(57)【要約】【課題】設備コストやランニングコストの著しい増大を招くことなく、高ＢＯＤ排水を効率よく処理できる排水浄化装置を提供する。【解決手段】曝気処理行う曝気槽１１、１３および沈殿処理を行う沈殿槽１２、１４を、下部側の貯水部１５と上部側の水盤部１６とを複数の塔部１７で連通した塔形構造とし、水盤部１６に配置した湿生植物または抽水植物２４の根茎部を複数の塔部１７内に伸長させる。湿生植物または抽水植物２４の根茎部が生物膜の担体として機能するので、排水中の有機物が生物膜に接触して酸化分解され、ＢＯＤ濃度は効率よく低減される。また、所望により沈殿槽１４の下流に、他の湿生植物または抽水植物２６を植栽した植栽水盤２７をカスケード状に配置し、湿生植物または抽水植物２６の生物膜作用および濾過作用により二次的に浄化する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を受入れて曝気処理する曝気槽および該曝気槽の処理水を固液分離処理する沈殿槽内の水面上に、湿生植物または抽水植物を配置したことを特徴とする排水浄化装置。
【請求項２】
曝気槽が、下部側の貯水部と上部側の水盤部とを複数の塔部で連通した塔形構造となっており、前記複数の塔部は、そのうちの一部が曝気に伴う上昇流の水路として、残りの塔部が下降流の水路としてそれぞれ用いられるようになっており、湿生植物または抽水植物は、各塔部に根茎部を伸長させた状態で前記水盤部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の排水浄化装置。
【請求項３】
曝気槽と沈殿槽との組を直列に複数段配設したことを特徴とする請求項１または２に記載の排水浄化装置。
【請求項４】
曝気槽および沈殿槽を備えた曝気・沈殿処理装置の下流側に、湿生植物または抽水植物を植栽した植栽水盤を配設したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の排水浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業排水、生活排水等を浄化するための排水浄化装置に係り、特にＢＯＤ濃度の高い排水の浄化に向けて好適な排水浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業排水、生活排水等の浄化には、浄化能力の高い活性汚泥法が多く採用されている。この活性汚泥法は、排水中の有機物を活性汚泥によって酸化分解するもので、標準活性汚泥法では、曝気槽内で排水と活性汚泥とを混合して曝気した後、沈殿槽内で汚泥を沈降させ、沈殿した汚泥の一部を曝気槽に返送し、残りを余剰汚泥として抜取る処理を行っている。
【０００３】
ところで、例えば、搾乳場から排出される排水は、廃棄牛乳を含む搾乳装置の洗浄水と糞尿を含む場内洗浄水とが合わされたものであるため、ＢＯＤ濃度が著しく高く（１０００〜２０００ｍｇ／Ｌ）なっており、上記した標準活性汚法では、ＢＯＤ負荷（容積負荷、汚泥負荷）が高すぎて、ＢＯＤ１６０ｍｇ／Ｌ（日間平均１２０ｍｇ／Ｌ）という排水基準を満足させることは実質不可能な状況にあった。
【０００４】
一方、近年、活性汚泥法の処理能力を高めるため、活性汚泥処理を行う曝気槽の前段に担体を流動させる曝気槽を設置した排水浄化システムが種々検討されている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照）。この担体流動曝気は、担体の表面に形成された生物膜に排水を接触させて、いわゆる生物膜法を利用して有機物を酸化分解するもので、この排水浄化システムを上記した搾乳場の排水処理に利用することが考えられる。
【特許文献１】特開平９−３２３０９１号公報
