(57)【要約】【課題】  底面積が狭い廃水貯留槽でも、より高い廃水の処理能力を得ることが出来るようにする。【解決手段】  廃水土壌処理装置は、土中に設けられて廃水を貯留し、周囲の土壌に廃水を溢水させる廃水貯留槽２と、この廃水貯留槽２の周囲の土中に埋設した通水性と導水性を有する浸透拡散シート１とを有し、浸透拡散シート１は、廃水貯留槽１の廃水が溢水する高さの外壁に接して同外壁を囲んだ浸透部４と、この浸透部４の下部に連ると共に、廃水貯留槽１の周囲に延設された拡散部５とを有し、廃水貯留槽１の周囲から溢水する廃水を前記浸透拡散シート１により廃水貯留槽１の周囲に拡散させる。【選択図】      図３
2005205319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃水を土壌に浸透させて処理する廃水土壌処理装置において、土中に設けられて廃水を貯留し、周囲の土壌に廃水を越流させる廃水貯留槽（２）と、この廃水貯留槽（２）の周囲の土中に埋設した通水性と導水性を有する浸透拡散シート（１）とを有し、浸透拡散シート（１）は、廃水貯留槽（１）の廃水が溢水する高さの外壁を囲んだ浸透部（４）と、この浸透部（４）に下部に連なると共に、廃水貯留槽（１）の周囲に延設された拡散部（５）とを有し、廃水貯留槽（１）の周囲から溢水する廃水を前記浸透拡散シート（１）により廃水貯留槽（１）の周囲の土壌に拡散させることを特徴とする廃水土壌処理装置。
【請求項２】
浸透拡散シート（１）は、浸透部（４）の上辺の始点（３）から拡散部（５）の最外辺の終点（６）にわたって次第に厚さが増大するものであり、拡散部（５）の上面はほぼ水平に施工されることを特徴とする請求項１に記載の廃水土壌処理装置。
【請求項３】
浸透拡散シート（１ａ）、（１ｂ）は、２重に重ねられた２枚のシートからなることを特徴とする請求項１に記載の廃水土壌処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば、或る程度浄化した廃水をさらに浄化すると共に、土壌中に浸透させ、一部を蒸発散させる廃水土壌処理装置に関し、特に、廃水貯留槽の周囲から徐々に廃水を土中に溢水させ、廃水を土壌中に浸透、浸潤させるものにおいて、比較的平面々積が狭い廃水貯留槽でも、より高い処理能力が得られる廃水土壌処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、自家設置の浄化槽で或る基準まで浄化処理された廃水は、河川等への放流が認められており、処理水は河川等へ放流される。しかし、廃水路の未整備等により、浄化処理した廃水を放流すべき水路が無い地域もある。このような地域においては、その廃水を自己の敷地内で処理する廃水土壌処理装置が使用されている。また、商業及び宅地など土地開発に関する雨水貯留浸透施設においても、同様の廃水土壌処理装置が使用される。
【０００３】
この廃水土壌処理装置について、地方自治体は独自の指導要項を策定し施行している。その中で、重力浸透により廃水が地中深く速やかに浸透するのを避けるために、廃水貯留槽を設け、この廃水貯留槽の底部に止水シート或いは受け皿を設けることと指導している。従来工法は、その指導要項をクリアするための方策として、廃水貯留槽の底面積を広く取り、貯留水の高さを低くし、廃水貯留槽に流入するある一定以上の水量について、止水シート上部から周囲の同上に溢水させる手段を講じている。
【０００４】
しかしながら、このような従来の土壌処理装置では、広い施工面積が必要となる。その結果、施工コストが高く、広い面積の廃水貯留槽の上が利用不可能なデッドスペースとなる。このため、現在の住宅地スペースや商業地スペースの現状において、廃水土壌処理装置の設置が不可能な場所も生ずる。
【０００５】
