(57)【要約】本発明は、上方から汚水を導入できる容器体２の下方には、空気または酸素と水を通過可能なパンチングメタル１４が設けられ、パンチングメタル１４によって、容器体２内部に投入された微生物の担体１３を容器体２内部で自由に移動可能に保持しておき、汚水を容器体２に導入し、担体１３を容器体２に設けられた攪拌棒１８によって強制的に攪拌させ、汚水を浄化させるように汚水・汚泥処理装置１を構成する。
2004067457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方から汚水を導入できる容器体の下方には、空気または酸素と水を通過可能な仕切体が設けられ、該仕切体によって、前記容器体内部に投入された微生物の担体を前記容器体内部で自由に移動可能に保持しておき、汚水を前記容器体に導入し、前記担体を前記容器体に設けられた攪拌手段によって強制的に攪拌させ、汚水を浄化させることを特徴とする汚水・汚泥処理装置。
【請求項２】
少なくとも前記仕切体の下方から上方の前記担体に向けて空気または酸素を供給する散気手段を設けた請求項１に記載の汚水・汚泥処理装置。
【請求項３】
前記容器体内部には、汚水の導入に加え、水を担体に供給する散水手段を設けた請求項１または２に記載の汚水・汚泥処理装置。
【請求項４】
前記仕切体が、前記容器体内部に複数設けられており、前記担体が、前記仕切体で前記容器体内部において多段に分散されて保持されている請求項１ないし３の何れかに記載の汚水・汚泥処理装置。
【請求項５】
前記仕切体が、中央部と外周部との高さが異なる略錐体形状または略半球形状に構成されている請求項１ないし４の何れかに記載の汚水・汚泥処理装置。
【請求項６】
前記仕切体が、側面視で略波形状または略凸凹状に構成されている請求項１ないし４の何れかに記載の汚水・汚泥処理装置。
【請求項７】
前記容器体の下方には、多孔性吸着材が充填された層が設けられている請求項１ないし６の何れかに記載の汚水・汚泥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、マンション等の集合住宅、ホテル、レストラン、病院などから排出される下水や集落排水、湖、沼、池、河川等の水の浄化、及び汚泥を効果的に浄化させるための汚水・汚泥処理装置に関する。
【背景技術】  従来の汚水・汚泥処理装置は、汚水中の有機物等の浄化、及び分解のために活性汚泥法が多く使用されている。空気を水中に送り込む曝気によって、水中の好気性微生物を活性化させて、有機物を水と二酸化炭素（ＣＯ２）に分解させることで実質的に消滅させ、汚水の浄化を行なっている。すなわち、より多くの酸素を水中に送り込むことによって浄化能力が向上するという原理を利用し、送り込む空気を微細な気泡にさせ、空気が水中に滞留する時間を延ばすことで反応を促進させると共に、気泡による上昇流を利用して処理槽内部の混合攪拌が行なわれている。また、微生物の菌床の確保のために水中に担体を入れることもある。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】      特開平７−１３６６８１号公報（段落００１２〜００１７、図１、２）
しかしながら、特許文献１にあっては、気泡状態の空気で水中の好気性微生物を活性化させるものの、水中に溶け込む酸素の量には限度があるので、分解しきれない有機物等が処理槽内に沈殿し、汚泥の形で多量に処理槽内部に残ることがある。この問題は、水分は必要であるものの水分が多すぎ、好気性微生物が十分に機能しないことによるものと考えられる。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、多量の空気または酸素を処理槽内部の担体に十分に触れさせることができ、微生物を活性化させて汚水を浄化させることができる汚水・汚泥処理装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
上記の目的を解決するために、本発明の汚水・汚泥処理装置は、上方から汚水を導入できる容器体の下方には、空気または酸素と水を通過可能な仕切体が設けられ、該仕切体によって、前記容器体内部に投入された微生物の担体を前記容器体内部で自由に移動可能に保持しておき、汚水を前記容器体に導入し、前記担体を前記容器体に設けられた攪拌手段によって強制的に攪拌させ、汚水を浄化させることを特徴としている。
この特徴によれば、一旦担体に付着した水分は、攪拌によって順次他の担体に移動もしくは仕切体を介して下方に落下する。担体が水中に存在するのではなく、常時水分が担体に付着した状態が維持され、かつ空気や酸素が攪拌によって、担体の表面水分に頻繁に接触または溶け込むため、好気性微生物が常時活性化することになる。
本発明の汚水・汚泥処理装置は、少なくとも前記仕切体の下方から上方の前記担体に向けて空気または酸素を供給する散気手段を設けたことが好ましい。
このようにすれば、常に新鮮な空気または酸素を容器体内部に供給させることができるので、多量の酸素を微生物に与え活性化させることができるので、汚水を浄化させる能力を向上させることができるようになる。
本発明の汚水・汚泥処理装置は、前記容器体内部には、汚水の導入に加え、水を担体に供給する散水手段を設けたことが好ましい。
このようにすれば、水が容器体内部の汚水に加わることによって、汚水の濃度を薄めることができるばかりか、多量の水分が微生物に与えられることで、微生物の増殖が活発になり、汚水を浄化させやすくなる。
本発明の汚水・汚泥処理装置は、前記仕切体が、前記容器体内部に複数設けられており、前記担体が、前記仕切体で前記容器体内部において多段に分散されて保持されていることが好ましい。
このようにすれば、担体が容器体内部で分散されることで、空気または酸素が担体に触れやすくなり、酸素を微生物に与えやすくなるので、微生物を活性化させることができるばかりか、汚水を上方から下方に段階的に浄化させられるようになる。
本発明の汚水・汚泥処理装置は、前記仕切体が、中央部と外周部との高さが異なる略錐体形状または略半球形状に構成されていることが好ましい。
このようにすれば、仕切体の高さが異なっているために、上方から流される水分は、仕切体の低い位置に集まって流れ落ちることになり、仕切体の高い位置からは、空気または酸素が下方から上昇させられるので、仕切体を通過させる空気または酸素と水の入れ換えがスムーズにおこなえるようになっている。
本発明の汚水・汚泥処理装置は、前記仕切体が、側面視で略波形状または略凸凹状に構成されていることが好ましい。
このようにすれば、仕切体が上下に波打つため、凹部に水が溜まり、凸部から空気または酸素が上方に抜け易くなるため、仕切体を通過させる空気または酸素と水の入れ換えがスムーズにおこなえるようになっている。
本発明の汚水・汚泥処理装置は、前記容器体の下方には、多孔性吸着材が充填された層が設けられていることが好ましい。
このようにすれば、汚水を多孔性吸着材の充填された層に通過させることによって、汚水を浄化させることができるので、最終的に排出される汚水を浄化させる能力を向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明の第１実施形態における汚水・汚泥処理装置の全体像を示す側断面図である。
第２図は、図１における汚水・汚泥処理装置のＡ−Ａ上断面図である。
第３図は、第２実施形態における汚水・汚泥処理装置の全体像を示す側断面図である。
第４図は、図３におけるパンチングメタルの拡大側断面図である。
第５図は、第３実施形態における汚水・汚泥処理装置の全体像を示す側断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の汚水・汚泥処理装置の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図１は、本発明の第１実施形態における汚水・汚泥処理装置の全体像を示す側断面図であり、図２は、汚水・汚泥処理装置の図１におけるＡ−Ａ上断面図である。
