(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を好気的に生物処理する好気処理槽から、複数の濾過片を内部に沈降・堆積させた状態で所定高さまで堆積濾過層を形成した濾過槽へと被処理水を移流自在に構成してある汚水処理装置において、
前記好気処理槽と前記濾過槽との間に、前記濾過槽への移流被処理水の流入速度を調節する緩衝槽を設け、
前記緩衝槽は、前記好気処理槽から被処理水の移流を許容する流入開口部と、前記濾過槽への被処理水の移流を許容するが前記濾過片の移流を阻止する流出開口部とを設け、前記濾過槽は当該濾過槽から被処理水を移流させる濾過壁部を設け、
前記流出開口部および前記濾過壁部を、前記堆積濾過層の所定高さより低位置に設けてある汚水処理装置。
【請求項２】
前記流入開口部と前記流出開口部とが、高さ方向において異なる位置に設けられている請求項１に記載の汚水処理装置。
【請求項３】
前記流入開口部が前記流出開口部より高位置に設けられている請求項２に記載の汚水処理装置。
【請求項４】
前記流入開口部と前記流出開口部との間に、流入被処理水の流速を調節する緩衝板を設けた請求項１〜３の何れか一項に記載の汚水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理水を好気的に生物処理する好気処理槽から、複数の濾過片を内部に沈降、堆積させた状態で堆積濾過層を形成した濾過槽へと被処理水を移流自在に構成してある汚水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の汚水処理装置は、最も典型的なものとして、家庭用の浄化槽に適用されている。つまり、流入汚水である被処理水を沈殿分離槽や嫌気濾床槽で受けて嫌気処理を行った後、担体流動槽や接触ばっ気槽等の好気処理槽に流入させ、その好気処理槽内で十分生物処理させることができる構成の浄化槽は、種々の汚水を浄化するのに適したものとして利用されているのである。
【０００３】
このような浄化槽として、図６及び図７に示すように上流側から嫌気処理槽Ｎ、担体流動槽Ｅ１、担体濾過槽Ｅ２、処理水槽Ｔ１、沈殿槽Ｔ２等を備え、前記嫌気処理槽Ｎは、嫌気濾床槽第一室Ｎ１及び嫌気濾床槽第二室Ｎ２からなる浄化槽が提案されている。
【０００４】
被処理水の原水は、原水流入部Ｉから嫌気濾床槽第一室Ｎ１に流入するとともに、嫌気濾床槽第二室Ｎ２、好気処理槽としての担体流動槽Ｅ１、担体濾過槽Ｅ２、処理水槽Ｔ１の順に下流へ移送されつつ分解処理され、処理水槽Ｔ２の上方に設けた消毒槽Ｑを経た後、放流口Ｚから槽外に放流される。
【０００５】
前記嫌気濾床槽第一室Ｎ１は、流入する被処理水の原水を貯留可能に構成してあり、その内部に嫌気性微生物を育成可能にしてある。嫌気濾床槽第一室Ｎ１に流入する被処理水の原水は、嫌気濾床槽第一室Ｎ１にて貯留されるとともに、嫌気分解され、主に、粗大な有機物の細分化が行われる。前記嫌気濾床槽第一室Ｎ１は、比較的大きな貯留容量を備えており、ＬＷＬ〜ＨＷＬの範囲で流量を調節可能な流量調整部Ｒを有する。これにより、朝夕の特定時間等に集中する流入処理水量のピーク量を吸収する構成としてある。
【０００６】
前記嫌気濾床槽第二室Ｎ２は、嫌気濾床Ｆを備えるとともに、その嫌気濾床Ｆに嫌気性微生物を定着保持させて育成する構成としてある。嫌気濾床槽第二室Ｎ２に流入した被処理水は、さらに嫌気処理を受け、固形物のほとんどない状態にまで分解された後、スリット状部２を設けてあるオーバーフロー部１により担体流動槽Ｅ１にオーバーフローで送られる。
【０００７】
