(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
散気装置を備えた曝気槽と、該曝気槽から汚泥を含む汚水を導入して沈殿処理する沈殿槽と、該沈殿槽の下層の汚泥を含む汚水を前記曝気槽へ返送する返送手段と、前記沈殿槽内の下層の汚泥を含む汚水と上層の上澄の汚水とを混合する混合手段と、放流水の浮遊物質濃度を計測する計測器と、該計測器からの信号に応じて前記混合手段を制御する制御器とからなる汚水処理システム。
【請求項２】
散気装置を備えて流入汚水を貯留する貯留槽と、散気装置を備えた曝気槽と、前記貯留槽の流入汚水を該曝気槽へ流量調整して移送する移送手段と、前記曝気槽から汚泥を含む汚水を導入して沈殿処理する沈殿槽と、該沈殿槽から前記貯留槽へ汚泥を含む汚水を返送する返送手段と、前記沈殿槽内の下層の汚泥を含む汚水と上層の上澄の汚水とを混合する混合手段と、放流水の浮遊物質濃度を計測する計測器と、該計測器からの信号に応じて前記混合手段を制御する制御器とからなる汚水処理システム。
【請求項３】
散気装置を備えて流入汚水を貯留する貯留槽と、散気装置を備えた曝気槽と、前記貯留槽の流入汚水を該曝気槽へ流量調整して移送する移送手段と、前記曝気槽から汚泥を含む汚水を導入して沈殿処理する沈殿槽と、散気装置を備えた再曝気槽と、前記沈殿槽から該再曝気槽へ汚泥を含む汚水を返送する返送手段と、前記再曝気槽から前記貯留槽へ汚泥を含む汚水を移送する連通管と、前記沈殿槽内の下層の汚泥を含む汚水と上層の上澄の汚水とを混合する混合手段と、放流水の浮遊物質濃度を計測する計測器と、該計測器からの信号に応じて前記混合手段を制御する制御器とからなる汚水処理システム。
【請求項４】
散気装置を備えた曝気槽と、該曝気層から汚泥を含む汚水を導入して沈殿処理する沈殿槽と、該沈殿槽から下層の汚泥を含む汚水を前記曝気槽へ返送する返送手段と、前記沈殿槽内の上層の上澄の汚水を導入する放流槽と、該放流槽に前記沈殿槽から下層の汚泥を含む汚水を供給して混合する混合手段と、前記放流槽内の水位を検知する水位検知器と、該水位検知器で検知された水位差に応じた水量の汚泥を含む汚水を前記放流槽に供給すべく前記水位検知器からの信号に応じて前記混合手段を制御する制御器とからなる汚水処理システム。
【請求項５】
散気装置を備えた曝気槽と、該曝気槽から汚泥を含む汚水を導入して沈殿処理する沈殿槽と、該沈殿槽の下層の汚泥を含む汚水を前記曝気槽へ返送する返送手段と、前記沈殿槽内の下層の汚泥を含む汚水と上層の上澄の汚水とを混合する混合手段と、前記沈殿槽内の上澄の汚水を導入する放流槽と、該放流槽内に配設された撹拌装置と、前記放流槽の放流水の浮遊物質濃度を計測する計測器と、該計測器からの信号に応じて前記混合手段を制御する制御器とを備え、前記放流槽から系外に排出する放流水を該放流槽に戻す配管を構築し、その配管内に前記計測器の検知部分を浸漬設置した浮遊物質濃度計測装置を前記放流槽の外部に設置してなる汚水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、汚水を浄化処理する汚水処理システムに関し、特に活性汚泥法による汚水処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
汚水を好気性処理する汚水処理方式の一つに、活性汚泥法がある。この活性汚泥法は、汚水を曝気することによって汚水中の好気性微生物を増殖させ、増殖した好気性微生物と汚水中の汚濁物質とが集積して生成される汚泥に汚水中の有機物を吸着・捕食させて汚水を浄化処理するものである。
【０００３】
図２０は、標準的な活性汚泥法を適用した従来の汚水処理システムのフロー図である。この汚水処理システムは、曝気槽１２１、沈殿槽１２２、および放流槽１２３によって主に構成されている。この汚水処理システムにおいて処理される汚水は、汚水流入管１２４を通って曝気槽１２１に流入するが、その間にスクリーン等による前処理によって夾雑物が除去される。曝気槽１２１では、流入した汚水と好気性微生物が多く存在する汚泥とが混合する。つまり、曝気槽１２１内の汚水は汚泥と混合した状態となる。以降、曝気槽１２１内における汚水とは、汚水と汚泥の混合水のことを示すものとする。
【０００４】
曝気槽１２１には、空気を汚水中に吐出する散気装置１２５が設置されている。一般に、散気装置１２５は、曝気槽１２１内の底部に配置された散気管１２６と、圧縮空気を供給するブロワ１２７と、散気管１２６とブロワ１２７を接続した空気供給管１２８によって構成されている。散気管１２６は、曝気槽１２１内の汚水全体を常時曝気するように、曝気槽１２１の底面全体に配設されている。これにより、曝気槽１２１では、散気管１２６から吐出した散気によって汚水中の汚泥の好気性微生物が活性化され、この好気性微生物によって汚水中の有機物が吸着・分解されることで好気性処理が行われる。そして、曝気槽１２１で好気性処理された汚水は、送水管１２９を通して沈殿槽１２２に送られる。
【０００５】
沈殿槽１２２は、その底面１２２ａが中心に向かって下り勾配で先細りになるホッパ形状を有している。このような沈殿槽１２２では、汚水が上層の上澄の汚水と下層の汚泥を多く含む汚水とに沈殿処理される。この上澄の汚水の層と汚泥を多く含む汚水の層との境界を一般に汚泥界面という。上澄の汚水は、放流水として越流堰１３０と流出管１３１を介して放流槽１２３に送られ、そこに一時的に貯留される。そして、放流槽１２３内に貯留された放流水は、放流ポンプ１３２と放流管１３３を介して系外に排出される。一方、沈殿槽１２２内の底部に沈降した汚泥を多く含む汚水は、底面１２２ａの最深部１２２ｂに配設された返送ポンプ１３４とこれに接続された返送管１３５とを介して曝気槽１２１へ返送される。この間に、汚泥を多く含む汚水は、返送管１３５に配設された計量槽１３６によって流量制御され、定量とされて曝気槽１２１へ返送される。
【０００６】
曝気槽１２１に返送された汚泥を多く含む汚水は、好気性微生物の活性が低下した状態にあるが、散気装置１２５の散気管１２６からの散気によって再度活性化される。これにより、汚泥中の有機物が分解処理され、更に曝気槽１２１内の汚水中の有機物が吸着・分解処理され、浄化処理が促進される。この間に、汚水流入管１２４から曝気槽１２１に流入する汚水の量に応じて、沈殿槽１２２では上澄の汚水が放流槽１２３へ流出し、連続した汚水浄化処理が行われる。
【０００７】
通常、沈殿槽１２２内の汚水は、上澄の汚水の層と汚泥を多く含む汚水の層との２層に分離形成され、この２層の境界は汚泥界面と言われている。沈殿処理を良好に行うためには、上澄の汚水の層の水深を或る程度以上に確保することが必要とされている。一方、汚水流入管１２４から曝気槽１２１に流入した汚水は、曝気槽１２１において汚泥中の好気性微生物によって好気性処理が継続して行われる。このとき、汚泥中の好気性微生物は、汚水中の有機物を捕食して分解するとともに増殖する。すなわち、好気性処理を継続すると、好気性微生物の数が増え続け、汚泥の量も増大し続けるので、曝気槽１２１内の汚水中の浮遊物質濃度は上昇し続ける。
【０００８】
しかし、曝気槽１２１から浮遊物質濃度の高い汚水が沈殿槽１２２に流入すると、沈殿槽１２２では汚水の全体量に対して含有する汚泥の量が多くなるので、汚泥界面が上昇することになる。このため、上澄の汚水の層の水深を確保できなくなり、良好な沈殿処理が不可能となる。このような理由から、活性汚泥法を使用する従来の汚水処理システムでは、返送管１３５の途中に引抜管１３７を分岐接続し、返送管１３５と引抜管１３７に開閉弁１３８と開閉弁１３９をそれぞれ設け、汚水中の浮遊物質濃度が適正な範囲を超えた際に、沈殿槽１２２の底部からの汚泥を多く含む汚水を引抜管１３７から系外に排出している。
【０００９】
なお、上記背景技術は当業者一般に知られた技術であって、文献公知発明に係るものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記従来の汚水処理システムにおいて、引抜管１３７から排出した汚泥を多く含む汚水を汚水処理システムの系外に搬出する最も簡易的な方法は、引抜管１３７の先にバキュームカーを配置し、このバキュームカー内に引抜管１３７からの汚水を吸引して産業廃棄物処理場まで搬送する方法である。その他の方法は、引抜管１３７の先に引抜槽を設置し、この引抜槽に沈殿槽１２２からの汚泥を多く含む汚水を貯留しておき、その汚泥がある程度蓄積した段階でバキュームカー内に吸引して産業廃棄物処理場まで搬送する方法がある。更なる方法として、汚泥を多く含む汚水から水分を脱水機等によって除去して汚泥を固形化し、汚泥の体積を圧縮した状態で産業廃棄物処理場まで搬送する方法もある。しかし、いずれの方法も、汚泥を多く含む汚水を搬送する際に汚泥からの臭気が発生するので、汚水処理システムの設置場所の近隣の住民からクレームが発生することが問題となっていた。その上に、産業廃棄物処理場での汚泥処分費が嵩み、問題となっていた。
【００１１】
また、ホテル、飲食店等の厨房排水や食料品製造工場等の事業場排水は、そのまま下水道に流出した場合に、排水中の油脂分によって下水道管を閉塞させたり、下水道処理施設の機能を損なったりする。このため、厨房排水や事業場排水は、法令等によって定められた基準値以内の水質に浄化処理することが義務付けられている。すなわち、ホテル、飲食店、食料品製造工場等は、上述の汚水処理システムのような除害施設を設置することが義務付けられている。しかし、この種の除害施設は、排水を基準値以内の水質に浄化処理することを目的としているにも拘らず、活性汚泥法による汚水処理システムである場合には、基準値を大幅に上回る水質に浄化処理してしまい、基準値以上の良質の水として放流することが多い。したがって、除害施設に関して上記のような近隣住民からの臭気のクレームや産業廃棄物処理場での汚泥の処分費の嵩み等の問題を考慮すると、従来の活性汚泥法による汚水処理システムを除害施設に適用することは費用対効果の点において好ましくなく、問題となっていた。
【００１２】
さらに、従来の活性汚泥法による汚水処理システムは、沈殿槽１２２での沈殿処理の状態によって最終的な処理水の水質が決まるので、処理水の水質管理が難しく、問題となっていた。特に、活性汚泥法による汚水処理システムを除害施設に適用した場合には、基準値を下回る悪質の放流水を排出する恐れがあり、問題となっていた。