マンション等の集合住宅、ホテル、レストラン、病院などの施設から排出される下水や集落排水、湖、沼、池、河川等の水中には、有機物や微細な固形分などが含まれている。図１の符号１は、これらの汚水を効果的に処理させるための汚水・汚泥処理装置である。汚水が導入される容器体２は略円筒形状をしており、この容器体２は汚水による腐蝕などを防ぐためにステンレス等の材質で構成され、ベース３から鉛直方向に延びた複数の脚部４により立設させられている。
容器体２の上方には、汚水を容器体２内部に導入させるための導入管５と、容器体２内部で発生するガスや空気やオーバーフロー水を排出させる排出管６が取り付けられている。容器体２の下方には、容器体２内部の水を排水させるための排水管７が設けられている。この排水管７には、トラップ７’が形成されており、排水管７はトラップ７’に溜められた水によって栓がされているので、容器体２内部の空気が、排水管７から外部に流れ出るのを防ぐことができる。
また、容器体２の上部には、水を容器体２内部に供給させることができる散水手段としての散水管８が設けられており、水を容器体２内部にシャワー状に散水させることができる複数の散水口９が、散水管８に形成されている。
容器体２の下部には、曝気用の空気を容器体２内部に供給させることができる、散気手段としての散気管１０が設けられており、ブロアーモーター１１から供給される圧縮空気を容器体２内部に噴出させることができる複数の散気口１２が、散気管１０に形成されている。
容器体２の内部には、容器体内部で自由に移動させることができる微生物担持用の担体１３が多数投入されており、これら担体１３は、好気性微生物の菌床として使用できるように、籾殻、不織布、スポンジなどの材質で構成されていることが効果的であり、プラスチック材料等を多孔質化させたポーラスなども使用させることができる。単一の材質だけではなく、複数の材質の担体１３を混合させて使用することもでき、好気性微生物のみならず、中和剤、臭気抑制剤等を添加させることもできる。
容器体２内部の下方には、仕切体としての板状に形成されているパンチングメタル１４が設けられている。このパンチングメタル１４は、多数の小孔１５がステンレスの板に形成された多孔板よりなり、この小孔１５の大きさは、使用される担体１３の大きさよりも小さく形成されているので、水や空気は容易に通過させることができるが、担体１３は通過させないようになっている。
容器体２内部の下方をパンチングメタル１４によって仕切ることで、担体１３を容器体２内部の定位置に保持させることができるばかりか、担体１３が排水管７から容器体２の外部に流出することを防ぐことができるようになっている。
また、容器体２内部の担体１３の上方もパンチングメタル１６よって仕切られており、パンチングメタル１６が設けられていることで、容器体２内部の水がオーバーフローした際に、担体１３が排出管６から容器体２の外部に流出することを防止できるようになっている。
略円筒形状をした容器体２の中心軸には、シャフト１７が鉛直方向に延びており、このシャフト１７には、攪拌手段としての横方向を向いて固着された複数の攪拌棒１８が取り付けられている。シャフト１７の下端は、容器体２の下方に設けられている駆動モーター１９に直結させられており、攪拌棒１８は、図２に示すようにシャフト１７を中心に四方に延びて、シャフト１７を中心軸として矢印に示すように回転させることができるようになっている。
汚水を処理させる際には、先ず駆動モーター１９を駆動させると、シャフト１７が回転し、攪拌手段としての攪拌棒１８が回転させられるので、容器体２内部の多数の担体１３を攪拌させることができ、導入管５から汚水を容器体２内に導入させると、汚水は攪拌棒１８によって担体１３と混合攪拌されながら下方に流されるようになっている。
一旦担体１３に付着した水分は、攪拌されることによって順次他の担体１３に移動もしくはパンチングメタル１４を介して下方に流れ落ちようになる。担体１３が水中に存在するのではなく、担体１３が常に濡れた状態が維持されて攪拌されることによって、空気が担体１３の表面水分に頻繁に接触して溶け込むようになり、好気性微生物を常に活性化させることができるようになる。
そして、曝気用空気がブロアーモーター１１から供給させられて、散気管１０を通って、散気口１２より容器体２の内部に噴出させられ、パンチングメタル１４の小孔１５を通過し、多数の担体１３の隙間を通り上昇させられる。担体１３の下方には、仕切体としてのパンチングメタル１４が設けられていることで、散気口１２より噴出さられた十分な量の新鮮な空気を下方から均等に担体１３に接触させられるようになっている。
そのため、常に多量の酸素を担体１３内の好気性微生物に与えることができ、微生物の働きが活性化させられるので、汚水中の有機物等の分解が促進させられ、汚水を浄化させることができるようになる。容器体２内部に空気が送り込まれることによって、有機物のみならず、その他の物質等も酸化分解させることもできるようになっている。
また、散水管８より供給させられた水が、散水口９からシャワー状に噴射させられるので、多量の水が汚水に加わることになり、汚水の濃度を薄めることができるばかりか、多量の水分が微生物に与えられることで、微生物の増殖が活発になり汚水を浄化させやすくなる。
攪拌手段である攪拌棒１８によって、担体１３と空気と水が強制的に混合攪拌されるので、多量の空気を担体１３に触れさせることができ、多量の酸素が好気性微生物に与えられて活性化させられるので、微生物が汚水を浄化させる能力を向上させることができるようになる。そのため汚水中の有機物等は、微生物の働きによって水と二酸化炭素（ＣＯ２）に分解され、実質的にほぼ消滅させられるようになっている。
汚水の浄化能力を向上させることで、短時間で汚水を処理できるようになり、汚水を容器体２上方に設けた導入管５から導入させながら、浄化させた水を容器体２下方に設けた排水管７から排水させることで、汚水を連続的に浄化させることができるようになる。
容器体２内部で発生するガスや散気口１２から噴出させた空気などの排気は、容器体２の上部に設けられている排出管６より排出させられる。この排出管６は、途中で上下に分岐されており、ガスなどの排気は上方に向かって排出させ、容器体２内の水がオーバーフローした際には、溢れ出た水を下方に分流させることができるようになっている。オーバーフローした水は、一時的にオーバーフロータンクに溜めることで、再び導入管５から容器体２内へ導入させることもできる。
また、排気をブロアーモーター１１に流入させることもでき、容器体２内部で発生する臭気などを再び容器体２内部に流入させて、臭気を大気中に放出させないようにもできる。汚水・汚泥処理装置１内で循環させることで、臭気を微生物に分解させることができ、汚水・汚泥処理装置１を脱臭装置としても使用できる。そのため、排出管６から排出される排気中には、ほとんど臭気が含まれなくなるので、汚水・汚泥処理装置１周辺の環境が悪化せずにすむようになる。
複数台の汚水・汚泥処理装置１を直列または並列につないで使用させることもでき、数台の汚水・汚泥処理装置１を直列につないだ場合、それぞれ異なった微生物を使用させることで、汚水の状態に適した装置の構成が可能であり、並列につないだ場合には、汚水の処理速度を向上させることができるようになる。
次に、第２実施形態に係る汚水・汚泥処理装置につき、図３から図４を参照して説明する。なお、上記実施形態と同一構成で重複する説明を省略する。
図３は、第２実施形態における汚水・汚泥処理装置２０の全体像を示す側断面図であり、図４は、汚水・汚泥処理装置２０のパンチングメタル２２の拡大側断面図である。この汚水・汚泥処理装置２０の容器体２１は、上記第１実施形態における容器体２を上下方向に延ばした形状をしており、その内部は、複数の仕切体としてのパンチングメタル２２、２３、２４によって上段、中段、下段の三層に仕切られている。多段に仕切られていることで、担体２５ａ、２５ｂ、２５ｃが容器体２１の内部で分散されて配置させることができるようになっている。
