(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄化すべき被処理液を一時貯留する第１処理槽と、
前記第１処理槽の内部に貯留してある被処理液が流入され、膜分離装置が装着してある第２処理槽と、
前記第１処理槽から第２処理槽へ流入する被処理液の流量を制御する流量制御装置とを有する浄化槽であって、
前記流量制御装置が、
前記第１処理槽から流入する被処理液を一時的に貯留することが可能な貯留部と、
前記貯留部に接続してあり、当該貯留部に一時的に貯留された被処理液を前記第１処理槽に戻すための戻り流路が形成してある戻り通路と、
前記貯留部に流入する被処理液を前記第２処理槽内に導くためのガイド流路が形成されたガイド管であって、前記第２処理槽の前記膜分離装置にとって必要な最低液面位置から最大液面位置までの範囲に管の内部と外部とを連通する複数の側孔が形成してあるガイド管と、
前記ガイド管の内部に装着され、前記第２処理槽の液面位置に応じて移動し、前記第２処理槽の液面が最大液面位置となった場合に、前記ガイド流路を閉塞し、前記液面が最低液面位置になった場合に、前記ガイド管に形成してある前記側孔を全て開く位置に移動し、前記ガイド流路を最大限に開くように構成してあるフロート部材と、
を有する浄化槽。
【請求項２】
第１処理槽から流入する被処理液を一時的に貯留することが可能な貯留部と、
前記貯留部に接続してあり、当該貯留部に一時的に貯留された被処理液を前記第１処理槽に戻すための戻り流路が形成してある戻り通路と、
前記貯留部に流入する被処理液を第２処理槽内に導くためのガイド流路が形成されたガイド管であって、前記第２処理槽の前記膜分離装置にとって必要な最低液面位置から最大液面位置までの範囲に管の内部と外部とを連通する複数の側孔が形成してあるガイド管と、
前記ガイド管の内部に装着され、前記第２処理槽の液面位置に応じて移動し、前記第２処理槽の液面が最大液面位置となった場合に、前記ガイド流路を閉塞し、前記液面が最低液面位置になった場合に、前記ガイド管に形成してある前記側孔を全て開く位置に移動し、前記ガイド流路を最大限に開くように構成してあるフロート部材と、
を有する浄化槽の流量制御装置。
【請求項３】
前記ガイド管は、前記貯留部の底部に上端が接続され下端が前記第２処理槽の底部に向けて開口してあり、前記貯留部の底部に形成してある貫通孔を通して前記貯留部の内部と前記ガイド管の内部とが連通してあり、前記液面が最大液面位置となった場合には、前記フロート部材が前記貫通孔を塞ぎ前記ガイド流路を閉塞する請求項２に記載の流量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄化槽およびその流量制御装置に係り、さらに詳しくは、浄化槽において膜分離処理を行うための処理槽の液面を安定化させることができ、しかも故障が少なく、信頼性が高い浄化槽およびその流量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
膜分離活性汚泥法に基づく浄化槽は、被処理水が流入する第１処理槽と、膜分離装置が装着してある第２処理槽と、第２処理槽で処理された処理液を放流するための第３処理槽との最低三つの室を有する。このような浄化槽においては、膜分離装置が装着してある第２処理槽の液面を一定にすることが重要である。
【０００３】
第２処理槽の液面を一定にすることで、膜分離装置に作用する水頭圧が一定になり、膜分離装置における膜分離処理が安定化する。
【０００４】