廃水貯留槽底部の止水シートは、廃水貯留槽の底面に敷設し、さらに廃水貯留槽の周囲に底面から１０ｃｍ程度立ち上げ、その中に流入水を常に貯留している。ある一定量の放流水が装置内に流入すると、止水シートの上部からその周囲に廃水が越流し、溢水する。この溢水する廃水の流動を検証し分析すると、その処理水及び流入水の土中における浸透及び浸潤の分布は、廃水貯留槽の直下部及び直下部付近に集中していることが解明された。このように、廃水貯留槽の直下部及び直下部付近に廃水の浸透及び浸潤が集中すると、その部分の接触土壌及び土壌毛管が劣化する。さらに廃水に含まれる汚濁物負荷によって土壌毛管が閉塞状態となって廃水貯留槽の周囲の接触土壌も同様となり、廃水土壌処理装置としての機能が失われ、早期に改修改善を余儀なくされる等、メンテナンスサイクルが短くメンテナンスコストが高くなるという課題がある。
【特許文献１】特願平１１−３５４８５５号公報
【特許文献２】特開平１１−３１９８６３号公報
【特許文献３】特開２０００−９３９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前述した従来の廃水土壌処理装置の課題に鑑み、廃水貯留槽の直下やその付近及び周囲に廃水が集中するのを避けることが出来ると共に、廃水貯留槽の周囲の広い範囲に廃水を拡散して浸透、浸潤することが可能であり、それ故、底面積が狭い廃水貯留槽でも、より高い廃水の処理能力を得ることが出来るようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、前記の目的を達成するため、廃水貯留槽２の周囲の土壌に、同廃水貯留槽２の廃水が溢水する高さの周壁からその下の周囲に広がる浸透拡散シート１を敷設したものである。より詳しくは、有機物質及び汚泥などの汚濁物質によって濁水化された廃水を、廃水が接触する土壌及び土壌毛管に直接浸透及び浸潤させる事を避けるために、廃水を間接的に浸透浸潤及び拡散させることを目的とした浸透拡散シート１を廃水貯留槽２の周囲から周辺部に向けて水平に敷設する。これにより、廃水貯留槽２から溢水する廃水を浸透拡散シート１で廃水貯留槽２の周辺部より広い範囲に拡散して土壌に浸透、浸潤するようにした。
【０００８】
すなわち、本発明による廃水土壌処理装置は、土中に設けられて廃水を貯留し、周囲の土壌に廃水を溢水させる廃水貯留槽２と、この廃水貯留槽２の周囲の土中に埋設した通水性と導水性を有する浸透拡散シート１とを有し、浸透拡散シート１は、廃水貯留槽１の廃水が溢水する高さの外壁を囲んだ浸透部４と、この浸透部４の下部に連ると共に、廃水貯留槽１の周囲に延設された拡散部５とを有し、廃水貯留槽１の周囲から溢水する廃水を前記浸透拡散シート１により廃水貯留槽１の周囲に拡散させるものである。
【０００９】
このような廃水土壌処理装置では、浸透拡散シート１により、廃水が廃水貯留槽２の周辺部より広い範囲に拡散して土壌に浸透、浸潤するので、廃水の廃水貯留槽２の底部への集中が避けられる。また、廃水貯留槽２の底面積が比較的狭い廃水貯留槽２でも、その周囲に直接溢水させる従来のものに比べて、廃水が廃水貯留槽２の周辺部より広い範囲に拡散して土壌に浸透、浸潤するので、処理能力が増大し、土壌の汚濁物質による負荷が低減される。これにより、処理機能を長期にわたって維持することが出来る。
【００１０】
例えば浸透拡散シート１は、廃水貯留槽２の廃水が溢水する高さの周囲を囲むように設けた浸透部４の上辺の始点３から水平方向に延びた拡散部５の最外辺の終点６に至って次第に厚さが増大するものであり、拡散部５の上面はほぼ水平に施工される。また、他の形態としては、浸透拡散シート１ａ、１ｂが、２重に重ねられた２枚のシートからなるものである。
【発明の効果】
【００１１】