担体２５ａ、２５ｂ、２５ｃが容器体２１の内部で分散されることで、空気が担体２５ａ、２５ｂ、２５ｃに触れやすくなり、酸素を微生物に与えやすくなるので、微生物を活性化させることができるばかりか、汚水を上方から下方に段階的に浄化させることができるようになっている。
この汚水・汚泥処理装置２０の散水手段としての散水管２６は、容器体２１の内部上方に設けられているだけではなく、散水管２６が容器体２１の側面に沿って配管され、容器体２１の側面から内部に貫設させられており、散水口２７ｂ、２７ｃが容器体２１内部の側面に設けられている。上方に設けられている散水口２７ａのみならず、側面に設けられている散水口２７ｂ、２７ｃからも水を容器体２１内部に供給させることにより、水分を中段や下段の担体２５ｂ、２５ｃに供給させることができるようになっている。
散気手段としての散気管２８は、容器体２１の内部下方に設けられるとともに、散気管２８が容器体２１の側面に沿って配管され、容器体２１の側面から内部に貫設させられており、散気口２９ａ、２９ｂが容器体２１内部の側面に設けられている。下方に設けられている散気口２９ｃのみならず、側面に設けられている散気口２９ａ、２９ｂからも曝気用の空気を容器体２１内部に供給させることにより、空気を上段や中段の担体２５ａ、２５ｂに供給させられるようになっている。
曝気用の空気を容器体２１内部に噴出させることによって、容器体２１内部の気圧が若干高くなり、排水管６１から空気が流出する恐れがあるが、排水管６１には、トラップ６２が設けられていることで、容器体２１内部の空気を排水管６１から外部に流出させないようになっている。
汚水を処理させる際には、容器体２１の上方に取り付けられている導入管３０から汚水を導入させ、先ずパンチングメタル２２によって仕切られた上段に配置されている多数の担体２５ａに流入させ、駆動モーター３１の回転によって、シャフト３２に取り付けられている攪拌手段としての攪拌棒３３ａが回転するので、汚水が担体２５ａと一緒に攪拌させられ、担体２５ａの微生物に大量の酸素が与えられ、汚水中の有機物等の分解が促進させられる。
次に、汚水がパンチングメタル２３、２４によって仕切られた中段、下段に配置されている担体２５ｂ、２５ｃにも流され、攪拌棒３３ｂ、３３ｃによって攪拌されるので、汚水を段階的に浄化させることができる。その際に、散水口２７ａ、２７ｂ、２７ｃから水を供給させ、散気口２９ａ、２９ｂ、２９ｃから空気を噴出させることで、担体２５ａ、２５ｂ、２５ｃに水と空気の大量に与えることができる。
担体２５ａ、２５ｂ、２５ｃが容器体２１内部において、パンチングメタル２３、２４によって分散されて保持されていることで、空気や水が担体２５ａ、２５ｂ、２５ｃに触れやすくなり、微生物が活性化させられ、汚水を浄化させる能力を向上させることができるようになっている。
また、パンチングメタル２２、２３、２４が略円錐形状であることによって、パンチングメタル２２、２３、２４の表面積を増やすことができるので、空気と水をパンチングメタル２２、２３、２４に通過させやすくなるばかりか、より多くの空気を担体２５ａ、２５ｂ、２５ｃに触れさせることで、微生物を活性化させることができ、汚水を効果的に浄化させることができるようになっている。
更に、パンチングメタル２２について図４を参照して詳述すると、パンチングメタル２２は、略円錐形状に形成させられており、その円錐の先端が下方を向くように配設されている。パンチングメタル２２が略円錐形状に形成されていることにより、上方から流される水は、円錐の下端に集まって小孔２２’を通過して流れ落ちることになり、円錐の周囲からは、図の矢印に示すように、空気が下方から小孔２２’を通して上昇させられるので、パンチングメタル２２を通過する空気と水の入れ換えがスムーズに行なえるようになっている。
図３に示す容器体２１は、ユニット式にさせることもできるようになっている。いくつかの容器体２１のユニットを製造時に大量生産しておき、処理させる汚水の量に応じて必要とされる容器体２１の長さを決定し、汚水・汚泥処理装置２０を組み立てれば、様々な長さの容器体２１の製造にかかるコストを抑えることができるようになる。
そして、汚水・汚泥処理装置２０を工場から設置場所に運搬する際には、容器体２１を分割させてから運び、汚水・汚泥処理装置２０を設置場所にて組み立てることができるようになるので、運搬が容易になる。
次に、第３実施形態に係る汚水・汚泥処理装置につき、図５を参照して説明する。なお、上記実施形態と同一構成で重複する説明を省略する。
図５は、第３実施形態における汚水・汚泥処理装置３４の全体像を示す側断面図であり、この汚水・汚泥処理装置３４の容器体３５は略円筒形状をしており、容器体３５の上方と下方には、回転受リング３６、３７が取り付けられている。この回転受リング３６、３７は、ベース３８から鉛直方向に立設させられている脚部３９、４０の上端に取り付けられている。容器体３５は、中心軸が傾斜して設置させられており、回転受リング３６、３７によって支持されていることによって、その円筒の中心を軸として、回転させることができるようになっている。
容器体３５の上端と下端は、排出管４１と排水管４２が回転可能なジョイント４３、４４によって、取り付けられている。汚水を容器体３５の内部に導入させる導入管４５と散水手段としての散水管４６は、排出管４１内を通り容器体３５内に配管させられており、散気手段としての散気管４７は、容器体３５の下方の排水管４２内を通り容器体３５内に配管させられている。
容器体３５の内部は、複数の仕切体としてのパンチングメタル４８、４９、５０によって上段、中段、下段の三層に仕切られている。多段に仕切られていることで、多数の担体５１ａ、５１ｂ、５１ｃが容器体３５の内部において、分散されて配置させることができるようになっている。パンチングメタル４８、４９、５０によって仕切られた各段には、多数の担体５１ａ、５１ｂ、５１ｃを攪拌させるための攪拌手段としての多数の攪拌羽５２ａ、５２ｂ、５２ｃが、容器体３５の内側の側面に固着されて取り付けられている。
これらパンチングメタル４８、４９、５０は、略半球形状に形成させられているので、パンチングメタル４８、４９、５０の表面積を増やすことができ、空気と水をパンチングメタル４８、４９、５０に通過させやすくなり、より多くの空気を担体５１ａ、５１ｂ、５１ｃに触れさせることができるので、微生物を活性化させることができ、汚水を効果的に浄化させることができる。
容器体３５の下部の外周面には、歯車５３が形成されており、駆動モーター５４のギア５５と係合できるようになっている。駆動モーター５４を駆動させると、その回転力がギア５５を介して容器体３５の歯車５３伝達され、容器体３５を回転させることができるようになっている。
汚水を処理させる際には、先ず駆動モーター５４を駆動させ、容器体３５を回転させ、次に容器体３５の上方に取り付けられている導入管４５と散水管４６から汚水と水を導入させて、容器体３５の下方の散気管４７からも空気を噴出させる。先ず汚水を上段に配置されている多数の担体５１ａに流入させ、担体５１ａの隙間を通って下方に流させる。
容器体３５が回転させられているので、容器体３５の内側に固定されている攪拌羽５２ａは、汚水と空気と担体５１ａを混合させながら攪拌させることができるようになっており、次に汚水は中段の担体５１ｂと下段の担体５１ｃを流れ落ちて、攪拌羽５２ｂ、５２ｃによって攪拌させられることで、段階的に浄化させられるようになっている。
容器体３５内部で発生するガスや散気口から噴出させた空気は、排出管４１より排出させることができ、この排出管４１は、途中で上下に分岐されており、ガスなどの排気は上方に向かって排出させる。容器体３５内の水がオーバーフローした際には、溢れ出た水を下方に分流させることができるようになっている。
