(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合併浄化槽（１）から流出する放流水を導入管（８）により地中浸透型浄化槽（２）に導入して地中浸透型浄化槽（２）において更に浄化して地中に浸透させるようにした型式において、地中浸透型浄化槽（２）として、中心部に散水管（４）を立設してその上端付近に導入管（８）を開口させるほか、散水管（４）の外周には、多孔質の無機質粒状濾材を充填した固液分離機能を有する第１処理層（５）と、透水性ブロックにより形成した好気性消化機能を有する第２処理層（６）と、多孔質の無機質粒状濾材を充填した嫌気性消化機能を有する第３処理層（７）とを順次に設けた竪型多重筒状の処理槽構造とし、第２処理層（６）には竪方向に多数の通気孔（９）を貫通状態に穿設するほか、散水管（４）と第１処理層（５）と第２処理層（６）との底部には止水盤（１０）を敷設し、かつ止水盤（１０）には通気孔（９）に連通する給気孔（１１）を設けると共に、給気孔（１１）には給気管（１３）および給気管路（１４）を介して加圧空気供給源（１５）を接続したことを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
第２処理層（６）と第３処理層（７）との境界部の上端にはマンホール用側塊（１６）をその内部に通気孔（９）が開口する状態に載設した請求項１に記載の排水処理装置。
【請求項３】
止水盤（１０）の下部に無機質粒状濾材を敷設した請求項１または請求項２に記載の排水処理装置。
【請求項４】
止水盤（１０）に、第１処理層（５）の底部に開口する給気孔（１２）を多数個設けると共に、給気孔（１２）には給気管（１３）および給気管路（１４）を介して加圧空気供給源（１５）を接続した請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の排水処理装置。
【請求項５】
第１処理層（５）を貫通する状態のもとに、検水管（１８）をその下端が止水盤（１０）の下方に開口したまま上端がマンホール用側塊（１６）の中段部付近に開口するように配設した請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の排水処理装置。
【請求項６】
珪酸カルシウムを主体とする多孔質の無機質粒状濾材により第１処理層（５）を形成する請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の排水処理装置。
【請求項７】
第１処理層（５）を形成する多孔質の無機質粒状濾材として大谷石および／または麦飯石を採択した請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の排水処理装置。
【請求項８】
第２処理層（６）を透水性コンクリートブロックにより構成した請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の排水処理装置。
【請求項９】
第３処理層（７）を形成する粒状濾材としては、ゼオライトを主成分とする多孔質粒状体で構成した請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の排水処理装置。
【請求項１０】
第３処理層（７）を形成する粒状濾材としては、発泡コンクリートの粒体を採択した請求項１ないし請求項８のいずれか１項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、家庭排水の処理装置に関するものであって、詳しくは厨房，洗面，風呂，洗濯等による雑排水および水洗便所からのし尿排水を合併浄化槽において処理済の放流水を、地中浸透型浄化槽により更に処理してその処理水を自己の敷地内の土壌に浸透させる処理方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
