(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略ボール状で、少なくとも一方向に貫通孔を有する複数の微生物着生材と、これらの微生物着生材を所定数ごと前記貫通孔に串差して回動可能に支持する複数の軸体と、これらの軸体を略水平に、かつ垂直方向に複数段に支持し、各微生物着生材を排水中にブロック状に配列させる枠体と、この枠体または軸体の下方に配置された散気手段とを備え、
微生物着生材が、貫通孔を有しこの貫通孔により軸体に回動可能に支持される円筒状部と、この円筒状部から放射状に延びる複数の放射羽根部と、これらの放射羽根部から分枝状に延びる分枝羽根部とからなる各微生物着生材に着生する微生物により排水を処理する排水処理ユニット。
【請求項２】
枠体が、各軸体を略並行に支持してなる請求項１に記載の排水処理ユニット。
【請求項３】
排水処理部と排水処理ユニットとを備え、この排水処理ユニットが、略ボール状で、少なくとも一方向に貫通孔を有する複数の微生物着生材と、これらの微生物着生材を所定数ごと前記貫通孔に串差して回動可能に支持する複数の軸体と、これらの軸体を略水平に、かつ垂直方向に複数段に支持し、各微生物着生材を前記排水処理部内の排水中にブロック状に配列させる枠体と、この枠体または軸体の下方に配置された散気手段とを備え、微生物着生材が、貫通孔を有しこの貫通孔により軸体に回動可能に支持される円筒状部と、この円筒状部から放射状に延びる複数の放射羽根部と、これらの放射羽根部から分枝状に延びる分枝羽根部とからなる、各微生物着生材に着生する微生物により排水を処理する排水処理装置。
【請求項４】
排水処理部が、排水処理槽、湖もしくは河川、または湖もしくは河川からのバイパス処理水路である請求項３に記載の排水処理装置。
【請求項５】
排水処理部が排水処理槽であり、この排水処理槽が、嫌気ろ床槽である請求項４に記載の排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水処理ユニットおよびそれを備えた装置に関し、更に詳しくは、各種産業排水、農業集落排水などの排水（廃水）を、微生物着生材（充填材、ろ材、接触材）に着生する微生物により処理する排水処理ユニットおよびそれを備えた排水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、排水処理槽に多数の略ボール状の微生物着生材を充填し、それらの微生物着生材に着生する微生物により排水処理槽内の排水を処理する排水処理装置が知られている。この排水処理装置の微生物着生材は、その形状が略ボール状であることから、不規則充填に好適であり、よく採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような微生物着生材の不規則充填は、汚泥が不規則に付着する事態を招き、それによって逆洗水が排水処理槽の奥まで届かなかったり、分解ガスを抜くことができなくなるおそれがあった。
さらに具体的に言えば、例えば、ある地方自治体では、水源の水質悪化を防止するため、早い時期から農業集落排水処理施設を建設し、生活排水等の浄化を行ってきた。
【０００４】
そして特にその施設の嫌気槽にはボール状の微生物着生材が使われてきた。ところが、長期運転の結果、略ボール状の微生物着生材には大量の微生物（汚泥）の膜が形成され、その汚泥のために処理水が偏流したり、分解ガス（メタン、二酸化炭素、硫化水素等）が槽外に排出されずに槽内にとどまり、又処理水の水質の悪化を招いている。
又、洗浄のため運転を停止し、水を抜き、逆洗水等で洗浄しようとしても、洗浄は手前に限られ、奥の方まで洗浄できない。結果的には新しい微生物着生材との取り替えをせざるをえないことになっている。このような嫌気槽内の微生物着生材の取り替えには、取り出した微生物着生材を一個一個洗浄するための広い場所が必要であり、さらに悪臭がきついので民家の近くでは到底この作業はできない。
そこで、本発明の主要な目的の一つは、略ボール状の微生物着生材を簡単に規則充填でき、それによって微生物着生材の洗浄が容易で、かつ高効率に排水処理できる排水処理ユニットを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、略ボール状で、少なくとも一方向に貫通孔を有する複数の微生物着生材と、これらの微生物着生材を所定数ごと前記貫通孔に串差して回動可能に支持する複数の軸体と、これらの軸体を略水平に、かつ垂直方向に複数段に支持し、各微生物着生材を排水中にブロック状に配列させる枠体と、この枠体または軸体の下方に配置された散気手段とを備え、
