(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈殿分離室と、接触曝気室と、沈殿室と、消毒室とをこの順番に上流側から備える単独処理浄化槽が、接触曝気室を、上段の生物反応部と下段の濾過部とに改造して好気処理槽となし、沈殿室を、沈殿室内の処理水を沈殿分離室へと返送する返送管を付加して処理水槽となす既設単独浄化槽の生ごみ処理装置への改造方法。
【請求項２】
請求項１において、上段の生物反応部と下段の濾過部とが、各部の下部又は下方に散気部材を備える既設単独浄化槽の生ごみ処理装置への改造方法。
【請求項３】
沈殿分離室と、接触曝気室と、沈殿室と、消毒室とをこの順番に上流側から備える単独処理浄化槽が、接触曝気室を、内部に微生物担体を有する流動床生物反応部に改造して好気処理槽となし、沈殿室を、沈殿室内の処理水を沈殿分離室へと返送する返送管を付加して処理水槽となす既設単独浄化槽の生ごみ処理装置への改造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ごみをディスポーザで粉砕処理したあとの固形物懸濁液を処理する生ごみ処理装置で、既設単独浄化槽を利用した生ごみ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭や小規模の飲食店等から出る生ごみは、自治体ごとに所定の収集日に集められ、焼却場や生ごみ処理場で処分されている。しかし、収集日は週に２〜３日であるために収集日まで個々に保管しておく必要があり、ニオイや衛生面で問題がある。各家庭や飲食店ごとに生ごみを焼却場や生ごみ処理場へ持ち運ぶことは現実的ではない。
そこで、台所（調理場）流し台に処理するディスポーザを取り付けて、これに水道水を流しながら生ごみを直接粉砕して下水道へ流す方法がある。しかし、この方法は、生ごみ粉砕後の固形物懸濁液が下水処理場へ流れ込んで汚濁負荷を上げ、下水処理場での浄化処理を悪化させる要因となる。
【０００３】
これを避けるためには、生ごみ粉砕後の固形物懸濁液を、生ごみ処理装置（すなわち、汚濁負荷を軽減させる処理装置）で更に処理し、その後、下水道へ流す方法が提案されている。このような生ごみ処理装置としては、ディスポーザで粉砕した生ごみの固形物懸濁液を移流管を介して受け入れてその懸濁液中の固形物を分離する沈殿分離槽（嫌気槽）と、残留する固形物の可溶化及び有機物の分解を生物的に行う好気処理槽と、残留する浮遊物を沈降させる処理水槽とで構成された生ごみ処理装置（特開平９−２０６７８７号公報）があり、これは通常、地下に埋設して用いられる。
【０００４】
ところで、田舎等の下水道が未整備の多くの地域では、トイレからの屎尿排水を河川等へ流す前の処理手段として単独処理浄化槽を地下埋設し、これにより屎尿排水を処理後に河川等へ流していた。しかし、このような地域でも下水道の整備が進むにつれ、トイレからの屎尿排水と台所等からの生活雑排水とが合わせられ、下水道を経由して下水処理場にて終末処理されつつある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
下水道の整備が進むにつれ、既設の単独処理浄化槽は撤去され、あるいは埋設したまま放置（いわゆる、「埋め殺し」）されることとなる。撤去の場合、撤去費用が高額となるばかりでなく、不要となった単独処理浄化槽（多くはＦＲＰ製）の処分の問題が発生する。また、単独処理浄化槽を埋め殺す場合には、その土地を有効に利用できない。
【０００６】
本発明は、このような問題を解消しようとしてなされたものであり、生ごみをディスポーザで処理した場合の固形物懸濁液に起因する下水処理場の汚濁負荷を軽減させ、不要となった単独処理浄化槽を有効に利用できる生ごみ処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の既設単独浄化槽の生ごみ処理装置への改造方法は、次の構成をとった。すなわち、本発明は、沈殿分離室と、接触曝気室と、沈殿室と、消毒室とをこの順番に上流側から備える単独処理浄化槽が、接触曝気室を、上段の生物反応部と下段の濾過部とに改造して好気処理槽となし、沈殿室を、沈殿室内の処理水を沈殿分離室へと返送する返送管を付加して処理水槽となす既設単独浄化槽の生ごみ処理装置への改造方法である。