し尿排水の単独浄化槽に代わり、厨房，洗面，風呂，洗濯等の家庭用雑排水と、し尿排水とを同時に処理する合併浄化槽が普及しつつあり、その処理水はこれを概ね河川に放流しているが、放流先が都合できない場合、あるいは河川への影響を回避するため、河川への放流に代えて自己の敷地内において土壌に浸透させることが、他に迷惑を及ぼさずに処理することができる関係上、好都合であって、従来の技術としては、例えば特許第２９６０３２４号および実用新案登録第３０２５８１９号がある。
【０００３】
特許第２９６０３２４号は、前段においてサイクロン型の分離枡により流入汚泥を分離し、その上澄み水を多孔質セラミック濾材の充填層と砕石濾材の充填層との二重構造の処理装置において生物処理法により浄化後、地中に浸透させるようにしている。
【０００４】
実用新案登録第３０２５８１９号は、処理槽内におがくず等の木質細片を充填した処理媒質層を設けるほか、処理媒質層内に孔開き散水管を埋設してこの散水管により被処理排水を処理媒質層に浸透させ、排水を処理媒質層において生物処理法で浄化した後、地中に浸透させるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
合併浄化槽は単独浄化槽に比較して一般的に装備が大型であるが、処理水を土壌に浸透させる場合には、土壌を汚染しないようにするため、充分な浄化処理を行う必要があり、従って、一般的に処理槽の大型化，複雑化のほか、保守管理が煩雑化する欠点がある。
【０００６】
特許第２９６０３２４号は、前段においてサイクロン型の分離枡により流入汚泥を分離し、後段における処理装置における濾材の目詰まりを防止するようにしているが、分離枡において沈殿した汚泥はこれを取り出して廃棄するのであるから、その未処理汚泥の廃棄が問題となる。また、実用新案登録第３０２５８１９号は、処理槽内に充填する木質細片自体が有機物である関係上、耐久性に乏しく頻繁に交換する必要が生じる等、維持管理が煩雑である。
【０００７】
そこで本発明の目的は、小型かつ比較的簡単な構成のもとに、地中浸透型浄化槽の利用のもとに、充分な浄化処理を行うことができる排水の処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、合併浄化槽から流出する処理水を地中浸透型浄化槽において更に浄化して地中に浸透させるようにした型式において、地中浸透型浄化槽として、竪型多重筒状の処理槽構造を採択し、中心部に散水管を設け、その外周に順次に第１処理層，第２処理層，第３処理層を設けたのであって、第１処理層は吸水性の高い多孔質の無機質粒状濾材を充填した固液分離機能を有する処理層であり、第２処理層は強制給気を伴う透水性ブロックにより形成し、曝気による好気性消化促進並びに食物連鎖を行わせる処理層であり、第３処理層は吸水性，透水性を有する多孔質の無機質粒状濾材を充填した嫌気性消化機能を有する処理層である。
【０００９】
竪型多重筒構造の採択により、処理槽が小型で済み、中心部の散水管に導入された排水は、先ず第１処理層で固液分離処理され、次いで第２処理層で曝気による好気性消化促進並びに食物連鎖により浄化され、更に第３処理層で嫌気性消化処理される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
本発明の適用対象としての排水処理装置としては、図１および図２のように、合併浄化槽１から流出するＢＯＤが２０ｐｐｍ程度以上の処理水を地中浸透型浄化槽２において更に浄化して地中に浸透させるようにした型式を採択する。
【００１２】
上記型式に対する本発明の特殊構成としては、地中浸透型浄化槽２として、大体において図示のように、地中に掘削した竪穴３の中央付近に、周囲に多数の小径孔がある散水管４を立設すると共に、散水管４の周囲に多孔質の無機質粒状濾材を充填した第１処理層５を筒状に形成し、その第１処理層５の周囲に透水性コンクリートによる筒状の第２処理層６を配設し、かつ第２処理層６の周囲に多孔質の無機質粒状濾材を充填した第３処理層７を形成し、第３処理層７の周囲は竪穴３を形成する土壌である。更に散水管４の上端付近には導入管８の管端を開口させて合併浄化槽１からの放流水を散水管４の上端に導入し、第１処理層５，第２処理層６，第３処理層７において順次浄化処理してＢＯＤ１０ｐｐｍ以下の処理水として自己敷地内の土壌に浸透させるようにする。
