(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
好気濾床を有する好気処理槽と、この好気処理槽の上部一画に配される濾過室と、上記好気処理槽よりも上流に配される沈殿分離槽とを備え、上記濾過室が、濾材が充填された濾過床と、この濾過床の下部又は下方に配された散気部材とを有する濾過部と、この濾過部に隣接して下部で移流口を介して互いに連通する濾液貯め部と、上記濾過部又は濾液貯め部の下部にて接続され、洗浄排水を上記沈殿分離槽へと返送させる洗浄排水排出装置とを有する汚水浄化槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、し尿やその他の生活排水、これらの合併汚水（以下、汚水という）を物理的・生物化学的に処理する汚水浄化槽、及びその汚水浄化槽に好適に組み込まれる好気処理槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汚水浄化槽における好気処理槽の後段に別個に配置され、ＳＳと呼ばれる固形物（浮遊懸濁物質）の濾過・除去する濾過槽は、従来から種々知られている。これらのうちの一つを図６に示した。この濾過槽内には、水より重い濾材を充填した濾過床１０が形成されていて、通常は、上方から被処理液が供給され、濾過床１０を通過した濾液は下部移流口から隣接する処理水槽１１へ入り込み、溢れ出た液は消毒されて系外へ排出される。濾過床１０を逆洗（洗浄）する場合は、図６（ｂ）に示すように、濾過床１０の下方に配置された逆洗空気管（図示せず）から空気を送り、濾過床１０の濾材を撹乱させて濾材に捕捉されたＳＳを剥離させるとともに、処理水槽１１中の液を電動ポンプ３３により濾過床１０の下方へ供給しながら、洗浄排水を排出口６から溢れ出させる。このとき、濾過床１０における液流は、通常運転時（すなわち、濾過時）で下向流であり、逆洗時では上向流である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように好気処理槽と濾過槽とをそれぞれ別槽として並置すると、これら処理槽及び濾過槽の占める面積は大きめになり、したがって、汚水浄化槽全体の占める面積が大きめになる。本発明は、装置全体を少しでも小さくする好気処理槽、あるいは、汚水浄化槽を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、以下の構成をとった。
好気濾床を有する好気処理槽と、この好気処理槽の上部一画に配される濾過室と、上記好気処理槽よりも上流に配される沈殿分離槽とを備え、上記濾過室が、濾材が充填された濾過床と、この濾過床の下部又は下方に配された散気部材とを有する濾過部と、この濾過部に隣接して下部で移流口を介して互いに連通する濾液貯め部と、上記濾過部又は濾液貯め部の下部にて接続され、洗浄排水を上記沈殿分離槽へと返送させる洗浄排水排出装置とを有する汚水浄化槽。
【０００７】
【作用】
本発明の好気処理槽では、槽の上部一画に濾過室７を組み込んでいるので、好気処理槽をコンパクトにすることができる。
汚水の流入を止め、洗浄用散気部材９から散気させると濾過床１０に捕捉されていたＳＳは濾材から遊離し、このとき、洗浄排水排出装置１２を稼動させるとＳＳ含みの洗浄排水は、濾過室１０の下部から引き抜くことができる。また、洗浄排水が滞留する部分が無いので、洗浄排水はほぼその全量が引き抜くことができる。また、洗浄排水排出装置１２によって、洗浄排水を濾過室１０よりも上方へ吸い上げて前槽へ戻すので、洗浄排水を貯留させる槽は不要であり、戻す際の移送も容易である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明を更に具体的に説明する。
図１は、本発明に係る一例の濾過室付き好気処理槽で、（ａ）は平面図、（ｂ）は概略断面図である。図１から分かるように、濾過室７は、好気濾床１５をもつ一回り大きい好気処理槽１３の槽内の上部一画に（かつ、右側すなわち後流側に）偏在して配されており、その濾過室７は、濾過部８と濾液貯め部（処理水室）１１と洗浄排水排出装置１２とから成っている。ここで、濾過部８は濾材を充填した濾過床１０と濾過床１０の下方に配置された洗浄用散気部材９とで構成され、また、上記濾過床１０は液（排水）を通過させるが濾材を通過させない上抑止部材１９と下抑止部材２０との間に充填された濾材を挟む形で形成されている。更に、濾過部８は（下部の）移流口１８を介して隣接する濾液貯め部（処理水室）１１に連通しているほか、その底部の一部はエアリフトポンプ１２の吸込口となっている。また、散気部材９及びエアリフトポンプ１２への空気供給はブロワ１７を介して行なっている。