【０００８】
上記生ごみ処理装置における前記好気処理槽４の好ましいものの一つは、上段に生物反応部（生物反応層）１７、下段に濾過部（濾過層）１５を各々備え、各層の下部又は下方には各々の散気部材１２及び散気部材１１を備えるように改造された好気処理槽である。
【０００９】
また、本発明の好ましいものの他の一つは、沈殿分離室と、接触曝気室と、沈殿室と、消毒室とをこの順番に上流側から備える単独処理浄化槽が、接触曝気室を、内部に微生物担体を有する流動床生物反応部に改造して好気処理槽となし、沈殿室を、沈殿室内の処理水を沈殿分離室へと返送する返送管を付加して処理水槽となす既設単独浄化槽の生ごみ処理装置への改造方法である。
【００１０】
また、好気処理槽４の底部から沈殿分離槽３へ、処理液を返送するように改造することが好ましい。
処理水槽５をオーバーフローした液は、消毒槽６（ここには、消毒薬剤なし）を通って、下水道へ流れ、集中汚水処理場にて最終処理される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、既設の単独処理浄化槽（図３）を改造した本発明の生ごみ処理装置の一例である。
【００１２】
先ず、既設の単独処理浄化槽（図３）から説明する。単独処理浄化槽の外槽１はＦＲＰ製で、槽内は仕切板８および仕切板９によって主として三室に仕切られ、上流（流入口２）側から、沈殿分離室３、接触曝気室３０、沈殿室３１、及び（小室の）消毒室３２で構成され、仕切板８には移流バッフル７が取り付けられている。消毒室３２には放流水を滅菌するための薬筒３３が設置され、接触曝気室３０には好気反応を促進するための曝気用散気管３７と、接触材（濾材）３６を洗浄するための逆洗用散気管３５が設けられており、地上に設置されたブロワ３８から空気を供給する。この単独処理浄化槽は、例えば、５人槽の例で、水深１，０２０ｍｍ、各室の容量が沈殿分離室で０．７６８ｍ3、接触曝気室で０．２５７ｍ3、沈殿室で０．１３９ｍ3、消毒室で０．０１２ｍ3程度の大きさである。
既設単独処理浄化槽における外槽１、沈殿分離室３、仕切板８、仕切板９、移流バッフル７、流入口２及び流出口６等はそのまま利用できる。
【００１３】
なお、本発明で利用できる既設単独処理浄化槽は、屎尿の浄化を行うことができるものであれば図３のものに制限するものではない。上流側から沈殿分離室、接触曝気室、沈殿室及び消毒室を有する分離接触曝気方式（図３はこの例）のほかに、上流側から曝気室、沈殿室及び消毒室を有した全曝気方式、上流側から沈殿分離室、曝気室、沈殿室及び消毒室を有した分離曝気方式等の単独処理浄化槽を用いることもできる。
【００１４】
この既設単独処理浄化槽を利用して改造しものの一例が、図１の生ごみ処理装置である。（上流側から）流入口２、沈殿分離槽３、好気処理槽４、処理水槽５、流出口６等で構成されており、好気処理槽４の底部から沈殿分離槽３へは処理液を返送する返送管１０が配されている。
【００１５】
沈殿分離槽３は、流入した固形物懸濁液を沈降分離させるために通常１．０ｍ以上の水深をもつ。また、水面下の容量は居住者の人員および固形物懸濁液排出量により異なり、一般家庭用で０．６〜１．５ｍ3、飲食店用では１．８〜５ｍ3であり、飲食店用においては前段に油水分離槽を設けることが好ましい。また、沈殿分離槽部の容量に余裕がある場合には、槽内に更に流量調整機構を設け、好気処理槽への流出量を調整することが好ましい。
【００１６】
好気処理槽４は、上段の生物反応部１７と下段の濾過部１５とで構成し、改造前の接触曝気室３０に、底部から逆洗用散気管１１及び塞ぎ板１４をセットし、濾材１６（ここではポリエチレン発泡体担体）を投入して濾過部１５を形成し、更に塞ぎ板１９をセットし、曝気用散気管１２をセットし、上から微生物担体１８（ここではポリエチレン発泡担体）を投入し、塞ぎ板２０をセットする。ここで、逆洗用散気管１１および曝気用散気管１２は各々塞ぎ板１４および塞ぎ板１９に固定し、各塞ぎ板は仕切板８及び仕切板９に固定する。