【００１３】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、放流水の水質を基準値をオーバーすることなく、それに近づけることによって系外に排出する汚泥の量を減少させることができる汚水処理システムを得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の請求項１に係る汚水処理システムは、散気装置を備えた曝気槽と、該曝気槽から汚泥を含む汚水を導入して沈殿処理する沈殿槽と、該沈殿槽の下層の汚泥を含む汚水を前記曝気槽へ返送する返送手段と、前記沈殿槽内の下層の汚泥を含む汚水と上層の上澄の汚水とを混合する混合手段と、放流水の浮遊物質濃度を計測する計測器と、該計測器からの信号に応じて前記混合手段を制御する制御器とからなるものである。
【００１５】
この発明の請求項２に係る汚水処理システムは、散気装置を備えて流入汚水を貯留する貯留槽と、散気装置を備えた曝気槽と、前記貯留槽の流入汚水を該曝気槽へ流量調整して移送する移送手段と、前記曝気槽から汚泥を含む汚水を導入して沈殿処理する沈殿槽と、該沈殿槽から前記貯留槽へ汚泥を含む汚水を返送する返送手段と、前記沈殿槽内の下層の汚泥を含む汚水と上層の上澄の汚水とを混合する混合手段と、放流水の浮遊物質濃度を計測する計測器と、該計測器からの信号に応じて前記混合手段を制御する制御器とからなるものである。
【００１６】
この発明の請求項３に係る汚水処理システムは、散気装置を備えて流入汚水を貯留する貯留槽と、散気装置を備えた曝気槽と、前記貯留槽の流入汚水を該曝気槽へ流量調整して移送する移送手段と、前記曝気槽から汚泥を含む汚水を導入して沈殿処理する沈殿槽と、散気装置を備えた再曝気槽と、前記沈殿槽から該再曝気槽へ汚泥を含む汚水を返送する返送手段と、前記再曝気槽から前記貯留槽へ汚泥を含む汚水を移送する連通管と、前記沈殿槽内の下層の汚泥を含む汚水と上層の上澄の汚水とを混合する混合手段と、放流水の浮遊物質濃度を計測する計測器と、該計測器からの信号に応じて前記混合手段を制御する制御器とからなるものである。
【００１７】
この発明の請求項４に係る汚水処理システムは、散気装置を備えた曝気槽と、該曝気層から汚泥を含む汚水を導入して沈殿処理する沈殿槽と、該沈殿槽から下層の汚泥を含む汚水を前記曝気槽へ返送する返送手段と、前記沈殿槽内の上層の上澄の汚水を導入する放流槽と、該放流槽に汚泥を含む汚水を供給して混合する混合手段と、前記放流槽内の水位を検知する水位検知器と、該水位検知器からの信号に応じて前記混合手段を制御する制御器とからなるものである。
この発明の請求項５に係る汚水処理システムは、散気装置を備えた曝気槽と、該曝気槽から汚泥を含む汚水を導入して沈殿処理する沈殿槽と、該沈殿槽の下層の汚泥を含む汚水を前記曝気槽へ返送する返送手段と、前記沈殿槽内の下層の汚泥を含む汚水と上層の上澄の汚水とを混合する混合手段と、前記沈殿槽内の上澄の汚水を導入する放流槽と、該放流槽内に配設された撹拌装置と、前記放流槽の放流水の浮遊物質濃度を計測する計測器と、該計測器からの信号に応じて前記混合手段を制御する制御器とを備え、前記放流槽から系外に排出する放流水を該放流槽に戻す配管を構築し、その配管内に前記計測器の検知部分を浸漬設置した浮遊物質濃度計測装置を前記放流槽の外部に設置してなるものである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明の請求項１に係る汚水処理システムにおいては、放流水の水質が基準値以上である場合、すなわち計測器が測定した放流水の浮遊物質濃度が所定値以下である場合に、その浮遊物質濃度が所定値に達するまで制御器が混合手段を動作させる。これにより、沈殿槽内の下層の汚泥を多く含む汚水が上層の上澄の汚水に混合するので、沈殿槽内の上層の浮遊物質濃度が高くなり、放流水の水質が基準値に接近する。したがって、除害施設に適用した場合に、費用対効果に優れた除害施設となる。
【００１９】
また、沈殿槽内の下層の汚泥を多く含む汚水が上層の上澄の汚水に混合すると、沈殿槽内の下層の汚水の浮遊物質濃度は減少するので、沈殿槽内の下層の余剰分の汚泥をバキュームカーで吸引したり、バキュームカーを産業廃棄物処理場まで運行したり、産業廃棄物処理場において汚水を処分したりする頻度が減少するか、あるいは全く無くなる。このため、汚水搬送費や汚水処分費が大幅に低減するか全く無くなるばかりでなく、近隣住民に対する臭気の問題が減少するか解決する。
【００２０】
さらに、従来の汚水処理システムにおいては、バキュームカーによる搬出作業の頻度を削減するために沈殿槽内の余剰分の汚泥を含む汚水を引き抜いて一時的に貯留する引抜槽が必要であったが、この発明の請求項１に係る汚水処理システムでは、従来の引抜槽を設けなくともバキュームカーによる搬出作業の頻度が大幅に低減し、引抜槽を設置する費用が不要となる。また、余剰分の汚泥を含む汚水の量が減少するので、脱水機等を設置する費用も不要となる。
【００２１】
この発明の請求項２に係る汚水処理システムにおいては、貯留槽における汚泥の自己酸化が促進するので、沈殿槽内の余剰分の汚泥の量が減少する。また、浮遊物質濃度の高い汚水が流入した場合でも、沈殿槽から汚泥を多く含む汚水を搬出する頻度が大幅に低減する。さらに、浮遊物質濃度のあまり高くない汚水が流入した場合には、汚泥を多く含む汚水を搬出する必要が全く無くなる場合がある。したがって、沈殿槽内の下層の余剰分の汚泥をバキュームカーで吸引したり、バキュームカーを産業廃棄物処理場まで運行したり、産業廃棄物処理場において汚水を処分したりする頻度が減少するか、あるいは全く無くなる。このため、汚水搬送費や汚水処分費が大幅に低減するか全く無くなるばかりでなく、近隣住民に対する臭気の問題が減少するか解決する。また、除害施設に適用した場合に、費用対効果に優れた除害施設となる。
【００２２】
この発明の請求項３に係る汚水処理システムにおいては、貯留槽における汚泥の自己酸化が促進するばかりでなく、再曝気槽における汚泥の自己酸化も促進するので、沈殿槽内の余剰分の汚泥の量が減少する。また、浮遊物質濃度の大幅に高い汚水が流入する場合でも、沈殿槽から汚泥を多く含む汚水を搬出する頻度が大幅に削減する。さらに、浮遊物質濃度のあまり高くない汚水が流入する場合には、汚泥を多く含む汚水を搬出する必要が全く無くなる場合がある。したがって、沈殿槽内の下層の余剰分の汚泥をバキュームカーで吸引したり、バキュームカーを産業廃棄物処理場まで運行したり、産業廃棄物処理場において汚水を処分したりする頻度が減少するか、あるいは全く無くなる。このため、汚水搬送費や汚水処分費が大幅に低減するか全く無くなるばかりでなく、近隣住民に対する臭気の問題が減少するか解決する。また、除害施設に適用した場合に、費用対効果に優れた除害施設となる。
【００２３】
この発明の請求項４に係る汚水処理システムにおいては、放流槽内に設けた水位検知器によって放流槽内の浮遊物質濃度を検知し、この水位検知器からの信号に応じて沈殿槽内の汚泥を多く含む汚水を放流水に混合するので、放流水の水質が基準値に近づく上に、沈殿槽内の余剰分の汚泥の量が減少する。したがって、沈殿槽内の下層の余剰分の汚泥をバキュームカーで吸引したり、バキュームカーを産業廃棄物処理場まで運行したり、産業廃棄物処理場において汚水を処分したりする頻度が減少するか、あるいは全く無くなる。このため、汚水搬送費や汚水処分費が大幅に低減するか全く無くなるばかりでなく、近隣純民に対する臭気の問題が減少するか解決する。また、除外施設に適用した場合に、費用対効果に優れた除外施設となる。
この発明の請求項５に係る汚水処理システムにおいては、放流槽内の撹拌装置による気泡の影響を計測器が受けないこと、計測器の検知部分が取り出しやすくなり、メンテナンス性が向上すること等の効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における汚水処理システムの処理フロー図である。この実施の形態１における汚水処理システムは、汚水を好気性処理する曝気槽１、この曝気槽１から流入した汚水を沈澱処理する沈殿槽２、および沈殿槽２から流入した汚水を放流するために一時的に貯留する放流槽３を備えている。曝気槽１には汚水流入管４を介して汚水が流入するようにし、曝気槽１内の汚水は送水管５を通って沈殿槽２に流れるようにし、沈殿槽２内の汚水は流出管６を通って放流槽３に流れるようにしてある。そして、沈殿槽２内の下部の汚泥を多く含む汚水は返送手段７によって曝気槽１に返送するようにしてある。ここに、汚水とは広義に汚泥を含有した水を意味するものとする。
【００２５】
曝気槽１には、散気装置１１を配設してある。この散気装置１１は微細な気泡を汚水中に吐出するものとし、曝気槽１内の下部に配置した複数の散気管１２、曝気槽１の外部に配置したブロワ１３、および一端を散気管１２に接続し他端をブロワ１３に接続した空気供給管１４によって構成することができる。なお、汚水流入管４の上流にスクリーン等の前処理手段を設け、汚水中の比較的大きく異質な浮遊物質、つまり夾雑物を除去するのが好ましい。しかし、汚水中の夾雑物の量が分解可能な程度である場合には、前処理手段を設置する必要はない。なお、曝気槽１の散気管１は、例えば、粒状樹脂を隙間が残るように固めた素材から筒状または板状に形成したものとすることができる。しかし、この散気管１２の材料や構造は、比較的微細な気泡を汚水中に吐出できる構造であれば限定するものではない。例えば、散気管１２は、多数の比較的径大の穴を有する管の外周に多数の小孔を有するゴムシート等を巻き回した構造のディフューザや円形ディスク状で円周部分に多数の小孔を有する構造のディスクディフューザとすることができる。また、散気管１２は、袋状散気管、サラン巻散気管、ボックスエアレータ、シャーフューザーなどとすることもできる。
【００２６】
送水管５は曝気槽１と沈殿槽２を管で連通する構成としてある。しかし、送水管５は汚水を曝気槽１から沈殿槽２に確実に流すことができるのであれば、その構造を限定するものではない。例えば、送水管５は、汚水を堰または開口路によって自然に流す構造、汚水をポンプによって強制的に流す構造等とすることができる。特に、汚水をポンプによって強制的に流す場合には、ポンプによる移送量を計量槽等によって一定に制御するようにしておく必要がある。また、汚水を自然に流す場合と強制的に流す場合のいずれの場合にも、送水管５を流れる汚水の量が多い場合には、その汚水が沈殿槽２に流入した際に沈殿槽２内の下層の汚泥を多く含む汚水を撹拌し、その汚水を上層まで巻き上げて沈澱処理を損なうことが予想される。したがって、送水管５を流れる汚水の流量を制限するため、バッフル、センターウェル等を送水管５の沈殿槽２側の開口に設けるのが好ましい。
