(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
好気槽と嫌気槽とからなる浄化槽に対して、汚水が流入する汚水流入管が浄化槽に接続され、浄化槽によって処理された処理水が流出する処理水流出管が浄化槽に接続され、前記好気槽の汚水流入管側に汚水濃度センサが設けられ、前記好気槽の処理水流出管側に処理水濃度センサが設けられ、
貯水タンクから給水器を介して配水管が水流量調節部に接続されて前記水流量調節部に水が供給され、
前記好気槽の汚水流入管側には前記水流量調節部から送出される水を供給する第１の分岐管が接続され、前記処理水流出管には前記水流量調節部から送出される水を供給する第２の分岐管が接続され、前記水流量調節部と前記第１の分岐管との接続部には第１の電磁弁が設けられ、前記水流量調節部と前記第２の分岐管との接続部には第２の電磁弁が設けられ、
前記水流量調節部内には分岐制御部が設けられ、汚水濃度センサが、好気槽に流入する汚水の濃度が基準値より高いことを検知したときは、前記分岐制御部は汚水濃度センサによって検知される汚水濃度に基づいて、前記好気槽内での細菌の繁殖が最適となるように、前記第１の電磁弁を開いて、前記水流量調節部から第１の分岐管を介して好気槽に水を送出し、汚水濃度センサによって検知される汚水濃度が汚水濃度の基準値と等しくなったときに、第１の電磁弁が閉じられて前記水流量調節部からの水の送出を停止するとともに、
処理水濃度が基準値よりも高いことを処理水濃度センサが検知すると、前記分岐制御部は処理水濃度センサによって検知される処理水濃度に基づいて、前記好気槽での浄化後に流出する処理水の希釈のために、前記第２の電磁弁を開いて、前記水流量調節部から第２の分岐管を介して水を送出することを特徴とする汚水浄化装置。
【請求項２】
前記処理水流出管と前記第２の分岐管との間に噴霧槽が設けられ、この噴霧槽を介して前記水流量調節部から水が送出され、前記処理水流出管に対して水が霧状に供給されることを特徴とする請求項１記載の汚水浄化装置。
【請求項３】
前記処理水流出管に希釈槽が接続され、この希釈槽内に希釈槽濃度センサが設けられ、前記希釈槽には前記水流量調節部から送出される水を供給する第３の分岐管が接続され、前記水流量調節部と前記第３の分岐管との接続部には第３の電磁弁が設けられ、前記分岐制御部は前記希釈槽濃度センサによって検知される希釈槽内の濃度に基づいて、前記第３の電磁弁の開閉を制御することにより、前記水流量調節部から前記第３の分岐管を介して前記希釈槽に送出される水量を調整することを特徴とする請求項１または２記載の汚水浄化装置。
【請求項４】
前記貯水タンクには雨水を供給する雨水供給管が配置され、この雨水供給管によって雨水が前記水流量調節部に供給されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の汚水浄化装置。
【請求項５】
前記給水器には水道水供給部と地下水供給部とが接続され、前記貯水タンクに設置された貯水残量センサが検知する貯水残量に応じて、水道水供給部と地下水供給部のいずれか一方または両方から、水道水と地下水のいずれか一方または両方が前記給水器に供給されることを特徴とする請求項４記載の汚水浄化装置。
【請求項６】
前記嫌気槽から前記好気槽へ達する汚水移送管を有する汚水移送装置が設けられ、前記汚水濃度センサによって検出される好気槽の汚水濃度が、前記好気槽内での細菌の繁殖が最適となる濃度以下である場合には、前記嫌気槽内の汚水が前記好気槽へ送出されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の汚水浄化装置。
【請求項７】
前記希釈槽と前記給水器とが処理水供給管によって連結され、前記希釈槽から前記給水器へ処理水を供給可能であることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の汚水浄化装置。
【請求項８】
