(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性の固形分と有機性の溶解分とを含む排水を浄化処理する排水処理システムにおいて、
排水を攪拌するための攪拌槽と、
排水に含まれる溶解分を処理するための溶解分処理槽と、
排水に含まれる固形分を処理するための固形分処理槽と、
排水の流入時に、排水に含まれる一部の固形分を、排水の流れ経路とは異なる経路に沿って、前記攪拌槽から前記固形分処理槽へ導くための第１流路槽と、
排水の流入時に、残部の固形分と溶解分とを含む排水を、排水の流れ経路に沿って、前記攪拌槽から前記溶解分処理槽へ導くための第２流路槽とを備え、
前記第２流路槽は、排水の流入停止時に、前記溶解分処理槽から前記攪拌槽へ固形分を非強制的に自然移送するように構成され、
前記第１流路槽は、排水の流入停止時に、前記溶解分処理槽から前記攪拌槽へ自然移送された固形分を、前記攪拌槽から前記固形分処理槽へ非強制的に自然移送するように構成され、
排水の流入時に前記溶解分処理槽から処理水が排出されることを特徴とする排水処理システム。
【請求項２】
前記第２流路槽と前記溶解分処理槽との間には、水面に近い高さ位置に上部開口部が形成され、
前記第２流路槽と前記攪拌槽との間には、前記上部開口部よりも実質的に低い高さ位置に下部開口部が形成され、
前記上部開口部および前記下部開口部は、前記第２流路槽内において鉛直方向の対流が実質的に形成されないように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の排水処理システム。
【請求項３】
前記第２流路槽には、前記上部開口部を介して前記溶解分処理槽から流入した固形分を、前記下部開口部を介して前記攪拌槽へ案内するための傾斜板が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の排水処理システム。
【請求項４】
前記第１流路槽と前記攪拌槽との間には、水面に近い高さ位置に上部開口部が形成され、
前記第１流路槽と前記固形分処理槽との間には、前記上部開口部よりも実質的に低い高さ位置に下部開口部が形成され、
前記上部開口部および前記下部開口部は、前記第１流路槽槽内において鉛直方向の対流が実質的に形成されないように設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の排水処理システム。
【請求項５】
前記第１流路槽には、前記上部開口部を介して前記攪拌槽から流入した固形分を、前記下部開口部を介して前記固形分処理槽へ案内するための傾斜板が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の排水処理システム。
【請求項６】
前記溶解分処理槽は、排水に含まれる溶解分を接触曝気法で好気処理し、
前記溶解分処理槽で発生した余剰汚泥は、前記第２流路槽、前記攪拌槽および前記第１流路槽を介して、前記固形分処理槽へ自然移送されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の排水処理システム。
【請求項７】
前記固形分処理槽は、排水に含まれる固形分を好気消化することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の排水処理システム。
【請求項８】
前記溶解分処理槽は、前記第２流路槽に隣接して設けられた第１溶解分処理槽と、前記第２流路槽と実質的に同じ構成を有する第３流路槽と、該第３流路槽を介して前記第１溶解分処理槽と接続された第２溶解分処理槽とを有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の排水処理システム。
【請求項９】
排水に含まれる浮上性の固形分を分離し、浮上性の固形分が分離された排水を前記攪拌槽へ供給するための浮上分分離槽をさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の排水処理システム。
【請求項１０】
前記攪拌槽は、排水に含まれる溶解分を処理するための溶解分処理槽を構成していることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の排水処理システム。
【請求項１１】
有機性の固形分と有機性の溶解分とを含む排水を浄化処理する排水処理方法において、
排水の流入時に、排水に含まれる一部の固形分を、排水の流れ経路とは異なる第１流路に沿って、固形分処理槽へ導く工程と、
排水の流入時に、残部の固形分と溶解分とを含む排水を、排水の流れ経路である第２流路に沿って、溶解分処理槽へ導く工程と、
排水の流入停止時に、前記第２流路および前記第１流路に沿って、前記溶解分処理槽から前記固形分処理槽へ固形分を非強制的に自然移送する工程とを含み、
排水の流入時に、溶解分処理槽から処理水を排出することを特徴とする排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水処理システムおよび処理方法に関し、たとえばキッチン（台所）に設けられたディスポーザを用いて適量の水とともに厨芥を粉砕した後に排出される粉砕厨芥排水と台所排水（皿洗いの排水、みそ汁残り排水など）の浄化処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
キッチンでは、調理などに際して、野菜や魚介などの生ゴミ、すなわち厨芥が発生する。これらの厨芥は、たとえばディスポーザと呼ばれる粉砕機によって、適量の水とともに粉砕される。こうして、ディスポーザからは、粉砕された厨芥と水との混合からなる粉砕厨芥排水すなわちディスポーザ排水が排出される。また、皿洗いの排水、みそ汁残り排水などの台所排水も排出される。