【００２７】
流出管６は送水管５と同様な構成とすることができる。この流出管６の一端は沈殿槽２の越流堰２ａに接続し、他端は放流槽３内に開口させてある。これにより、沈殿槽２内の上澄の汚水は、放流水として越流堰２ａを越流して流出管５に流入し、放流槽３へ流出する。なお、越流堰２ａは、確実に上澄の汚水を越流させることができるので設けることが望ましいが、必ずしも必要というわけではない。例えば、送水管５と同様、流出管６によって沈殿槽２と放流槽３を越流堰２ａを介さずに直接接続する構成としてもよい。
【００２８】
返送手段７は、沈殿槽２内の下層の汚泥を多く含む汚水を曝気槽１へ返送するものとしてある。この返送手段７は、沈殿槽２内の底部に配置した返送ポンプ２１、一端を返送ポンプ２１に接続し他端を曝気槽１内に開口させた返送管２２、この返送管２２の途中に配設した計量槽２３によって構成してある。計量槽２３は、内部に設けた堰によって移送量を制御し、その堰から流出した余分の汚水を越流管（後述する）によって沈殿槽２に返送する構造としてある。そして、沈殿槽２内の余剰分の汚泥を系外に引き抜くため、返送管２２に方向制御弁２４を介して引抜管２５を接続してある。方向制御弁２４は、電磁弁、電動弁、油圧弁、空圧弁等の自動で開閉するようにしてもよいし、手動で開閉するようにしてもよい。また、図１では方向制御弁２４を三方制御弁としたが、単なる開閉弁を２つ組み合わせて流路を切り替えるようにしてもよい。しかし、沈殿槽２内に余剰分の汚泥が生じないことが予想できるのであれば、方向制御弁２４や引抜管２５は設ける必要がない。なお、返送手段７は上記の構成に限定するものではない。例えば、返送ポンプ２１は水中ポンプとしたが、陸上ポンプとして計量槽２３の一次側において返送管２２に配設し、水中ポンプに代えてフート弁を配設する構成も適用できる。また、返送管２２に計量槽２３を配設する代わりに、返送管２２の途中と沈殿槽２とを接続するバイパス管を配設し、返送管２２には流量計を配設し、バイパス管に電磁弁、電動弁、空圧弁、油圧弁などの制御弁を配設し、流量計の計測値が所定流量を維持するように制御弁を制御する構成とすることも可能である。
【００２９】
放流槽３には、撹拌装置３１を配設してある。この撹拌装置３１は、放流槽３内の底部に配置した複数の散気管３２、放流槽３の外部に配置したブロワ３３、および一端を散気管３２に接続し他端をブロワ３３に接続した空気供給管３４によって構成することができる。この攪拌装置３１は、放流水が放流槽３内で滞留するうちに放流水中の汚泥が沈降して底面に堆積するのを防止するために設けられている。また、放流槽３内の放流水を系外に放流するため、放流槽３内の底部に放流ポンプ３５を配設し、この放流ポンプ３５に放流管３６を接続してある。
【００３０】
図２に放流槽３の立面配置図を、図３に放流槽３の平面配置図をそれぞれ示す。放流槽３は、概ね平面状の底面３ａ、この底面３ａの各辺から立ち上げた４つの側面３ｂ、および上壁３ｃを有している。流出管６の端部は、放流槽３内の隅部の上方でその端部が開口されている。平面上で、その流出管６の開口位置と対向する隅部の底面３ａには、凹状のポンプ釜場３ｄが設けられており、このポンプ釜場３ｄ内には、放流ポンプ３５が配設されている。底面３ａは、各側面３ｂからポンプ釜場３ｄに向かって所定勾配で低下した形状となっている。この所定勾配は、１０度から１５度程度であることが望ましい。
【００３１】
散気管３２は、ディスクディフューザのような特定方向に気泡を放出できる構造のものを下向きに配置してある。これによって、気泡が放流槽３の底面に噴射でき、放流水を効率よく攪拌できるようになっている。散気管３２は、図３に示すように１６個の散気管３２を横４列×縦４列の構成で、ポンプ釜場３ｄや計測センサ４５の設置位置を除いた底面３ａ全面に配置されている。また、これらの散気管３２は、加わる水圧が同程度になるように所定の高さに配置され、各散気管３２から気泡が均等に吐出されるようになっている。なお、散気管３２は、前記の構造のものに限らず、散気管１２に適用するものと同様の構造のものも適用可能である。
【００３２】
なお、曝気槽１、沈殿槽２および放流槽３は、建物内の床下ピットを利用する躯体水槽か、床上スペースを利用する床上設置型水槽とすることができる。躯体水槽とする場合には、床上スペースをその他の目的に活用できるので好ましいが、水槽の内面にエポキシ樹脂等のライニングによる防水層を形成する必要がある。床上設置型水槽とする場合には、ＦＲＰ、ポリプロピレンなどの合成樹脂や、鋼板、ステンレス鋼などの金属や、コンクリートで形成することができる。
【００３３】
ここで、沈殿槽２には、下層の汚泥を多く含む汚水と上層の上澄の汚水とを混合するための混合手段４１を設置してある。この混合手段４１は、下端を汚水中に位置させた空気供給管４２と、この空気供給管４２に空気を供給する空気供給源としての空気供給機４３とによって構成してある。空気供給管４２の下端部は、空気が吐出口４２ａから上向きに吐出するようにＵ字状に曲げてある。なお、空気が吐出口４２ａから正常に吐出可能であれば、空気供給管４２を直管として下向きに開口する構成としてもよい。空気供給管４２の吐出口４２ａは、沈殿槽２内の汚泥界面の少し下に配置するのが好ましい。ここに、汚泥界面とは、上層の上澄の汚水と下層の汚泥を多く含む汚水との境界を言うものとする。
【００３４】
混合手段４１の空気供給機４３は、空気供給管４２の吐出口４２ａから少量の空気を吐出するエアポンプが最適である。しかし、通常の比較的吐出空気量の大きいブロワ等であっても、空気供給管４２の吐出口４２ａから少量の空気を吐出することが可能なように、空気供給管４２自体に絞り部を形成したり、空気供給管４２内にオリフィスを設けたり、空気供給管４２にニードル弁を配設したりすることで適用することができる。
【００３５】
放流槽３には、放流水中の浮遊物質濃度を計測するための計測器４４を設置してある。この計測器４４は、放流槽３内の放流水に浸漬配置した計測センサ４５、この計測センサ４５からの信号を浮遊物質濃度の計測値に変換する変換器４６によって構成してある。なお、計測器４４には、透過光測定法、散乱光測定法、積分球式測定法、粒子計測法、表面散乱光測定法等を使用した濁度計や、ＳＳ計、ＭＬＳＳ計等を適用できるが、浮遊物質濃度が測定可能であればこれに限定されるものではない。変換器４６は、計測センサ４５からの電気信号を受信する入力部、受信した電気信号を浮遊物質濃度の計測値に変換する変換部、計測値をアナログ信号あるいはデジタル信号に再変換して出力する出力部で構成されている。
【００３６】
制御器４７は、計測器４４の変換器４６から出力された信号を受信する受信部と、放流管３６から系外に放流する放流水の浮遊物質濃度の上限値が予め記憶されており、空気供給機４３のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御部とを備えている。
【００３７】
次に、この実施の形態１における汚水処理システムの作用を説明する。未処理の汚水は汚水流入管４を通って曝気槽１に流入し（以降、この流入する汚水を流入汚水という）、曝気槽１内に一時的に滞留する。曝気槽１では散気装置１１が常時作動し、汚水を曝気している。このような曝気槽１には沈殿槽２から返送手段７の返送管２２を通って汚水が返送され（以降、この返送される汚水を返送汚水という）、曝気槽１内に滞留している流入汚水と混合する。この際に、返送手段７は計量槽２３によって返送汚水の流量を調整し、定量として曝気槽１に返送する。返送汚水は好気性微生物が存在する汚泥を多量に含んでいるが、その好気性微生物の活性は低下していて有機物の吸着・分解能力が大幅に低下した状態となっている。しかし、曝気槽１では散気装置１１が散気管１２から空気を汚水中に常時吐出しているので、好気性微生物が再度活性化して有機物を吸着・分解可能な状態となり、既に自らが吸着している有機物を分解する。次いで、好気性微生物は汚水中の有機物を吸着し、更には分解を開始して好気性処理を行う。そして、好気性処理された汚水は送水管５を通って沈殿槽２に流入する。
【００３８】
沈殿槽２では、先ず汚水を静置し、汚泥が少なくなった上層の上澄の汚水と汚泥を多量に含む下層の汚水とに分離する。そして、上澄の汚水は放流水として越流堰２ａを越流し、流出管６を通って放流槽３に流入する。この流出管６を通って放流槽３に流入する上澄の汚水の量は、曝気槽１から送水管５を通って沈殿槽２に流入する汚水の量から沈殿槽２から返送手段７によって曝気槽１へ返送される汚泥を多く含む汚水の量を差し引いた量となる。
【００３９】
放流槽３では、撹拌装置３１が作動し、空気がブロワ３３から空気供給管３４と散気管３２を通って放流水中に吐出し、放流槽３内の放流水を撹拌する。これにより、放流水中の汚泥が分離して放流槽３の底部に沈降しないようにしている。また、放流ポンプ３５が作動し、放流水を放流管３６から系外に排出する。
【００４０】
この間に、計測センサ４５が放流水中の浮遊物質濃度を検知し、その信号が変換器４６で制御器４７用の電気信号に変換され、制御器４７に計測値として入力される。制御器４７では、変換器４６から入力された放流水の浮遊物質濃度の計測値と予め設定してある系外に放流する放流水の浮遊物質濃度の上限値とを比較し、計測値が上限値未満である場合に空気供給機４３を起動させ、気泡を空気供給管４２の吐出口４２ａから沈殿槽２内の汚水中に少量ずつ吐出する。
【００４１】
これにより、空気供給管４２の吐出口４２ａから吐出した気泡は、沈殿槽２内の下層の汚泥を多く含む汚水を少量ずつ浮上させて上層の上澄の汚水と混合させ、上澄の汚水中の浮遊物質濃度を上昇させる。この浮遊物質濃度の上昇した汚水は、越流堰２ａを越流して放流水となって流出管６から放流槽３に流れ、放流槽３内の放流水の浮遊物質濃度を徐々に上昇させる。そして、この浮遊物質濃度が上限値に近づいたときに、制御器４７は空気供給機４３の作動を停止し、沈殿槽２内での汚水の混合作用を停止する。
【００４２】
ここで、計測センサ４５の周辺に散気管３２を配設しなかったのは、浮遊物質濃度を計測する計測センサ４５は、前記に列挙したいずれの計測方式のものであっても気泡の影響を受けやすく、誤作動しやすいことに起因する。計測センサ４５の検知部分に気泡が付着すると計測される浮遊物質濃度が実際よりも高い数値で検知され、変換器４６を経て、制御器４７に入力される。このとき、実際には、放流槽３内の放流水の浮遊物質濃度が上限値未満であるにも係わらず、空気供給器４３を停止させてしまう。つまり、誤作動した分だけ、沈殿槽内の汚泥を多量に含む汚水を上層の上澄みの汚水と混合して系外に放流する機会が失われることになり、余剰分の汚泥が多く沈殿槽２内に蓄積されるので、余剰分の汚泥を引き抜く作業が発生する可能性が高くなってしまう。
