(57)【要約】【課題】  ポンプ所等にコンパクトに設置して洗浄用の中水を安価に製造する。【解決手段】  供給された下水を、ろ材およびその表面に成長した生物膜によって浄化して処理水として排出する生物膜ろ過装置Ｄと、供給された処理水を、塩溶液を電解して得た次亜塩素酸により滅菌して中水として排出する電解滅菌装置Ｅとを備える。電解滅菌装置Ｅから排出される中水の一部は、分岐管３６からさらに分岐した枝管３６２によって、生物膜ろ過装置Ｄのろ過槽１へ戻される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された下水を、ろ材およびその表面に成長した生物膜の作用によって浄化して処理水として排出する生物膜ろ過装置と、供給された前記処理水を、塩溶液を電解して得た次亜塩素酸により滅菌して中水として排出する電解滅菌装置とを具備する中水製造装置。
【請求項２】
前記電解滅菌装置から排出される中水の一部を、前記生物膜ろ過装置のろ過槽へ戻す分岐路を設けた請求項１に記載の中水製造装置。
【請求項３】
前記電解滅菌装置から排出される中水の一部を、前記生物膜ろ過装置の処理水排出路へ戻す分岐路を設けた請求項１又は２に記載の中水製造装置。
【請求項４】
前記電解滅菌装置から排出される中水の一部を、前記生物膜ろ過装置のろ材再生路へ戻す分岐路を設けた請求項１ないし３のいずれかに記載の中水製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は中水製造装置に関し、特に、下水管路の途中に設けられるポンプ所において好適に使用できる中水製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
適当な下り勾配をつけて下水を流下させる下水管路には途中適宜にポンプ所を設けて、下水を地表近くまで汲み上げることにより、下水管路が必要以上に深くならないようにしたり、雨天時には、多量の下水を速やかに水系へ放出できるようにしている。このようなポンプ所には付帯の設備として揚砂機やろ過スクリーン等が設置されておりポンプの作動にとって障害となる異物の除去を行っている。揚砂機等は使用するにつれて異物が付着するため、異物を除去し機能を回復するとともに衛生面の保全のために、定期的な洗浄を要する。その洗浄水として従来は上水や下水が使用されていた。なお、特許文献１には、生物浄化処理槽内に、電気分解装置を備える後処理槽を設けたものが示されている。
【特許文献１】特開２０００−１４０８７６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、洗浄水として上水を使用することは水資源の無駄を生じるという問題があり、一方、洗浄水として下水を使用することは衛生上好ましくないという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、ポンプ所等にコンパクトに設置して洗浄用の中水を安価に製造することができる中水製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本第１発明の中水製造装置は、供給された下水を、ろ材およびその表面に成長した生物膜によって浄化して処理水として排出する生物膜ろ過装置（Ｄ）と、供給された処理水を、塩溶液を電解して得た次亜塩素酸により滅菌して中水として排出する電解滅菌装置（Ｅ）とを具備している。本第１発明において、下水は生物膜ろ過装置で懸濁物や有機物が除去されて処理水となり、この処理水が、続く電解滅菌装置で次亜塩素酸や活性酸素等で滅菌や残存する物質が酸化分解されて、臭気の無い透明な中水となる。上記構成の中水製造装置は、ポンプ所等にコンパクトに設置されて、洗浄用の中水を安価に製造することができる
【０００６】
本第２発明の中水製造装置は、上記電解滅菌装置（Ｅ）から排出される中水の一部を、生物膜ろ過装置（Ｄ）のろ過槽（１）へ戻す分岐路（３６２）を設ける。本第２発明においては、次亜塩素酸イオンを含む中水がろ過槽へ戻され、この中水によって、ろ過槽の汚濁した部位が洗浄される。これにより、ろ過槽の状態が下水の浄化に、より適した状態に保たれ、水質が向上する。