【特許文献２】特開２００１−３４７２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、活性汚泥処理を行う曝気槽の前段に担体流動の曝気槽を設置する排水浄化システムによれば、曝気槽の二重投資により設備コストが嵩むことに加え、２つの曝気槽に対する別個の維持管理が必要になってランニングコストが嵩み、コスト負担の増大が避けられないようになる。また、前記した担体としては、ゲル状担体、プラスチック担体、繊維状担体等が主に用いられているが、担体表面の微生物の活性化を図るには、大量の空気供給と激しい水の撹拌とが必要で、上記搾乳場排水のようにＢＯＤ濃度が著しく高い排水（以下、高ＢＯＤ排水という）を対象にする場合には、ランニングコストが著しく増大する。
【０００６】
なお、上記搾乳場の排水処理としては、砂濾過やスクリーン濾過などの機械的な濾過方式、あるいはこの濾過方式に凝集プロセスを組合せる方式も考えられるが、何れの場合も、設備が大がかりとなるため、設置スペースの拡大並びに設備コストの増大が避けれない。また、濾過分離された汚濁物質は、ヘドロ状で悪臭を放つ産業廃棄物となるため、その処分が面倒で、この面からも処理コストが増大する。
【０００７】
本発明は、上記した技術的背景に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、設備コストやランニングコストの著しい増大を招くことなく、高ＢＯＤ排水を効率よく処理できる排水浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、原水を受入れて曝気処理する曝気槽および該曝気槽の処理水を固液分離処理する沈殿槽内の水面上に、湿生植物または抽水植物を配置したことを特徴とする。このように構成した排水浄化装置においては、湿生植物または抽水植物の根茎部が生物膜の担体として機能し、この根茎部に形成された生物膜により有機物の酸化分解が進む。この場合、湿生植物または抽水植物は、空気中の茎葉部から水面下の根茎部を経て水中に酸素を供給する能力を有するので、前記生物膜を形成する微生物は、大量の曝気を行わなくても十分に活性化し、これにより前記有機物の酸化分解が促進され、ＢＯＤ濃度は効率よく低減される。また、湿生植物または抽水植物に排水中に含まれる窒素やリンなどの栄養塩が吸収されるので、汚濁物質の除去も進む。
【０００９】
本発明は、上記曝気槽が、下部側の貯水部と上部側の水盤部とを複数の塔部で連通した塔形構造となっており、前記複数の塔部は、そのうちの一部が曝気に伴う上昇流の水路として、残りの塔部が下降流の水路としてそれぞれ用いられるようになっており、湿生植物または抽水植物は、各塔部に根茎部を伸長させた状態で前記水盤部に配置される構成とすることができる。このように構成した排水浄化装置においては、曝気気泡を含む排水が道程の長い塔部内を上昇することで、水中への酸素の溶解効率が上がる。しかも、排水が流動する塔部内に湿生植物または抽水植物の根茎部が伸長しているので、該根茎部の表面の生物膜と汚濁物質である有機物とが接触する機会が増し、有機物の酸化分解がより一層促進される。
【００１０】
本発明はまた、上記曝気槽と沈殿槽との組を直列に複数段配設してもよいもので、この場合は、排水浄化がより一層促進される。
【００１１】
本発明はさらに、上記曝気槽および沈殿槽を備えた曝気・沈殿処理装置の下流側に、湿生植物または抽水植物を植栽した植栽水盤を配設するようにしてもよい。湿生植物または抽水植物の根茎部は、上記したように微生物の担体として機能することに加え、濾過機能を有しているので、水質の浄化はより一層促進される。また、上記したように湿生植物または抽水植物は、栄養塩の吸収機能も有しているので、この植栽水盤は、汚濁物質の除去の面でもきわめて有用となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る排水浄化装置によれば、曝気槽および沈殿槽内に配置した湿生植物または抽水植物が生物膜の担体として、また酸素の供給媒体として機能するので、有機物の酸化分解が効率よく促進され、設備コストやランニングコストの著しい増大を招くことなく、ＢＯＤ濃度の高い排水を効率よく処理できるようになる。