前記担体流動槽Ｅ１は、微生物を担持させた状態で、被処理水とともに流動可能に形成してある担体Ｃ１を収容保持するとともに、気泡供給により前記担体を流動させるためにエア供給管Ｄ１ａに連接した散気管Ｄ１を内装して散気部を設けてあり、前記散気部からの気泡供給により前記担体Ｃ１を前記担体流動槽Ｅ１内で流動させられる構成としてある。このような構成により、担体流動槽Ｅ１内に流入した被処理水は、好気性微生物による好気分解で浄化される。このような処理を受けた被処理水は、前記担体流動槽Ｅ１と、隣接する前記担体濾過槽とを仕切る第一隔壁Ｗ１に設けた移流壁部３を通じて、前記担体濾過槽Ｅ２に移流させられる。
【０００８】
前記担体濾過槽Ｅ２は、水よりも比重の大きな担体Ｃ２を所定高さまで高密度に充填して構成してある。また、前記担体濾過槽Ｅ２とその担体濾過槽Ｅ２に隣接して設けられる第二隔壁Ｗ２の前記所定高さよりも低位置には、被処理水を流通自在にする濾過壁部４を形成してある。これにより、前記濾過槽Ｅ２に移流する固形分を含んだ被処理水は、前記担体Ｃ２の堆積した堆積濾過層Ｂを通過して濾過され、固形分をほとんど含まない状態となって、隣接する処理水槽Ｔ１に移流される。
さらに、構成される前記堆積濾過層の下部には前記担体Ｃ２に散気して前記濾過槽内を攪拌する攪拌装置としての散気管Ｄ２を設けてあり、夜間等浄化槽内への負荷の流入が少ない時間帯に、前記散気管Ｄ２からの散気を行い、担体の再生を行える構成としてある。
【０００９】
前記処理水槽Ｔ１は、前記濾過槽Ｅ２を通過した清浄な上澄み部のみを外部に放流可能にし前記沈殿槽Ｔ２の上部に設けられた消毒槽Ｑに流入し、固形消毒剤Ｑ１と接触して消毒された後槽外へ放流される。
【００１０】
このような構成により、被処理水を浄化処理することができるものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の浄化槽において、前記嫌気濾床槽第一室Ｎ１は、ＬＷＬ〜ＨＷＬの範囲で流量を調節可能な流量調整部Ｒを有し、朝夕の特定時間等に集中する流入処理水量のピーク量を吸収する構成としてあるが、前記流量調整部Ｒの許容量以上の被処理水が流入することが考えられる。例えば、複数の家庭の浴槽から同時に大量の浴槽排水が浄化槽内へ流入する場合等があり、この時、前記嫌気濾床槽第一室Ｎ１、前記担体流動槽Ｅ１を経て前記担体濾過槽Ｅ２内に勢いよく被処理水が流入する可能性がある。すると、前記担体濾過槽Ｅ２内で堆積濾過層Ｂを形成している前記担体Ｃ２が流動して前記担体濾過槽Ｅ２内で偏在し、前記担体濾過槽Ｅ２内で前記担体Ｃ２密度に偏りが生じることになる。つまり、前記担体Ｃ２密度の小さい所は濾過性能が劣っており、そのため、この前記担体Ｃ２密度の小さい所を通過した被処理水は濾過不十分な状態で下流槽に移流するという問題点があった。
【００１２】
また、前述したように、前記担体流動槽Ｅ１と隣接する前記担体濾過槽Ｅ２とは、前記担体Ｃ１〜２を通さない格子状又はスリット状の移流壁部３を設けた第一隔壁Ｗ１により隔てられていた。この移流壁部３により、前記担体Ｃ１〜２の移流は阻止するが、汚泥や被処理水の移流を許容する構成となっている。
そのため、前記担体流動槽Ｅ１においてばっ気を行うことにより、前記移流壁部３を通じて前記担体濾過槽Ｅ２に気泡が流入し、この気泡が前記担体濾過槽Ｅ２内の前記担体Ｃ２を流動させ、さらに、前記担体Ｃ２に付着した汚泥を剥離させる可能性があった。そのため、濾過効率が低下するという問題点があった。
【００１３】