【００４３】
また、計測センサ４５の検知部分に気泡が付着する時間は極めて短時間である場合がほとんどであり、気泡に起因する計測センサ４５の計測の誤作動も極めて短時間である。気泡によって誤作動と正常な計測とが繰り返し生じると、制御器４７は空気供給機４３のＯＮ／ＯＦＦを短時間で繰り返す制御をしてしまう。このため、空気供給機４３や制御器４７内の制御回路が短期間で故障する弊害が生じてしまう。以上のような理由から、計測センサ４５が気泡の影響を受けにくくすることは非常に重要である。
【００４４】
前記の対策だけでは不十分なときの計測センサ４５の計測誤作動に対する方策として、誤作動の時間が極めて短時間であるので、計測される放流水の浮遊物質濃度が上限値以上の数値である時間が所定時間（例えば、数秒）継続したときに、制御器４７が空気供給機４３を停止させるように制御するとなおよい。この方策は簡単な制御であるので、制御器４７にシーケンサ、マイコン、パネルコンピュータ、ファクトリーＰＣ等の内部に記憶回路を有する高価なコンピュータを組み込んで、そのコンピュータに制御プログラムを記憶させる必要がなく、安価なリレーやタイマー等を使用する簡単な制御回路で済むという効果がある。
【００４５】
一方、計測センサ４５の計測の誤作動は、気泡以外にも検知部分に汚れが付着することによっても発生する。通常、汚水処理システムのメンテナンス時に計測センサ４５の検知部分の清掃を行っているが、本発明の汚水処理システムの放流槽３内の放流水は従来のものよりも浮遊物質濃度が高いため、清掃の頻度を高くしなければならない場合が発生する。この場合においては、清掃を人力で行うと人件費が増大してしまう問題があった。この問題に対する方策として、計測センサ４５の検知部分に気泡が積極的に当たるよう散気管３２の上方等に配置し、計測センサ４５による浮遊物質濃度の計測を所定時間毎に行うようにし、撹拌装置３１を常時作動とせず、計測センサ４５の計測開始直前から計測時にかけて一時的に停止するように制御するとよい。この方策では、制御は多少複雑になるが、撹拌装置３１が作動している間は、散気管３２から噴射される気泡によって、計測センサ４５の付着物を物理的に除去でき、かつ気泡による計測センサ４５の計測誤作動を防止できる効果がある。
【００４６】
また、計測センサ４５の汚れ付着防止の方策として、放流槽３外から計測センサ４５の下方まで別途配管し、計測センサ４５の検知部分に圧縮空気や洗浄水を噴射して洗浄できるようにしてもよい。計測センサ４５の洗浄頻度については、所定時間毎に自動洗浄するように制御してもよいし、計測センサ４５の計測値から誤作動の頻度が高くなったのを認識したときに洗浄するようにするようにしてもよい。この方策においては、計測センサ４５を撹拌装置３１による気泡の影響がないところに配置することにより、撹拌装置３１を常時作動とすることができ、かつ計測センサ４５の検知部分の汚れを自動的に洗浄できる効果がある。
【００４７】
放流槽３の外部にスペースがある場合においては、放流水を放流槽３の外部にポンプ等でくみ上げて、再度放流槽３に戻す配管を構築し、その配管内に計測センサ４５の検知部分を浸漬設置した浮遊物質濃度計測用の装置を放流槽３の外部に設置してもよい。この場合、設置スペースやコストは多少嵩むが、撹拌装置３１による気泡の影響を全く受けないこと、計測センサ４５が取り出しやすくなり、メンテナンス性が大幅に向上すること等の効果がある。
【００４８】
なお、混合手段４１の吐出口４２ａは、沈殿槽２の越流堰２ａの周辺に配置すると、混合して浮遊物質濃度が上昇した汚水が短時間で越流堰２ａから越流でき、望ましい。
【００４９】
以上のように、この実施の形態１における汚水処理システムでは、放流水の浮遊物質濃度が上限値以下、換言すれば放流水が過剰に良質である場合に、制御器４７が混合手段４１を作動させ、沈殿槽２内の下層の汚泥を多く含む汚水を上層の上澄の汚水に混合させ、放流槽３内の放流水の浮遊物質濃度が上限値に近づくまで、沈殿槽２内における上澄の汚水の浮遊物質濃度を上昇させて放流槽３に流出させる。この結果、沈殿槽２内全体の汚水中の総汚泥量が減少し、汚泥量が徐々に増大して上昇しつつあった汚泥界面が再び低下する。したがって、沈殿槽２で良好な沈澱処理を行うことができる上澄の汚水の層の水深を従来よりも長期間確保することができ、沈殿槽２内の余剰分の汚泥を引き抜く作業、すなわち、返送管２２に配設した方向制御弁２４を制御して沈殿槽２内の余剰分の汚泥を引抜管２５に流す作業、引抜管２５からバキュームカーに吸引する作業、およびバキュームカーを産業廃棄物処理場まで運行する作業の頻度が減少する。また、流入汚水の水質が比較的よい場合には、汚泥の引抜き作業が必要なくなる。
【００５０】
このため、バキュームカーによる汚泥搬送費が大幅に低減するばかりでなく、産業廃棄物処理場での汚泥処分費が大幅に低減する。また、近隣住民に与える臭気に関する問題が少なくなる。さらに、曝気槽１への流入汚水の水質によっては、沈殿槽２から余剰分の汚泥を含む汚水を引き抜く必要が無くなるので、バキュームカーによる汚泥搬送費や産業廃棄物処理場での汚泥処分費が不要となる上に、近隣住民に与える臭気に関する問題が解決する。
【００５１】
そして、従来の汚水処理システムではバキュームカーによる搬出作業の頻度を削減するため、沈殿槽２内の余剰分の汚泥を含む汚水を引抜管２５から引抜槽（後述する）に一時的に貯留しているが、この実施の形態１における汚水処理システムでは、引抜槽を設けなくともバキュームカーによる搬出作業の頻度が大幅に減少し、引抜槽の設置費用が不要となる。また、余剰分の汚泥を含む汚水の体積を減少させるための脱水機等を設置する必要も無くなる。
【００５２】
特に、ホテル、飲食店、食品製造工場等は、排水を法令等によって定められた基準値の水質として下水道に放流するための除害施設を必要としているが、この除害施設にこの実施の形態１における汚水処理システムを適用すれば、除害施設の排水の水質を基準値の近くに維持することができる。したがって、排水の水質を基準値以上の良質にしてしまうという無駄を省くことができ、費用対効果に優れた除害施設を提供できる。
【００５３】
さらに、沈殿槽２内で汚水の沈澱処理が最も安定して行われるには、汚泥界面は水平であることが望ましいが、従来の汚水処理システムでは、送水管５側は高い位置にあり、返送ポンプ２１の周辺は汚泥を多く含む汚水が常時吸引されて曝気槽１に返送されているため低い位置にあり、越流堰２ａ付近はそれらの中間位置にあるといった不均等な状態となっており、この傾向が進行していくと正常な沈澱処理を行うだけの上澄の汚水の水深が得られない場所が発生してしまう恐れがあった。この実施の形態１における汚水処理システムでは、混合手段４１によって汚泥界面付近を攪拌する作用があることから、混合手段４１の作動時に不均等な汚泥界面が攪拌され、混合手段４１が停止した後に、再度沈澱処理が行われることにより、汚泥界面を概ね水平な状態にすることができる。よって、沈殿槽２において長期間において、安定した沈澱処理が行うことができる。
【００５４】
実施の形態２．
図４は、この発明を実施するための実施の形態２における汚水処理システムを示すものであり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この汚水処理システムは、新たに貯留槽８を備えている点で実施の形態１における汚水処理システムと異なっている。このため、汚水流入管４は曝気槽１から貯留槽８に移設し、返送手段７は沈殿槽２内の汚泥を多く含む汚水を曝気槽１ではなく貯留槽８に返送するようにしてある。また、貯留槽８には散気装置５１を設置してある。さらに、貯留槽８内の汚水は移送手段５２によって曝気槽１に定量で移送するようにしてある。
【００５５】
貯留槽８は、汚水流入管４を通って流入した流入汚水と、沈殿槽２から返送手段７によって返送された返送汚水を一時的に貯留するものとしてある。散気装置５１は微細な気泡を汚水中に吐出するものとし、貯留槽８内の底部に配置した複数の散気管５３と、この散気管５３に一端を接続し他端を散気装置１１の空気供給管１４に接続した空気供給管５４によって構成してある。そして、移送手段５２は、貯留槽８内の底部に配置した移送ポンプ５５と、この移送ポンプ５５に一端を接続し他端を曝気槽１に開口させた移送管５６と、この移送管５６に配設した計量槽５７によって構成することができる。なお、この移送手段５２は、上記の構成に限定するものではない。例えば、移送ポンプ５５は水中ポンプとしているが、陸上ポンプとして計量槽５７の一次側において移送管５６に配設し、水中ポンプに代えてフート弁を配設する構成も適用できる。また、移送管５６に計量槽５７を配設する代わりに、移送管５６の途中と貯留槽８とを接続するバイパス管を配設し、移送管５６には流量計を配設し、バイパス管に電磁弁、電動弁、空圧弁、油圧弁等の制御弁を配設し、流量計の計測値が所定流量を維持するように制御弁を制御する構成とすることもできる。また、散気装置５１は、散気装置１１のブロワ１３を空気供給源としているが、別にブロワ等の空気供給源を用意し、空気供給管５４を接続して空気を散気管５３に供給する構成としてもよい。
【００５６】
この実施の形態２における汚水処理システムでは、未処理の汚水は汚水流入管４を通って貯留槽８に流入し、貯留槽８内に一時的に滞留する。同時に、貯留槽８には、返送手段７が沈殿槽２から返送汚水を流し込む。貯留槽８では散気装置５１が常時作動し、流入汚水と返送汚水を曝気かつ混合する。この際に、返送手段７は計量槽２３によって返送汚水の流量を調整し、定量として貯留槽８に返送する。返送汚水は好気性微生物が存在する汚泥を多量に含んでいるが、その好気性微生物の活性は低下していて有機物の吸着・分解能力が大幅に低下した状態となっている。しかし、貯留槽８では散気装置５１が汚水を常時曝気しているので、好気性微生物が再度活性化して有機物を吸着・分解可能な状態となり、既に自らが吸着している有機物を分解する。次いで、好気性微生物は汚水中の有機物を吸着し、更には分解を開始して好気性処理を行う。
【００５７】
このように貯留槽８内で好気性処理された汚水は、移送手段５２が移送ポンプ５５を作動させて移送管５６から曝気槽１へ流す。この際にも、移送手段５２は計量槽５７によって汚水の量を調整し、定量として曝気槽１に流す。曝気槽１では、散気装置１１が常時作動し、汚水を常時曝気している。これ以後の作用は、返送手段７が沈殿槽２内の汚泥を多く含む汚水を曝気槽１ではなく貯留槽８に返送することを除いて、実施の形態１と同様となる。