このため、たとえば特開平０９−１３６０９２号公報に示すように、浄化槽に流量調整槽を設け、その流量調整槽から後続の処理槽の内、特に膜分離装置が内蔵してある処理槽での液面が一定となるように、フロートスイッチを設けた浄化槽が提案されている。この浄化槽では、フロートスイッチにより、流量調整槽の液面を検出し、その液面位置に応じてポンプの制御を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようにフロートスイッチにより、槽の液面を電気信号として検出する浄化槽では、スイッチの電気系統が故障した場合に、浄化槽として機能しなくなるおそれがある。また、フロートスイッチによりポンプの駆動および停止を制御する電気系統は、ポンプを運転し続ける電気系統に比べて故障が多いという課題もある。
【０００６】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、浄化槽において膜分離処理を行うための処理槽の液面を安定化させることができ、しかも故障が少なく、信頼性が高い浄化槽およびその流量制御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に、本発明に係る浄化槽は、
浄化すべき被処理液を一時貯留する第１処理槽と、
前記第１処理槽の内部に貯留してある被処理液が流入され、膜分離装置が装着してある第２処理槽と、
前記第１処理槽から第２処理槽へ流入する被処理液の流量を制御する流量制御装置とを有する浄化槽であって、
前記流量制御装置が、
前記第１処理槽から流入する被処理液を一時的に貯留することが可能な貯留部と、
前記貯留部に接続してあり、当該貯留部に一時的に貯留された被処理液を前記第１処理槽に戻すための戻り流路が形成してある戻り通路と、
前記貯留部に流入する被処理液を前記第２処理槽内に導くためのガイド流路が形成されたガイド管と、
前記ガイド管の内部に装着され、前記第２処理槽の液面位置に応じて移動し、前記第２処理槽の液面が最大液面位置となった場合に、前記ガイド流路を閉塞し、前記液面が最低液面位置になった場合に、前記ガイド流路を最大限に開くように構成してあるフロート部材と、
を有する。
【０００８】
また、本発明に係る流量制御装置は、
第１処理槽から流入する被処理液を一時的に貯留することが可能な貯留部と、前記貯留部に接続してあり、当該貯留部に一時的に貯留された被処理液を前記第１処理槽に戻すための戻り流路が形成してある戻り通路と、
前記貯留部に流入する被処理液を第２処理槽内に導くためのガイド流路が形成されたガイド管と、
前記ガイド管の内部に装着され、前記第２処理槽の液面位置に応じて移動し、前記第２処理槽の液面が最大液面位置となった場合に、前記ガイド流路を閉塞し、前記液面が最低液面位置になった場合に、前記ガイド流路を最大限に開くように構成してあるフロート部材と、を有する。
【０００９】
本発明に係る浄化槽は、前記第１処理槽および第２処理槽以外の処理槽を具備しても良い。
本発明において、第１処理槽は、特に限定されないが、内部に嫌気性菌が収容してあり嫌気性処理を行う槽、および／または脱窒素処理を行う槽であっても良い。
【００１０】
本発明において、膜分離装置とは、特に限定されないが、例えば多数の平板状の濾過膜を平行に配置してなるものであり、濾過膜により、生物処理済みの液と汚泥とを固液分離するなどの処理を行うものである。濾過膜としては、特に限定されないが、平膜、中空糸膜、セラミック膜などが用いられる。また、濾過膜は円筒状のものを多数配置したものであってもよい。
【００１１】
本発明において、貯留部としては、特に限定されないが、上部が開口してある箱形の容器であることが好ましい。
【００１２】
本発明において、戻り通路は、貯留部に一時的に貯留してある被処理水を第１処理槽へ戻す流路が形成してあるものであれば、特に限定されないが、たとえば戻り管、戻り樋などで構成される。
【００１３】
本発明において、ガイド管には、管の内部と外部とを連通する複数の側孔が形成してあることが好ましく、これらの側孔を、ガイド管の長手方向に沿って所定長さの範囲に形成することで、ガイド流路の一部を構成することが好ましい。
【００１４】