【００１３】
また、曝気槽および沈殿槽を備えた曝気・沈殿処理装置の下流側に、湿生植物または抽水植物を植栽した植栽水盤を配設した場合は、水質の浄化がより一層進むことに加え、富栄養水の浄化も進むので、環境改善に大きく寄与するものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１および図２は、本発明の第１実施形態である排水浄化装置の全体的構造を示したものである。図において、１は、排水が集められる前処理装置、２は、前処理装置１から送られた排水を浄化処理する曝気・沈殿処理装置、３は、曝気・沈殿処理装置２の処理水を二次的に浄化処理する後処理装置であり、本排水浄化装置には、所望により前記後処理装置３に処理水を循環させるための循環ポンプ槽４と最終的に放流水を滅菌するための滅菌装置５とが付加されている。
【００１５】
上記前処理装置１は、原水槽６とスクリーン７とを備えており、汚水発生源から送られた排水は、前記スクリーン７を通して原水槽６に集められ、この間、スクリーン７によって粗粒ゴミ等の異物が除去される。原水槽６内の排水（原水）は、ポンプ８により給水管９を通して前記曝気・沈殿処理装置２へ圧送されるようになっており、ここでは、給水管９から分岐した２本の分岐管９ａを通して曝気・沈殿処理装置２に原水が供給される。なお、２本の分岐管９ａにはバルブ１０が介装されており、必要に応じて分岐管９ａの一方を通して曝気・沈殿処理装置２へ原水が供給される。
【００１６】
上記曝気・沈殿槽装置２は、第１、第２曝気槽１１、１３と第１、第２沈殿槽１２、１４とを備えており、これら曝気槽および沈殿槽は、第１曝気槽１１と第１沈殿槽１２、第２曝気槽１３と第２沈殿槽１４とをそれぞれ組として、直列に二段に配設されている。第１、第２曝気槽１１、１３と第１、第２沈殿槽１２、１４とは、ほぼ同じ形状、構造を有しており、ここでは、図３にも示されるように、下部側の貯水部１５と上部側の水盤部１６とを列状に配列された複数（ここでは、６本）の塔部１７で連通した塔形構造となっている。
【００１７】
上記第１曝気槽１１、第１沈殿槽１２、第２曝気槽１３および第２沈殿槽１４は、この順序で後段側がわずか低位となるように配置されている。前処理装置１からポンプ圧送された原水は、前記給水管９（その分岐管９ａ）を通して第１曝気槽１１の貯水部１５に供給されるようになっている。また、第１曝気槽１１と第１沈殿槽１２、第１沈殿槽１２と第２曝気槽１３、第２曝気槽１３と第２沈殿槽１４との相互間は、２本の通水管１８によりそれぞれ接続されている。各２本の通水管１８は、前段側の水盤部１６と後段側の貯水部１５とを連通するように配管されており、これにより第１曝気槽１１内の水盤部１６の処理水がオーバーフローにより第１沈殿槽１２内の貯水部１５へ供給され、以降、同様の経路で第１沈殿槽１２から第２曝気槽１３へ、第２曝気槽１３から第２沈殿槽１４へそれぞれの処理水が供給される。
【００１８】