【００５８】
したがって、この実施の形態２における汚水処理システムでは、実施の形態１と同様な効果が得られる上に次のような効果が得られる。すなわち、貯留槽８での汚泥の自己酸化が促進し、沈殿槽２内の余剰分の汚泥量が減少するので、浮遊物質濃度の高い流入汚水が汚水流入管４から貯留槽８に流入する場合でも、沈殿槽２から汚泥を多く含む汚水を搬出する頻度が大幅に低減する。また、浮遊物質濃度のあまり高くない流入汚水が汚水流入管４から貯留槽８に流入する場合には、汚泥を多く含む汚水を排出する必要が無くなる。
【００５９】
また、微細な気泡を汚水中に吐出する散気装置５１を貯留槽８に配設し、好気性微生物が存在する汚泥を多く含む返送汚水を沈殿槽２から貯留槽８に返送手段７によって返送するので、沈殿槽２内で嫌気性傾向にあった汚水中の汚泥が貯留槽８において再活性化するようになる。したがって、貯留槽８でも再活性化した汚泥中の好気性微生物が流入汚水中の有機物を吸着・分解し、好気性処理が進行する。
【００６０】
さらに、貯留槽８において流入汚水と返送汚水が接触すると共に、それらの汚水を散気装置５１によって散気するので、汚泥中の好気性微生物が汚水中の有機物を吸着する吸着時間を確保できる。また、吸着した有機物を分解できるので、分解時間の一部も確保できる。さらに、曝気槽１では、好気性微生物が全ての有機物を分解するまでの最低限の分解時間だけ汚水を滞留させればよいので、曝気槽１の容量が大幅に減少する。これに対し、曝気槽１の容量を従来と同じにすれば、有機物を分解する処理能力が大幅に向上する。
【００６１】
また、貯留槽８において好気性処理を行うので、貯留槽８内の汚水が嫌気性化することによる硫化水素等の腐敗ガスの発生が大幅に低減し、それに起因する臭気の問題が低減する。また、腐敗ガスの発生が大幅に低減するので、それに起因する貯留槽８内のライニングの劣化や移送ポンプ５５の劣化が大幅に減少し、ライニングの補修や移送ポンプ５５の交換の頻度も大幅に減少し、補修・交換の手間や費用が大幅に低減する。また、ライニングの材質を腐敗ガス対応のものではなく通常のものを使用でき、かつ移送ポンプ５５も耐食性の低い一般仕様のものを使用できるので、システムの施工のイニシャルコストが大幅に低減する。そして、腐敗ガスの発生が大幅に低減することにより、システムから流出する排気ガスの臭気が低減するので、脱臭塔等の脱臭装置が従来よりも小容量化し、イニシャルコストが低減する。その上に、定期的に交換する必要のある活性炭や脱臭菌の等の量が低減するので、ランニングコストも大幅に低減する。
【００６２】
そして、貯留槽８内で汚水の好気性処理を行うので、汚水中の油分を好気性微生物に吸着させることが可能となり、油分が貯留槽８の側面に付着することが大幅に低減する。この結果として、貯留槽８の清掃回数が大幅に減少し、清掃のための人件費や付着物を産業廃棄物として処分する費用が大幅に低減する。また、貯留槽８において汚水の好気性処理を行うので、従来の汚水処理システムのように再曝気槽において好気性処理を行わなくとも、システム全体の浄化能力が従来のシステムと同等となり、システムの設置面積が減少する。
【００６３】
実施の形態３．
図５は、この発明を実施するための実施の形態３における汚水処理システムを示すものであり、図４と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この汚水処理システムは、再曝気槽９を更に備えている点で実施の形態２における汚水処理システムと異なっている。すなわち、返送手段７は沈殿槽２内の汚泥を多く含む汚水を貯留槽８ではなく再曝気槽９に返送するようにしてあり、再曝気槽９内の汚水は連通管１０によって貯留槽８に流すようにしてある。
【００６４】
再曝気槽９には、微細な気泡を汚水中に吐出する散気装置６１を設けてある。この散気装置６１は、再曝気槽９内の底部に配置した複数の散気管６２と、一端を散気管６２に接続し他端を散気装置１１の空気供給管１４に接続した空気供給管６３によって構成してある。この場合に、貯留槽８の散気装置５１の空気供給管５４は散気装置１１の空気供給管１４から分離し、独立のブロワ１３Ａに接続してある。なお、散気装置６１は、散気装置１１のブロワ１３を空気供給源としているが、別にブロワ等の空気供給源を用意し、空気供給管６３を接続して空気を散気管６２に供給する構成としてもよい。
【００６５】
この実施の形態３における汚水処理システムでは、未処理の汚水は汚水流入管４を通って貯留槽８に流入し、貯留槽８内に一時的に滞留する。一方、再曝気槽９には沈殿槽２から好気性微生物が存在する汚泥を多く含む返送汚水が返送手段７によって定量で返送される。再曝気槽９では、散気装置６１の散気管６２から空気を吐出し、嫌気性傾向にあった汚泥を多く含む汚水を曝気する。これにより、汚泥中の好気性微生物が再活性化して有機物を吸着・分解可能な状態に回復し、既に自らが吸着している有機物の分解と汚水中の有機物の吸着・分解とを行う。また、好気性微生物は、曝気槽１および再曝気槽９で有機物を分解する際に自己増殖することによって汚泥の量が増加しているが、再曝気槽９内の全ての有機物を分解し尽くすと、その後に好気性微生物は自己酸化を始めるので、増え過ぎた汚水中の好気性微生物が減少して適正な汚泥の量となる。そして、好気性微生物が減少した汚泥を多く含む汚水は、沈殿槽３２からの返送汚水の流入よって連通管１０に押し出され、貯留槽８に流出する。
【００６６】
貯留槽８では、汚水流入管４からの流入汚水と連通管１０からの返送汚水が混合する。貯留槽８内の返送汚水中の汚泥は、その好気性微生物が再曝気槽９において既に活性化されているので、貯留槽８内の汚水中の有機物を即座に吸着し、更に散気装置５１の散気管５３から吐出する空気を得て汚水中の有機物を分解し、好気性処理を行う。そして、貯留槽８において好気性処理された汚水は、移送手段５２の作用によって曝気槽１に移送され、これ以降の作用は実施の形態２と同様となる。
【００６７】
したがって、この実施の形態３における汚水処理システムでは、実施の形態２と同様な効果が得られる他に、次のような効果が得られる。すなわち、再曝気槽９で汚泥の自己酸化を促進できる上に、貯留槽８でも汚泥の自己酸化を促進でき、更には沈殿槽２内の余剰分の汚泥量を削減できるので、浮遊物質濃度の大幅に高い流入汚水が汚水流入管４から貯留槽８に流入する場合でも、沈殿槽２から余剰分の汚泥を含む汚水を排出する頻度が大幅に低減する。また、浮遊物質濃度のあまり高くない流入汚水が汚水流入管４から貯留槽８に流入する場合には、余剰分の汚泥を含む汚水を排出する必要が無くなる。
【００６８】
さらに、曝気槽１、貯留槽８、および再曝気槽９の３槽において好気性処理を行うので、従来の汚水処理システムと同じ設置面積でも、全体の浄化能力が従来よりも飛躍的に向上する。また、従来と同じ浄化能力で処理する場合には、汚泥中の好気性微生物の自己酸化をより促進することが可能となり、余剰分の汚泥を含む汚水を排出する作業が大幅に減少するか、全く無くなる。したがって、汚泥搬送費や汚泥処分費が大幅に低減するか、不要となる。
【００６９】
実施の形態４．
図６は、この発明を実施するための実施の形態４における汚水処理システムを示すものであり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この汚水処理システムは、混合手段４１の空気供給源を空気供給機４３ではなく散気装置１１のブロワ１３としてある点で実施の形態１における汚水処理システムと異なっている。ただし、混合手段４１の空気供給源としてブロワ１３を適用するには、その空気供給量および空気圧は混合手段４１の気泡として使用するには大きすぎるので、実施の形態１において、空気供給機４３にブロワを適用する場合と同様に、空気供給管４２自体に絞り部を形成したり、オリフィスを設けたり、流量調整弁を設けたりして対応してある。また、混合手段４１の空気供給管４２と散気装置１１の空気供給管１４とを開閉弁６４によって接続し、この開閉弁６４を制御器４７によって制御するようにしてある。したがって、この実施の形態４における汚水処理システムでは、実施の形態１における空気供給機４３が不要となる上に、実施の形態１と同様な効果が得られる。なお、開閉弁６４には、電磁弁、電動弁、油圧弁、空圧弁等、制御器４７で開閉が制御可能なものであれば、どのような構造のものでもよい。また、特にブロワ１３が沈殿槽２の近傍の床上に配設されている場合には、空気供給管４２の配管長さが短くすることができるので最適である。また、貯留槽８を有する実施の形態２に示す汚水処理システムや、貯留槽８および再曝気槽９を有する実施の形態３に示す汚水処理システムにこの実施の形態４の混合手段４１を適用すると、さらに実施の形態２に示した効果や実施の形態３に示した効果も同時に得られる。
【００７０】
実施の形態５．
図７は、この発明を実施するための実施の形態５における汚水処理システムを示すものであり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この汚水処理システムは、計測センサ４５を流出管６Ａ内に配置してある点で実施の形態１における汚水処理システムと異なっている。通常、計測センサ４５の機能を良好に発揮させるためには、計測センサ４５を汚水中に常時浸漬させておく必要がある。このため、流出管６Ａの大部分を占める本管部７１の途中に、計測センサ４５を収容するためのセンサ収容部７２と、計測センサ４５と変換器４６とを接続する信号線を放流水が流出しないように設置するコネクタ接続部７３を設けてある。そして、センサ収容部７２にはドレン管７４を接続し、このドレン管７４には開閉弁７５を配設してある。
【００７１】
この実施の形態５における汚水処理システムでは、沈殿槽２の越流堰２ａを越流した上澄の汚水が放流水として流出管６Ａを流れている間に、計測センサ４５が汚水中の浮遊物質濃度を検知し、これ以降は実施の形態１と同様に作用する。したがって、この実施の形態５における汚水処理システムでも、実施の形態１と同様な効果が得られる。この場合に、センサ収容部７２に汚泥が沈殿して堆積する可能性があるので、定期メンテナンス時に人力によって、あるいは制御器４７によって自動で開閉弁７５を定期的に開いて汚泥をセンサ収容部７２から排出する必要がある。この実施の形態５における汚水処理システムでは、実施の形態１に示す効果のほかに、沈殿槽２の越流堰２ａからの放流水を放流槽３を設けずに、直接、下水道等の系外に放流する場合、特に効果がある。なお、貯留槽８を有する実施の形態２に示す汚水処理システムや、貯留槽８および再曝気槽９を有する実施の形態３に示す汚水処理システムにこの実施の形態５の流出管６Ａ、計測センサ４５、センサ収容部７２等を適用すると、実施の形態２に示した効果や実施の形態３に示した効果も同時に得られる。