前記浄化槽内に臭気センサと噴霧器とが設けられ、前記噴霧器と前記水流量調節部とが噴霧器用給水管で接続され、前記臭気センサの検出結果に基づいて、前記水流量調節部から前記噴霧器に水が送出され、前記噴霧器から前記浄化槽に対して霧状の水が供給されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の汚水浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚水を浄化するにあたって、希釈に用いる水の使用量を最小限としつつ、好気槽での微生物による浄化作用を最適な状態で行うとともに、自然界に悪影響を与えることのないレベルにまで汚水を浄化することが可能な汚水浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自然環境保護の観点から、水質保全の必要性が叫ばれている。水質汚染の原因として従来は工業廃水が大きな問題となっていたが、様々な規制によって工業廃水による水質汚染は減少の傾向にある。その一方、生活排水が水質汚染の一因となっていることが報告されており、それぞれの家庭において生活排水を浄化するための有効な浄化手段が求められている。
【０００３】
生活排水の浄化にあたっては、汚水を希釈して排水することが必要であり、希釈のために水を際限なく使用できるのであればどのようにでも希釈することは可能であるが、その一方で節水が求められることから、可能な限り節水しながら、汚水を効果的に希釈して生活排水の浄化を行うことは難しく、節水と汚水浄化を両立できる手段が求められている。
浄化装置に関する先行技術の一例が、特許文献１に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−９６２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、汚水の流入側にＢＯＤ（Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｏｘｙｇｅｎ  Ｄｅｍａｎｄ）値を検出するセンサを設けたものが記載されている。特許文献１に記載の技術によると、ＢＯＤ値の高い排水は上流側の嫌気槽に流入させ、ＢＯＤ値の低い排水は下流側の嫌気槽若しくは好気槽に分散流入させて浄化を行う構成となっているため、汚水の流量変動による浄化率の変動を防ぐことができるとされている。
【０００６】
しかし、好気槽は微生物の活動によって浄化作用がなされるものであるため、微生物の生存に最適な環境を維持することが、効果的な浄化作用を実現するためには不可欠である。そのためには、好気槽内のＢＯＤ値を微生物の生存に最適な状態に保つ手段が必要である。また、好気槽内のＢＯＤ値は、上記の理由から基準値以下であってはならないが、生活排水等を自然界に放出する際の汚水濃度のレベルは、自然環境保護の観点からさらに低いレベルであることが求められている。従って、好気槽内での汚水濃度の管理と、自然界への放出の際の汚水濃度の管理とをうまく行って初めて、理想的な汚水浄化がなされたといえる。さらに、これらの汚水濃度の管理には汚水の希釈のために水が用いられるが、節水の観点からは、できる限り少量の水で効果的な希釈がなされることが求められている。
【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、希釈に用いる水の使用量を最小限としつつ、好気槽での微生物による浄化作用を最適な状態で行うとともに、自然界に悪影響を与えることのないレベルにまで汚水を浄化することが可能な汚水浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するために、本発明の汚水浄化装置は、好気槽と嫌気槽とからなる浄化槽に対して、汚水が流入する汚水流入管が浄化槽に接続され、浄化槽によって処理された処理水が流出する処理水流出管が浄化槽に接続され、前記好気槽の汚水流入管側に汚水濃度センサが設けられ、前記好気槽の処理水流出管側に処理水濃度センサが設けられ、前記好気槽の汚水流入管側には水流量調節部から送出される水を供給する第１の分岐管が接続され、前記処理水流出管には水流量調節部から送出される水を供給する第２の分岐管が接続され、前記水流量調節部と前記第１の分岐管との接続部には第１の電磁弁が設けられ、前記水流量調節部と前記第２の分岐管との接続部には第２の電磁弁が設けられ、前記水流量調節部内には分岐制御部が設けられ、前記分岐制御部は前記汚水濃度センサによって検知される汚水濃度に基づいて、前記好気槽内での細菌の繁殖が最適となるように、前記第１の電磁弁の開閉を制御することにより、前記水流量調節部から前記第１の分岐管を介して前記好気槽に送出される水量を調整するとともに、前記分岐制御部は前記処理水濃度センサによって検知される処理水濃度に基づいて、前記好気槽での浄化後に流出する処理水の希釈のために、前記第２の電磁弁の開閉を制御することにより、前記水流量調節部から前記第２の分岐管を介して前記処理水流出管に送出される水量を調整することを特徴とする。