オーバーフローした水は、一時的にオーバーフロータンク５６に溜めることで、再び導入管４５から容器体３５内へ導入させることもできる。上段の担体５１ａの上方には、板状のパンチングメタル５７が設けられているので、容器体３５内部の水がオーバーフローした際に担体５１ａが流出することを防ぐことができるようになっている。
容器体３５下部の排水管４２近くには、多孔性吸着材としての活性炭５８が上下２枚の板状のパンチングメタル５９、６０によって仕切られた区画に充填させられて、活性炭５８の充填層が形成されており、担体５１ａ、５１ｂ、５１ｃによって浄化された水は、この活性炭５８を通過させられて浄化させられるので、汚水・汚泥処理装置３４の浄化能力を向上させることができるようになっている。この多孔性吸着材は、活性炭５８などの多孔性炭素質材料に限らずにゼオライト等であってもよい。
シャフトを回転させることによって攪拌棒を回転させた場合、容器体を大型化させた際に、うまく攪拌させることができなくなることがあるが、第３実施形態で用いられている汚水・汚泥処理装置３４は、傾斜させた容器体３５を回転させ、その内側に固着されている攪拌羽５２ａ、５２ｂ、５２ｃによって、担体５１ａ、５１ｂ、５１ｃを攪拌させているので、容器体３５を大型化させても十分に攪拌させることができるようになっている。
本発明で使用される微生物は、特に限定されるものではないが、多くの微生物の場合、植物と同様に二酸化炭素から炭素骨格を合成しており、そのため有機炭素を餌にして細胞成分の合成がされる。好気性微生物の場合には、汚水中の有機炭素を餌にした際に、細胞成分の合成に５〜１０％ぐらいを使い、残りの９０〜９５％を運動エネルギーや酵素の生産のためのエネルギーとして消費されることになる。
その際に微生物の働きが炭素を燃焼させることでエネルギーが獲得されるので、そのため炭素は酸化されて二酸化炭素（ＣＯ２）となって放出されるようになっている。本発明の汚水・汚泥処理装置においては、汚水が空気と混合攪拌されるので、微量の無機物等を酸化分解させることもできるようになっている。
好気性微生物には、発酵菌や分解菌など様々な種類があるが、本発明の実施例の汚水・汚泥処理装置において用いられている菌（微生物）は、ブナ腐葉土から抽出させた発酵酵素を主成分にした自然界の３６種類の発酵促進剤を用いて培養させたものである。
本発明の汚水・汚泥処理装置は、施設から排出される下水や河川等の汚泥の処理、水の浄化が可能であり、施設からの排水を汚水・汚泥処理装置で浄化させた後には、浄化された水を再利用させることができ、河川や池等の汚泥を処理させた後には、再び浄化された水を上流に戻すことで、水質を改善させることができるようになっている。
また、下水や汚泥の処理の他に、水の確保が難しい山間部や船舶等において用いることもできる。装置の構造が単純なので小型化が容易であるとともに、設置費用を抑えることができるようになっている。
更に、土壌を大量の水と混合させてから汚水・汚泥処理装置に導入させることで、土壌を浄化させることもできる。土壌中に含まれる様々な有害物質等は、微生物の働きによって浄化させられるので、土壌を改善させることもできるようになっている。
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
例えば、仕切体としてパンチングメタルを使用したが、その他にも網目状のものや、プラスチック材料に微細な多数の孔を開けたものなど、仕切体が担体の通過を防ぐことができ、水や空気を通過しやすいもので形成させればよい。仕切体の形状も略錐体形状や略半球形状に形成しなくてもよく、仕切体を側面視で波形や凸凹に形成させたものなどであっても、仕切体の表面積を増やすことができるので、水や空気を通過させやすくなる。
また、散気手段によって容器体内部に送り込まれる気体は、空気のみならず酸素やオゾン等の好気性微生物を活性化させるものであれば上記実施形態と同様な効果が期待できる。
更に、攪拌手段としては、上述した第１、及び第２実施形態のように、攪拌棒が縦方向に延びるシャフトに取り付けられた縦型でなくてもよく、攪拌棒が横方向に延びるシャフトに取り付けられた横型であってもよい。
そして、容器体内部に水を供給させる散水手段としての散水管が、容器体に配管されているが、寒冷時には、この散水管から温水を容器体内に供給させることで、容器体内部の温度を上げることができ、そのため微生物の活動を活発にさせることができる。
【符号の説明】
１                汚水・汚泥処理装置
２                容器体
３                ベース
４                脚部
５                導入管
６                排出管
７                排水管
７’              トラップ
８                散水管
９                散水口
１０              散気管
１１              ブロアーモーター
１２              散気口
１３              担体
１４              パンチングメタル
１５              小孔
１６              パンチングメタル
１７              シャフト
１８              攪拌棒
１９              駆動モーター
２０              汚水・汚泥処理装置
２１              容器体
２２、２３、２４  パンチングメタル
２２’            小孔
２５ａ、２５ｂ    担体
２５ｃ            担体
２６              散水管
２７ａ、２７ｂ    散水口
２７ｃ            散水口
２８              散気管
２９ａ、２９ｂ    散気口
２９ｃ            散気口
３０              導入管
３１              駆動モーター
３２              シャフト
３３ａ、３３ｂ    攪拌棒
３３ｃ            攪拌棒
３４              汚水・汚泥処理装置
３５              容器体
３６、３７        回転受リング
３８              ベース
３９、４０        脚部
４１              排出管
４２              排水管
４３、４４        ジョイント
４５              導入管
４６              散水管
４７              散気管
４８、４９、５０  パンチングメタル
５１ａ、５１ｂ    担体
５１ｃ            担体
５２ａ、５２ｂ    攪拌羽
５２ｃ            攪拌羽
５３              歯車
５４              駆動モーター
５５              ギア
５６              オーバーフロータンク
５７              パンチングメタル
５８              活性炭
５９、６０        パンチングメタル
６１              排水管
６２              トラップ
【図１】
2004067457.tif 000003
【図２】
2004067457.tif 000004
【図３】
2004067457.tif 000005
【図４】
2004067457.tif 000006
【図５】
2004067457.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月24日(2006.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方から汚水を導入できる容器体の下方には、空気または酸素と水を通過可能な仕切体が設けられ、該仕切体によって、前記容器体内部に投入された微生物の担体を前記容器体内部で自由に移動可能に保持しておき、汚水を前記容器体に導入し、前記担体を前記容器体に設けられた攪拌手段によって強制的に攪拌させ、汚水を浄化させることを特徴とする汚水・汚泥処理装置。