従って、本発明の目的は、濾過槽における濾過性能を向上させた汚水処理装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明の第一特徴構成は、被処理水を好気的に生物処理する好気処理槽から、複数の濾過片を内部に沈降・堆積させた状態で所定高さまで堆積濾過層を形成した濾過槽へと被処理水を移流自在に構成してある汚水処理装置において、前記好気処理槽と前記濾過槽との間に、前記濾過槽への移流被処理水の流入速度を調節する緩衝槽を設け、前記緩衝槽は、前記好気処理槽から被処理水の移流を許容する流入開口部と、前記濾過槽への被処理水の移流を許容するが前記濾過片の移流を阻止する流出開口部とを設け、前記濾過槽は当該濾過槽から被処理水を移流させる濾過壁部を設け、前記流出開口部および前記濾過壁部を、前記堆積濾過層の所定高さより低位置に設けた点にある。
【００１５】
つまり、前記好気処理槽と前記濾過槽との間に、前記濾過槽への移流被処理水の流入速度を調節する緩衝槽を設けてあれば、前記好気処理槽から流出した被処理水は、前記緩衝槽を経由した後前記濾過槽に流入するため、浄化槽内に許容量以上の被処理水が流入し、被処理水が勢いよく前記好気処理槽から流出したとしても、前記緩衝槽がクッションの役割を果たすため、前記濾過槽に流入する被処理水の流速は減速されたものとなる。そのため、前記濾過槽内で所定高さまで堆積濾過層を形成している前記濾過片（担体）が流動して前記濾過槽内で偏在することが起こり難いため前記濾過槽内で前記担体密度に偏りが生じることは殆ど無くなる。そのため、被処理水が濾過不十分な状態で下流槽に移流することも殆ど無くなるため、濾過効率の向上が期待される。
【００１６】
また、前記緩衝槽は流入開口部と流出開口部とを設け、前記流出開口部および前記濾過槽から被処理水を移流させる濾過壁部を、前記堆積濾過層の所定高さより低位置に設けたことにより、前記濾過槽に移流する汚泥を含んだ被処理水は前記堆積濾過層を通過して濾過され、固形分をほとんど含まない状態となって移流される。
【００１７】
また、被処理水は、前記緩衝槽を経由した後、前記濾過槽に流入することになるため、前記好気処理槽でばっ気を行うことにより拡散した気泡は、前記濾過槽に直接流入することがほとんどなく、前記気泡は前記緩衝槽で上昇して被処理水と分離するため、前記気泡が前記濾過槽に流入し難くなる。そのため、前記気泡が前記濾過槽内の前記担体を流動させ、さらに、前記担体に付着した汚泥を剥離させることはほとんどなくなり、濾過効率の向上が期待される。
【００１８】
また、前記濾過槽に流入する被処理水の流速が減速されることにより、前記濾過槽内での濾過速度が低下するため、さらに、偏流（被処理水の流れが一様でなく片寄ること）も生じにくくなるため、前記濾過槽内で十分に濾過処理を行うことが可能となる。
【００１９】
本発明の第二特徴構成は、前記流入開口部と前記流出開口部とを、高さ方向において異なる位置に設けた点にある。
【００２０】
本構成によれば、前記好気処理槽より前記緩衝槽に流入した被処理水は、前記緩衝槽と前記濾過槽とを仕切る隔壁により流速が緩衝されるため、前記濾過槽へ流入する被処理水の流速をさらに減速できる。そのため、前記濾過槽内でより十分な濾過処理を行うことが可能となる。
【００２１】
本発明の第三特徴構成は、前記流入開口部を前記流出開口部より高位置に設けた点にある。
【００２２】
本構成によれば、前記好気処理槽から前記緩衝槽に被処理水と共に流入した気泡の分離性能を向上させることができるため、前記気泡が前記濾過槽に流入することは殆どなくなり、そのため、前記気泡が前記濾過槽内の前記担体を流動させ、前記担体に付着した汚泥を剥離させることはほとんどなくなり、さらなる濾過効率の向上が期待される。