【０００９】
好気槽に流入する汚水の濃度が高すぎると、好気槽に充填されている好気性微生物が異常繁殖し、その結果、好気槽内のＢＯＤ値が高くなり、これによって好気槽内が酸欠状態となり、好気性微生物が死滅して浄化が適正に行われなくなる一方、ＢＯＤ値が低下しすぎると、微生物のえさが減少することとなって微生物が減少し、汚水浄化能力が低下することとなる。
【００１０】
そのため、本発明においては、好気槽に流入する汚水の濃度が高すぎるときは、第１の電磁弁を開いて水流量調節部から好気槽に水を供給して汚水を希釈することとし、供給する水量は検出された汚水濃度により決定する。一方、好気槽に流入する汚水の濃度が低すぎるときは、電磁弁を閉じて好気槽には水を供給しない。この操作によって、好気槽内での細菌の繁殖が最適となるように保たれ、好気槽における浄化機能が最良な状態でなされることとなる。
【００１１】
ところが、好気槽での浄化後に流出する処理水のＢＯＤ値と、自然界に排出される排水に求められるＢＯＤ値との間にはギャップがあり、自然界に排出するのに適する排水とするためには、好気槽から流出する処理水をさらに希釈してＢＯＤ値を下げることが必要である。そのため、本発明においては、第２の電磁弁の開閉を制御して、水流量調節部から処理水流出管に送出される水量を調整することにより、自然界排出に必要なレベルまでの希釈を可能としている。
【００１２】
上述した判断は、水流量調節部内に設けられた分岐制御部が行う。分岐制御部は、第１の電磁弁、第２の電磁弁、汚水濃度センサ、処理水濃度センサと電気的に接続されており、汚水濃度センサの検出結果に基づいて第１の電磁弁の開閉を制御し、処理水濃度センサの検出結果に基づいて第２の電磁弁の開閉を制御する。
【００１３】
本発明においては、前記処理水流出管と前記第２の分岐管との間に噴霧槽が設けられ、この噴霧槽を介して前記水流量調節部から水が送出され、前記処理水流出管に対して水が霧状に供給されることが好ましい。
【００１４】
処理水を希釈するにあたって、希釈後の処理水の濃度ができる限り均等であることが好ましいが、噴霧槽によって霧状の水を吹き付けることができるため、処理水の特定の領域だけが希釈されることがなく、処理水の濃度を均等にする点において優れた効果を発揮する。また、噴霧槽内において処理水流出管に沿って噴霧口を複数設けるように配置すると、処理水流出管を所定の流速で流れる処理水を希釈するにあたって、噴霧による希釈のタイミングを失することを抑制できる。
【００１５】
本発明においては、前記処理水流出管に希釈槽が接続され、この希釈槽内に希釈槽濃度センサが設けられ、前記希釈槽には前記水流量調節部から送出される水を供給する第３の分岐管が接続され、前記水流量調節部と前記第３の分岐管との接続部には第３の電磁弁が設けられ、前記分岐制御部は前記希釈槽濃度センサによって検知される希釈槽内の濃度に基づいて、前記第３の電磁弁の開閉を制御することにより、前記水流量調節部から前記第３の分岐管を介して前記希釈槽に送出される水量を調整することが好ましい。
噴霧槽で希釈された後、希釈槽においてさらに希釈し、上澄み液を放出することによって、自然環境を損なうことのない浄化手段として有効である。
【００１６】
本発明においては、前記水流量調節部には貯水タンクから給水器を介して配水管が接続され、前記貯水タンクには雨水を供給する雨水供給管が配置され、この雨水供給管によって雨水が前記水流量調節部に供給されることが好ましい。
汚水の希釈に用いられる水として貯水された雨水を優先的に使用することにより、節水効果が大きい。
【００１７】
本発明においては、前記給水器には水道水供給部と地下水供給部とが接続され、前記貯水タンクに設置された貯水残量センサが検知する貯水残量に応じて、水道水供給部と地下水供給部のいずれか一方または両方から、水道水と地下水のいずれか一方または両方が前記給水器に供給されることが好ましい。
【００１８】
降水量が少ないときなど、雨水の備蓄が不十分な場合には、貯水残量センサからの情報に基づいて、水道水供給部または地下水供給部から、必要に応じて水道水または地下水が使用できるようになっており、節水を重視しつつも、雨水だけに頼って希釈が充分に行われないという事態の発生を防止して、安定的に希釈の効果を得ることが可能となる。