第１、第２曝気槽１１、１３の貯水部１５の底部には、散気管１９が配設されており、各散気管１９には、槽外に配置した空気源２０から空気供給管２１を通して圧縮空気が供給されるようになっている。各散気管１９は、図３に示されるように、一列に配列された塔部１７に対し、その１つ置きに対応して散気部１９ａを設けている。このように散気部１９ａを配置したことにより、散気部１９ａに対応する塔部１７内では曝気に伴って上昇流が生じ、これに隣接する塔部１７では下降流が生じるようになる。本発明は、第１、第２沈殿槽１２、１４の貯水部１５にも、前記曝気槽１１、１３に対すると同様の散気管１９´を配設してもよいもので、この場合は、空気供給管２１に、曝気槽１１、１３側の散気管１９と沈殿槽１２、１４側の散気管１９´とに対して空気供給を切替えるバルブ（図示略）を設けるようにする。また、第１、第２曝気槽１１、１３の貯水部１５と第１、第２沈殿槽１２、１４の貯水部１５には、バルブ２２を備えたドレン２３が設けられており、必要により各ドレン２３から余剰汚泥を抜取ることができるようになっている。
【００１９】
上記第１、第２曝気槽１１、１３の水盤部１６および第１、第２沈殿槽１２、１４の水盤部１６には、湿生植物または抽水植物（以下、第１浄化用植物という）２４が配置されている。第１浄化用植物２４は、図３および図４にも示されるように、各塔部１７に根茎部２４ａを伸長させると共に水面上に茎葉部１４ｂを露出させた状態で水盤部１６に配置されている。この第１浄化用植物２４の種類は任意であるが、根茎を水中に長く伸ばすもの、例えばオオフサモ等を選択するのが望ましい。
【００２０】
上記後処理装置３は、水盤本体２５内に湿生植物または抽水植物（以下、第２浄化用植物という）２６を植栽した複数台の矩形の植栽水盤２７からなっている。これら植栽水盤２７は、ここでは、その５台を１組として２系列配設されており、各系列の最前段の植栽水盤２７には、上記した第２沈殿槽１４の水盤部１６内の処理水がオーバーフローにより排水管２８を通して供給されるようになっている。また、各系列の植栽水盤２７は、カスケード状に配置されており、その相互間は通水樋２９により連通されている。この通水樋２９は、図４および図５に示されるように、適当な水位を保つように水盤本体２５の側面に設けられ、かつ水盤本体２５内に短絡流を発生させないように、対角方向に位置をずらして設けられている。この植栽本体２５に植栽する第２浄化用植物２６の種類は任意であるが、食用になるもの、あるいは景観性の良好なものを選択するのが望ましい。食用になる第２浄化用植物２６としては、例えばクレソン、セリ、クシンサイ等があり、景観性の良好なものとしては、例えばポンテデリア、ルイジアナアヤメ、キショウブ、ワスレナグサ、カラー等がある。
【００２１】
また、上記後処理装置４内の最後段の植栽水盤２７内の処理水（清浄水）は、オーバーフローにより排水管３０を通して前記循環ポンプ槽４へ送られ、一方、循環ポンプ槽４内の処理水は、ポンプ３１により返送管３２およびその分岐管３２ａを通して最前段の植栽水盤２７へ返送されるようになっている。前記返送管３２の分岐管３２ａにはバルブ３３が介装されており、必要に応じて一方の系列の植栽水盤２７のみへ処理水が循環される。また、循環ポンプ槽４内の清浄水は、オーバーフローにより排水管３４を通して前記滅菌装置５へ送られ、さらに滅菌装置５で処理された清浄水は放流管３５から系外へ放流されるようになっている。
【００２２】
以下、上記のように構成した排水浄化装置の作用を説明する。
汚水発生源から前処理装置１内の原水槽６にスクリーン７を通して集められた排水は、ポンプ８の運転により給水管９を通して第１曝気槽１１の貯水部１５に導入される。この時、第１曝気槽１１内の散気管１９には、空気源２０から圧縮空気が供給されており、前記貯水部１５に導入された排水は、図３、４に示されるように散気管１９の散気部１９ａから吐出する気泡のエアリフト効果で、該散気部１９ａに対応する塔部１７内を上方へ流動する。一方、上方へ流動した排水は、上部の水盤部１６に達して周辺に拡散し、前記散気管１９の非散気部に対応する塔部１７（ここでは、前記上昇流に供される塔部に隣接する塔部）内を下方へ流動する。すなわち、前処理装置１から第１曝気槽１１へ送られた排水は、隣接する塔部１７内を上昇流および下降流となって広範に流動する。
【００２３】