【００２３】
本発明の第四特徴構成は、前記流入開口部と前記流出開口部との間に、流入被処理水の流速を調節する緩衝板を設けた点にある。
【００２４】
本構成によれば、前記好気処理槽より前記緩衝槽に流入した被処理水は、前記緩衝板により流速が緩衝されるため、前記濾過槽へ流入する被処理水の流速をさらに減速させるのに好ましい構成となる。そのため、前記濾過槽内でより十分な濾過処理を行うことが可能となり、濾過効率の向上が期待される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明するが、本発明は、これらによって限定されるものではない。
本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽は、図１〜３に示したように、上流側から嫌気処理槽Ｎ、担体流動槽Ｅ１、濾過槽Ｅ２、処理水槽Ｔ３を備え、前記嫌気処理槽Ｎは、嫌気濾床槽第一室Ｎ１及び嫌気濾床槽第二室Ｎ２からなり、前記担体流動槽Ｅ１と前記濾過槽Ｅ２を横方向に併設し、かつ、前記担体流動槽Ｅ１と前記濾過槽Ｅ２との間に緩衝槽Ｋを設けた構成からなる。
【００２６】
被処理水の原水は、原水流入部Ｉから嫌気濾床槽第一室Ｎ１に流入するとともに、嫌気濾床槽第二室Ｎ２、担体流動槽Ｅ１、緩衝槽Ｋ、濾過槽Ｅ２、処理水槽Ｔ３の順に下流へ移送されつつ分解処理され、消毒槽Ｑを経た後放流口Ｚから槽外に放流される。
【００２７】
前記嫌気濾床槽第一室Ｎ１は、流入する被処理水の原水を貯留可能に構成してあり、その内部に嫌気性微生物を育成可能にしてある。嫌気濾床槽第一室Ｎ１に流入する被処理水の原水は、嫌気濾床槽第一室Ｎ１にて貯留されるとともに、嫌気分解され、主に、粗大な有機物の細分化が行われる。また容易に分解されない汚泥等の固形分は嫌気濾床槽第一室Ｎ１下部に沈殿として、あるいは、嫌気濾床槽第一室Ｎ１上部にスカムとして貯留される。沈殿した汚泥は、汚泥引抜管Ｇにより適宜引き抜くことが可能である。
また、前記嫌気濾床槽第一室Ｎ１は、比較的大きな貯留容量を備えており、ＬＷＬ〜ＨＷＬの範囲で流量を調節可能な流量調整部Ｒを有する。これにより、朝夕の特定時間等に集中する流入処理水量のピーク量を吸収する構成としてある。嫌気分解を受けた被処理水は、流量調整用エアリフトポンプＡ１を経て嫌気濾床槽第二室Ｎ２に移流する。
【００２８】
嫌気濾床槽第二室Ｎ２は、嫌気濾床Ｆを備えるとともに、その嫌気濾床Ｆに嫌気性微生物を定着保持して育成させられる構成としてある。前記嫌気濾床槽Ｎ２に流入した被処理水は、さらに嫌気処理を受け、固形物のほとんどない状態にまで分解された後、担体流動槽Ｅ１にオーバーフローで送られる。前記嫌気濾床槽Ｎと、前記担体流動槽Ｅ１との間はオーバーフロー部１によって被処理水を自然移流自在に構成されるとともに、そのオーバーフロー部１はスリット状部２を設けて、被処理水に移流可能に、かつ前記担体流動槽Ｅ１内の担体や汚泥が逆流するのを防止可能に構成してある。
【００２９】
前記担体流動槽Ｅ１は、微生物を担持させた状態で、被処理水とともに流動可能に形成してある担体Ｃ１を収容保持するとともに、気泡供給により前記担体を流動させる散気管Ｄ１を内装して散気部を設けてあり、前記散気部からの気泡供給により前記担体Ｃ１を前記担体流動槽Ｅ１内で流動させられる構成としてある。このような構成により、担体流動槽Ｅ１内に流入した被処理水は、好気性微生物による好気分解で浄化される。
【００３０】
前記担体流動槽Ｅ１の代わりに、接触ばっ気槽のような好気処理槽を用いることも可能である。