上段の生物反応部１７で、沈殿分離槽３から流れ込んだ液を好気状態に保ち、好気性微生物の働きで有機物を好気分解する。生物反応部１７には微生物担体（接触材）１８を充填し、曝気用散気管１２から空気泡を吐出させ、生物反応させる。微生物担体としては、好気性微生物を多く保持できる担体、例えば、網様円筒状、骨格様球状、へちま状、小円筒状、波板状、チューブ状、繊維絡み状等の合成樹脂製の成形体、独立気泡体又は連通気泡体を有した合成樹脂製の発泡成形体、アンスラサイト（無煙炭）、珪砂、セラミック等の無機体等がある。
【００１７】
下段の濾過部１５には濾材１６を充填する。濾材は、上記微生物担体と同じものものを用いることもでき、また、好気性微生物を保持する必要がないので、異なる材質又は形状で夾雑物を除去できる濾材を用いてもよい。濾材下方からの空気泡の吐出は、ブロワ２３に配管接続した逆洗用散気管１１を用いることができる。このとき、散気管は既設単独処理浄化槽で使用していたものを移設して使用してもよい。
【００１８】
運転を続けると、濾材１６には捕捉された浮遊物が厚く堆積し、汚水の通過を妨げるようになる。そのため、濾材１６は、定期的に空気泡を供給し、逆洗する。空気泡は、大量の散気を行える洗浄用散気管１１を稼働させて発生させる。このとき発生する洗浄排水は、エアリフトポンプ（２１，２２，１３）により沈殿分離槽３へと返送する。洗浄排水の返送は、大量の空気泡を用いて捕捉した浮遊物を濾材１６から遊離させている間に行うことが好ましく、洗浄排水の引き抜きは、濾過部の上部又は中間部から行ってもよいが、好ましくは、捕捉浮遊物が沈降しやすいことから底部から行う。洗浄は、濾材１６に浮遊物が堆積し、汚水の通過が困難となる前に行うことがよく、具体的には、１日１回５分〜３０分程度の空気泡供給により行う。洗浄排水の返送は、エアリフトポンプの代わりに水中ポンプを用いてもよい。
好気処理槽４の水面下の容量は、懸濁液流入量によって異なり、一般家庭用では０．２〜０．５ｍ3、飲食店用では０．５〜１．５ｍ3程度である。
【００１９】
処理水槽５は、仕切板９と外槽１で囲まれる空間で形成され、前槽（好気処理槽４）で処理された処理水を一定時間貯留する槽で、特別な構成部品は必要ではない。また、処理水槽５には返送管１０に繋がる縦管１３が配置されており、その縦管１３の吸込み口は好気処理槽４の底部に向いている。処理水槽５の容量は、懸濁液流入量により異なり、一般家庭用では０．１２〜０．２５ｍ3、飲食店用では０．２５〜１．０ｍ3程度である。なお、放流先は下水道であるので、既設単独処理浄化槽にて使用していた消毒槽および薬筒は不要となる。
【００２０】
流入固形物懸濁液中に含まれる窒素を除去する目的で、処理水槽５中の液（処理水）を沈殿分離槽３へ返送する。返送機構は処理水槽５内の縦管１３に空気（空気源は地上に設置されたブロワ２３から供給）を送り込むことによって揚水するエアリフトポンプが好適で、曝気用散気管１２とエアリフト空気管２１とが、また逆洗用散気管１１とエアリフト空気管２２とが対となり、バルブを用いて各々に空気バランスをとって散気量および返送量を調整している。好気処理槽４の底部に配された（エアリフトポンプ）縦管１３は返送管１０を経て流入口２側面に穿けられた穴に接続され、吸い込んだ処理水を沈殿分離槽３へ返送する。返送量は流入条件により異なるが１日当たりの流入汚水量の２〜４倍程度を常時返送するのが好ましい。返送量の調整は、計量升や水量調整装置等を用いる方法があり、また、エアリフトポンプを利用する場合は空気量を調整するバルブ等を用いて行うことができる。これは、好気・嫌気状態を利用して硝化・脱窒する原理に基づく。なお、エアリフトポンプに代えて水中ポンプを使用することもできる。
【００２１】
図２は、既設単独処理浄化槽（図３）を用いてこれを改造した別の例の生ごみ処理装置である。改造にあたっては、既設単独処理浄化槽の外槽１、沈殿分離室３、仕切板８、仕切板９、移流バッフル７、流入口２及び流出口６は、先の場合と同様にそのまま利用できる。槽内を仕切板８及び仕切板９によって三室（沈殿分離槽３、好気処理槽４及び処理水槽５）に区画した点は図１と同様であり、沈殿分離槽３及び処理水槽５の構造も、図１と同様である。
【００２２】