【００１９】
本発明においては、前記嫌気槽から前記好気槽へ達する汚水移送管を有する汚水移送装置が設けられ、前記汚水濃度センサによって検出される好気槽の汚水濃度が、前記好気槽内での細菌の繁殖が最適となる濃度以下である場合には、前記嫌気槽内の汚水が前記好気槽へ送出されることが好ましい。
このような構成とすると、好気槽に流入する汚水の濃度が基準値よりも低い場合に、嫌気槽内から流入する汚水によって、好気槽内の汚水濃度を最適範囲に保つことができ、微生物による浄化作用を効果的に行うことができる。
【００２０】
本発明においては、前記希釈槽と前記給水器とが処理水供給管によって連結され、前記希釈槽から前記給水器へ処理水を供給可能であることが好ましい。
希釈槽内ではそれまでに汚水処理が充分になされており、汚水濃度が相当に低くなっているため、必要に応じて希釈槽内の処理水を給水器へ供給することにより、希釈水の節約による節水効果を高めることができる。
【００２１】
本発明においては、前記浄化槽内に臭気センサと噴霧器とが設けられ、前記噴霧器と前記水流量調節部とが噴霧器用給水管で接続され、前記臭気センサの検出結果に基づいて、前記水流量調節部から前記噴霧器に水が送出され、前記噴霧器から前記浄化槽に対して霧状の水が供給されることが好ましい。
浄化槽は汚水によって臭気を発する場合があり、浄化槽内に設けられた噴霧器から浄化槽に対して霧状の水を供給することによって、臭気の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、希釈に用いる水の使用量を最小限としつつ、好気槽での微生物による浄化作用を最適な状態で行うとともに、自然界に悪影響を与えることのないレベルにまで汚水を浄化することが可能な汚水浄化装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明の汚水浄化装置を、その実施形態に基づいて説明する。
図１に、本発明の第１実施形態に係る汚水浄化装置の構成を示す。
図１において、屋外に配置された貯水タンク１の上方には、雨水を供給する雨水供給管２が配置され、雨水供給管２から流入する雨水が貯水タンク１内に蓄積されている。貯水タンク１には配水管３を介して給水器４が接続され、貯水タンク１に蓄積された雨水が給水器４に供給される。この給水器４にはまた、水道水供給部５と地下水供給部６とが水道水供給管７、地下水供給管８を介して接続されており、水道水または地下水が必要に応じて給水器４に供給される。
【００２４】
貯水タンク１には、貯水残量を検出する貯水残量センサ９が設置されており、この貯水残量センサ９は、給水器４に設置された給水制御部１０と電気的に接続されている。また、給水器４に設置された給水制御部１０は、室内に設置された給水ボタン１１と電気的に接続されている。
【００２５】
本発明においては、節水の観点から、雨水供給管２から供給される雨水を優先的に使用するが、降水量が少ないときなど、雨水の備蓄が不十分な場合に備えて、貯水残量センサ９からの情報に基づいて、必要に応じて水道水または地下水が使用される。使用する水の選択は、基本的には貯水残量センサ９と給水制御部１０とによって自動的に行われるが、室内に設置された給水ボタン１１によって、手動によって使用する水の種類を選択することもできる。
【００２６】
給水器４は配水管１２を介して水流量調節部１３に接続されており、給水器４から水流量調節部１３に供給された水は、水流量調節部１３に接続された複数の分岐管である第一の分岐管１４、第二の分岐管１５、第三の分岐管１６によって、配分される水の分配比が考慮されて配分される。この水の配分については後に詳述する。
【００２７】
水流量調節部１３と第１の分岐管１４との接続部には第１の電磁弁３１が設けられ、水流量調節部１３と第２の分岐管１５との接続部には第２の電磁弁３２が設けられ、水流量調節部１３と第３の分岐管１６との接続部には第３の電磁弁３３が設けられている。
水流量調節部１３には分岐制御部１７が設置されており、この分岐制御部１７には、第１の電磁弁３１、第２の電磁弁３２、第３の電磁弁３３のそれぞれと、後述する汚水濃度センサ１８、処理水濃度センサ１９、希釈槽濃度センサ２７のそれぞれが電気的に接続されている。
【００２８】