しかして、各塔部１７内には、第１浄化用植物２４の根茎部２４ａが配置されており、上記した排水の流動に応じて排水中の微生物が前記根茎部２４ａに付着し、これにより該根茎部２４ａの表面には生物膜が形成される。この結果、排水中の汚濁物質である有機物は、前記生物膜に接触または捕獲されて酸化分解され、排水中のＢＯＤ濃度は次第に低減される。この時、生物膜を形成する微生物は、排水中に溶存している酸素を消費しながら活性化しかつ増殖するが、曝気気泡を含む排水が道程の長い塔部１７内を上昇することで、水中への酸素の溶解効率が上がっており、しかも、第１浄化用植物２４は、空気中の茎葉部２４ｂから水面下の根茎部２４ａを経て水中に酸素を供給する能力を有しているので、微生物は十分に活性化し、この結果、ＢＯＤ濃度の低減すなわち排水浄化が効率よく進む。また、第１浄化用植物２４によって排水中に含まれる窒素やリンなどの栄養塩が吸収されるので、汚濁物質の除去も進む。
【００２４】
上記第１曝気槽１１で浄化された処理水は、その水盤部１６からオーバーフローにより通水管１８を通して第１沈殿槽１２内の貯水部１５へ供給される。この第１沈殿槽１２内に供給された処理水は貯水部１５から塔部１７を通って水盤部１６へ次第に上昇するが、第１沈殿槽１２内は沈静化しているので、前記処理水中に含まれる汚泥（活性汚泥、未分解の有機物等）は次第に凝集沈降し、貯水部１５に堆積する。この第１曝気槽１１の塔部１７内にも第１浄化用植物２４の根茎部２４ａが配置されており、その根茎部２４ａの表面に形成されている生物膜に第１曝気槽１１の処理水が接触することで、有機物の酸化分解が進む。この場合、第１浄化用植物２４は、上記したように空気中の茎葉部２４ｂから水面下の根茎部２４ａを経て水中に酸素を供給する能力を有しているので、生物膜を形成する微生物は、曝気処理がなされていないにも拘わらず十分に活性化し、これにより、排水の浄化が進む。なお、この堆積した余剰汚泥は、必要に応じてドレン２３のバルブ２２を開いて抜取るが、いわゆる活性汚泥法と比べて余剰汚泥の発生量はきわめて少ないので、長期的なサイクル（年に数回程度）で抜取ればよい。
【００２５】
その後、上記第１沈殿槽１２の上澄水（処理水）は、第１沈殿槽１２の水盤部１６からオーバーフローにより通水管１８を通して第２曝気槽１３内の貯水部１５へ供給される。第２曝気槽１３内は、第１曝気槽１１と同様に散気管１９からの散気により曝気されており、この第２曝気槽１３内においても、第１浄化用植物２４の根茎部２４ａに形成される生物膜との接触で処理水中の有機物がさらに酸化分解され、かつ処理水中の栄養塩が第１浄化用植物２４によって吸収される。
【００２６】
上記第２曝気槽１３内で浄化された処理水は、第２曝気槽１３の水盤部１６からオーバーフローにより通水管１８を通して第２沈殿槽１４の貯水部１５に供給される。第２沈殿槽１４の作用は、上記第１沈殿槽１２と同じであり、前記第２曝気槽１３の処理水中に含まれる有機物の酸化分解がさらに進むと共に、汚泥が沈降して貯水部１５に堆積する。この結果、ＢＯＤ濃度が大幅に低減された上澄水がオーバーフローにより排水管２８を通して前記後処理装置３内の２系列の植栽水盤２７へ供給される。なお、この第２沈殿槽１４内の余剰汚泥は、必要に応じてドレン２３のバルブ２２を開いて抜取るが、第１沈殿槽１２におけると同様に余剰汚泥の発生量はきわめて少ないので、長期的なサイクル（年に数回程度）で抜取ればよい。
【００２７】