【００１３】
第２処理層６には竪方向に多数の通気孔９を貫通状態に穿設すると共に、散水管４，第１処理層５，第２処理層６，第３処理層７の底部少なくとも散水管４，第１処理層５および第２処理層６の底部には、重力浸透防止用の止水盤１０を敷設し、かつ止水盤１０には通気孔９に連通する給気孔１１を設けるほか、第１処理層５の底部に開口する給気孔１２を多数個設け、かつ給気孔１１および給気孔１２には、止水盤１０に設けた給気管１３および給気管路１４を介して加圧空気供給源１５を接続し、必要に応じて第１処理層５並びに第２処理層６における通気孔９に空気を強制的に供給することができるようにする。なお、給気孔１２を省略して第２処理層６にだけ給気するようにしてもよい。
【００１４】
前記第２処理層６と第３処理層７との境界部の上端にはマンホール用側塊１６をその内部に通気孔９が開口する状態に載設すると共に、その上端の点検孔に蓋板１７を冠設し、かつ第１処理層５には止水盤１０の下方に貫通する検水管１８をその上端がマンホール用側塊１６の中段部付近に開口する状態のもとにほぼ垂直に配設するほか、検水管１８の下端付近には小径な通水孔を穿設して処理水を採取することができるようにする。なお止水盤１０の下部には止水盤１０の設置に先立ち竪穴３の底部に第３処理層７と同等の粒状濾材を敷設する。
【００１５】
第１処理層５を形成する粒状濾材としては、例えば、珪酸カルシウムの結晶を主体とする空隙率が８０％程度の多孔質の無機水分調整濾材が適当で、吸水性，吸着性に優れ、比重は０．９〜１．０と水と同程度がよく、従って、細菌の棲息度が高く、発酵助材としての特質を有し、水処理に必要な固液分離，温度の調整，酸素の供給等の機能を発揮するのであり、粒度としては５〜２５ｍｍの範囲が望ましい。なお濾材としては大谷石または麦飯石がよく、両者を適宜割合に混合してもよく、他に適当な濾材としては、鹿沼土，ゼオライト，軽石，火山石，コークスおよび粘土，頁岩を膨張発泡状態に焼成した人工濾材等があり、都合によりそれらの幾つかを混合して使用することもできる。
【００１６】
第２処理層６としては、透水性の短円筒状コンクリートブロックを数段重積した筒状構成を採択するのがよく、これにより吸水性，透水性に優れ、通気孔９に対する強制給気のもとに、好気性細菌による活性汚泥処理機能が発揮される。
【００１７】
第３処理層７を形成する粒状濾材としては、例えば、ゼオライトを主成分とする多孔質粒状体で構成し、あるいは軽量気泡コンクリート等の発泡コンクリートの粒体を使用してもよく、要するに吸水性，保水性，透水性に優れ、比重が０．９〜１．０と水と同程度の無機質濾材であればよく、複数種類の濾材を混合してもよいのであり、粒度としては５〜２５ｍｍの範囲が望ましいが、第１処理層５に採用する濾材よりも適度に大径のものがよい。なお第３処理層７の濾材には、貝化石の微粉末を塗し状態に混合し、貝化石に含まれるミネラルを徐々に滲出させて嫌気性菌の生育向上を図るほか、ミネラルを土壌中に浸透させて付近の植物への好影響が期待できる。
【００１８】
前記実施形態においては、一基だけを図示しているが、処理排水量の増加に伴い数基を並設してもよく、その場合には隣接の地中浸透型浄化槽２との間隔を充分に保つことが重要である。
【００１９】
前記構成のもとに、合併浄化槽１から前処理されて排出された被処理排水は、導入管８により地中浸透型浄化槽２における散水管４内に導入され、散水管４における多数の小径孔から第１処理層５に散水される。第１処理層５を形成する濾材にＢＯＤ源が吸着，付着して濾過され、その時濾材の隙間に保持されていた水分は吐き出されて固液分離（ＳＳ除去）が行われる。濾材中の水分が６５％程度になった時点において発酵条件が調って好気発酵が開始され、有機質汚泥源の好気性消化は発酵条件下で初期菌体よりも豊富な菌体への増殖のため窒素等の栄養素として必要なエネルギーに利用され、かつ細菌の新たな細胞構成物質形成（微生物細胞の合成）に利用される。また酸化により有機物は炭酸ガスと水とに分解される。なお、止水盤１０における給気孔１２から供給される空気により溶存酸素が豊富に維持され、好気性消化が促進される。