【請求項２】
少なくとも前記仕切体の下方から上方の前記担体に向けて空気または酸素を供給する散気手段を設けた請求項１に記載の汚水・汚泥処理装置。
【請求項３】
前記容器体内部には、汚水の導入に加え、水を担体に供給する散水手段を設けた請求項１または２に記載の汚水・汚泥処理装置。
【請求項４】
前記仕切体が、前記容器体内部に複数設けられており、前記担体が、前記仕切体で前記容器体内部において多段に分散されて保持されている請求項１ないし３の何れかに記載の汚水・汚泥処理装置。
【請求項５】
前記仕切体が、中央部と外周部との高さが異なる略錐体形状または略半球形状に構成されている請求項１ないし４の何れかに記載の汚水・汚泥処理装置。
【請求項６】
前記仕切体が、側面視で略波形状または略凸凹状に構成されている請求項１ないし４の何れかに記載の汚水・汚泥処理装置。
【請求項７】
前記容器体の下方には、多孔性吸着材が充填された層が設けられている請求項１ないし６の何れかに記載の汚水・汚泥処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンション等の集合住宅、ホテル、レストラン、病院などから排出される下水や集落排水、湖、沼、池、河川等の水の浄化、及び汚泥を効果的に浄化させるための汚水・汚泥処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の汚水・汚泥処理装置は、汚水中の有機物等の浄化、及び分解のために活性汚泥法が多く使用されている。空気を水中に送り込む曝気によって、水中の好気性微生物を活性化させて、有機物を水と二酸化炭素（ＣＯ２）に分解させることで実質的に消滅させ、汚水の浄化を行なっている。すなわち、より多くの酸素を水中に送り込むことによって浄化能力が向上するという原理を利用し、送り込む空気を微細な気泡にさせ、空気が水中に滞留する時間を延ばすことで反応を促進させると共に、気泡による上昇流を利用して処理槽内部の混合攪拌が行なわれている。また、微生物の菌床の確保のために水中に担体を入れることもある。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１３６６８１号公報（段落００１２〜００１７、図１、２）
【０００４】
しかしながら、特許文献１にあっては、気泡状態の空気で水中の好気性微生物を活性化させるものの、水中に溶け込む酸素の量には限度があるので、分解しきれない有機物等が処理槽内に沈殿し、汚泥の形で多量に処理槽内部に残ることがある。この問題は、水分は必要であるものの水分が多すぎ、好気性微生物が十分に機能しないことによるものと考えられる。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、多量の空気または酸素を処理槽内部の担体に十分に触れさせることができ、微生物を活性化させて汚水を浄化させることができる汚水・汚泥処理装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【０００６】
上記の目的を解決するために、本発明の汚水・汚泥処理装置は、上方から汚水を導入できる容器体の下方には、空気または酸素と水を通過可能な仕切体が設けられ、該仕切体によって、前記容器体内部に投入された微生物の担体を前記容器体内部で自由に移動可能に保持しておき、汚水を前記容器体に導入し、前記担体を前記容器体に設けられた攪拌手段によって強制的に攪拌させ、汚水を浄化させることを特徴としている。
この特徴によれば、一旦担体に付着した水分は、攪拌によって順次他の担体に移動もしくは仕切体を介して下方に落下する。担体が水中に存在するのではなく、常時水分が担体に付着した状態が維持され、かつ空気や酸素が攪拌によって、担体の表面水分に頻繁に接触または溶け込むため、好気性微生物が常時活性化することになる。
【０００７】
本発明の汚水・汚泥処理装置は、少なくとも前記仕切体の下方から上方の前記担体に向けて空気または酸素を供給する散気手段を設けたことが好ましい。
このようにすれば、常に新鮮な空気または酸素を容器体内部に供給させることができるので、多量の酸素を微生物に与え活性化させることができるので、汚水を浄化させる能力を向上させることができるようになる。
【０００８】
本発明の汚水・汚泥処理装置は、前記容器体内部には、汚水の導入に加え、水を担体に供給する散水手段を設けたことが好ましい。
このようにすれば、水が容器体内部の汚水に加わることによって、汚水の濃度を薄めることができるばかりか、多量の水分が微生物に与えられることで、微生物の増殖が活発になり、汚水を浄化させやすくなる。
【０００９】
本発明の汚水・汚泥処理装置は、前記仕切体が、前記容器体内部に複数設けられており、前記担体が、前記仕切体で前記容器体内部において多段に分散されて保持されていることが好ましい。
このようにすれば、担体が容器体内部で分散されることで、空気または酸素が担体に触れやすくなり、酸素を微生物に与えやすくなるので、微生物を活性化させることができるばかりか、汚水を上方から下方に段階的に浄化させられるようになる。
【００１０】
本発明の汚水・汚泥処理装置は、前記仕切体が、中央部と外周部との高さが異なる略錐体形状または略半球形状に構成されていることが好ましい。
このようにすれば、仕切体の高さが異なっているために、上方から流される水分は、仕切体の低い位置に集まって流れ落ちることになり、仕切体の高い位置からは、空気または酸素が下方から上昇させられるので、仕切体を通過させる空気または酸素と水の入れ換えがスムーズにおこなえるようになっている。
【００１１】
本発明の汚水・汚泥処理装置は、前記仕切体が、側面視で略波形状または略凸凹状に構成されていることが好ましい。
このようにすれば、仕切体が上下に波打つため、凹部に水が溜まり、凸部から空気または酸素が上方に抜け易くなるため、仕切体を通過させる空気または酸素と水の入れ換えがスムーズにおこなえるようになっている。
【００１２】
本発明の汚水・汚泥処理装置は、前記容器体の下方には、多孔性吸着材が充填された層が設けられていることが好ましい。
このようにすれば、汚水を多孔性吸着材の充填された層に通過させることによって、汚水を浄化させることができるので、最終的に排出される汚水を浄化させる能力を向上させることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の汚水・汚泥処理装置の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図1は、本発明の第1実施形態における汚水・汚泥処理装置の全体像を示す側断面図であり、図２は、汚水・汚泥処理装置の図１におけるＡ−Ａ上断面図である。
【００１４】
マンション等の集合住宅、ホテル、レストラン、病院などの施設から排出される下水や集落排水、湖、沼、池、河川等の水中には、有機物や微細な固形分などが含まれている。図１の符号１は、これらの汚水を効果的に処理させるための汚水・汚泥処理装置である。汚水が導入される容器体２は略円筒形状をしており、この容器体２は汚水による腐蝕などを防ぐためにステンレス等の材質で構成され、ベース３から鉛直方向に延びた複数の脚部４により立設させられている。
【００１５】
容器体２の上方には、汚水を容器体２内部に導入させるための導入管５と、容器体２内部で発生するガスや空気やオーバーフロー水を排出させる排出管６が取り付けられている。容器体２の下方には、容器体２内部の水を排水させるための排水管７が設けられている。この排水管７には、トラップ７’が形成されており、排水管７はトラップ７’に溜められた水によって栓がされているので、容器体２内部の空気が、排水管７から外部に流れ出るのを防ぐことができる。