【０００７】
本第３発明では、上記電解滅菌装置（Ｅ）から排出される中水の一部を、上記生物膜ろ過装置（Ｄ）の処理水排出路（３３）へ戻す分岐路（３６１）を設ける。本第３発明においては、次亜塩素酸イオンを含む中水が処理水排出路に戻されるから、生物膜の剥離等によって処理水排出路中に流出した有機物が次亜塩素酸イオンにより分解される。これにより、処理水排出路内での生物膜の成長が防止され、処理水排出路の詰りが回避される。
【０００８】
本第４発明では、上記電解滅菌装置（Ｅ）から排出される中水の一部を、上記生物膜ろ過装置のろ材再生路（３４）へ戻す分岐路（３６３）を設ける。本第４発明においては、次亜塩素酸イオンを含む中水がろ材再生路に戻されて、ろ過後の汚濁したろ材を洗浄するため、ろ材からの汚泥の分離がより良好に行われる。これにより、より清浄なろ材で下水の処理が行えることとなり、水質が向上する。
【０００９】
なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の中水製造装置によれば、ポンプ所等にコンパクトに設置して洗浄用の中水を安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１には中水製造装置の全体構成を示す。中水製造装置は生物膜ろ過装置Ｄと電解滅菌装置Ｅから構成されている。生物膜ろ過装置Ｄはろ過槽１を備えており、ろ過槽１内の上部には中央を頂点とする山形断面のスクリーン１１が配設されている。スクリーン１１の下方には水中に浮遊した状態で多数のろ材２１が集積されて上下方向へ所定厚さのろ材層２が形成されている。ろ材層２の上部にはろ過槽１外から下水供給管３１が貫通させてあり、下水供給管３１の先端には上方へ拡開するガイド板３２が装着されている。ろ材層２の下部には処理水排出ヘッダ１２が設けられて、これに接続された処理水排出管３３がろ過槽１外へ延びて、詳細を後述する電解滅菌装置Ｅへ至っている。下水供給管３１を経てろ過槽１内へ供給された下水（図中矢印）はろ材層２を上方から下方へ通過し、この間にろ材２１のフィルタ作用によって懸濁物が捕捉除去されるとともに、ろ材２１に付着した微生物の生物膜によって有機物が分解除去される。浄化された処理水は処理水排出ヘッダ１２から処理水排出管３３を経てろ過槽１外へ排出される。
【００１２】
スクリーン２の中央部直下にはろ材再生路を構成するろ材引抜き管３４の先端が開口し、ろ材引抜き管３４はろ過槽１外へ延びて汚泥分離サイクロン５へ至っている。汚泥分離サイクロン５の頂部からはろ材戻し管３５が延びてろ過槽１の下端部内に開口している。汚泥分離サイクロン５の汚泥排出口側にはポンプ４１が設けられ、その下流位置からろ材戻し管３５へ補助管５１が分岐している。懸濁物を捕捉して汚染されたろ材２１はろ材引抜き管３４を経て汚泥分離サイクロン５に送られて懸濁物が汚泥として分離され、浄化される。浄化されたろ材２１はろ材戻し管３５によってろ過槽１の下部へ戻され、山形断面をなすガイド壁１３の頂部中央に形成された開口１３１からろ材層２の最下位置へ浮上させられる。ろ材層２を構成するろ材２１は順次上方へ移動して循環させられ、その過程で下方へ移動する下水を浄化処理する。
【００１３】
電解滅菌装置Ｅは電解促進剤槽６１、次亜塩素酸生成槽６２、および直接電解槽６３を備えている。さらに、該直接電解槽６３は仕切りによってバッファ槽６３０と電解槽６３２に分離されている。生物膜ろ過装置Ｄから排出された処理水は処理水排出管３３を経て直接電解槽６３の内部に構成したバッファ槽６３０へ供給されている。電解促進剤槽６１には塩溶液として１０％以上、好ましくは飽和のＮａＣｌ溶液が貯留されており、ＮａＣｌ溶液はポンプ４２で直接電解槽６３の内部に構成したバッファ槽６３０へ供給されている。該バッファ槽６３０内において、生物膜ろ過装置Ｄから排出された処理水と電解促進剤槽６１から供給されるＮaＣｌ溶液とが混合され、この混合液は、直接電解槽６３の内部に構成した電解槽６３２に送液される。