【００２０】
第１処理層５における濾材から吐き出された汚水は、吸水性，透水性のよい第２処理層６に吸水される。第２処理層６内には、止水盤１０における給気孔１１から通気孔９に強制的に供給される空気により溶存酸素が豊富に維持されている関係上、好気性菌の発生を促して酸化分解が促進し、有機物は炭酸ガスと水とに分解される。このような反応により有機物が消費されると、次いで細胞構成物質自体が酸化し、この酸化作用は内生呼吸と言われ好気性消化の柱となっており、内生呼吸の進行過程において栄養源欠乏のため細菌は順次死に、死んだ菌体の構成物質は生きている細菌の栄養源となる。内生呼吸は有機質汚泥中に細菌の栄養源が消費され尽すまで持続し、食物連鎖が行われる。
【００２１】
第２処理層６により透水濾過された汚水は、第３処理層７に浸み込んで最終的に濾過されるのであるが、この段階において嫌気性消化が行われる。有機質汚泥源に含まれている炭水化物，蛋白質，油脂類，アミノ酸，尿素等の有機物は、嫌気性条件のもとにおいて先ず酸生成菌と呼ばれる細菌群（通性嫌気性菌，基質分解菌）によって高分子有機物が低分子中間生成物に比較的早く分解される。なお第３処理層７における濾材は、比重が水とほぼ同程度である関係上、重力浸透に起因する目詰まりは防止される。
【００２２】
以上、第１処理層５，第２処理層６，第３処理層７において、固液分離処理並びに好気，嫌気両者の生物処理を利用し、余剰汚泥の発生もなく、二次的公害を顧慮することのない処理を行い、浄化された処理水は土壌毛管浸透作用により土壌に吸収される。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、次のような諸効果が得られる。
【００２４】
無機質粒状濾材充填型第１処理層５による固液分離処理と、強制的給気を伴う透水性ブロック製の第２処理層６による好気性生物処理と、無機質粒状濾材充填型第３処理層７による嫌気性生物処理とにより、汚水を浄化するようにしたから、合併浄化槽１からの排水の汚泥を除去するための施設を付設しないにも拘わらず、余剰汚泥の発生がほとんどない状態のもとに、効果的に排水を浄化して土壌に浸透させることができ、従って装置の小型化を実現し、かつ装置の維持管理が著しく簡単であるばかりでなく、維持管理費が安価であり、しかも土壌を汚染することがない。
【００２５】
第１処理層５と第２処理層６と第３処理層７との３層中の中間の第２処理層６を透水性ブロック製としたから、これにより格別な隔壁を設けることなく、３層の処理層を画然と形成することができるばかりでなく、施工作業が著しく簡単であり、マンホール用側塊１６の設置上も好都合である。
【００２６】
実施の結果、第３処理層７の外郭が縦１．２ｍ，横１．２ｍ，高さ１．４ｍの大きさの処理装置（１０人用）において、ＢＯＤ，ＳＳが２０００ｐｐｍで２５００リットル／日の汚水を処理することが可能であり、検水管１８から採取した処理水の計量の結果は、図３のとおりであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排水処理装置を例示する縦断側面図である。
【図２】図１の装置の横断平面図である。
【図３】実施例による処理水の計量結果表である。
【符号の説明】
１  合併浄化槽
２  地中浸透型浄化槽
４  散水管
５  第１処理層
６  第２処理層
７  第３処理層
８  導入管
９  通気孔
１０  止水盤
１１  給気孔
１２  給気孔
１３  給気管
１４  給気管路
１５  加圧空気供給源
１６  マンホール用側塊
１８  検水管
【図１】
0004370699.tif 000002
【図２】
0004370699.tif 000003
【図３】
0004370699.tif 000004