微生物着生材が、貫通孔を有しこの貫通孔により軸体に回動可能に支持される円筒状部と、この円筒状部から放射状に延びる複数の放射羽根部と、これらの放射羽根部から分枝状に延びる分枝羽根部とからなる各微生物着生材に着生する微生物により排水を処理する排水処理ユニットを提供する。
【０００６】
すなわち、本発明は、略ボール状の特定の微生物着生材に少なくとも一方向に貫通孔を形成し、この貫通孔に軸体を串差し、かつその軸体を枠体で略水平に、かつ垂直方向に複数段に支持させて微生物着生材をブロック状に配列させることによって、略ボール状の微生物着生材を簡単に規則充填できるようにすると共に、それによって排水の偏流を防止し、微生物（汚泥）を均一に着生させて、効率の良い処理を可能にし、かつ逆洗を良好に行えるようにするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において、微生物着生材としては、略ボール状のものを使用するが、球状のみに限らず、楕円状、ラグビーボール状など排水の流れによって大きな片寄った力を受けないものであれば使用可能である。
具体的には、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの樹脂より構成され、直径：30mm〜300mmの球状で、貫通孔を有し、この貫通孔により軸体に回動可能に支持される円筒状部と、この円筒状部から多方向（主として放射状）に延びる複数の羽根部（フイン状部）とを備えたものが好ましいものとして挙げられる。
以下、図に示す、排水処理ユニットの実施の形態によって本発明を詳述する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。
図１は本発明に係る排水処理ユニットの実施の形態を示す概略構成説明側面図、図２は同じく平面図である。
図３は図１の排水処理ユニットで使用されている微生物着生材を示す正面図、図４は同じく平面図、図５は同じく底面図、図６は図４のA−A断面図である。
まず、図１〜２において、排水処理ユニット１は、略ボール状で、一方向に貫通孔２，２、・・・を有する複数の微生物着生材３，３、・・・と、これらの微生物着生材を所定数（例えば４個）ごと各貫通孔２，２、・・・に串差して回動可能に支持する複数の軸体４，４、・・・と、これらの軸体を排水Ｗに直交するよう水平に、かつ並行に支持し、各微生物着生材３，３、・・・を排水処理槽Ｈの排水Ｗ中にブロック状に配列させる枠体５とから主としてなる。
微生物着生材３は、図３〜６において、貫通孔２を構成する円筒状部６と、この円筒状部の上半部から放射状に延びる放射羽根部としての４つの基羽根部７，７、・・・と、これらの基羽根部の先端側に付設された分枝羽根部としての囲い羽根部８，８、・・・とを備えている。
【０００８】
囲い羽根部８は、基羽根部７の中央後端側寄りの両面から円弧状に延びる内側円弧状部分９・９と、基羽根部７の先端から両側へ円弧状に延びる外側円弧状部分１０・１０と、これら内・外側円弧状部分を連結する連結部分１１・１２とからなる。
なお、円筒状部６の下半部からは、上半部の基羽根部７，７、・・・および囲い羽根部８，８、・・・と同一構成のものを４５°偏角して延設・付設している。
枠体５は、軸体４，４、・・・を支持する垂直枠５ａと、この垂直枠を上下で支持する上・下水平枠５ｂ・５ｃとからなる。なお、１３は枠体５の下方に設置された散気管、１４は枠体５の脚部である。
【０００９】
次に、以上の構成からなる排水処理ユニット１を排水処理部としての排水処理槽Ｈ内に設置した場合の作動を説明する。
排水Ｗが略水平でＸ方向に流れ、散気管１３から酸素が供給されると、微生物着生材３，３、・・・に着生する微生物の働きが活発化し、それにより排水Ｗが好適に処理される。ここで、微生物着生材３，３、・・・は、排水Ｗの流れによる動力を受けて軸体４，４、・・・のまわりに回動するので、酸素の供給が微生物全体に及び、微生物の排水処理能力を十分利用できる。
【００１０】