【０００３】
従来、原水としてのディスポーザ排水と台所排水を浄化処理するための排水処理システムは、原水に含まれる有機性の固形分を嫌気消化または好気消化により処理するための固形分処理槽と、原水に含まれる有機性の溶解分を接触曝気法で好気処理するための溶解分処理槽とを備えている。ここで、固形分とは排水に含まれる微細な粉砕厨芥および余剰汚泥を指し、溶解分とは排水に含まれる溶解成分を指している。排水処理システムでは、溶解分処理槽で発生する余剰汚泥や原水に含まれている固形分（粉砕厨芥や砂など）が処理水へ混入するのを良好に防止しなければならない。
【０００４】
図１５は、従来の排水処理システムの構成を概略的に示す図である。図１５（ａ）に示す排水処理システムは、当該システムに流入する原水に含まれる固形分を嫌気消化（または好気消化）により処理するための固形分処理槽１０１を備えている。この固形分処理槽１０１に隣接して、固形分の流出防止手段である中間沈殿槽１０２が設けられている。したがって、中間沈殿槽１０２の作用により通過することのできない大部分の固形分を除く原水、すなわち一部の固形分と溶解分とを含む原水が、溶解分処理槽１０３へ流入する。
【０００５】
溶解分処理槽１０３では、流入した原水に含まれる溶解分が接触曝気法で好気処理されるが、このとき余剰汚泥が発生する。溶解分処理槽１０３から流出した原水は、余剰汚泥のような沈降性固形分を沈殿させるための最終沈殿槽１０４を介して、処理水として外部へ排出される。なお、図１５（ａ）に示す排水処理システムでは、最終沈殿槽１０４で沈降堆積した余剰汚泥のような固形分が、液送ポンプや配管などを備えた移送手段１０５の作用により、固形分処理槽１０１へ強制的に移送される。
【０００６】
一方、図１５（ｂ）に示す排水処理システムは、当該システムに流入する原水に含まれる沈降性固形分を沈殿させるための最初沈殿槽１１１を備えている。最初沈殿槽１１１の作用により大部分の固形分が取り除かれた原水、すなわち一部の固形分と溶解分とを含む原水は、溶解分処理槽１１２へ流入する。溶解分処理槽１１２では、流入した原水に含まれる溶解分が接触曝気法で好気処理され、余剰汚泥が発生する。溶解分処理槽１１２から流出した原水は、余剰汚泥のような沈降性固形分を沈殿させるための最終沈殿槽１１３を介して、処理水として外部へ排出される。
【０００７】
なお、図１５（ｂ）に示す排水処理システムでは、最初沈殿槽１１１で沈降堆積した粉砕厨芥のような固形分および最終沈殿槽１１３で沈殿した余剰汚泥のような固形分が、液送ポンプや配管などを備えた移送手段１１４および１１５の作用により、固形分処理槽１１６へ強制的に移送される。固形分処理槽１１６では、流入した固形分を好気消化（または嫌気消化）により処理する。固形分処理槽１１６に隣接して、固形分の流出防止手段である沈殿槽１１７が設けられている。こうして、溶解分を含む原水が、沈殿槽１１７を介して、溶解分処理槽１１２へ流入する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、図１５（ａ）に示す従来の排水処理システムでは、溶解分処理槽１０３における処理後の原水に含まれる固形分（余剰汚泥など）を最終沈殿槽１０４で沈降堆積させている。そして、最終沈殿槽１０４で沈降堆積した固形分を、液送ポンプや配管などを備えた移送手段１０５により固形分処理槽１０１へ強制移送し、固形分処理槽１０１において嫌気消化（または好気消化）により固形分を処理している。
【０００９】
また、図１５（ｂ）に示す従来の排水処理システムでは、供給された原水に含まれる固形分を最初沈殿槽１１１で初期的に沈降堆積させるとともに、溶解分処理槽１１２における処理後の原水に含まれる固形分（余剰汚泥など）を最終沈殿槽１１３で沈降堆積させている。そして、最初沈殿槽１１１および最終沈殿槽１１３で沈降堆積した固形分を、液送ポンプや配管などを備えた移送手段１１４および１１５により固形分処理槽１１６へ強制移送し、固形分処理槽１１６において好気消化（または嫌気消化）により固形分を処理している。
【００１０】
上述の従来技術では、固液分離（固形分と溶解分との分離）に沈殿槽を用いている。したがって、システムへの原水流入量が時間帯によって大きく変動する場合、時間最大流量に応じたサイズの沈殿槽を設ける必要があり、システムが大型化してしまう。
【００１１】
また、上述の従来技術では、沈殿槽で固液分離された固形分、すなわち沈殿槽の底部に沈降堆積した固形分を、固形分処理槽へ強制移送する。したがって、液送ポンプや配管などを備えた移送手段を付設しなければならず、システムの構成が複雑化してしまう。
【００１２】
さらに、上述の従来技術では、固形分処理槽が、原水の流れ経路中に配置されている。このため、システムを小型化しようとすると、固形分処理槽の内部に蓄積された固形分が、原水の流入により次段の槽へ流出し、ひいては処理水に混入してしまう。換言すると、処理水への固形分の混入を回避するには、固形分処理槽の後段に固形分の流出防止手段（沈殿槽）を設ける必要があり、システムが大型化してしまう。
【００１３】
ところで、固形分を嫌気消化で処理する場合、分解速度が遅いため、固形分処理槽を大きくするか、あるいは処理を促進させるための加温手段（ヒーターなど）が必要になる。加えて、固形分の嫌気消化に際して、臭気が発生する。そこで、固形分を好気消化により処理する形態の固形分処理槽を原水の流れ経路中に配置すると、固形分の濃度が十分に上昇することなく、固形分の処理時間が短くなり、固形分の完全消化が困難になってしまう。