また、ガイド管と貯留部との接続部には、フロート部材の外径よりも小さな内径の貫通孔が形成してあることが好ましい。前記第２処理槽の液面が最大液面位置となった場合に、ガイド管の内部でフロート部材も同時に移動して貫通孔を閉塞するようになっている。
【００１５】
本発明において、フロート部材としては、特に限定されないが、その形状は、球形であることが好ましく、その内部は中空でも中実であっても良い。フロート部材の内部が中実の場合には、フロート部材を構成する材質は、水よりも比重が軽いことが必要である。フロート部材の内部が中空の場合には、フロート部材を構成する部材の材質を、水よりも比重が重いもので構成することができるが、フロート部材全体として、水に浮くように設計する必要がある。
【００１６】
【作用】
本発明に係る流量制御装置およびそれを用いた浄化槽では、膜分離装置が配置された第２処理槽の液面が最大液面位置となった場合には、フロート部材が、ガイド管の内部でガイド流路を閉塞する位置に移動する。その結果、第１処理槽から貯留部に入り込む被処理水の全ては、戻り通路を通して、第１処理槽へと戻る。また、第２処理槽の液面が最小液面位置となった場合には、フロート部材が、ガイド管の内部でガイド流路を最大限に開く位置に移動する。その結果、第１処理槽から貯留部に入り込む被処理水のほとんどは、ガイド管のガイド流路を通して、第２処理槽へ流入する。
【００１７】
したがって、第１処理槽から貯留部へ被処理液を送るポンプなどの送液手段を常時運転しても、フロート部材を有する流量制御装置が、自動的に、第２処理槽の液面を制御することになる。その結果、第２処理槽内の膜分離装置には、常に一定の値以上の水頭圧が加わり、常に良好な膜分離処理を行うことができる。また、電気系統を用いて被処理液の流量を制御するのではないため、故障が少なく、浄化槽の信頼性が向上する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００１９】
図１は本発明の１実施形態に係る浄化槽の概略断面図、図２は図１に示す流量制御装置の一部断面斜視図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態に係る浄化槽２は、たとえばノルボルネン系モノマーの反応射出成形体で構成してある浄化槽本体４を有する。この浄化槽本体４は、例えば上部浄化槽本体と下部浄化槽本体とを、組み合わせることにより組み立てられる。
【００２１】
浄化槽２には、浄化槽のメンテナンスなどのために必要となるマンホール６が浄化槽本体４の長手方向に形成してある。各マンホール６には、図示省略してあるマンホール蓋が取り付けられる。また、浄化槽本体４の長手方向の両端には、汚水を導入するための流入口８と、処理を終えた浄化水を放流するための放流口１０がそれぞれ形成してある。
【００２２】
この浄化槽２は、膜分離活性汚泥法に基づく浄化槽であり、浄化槽本体４の内部は、長手方向に沿って複数の仕切り板１２，１３および隔壁１４により複数の処理槽１６，１８，２０，２２に区切られている。本実施形態では、汚水が導入される上流側から、第１処理槽１６、第２処理槽１８、第３処理槽２０および消毒槽２２の都合４室の処理槽が形成してある。
【００２３】
第１処理槽１６は、流入口８から汚水が導入される処理槽であり、この第１処理槽１６には、嫌気性菌が付着した嫌気性濾床などが支持されており、流入口１６から流入した汚水（被処理液）は、嫌気性濾床を通過する際に嫌気性処理が施されるようになっている。嫌気性菌としては、特に限定されないが、メトパス（Ｍｅｔｏ−ｐｕｓ）属、パラメシウム（Ｐａｒａｍｅｃｉｕｍ）属、カーノモルファ（Ｃａｅｎｏｍｏｒｐｈａ）属、サプロディミウム（Ｓａｐｒｏｄｉｍｉｕｍ）属などが用いられる。嫌気性菌は、汚水中の有機物を、酢酸やプロピオン酸などの有機酸に低分子化し、さらにこの有機酸は、メタン菌などによってメタンガスや二酸化炭素ガスに分解される。
【００２４】