【００７２】
実施の形態６．
図８は、この発明を実施するための実施の形態６における汚水処理システムを示すものであり、図７と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この汚水処理システムは、計測センサ４５を流出管６Ｂ内に配置してあるが、その形態を異ならせてある点で実施の形態５における汚水処理システムと異なっている。すなわち、流出管６Ｂは、一端を沈殿槽２の越流堰２ａに接続した本管部７１Ａと、この本管部７１Ａの他端に接続してあって計測センサ４５を収容したセンサ収容部７６と、このセンサ収容部７６に一端を接続し他端を放流槽３に接続した本管部７１Ｂによって構成してある。この場合に、上流側の本管部７１Ａはセンサ収容部７６の下部に接続し、後流側の本管部７１Ｂはセンサ収容部７６の上部に接続してある。そして、センサ収容部７６にコネクタ接続部７３を設けてあると共に、センサ収容部７６の底部にドレン管７４と開閉弁７５を設けてある。
【００７３】
この実施の形態６における汚水処理システムでは、実施の形態５と同様な効果が得られる上に、汚水がセンサ収容部７６の下部に流入して上部から流出するので、センサ収容部７６の内部の保有水量が実施の形態５と比べて多くでき、浮遊物質濃度が均一となり、制御器４７に入力する測定値が正確になる。なお、貯留槽８を有する実施の形態２に示す汚水処理システムや、貯留槽８および再曝気槽９を有する実施の形態３に示す汚水処理システムにこの実施の形態６の流出管６Ｂ、計測センサ４５、センサ収容部７６等を適用すると、実施の形態２に示した効果や実施の形態３に示した効果も同時に得られる。
【００７４】
実施の形態７．
図９は、この発明を実施するための実施の形態７における汚水処理システムを示すものであり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この汚水処理システムは、計測センサ４５を沈殿槽２の越流堰２ａ内に配置し、越流堰２ａに越流した上澄の汚水を放流水として浮遊物質濃度を計測センサ４５で計測する点で実施の形態１における汚水処理システムと異なっている。越流堰２ａには、計測センサ４５を浸漬する溜を用意するため、段付円筒状の立上部材７７を取外し可能に配置してある。この立上部材７７は、上側に位置して溜の側壁となる平面円形の大径部７７ａと、下側に位置して流出管６Ｃに嵌合する平面円形の小径部７７ｂによって構成してある。なお、曝気槽１から沈殿槽２へ流入する汚水量が十分に多い場合においては、越流堰２ａから越流する放流水の水量も十分に多く、計測センサ４５を常時浸漬しておけるので、立上部材７７を不要とすることが可能である。
【００７５】
この実施の形態７における汚水処理システムでは、実施の形態１と同様な効果が得られる。なお、立上部材７７の外側に汚泥が沈殿した場合には、立上部材７７を取り外すことによって汚泥を流出管６Ｃに流し込むことができる。また、貯留槽８を有する実施の形態２に示す汚水処理システムや、貯留槽８および再曝気槽９を有する実施の形態３に示す汚水処理システムにこの実施の形態７に示す計測センサ４５の設置位置を適用すると、実施の形態２に示した効果や実施の形態３に示した効果も同時に得られる。
【００７６】
実施の形態８．
図１０は、この発明を実施するための実施の形態８における汚水処理システムを示すものであり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この汚水処理システムは、混合手段４１Ａの形態を変化させてある点で実施の形態１における汚水処理システムと異なっている。この混合手段４１Ａは、汚泥界面の少し下に位置させた回転羽根８１と、この回転羽根８１を下端に支持した回転軸８２と、この回転軸８２の上端に連結した駆動モータ８３によって構成し、この駆動モータ８３を制御器４７によって制御するようにしてある。したがって、この実施の形態８における汚水処理システムでも、制御器４７が混合手段４１Ａの駆動モータ８３を制御することにより、下層の汚泥を多く含む汚水が回転羽根８１によって巻き上げられて上層の上澄の汚水と混合されることから、実施の形態１と同様な効果が得られる。なお、このほかに機械的に上澄の汚水と汚泥を多く含む汚水を混合する混合手段４１Ａの構成としては、小型の攪拌ポンプを汚泥界面より少し下の位置に配置する等がある。また、貯留槽８を有する実施の形態２に示す汚水処理システムや、貯留槽８および再曝気槽９を有する実施の形態３に示す汚水処理システムにこの実施の形態８に示す混合手段４１Ａを適用すると、実施の形態２に示した効果や実施の形態３に示した効果も同時に得られる。さらに、計測センサ４５を、実施の形態５および６に示すように流出管６Ａ、６Ｂ内に配置することや、実施の形態７に示すように越流堰２ａ内に配置することも可能であり、これにより各実施の形態で示した効果がそれぞれ得られる。
【００７７】
実施の形態９．
図１１は、この発明を実施するための実施の形態９における汚水処理システムを示すものであり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この汚水処理システムは、混合手段４１Ｂの形態を変化させてある点で実施の形態１における汚水処理システムと異なっている。すなわち、混合手段４１Ｂは、下端を汚泥界面の下側に位置させた汚水吸引管８４と、下端を上澄の汚水の層に位置させた汚水供給管８５と、これらの汚水吸引管８４の上端と汚水供給管８５の上端とを接続した吸引ポンプ８６によって構成し、この吸引ポンプ８６を制御器４７によって制御するようにしてある。この実施の形態９における汚水処理システムでは、汚泥を多く含む汚水が汚水吸引管８４と汚水供給管８５を通って上澄の汚水の中に吐出することにより、下層の汚泥を多く含む汚水の量が減少すると共に上澄の汚水の浮遊物質濃度が上昇するので、実施の形態１と同様な効果が得られる。なお、貯留槽８を有する実施の形態２に示す汚水処理システムや、貯留槽８および再曝気槽９を有する実施の形態３に示す汚水処理システムにこの実施の形態９に示す混合手段４１Ｂを適用すると、実施の形態２に示した効果や実施の形態３に示した効果も同時に得られる。また、計測センサ４５を、実施の形態５および６に示すように流出管６Ａ、６Ｂ内に配置することや、実施の形態７に示すように越流堰２ａ内に配置することも可能であり、これにより各実施の形態で示した効果がそれぞれ得られる。
【００７８】
実施の形態１０．
図１２は、この発明を実施するための実施の形態１０における汚水処理システムを示すものであり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この汚水処理システムは、混合手段４１Ｃの形態を変化させてある点で実施の形態１における汚水処理システムと異なっている。実施の形態１においても述べたが、返送手段７の計量槽２３は、内部に設けた堰によって汚水の移送量を制御し、堰から流出した余分の汚水を越流管８７によって沈殿槽２に返送する構造としてある。越流管８７は、放流水の浮遊物質濃度に影響を与えないように、越流堰２ａ付近を避けて開口してある。例えば、送水管５の沈殿槽２への汚水流入口付近等であれば、越流堰２ａ付近の汚泥界面に影響を与えることが最も少なく、最適である。
【００７９】
そこで、この実施の形態１０における汚水処理システムでは、計量槽２３から越流した汚泥を多く含む汚水を上澄の汚水の層に混合するようにしてある。このため、汚水供給管８８を越流管８７に方向制御弁８９を介して接続し、この方向制御弁８９を制御器４７によって制御するようにしてある。すなわち、通常時、制御器４７は方向制御弁８９の流路を計量槽２３からの余分の汚水が越流管８７に流下する方向に開弁する。そして、放流槽３中の浮遊物質濃度が上限値以下になると、制御器４７は方向制御弁８９の流路を計量槽２３からの余分の汚水が汚水供給管８８に流下する方向に開弁し、汚泥を多く含む汚水を汚水供給管８８から沈殿槽２内の上澄の汚水に混合するようにする。したがって、この実施の形態１０における汚水処理システムでも、実質的に沈殿槽２内の汚泥を多く含む汚水を上澄の汚水の中に混合することになるので、実施の形態１と同様な効果が得られる。なお、方向制御弁８９には、電磁弁、電動弁、油圧弁、空圧弁等、制御器４７で開閉が制御可能なものであれば、どのような構造のものを用いてもよい。また、貯留槽８を有する実施の形態２に示す汚水処理システムや、貯留槽８および再曝気槽９を有する実施の形態３に示す汚水処理システムにこの実施の形態１０に示す混合手段４１Ｃを適用すると、実施の形態２に示した効果や実施の形態３に示した効果も同時に得られる。さらに、計測センサ４５を、実施の形態５および６に示すように流出管６Ａ、６Ｂ内に配置することや、実施の形態７に示すように越流堰２ａ内に配置することも可能であり、これにより各実施の形態で示した効果がそれぞれ得られる。
【００８０】
実施の形態１１．
図１３は、この発明を実施するための実施の形態１１における汚水処理システムを示すものであり、図１０と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この汚水処理システムも、混合手段４１Ｄの形態を変化させてある点で実施の形態１における汚水処理システムと異なっている。この場合に、汚水供給管８８の上端を越流管８７に接続してある上に、越流管８７と汚水供給管８８に開閉弁８９Ａ、８９Ｂをそれぞれ配設し、これらの開閉弁８９Ａ、８９Ｂを制御器４７によって制御するようにしてある。
【００８１】
通常、制御器４７は越流管８７上の開閉弁８９Ａを開き、汚水供給管８８上の開閉弁８９Ｂを閉じている。そして、放流槽３中の浮遊物質濃度が上限値以下になると、制御器４７は越流管８７上の開閉弁８９Ａを閉じると共に、汚水供給管８８上の開閉弁８９Ｂを開き、汚泥を多く含む汚水を汚水供給管８８から沈殿槽２内の上澄の汚水に混合する。したがって、この実施の形態１１における汚水処理システムでも、実施の形態１０と同様な効果が得られる。なお、開閉弁８９Ａ、８９Ｂには、電磁弁、電動弁、油圧弁、空圧弁等、制御器４７で開閉が制御可能なものであれば、どのような構造のものを用いてもよい。また、貯留槽８を有する実施の形態２に示す汚水処理システムや、貯留槽８および再曝気槽９を有する実施の形態３に示す汚水処理システムにこの実施の形態１１に示す混合手段４１Ｄを適用すると、実施の形態２に示した効果や実施の形態３に示した効果も同時に得られる。さらに、計測センサ４５を、実施の形態５および６に示すように流出管６Ａ、６Ｂ内に配置することや、実施の形態７に示すように越流堰２ａ内に配置することも可能であり、これにより各実施の形態で示した効果がそれぞれ得られる。