【００１４】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、小型化の可能な簡易構成であるにもかかわらず、処理水への固形分の混入を良好に防止するとともに固形分を高濃度で効率良く処理することのできる、排水処理システムおよび処理方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の第１発明では、有機性の固形分と有機性の溶解分とを含む排水を浄化処理する排水処理システムにおいて、
排水を攪拌するための攪拌槽と、
排水に含まれる溶解分を処理するための溶解分処理槽と、
排水に含まれる固形分を処理するための固形分処理槽と、
排水の流入時に、排水に含まれる一部の固形分を、排水の流れ経路とは異なる経路に沿って、前記攪拌槽から前記固形分処理槽へ導くための第１流路槽と、
排水の流入時に、残部の固形分と溶解分とを含む排水を、排水の流れ経路に沿って、前記攪拌槽から前記溶解分処理槽へ導くための第２流路槽とを備え、
前記第２流路槽は、排水の流入停止時に、前記溶解分処理槽から前記攪拌槽へ固形分を非強制的に自然移送するように構成され、
前記第１流路槽は、排水の流入停止時に、前記溶解分処理槽から前記攪拌槽へ自然移送された固形分を、前記攪拌槽から前記固形分処理槽へ非強制的に自然移送するように構成され、
排水の流入時に前記溶解分処理槽から処理水が排出されることを特徴とする排水処理システムを提供する。
【００１６】
第１発明の好ましい態様によれば、前記第２流路槽と前記溶解分処理槽との間には、水面に近い高さ位置に上部開口部が形成され、前記第２流路槽と前記攪拌槽との間には、前記上部開口部よりも実質的に低い高さ位置に下部開口部が形成され、前記上部開口部および前記下部開口部は、前記第２流路槽槽内において鉛直方向の対流が実質的に形成されないように設定されている。この場合、前記第２流路槽には、前記上部開口部を介して前記溶解分処理槽から流入した固形分を、前記下部開口部を介して前記攪拌槽へ案内するための傾斜板が設けられていることが好ましい。
【００１７】
また、第１発明の好ましい態様によれば、前記第１流路槽と前記攪拌槽との間には、水面に近い高さ位置に上部開口部が形成され、前記第１流路槽と前記固形分処理槽との間には、前記上部開口部よりも実質的に低い高さ位置に下部開口部が形成され、前記上部開口部および前記下部開口部は、前記第１流路槽槽内において鉛直方向の対流が実質的に形成されないように設定されている。この場合、前記第１流路槽には、前記上部開口部を介して前記攪拌槽から流入した固形分を、前記下部開口部を介して前記固形分処理槽へ案内するための傾斜板が設けられていることが好ましい。
【００１８】
さらに、第１発明の好ましい態様によれば、前記溶解分処理槽は、排水に含まれる溶解分を接触曝気法で好気処理し、前記溶解分処理槽で発生した余剰汚泥は、前記第２流路槽、前記攪拌槽および前記第１流路槽を介して、前記固形分処理槽へ自然移送される。また、前記固形分処理槽は、排水に含まれる固形分を好気消化することが好ましい。
【００１９】
また、第１発明の好ましい態様によれば、前記溶解分処理槽は、前記第２流路槽に隣接して設けられた第１溶解分処理槽と、前記第２流路槽と実質的に同じ構成を有する第３流路槽と、該第３流路槽を介して前記第１溶解分処理槽と接続された第２溶解分処理槽とを有する。
【００２０】
さらに、第１発明の好ましい態様によれば、排水に含まれる浮上性の固形分を分離し、浮上性の固形分が分離された排水を前記攪拌槽へ供給するための浮上分分離槽をさらに備えていることが好ましい。また、前記攪拌槽は、排水に含まれる溶解分を処理するための溶解分処理槽を構成していることが好ましい。
【００２１】
本発明の第２発明では、有機性の固形分と有機性の溶解分とを含む排水を浄化処理する排水処理方法において、
排水の流入時に、排水に含まれる一部の固形分を、排水の流れ経路とは異なる第１流路に沿って、固形分処理槽へ導く工程と、
排水の流入時に、残部の固形分と溶解分とを含む排水を、排水の流れ経路である第２流路に沿って、溶解分処理槽へ導く工程と、
排水の流入停止時に、前記第２流路および前記第１流路に沿って、前記溶解分処理槽から前記固形分処理槽へ固形分を非強制的に自然移送する工程とを含み、
排水の流入時に、溶解分処理槽から処理水を排出することを特徴とする排水処理方法を提供する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明では、システムへの排水流入時に、排水に含まれる一部の固形分（好ましくは大部分の固形分）を、排水の流れ経路とは異なる経路に沿って、固形分処理槽へ導く。また、システムへの排水流入時に、残部の固形分と溶解分とを含む排水を、排水の流れ経路に沿って、溶解分処理槽へ導く。なお、溶解分処理槽は、たとえば接触曝気法により溶解分を好気処理するように構成されている。また、固形分処理槽は、たとえば固形分を好気消化するように構成されている。
【００２３】
また、本発明では、システムへの排水の流入停止時に、溶解分処理槽において好気処理により発生した余剰汚泥や溶解分処理槽へ排水とともに流入した固形分などの沈降性固形分が、第２流路槽を介して溶解分処理槽から攪拌槽へ非強制的に自然移送されるように構成されている。さらに、システムへの排水の流入停止時に、溶解分処理槽から攪拌槽へ自然移送された固形分が、第１流路槽を介して攪拌槽から固形分処理槽へ非強制的に自然移送されるように構成されている。なお、処理水は、排水の流入時に、溶解分処理槽から排出される。
【００２４】