第１処理槽１６の底部には、第１ポンプ２４が配置してあり、第１処理槽１６の底部に存在する被処理液を、第１送り管２６を通して、第２処理槽１８の上部で仕切り板１２の近くに配置してある流量制御装置２８へと送るようになっている。第１ポンプ２４は、常時稼働してあり、一定量の被処理液を流量制御装置２８へと送るようになっている。
【００２５】
第２処理槽１８の内部には、膜分離装置３０が配置してある。膜分離装置３０には、多数の平板状の濾過膜が直立状態で平行に配置してあり、被処理液は、濾過膜を通過しながら浄化されるようになっている。濾過膜としては、たとえば平膜、中空糸膜、円板状膜、セラミック膜などが用いられる。濾過膜を通過して浄化された処理液は、膜分離装置３０の上部に接続してある第２送り管３２を通して、第３処理槽２０へと送られるようになっている。第２送り管３２には、バルブ３３などが装着してあり、第２送り管３２を通して流れる処理水の流量設定を変更可能にしてある。
【００２６】
なお、膜分離装置３０の下方には、気泡を発生する散気装置などを配置し、膜分離装置の濾過膜の間に気泡を供給し、濾過膜の膜面に対する汚泥などの付着し過ぎを防止すると共に、処理槽１８内における被処理液の循環を促進させても良い。
【００２７】
第３処理槽２０は、処理済みの液を外部に放流するための槽であり、その底部には、第２ポンプ３４が配置してあり、第２送り管３２を通して第３処理槽２０へ流入してくる処理済み液を、第３送り管３６を通して、消毒槽２２へと送るようになっている。消毒槽２２は、隔壁１４によって仕切られており、当該消毒槽２２には、図示しない薬剤筒が具備してあり、処理済み液は、薬剤筒から供給された消毒剤で塩素消毒された後、放流口１０を通って浄化水として外部に放流される。
【００２８】
本実施形態では、図２に示すように、流量制御装置２８は、第１送り管２６を通して第１処理槽１６から流入する被処理液を一時的に貯留することが可能な貯留部４０を有する。本実施形態では、貯留部４０は、上部が開口してある矩形の箱であり、その１側壁には、貯留部４０に一時的に貯留された被処理液を第１処理槽１６に戻すための戻り流路が形成してある戻り管（戻り通路）４２が接続してある。
【００２９】
戻り管４２の一方の開口端は貯留部４０の内部に連通し、他方の開口端は、第１処理室１６の内部に開いている。
貯留部４０の底部には、ガイド管４４の上端が接続してあり、貯留部４０の底部に形成してある貫通孔４６を通して、貯留部４０の内部とガイド管４４の内部とが連通してある。ガイド管４４の下端は、第２処理槽の底部に向けて開口してある。
【００３０】
ガイド管４４には、管の内部と外部とを連通する複数の側孔４８が形成してある。これらの側孔４８は、ガイド管４４の長手方向に沿って所定長さの範囲に形成してある。所定の長さ範囲とは、図１に示す第２処理槽１８における膜分離装置３０にとって必要な最低液面位置ＷＬ１から、最大液面位置ＷＬ２までの範囲である。
【００３１】
このガイド管４４の内部には、フロート部材５０が管の軸方向に沿って移動自在に装着してある。フロート部材５０は、本実施形態では、内部が空洞になっているポリ塩化ビニル製の球体で構成してあり、水に対して浮くようになっている。フロート部材５０の外径は、ガイド管４４の内径に対して、８０〜９９％程度小さいことが好ましく、また、貫通孔４６の内径に対して、１１０〜１６０％大きいことが好ましい。フロート部材５０は、第２処理槽１８の内部に貯留してある被処理水の液面に浮くように構成してあり、液面が最大液面位置ＷＬ２に到達した場合には、貫通孔４６を塞ぎ、貯留部４０から第２処理槽１８への被処理水の流れは遮断される。また、第２処理槽１８の内部での被処理水の液面が最低液面位ＷＬ１に到達した場合には、フロート部材５０もそれに応じて移動し、ガイド管４４に形成してある全ての側孔４８を通して、貯留部４０の内部へ送られてくる被処理水を第２処理槽１８へと案内する。