【００８２】
実施の形態１２．
図１４は、この発明を実施するための実施の形態１２における汚水処理システムを示すものであり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この汚水処理システムは、新たに設けた濃度調整槽９１に対して混合手段４１Ｅを配置してある点で実施の形態１の汚水処理システムと異なっている。すなわち、濃度調整槽９１には、沈殿槽２内における上層の上澄の汚水を汚水吸引管９２とそれに配設した吸引ポンプ９３によって吸い上げると共に、沈殿槽２内における下層の汚泥を多く含む汚水を汚水吸引管９４とそれに配設した吸引ポンプ９５によって吸い上げるようにしてある。また、濃度調整槽９１の汚水中に計測センサ４５を配置してある。そして、濃度調整槽９１内の汚水は汚水供給管９６によって沈殿槽２内の上澄の汚水中に流出させるようにしてある。混合手段４１Ｅは、実施の形態８における場合と同様に攪拌羽根８１、回転軸８２、および駆動モータ８３によって構成してある。
【００８３】
通常、制御器４７は双方の吸引ポンプ９３、９５を作動させ、沈殿槽２内における上層の上澄の汚水と下層の汚泥を多く含む汚水とを濃度調整槽９１に吸い上げる。また、混合手段４１Ｅを作動させ、双方の汚水吸引管９２、９４から流入した汚水を混合する。この間に、計測センサ４５からの浮遊物質濃度を観察し、吸引ポンプ９３、９５の双方を制御して濃度調整槽９１内の浮遊物質濃度を上限値に調整し、この上限値の浮遊物質濃度となった汚水を汚水供給管９６によって沈殿槽２内の上澄の汚水中に流す。したがって、この実施の形態１２における汚水処理システムでは、濃度調整槽９１からの汚水と上澄の汚水との混合体が放流水となるので、実施の形態１と同様な効果が得られる。また、この実施の形態１２における汚水処理システムでは、濃度調整槽９１内で上澄の汚水と汚泥を多く含む汚水を計測センサ４５で浮遊物質濃度を計測しつつ、上限値となるように混合することから、放流水の浮遊物質濃度を確実に上限値を超えない範囲に制御することができる効果がある。なお、濃度調整槽９１内の汚水は、図１２において破線で示すように、放流槽３、流出管６、または越流堰２ａに直接流すように構成することができる。また、貯留槽８を有する実施の形態２に示す汚水処理システムや、貯留槽８および再曝気槽９を有する実施の形態３に示す汚水処理システムにこの実施の形態１２に示す混合手段４１Ｅを適用すると、実施の形態２に示した効果や実施の形態３に示した効果も同時に得られる。
【００８４】
実施の形態１３．
図１５は、この発明を実施するための実施の形態１３における汚水処理システムを示すものであり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この汚水処理システムは、混合手段４１Ｆの形態を変化させてある点で実施の形態１における汚水処理システムと異なっている。すなわち、放流槽３内の放流水中の浮遊物質濃度が上限値以下となった場合に、沈殿槽２内の汚泥を多く含む汚水を放流槽３に供給し、放流槽３内の放流水の浮遊物質濃度を上限値に近づけるようにしてある。このため、沈殿槽２の汚泥界面よりも低い位置に汚水供給管９７の一端を接続し、この汚水供給管９７の他端を自然流下が可能となるように放流槽３に接続してある。そして、汚水供給管９７に開閉弁９８を配設し、この開閉弁９８を制御器４７によって制御するようにしてある。なお、開閉弁９８には、電磁弁、電動弁、油圧弁、空圧弁等、制御器４７で開閉が制御可能なものであれば、どのような構造のものを用いてもよい。
【００８５】
通常、制御器４７は開閉弁９８を閉じておき、沈殿槽２内の上澄の汚水を放流水として流出管６によって放流槽３に流す。そして、制御器４７は、放流槽３内の放流水の浮遊物質濃度が上限値よりも低下したことを検知すると、開閉弁９８を開く。これにより、沈殿槽２内の汚泥を多く含む汚水が放流槽３に自然流下し、撹拌装置３１の助けも得て放流槽３内の放流水と混合する。そして、放流水の浮遊物質濃度が上限値に達すると、制御器４７は開閉弁９８を閉じ、放流水の流れを通常に戻す。したがって、この実施の形態１３における汚水処理システムでも、実施の形態１と同様な効果が得られる。この実施の形態１３における汚水処理システムは、沈殿槽２および放流槽３が床上設置の水槽である場合、汚水供給管９７で２つの槽を連通し、汚水供給管９７上に開閉弁９８を配設するだけで混合手段４１Ｆを形成できるので最適である。なお、貯留槽８を有する実施の形態２に示す汚水処理システムや、貯留槽８および再曝気槽９を有する実施の形態３に示す汚水処理システムにこの実施の形態１３に示す混合手段４１Ｆを適用すると、実施の形態２に示した効果や実施の形態３に示した効果も同時に得られる。
【００８６】
実施の形態１４．
図１６は、この発明を実施するための実施の形態１４における汚水処理システムを示すものであり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この汚水処理システムは、混合手段４１Ｇの形態を変化させてある点、および放流槽３内の放流水の水位を検知して放流水の浮遊物質濃度を上限値以下に保つようにしてある点で実施の形態１における汚水処理システムと異なっている。すなわち、混合手段４１Ｇは、一端を沈殿槽２内の底部に配置し他端を放流槽３に開口させた汚水供給管１０１と、この汚水供給管１０１に配設した吸引ポンプ１０２によって構成し、この吸引ポンプ１０２を制御器４７によって制御するようにしてある。そして、放流槽３には水位検知器１０３を設け、この水位検知器１０３の出力を制御器４７に入力させてある。水位検知器１０３は、最低水位検知用電極棒１０３ａ、最高水位検知用電極棒１０３ｂ、および共同帰線用電極棒１０３ｃによって構成してある。
【００８７】
通常、沈殿槽２内の上層における上澄の汚水の浮遊物質濃度と、下層における汚泥を多く含む汚水の浮遊物質濃度は概ね推定することが可能である。また、放流槽３に貯留される放流水の水量は、底面積が一定であるので、水位検知器１０３で検出される水位、つまり最低水位と最高水位検知用電極棒１０３ｂによって検知される最高水位との水位差によって所定量に制御ことができる。さらに、吸引ポンプ１０２の稼動時間によって、汚泥を多く含む汚水の供給水量を制御することができる。よって、あらかじめ、放流槽３内で混合する放流水の総水量を水位検知器１０３の最低水位と最高水位との水位差に底面積を乗じて算出し、放流水の総水量が上限値の浮遊物質濃度になるために放流槽３に供給すべき汚泥を多く含む汚水の水量と上澄の汚水の水量を算出しておき、その算出された各水量を放流槽３内に供給して混合するように制御器４７で制御すればよいことになる。
【００８８】
具体的には、例えば、放流ポンプ３５によって放流槽３内の放流水を最低水位まで排水して放流ポンプ３５を停止した後、制御器４７は、混合手段４１Ｇの吸引ポンプ１０２を作動させ、汚泥を多く含む汚水を算出されている量だけ、放流槽３に供給する。このとき、沈殿槽２の越流堰２ａから越流した上澄の汚水が放流水として流出管６を経由して常時一定量ずつ放流槽３内に流入してくる。また、放流槽３では攪拌装置３１が作動しており、放流水と汚泥を多く含む汚水とが攪拌され、放流水の浮遊物質濃度は槽内で均等に保たれつつ上限値に近づく。そして、水位検知器１０３が最高水位を検知したとき、放流水の浮遊物質濃度は上限値になっている。水位検知器１０３から最高水位の検知を受信した制御盤４７は、放流ポンプ３５を放流槽３内の放流水の水位が最低水位に達するまで作動させる。これによって、上限値の浮遊物質濃度の放流水を放流管３６より系外に放流する。なお、沈殿槽２内における上澄の汚水の浮遊物質濃度と、汚泥を多く含む汚水の浮遊物質濃度の推定値は、実測値との変動幅が多少あるので、浮遊物質濃度の推定値は若干高めに設定しておくと、放流水が上限値を超えないので好ましい。さらに好ましくは、計測値を表示・発信する機能がなくとも、放流槽３で混合した放流水の浮遊物質濃度が上限値を超えたときに検知信号を発信する程度の安価な計測器を設置しておくと、万が一、汚水処理システムの状態が悪化し、混合した放流水の浮遊物質濃度が上限値を超えた場合においても、最高水位に達していても放流ポンプ３５を作動させず、沈殿槽２からの上澄の汚水を放流槽３に継続して流入させて上限値以下にまで希釈された段階で放流ポンプ３５を作動させることで、上限値を超えた放流水を系外に放流してしまうことを確実にできる。また、放流槽３内に混合手段４１Ｇによって汚泥を多く含む汚水を供給する時期については、所定量の汚泥を多く含む汚水が供給完了した時点で、放流槽３内が最高水位に達していなければ、どの時期でもよい。
【００８９】
この実施の形態１４における汚水処理システムでは、安価な水位検知器１０３によって実施の形態１と同様な効果が得られる。なお、水位検知器１０３は、電極帯を用いたもの、フロート構造のレベルスイッチを用いたもの、超音波を用いたもの、水圧センサによる計測値を水深に換算する構成のもの等と代替することができる。また、貯留槽８を有する実施の形態２に示す汚水処理システムや、貯留槽８および再曝気槽９を有する実施の形態３に示す汚水処理システムにこの実施の形態１４に示す混合手段４１Ｇを適用すると、実施の形態２に示した効果や実施の形態３に示した効果も同時に得られる。
【００９０】
実施の形態１５．
図１７は、この発明を実施するための実施の形態１５における汚水処理システムを示すものであり、図１６と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この汚水処理システムは、混合手段４１Ｈが汚泥を多く含む汚水を返送手段７の計量槽２３から放流槽３に流入させるようにしてある点で実施の形態１４における汚水処理システムと異なっている。このため、計量槽２３には沈殿槽２に至る越流管８７を接続してある上に、放流槽３に至る汚水供給管１０４を接続し、この汚水供給管１０４に対して開閉弁１０５を設け、この開閉弁１０５を制御器４７によって制御するようにしてある。なお、開閉弁１０５には、電磁弁、電動弁、油圧弁、空圧弁等、制御器４７で開閉が制御可能なものであれば、どのような構造のものを用いてもよい。