【００３１】
このような処理を受けた被処理水は、前記担体流動槽Ｅ１と、隣接する緩衝槽Ｋとを仕切る隔壁Ｗ３に設けた流入開口部Ｋ１を通じて、前記緩衝槽Ｋに移流させられる。前記流入開口部Ｋ１は、スリット状に形成してあるが、前記担体Ｃ１の移流を阻止するが汚泥や被処理水の移流を許容する構成にしてあればよい。
【００３２】
前記緩衝槽Ｋは、前記担体流動槽Ｅ１より流入した被処理水の流速を減速させるクッションの役割を果たすのである。また、前記緩衝槽Ｋに流入した被処理水に含まれる気泡は、前記緩衝槽Ｋ内で上昇して被処理水と分離する。そのため、前記気泡が前記濾過槽Ｅ２に流入し難くなるのである。
前記緩衝槽Ｋに流入した被処理水は、前記緩衝槽Ｋと隣接する前記濾過槽Ｅ２とを仕切る隔壁Ｗ４に設けた流出開口部Ｋ２を通じて、前記濾過槽Ｅ２に移流させられる。前記流出開口部Ｋ２は、格子状に形成してあるが、後述の担体Ｃ２の移流を阻止するが汚泥や被処理水の移流を許容する構成にしてあればよい。
【００３３】
前記濾過槽Ｅ２は、水よりも比重の大きな担体Ｃ２を所定高さまで高密度に充填して構成してある。また、前記濾過槽Ｅ２とその濾過槽Ｅ２に隣接して設けられる隔壁Ｗ５の前記所定高さよりも低位置には、被処理水を流通自在にする濾過壁部５を形成してある。これにより、前記濾過槽Ｅ２に移流する汚泥を含んだ被処理水は、前記担体Ｃ２の堆積した堆積濾過層Ｂを通過して濾過され、固形分をほとんど含まない状態となって、隣接する処理水槽Ｔ３に移流される。
前記濾過壁部５は格子状に形成してあるが、前記担体Ｃ２の移流を阻止するが汚泥や被処理水の移流を許容する構成にしてあればよい。
さらに、構成される前記堆積濾過層Ｂの下部には前記担体Ｃ２に散気して前記濾過槽内を攪拌する攪拌装置としての散気管Ｄ２を設けてあり、夜間等浄化槽内への負荷の流入が少ない時間帯に、前記散気管Ｄ２からの散気を行い、担体の再生を行える構成としてある。
前記担体Ｃ２は、通常、微生物を担持した担体を濾過片として用いるものであるが、被処理水の移流により濾過性能を発揮するものであればよく、微生物を担持した担体に限定するものではない。
【００３４】
前記処理水槽Ｔ３は、前記濾過槽Ｅ２を通過した清浄な上澄み部のみを外部に放流可能にし、上部に設けられた消毒槽Ｑに流入し、固形消毒剤と接触して消毒された後、放流口Z より槽外へ放流される。
また、前記処理水槽Ｔ３には、前記嫌気濾床槽第一室Ｎ１に被処理水を移送する循環用エアリフトポンプＡ２を設けてあり、沈殿処理によって生じた汚泥を被処理水とともに前記嫌気濾床槽第一室Ｎ１に移送可能に構成してある。
【００３５】
このように、浄化槽内に許容量以上の被処理水が流入し、被処理水が勢いよく前記担体流動槽Ｅ１から流出したとしても、前記緩衝槽Ｋがクッションの役割を果たすため、前記濾過槽Ｅ２に流入する被処理水の流速は減速されたものとなる。そのため、前記濾過槽Ｅ２内で堆積濾過層Ｂを形成している前記担体Ｃ２が流動して前記濾過槽Ｅ２内で偏在することが起こり難いため前記濾過槽Ｅ２内で前記担体Ｃ２密度に偏りが生じることは殆ど無くなる。そのため、被処理水が濾過不十分な状態で下流槽に移流することも殆ど無くなるため、濾過効率の向上が期待される。
【００３６】
さらに、前記緩衝槽Ｋを前記担体流動槽Ｅ１等の好気処理槽と前記濾過槽Ｅ２との間に設けることにより、前記担体流動槽Ｅ１で槽でばっ気を行うことにより拡散した気泡は、前記濾過槽Ｅ２に直接流入することがほとんどなく、前記気泡は前記緩衝槽Ｋで上昇して被処理水と分離することができるため、前記気泡が前記濾過槽Ｅ２に流入し難くなる。そのため、前記気泡が前記濾過槽Ｅ２内の前記担体Ｃ２を流動させ、さらに、前記担体Ｃ２に付着した汚泥を剥離させることはほとんどなくなるため、濾過効率の向上が期待される。