このように、本発明による廃水土壌処理装置では、接触土壌及び土壌毛管の負荷を低減させることが出来ることにより、接触土壌及び土壌毛管の初期の状態を維持させると共に、土壌処理装置の周辺土中に処理廃水や雨水を拡散させ、円滑な土壌処理を可能とする。また、幾分土質及び条件が悪い場所に設置した場合でも通常の機能が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明では、廃水土壌処理装置において、廃水貯留槽２の周囲の土壌に、同廃水貯留槽２の周壁から周囲に広がる浸透拡散シート１を敷設することにより、その課題を解決したものである。
以下、このような本発明の実施例について、図面を参照しながら具体例を挙げて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１〜図３は、本発明の一実施例を示すもので、図１は、廃水土壌処理装置に使用する敷設前の浸透拡散シート１を展開した状態の断面図、図２は、敷設前の浸透拡散シート１を折曲点７で折り曲げた状態の断面図、図３は、図２の浸透拡散シート１を廃水貯留槽２の周囲に敷設し、土中に埋設した状態の断面図である。図３において、廃水貯留槽２の内部は止水シート９を除いて省略して示してある。
【００１４】
廃水貯留槽２は、地中の中に設けらえてり、その内部の底面とその底面に連なる内周面に止水シート９が敷かれている。矢印で示すように、この止水シート９の中に廃水配管を通して廃水が導かれ、貯留される。図３において、廃水の流入経路を矢印で示しているが、廃水配管は図示を省略している。廃水貯留槽２の中に貯留された廃水は、前記止水シート９の上辺から周囲の土壌に溢水する。
【００１５】
なお、廃水貯留槽２は、止水シート９を用いたものに限らず、例えばコンクリートにより浅い桝状に施工したものであってもよい。要するに廃水貯留槽２は、地中で廃水を貯留し、一定水位以上の廃水を越流させて、その周囲の土壌に溢水させる機能を有するものである。
【００１６】
この廃水貯留槽２の周囲には、通水性と導水性を有する浸透拡散シート１を埋設する。図１に示す浸透拡散シートは、図１において右端を始点３とし、左端を終点６としたとき、始点３から終点６に至って次第に厚さが増大するものである。この浸透拡散シート１の中間部は屈曲点７となっており、この上面長手方向に端面Ｖ字形の溝８が形成されている。
【００１７】
図２に示すように、この浸透拡散シート１は、前記の屈曲点７の上面の溝８を利用して端面Ｌ字形に折り曲げられて使用される。
そして図３に示すように、浸透拡散シート１は、廃水貯留槽２の底部に敷かれた止水シート９の上辺を前記屈曲点７として、この屈曲点７から上方の始端３に至る部分を浸透部４とし、この浸透部４で廃水貯留槽２を囲むようにする。さらに、前記の屈曲点７から終点に至る部分を拡散部５とし、この拡散部５を廃水貯留槽２の回りに水平方向に敷設する。
【００１８】
この浸透拡散シート１には腐敗しない樹脂製のシートであって、通水性と導水性を有するものを使用する。「通水性」とは浸透拡散シート１の主として厚さ方向への水の移動可能性を意味し、「導水性」とは浸透拡散シート１の主として面方向への水の移動可能性を意味する。この浸透拡散シート１の始端３から屈曲点７までの浸透部７の高さ及び屈曲点７から終端６までの拡散部５の幅は、廃水貯留槽２の底面積と流入水量によって設定する。
【００１９】
この様な通水性と導水性を有する浸透拡散シート１が周囲に敷設された廃水貯留槽２に廃水が流入すると、廃水貯留槽２内の廃水は、その周辺土壌及び土壌毛管との直接的な接触は遮断されて通水性及び導水性を有する浸透拡散シート１によって廃水貯留槽２の周囲に拡散され、廃水貯留槽２の周囲の土壌及び土壌毛管に導水されてそこで間接的に浸透、浸潤される。従って、廃水の土中における水分布が廃水貯留槽２の部分より拡大される効果から、廃水貯留槽２の底面積より広い範囲の土壌及び土壌毛管に浸透、浸潤されることになる。換言すると、浸透、浸潤されるに土壌及び土壌毛管の領域を同程度とする場合、従来の廃水貯留槽により狭い面積の廃水貯留槽２での施工が可能となる。この構造によって実証検証によるデータ分析によると、廃水貯留槽２の直下部土壌に対する浸透及び浸潤量は、流入量の約１３％〜２０％であり廃水貯留槽２の下部付近に集中していた浸透及び浸潤水のうち８０％程度が拡散されて従来工法の問題点が解消される。