後処理装置３内の２系列の植栽水盤２７は、前記したようにその複数がカスケード状に配列されており、曝気・沈殿処理装置２から供給された処理水（上澄水）は、前段側の植栽水盤２７から通水樋２９を介して次第に下段側の植栽水盤２７へ流動する。しかして、植栽水盤２７に植栽されている第２浄化用植物２６の根茎部にも、微生物が付着した生物膜が形成されており、この生物膜に接触することで処理水中の有機物がさらに酸化分解され、ＢＯＤ濃度がさらに低減される。また、第２浄化用植物２６の根茎部は濾過機能を有しているので、水質の浄化はより一層促進され、ＢＯＤ濃度はもちろん、ＣＯＤ濃度、ＳＳ濃度は十分な低さとなる。また、第２浄化用植物２６は水中の栄養塩を吸収して繁殖するので、第２浄化用植物２６として食用になるものを選択した場合は無農薬植物の安定供給に大きく寄与し、また、景観性の良好なものを選択した場合は環境の改善に大きく寄与する。なお、ポンプ３１の運転により２系列の植栽水盤２７に処理水を循環させる場合は浄化がより一層進み、また、滅菌装置５で処理する場合は病原菌が滅菌される。
【００２８】
本第１実施形態によれば、第１浄化用植物２４を配置した曝気・沈澱処理装置２の浄化作用と植栽水盤２７を配設した後処理装置３の浄化作用とによりＢＯＤ濃度を大幅に下げることができるので、例えば、ＢＯＤ濃度が１０００ｍｇ／Ｌを超える搾乳場排水を対象にしても、排水基準である１６０ｍｇ／Ｌ以下（日間平均１２０ｍｇ／Ｌ以下）にＢＯＤ濃度を下げることができる。ただし、植栽水盤２７は、曝気・沈殿処理装置２から排出される処理水のＢＯＤ濃度があまり高いと、その第２浄化用植物２６の根茎部が酸欠を起こす危険があるので、前記処理水のＢＯＤ濃度は３００ｍｇ／Ｌ以下とするのが望ましい。例えば、排水（原水）中のＢＯＤ濃度が１５００ｍｇ／Ｌである場合は、曝気・沈殿処理装置２でＢＯＤ濃度を約８０％下げて、３００ｍｇ／Ｌ程度にし、植栽水盤２７において最終的にＢＯＤを排水基準である１６０ｍｇ／Ｌ以下にする。
【００２９】
ところで、曝気・沈殿処理装置２の浄化能力を十分に発揮させるには、該曝気・沈殿処理装置２内に排水（原水）を２日（４８時間）以上、滞留させるようにするのが望ましく、この条件を満足するには、上記貯留部１５の全容積を１日当りの排水量の２倍以上に設定する必要がある。上記第１実施形態においては、曝気槽１１、１３と沈殿槽１２、１４との組を２段に設置している（貯水部１５が合計４つ）ので、例えば、排水量が３ｍ3／日の場合は、各曝気槽１１，１３および各沈殿槽１２，１４の貯留部１５の容積を約１.５ｍ3以上に設定することで、所望のＢＯＤ除去率を確保できるようになる。一方、散気管１９からの曝気量は、例えば、排水量が３ｍ3／日で、そのＢＯＤ濃度を１５００ｍｇ／Ｌから３００ｍｇ／Ｌまで下げることを前提とすると、実験式から４００Ｌ／ｍｉｎとなり、これ以上の能力を有する空気源（エアコンプレッサ）２０が必要となる。
【００３０】
上記第１実施形態においては、各曝気槽１１、１２が複数の塔部１７を有する塔形構造となっているので、前記したように曝気気泡を含む排水の道程が長くなって水中への酸素の溶解効率が上がるが、この酸素の溶解効率を上げるには、塔部１７の長さを１.５ｍ〜２.０ｍ程度に、かつその数を３〜６本程度に設定するのが望ましい。この塔部１７の断面形状は任意であり、図示のように断面円形であっても、あるいは断面多角形であってもよい。また、水盤部１６は、１５ｃｍ程度の深さがあれば十分である。
【００３１】
一方、後処理装置３を構成する各植栽水盤２７の平面形状は、上記した矩形に限定されないことはもちろんで、設置場所の制限、景観性等を考慮して円形、半円形等とすることができる。また、各植栽水盤２７の面積は、短絡流を防ぎ、かつ据付けや取扱いを容易にすることを考慮して、０.５〜２.０ｍ2程度とするのが望ましい。また、各植栽水盤２７の深さは、植栽する第２浄化用植物２６の種類に応じて変わるが、概ね１５〜３０ｃｍとすれば十分である。さらに、後処理装置３として必要とする植栽水盤２７の数は、目標とするＢＯＤの除去率、排水量等により決定される。例えば、各植栽水盤２７の１ｍ2、１日当りの水量負荷量（１日に処理する量）を０.