【０００９】
好気処理槽内に配置する濾過室７の位置は、好気処理槽内の上部一画であれば図１のような配置に限らず、図２や図３のような配置（平面図）でも構わない。
【００１０】
濾過床１０に充填する濾材は、固形物（ＳＳ）を捕捉するために使用するものであり、水中で浮上する浮上性濾材でも、水中で沈降する沈降性濾材でもよい。好ましくは、沈降性濾材である。濾材には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン等の材料を粒状、塊状、筒状、網状、棒状、繊維塊状等、更には多孔質状等に成形、加工し、必要に応じて比重調整したものを用いることができる。濾材の大きさとしては、２〜３０ｍｍが好ましく、より好ましくは５〜１５ｍｍである。このような大きさにすることにより、流入液の必要通過抵抗、ＳＳの捕捉性能、濾過継続時間等を確保できる。
【００１１】
エアリフトポンプ１２は、濾過床の洗浄時の洗浄排水を排出させるものであり、消費電力が小さく故障が少ないことから好ましく用いられる。エアリフトポンプの吸込口２１は濾過室７の下部又は底部であり、下抑止部材２０よりも下方であればよい。好ましくは、濾過室７の底部の略中央部である。洗浄排水を効果的に（すなわち、残量少なく）引抜くことができるからである。
【００１２】
エアリフトポンプ１２の揚水管内には空気管が内挿され（図示省略。空気管は揚水管の外側に配置させることもできる。）、ブロワ１７から空気管に空気が供給される。
【００１３】
なお、エアリフトポンプの代わりに電動ポンプ等の洗浄排水排出装置を用いることもできる。濾材が沈降性濾材で、濾過床の逆洗時に濾材が流出する心配がない場合は、上抑止部材１９を省くことができる。また、（洗浄用）散気部材９は下抑止部材２０の下方に限らず、下抑止部材２０の直上に配置させてもよい。濾液貯め部（処理水室）１１の形状は、特に限定されない。
【００１４】
図４は、本発明に係る濾過室付き好気処理槽の運転状況を説明する図（概略断面図）で、（ａ）は通常運転時、（ｂ）は濾過室の逆洗時である。
好気処理槽１３には、汚水流入部１６、微生物によって好気処理を行う好気濾床（生物反応床）１５、この好気濾床１５の下部又は下方に配置される（反応用）散気部材１４及び濾過室７が設けられていて、（反応用）散気部材１４にはブロワ１７から空気が供給される。
【００１５】
また、好気濾床１５内には微生物付着材が充填されている。ここで、好気濾床１５は固定床であっても流動床（いずれも浸漬濾床法）であってもよい。なお、好気濾床の代わりに、微生物付着材を充填しない活性汚泥法を用いることができるが、好ましくは、前記浸漬濾床法である。
【００１６】
次に好気処理槽の運転を図４（ａ）（ｂ）で説明する。
＜通常運転時＞
汚水の処理は、次のようにして行われる。汚水は、図４（ａ）の実線矢印で示すとおり、好気処理槽１３の上部から汚水流入部１６を経由して好気濾床１５に入り、散気部材１４から吐出される空気で好気的環境が維持される中、汚水中の有機物が好気濾床１５に棲息した微生物によって好気処理（酸化分解）される。好気処理された液は槽の上部から濾過室７へ流入する。流入した液は、下向流となって濾過床１０を通り、下部の移流口１８から濾液貯め部１１へ移流し、その後、装置外へ流出する。濾過床１０を通過する間に、流入液に含まれるＳＳは濾材に捕捉される。濾過床１０の濾材が浮上性濾材の場合、その濾材は浮上し上抑止部材１９で押さえられる形となる。
【００１７】
＜（濾過床の）逆洗時＞通常の運転（濾過）を続けるとＳＳは濾過床１０の濾材中に蓄積し、濾過床の濾過抵抗は徐々に大きくなる。これを解消するため濾過床１０を適宜逆洗する（図４（ｂ））。逆洗にあたっては、先ず液の流入を止め、更にブロワ１７からの空気供給を（反応用）散気部材１４から（洗浄用）散気部材９へと切り替える。濾過床１０は撹乱されて（又は流動し）、捕捉されていたＳＳが濾材から剥離する。この際、ブロワ１７からの空気をエアリフトポンプ１２の揚水管内の空気管に吐出させると、その空気は揚水管と空気管との間を上昇し、それに伴って洗浄排水は揚水管の下部から吸引され、空気とともに揚水管上部へ揚水され（エアリフト作用）、好気処理槽１３よりも前段の槽（濾過室７外）へ排出される。濾過室１０内の水位は徐々に下降するとともに、濾過床内の液は濾過床を下向きに流れる。
【００１８】