こうして、本発明では、排水の流入時に、排水に含まれる大部分の固形分が、排水の流れ経路とは異なる経路に沿って第１流路槽を介して、攪拌槽から固形分処理槽へ導かれる。また、排水の流入時に、一部の固形分と溶解分とを含む排水が、排水の流れ経路に沿って第２流路槽を介して攪拌槽から溶解分処理槽へ導かれ、溶解分処理槽から処理水が排出される。一方、排水の流入停止時には、溶解分処理槽で発生した余剰汚泥などの固形分が、第２流路槽および第１流路槽を介して、固形分処理槽へ自然移送される。
【００２５】
したがって、本発明では、溶解分処理槽へ排水とともに流入した一部の固形分および溶解分処理槽で発生した余剰汚泥（すなわち固形分）が、排水の流入停止時に（すなわち次の排水が流入するまでの間に）、液送ポンプや配管などを備えた強制移送手段を用いることなく、固形分処理槽へ自然移送される。その結果、排水流入時には、固形分の濃度および溶解分の濃度が十分に低下した状態の溶解分処理槽の内部へ新たな排水が流入することになり、排水が十分に希釈された後に処理水として溶解分処理槽から排出されるので、排出される処理水への固形分の混入を良好に防止することができる。また、排水の流れ経路から外れて設けられた固形分処理槽へは、排水の流入時に攪拌槽から固形分が流入し且つ排水の流入停止時に溶解分処理槽から固形分が自然移送により流入するが、固形分処理槽へ流入した固形分が排水の流れ経路に戻ることなく固形分の濃度が高く維持され、固形分の処理時間も長くなり、固形分を効率良く処理（完全消化）することができる。
【００２６】
さらに、本発明では、固液分離に沈殿槽を用いていないので、システムへの排水流入量が時間帯によって大きく変動する場合にも、システムが大型化することがない。また、本発明では、上述したように、溶解分処理槽で発生した余剰汚泥などを固形分処理槽へ移送するのに、液送ポンプや配管などを備えた強制移送手段を用いていないので、システムの構成が複雑化することがない。
【００２７】
以上のように、本発明では、小型化の可能な簡易構成であるにもかかわらず、処理水への固形分の混入を良好に防止するとともに、固形分を高濃度で効率良く処理することができる。
【００２８】
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる排水処理システムの構成を概略的に示す平面図である。また、図２は図１の線ａ−ａに沿った断面図であり、図３は図１の線ｂ−ｂに沿った断面図である。さらに、図４は図１の線ｃ−ｃに沿った断面図であり、図５は図１の線ｄ−ｄに沿った断面図である。なお、本実施形態では、キッチンに設けられたディスポーザ排水と台所排水の浄化処理に本発明を適用している。また、図１〜図５において、黒塗り矢印は浄化処理すべき原水（すなわちディスポーザ排水）の流れを示し、白抜き矢印は原水の流入停止時における沈降性固形分の流れを示している。
【００２９】
調理などに際して発生する野菜や魚介などの厨芥を粉砕するためのディスポーザが、たとえば台所のシンクまたは天板（ワークトップ）などに取り付けられている。厨芥は、ディスポーザの投入口を介してその内部へ投入され、たとえば水道から供給される適量の水とともに粉砕される。こうして、ディスポーザから、粉砕された厨芥（すなわち微細生ゴミ）と水との混合からなる粉砕厨芥排水すなわちディスポーザ排水が排出される。また、皿洗いの排水、みそ汁残り排水などの台所排水も排出される。
【００３０】
本実施形態の排水処理システムは、適当な排出配管を介して供給されるディスポーザ排水と台所排水すなわち原水を受け入れる浮上分分離槽１を備えている。浮上分分離槽１には傾斜板１ａが設けられ、その底部の低い位置に液送ポンプ１ｂが設けられている。ここで、傾斜板１ａは、流入した原水を液送ポンプ１ｂに向かって下向きに案内するように形成されている。そして、液送ポンプ１ｂには配管１ｃの一端が接続され、配管１ｃの他端は攪拌槽２の水面よりも高い位置まで延びている。浮上分分離槽１では、流入した原水のうち水に浮かぶ浮上性物質（油など）を除く原水を液送ポンプ１ｂで吸引し、配管１ｃを介して攪拌槽２へ移送する。すなわち、浮上分分離槽１では、流入した原水から油などの浮上性物質が分離される。以下、浄化処理すべき原水の流れ経路に沿って、本実施形態の排水処理システムの構成を説明する。
【００３１】
攪拌槽２の底部には、攪拌作用を有する手段として、散気管２ａが設けられている。散気管２ａには、攪拌用の空気を供給するためのポンプが接続されている。ここで、散気管２ａに代えて、攪拌モーター羽根や液送ポンプのような他の攪拌手段を用いることもできる。攪拌槽２では、散気管２ａから拡散供給される空気の作用により原水が攪拌される。その結果、原水に含まれる大部分の固形分は第１流路槽３を介して固形分処理槽４へ導かれ、大部分の固形分が取り除かれた原水、すなわち一部の固形分と溶解分とを含む原水は第２流路槽５を介して第１溶解分処理槽６の内部へ流入する。ここで、固形分とは排水に含まれる微細な粉砕厨芥および余剰汚泥を指し、溶解分とは排水に含まれる溶解成分を指している。
【００３２】
ところで、攪拌槽２と第１流路槽３との間には、水面に近い高さ位置に上部開口部２ｂが設けられている。また、固形分処理槽４の底部には、原水を曝気攪拌するために槽内へ空気を拡散させるための散気管４ａと、この散気管４ａに向かって下降する傾斜板４ｂとが設けられている。散気管４ａには、曝気用の空気を供給するためのポンプが接続されている。さらに、傾斜板４ｂに対向するように、散気管４ａに向かって下降する傾斜板４ｃが、第１流路槽３から固形分処理槽４に亘って形成されている。そして、第１流路槽３と固形分処理槽４との間には、上部開口部２ｂよりもかなり低い位置に傾斜板４ｃに沿った下部開口部３ａが設けられている。したがって、攪拌槽２で攪拌された原水に含まれる大部分の固形分は、上部開口部２ｂを介して第１流路槽３の内部へ流入する。そして、第１流路槽３の内部へ流入した固形分は、傾斜板４ｃによって下向きに案内され、下部開口部３ａを介して、固形分処理槽４の内部へ流入する。