３ｍ3／ｍ2／日で、１日の排水量を３ｍ3／日とした場合、同植栽水盤２７の全必要面積は１０ｍ2となる。この場合、各植栽水盤２７の面積を２.０ｍ2とすると、植栽水盤２７として５台必要となるが、本第１実施形態では、上記したように５台を１系列として合計２系列配設しているので、植栽水盤２７の全面積は必要面積の２倍となっている。したがって、本第１実施形態によれば、後処理装置３の維持管理のために１系列の植栽水盤２７を休止したり、第２浄化用植物２６の活動の季節的な変動をカバーすることができる。後処理装置３の維持管理のために１系列の植栽水盤２７を休止する場合は、各植栽水盤２７内に堆積している泥土を乾燥させて除去するが、この泥土は良質な堆肥として利用することができる。
【００３２】
ここで、上記したように第１、第２沈殿槽１２、１４の貯水部１５に散気管１９´を配設した場合は、第１、第２曝気槽１１、１３と第１、第２沈殿槽１２、１４とに対する空気供給を適当なタイミングで切替えることにより、第１、第２沈殿槽１２、１４で沈殿した汚泥を有効利用することができ、この結果、余剰汚泥の発生は著しく抑制される。なお、この場合は、第２沈殿槽１４から後処理装置３内の植栽水盤２７へ汚泥が排出されることになるが、植栽水盤２７は、上記したように濾過機能を有しているので、汚泥は植栽水盤２７内に捕捉される。
【００３３】
図７〜図１０は、本発明の第２実施形態としての排水浄化装置を示したものである。なお、前処理装置１、曝気・沈殿装置２、後処理装置３、循環ポンプ槽４および滅菌槽５を備えた全体構成並びに各装置の基本構成は、上記第１実施形態と変わるところがないので、ここでは、図１〜図６に示した部分と同一部分には同一符号を付すこととする。ただし、曝気・沈殿装置２を構成する第１、第２曝気槽１１、１３および第１、第２沈殿槽１２、１４は塔部１７を各３本備えた３塔形として構成されている。
【００３４】
本第２実施形態の特徴とするところは、前記曝気・沈殿処理装置２と後処理装置３とを組合せて一体型とした点にある。より詳しくは、後処理装置３を構成する植栽水盤２７は、第２沈殿槽１４と組合わされた第１植栽水盤４１、第２曝気槽１３と組合わされた第２植栽水盤４２、第１沈殿槽１２と組合わされた第３植栽水盤４３および第１曝気槽１１と組合わされた第４植栽水盤４４からなっており、これら第１〜第４植栽水盤４１〜４４は、この順序で後段側がわずか低位となるように各槽の塔部１７の周りに支柱等（図示略）を用いて配置固定されている。
【００３５】
本第２実施形態において、上記第１〜第４植栽水盤４１〜４４のそれぞれは、平面形状が矩形をなす２つの矩形水盤単体４５と平面形状が半円形をなす２つの半円形水盤単体４６とを相互に通水樋４７により接続したものを１組として、その２組を曝気・沈殿処理装置２の中心線の左右に対向して独立に備えた構造となっている。また、第１〜第４植栽水盤４１〜４４の相互間で、曝気・沈殿処理装置２の同じ側に配置された組同士の矩形水盤単体４５が相互に通水樋４８により接続されている。そして、第１植栽水盤４１を構成する各組内の矩形水盤単体４５には、曝気・沈殿処理装置２内の第２沈殿槽４４から前記排水管２８を通して曝気・沈殿処理装置２の処理水が供給されると共に、第４植栽水盤４４を構成する各組内の矩形水盤単体４５からは、前記排水管３０を通して処理水が前記循環ポンプ槽４へ供給されるようになっている。すなわち、曝気・沈殿処理装置２の周りには、第１〜第４植栽水盤４１〜４４が左右に分れて２系列配設されている。
【００３６】