【００２０】
図１の浸透拡散シート１は、その始端から終端にかけて緩やかに厚みを増した、勾配の緩やかなくさび形の形状である。ある一定の底面積を有する廃水貯留槽２に前記のような浸透拡散シート１を付帯施工した廃水土壌処理装置における廃水貯留槽２の直下部と廃水貯留槽２の周辺部の土壌の水分布比率を「拡散率」とする。廃水貯留槽２への流入水量及び流入水頭が高いと、拡散率は高まり、流入水量及び流入水頭が低いと拡散率は低下する。流入水量及び流入水頭が高い状態から、浸透浸潤及び浸透拡散シート及びマットによって土中に廃水が拡散処理され、流入水量及び流入水頭が下降する過程において、或いはその逆に、流入水量及び流入水頭が低い時点から流入水量及び流入水頭が高くなる過程において、拡散率の低下を防止するために浸透拡散シート１は、その始端から屈曲点７を経て、終端６に至って緩やかに厚みを増した構造とする。
【００２１】
浸透拡散シート１をこの様な形状とすることによって、浸透拡散シート１は、始端から終端に向かって緩やかに空隙率が高くなり、浸透拡散シート１に廃水貯留槽２から溢水される廃水が導水されるときの水流抵抗が低減される。て装置内周辺土中及び土壌に敷設された浸透浸潤及び浸透拡散シート及びマット全体に速やかに拡散され流入水量及び流入水頭が中位及び低位であっても拡散率は高まり円滑な土壌処理が可能となる。
【００２２】
浸透拡散シート１は、屈曲点７でＬ字形に折り曲げて敷設が容易なように、屈曲点７に沿って浸透拡散シート１の長手方向に端面Ｖ字形の溝８を切り込んでおく。また、始端３から終端６に厚みを増す前述の形状の浸透拡散シート１の場合、屈曲点７から終端６方向は、シート及びマットの上面が水平に、下面が屈曲点７から終端６方向に下り勾配を付けて敷設される。
【００２３】
始端から終端にかけて緩やかに厚みを増した形状の浸透拡散シート１敷設構造は、その始端３から屈曲点７までの浸透部４が廃水貯留槽２の側面のと同様に垂直に近い状態に施工される分、浸透部４の外面は、始端３から屈曲点７にかけて緩やかな厚みを増す構造となる。また、屈曲点７から終端６に至る拡散部５は、その上部を水平に近い状態に敷設される分、その下面は、屈曲点７から終端６に向かって下り勾配を有することになる。このことから、浸透拡散シート１は、その始端３から屈曲点７に向かって空隙率が高まり、さらに屈曲点７から終端６に向かって空隙率が高まる。なお且つ屈曲点７から終端６の拡散部５の下面は、屈曲点７から終端６に下り勾配を有する構造により、廃水貯留槽２内に流入する廃水の流入水頭の高水位、中水位及び低水位であっても、浸透拡散シート１の通水及び導水に対する抵抗が低減され、流入廃水が速やかにそして円滑に拡散される。
【００２４】
また、通水性と導水性を有する浸透拡散シート１は、汚濁物が付着するが、浸透拡散シート１には、好気性微生物、嫌気性微生物及び好嫌気両性微生物が付着し、これら微生物により付着した汚濁物が分解される。これにより、浸透拡散シート１は微生物膜を保有する濾材としての機能をも備えることになり、廃水の水質浄化が可能となる。
【実施例２】
【００２５】
図４〜図６は、本発明の他の実施例による廃水土壌処理装置を示すもので、図４は、廃水土壌処理装置に使用する敷設前の浸透拡散シート１を展開した状態の断面図、図５は、敷設前の浸透拡散シート１を折曲点７で折り曲げた状態の断面図、図６は、図５の浸透拡散シート１を廃水貯留槽２の周囲に敷設し、土中に埋設した状態の断面図である。図６において、廃水貯留槽２の内部は止水シート９を除いて省略して示してある。