【００３３】
一方、攪拌槽２と第２流路槽５との間には、底部に近い高さ位置に下部開口部２ｃが設けられている。また、第２流路槽５と第１溶解分処理槽６との間には、水面に近い高さ位置に上部開口部５ａが設けられている。そして、第２流路槽５の内部には、上部開口部５ａの下端部から下部開口部２ｃの下端部へ向かって下降する傾斜板５ｂが設けられている。したがって、攪拌槽２を介して大部分の固形分が取り除かれた原水、すなわち一部の固形分と溶解分とを含む原水は、下部開口部２ｃを介して第２流路槽５の内部へ流入する。そして、第２流路槽５の内部へ流入した原水は、傾斜板５ｂにより上向きに案内され、上部開口部５ａを介して、第１溶解分処理槽６の内部へ流入する。
【００３４】
第１溶解分処理槽６の底部には、原水を曝気攪拌するために槽内へ空気を拡散させるための散気管６ａと、溶解分処理用の接触材６ｂとが設けられている。散気管６ａには、曝気用の空気を供給するためのポンプが接続されている。ここで、散気管６ａは上部開口部５ａに近い領域に位置決めされ、接触材６ｂはほぼ中央に位置決めされている。接触材６ｂは、たとえば好気性の浄化微生物が着床するための部材であって、第１溶解分処理槽６の底部に固定的に位置決めされている。ただし、接触材６ｂとして、原水中を流動するように形成された可動性の接触材を用いることもできる。第１溶解分処理槽６の内部へ流入した原水は、第３流路槽７を介して、第２溶解分処理槽８の内部へ流入する。
【００３５】
第１溶解分処理槽６と第３流路槽７との間には、底部に近い位置に下部開口部６ｃが設けられている。また、第３流路槽７の底部には、開口部６ｃを介して流入した原水を上向きに案内するための傾斜板７ａが設けられている。さらに、第３流路槽７と第２溶解分処理槽８との間には、水面に近い位置に上部開口部７ｂが設けられている。したがって、第１溶解分処理槽６の内部へ流入した原水は、開口部６ｃを介して第３流路槽７の内部へ流入する。そして、第３流路槽７の内部へ流入した原水は、傾斜板７ａによって上向きに案内され、上部開口部７ｂを介して、第２溶解分処理槽８の内部へ流入する。
【００３６】
第２溶解分処理槽８は、第１溶解分処理槽６とほぼ同じ構成を有する。すなわち、第２溶解分処理槽８の底部には、原水を曝気攪拌するために槽内へ空気を拡散させるための散気管８ａと、溶解分処理用の接触材８ｂとが設けられている。散気管８ａには、曝気用の空気を供給するためのポンプが接続されている。ここで、散気管８ａは上部開口部７ｂに近い領域に位置決めされ、接触材８ｂはほぼ中央に位置決めされている。こうして、第２溶解分処理槽８の内部へ流入した新たな原水が、槽内においてすでに固形分の濃度および溶解分の濃度が十分に低下した状態の原水によって希釈され、水面の高さ位置に形成された排出口８ｃを介して、処理水として外部へ排出される。
【００３７】
図６は、図１の排水処理システムに原水が流入している時、すなわち原水流入時における処理フローを示すフローチャートである。図７は、図１の排水処理システムへの原水の流入が停止している時、すなわち原水流入停止時における処理を示すブロック図である。以下、図６および図７を参照して、図１の排水処理システムの処理動作について説明する。
【００３８】
本実施形態の排水処理システムでは、図６に示すように、原水流入時において、浄化処理すべき原水が浮上分分離槽１へ流入する（Ｓ１０１）。浮上分分離槽１では、油のような浮上性物質が浮上分離される（Ｓ１０２）。浮上分分離槽１を介した原水は、攪拌槽２へ流入する（Ｓ１０３）。攪拌槽２で攪拌された原水に含まれる大部分の固形分が、第１流路槽３を介して、好気消化が行われている固形分処理槽４の内部へ導かれる（Ｓ１０４）。
【００３９】
一方、攪拌槽２を介して大部分の固形分が取り除かれた原水、すなわち一部の固形分と溶解分とを含む原水が、第２流路槽５を介して、好気処理が行われている第１溶解分処理槽６へ流入する（Ｓ１０５）。第１溶解分処理槽６では、槽内での好気処理および固形分の自然移送によりすでに固形分の濃度および溶解分の濃度が十分に低下した状態にある大量の原水に対して新たに浄化処理すべき原水が加わることになり、流入した原水の固形分および溶解分の濃度は希釈される（Ｓ１０６）。
【００４０】
第１溶解分処理槽６で固形分および溶解分の濃度が希釈された原水は、第３流路槽７を介して、好気処理が行われている第２溶解分処理槽８へ流入する（Ｓ１０７）。第２溶解分処理槽８においても、第１溶解分処理槽６と同様に、流入した原水の固形分および溶解分の濃度がさらに希釈される（Ｓ１０８）。第２溶解分処理槽８で固形分および溶解分の濃度が十分に希釈された原水は、排水口８ｃを介して、処理水として排出される（Ｓ１０９）。
【００４１】
一方、第２溶解分処理槽８では、図７に示すように、散気管８ａから槽内へ空気を送り込むことにより原水を、接触材８ｂに付着している好気的な微生物の働きにより処理し、原水中の溶解分（有機物）が二酸化炭素と水とに分解されるか、もしくは菌体化される。すなわち、第２溶解分処理槽８では、溶解分が接触曝気法により好気処理され、原水に含まれる溶解分の濃度が低下する。また、原水流入停止時には、溶解分の菌体化により発生した固形分（余剰汚泥）および原水とともに槽内に流入していた固形分は、散気管８ａによる攪拌作用を受け、第３流路槽７を介して第１溶解分処理槽６へ移送される。これは、隣接する第２溶解分処理槽８および第１溶解分処理槽６の内部では曝気攪拌により鉛直方向の対流が発生しているのに対し、第３流路槽７の内部では鉛直方向の対流が実質的に発生しないためである。換言すると、第３流路槽７（２つの開口部６ｃおよび７ｂ並びに傾斜板７ａを含む全体）は、槽内において鉛直方向の対流が実質的に形成されないように構成されている。したがって、曝気攪拌により対流が発生している第２溶解分処理槽８から上部開口部７ｂを介して第３流路槽７へ流入した固形分の一部は第２溶解分処理槽８へ戻るが、固形分の残部はその沈降性により第２溶解分処理槽８へ戻ることなく、第３流路槽７の底部に向かって沈降する。第３流路槽７の底部に向かって沈降する固形分は、傾斜板７ａによって下向きに案内され、下部開口部６ｃを介して、曝気攪拌により対流が発生している第１溶解分処理槽６へ流入する。