本第２実施形態の作用は、第１実施形態と基本的に同じであり、前処理装置１から曝気・沈殿処理装置２へポンプ圧送された原水は、第１曝気槽１１、第１沈殿槽１２、第２曝気槽１３および第２沈殿槽１４で順に浄化処理され、ＢＯＤ濃度の低い（３００ｍｇ／Ｌ以下）処理水となる。曝気・沈殿処置装置２の処理水は、前記排水管２８を通して第１植栽水盤４１内の各組の矩形水盤単体４５に供給される。すると、矩形水盤単体４５に供給された処理水は、通水樋４７を通して半円形水盤単体４５を迂回しながら他方の矩形水盤単体４５へ流動し、通水樋４８から第２植栽水盤４２へ２系列で流動する。その後、処理水は、前記同様の径路を経て第２植栽水盤４２から第３植栽水盤４３へ、第３植栽水盤４３から第４植栽水盤４４へ順に流動し、この間、第２浄化用植物２６の根茎部に形成されている生物膜の微生物による酸化分解作用と、第２浄化用植物２６の根茎部の濾過機能と第２浄化用植物２６の栄養塩吸収作用とにより水質がより一層浄化され、ＢＯＤ濃度はもちろん、ＣＯＤ濃度、ＳＳ濃度が十分に低い清浄水が得られる。なお、前記清浄水は、必要に応じてポンプ３１の運転により第１〜第４植栽水盤４１〜４４に循環される点並びに滅菌装置５で滅菌処理される点は第１実施形態と同じである。本第２実施形態によれば、曝気・沈殿処理装置２と後処理装置３とを組合せて一体型としているので、設置スペースが少なくて済み、スペース上の制約がある場合に有用となる。
【００３７】
なお、上記第１および第２実施形態においては、曝気・沈殿処理装置２内の各曝気槽１１、１３および各沈殿槽１２、１４を塔部１７を有する塔形構造としたが、本発明は、曝気槽のみを塔形構造として、沈殿槽を単純な容器形状としても、あるいは曝気槽および沈殿槽の双方を単純な容器形状としてもよいものである。ただし、これら曝気槽および沈殿槽を容器形状とする場合は、第１浄化用植物２４が水中に巻き込まれて損傷してしまう危険があるため、ネットや籠などの保持具を用いて第１浄化用植物２４を保持するのが望ましい。
【００３８】
本発明はまた、上記後処理装置３としての植栽水盤２７を省略してもよいもので、この場合は、曝気・沈殿処理装置だけで所望のＢＯＤ除去率が得られるように、各曝気槽１１、１３および各沈殿槽１２、１４の大きさ、あるいは散気管１９からの曝気量を設定する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施形態である排水浄化装置の全体的構造を模式的に示す平面図である。
【図２】本第１実施形態である排水浄化装置の全体的構造を模式的に示す断面図である。
【図３】本排水浄化装置を構成する曝気・沈殿処理装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ矢視線に沿う断面図である。
【図５】本排水浄化装置を構成する植栽水盤の構造を示す断面図である。
【図６】本排水浄化装置を構成する植栽水盤の構造を示す平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態である排水浄化装置の全体的構造を模式的に示す平面図である。
【図８】本第２実施形態である排水浄化装置の全体的構造を模式的に示す側面図である。
【図９】図７のＢ−Ｂ矢視線に沿う断面図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ矢視線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    前処理装置
２    曝気・沈殿処理装置
３    後処理装置
６    原水槽
１１  第１曝気槽
１２  第１沈殿槽
１３  第２曝気槽
１４  第２沈殿槽
１５  貯水部
１６  水盤部
１７  塔部
１９  散気管
２４  第１浄化用植物（湿生植物または抽水植物）
２６  第２浄化用植物（湿生植物または抽水植物）
２７  植栽水盤
４１〜４４  植栽水盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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