【００３７】
〔別実施例１〕
以下に別実施形態を説明する。
前記緩衝槽Ｋにおいて、前記流入開口部Ｋ１と前記流出開口部Ｋ２とを、高さ方向において異なる位置に設けることも可能である。
図４においては、前記流入開口部Ｋ１が前記流出開口部Ｋ２より高位置に設けられている例を示した。
このように設けることにより、前記担体流動槽Ｅ１等の好気処理槽より前記緩衝槽Ｋに流入した被処理水は、前記緩衝槽Ｋと前記濾過槽Ｅ２とを仕切る隔壁Ｗ４により流速が緩衝されるため、前記濾過槽Ｅ２へ流入する被処理水の流速を上記実施例のものよりさらに減速することが可能となる。そのため、前記濾過槽内でより十分な濾過処理を行うことが可能となる。
【００３８】
また、前記流入開口部Ｋ１が前記流出開口部Ｋ２より高位置に設ける構成とすれば、前記担体流動槽Ｅ１等の好気処理槽から前記緩衝槽Ｋに被処理水と共に流入した気泡の分離性能を上記実施例のものより向上させることができるため、前記気泡が前記濾過槽Ｅ２に流入することは殆どなくなり、そのため、前記気泡が前記濾過槽Ｅ２内の前記担体Ｃ２を流動させ、前記担体Ｃ２に付着した汚泥を剥離させることはほとんどなくなり、さらなる濾過効率の向上が期待される。
【００３９】
〔別実施例２〕
また、図５に示したように、前記流入開口部Ｋ１と前記流出開口部Ｋ２との間に、流入被処理水の流速を調節する緩衝板Ｋ３を設けることも可能である。
このように設けることにより、前記担体流動槽Ｅ１等の好気処理槽より前記緩衝槽Ｋに流入した被処理水は、前記緩衝板Ｋ３により流速が緩衝されるため、前記濾過槽Ｅ２へ流入する被処理水の流速をさらに減速させるのに好ましい構成となる。そのため、前記濾過槽Ｅ２内でより十分な濾過処理を行うことが可能となり、濾過効率の向上が期待される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽の側面概略図
【図２】本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽の断面図
【図３】本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽の要部斜視図
【図４】本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽の緩衝槽における別実施形態の概略図
【図５】本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽の緩衝槽における別実施形態の概略図
【図６】従来の浄化槽の側面概略図
【図７】従来の浄化槽の要部斜視図
【符号の説明】
Ｎ１    嫌気濾床槽第一室
Ｎ２    嫌気濾床槽第二室
Ｅ１    担体流動槽
Ｋ      緩衝槽
Ｋ１    流入開口部
Ｋ２    流出開口部
Ｋ３    緩衝板
Ｅ２    濾過槽
Ｔ３    処理水槽
Ｃ１〜２    担体
Ｂ      堆積濾過層
【図１】
0004100873.tif 000002
【図２】
0004100873.tif 000003
【図３】
0004100873.tif 000004
【図４】
0004100873.tif 000005
【図５】
0004100873.tif 000006
【図６】
0004100873.tif 000007
【図７】
0004100873.tif 000008