【００４２】
第１溶解分処理槽６においても、第２溶解分処理槽８と同様に、散気管６ａから槽内へ空気を送り込むことにより原水を、接触材６ｂに付着している好気的な微生物の働きにより処理し、原水中の溶解分（有機物）が二酸化炭素と水とに分解されるか、もしくは菌体化される。すなわち、第１溶解分処理槽６においても、溶解分が接触曝気法により好気処理され、原水に含まれる溶解分の濃度が低下する。そして、第１溶解分処理槽６では、原水流入停止時に、この槽内において溶解分の菌体化により発生した固形分（余剰汚泥）と、原水とともに槽内に流入していた固形分と、第２溶解分処理槽８から移送された固形分とが、散気管６ａによる攪拌作用を受け、第２流路槽５を介して攪拌槽２へ移送される。第２流路槽５も第３流路槽７と同様に、槽内において鉛直方向の対流が実質的に形成されないように構成されている。したがって、曝気攪拌により対流が発生している第１溶解分処理槽６から上部開口部５ａを介して第２流路槽５へ流入した固形分の一部は第１溶解分処理槽６へ戻るが、固形分の残部はその沈降性により第１溶解分処理槽６へ戻ることなく、第２流路槽５の底部に向かって沈降する。第２流路槽５の底部に向かって沈降する固形分は、傾斜板５ｂによって下向きに案内され、下部開口部２ｃを介して、曝気攪拌により対流が発生している攪拌槽２へ流入する。
【００４３】
攪拌槽２へ流入した固形分（第１溶解分処理槽６および第２溶解分処理槽８から移送された固形分）は、第１流路槽３を介して固形分処理槽４へ移送される。第１流路槽３も第２流路槽５および第３流路槽７と同様に、槽内において鉛直方向の対流が実質的に形成されないように構成されている。したがって、攪拌槽２から上部開口部２ｂを介して第１流路槽３へ流入した固形分の一部は攪拌槽２へ戻るが、固形分の残部はその沈降性により攪拌槽２へ戻ることなく、第１流路槽３の底部に向かって沈降する。第１流路槽３の底部に向かって沈降する固形分は、傾斜板４ｃによって下向きに案内され、下部開口部３ａを介して、固形分処理槽４へ流入する。
【００４４】
こうして、原水流入停止時には、第２溶解分処理槽８において溶解分の菌体化により発生した固形分および第２溶解分処理槽８へ原水とともに流入していた固形分、並びに第１溶解分処理槽６において溶解分の菌体化により発生した固形分および第１溶解分処理槽６へ原水とともに流入していた固形分が、第２流路槽５、攪拌槽２および第１流路槽３を介して、固形分処理槽４へ非強制的に自然移送される。その結果、固形分処理槽４では、原水流入時に流入した固形分と原水流入停止時に流入した固形分とが第１流路槽３を介して攪拌槽２へ戻ることなく高濃度に蓄積され、これらの固形分は砂や貝殻などの無機成分を除き高濃度で効率的に好気消化される。
【００４５】
以上のように、本実施形態の排水処理システムでは、原水の流入時に、原水に含まれる大部分の固形分が、原水の流れ経路とは異なる経路に沿って第１流路槽３を介して、攪拌槽２から固形分処理槽４へ導かれる。また、原水の流入時に、一部の固形分と溶解分とを含む原水が、原水の流れ経路に沿って第２流路槽５を介して、攪拌槽２から第１溶解分処理槽６へ導かれる。さらに、第１溶解分処理槽６で固形分および溶解分の濃度が希釈された原水が、原水の流れ経路に沿って第３流路槽７を介して、第１溶解分処理槽６から第２溶解分処理槽８へ導かれる。一方、原水の流入停止時には、第１溶解分処理槽６および第２溶解分処理槽８で発生した余剰汚泥などの固形分が、第３流路槽７〜第１流路槽３を介して、固形分処理槽４へ自然移送される。
【００４６】
したがって、本実施形態では、第１溶解分処理槽６および第２溶解分処理槽８へ原水とともに流入した一部の固形分、並びに第１溶解分処理槽６および第２溶解分処理槽８で発生した余剰汚泥が、原水の流入停止時に、液送ポンプや配管などを備えた強制移送手段を用いることなく、固形分処理槽４へ自然移送される。その結果、原水流入時には、固形分および溶解分の濃度が十分に低下した状態の第２溶解分処理槽８の内部へ新たな原水が流入することになり、原水が十分に希釈された後に処理水として第２溶解分処理槽８から排出されるので、排出される処理水への固形分の混入を良好に防止することができる。また、原水の流れ経路から外れて設けられた固形分処理槽４へは、原水の流入時に攪拌槽２から固形分が流入し且つ原水の流入停止時に第１溶解分処理槽６および第２溶解分処理槽８から固形分が自然移送により流入するが、固形分処理槽４へ流入した固形分が原水の流れ経路に戻ることなく固形分の濃度が高く維持され、固形分の処理時間も長くなり、固形分を効率良く好気処理（完全消化）することができる。
【００４７】
さらに、本実施形態では、固液分離に沈殿槽を用いていないので、システムへの原水流入量が時間帯によって大きく変動する場合にも、システムが大型化することがない。また、本実施形態では、上述したように、第１溶解分処理槽６および第２溶解分処理槽８で発生した余剰汚泥などを固形分処理槽４へ移送するのに、液送ポンプや配管などを備えた強制移送手段を用いていないので、システムの構成が複雑化することがない。こうして、本実施形態では、小型化の可能な簡易構成であるにもかかわらず、処理水への固形分の混入を良好に防止するとともに、固形分を高濃度で効率良く処理することができる。