浄化槽２０は、嫌気槽２１と好気槽２２とから形成されており、嫌気槽２１には嫌気性微生物が充填され、好気槽２２には好気性微生物が充填されている。嫌気槽２１には汚水流入管２３が連結され、嫌気槽２１に対して生活排水等の汚水が流入する。また、好気槽２２の入口側には、好気槽２２に流入する汚水の濃度を検出する汚水濃度センサ１８が設置され、好気槽２２の出口側には、浄化槽２０によって処理されて好気槽２２から流出する処理水の濃度を検出する処理水濃度センサ１９が設置されている。汚水濃度センサ１８を設ける位置は、好気槽２２内での汚水の流れを考慮して、好気槽２２の上方寄りとするのが好ましい。
【００２９】
第一の分岐管１４は好気槽２２に接続されており、好気槽２２の希釈が必要な場合には、第一の分岐管１４を介して水流量調節部１３から水が供給され、この水は好気槽２２に流入して汚水を希釈する。好気槽２２には処理水流出管２４が接続され、この処理水流出管２４の途中に、好気槽２２側から見て噴霧槽２５、希釈槽２６の順に配置されている。噴霧槽２５には第二の分岐管１５が接続され、また、希釈槽２６には第三の分岐管１６が接続されており、噴霧槽２５と希釈槽２６に水流量調節部１３から水が供給される。また、希釈槽２６には別途雨樋を設けて、雨水が直接希釈槽２６に流入する構造としてもよい。
【００３０】
浄化槽２０ではまず、嫌気槽２１で汚水中の浮遊物が取り除かれるとともに、嫌気性微生物によって汚水に含まれる有機物が除去される。
浄化槽２０においては、生活排水中に含まれる窒素を除去することが必要であるが、排水中に含まれる窒素の多くは、屎尿などに含まれるアンモニアがイオン化したアンモニウムイオンとして存在しており、このアンモニウムイオンを酸化することによって、亜硝酸イオンを経て硝酸イオンに変換する。この硝化の過程は好気槽２２において行われる。
【００３１】
しかし、好気槽２２に流入する汚水の濃度が高すぎると、好気槽２２に充填されている好気性微生物が異常繁殖し、その結果、好気槽２２内のＢＯＤ値が高くなる。ＢＯＤ値は、微生物が水中の有機物を分解するときに消費する酸素量であり、この消費する酸素量の増大によって好気槽２２内が酸欠状態となり、好気性微生物が死滅する。また、好気槽２２に流入する汚水に、好気性微生物の繁殖に適さない洗剤等が多く含まれている場合には、やはり好気性微生物が死滅する。
【００３２】
そのため、汚水濃度センサ１８が、好気槽２２に流入する汚水の濃度が基準値より高いことを検知したときは、分岐制御部１７は汚水濃度センサ１８によって検知される汚水濃度に基づいて、好気槽２２内での細菌の繁殖が最適となるように、第１の電磁弁３１を開いて、水流量調節部１３から第１の分岐管１４を介して好気槽２２に水を送出する。送出される水の水量は、汚水濃度センサ１８によって検知される汚水濃度と汚水濃度の基準値との差によって調整され、この差が大きい程大量の水が送出され、汚水濃度センサ１８によって検知される汚水濃度が汚水濃度の基準値と等しくなったときに、第１の電磁弁３１が閉じられて水流量調節部１３からの水の送出が停止される。第１の電磁弁３１の開閉は、汚水濃度センサ１８の検知濃度に応じた電圧が分岐制御部１７に出力されることによってなされる。
具体的に一例を示すと、好気槽２２内での細菌の繁殖が最適となる汚水濃度の上限が８０ｐｐｍであるときに、汚水濃度センサ１８の検出値が８０ｐｐｍを越えて、ｘｐｐｍである場合には、検知された汚水濃度と汚水濃度の基準値との差（ｘ−８０）に応じて、段階的または連続的に送出される水量を変えて好気槽２２内の汚水を希釈する。
【００３３】
一方、ＢＯＤ値が低下しすぎると、微生物のえさが減少することとなって微生物が減少し、汚水浄化能力が低下するため、微生物の適正な繁殖がなされる程度のＢＯＤ値を保つことが必要である。そのため、汚水濃度センサ１８が、好気槽２２内の汚水の濃度が基準値より低いことを感知したときは、初めから第１の電磁弁３１が閉じられて水流量調節部１３からの水の送出はなされない。
上記の説明からわかるように、本発明における汚水濃度センサ１８はＢＯＤセンサとして機能するものである。
【００３４】
上述した分岐制御部１７の機能によって、好気槽２２内は常に好気性微生物が好適に繁殖できる状態が維持され、これにより汚水処理能力が高いレベルで維持される。
硝化の過程によって好気槽２２内で生成された硝酸イオンは、硝化液として嫌気槽２１に戻され、嫌気槽２１内で還元されて窒素分子となり、窒素分子は大気中に放散されて排水中から分離する。
【００３５】