さらに、微生物着生材３，３、・・・には、大量の微生物（汚泥）の膜が形成されるが、この膜形成は、軸体４，４、・・・上での微生物着生材３，３、・・・の回動によって全体の微生物着生材３，３、・・・について均一に行われるか、過剰であっても適度に脱落（剥離）するので、目詰まり（閉塞）することが防止される。したがって、処理水の偏流や、分解ガスの滞留を防止でき、それによって長期に亘っても安定した処理が行われ、処理水の水質の悪化を防ぐことができる。
なお、排水処理ユニット１は、排水処理部、すなわち、排水処理槽内への設置、または湖もしくは河川からのバイパス水路内に設置したり、浮き体（フロート）を取付、湖沼や池に浮かせてもよい。
ここで、参考までに、排水処理ユニット１の微生物着生材３、軸体４、枠体５などの寸法・材料例を挙げる。
微生物着生材３：ポリプロピレン製（ポリエチレン製でも可）
略球状（直径：約１５４ｍｍ）
３３０個／ｍ3（空隙率９６％）使用
軸体４：  塩化ビニル  製
外径：  ２２  ｍｍ
枠体５：隣接する軸体４，４の中心間距離（ピッチ）：  １７０  ｍｍ
以上の実施の形態とは異なり、農業集落排水処理装置に排水処理ユニットを使用できる。
【００１１】
図７は、嫌気処理と好気処理を組み合わせた排水処理の一例で、図１の排水処理ユニットを使用した排水処理装置を示す概略構成説明図である。
図７において、排水処理装置２１は、上流側から、ばっ気泥砂槽２２と、流量調整槽２３と、嫌気ろ床槽（嫌気性処理槽）２４と、接触ばっ気槽（好気性処理槽）２５と、沈殿槽２６と、消毒槽２７とから主としてなる。
【００１２】
嫌気ろ床槽２４は、第１室２８と、第２室２９と、第３室３０とを直列に接続してなり、第２室２９と第３室３０とに、図１の排水処理ユニット１と同じ構成のユニットが使用されている。第１室２８には、ポリ塩化ビニリデン製の細糸を放射状に延びるように束ねてひも状とし、特殊加工した微生物着生材を等間隔にハンガーで吊り下げたもので、規則充填であると言える。接触ばっ気槽２５は、第１室３１と第２室３２とからなり、いずれもポリエチレン製（ポリプロピレン製でもよい）の網目状パイプを積み重ねた規則充填である。
なお、嫌気ろ床槽２４の第１室２８や、接触ばっ気槽２５の第１室３１及び第２室３２に、排水処理ユニットとして、同仕様の排水処理ユニット１を使用することもできる。
【００１３】
以上の実施の形態とは異なり、排水処理ユニットを、湖もしくは河川、またはそれらのバイパス処理水路に設置してもよい。
【発明の効果】
本発明によれば、略ボール状の微生物着生材に少なくとも一方向に貫通孔を形成し、この貫通孔に軸体を串差し、かつその軸体を枠体で支持させて微生物着生材をブロック状に配列させることによって、略ボール状の微生物着生材を簡単に規則充填できるようにすると共に、それによって排水の偏流を防止し、微生物（汚泥）を均一に着生させて、効率の良い処理を可能にし、かつ逆洗を良好に行えるようにするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排水処理ユニットの実施の形態を示す概略構成説明側面図である。、
【図２】図１の実施の形態を示す概略構成説明平面図である。
【図３】図１の排水処理ユニットで使用されている微生物着生材を示す正面図である。
【図４】図３の微生物着生材の平面図である。
【図５】図３の微生物着生材の底面図である。
【図６】図４のA―A断面図である。
【図７】図１の排水処理ユニットを使用した排水処理装置を示す概略構成説明図である。
【符号の説明】
１        排水処理ユニット
２        貫通孔
３        微生物着生材
４        軸体
５        枠体
６        円筒状部
７        基羽根部
８        囲い羽根部
９        内側円弧状部分
１０      外側円弧状部分
１１      連結部分
１２      連結部分
１３      散気管
【図１】
0004132739.tif 000002
【図２】
0004132739.tif 000003
【図３】
0004132739.tif 000004
【図４】
0004132739.tif 000005
【図５】
0004132739.tif 000006
【図６】
0004132739.tif 000007
【図７】
0004132739.tif 000008