【００４８】
なお、本発明では、上述の実施形態に限定されることなく、様々な変形例が可能である。以下、図８〜図１４を参照して、本発明の様々な変形例について説明する。以下の各変形例では、ディスポーザ排水や台所排水のような原水そのもの、または油水分離などの前処理により油などが分離された原水が供給されるものとする。
【００４９】
図８は、本発明の第１変形例にかかる排水処理システムの構成を概略的に示すブロック図である。また、図９は、図８の線ａ−ａに沿った断面図である。さらに、図１０は、図８の線ｂ−ｂに沿った断面図である。
図８に示す第１変形例では、原水の流れ経路に沿って、攪拌槽２１と、流路槽２２と、溶解分処理槽２３とが設けられている。また、原水の流れ経路から外れて固形分処理槽２４が設けられ、この固形分処理槽２４と攪拌槽２１とが流路槽２５によって接続されている。
【００５０】
ここで、攪拌槽２１は上述の実施形態の攪拌槽２と同様の構成を有し、溶解分処理槽２３は上述の実施形態の第１溶解分処理槽６または第２溶解分処理槽８と同様の構成を有する。また、固形分処理槽２４は、上述の実施形態の固形分処理槽４と同様の構成を有する。さらに、図９に示すように、攪拌槽２１と溶解分処理槽２３との間に介在する流路槽２２は、上述の実施形態の第２流路槽５または第３流路槽７と同様の構成を有する。また、図１０に示すように、攪拌槽２１と固形分処理槽２４との間に介在する流路槽２５は、上述の実施形態の第１流路槽３と同様の構成を有する。
【００５１】
以上のように、上述の実施形態では原水の流れ経路に沿って２つの溶解分処理槽が直列に設けられているのに対し、第１変形例では原水の流れ経路に沿って単一の溶解分処理槽を設けている点だけが基本的に相違している。したがって、第１変形例における原水の浄化処理は上述の実施形態と同様であり、重複する説明を省略する。なお、第１変形例において、攪拌槽２１に代えて溶解分処理槽を設けることにより、原水の流れ経路に沿って直列に並んだ２つの溶解分処理槽を流路槽２２で接続する構成を採用することもできる。
【００５２】
図１１は、本発明の第２変形例にかかる排水処理システムの構成を概略的に示すブロック図である。また、図１２は、図１１の線ｃ−ｃに沿った断面図である。
図１１に示す第２変形例では、原水の流れ経路に沿って、３つの溶解分処理槽３１〜３３が直列に配置されている。そして、第１溶解分処理槽３１と第２溶解分処理槽３２とは流路槽３４により接続され、第２溶解分処理槽３２と第３溶解分処理槽３３とは流路槽３５により接続されている。また、原水の流れ経路から外れて固形分処理槽３６が設けられ、この固形分処理槽３６と第１溶解分処理槽３１とが流路槽３７によって接続されている。
【００５３】
ここで、第１溶解分処理槽３１〜第３溶解分処理槽３３は、第１溶解分処理槽６または第２溶解分処理槽８と同様の構成を有する。また、固形分処理槽３６は、上述の実施形態の固形分処理槽４と同様の構成を有する。さらに、図１２に示すように、第１溶解分処理槽３１と第２溶解分処理槽３２との間に介在する流路槽３４および第２溶解分処理槽３２と第３溶解分処理槽３３との間に介在する流路槽３５は、上述の実施形態の第２流路槽５または第３流路槽７と同様の構成を有する。また、固形分処理槽３６と第１溶解分処理槽３１との間に介在する流路槽３７は、上述の実施形態の第１流路槽３と同様の構成を有する。
【００５４】
以上のように、上述の実施形態では原水の流れ経路に沿って１つの攪拌槽と２つの溶解分処理槽とが直列に設けられているのに対し、第２変形例では攪拌槽を溶解分処理槽に代えて原水の流れ経路に沿って３つの溶解分処理槽を設けている点だけが基本的に相違している。したがって、第２変形例における原水の浄化処理は上述の実施形態と同様であり、重複する説明を省略する。
【００５５】
図１３は、本発明の第３変形例にかかる排水処理システムの構成を概略的に示すブロック図である。また、図１４は、図１３の線ｄ−ｄに沿った断面図である。
図１３に示す第３変形例では、原水の流れ経路に沿って、攪拌槽４１と、流路槽４２と、溶解分処理槽４３とが設けられている。また、原水の流れ経路から外れて固形分処理槽４４が設けられている。そして、攪拌槽４１と固形分処理槽４４とが、攪拌槽４５を挟む一対の流路槽４６および４７によって接続されている。
【００５６】
ここで、攪拌槽４１および４５は上述の実施形態の攪拌槽２と同様の構成を有し、溶解分処理槽４３は上述の実施形態の第１溶解分処理槽６または第２溶解分処理槽８と同様の構成を有する。また、固形分処理槽４４は、上述の実施形態の固形分処理槽４と同様の構成を有する。さらに、攪拌槽４１と溶解分処理槽４３との間に介在する流路槽４２は、上述の実施形態の第２流路槽５または第３流路槽７と同様の構成を有する。また、図１４に示すように、攪拌槽４１と固形分処理槽４４との間に介在する一対の流路槽４６および４７は、上述の実施形態の第１流路槽３と同様の構成を有する。
【００５７】
以上のように、上述の第１変形例では攪拌槽と固形分処理槽とが１つの流路槽を介して接続されているのに対し、第３変形例では攪拌槽と固形分処理槽とを二段式の流路槽を介して接続している点だけが基本的に相違している。したがって、第３変形例における原水の浄化処理は上述の第１変形例と同様であり、ひいては上述の実施形態と同様であり、重複する説明を省略する。なお、第３変形例において、攪拌槽４１に代えて溶解分処理槽を設けることにより、原水の流れ経路に沿って直列に並んだ２つの溶解分処理槽を流路槽４２で接続する構成を採用することもできる。
【００５８】