分岐制御部１７はまた、処理水濃度センサ１９によって検知される処理水濃度に基づいて、好気槽２２での浄化後に流出する処理水の希釈のために、第２の電磁弁３２の開閉を制御することにより、水流量調節部１３から第２の分岐管１５を介して処理水流出管２４に送出される水量を調整する機能を有している。
これは、上述したように、好気槽２２でのＢＯＤ値は、微生物の繁殖を最適に維持する観点から一定の基準値以上に保たれる必要があるが、好気槽２２での浄化後に流出する処理水のＢＯＤ値と、自然界に排出される排水に求められるＢＯＤ値との間にはギャップがあり、自然界に排出するのに適する排水とするためには、好気槽２２から流出する処理水をさらに希釈してＢＯＤ値を下げることが必要であるからである。
【００３６】
水流量調節部１３から第２の分岐管１５を介して送出される水は、処理水流出管２４に直接流入して処理水を希釈するようにしてもよいが、図１においては、処理水流出管２４と第２の分岐管１５との間に噴霧槽２５を設けている。浄化槽２０によって処理された処理水は、処理水流出管２４から排出されるが、この処理水流出管２４には噴霧槽２５が設けられており、噴霧槽２５には第二の分岐管１５が連結されている。
【００３７】
処理水濃度が基準値よりも高いことを処理水濃度センサ１９が検知すると、分岐制御部１７は、処理水濃度センサ１９によって検知される処理水濃度に基づいて、好気槽２２での浄化後に流出する処理水の希釈のために、第２の電磁弁３２を開いて、水流量調節部１３から第２の分岐管１５を介して噴霧槽２５に水を送出する。噴霧槽２５は処理水流出管２４を流れる処理水に対して霧状の水を吹き付ける。第２の電磁弁３２の開閉は、処理水濃度センサ１９の検知濃度に応じた電圧が分岐制御部１７に出力されることによってなされる。
送出される水の水量は、処理水濃度センサ１９によって検知される処理水濃度と自然界に放出される排水の基準値との差によって調整され、この差が大きい程大量の水が送出される。自然界に排出される排水に求められるＢＯＤ値は５ｐｐｍ程度とされていることを根拠にして具体的に一例を示すと、処理水濃度センサ１９の検出値が５ｐｐｍを越えて、ｙｐｐｍである場合には、検知された処理水濃度と処理水濃度の基準値との差（ｙ−５）に応じて、段階的または連続的に送出される水量を変えて処理水を希釈する。
【００３８】
処理水を希釈するにあたって、希釈後の処理水の濃度ができる限り均等であることが好ましいが、噴霧槽２５は霧状の水を吹き付けるため、処理水の特定の領域だけが希釈されることがなく、処理水の濃度を均等にする点において有利である。噴霧槽２５の形態としては、例えば、ノズル形状の噴霧口を有し、この噴霧口から所定の圧力で水が噴出するようにすればよい。また、噴霧槽２５内において処理水流出管２４に沿って噴霧口を複数設けるように配置すると、処理水流出管２４を所定の流速で流れる処理水を希釈するにあたって、噴霧による希釈のタイミングを失することを抑制できる。
【００３９】
処理水流出管２４にはさらに希釈槽２６を設けることができ、噴霧槽２５から噴出する霧状の水によって希釈された処理水は、この希釈槽２６に一時的に蓄えられる。希釈槽２６内に希釈槽濃度センサ２７が設けられており、希釈槽２６には水流量調節部１３から送出される水を供給する第３の分岐管１６が接続され、水流量調節部１３と第３の分岐管との接続部には第３の電磁弁３３が設けられている。
【００４０】
分岐制御部１７は希釈槽濃度センサ２７によって検知される希釈槽２６内の濃度に基づいて、第３の電磁弁３３の開閉を制御することにより、水流量調節部１３から第３の分岐管１６を介して希釈槽２６に送出される水量を調整する。第３の電磁弁３３の開閉は、希釈槽濃度センサ２７の検知濃度に応じた電圧が分岐制御部１７に出力されることによってなされる。送出される水の水量は、希釈槽濃度センサ２７によって検知される希釈槽２６内の濃度と自然界に放出される排水の基準値との差によって調整され、この差が大きい程大量の水が送出される。希釈槽２６における希釈は、排水が自然界に放出されるにあたって最後の希釈の機会であり、自然界に排出される排水に求められるＢＯＤ値が５ｐｐｍとすると、希釈槽濃度センサ２７の検出値が５ｐｐｍを越えて、ｚｐｐｍである場合には、検知された処理水濃度と処理水濃度の基準値との差（ｚ−５）に応じて、段階的または連続的に送出される水量を変えて処理水を希釈する。
【００４１】