この実施例による廃水土壌処理装置の基本的な構成は、図１〜図３により前述した実施例による廃水土壌処理装置と基本的に共通しており、同じ部分は同じ符号で示してある。
【００２６】
浸透拡散シート１の敷設工法として、始端３から終端６まで同一の厚みの浸透拡散シート１を使用する場合において、始端３から終端６に同一の厚みの浸透拡散シート１ａ、１ｂを２枚重ねて敷設し、二重構造とする。この場合、浸透部４が外側、拡散部５が上側となる第一の浸透拡散シート１ａの始端３が、浸透部４が内側、拡散部５が下側となる第二の浸透拡散シート１ａの始端３と屈曲点７の中間に位置するようにする。他方、２枚の浸透拡散シート１ａ、１ｂの終端６、６は、ほぼ同じ位置とする。この様な構造により、廃水の拡散率は、前記図１〜図３により前述した廃水土壌処理装置と同等となる。
【実施例３】
【００２７】
図７〜図１２は、本発明による廃水土壌処理装置を示す図である。それぞれの図において、（ａ）が平面図、（ｂ）が廃水貯留槽２を除いて縦断して示した側面図、（ｃ）が廃水貯留槽２を除いて縦断して示した正面図である。符号は一部省略しているが、その構成は図１〜図６により前述した廃水土壌処理装置と基本的に同様であり、同じ部分は同じ符号で示している。
【００２８】
図７は、図１〜図３により前述した浸透拡散シート１を平面長方形の廃水貯留槽２の周囲に敷設した例である。図８は、図４〜図６により前述した浸透拡散シート１を平面長方形の廃水貯留槽２の周囲に敷設した例である。図９は、図１〜図３により前述した浸透拡散シート１を平面正方形の廃水貯留槽２の周囲に敷設した例である。図１０は、図４〜図６により前述した浸透拡散シート１を平面正方形の廃水貯留槽２の周囲に敷設した例である。図１１は、図１〜図３により前述した浸透拡散シート１を平面円形の廃水貯留槽２の周囲に敷設した例である。図１２は、図４〜図６により前述した浸透拡散シート１を平面円形の廃水貯留槽２の周囲に敷設した例である。
【実施例４】
【００２９】
下記表１は、本発明の実施例による土壌廃水処理装置と従来の土壌廃水処理装置とを比較した表である。
この表１に示すように、１５０リットル／時の同じ廃水流入量を、廃水貯留槽の底面性積が異なる実施例と比較例とで比較すると、１平方メートルの実施例の処理能力は、底面積３平方メートルの比較例と比較し、同等及び同等以上である。換言すると、同等の処理能力を確保する場合、廃水貯留槽２の面積は、従来の比較例と比較すると、実施例では１／３程度に縮小が可能である。これにより、施工費の低減及び工期の短縮などの効果が得られる。
【００３０】
【表１】
2005205319.tif 000003
【実施例５】
【００３１】
下記表２は、本発明の実施例による土壌廃水処理装置と従来の土壌廃水処理装置の接触土壌実面積を比較したものである。この表２では、同一の規模及び廃水貯留槽の底面積が何れも同じ１．０ｍ2の廃水貯留槽について、実施例による土壌廃水処理装置と従来の土壌廃水処理装置の単位面積当たり同じ廃水流入水量に対する接触土壌及び浸透浸潤の実面積を比較している。表３はそのときの面積計算表である。
【００３２】
【表２】
2005205319.tif 000004
【００３３】
【表３】
2005205319.tif 000005
【００３４】
流入水量１５０リットル／ｍ2の場合は、６倍、流入水量１００リットル／ｍ2の場合は、８．５倍、流入水量リットル／ｍ2の場合は、１６倍、と何れも本発明の実施例の廃水土壌処理装置が優る。これにより、本発明の実施例の廃水土壌処理装置では、廃水を処理する接触土壌及び土壌毛管の劣化が低減出来るため、ライフサイクルの延長とメンテナンスコストはの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例としての廃水土壌処理装置に使用する敷設前の浸透拡散シート１を展開した状態の断面図である。