好気処理槽４は、ばっ気したとき微生物担体（接触材）が流動する流動床生物反応部２４を形成する構造とする。改造前の接触曝気室３０に、底部から散気管１２及び塞ぎ板１４をセットし、微生物担体（接触材）１８（例えば、ポリエチレン発泡体担体）を投入して、更に上から塞ぎ板１９をセットし、流動床生物反応部２４を形成させる。このとき、散気管１２は塞ぎ板１４に固定し、塞ぎ板１４，１９は仕切板８及び仕切板９に固定すればよい。
【００２３】
散気管１２から空気泡を吐出させ、生物反応させる。微生物担体（接触材）１８としては、好気性微生物を多く保持できる担体、例えば、網様円筒状、骨格様球状、へちま状、小円筒状、波板状、チューブ状、繊維絡み状等の合成樹脂製の成形体、独立気泡体又は連通気泡体を有した合成樹脂製の発泡成形体、アンスラサイト（無煙炭）、珪砂、セラミック等の無機体等がある。
好気処理槽４の水面下の容量は、懸濁液流入量により異なり、一般家庭用では０．２〜０．５ｍ3、飲食店用では０．５〜１．５ｍ3程度である。流動床生物反応部２４で、沈殿分離槽３から流れ込んだ液を好気状態に保ち、好気性微生物の働きで有機物を好気分解する。
【００２４】
処理水槽５内の処理液を沈殿分離槽３へ返送する構造は先の場合と同じである。エアリフトポンプ縦管１３に空気を送り込むことによりへんそうできる。なお、散気管１２とエアリフト空気管２２とが対になっており、バルブを用いて各々に空気バランスをとって散気量および返送量を調整する。
【００２５】
生ごみをディスポーザで粉砕した固形物懸濁液は、流入口２から槽内へ流入させ、沈殿分離槽３で沈降分離するとともに、嫌気処理する。中間レベルにある液が移流バッフル７を下方から上昇して好気処理槽４の生物反応部１７に移流する。生物反応部１７においては曝気用散気管１２からの空気泡吐出により好気状態が保持され、好気性微生物により好気処理される。その後、濾過部１５で下降流にて濾過され、濾液が好気処理槽４の下部から処理水槽５へ移流する。その後、処理水槽５では、上澄み液が流出口６から下水道配管へと流れる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、既設の単独処理浄化槽を改造して、ディスポーザ排水の一次処理を行う生ごみ処理装置を提供するものであり、これにより、生ごみによる下水道を経由した下水処理場の汚濁負荷を軽減する。また、生ごみ処分の煩わしさは軽減する。また、不要となった単独処理浄化槽を有効に利用でき、新たな処理装置を埋設することなく、安価に、（ディスポーザ排水等を）処理できる生ごみ処理装置を提供できる。また、既設の単独処理浄化槽を廃棄処分しないので、地球環境にも資するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における一例の生ごみ処理装置で、（ａ）は平面図を示し（ｂ）は縦断面図を示す。
【図２】本発明における別の例の生ごみ処理装置で、（ａ）は平面図を示し（ｂ）は縦断面図を示す。
【図３】改造前の既設単独処理浄化槽で、（ａ）は平面図を示し（ｂ）は縦断面図を示す。
【符号の説明】
１．外槽            ２．流入口
３．（嫌気的）沈殿分離槽      ４．好気処理槽
５．処理水槽        ６．流出口
７．移流バッフル    ８．仕切板
９．仕切板        １０．返送管
１１．逆洗用散気管（散気部材）  １２．曝気用散気管（散気部材）
１３．縦管          １４．塞ぎ板
１５．濾過部（濾過層）        １６．濾材
１７．生物反応部（生物反応層）    １８．微生物担体（接触材）
１９．塞ぎ板        ２０．塞ぎ板
２１．エアリフト空気管    ２２．エアリフト空気管
２３．ブロワ        ２４．流動床生物反応部
２６．沈殿分離室        ２７．移流バッフル
３０．接触曝気室        ３１．沈殿室
３２．消毒室            ３３．薬筒
３５．逆洗用散気管      ３６．接触材（濾材）
３７．曝気用散気管        ３８．ブロワ
【図１】
0004013125.tif 000002
【図２】
0004013125.tif 000003
【図３】
0004013125.tif 000004