希釈槽２６内の濃度が自然界に放出される排水の基準値と等しくなったときは、原則として第３の電磁弁３３が閉じられて水の送出が停止するが、貯水されている水量が充分である場合には、さらに水を送出して可能な限り希釈することも可能である。このようにして、噴霧槽２５で希釈された後の処理水は、希釈槽２６においてさらに希釈され、その上澄み液が放出される。また、希釈槽２６に別途雨樋を設けて雨水が直接希釈槽２６に流入する構造とすることによって、雨水を直接利用することもできる。
【００４２】
このように、本発明においては、汚水濃度センサ１８、処理水濃度センサ１９、希釈槽濃度センサ２７によって検知されるそれぞれの濃度に基づいて、第１の電磁弁３１、第２の電磁弁３２、第３の電磁弁３３の開閉を制御し、第１の分岐管１４、第２の分岐管１５、第３の分岐管１６を介して水を供給しており、その結果、それぞれの供給目的に応じて水流量調節部１３から配分される水の分配比が無駄なく決定される構成となっている。
本発明によると、好気槽２２内の細菌の繁殖状態を最適化するために必要な水を最小限使用して、細菌による浄化機能を最高レベルで高めて浄化しているため、浄化の効果は最大となる一方で、細菌による浄化ではなおも残留する汚水成分を希釈しているため、使用する水の総和としては最小限の使用量で、自然界に放出できるレベルのきれいな排水を得ることができ、節水と自然環境の保護の両面において大きな効果がある。
【００４３】
図２に、本発明の第２実施形態に係る汚水浄化装置の構成を示す。
図２では、図１に示す構成に加えて、嫌気槽２１から好気槽２２へ達する汚水移送管３４が設けられている。第１実施形態において説明したように、好気槽２２内のＢＯＤ値が低下しすぎると、微生物のえさが減少することとなって微生物が減少し、汚水浄化能力が低下するため、微生物の適正な繁殖がなされる程度のＢＯＤ値を保つことが必要となる。そのため、本実施形態においては、汚水濃度センサ１８によって検出される好気槽２２の汚水濃度が、好気槽２２内での細菌の繁殖が最適となる濃度以下である場合には、汚水移送管３４の嫌気槽側入口３５から好気槽側出口３６へ向けて、嫌気槽２１内のＢＯＤ値の高い汚水を流入させる。本実施形態においては、ＢＯＤ値の高い汚水を好気槽２２内に流入させるのが目的であるから、嫌気槽側入口３５は汚水流入管２３との接続部に近い位置に設けることが好ましい。
汚水濃度センサ１８によって検出される好気槽２２の汚水濃度が、好気槽２２の汚水濃度の基準値に達したことを汚水濃度センサ１８が検知すると、嫌気槽２１からの汚水の流入を停止する。こうすることにより、好気槽２２へ流入した時点ですでに汚水のＢＯＤ値が基準値よりも低い場合にも、好気槽２２内の微生物の活性を最適化することができる。
【００４４】
好気槽２２において微生物の適正な繁殖がなされるＢＯＤ値の範囲が５０ｐｐｍ以上８０ｐｐｍ以下であるとして具体的に一例を示すと、好気槽２２内の汚水流入管側に設置された汚水濃度センサ１８の検出値が５０ｐｐｍを下回った場合、水流量調節部１３の分岐制御部１７を通じてポンプが動作し、汚水濃度センサ１８の検出値が８０ｐｐｍなるまで嫌気槽２１内から汚水を移送する。汚水濃度センサ１８の検出値が８０ｐｐｍに達すると移送を停止し、再び汚水濃度センサ１８の検出値が５０ｐｐｍを下回った場合は移送を再開する。
嫌気槽２１からの汚水の供給は、ポンプの機能を有する汚水移送装置を設けることによって可能であり、汚水の流入量の制御は、分岐制御部１７によってもよく、あるいは別途の制御部を設けても良い。
【００４５】
図３に、本発明の第３実施形態に係る汚水浄化装置の構成を示す。
図３では、図１に示す構成に加えて、希釈槽２６と給水器４とが処理水供給管３７によって連結されている。希釈槽２６内の処理水はそれまでに汚水処理が充分になされたものであり、汚水濃度が相当に低くなっている。給水器４には給水制御部１０が設けられており、給水制御部１０による制御によって、必要に応じて希釈槽２６内の処理水を希釈槽側入口３８から給水器側出口３９へ送出して、給水器４へ処理水を供給することができる。こうすることにより、処理水を再び希釈水として利用することができ、希釈水の節約による節水効果を高めることができる。
【００４６】
図４に、本発明の第４実施形態に係る汚水浄化装置の構成を示す。