【００９１】
通常は、開閉弁１０５を閉じた状態で実施の形態１４と同様な汚水処理を行う。そして、放流ポンプ３５によって放流槽３内の放流水を最低水位まで排水して停止した後、制御器４７は、混合手段４１Ｈの開閉弁１０５を開弁し、計量槽２３内から汚泥を多く含む汚水を流出させて既に算出されている量だけ放流槽３に流入させた後、再度閉弁する。後の上澄の汚水（放流水）との混合および系外への排水に関する処理の流れは、実施の形態１４の場合と同様である。したがって、この実施の形態１５における汚水処理システムでも、実施の形態１４と同様な効果が得られる。なお、汚泥を多く含む汚水の供給にポンプを使用しないことから、イニシャルコストおよびランニングコストの低減が図れる。また、貯留槽８を有する実施の形態２に示す汚水処理システムや、貯留槽８および再曝気槽９を有する実施の形態３に示す汚水処理システムにこの実施の形態１５に示す混合手段４１Ｈを適用すると、実施の形態２に示した効果や実施の形態３に示した効果も同時に得られる。
【００９２】
実施の形態１６．
図１８は、この発明を実施するための実施の形態１６における汚水処理システムを示すものであり、図１６と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この汚水処理システムは、沈殿槽２から引き抜いた汚泥を多く含む汚水を貯留する引抜槽１１１を新たに設けてある点、および混合手段４１Ｊが引抜槽１１１内の汚水を放流槽３に流し込む点で実施の形態１４における汚水処理システムと異なっている。すなわち、返送手段７の返送管２２に方向制御弁２４を介して接続した引抜管２５の後流端を引抜槽１１１に開口させてある。また、引抜槽１１１内の汚水は、引抜槽１１１内の底部に配設した搬送ポンプ１１２と、この搬送ポンプ１１２に接続した搬出管１１３によって系外に搬出するようにしてある。そして、混合手段４１Ｊとして、一端を搬出管１１３に方向制御弁１１４を介して接続し他端を放流槽３内に開口させた汚水供給管１１５を設け、方向制御弁１１４を制御器４７によって制御するようにしてある。方向制御弁１１４は、図１８では三方制御弁としたが、単なる開閉弁を２つ組み合わせて流路を切り替えるようにしてもよい。また、構造に関しても電磁弁、電動弁、油圧弁、空圧弁等、制御器４７によって開閉可能であれば、どのようなものでもよい。なお、図１６では、引抜管２５に対する方向制御弁２４も制御器４７によって制御するようにしてあるが、方向制御弁２４は、電磁弁、電動弁、油圧弁、空圧弁等の自動で開閉するようにしてもよいし、手動で開閉するようにしてもよい。また、方向制御弁２４を三方制御弁としたが、単なる開閉弁を２つ組み合わせて流路を切り替えるようにしてもよい。
【００９３】
制御器４７は、沈殿槽２内の汚泥を多く含む汚水を通常は計量槽２３側に流し、自動または手動によって定期的に引抜槽１１１側に流す。そして、放流ポンプ３５によって放流槽３内の放流水を最低水位まで排水して放流ポンプ３５を停止した後、制御器４７は、搬送ポンプ１１２を作動させると共に混合手段４１Ｊの方向制御弁１１４を制御し、引抜槽１１１内の汚泥を多く含む汚水を放流槽３内に所定量だけ流し込む。以降は実施の形態１４と同様に作用し、放流槽３内の放流水の浮遊物質濃度を上限値に近づけて系外に放流する。したがって、この実施の形態１６における汚水処理システムでも、実施の形態１４と同様な効果が得られる。なお、貯留槽８を有する実施の形態２に示す汚水処理システムや、貯留槽８および再曝気槽９を有する実施の形態３に示す汚水処理システムにこの実施の形態１６に示す混合手段４１Ｊを適用すると、実施の形態２に示した効果や実施の形態３に示した効果も同時に得られる。また、沈殿槽２内の汚泥界面が上昇して、沈澱処理に支障が生じた場合に、下層の汚泥を多く含む汚水を引抜槽１１１に引き抜くことが可能であることから、時間帯や日によって流入汚水の水質の変動が激しい場合、つまり負荷変動が大きい場合でも、放流水の浮遊物質濃度を上限値以上に悪化させることなく、容易に対応できるという大きな効果がある。
【００９４】
実施の形態１７．
図１９は、この発明を実施するための実施の形態１７における汚水処理システムを示すものであり、図１および図１８と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。水位検知器１０３に代えて、計測器４４を適用した点が実施の形態１６とは異なっている。制御器４７は、沈殿槽２内の汚泥を多く含む汚水を通常は計量槽２３側に流し、自動または手動によって定期的に引抜槽１１１側に流す。計測センサ４５は、放流槽３内の放流水の浮遊物質濃度を計測し、その信号が変換器４６を介して制御器４７に入力される。制御器４７では、計測器４４から入力された計測値と予め設定してある上限値とを比較し、計測値が上限値未満である場合、搬送ポンプ１１２を作動させると共に混合手段４１Ｊの方向制御弁１１４を制御し、引抜槽１１１内の汚泥を多く含む汚水を放流槽３内に少量ずつ流し込む。これにより、計測器４４により計測される放流槽３内の放流水の浮遊物質濃度は徐々に上昇していく。そして、計測器４４が計測する放流水の浮遊物質濃度が上限値に近づいたとき、制御器４７は、搬送ポンプ１１２を停止し、方向制御弁１１４の流路を汚水供給管側１１５から搬出管１１３側に切り替える。
【００９５】
以上のように、この実施の形態１７における汚水処理システムでは、放流水の浮遊物質濃度が上限値以下である場合に、制御器４７が混合手段４１Ｊを作動させて放流槽３中の放流水に引抜槽１１１内の汚泥を多く含む汚水を浮遊物質濃度が上限値に近づくまで混合して、放流ポンプ３５および放流管３６によって系外に排水する。したがって、この実施の形態１７における汚水処理システムにおいても実施の形態１と同様な効果が得られる。なお、貯留槽８を有する実施の形態２に示す汚水処理システムや、貯留槽８および再曝気槽９を有する実施の形態３に示す汚水処理システムにこの実施の形態１７に示す混合手段４１Ｊを適用すると、実施の形態２に示した効果や実施の形態３に示した効果も同時に得られる。また、実施の形態１６に示す汚水処理システムと同様に、沈殿槽２内の汚泥界面が上昇して、沈澱処理に支障が生じた場合に、下層の汚泥を多く含む汚水を引抜槽１１１に引き抜くことが可能であることから、時間帯や日によって流入汚水の水質の変動が激しい場合、つまり負荷変動が大きい場合でも、放流水の浮遊物質濃度を上限値以上に悪化させることなく、容易に対応できるという大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】この発明の実施の形態１における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図２】この発明の実施の形態１における汚水処理システムの放流槽の立面配置図である。
【図３】この発明の実施の形態１における汚水処理システムの放流槽の平面配置図である。
【図４】この発明の実施の形態２における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図５】この発明の実施の形態３における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図６】この発明の実施の形態４における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図７】この発明の実施の形態５における汚水処理システムの要部を示す処理フロー図である。
【図８】この発明の実施の形態６における汚水処理システムの要部を示す処理フロー図である。
【図９】この発明の実施の形態７における汚水処理システムの要部を示す処理フロー図である。
【図１０】この発明の実施の形態８における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図１１】この発明の実施の形態９における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図１２】この発明の実施の形態１０における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図１３】この発明の実施の形態１１における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図１４】この発明の実施の形態１２における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図１５】この発明の実施の形態１３における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図１６】この発明の実施の形態１４における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図１７】この発明の実施の形態１５における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図１８】この発明の実施の形態１６における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図１９】この発明の実施の形態１７における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図２０】従来の汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【符号の説明】
【００９７】
１  曝気槽
２  沈殿槽
３  放流槽
７  返送手段
８  貯留槽
９  再曝気槽
１０  連通管
１１、５１、６１  散気装置
４１、４１Ａ〜４１Ｈ、４１Ｊ  混合手段
４４  計測器
４７  制御器
５２  移送手段
１０３  水位検知器
１１１  引抜槽
【図１】
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【図２】
0004425882.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004425882.tif 000005
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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