該電解槽６３２には電気分解用の電極６３１が設けられており、電気分解によって生成された次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）やこの際短時間生じる活性酸素によって処理水が滅菌される。電解促進剤槽６１のＮａＣｌ溶液はポンプ４３によって、電気分解用の電極６２１を備えた次亜塩素酸生成槽６２へも供給されており、該次亜塩素酸生成槽６２では電気分解によって高濃度の次亜塩素酸が生成される。この高濃度の次亜塩素酸はポンプ４４によって直接電解槽６３の内部に構成したバッファ槽６３０へ供給され、該バッファ槽６３０以降の経路において高濃度の次亜塩酸素が混合されて処理水が滅菌される。生物膜ろ過装置Ｄから排出された処理水の水量且つ／または水質に応じて、直接電解槽６３単独で処理水を直接電解滅菌処理してもよい。または、次亜塩素酸生成槽６２で生成した高濃度次亜塩酸を処理水と混合するだけで滅菌処理してもよい。または、直接電解槽６３による直接電解滅菌処理と次亜塩素酸生成槽６２による高濃度次亜塩素酸による滅菌処理とを併用してもよい。次亜塩素酸等で滅菌された処理水は臭気の無い脱色された中水となり、直接電解槽６３からポンプ４５によって装置Ｅ外へ排出されて揚砂機やろ過スクリーン等の洗浄水として使用される。ここでは、ＮａＣｌを使用して次亜塩素酸を生成させて滅菌処理を行ったが、ＮａＣｌに限るものではなく、ハロゲン化合物を使用してもよい。
【００１４】
本実施形態では、中水の一部が分岐管３６によって電解促進剤槽６１へ戻されて塩溶解水として使用される。これにより、塩溶解水として上水を供給する必要がなくなり、あるいは上水の供給量を大きく低減することができる。中水の一部は分岐管３６からさらに分岐させられた枝管３６２によって生物膜ろ過装置Ｄのろ過槽１内のスクリーン１１上方へ広く分散させて戻されている。この中水によってろ過槽１の汚濁した部位が洗浄されて、ろ過槽の状態が下水の浄化に、より適した状態に保たれ、この結果、処理水の水質が向上する。中水の一部はまた、分岐管３６から分岐させられた枝管３６１によって生物膜ろ過装置Ｄの処理水排出管３３の最上流位置へ戻される。ろ過槽１から排出される処理水中には、ろ材２１から剥落した有機物が混入することがあり、当該有機物が処理水排出管３３の管壁に付着し堆積すると詰りを生じる。ここにおいて、次亜塩素酸イオンを含む中水が処理水排出管３３に供給されているから、有機物は次亜塩素酸イオンにより分解されて処理水排出管３３中で堆積することがない。これにより、処理水排出管３３の詰りが回避される。中水の一部はさらに、分岐管３６から分岐させられた枝管３６３によって生物膜ろ過装置Ｄのろ材引抜き管３４に戻されている。これによれば、次亜塩素酸イオンを含む中水によって、ろ過後の汚濁したろ材が洗浄されるため、ろ材からの汚泥の分離がより良好に行われる。なお、上記各枝管３６１〜３６３は必ずしも全てを設ける必要はない。
【００１５】
なお、図１に示すように、直接電解槽６３の電極６３１間電圧を検出して、検出電圧が３Ｖを越えるように制御器６４によってポンプ４２の回転数を制御し、直接電解槽６３へのＮａＣｌ溶液の供給量を調節する。これにより、直接電解槽６３内での次亜塩素酸の生成を効率良く行わせることができる。
【００１６】
上記実施形態において、生物膜ろ過装置Ｄは上述した構成のものには限られない。また、電解滅菌装置Ｅの次亜塩素酸生成槽６２を省いて直接電解槽６３で生成される次亜塩素酸のみで滅菌する構成、あるいは直接電解槽６３の電解用電極６３１を省略し、次亜塩素酸生成槽６２から供給される次亜塩素酸のみで滅菌する構成としても良い。また、分岐管３６をさらに、生物膜ろ過装置Ｄの下水供給管３１の途中に接続するようにもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】中水製造装置の全体構成を示す系統図である。
【符号の説明】
【００１８】
Ｄ…生物膜ろ過装置、Ｅ…電解滅菌装置、１…ろ過槽、２…ろ材層、３３…処理水排出管、３６…分岐管、５…汚泥分離サイクロン、６１…電解促進剤層、６２…次亜塩素酸生成槽、６３…直接電解槽、６３１…電解用電極、６４…制御器。
【図１】
2005296791.tif 000003