図４では、図１に示す構成に加えて、浄化槽２０内に臭気センサ４０が設けられており、浄化槽２０を構成する嫌気槽２１と好気槽２２に各々、嫌気槽用噴霧器４５、好気槽用噴霧器４６が設置されている。水流量調節部１３と嫌気槽用噴霧器４５とは第１の噴霧器用供給管４１で接続され、水流量調節部１３と好気槽用噴霧器４６とは第２の噴霧器用供給管４２で接続されている。水流量調節部１３と第１の噴霧器用供給管４１との接続部には第４の電磁弁４３が設けられ、水流量調節部１３と第２の噴霧器用供給管４２との接続部には第５の電磁弁４４が設けられている。
【００４７】
臭気センサ４０の検出結果が臭気の基準値を超えている場合には、水流量調節部１３内に設けられた分岐制御部１７が、第４の電磁弁４３、第５の電磁弁４４を開いて、第１の噴霧器用供給管４１、第２の噴霧器用供給管４２を介して、嫌気槽用噴霧器４５、好気槽用噴霧器４６に対して水を供給する。嫌気槽用噴霧器４５、好気槽用噴霧器４６は霧状の水を発するため、水面から湧き上がってくる悪臭成分の上昇を抑え、悪臭成分が噴霧される水で溶融され、または悪臭成分が分解されることで悪臭の発生を抑制することができる。この場合における水の供給についても、水流量調節部１３内に設けられた分岐制御部１７による制御によってなされるため、水の一括管理ができ、水を無駄なく利用することができる。なお、図４においては、嫌気槽２１と好気槽２２のそれぞれに対して嫌気槽用噴霧器４５、好気槽用噴霧器４６を設置しているが、いずれか一方のみを設置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、希釈に用いる水の使用量を最小限としつつ、好気槽での微生物による浄化作用を最適な状態で行うとともに、自然界に悪影響を与えることのないレベルにまで汚水を浄化することが可能な汚水浄化装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る汚水浄化装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る汚水浄化装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る汚水浄化装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る汚水浄化装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  貯水タンク
２  雨水供給管
３  配水管
４  給水器
５  水道水供給部
６  地下水供給部
７  水道水供給管
８  地下水供給管
９  貯水残量センサ
１０  給水制御部
１１  給水ボタン
１２  配水管
１３  水流量調節部
１４  第１の分岐管
１５  第２の分岐管
１６  第３の分岐管
１７  分岐制御部
１８  汚水濃度センサ
１９  処理水濃度センサ
２０  浄化槽
２１  嫌気槽
２２  好気槽
２３  汚水流入管
２４  処理水流出管
２５  噴霧槽
２６  希釈槽
２７  希釈槽濃度センサ
３１  第１の電磁弁
３２  第２の電磁弁
３３  第３の電磁弁
３４  汚水移送管
３５  嫌気槽側入口
３６  好気槽側出口
３７  処理水供給管
３８  希釈槽側入口
３９  給水器側出口
４０  臭気センサ
４１  第１の噴霧器用供給管
４２  第２の噴霧器用供給管
４３  第４の電磁弁
４４  第５の電磁弁
４５  嫌気槽用噴霧器
４６  好気槽用噴霧器
【要約】
【課題】希釈に用いる水の使用量を最小限としつつ、好気槽での微生物による浄化作用を最適な状態で行うとともに、自然界に悪影響を与えることのないレベルにまで汚水を浄化することが可能な汚水浄化装置を提供する。
【解決手段】汚水濃度センサ１８が、好気槽２２に流入する汚水の濃度が上限基準値より高いことを検知したときは、分岐制御部１７は汚水濃度センサ１８によって検知される汚水濃度に基づいて、好気槽２２内での細菌の繁殖が最適となるように、第１の電磁弁３１を開いて、水流量調節部１３から第１の分岐管３１を介して好気槽２２に水を送出する。汚水濃度センサ１８が、好気槽２２内の汚水の濃度が下限基準値より低いことを感知したときは、初めから第１の電磁弁３１が閉じられて水流量調節部１３からの水の送出はなされない。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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