なお、エアリフトポンプ１２は、濾過室７内の水位が下抑止部材２０の下まで下がったときに停止させてもよく、濾過室７内がほぼ空になったところで停止させてもよい。好ましくは、濾過室７内がほぼ空になったところである。また、（洗浄用）散気部材９からの空気の吐出は、濾過室７内の水位が下抑止部材２０を下回ったところで停止させてもよく、エアリフトポンプ１２の停止と合せて停止させてもよい。
【００１９】
図５は、上記濾過室付き好気処理槽を組み込んだ汚水浄化槽の一例（概略断面図）である。
汚水浄化槽２２は、上流側から沈降分離槽２３、汚泥濃縮槽２４、浮上分離槽２５、好気処理槽１３、濾過室７及び消毒槽２７で構成されている。浮上分離槽２５には、移流液を後段の好気処理槽１３に定量移送させるエアリフトポンプ２８が設けられ、そのエアリフトポンプ２８へはブロワ２９から空気が供給される。好気処理槽１３の（反応用）散気部材１４には、ブロワ２９から空気が供給され、濾過室７から洗浄排水を引抜くエアリフトポンプ１２には洗浄排水移送管３０が接続され、洗浄排水は沈降分離槽２３の上部へ返送させるようになっている。また、槽内の保守点検及び清掃を容易に行うことができるように、槽上部にはマンホール３１が設けてあり、そこにマンホールカバー３２が取り付けられている。
【００２０】
ここで、汚泥濃縮槽２４においては汚水が直接に流入しない構造なので、底部に貯まったＳＳは乱されることが少なく、沈降分離槽２３から分離落下するＳＳを高濃度に蓄積させることができる。
【００２１】
なお、図５の汚水浄化槽２２においては、上流側から沈降分離槽２３、汚泥濃縮槽２４、浮上分離槽２５及び好気処理槽１３がこの順に配置されているが、沈降分離槽２３及び汚泥濃縮槽２４の代わりにこれらのうちの１つの槽だけからなる沈降分離槽（又は夾雑物除去槽）あるいは嫌気濾床槽とすることもできる。また、浮上分離槽２５からエアリフトポンプ２８を省くこともでき、更にはこの浮上分離槽を嫌気濾床槽にすることもできる。
【００２２】
汚水浄化槽２２を用いた汚水処理においては、汚水（原水）は先ずＳＳを沈降分離させる沈降分離槽２３に入り、ここで汚水に含まれる沈降性ＳＳ等を沈降分離させる。移流液は浮上分離槽２５に入り、ここで、厨房排水、浴室排水、洗濯排水中の油脂分等の浮上性の固液物（ＳＳ）を浮上・分離させる。
【００２３】
次に、エアリフトポンプ２８によって槽内液を定量的に好気処理槽１３へ移流させる。以降の好気処理槽１３（濾過室７含み）での汚水の処理は、既に述べたので省略する。濾過室７からの流出液は、薬筒２６に接触しながら消毒槽２７に入る。そして、消毒され放流水として系外に排出される。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の好気処理槽又は汚水浄化槽によれば、小室の濾過室を（好気処理槽の）槽内の上部一画に取り込んで配しているので、装置全体の大きさを小型化することができ、設置面積の狭い場所にも設置することができる。また、電動ポンプを設けることなく、濾過室下部（又は底部）から逆洗後の槽内液のほぼ全量を簡単に引抜くことができ、したがって効率的に濾過床を洗浄できる。更には、配管やポンプ等の構成部品が単純なため、好気処理槽内に濾過室を組み込む作業が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一例の濾過室付き好気処理槽で、（ａ）は平面図、（ｂ）は概略断面図。
【図２】本発明に係る他の例の濾過室付き好気処理槽の平面図。
【図３】本発明に係るまた別の例の濾過室付き好気処理槽の平面図。
【図４】本発明の濾過室付き好気処理槽で、（ａ）は通常運転時、（ｂ）は濾過室の逆洗時の概略断面図。
【図５】本発明に係る汚水浄化槽の一例の概略断面図。
【図６】従来例の濾過槽（下向流）の概略断面図を示し、（ａ）は通常運転時、（ｂ）は濾過床の逆洗時の概略断面図。
【符号の説明】
６：排出口
７：濾過室    ８：濾過部
９：（洗浄用）散気部材    １０：濾過床
１１：処理水室（濾液貯め部）
１２：エアリフトポンプ（洗浄排水排出装置）
１３：（濾過室付き）好気処理槽
１４：（反応用）散気部材
１５：好気濾床（生物反応床）    １６：汚水流入部
１７：ブロワ      １８：移流口
１９：上抑止部材    ２０：下抑止部材
２１：吸込口    ２２：汚水浄化槽
２３：沈降分離槽    ２４：汚泥濃縮槽
２５：浮上分離槽    ２６：薬筒
２７：消毒槽    ２８：エアリフトポンプ
２９：ブロワ    ３０：洗浄排水移送管
３１：マンホール    ３２：マンホールカバー
３３：：電動ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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