なお、上述の実施形態および各変形例では、固形分処理槽において固形分を好気消化する例が示されているが、これに限定されることなく、たとえば嫌気消化を含む他の適当な方法で処理することもできる。
また、上述の実施形態および各変形例では、溶解分処理槽において溶解分を接触曝気により好気処理する例が示されているが、これに限定されることなく、槽内に浄化微生物を保持することのできる他の適当な方法で処理することもできる。
【００５９】
さらに、上述の実施形態および各変形例において、各処理槽は１槽式でも良いし、二段式（２つの処理槽を直列に配置すること）でも良いし、あるいは一般的に多段式（多数の処理槽を直列に配置すること）でも良い。
また、上述の実施形態および各変形例では、溶解分処理槽が排水の流入時にも作動している例を示しているが、排水の流入時にすなわち処理水の排出時に溶解分処理槽の作動を停止することにより、排出される処理水の水質をさらに向上させることもできる。
【００６０】
さらに、上述の実施形態および各変形例では、キッチンに設けられたディス  ポーザ排水と台所排水の浄化処理に本発明を適用しているが、有機性の固形分と有機性の溶解分とを含む一般の排水の浄化処理に本発明を適用することもできる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、溶解分処理槽へ排水とともに流入した一部の固形分および溶解分処理槽で発生した余剰汚泥が、排水の流入停止時に、液送ポンプや配管などを備えた強制移送手段を用いることなく、固形分処理槽へ自然移送される。その結果、排水流入時には、固形分の濃度および溶解分の濃度が十分に低下した状態の溶解分処理槽の内部へ新たな排水が流入することになり、排水が十分に希釈された後に処理水として溶解分処理槽から排出されるので、排出される処理水への固形分の混入を良好に防止することができる。
【００６２】
また、本発明では、排水の流れ経路から外れて設けられた固形分処理槽へは、排水の流入時に攪拌槽から固形分が流入し且つ排水の流入停止時に溶解分処理槽から固形分が自然移送により流入するが、固形分処理槽へ流入した固形分が排水の流れ経路に戻ることなく固形分の濃度が高く維持され、固形分の処理時間も長くなり、固形分を効率良く処理（完全消化）することができる。こうして、砂や貝殻などの無機成分は消化されることなく固形分処理槽内に残ることになるが、汚泥などの有機成分はほぼ完全に消化されるのでその定期的な抜き取りは不要になる。
【００６３】
さらに、本発明では、固液分離に沈殿槽を用いていないので、システムへの排水流入量が時間帯によって大きく変動する場合にも、システムが大型化することがない。また、本発明では、上述したように、溶解分処理槽で発生した余剰汚泥などを固形分処理槽へ移送するのに、液送ポンプや配管などを備えた強制移送手段を用いていないので、システムの構成が複雑化することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる排水処理システムの構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図１の線ａ−ａに沿った断面図である。
【図３】図１の線ｂ−ｂに沿った断面図である。
【図４】図１の線ｃ−ｃに沿った断面図である。
【図５】図１の線ｄ−ｄに沿った断面図である。
【図６】図１の排水処理システムに原水が流入している時、すなわち原水流入時における処理フローを示すフローチャートである。
【図７】図１の排水処理システムへの原水の流入が停止している時、すなわち原水流入停止時における処理を示すブロック図である。
【図８】本発明の第１変形例にかかる排水処理システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】図８の線ａ−ａに沿った断面図である。
【図１０】図８の線ｂ−ｂに沿った断面図である。
【図１１】本発明の第２変形例にかかる排水処理システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図１２】図１１の線ｃ−ｃに沿った断面図である。
【図１３】本発明の第３変形例にかかる排水処理システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図１４】図１３の線ｄ−ｄに沿った断面図である。
【図１５】従来の排水処理システムの構成を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１  浮上分分離槽
２  攪拌槽
３  第１流路槽
４  固形分処理槽
５  第２流路槽
６  第１溶解分処理槽
７  第３流路槽
８  第２溶解分処理槽
２ａ，４ａ，６ａ，８ａ  散気管
６ｂ，８ｂ  溶解分処理用の接触材
【図１】
0004420522.tif 000002
【図２】
0004420522.tif 000003
【図３】
0004420522.tif 000004
【図４】
0004420522.tif 000005
【図５】
0004420522.tif 000006
【図６】
0004420522.tif 000007
【図７】
0004420522.tif 000008
【図８】
0004420522.tif 000009
【図９】
0004420522.tif 000010
【図１０】
0004420522.tif 000011
【図１１】
0004420522.tif 000012
【図１２】
0004420522.tif 000013
【図１３】
0004420522.tif 000014
【図１４】
0004420522.tif 000015
【図１５】
0004420522.tif 000016