【００１６】
また、容器体２の上部には、水を容器体２内部に供給させることができる散水手段としての散水管８が設けられており、水を容器体２内部にシャワー状に散水させることができる複数の散水口９が、散水管８に形成されている。
【００１７】
容器体２の下部には、曝気用の空気を容器体２内部に供給させることができる、散気手段としての散気管１０が設けられており、ブロアーモーター１１から供給される圧縮空気を容器体２内部に噴出させることができる複数の散気口１２が、散気管１０に形成されている。
【００１８】
容器体２の内部には、容器体内部で自由に移動させることができる微生物担持用の担体１３が多数投入されており、これら担体１３は、好気性微生物の菌床として使用できるように、籾殻、不織布、スポンジなどの材質で構成されていることが効果的であり、プラスチック材料等を多孔質化させたポーラスなども使用させることができる。単一の材質だけではなく、複数の材質の担体１３を混合させて使用することもでき、好気性微生物のみならず、中和剤、臭気抑制剤等を添加させることもできる。
【００１９】
容器体２内部の下方には、仕切体としての板状に形成されているパンチングメタル１４が設けられている。このパンチングメタル１４は、多数の小孔１５がステンレスの板に形成された多孔板よりなり、この小孔１５の大きさは、使用される担体１３の大きさよりも小さく形成されているので、水や空気は容易に通過させることができるが、担体１３は通過させないようになっている。
【００２０】
容器体２内部の下方をパンチングメタル１４によって仕切ることで、担体１３を容器体２内部の定位置に保持させることができるばかりか、担体１３が排水管７から容器体２の外部に流出することを防ぐことができるようになっている。
【００２１】
また、容器体２内部の担体１３の上方もパンチングメタル１６よって仕切られており、パンチングメタル１６が設けられていることで、容器体２内部の水がオーバーフローした際に、担体１３が排出管６から容器体２の外部に流出することを防止できるようになっている。
【００２２】
略円筒形状をした容器体２の中心軸には、シャフト１７が鉛直方向に延びており、このシャフト１７には、攪拌手段としての横方向を向いて固着された複数の攪拌棒１８が取り付けられている。シャフト１７の下端は、容器体２の下方に設けられている駆動モーター１９に直結させられており、攪拌棒１８は、図２に示すようにシャフト１７を中心に四方に延びて、シャフト１７を中心軸として矢印に示すように回転させることができるようになっている。
【００２３】
汚水を処理させる際には、先ず駆動モーター１９を駆動させると、シャフト１７が回転し、攪拌手段としての攪拌棒１８が回転させられるので、容器体２内部の多数の担体１３を攪拌させることができ、導入管５から汚水を容器体２内に導入させると、汚水は攪拌棒１８によって担体１３と混合攪拌されながら下方に流されるようになっている。
【００２４】
一旦担体１３に付着した水分は、攪拌されることによって順次他の担体１３に移動もしくはパンチングメタル１４を介して下方に流れ落ちようになる。担体１３が水中に存在するのではなく、担体１３が常に濡れた状態が維持されて攪拌されることによって、空気が担体１３の表面水分に頻繁に接触して溶け込むようになり、好気性微生物を常に活性化させることができるようになる。
【００２５】
そして、曝気用空気がブロアーモーター１１から供給させられて、散気管１０を通って、散気口１２より容器体２の内部に噴出させられ、パンチングメタル１４の小孔１５を通過し、多数の担体１３の隙間を通り上昇させられる。担体１３の下方には、仕切体としてのパンチングメタル１４が設けられていることで、散気口１２より噴出さられた十分な量の新鮮な空気を下方から均等に担体１３に接触させられるようになっている。
【００２６】
そのため、常に多量の酸素を担体１３内の好気性微生物に与えることができ、微生物の働きが活性化させられるので、汚水中の有機物等の分解が促進させられ、汚水を浄化させることができるようになる。容器体２内部に空気が送り込まれることによって、有機物のみならず、その他の物質等も酸化分解させることもできるようになっている。
【００２７】
また、散水管８より供給させられた水が、散水口９からシャワー状に噴射させられるので、多量の水が汚水に加わることになり、汚水の濃度を薄めることができるばかりか、多量の水分が微生物に与えられることで、微生物の増殖が活発になり汚水を浄化させやすくなる。
【００２８】
攪拌手段である攪拌棒１８によって、担体１３と空気と水が強制的に混合攪拌されるので、多量の空気を担体１３に触れさせることができ、多量の酸素が好気性微生物に与えられて活性化させられるので、微生物が汚水を浄化させる能力を向上させることができるようになる。そのため汚水中の有機物等は、微生物の働きによって水と二酸化炭素（ＣＯ２）に分解され、実質的にほぼ消滅させられるようになっている。
【００２９】
汚水の浄化能力を向上させることで、短時間で汚水を処理できるようになり、汚水を容器体２上方に設けた導入管５から導入させながら、浄化させた水を容器体２下方に設けた排水管７から排水させることで、汚水を連続的に浄化させることができるようになる。
【００３０】
容器体２内部で発生するガスや散気口１２から噴出させた空気などの排気は、容器体２の上部に設けられている排出管６より排出させられる。この排出管６は、途中で上下に分岐されており、ガスなどの排気は上方に向かって排出させ、容器体２内の水がオーバーフローした際には、溢れ出た水を下方に分流させることができるようになっている。オーバーフローした水は、一時的にオーバーフロータンクに溜めることで、再び導入管５から容器体２内へ導入させることもできる。
【００３１】
また、排気をブロアーモーター１１に流入させることもでき、容器体２内部で発生する臭気などを再び容器体２内部に流入させて、臭気を大気中に放出させないようにもできる。汚水・汚泥処理装置１内で循環させることで、臭気を微生物に分解させることができ、汚水・汚泥処理装置１を脱臭装置としても使用できる。そのため、排出管６から排出される排気中には、ほとんど臭気が含まれなくなるので、汚水・汚泥処理装置１周辺の環境が悪化せずにすむようになる。
【００３２】
複数台の汚水・汚泥処理装置１を直列または並列につないで使用させることもでき、数台の汚水・汚泥処理装置１を直列につないだ場合、それぞれ異なった微生物を使用させることで、汚水の状態に適した装置の構成が可能であり、並列につないだ場合には、汚水の処理速度を向上させることができるようになる。
【００３３】
次に、第２実施形態に係る汚水・汚泥処理装置につき、図３から図４を参照して説明する。なお、上記実施形態と同一構成で重複する説明を省略する。
【００３４】
図３は、第２実施形態における汚水・汚泥処理装置２０の全体像を示す側断面図であり、図４は、汚水・汚泥処理装置２０のパンチングメタル２２の拡大側断面図である。この汚水・汚泥処理装置２０の容器体２１は、上記第１実施形態における容器体２を上下方向に延ばした形状をしており、その内部は、複数の仕切体としてのパンチングメタル２２、２３、２４によって上段、中段、下段の三層に仕切られている。多段に仕切られていることで、担体２５ａ、２５ｂ、２５ｃが容器体２１の内部で分散されて配置させることができるようになっている。
【００３５】
担体２５ａ、２５ｂ、２５ｃが容器体２１の内部で分散されることで、空気が担体２５ａ、２５ｂ、２５ｃに触れやすくなり、酸素を微生物に与えやすくなるので、微生物を活性化させることができるばかりか、汚水を上方から下方に段階的に浄化させることができるようになっている。
【００３６】