【００３２】
なお、ガイド管４４の下端開口には、フロート部材５０の落下を防止するストッパ部材を設けても良い。ストッパ部材としては、液体の流通が可能で、且つフロート部材を落下させないものであれば良く、たとえば、小孔が形成されたプレートや、金網などが例示される。このストッパ部材を設けることで、ガイド管４４の長さを短くできる。
【００３３】
本実施形態では、貫通孔４６、ガイド管４４の内部流路および側孔４８が、本発明のガイド流路を構成する。
【００３４】
本実施形態に係る流量制御装置２８およびそれを用いた浄化槽２では、膜分離装置３０が配置された第２処理槽１８の液面が最大液面位置ＷＬ２となった場合には、フロート部材５０が、ガイド管４４の内部で貫通孔４６を閉塞する位置に移動する。その結果、第１処理槽１６から貯留部４０に入り込む被処理水の全ては、戻り管４２を通して、第１処理槽１６へと戻る。また、第２処理槽１８の液面が最小液面位置ＷＬ１となった場合には、フロート部材５０が、ガイド管４４に形成してある側孔を全て開く位置に移動する。その結果、第１処理槽１６から第１送り管２６を通して貯留部４０に入り込む被処理水のほとんどは、ガイド管４４の貫通孔４６および側孔４８を通して、第２処理槽１８へ流入する。
【００３５】
したがって、第１処理槽１６から貯留部４０へ被処理液を送る第１ポンプ２４を常時運転しても、フロート部材５０を有する流量制御装置２８が、自動的に、第２処理槽１８の液面を制御することになる。その結果、第２処理槽１８内の膜分離装置３０には、常に一定の水頭圧が加わり、常に良好な膜分離処理を行うことができる。また、電気系統を用いて被処理液の流量を制御するのではないため、故障が少なく、浄化槽の信頼性が向上する。
【００３６】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００３７】
たとえば、上述した実施形態に係る浄化槽では、内部に４つの槽１６，１８，２０，２２を設けたが、それ以上の槽を新たに付加しても良い。たとえば第１処理槽１６と第２処理槽１８との間には、脱窒素槽（活性汚泥槽）を設けても良い。その場合には、第１ポンプ２４は、脱窒素槽にも配置しても良い。なお、本発明に係る浄化槽には、最低限、第１処理槽１６と第２処理槽１８とがあればよい。
【００３８】
また、本発明に係る流量制御装置は、必ずしも第２処理槽１８のみに対して具備させる必要はなく、浄化槽の内部の他の槽に対して具備させても良い。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明に係る流量制御装置およびそれを用いた浄化槽によれば、第１処理槽から貯留部へ被処理液を送るポンプなどの送液手段を常時運転しても、フロート部材を有する流量制御装置が、自動的に、第２処理槽の液面を制御することになる。その結果、第２処理槽内の膜分離装置には、常に一定の水頭圧が加わり、常に良好な膜分離処理を行うことができる。また、電気系統を用いて被処理液の流量を制御するのではないため、故障が少なく、浄化槽の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の１実施形態に係る浄化槽の概略断面図である。
【図２】  図２は図１に示す流量制御装置の一部断面斜視図である。
【符号の説明】
２…  浄化槽
４…  浄化槽本体
６…  マンホール
８…  流入口
１０…  放流口
１２，１３…  仕切り板
１４…  隔壁
１６…  第１処理槽
１８…  第２処理槽
２０…  第３処理槽
２２…  消毒槽
２４，３４…  ポンプ
２８…  流量制御装置
３０…  膜分離装置
４０…  貯留部
４２…  戻り管
４４…  ガイド管
４６…  貫通孔
４８…  側孔
５０…  フロート部材
【図１】
0004125419.tif 000002
【図２】
0004125419.tif 000003