【図２】同敷設前の浸透拡散シート１を折曲点で折り曲げた状態の断面図である。
【図３】図２の浸透拡散シート１を廃水貯留槽の周囲に敷設し、本発明の一実施例としての廃水土壌処理装置を施工した状態の断面図である。
【図４】本発明の他の実施例としての廃水土壌処理装置に使用する敷設前の浸透拡散シート１を展開した状態の断面図である。
【図５】同敷設前の浸透拡散シート１を折曲点で折り曲げた状態の断面図である。
【図６】図５の浸透拡散シート１を廃水貯留槽の周囲に敷設し、本発明の他の実施例としての廃水土壌処理装置を施工した状態の断面図である。
【図７】図１と図２に示した浸透拡散シートを平面長方形の廃水貯留槽の周囲に敷設した例を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が廃水貯留槽２を除いて縦断して示した側面図、（ｃ）が廃水貯留槽２を除いて縦断して示した正面図である。
【図８】図４と図５に示した浸透拡散シートを平面長方形の廃水貯留槽の周囲に敷設した例を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が廃水貯留槽２を除いて縦断して示した側面図、（ｃ）が廃水貯留槽２を除いて縦断して示した正面図である。
【図９】図１と図２に示した浸透拡散シートを平面正方形の廃水貯留槽の周囲に敷設した例を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が廃水貯留槽２を除いて縦断して示した側面図、（ｃ）が廃水貯留槽２を除いて縦断して示した正面図である。
【図１０】図４と図５に示した浸透拡散シートを平面正方形の廃水貯留槽の周囲に敷設した例を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が廃水貯留槽２を除いて縦断して示した側面図、（ｃ）が廃水貯留槽２を除いて縦断して示した正面図である。
【図１１】図１と図２に示した浸透拡散シートを平面円形の廃水貯留槽の周囲に敷設した例を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が廃水貯留槽２を除いて縦断して示した側面図、（ｃ）が廃水貯留槽２を除いて縦断して示した正面図である。
【図１２】図４と図５に示した浸透拡散シートを平面円形の廃水貯留槽の周囲に敷設した例を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が廃水貯留槽２を除いて縦断して示した側面図、（ｃ）が廃水貯留槽２を除いて縦断して示した正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    浸透拡散シート
１ａ  浸透拡散シート
１ｂ  浸透拡散シート
２    廃水貯留槽
３    浸透拡散シートの始点
４    浸透拡散シートの浸透部
５    浸透拡散シートの拡散部
６    浸透拡散シートの終点
【図１】
2005205319.tif 000006
【図２】
2005205319.tif 000007
【図３】
2005205319.tif 000008
【図４】
2005205319.tif 000009
【図５】
2005205319.tif 000010
【図６】
2005205319.tif 000011
【図７】
2005205319.tif 000012
【図８】
2005205319.tif 000013
【図９】
2005205319.tif 000014
【図１０】
2005205319.tif 000015
【図１１】
2005205319.tif 000016
【図１２】
2005205319.tif 000017