この汚水・汚泥処理装置２０の散水手段としての散水管２６は、容器体２１の内部上方に設けられているだけではなく、散水管２６が容器体２１の側面に沿って配管され、容器体２１の側面から内部に貫設させられており、散水口２７ｂ、２７ｃが容器体２１内部の側面に設けられている。上方に設けられている散水口２７ａのみならず、側面に設けられている散水口２７ｂ、２７ｃからも水を容器体２１内部に供給させることにより、水分を中段や下段の担体２５ｂ、２５ｃに供給させることができるようになっている。
【００３７】
散気手段としての散気管２８は、容器体２１の内部下方に設けられるとともに、散気管２８が容器体２１の側面に沿って配管され、容器体２１の側面から内部に貫設させられており、散気口２９ａ、２９ｂが容器体２１内部の側面に設けられている。下方に設けられている散気口２９ｃのみならず、側面に設けられている散気口２９ａ、２９ｂからも曝気用の空気を容器体２１内部に供給させることにより、空気を上段や中段の担体２５ａ、２５ｂに供給させられるようになっている。
【００３８】
曝気用の空気を容器体２１内部に噴出させることによって、容器体２１内部の気圧が若干高くなり、排水管６１から空気が流出する恐れがあるが、排水管６１には、トラップ６２が設けられていることで、容器体２１内部の空気を排水管６１から外部に流出させないようになっている。
【００３９】
汚水を処理させる際には、容器体２１の上方に取り付けられている導入管３０から汚水を導入させ、先ずパンチングメタル２２によって仕切られた上段に配置されている多数の担体２５ａに流入させ、駆動モーター３１の回転によって、シャフト３２に取り付けられている攪拌手段としての攪拌棒３３ａが回転するので、汚水が担体２５ａと一緒に攪拌させられ、担体２５ａの微生物に大量の酸素が与えられ、汚水中の有機物等の分解が促進させられる。
【００４０】
次に、汚水がパンチングメタル２３、２４によって仕切られた中段、下段に配置されている担体２５ｂ、２５ｃにも流され、攪拌棒３３ｂ、３３ｃによって攪拌されるので、汚水を段階的に浄化させることができる。その際に、散水口２７ａ、２７ｂ、２７ｃから水を供給させ、散気口２９ａ、２９ｂ、２９ｃから空気を噴出させることで、担体２５ａ、２５ｂ、２５ｃに水と空気の大量に与えることができる。
【００４１】
担体２５ａ、２５ｂ、２５ｃが容器体２１内部において、パンチングメタル２３、２４によって分散されて保持されていることで、空気や水が担体２５ａ、２５ｂ、２５ｃに触れやすくなり、微生物が活性化させられ、汚水を浄化させる能力を向上させることができるようになっている。
【００４２】
また、パンチングメタル２２、２３、２４が略円錐形状であることによって、パンチングメタル２２、２３、２４の表面積を増やすことができるので、空気と水をパンチングメタル２２、２３、２４に通過させやすくなるばかりか、より多くの空気を担体２５ａ、２５ｂ、２５ｃに触れさせることで、微生物を活性化させることができ、汚水を効果的に浄化させることができるようになっている。
【００４３】
更に、パンチングメタル２２について図４を参照して詳述すると、パンチングメタル２２は、略円錐形状に形成させられており、その円錐の先端が下方を向くように配設されている。パンチングメタル２２が略円錐形状に形成されていることにより、上方から流される水は、円錐の下端に集まって小孔２２’を通過して流れ落ちることになり、円錐の周囲からは、図の矢印に示すように、空気が下方から小孔２２’を通して上昇させられるので、パンチングメタル２２を通過する空気と水の入れ換えがスムーズに行なえるようになっている。
【００４４】
図３に示す容器体２１は、ユニット式にさせることもできるようになっている。いくつかの容器体２１のユニットを製造時に大量生産しておき、処理させる汚水の量に応じて必要とされる容器体２１の長さを決定し、汚水・汚泥処理装置２０を組み立てれば、様々な長さの容器体２１の製造にかかるコストを抑えることができるようになる。
【００４５】
そして、汚水・汚泥処理装置２０を工場から設置場所に運搬する際には、容器体２１を分割させてから運び、汚水・汚泥処理装置２０を設置場所にて組み立てることができるようになるので、運搬が容易になる。
【００４６】
次に、第３実施形態に係る汚水・汚泥処理装置につき、図５を参照して説明する。なお、上記実施形態と同一構成で重複する説明を省略する。
【００４７】
図５は、第３実施形態における汚水・汚泥処理装置３４の全体像を示す側断面図であり、この汚水・汚泥処理装置３４の容器体３５は略円筒形状をしており、容器体３５の上方と下方には、回転受リング３６、３７が取り付けられている。この回転受リング３６、３７は、ベース３８から鉛直方向に立設させられている脚部３９、４０の上端に取り付けられている。容器体３５は、中心軸が傾斜して設置させられており、回転受リング３６、３７によって支持されていることによって、その円筒の中心を軸として、回転させることができるようになっている。
【００４８】
容器体３５の上端と下端は、排出管４１と排水管４２が回転可能なジョイント４３、４４によって、取り付けられている。汚水を容器体３５の内部に導入させる導入管４５と散水手段としての散水管４６は、排出管４１内を通り容器体３５内に配管させられており、散気手段としての散気管４７は、容器体３５の下方の排水管４２内を通り容器体３５内に配管させられている。
【００４９】
容器体３５の内部は、複数の仕切体としてのパンチングメタル４８、４９、５０によって上段、中段、下段の三層に仕切られている。多段に仕切られていることで、多数の担体５１ａ、５１ｂ、５１ｃが容器体３５の内部において、分散されて配置させることができるようになっている。パンチングメタル４８、４９、５０によって仕切られた各段には、多数の担体５１ａ、５１ｂ、５１ｃを攪拌させるための攪拌手段としての多数の攪拌羽５２ａ、５２ｂ、５２ｃが、容器体３５の内側の側面に固着されて取り付けられている。
【００５０】
これらパンチングメタル４８、４９、５０は、略半球形状に形成させられているので、パンチングメタル４８、４９、５０の表面積を増やすことができ、空気と水をパンチングメタル４８、４９、５０に通過させやすくなり、より多くの空気を担体５１ａ、５１ｂ、５１ｃに触れさせることができるので、微生物を活性化させることができ、汚水を効果的に浄化させることができる。
【００５１】
容器体３５の下部の外周面には、歯車５３が形成されており、駆動モーター５４のギア５５と係合できるようになっている。駆動モーター５４を駆動させると、その回転力がギア５５を介して容器体３５の歯車５３伝達され、容器体３５を回転させることができるようになっている。
【００５２】
汚水を処理させる際には、先ず駆動モーター５４を駆動させ、容器体３５を回転させ、次に容器体３５の上方に取り付けられている導入管４５と散水管４６から汚水と水を導入させて、容器体３５の下方の散気管４７からも空気を噴出させる。先ず汚水を上段に配置されている多数の担体５１ａに流入させ、担体５１ａの隙間を通って下方に流させる。
【００５３】
容器体３５が回転させられているので、容器体３５の内側に固定されている攪拌羽５２ａは、汚水と空気と担体５１ａを混合させながら攪拌させることができるようになっており、次に汚水は中段の担体５１ｂと下段の担体５１ｃを流れ落ちて、攪拌羽５２ｂ、５２ｃによって攪拌させられることで、段階的に浄化させられるようになっている。
【００５４】
容器体３５内部で発生するガスや散気口から噴出させた空気は、排出管４１より排出させることができ、この排出管４１は、途中で上下に分岐されており、ガスなどの排気は上方に向かって排出させる。容器体３５内の水がオーバーフローした際には、溢れ出た水を下方に分流させることができるようになっている。
【００５５】
オーバーフローした水は、一時的にオーバーフロータンク５６に溜めることで、再び導入管４５から容器体３５内へ導入させることもできる。上段の担体５１ａの上方には、板状のパンチングメタル５７が設けられているので、容器体３５内部の水がオーバーフローした際に担体５１ａが流出することを防ぐことができるようになっている。
【００５６】
容器体３５下部の排水管４２近くには、多孔性吸着材としての活性炭５８が上下２枚の板状のパンチングメタル５９、６０によって仕切られた区画に充填させられて、活性炭５８の充填層が形成されており、担体５１ａ、５１ｂ、５１ｃによって浄化された水は、この活性炭５８を通過させられて浄化させられるので、汚水・汚泥処理装置３４の浄化能力を向上させることができるようになっている。この多孔性吸着材は、活性炭５８などの多孔性炭素質材料に限らずにゼオライト等であってもよい。
【００５７】
シャフトを回転させることによって攪拌棒を回転させた場合、容器体を大型化させた際に、うまく攪拌させることができなくなることがあるが、第３実施形態で用いられている汚水・汚泥処理装置３４は、傾斜させた容器体３５を回転させ、その内側に固着されている攪拌羽５２ａ、５２ｂ、５２ｃによって、担体５１ａ、５１ｂ、５１ｃを攪拌させているので、容器体３５を大型化させても十分に攪拌させることができるようになっている。
【００５８】
本発明で使用される微生物は、特に限定されるものではないが、多くの微生物の場合、植物と同様に二酸化炭素から炭素骨格を合成しており、そのため有機炭素を餌にして細胞成分の合成がされる。好気性微生物の場合には、汚水中の有機炭素を餌にした際に、細胞成分の合成に５〜１０％ぐらいを使い、残りの９０〜９５％を運動エネルギーや酵素の生産のためのエネルギーとして消費されることになる。
【００５９】
その際に微生物の働きが炭素を燃焼させることでエネルギーが獲得されるので、そのため炭素は酸化されて二酸化炭素（ＣＯ２）となって放出されるようになっている。本発明の汚水・汚泥処理装置においては、汚水が空気と混合攪拌されるので、微量の無機物等を酸化分解させることもできるようになっている。
【００６０】
好気性微生物には、発酵菌や分解菌など様々な種類があるが、本発明の実施例の汚水・汚泥処理装置において用いられている菌（微生物）は、ブナ腐葉土から抽出させた発酵酵素を主成分にした自然界の３６種類の発酵促進剤を用いて培養させたものである。
【００６１】
本発明の汚水・汚泥処理装置は、施設から排出される下水や河川等の汚泥の処理、水の浄化が可能であり、施設からの排水を汚水・汚泥処理装置で浄化させた後には、浄化された水を再利用させることができ、河川や池等の汚泥を処理させた後には、再び浄化された水を上流に戻すことで、水質を改善させることができるようになっている。
【００６２】
また、下水や汚泥の処理の他に、水の確保が難しい山間部や船舶等において用いることもできる。装置の構造が単純なので小型化が容易であるとともに、設置費用を抑えることができるようになっている。
【００６３】
更に、土壌を大量の水と混合させてから汚水・汚泥処理装置に導入させることで、土壌を浄化させることもできる。土壌中に含まれる様々な有害物質等は、微生物の働きによって浄化させられるので、土壌を改善させることもできるようになっている。
【００６４】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００６５】
例えば、仕切体としてパンチングメタルを使用したが、その他にも網目状のものや、プラスチック材料に微細な多数の孔を開けたものなど、仕切体が担体の通過を防ぐことができ、水や空気を通過しやすいもので形成させればよい。仕切体の形状も略錐体形状や略半球形状に形成しなくてもよく、仕切体を側面視で波形や凸凹に形成させたものなどであっても、仕切体の表面積を増やすことができるので、水や空気を通過させやすくなる。
【００６６】
また、散気手段によって容器体内部に送り込まれる気体は、空気のみならず酸素やオゾン等の好気性微生物を活性化させるものであれば上記実施形態と同様な効果が期待できる。
【００６７】
更に、攪拌手段としては、上述した第１、及び第２実施形態のように、攪拌棒が縦方向に延びるシャフトに取り付けられた縦型でなくてもよく、攪拌棒が横方向に延びるシャフトに取り付けられた横型であってもよい。
【００６８】
そして、容器体内部に水を供給させる散水手段としての散水管が、容器体に配管されているが、寒冷時には、この散水管から温水を容器体内に供給させることで、容器体内部の温度を上げることができ、そのため微生物の活動を活発にさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第1実施形態における汚水・汚泥処理装置の全体像を示す側断面図である。
【図２】図１における汚水・汚泥処理装置のＡ−Ａ上断面図である
【図３】第２実施形態における汚水・汚泥処理装置の全体像を示す側断面図である。
【図４】図３におけるパンチングメタルの拡大側断面図である。
【図５】第３実施形態における汚水・汚泥処理装置の全体像を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１                汚水・汚泥処理装置
２                容器体
３                ベース
４                脚部
５                導入管
６                排出管
７                排水管
７’              トラップ
８                散水管
９                散水口
１０              散気管
１１              ブロアーモーター
１２              散気口
１３              担体
１４              パンチングメタル
１５              小孔
１６              パンチングメタル
１７              シャフト
１８              攪拌棒
１９              駆動モーター
２０              汚水・汚泥処理装置
２１              容器体
２２、２３、２４  パンチングメタル
２２’            小孔
２５ａ、２５ｂ    担体
２５ｃ            担体
２６              散水管
２７ａ、２７ｂ    散水口
２７ｃ            散水口
２８              散気管
２９ａ、２９ｂ    散気口
２９ｃ            散気口
３０              導入管
３１              駆動モーター
３２              シャフト
３３ａ、３３ｂ    攪拌棒
３３ｃ            攪拌棒
３４              汚水・汚泥処理装置
３５              容器体
３６、３７        回転受リング
３８              ベース
３９、４０        脚部
４１              排出管
４２              排水管
４３、４４        ジョイント
４５              導入管
４６              散水管
４７              散気管
４８、４９、５０  パンチングメタル
５１ａ、５１ｂ    担体
５１ｃ            担体
５２ａ、５２ｂ    攪拌羽
５２ｃ            攪拌羽
５３              歯車
５４              駆動モーター
５５              ギア
５６              オーバーフロータンク
５７              パンチングメタル
５８              活性炭
５９、６０        パンチングメタル
６１              排水管
６２              トラップ
【国際調査報告】
2004067457.tif 000008
2004067457.tif 000009
2004067457.tif 000010
2004067457.tif 000011