(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
りん酸イオン除去剤である硫酸第二鉄、塩化第二鉄のいずれかと、塩素化イソシアヌル酸からなる殺菌剤と、結合剤とを混合して圧縮成形してなるりん除去殺菌固形剤。
【請求項２】
嫌気及び好気の処理工程を経た処理水を、請求項１に記載のりん除去殺菌固形剤に接触させてから放流させる汚水の処理方法。
【請求項３】
嫌気処理槽及び好気処理槽を有する汚水浄化槽において、該汚水浄化槽の放流口前の部位に、移流水を請求項１に記載のりん除去殺菌固形剤に接触させ、滞留させる滞留槽を設けてなる汚水浄化槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、し尿や生活雑排水等を処理する汚水処理方法及び汚水浄化槽に用いられ、特に汚水中に存在するりん酸イオンの除去剤と微生物の殺菌剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汚水中からりん酸イオンを除去する方法には、生物摂取法、反応凝集法、晶析法、イオン交換法等が広く知られている。中でも反応凝集法は、反応時間が短くまた容易に反応物がフロック化するため固液分離しやすく、多く用いられている。
【０００３】
前記反応凝集法は、汚水中に存在するりん酸イオンと反応して水不溶性又は水難溶性の塩を形成するりん酸イオン除去剤、例えば、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、ポリ硫酸第二鉄、消石灰、塩化カルシウム等の多価塩の水溶液又は固形物を汚水中に添加し、反応させることにより、りん酸イオンをりん酸アルミニウム、りん酸カルシウム、りん酸第二鉄等のフロックにして、沈殿、浮上、ろ過等の手段を用いて、汚水中からりんを除去させる方法である。
【０００４】
また、前記反応凝集法の別法として、金属浸漬法が挙げられる。即ち、鉄材やアルミニウム材等の金属部材を汚水浄化槽に浸漬させて、腐蝕や電気分解等により金属イオンを溶出させ、これら金属イオンとりん酸イオンとを反応させ、前記した方法と同様にして沈殿、浮上、ろ過等の手段を用いて、汚水中からりんを除去させる方法である。
【０００５】
一方、汚水中に存在する微生物を殺菌する場合、通常、大型処理施設では、塩素ガス、オゾン等を汚水中に注入させたり、あるいは紫外線照射を行って殺菌させている。また小規模の汚水浄化槽では、前記した殺菌方法は設備費、維持管理などに負担がかかりすぎてしまい採用しにくいとされている。従って、これら小規模の汚水浄化槽では、大きな設備を必要とせず、手間のかからない固形殺菌剤、例えば次亜塩素酸カルシウムや塩素化イソシアヌル酸などの錠剤をカラムに充填させ、汚水を前記カラム内に通過させ前記錠剤と接触させることにより、殺菌している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
りん除去において前記した反応凝集法は、りん酸イオン除去剤に水溶液を用いると定量ポンプを必要としたり、それに伴い制御機器などの電気的付帯機器が必要になり、特に小規模汚水浄化槽のような、コスト、維持管理などの点を重要視する製品には、技術的にりん酸イオンの除去が可能であっても、実施化されることは少ない。
【０００７】
また、前記した金属浸漬法のうち、腐蝕による方法は、汚水中の溶存酸素及び金属に付着した微生物の硫酸塩還元菌の腐蝕作用により、金属からイオンが溶出するといわれており、このイオンの溶出速度が遅くまた不安定なものになり、りん酸イオンの除去が不安定になっている。従って多くの濃度のイオンを溶出させるためには、表面積を増やすことが必要であり、鉄材やアルミニウム材を多量に浸漬させたり、表面積増加の加工をしたりして用いている。このため、浸漬用の支持具及び構造に多くの負担がかかったり、汚水浄化槽自体が重いものになってしまう。
【０００８】
一方、特に小規模な汚水浄化槽の処理水の殺菌においては、前記したように次亜塩素酸カルシウムや塩素化イソシアヌル酸などの錠剤をカラムに充填させ、処理水を前記カラム内に通過させることにより殺菌させているが、これら錠剤は、溶出により減少していくために、数ヶ月に１回程度の点検時に補給を行っている。
【０００９】
しかしながら、前記したようにりん酸イオンの除去と殺菌とは、全く別々の処理工程により行われており、りん酸イオンの除去と殺菌の両方の機能を汚水浄化槽に持たせるようにすると、汚水浄化槽には、多くの付帯機器を必要としたり、設置面積を大きく必要としたり、さらには製品コスト、維持管理にも負担が大きいものになってしまう。
【００１０】
本発明は、前記したような課題に鑑みてなされたものであり、りん酸イオンの除去と微生物の殺菌を同一の処理工程で容易に行わせることができ、付帯機器もほとんど不要な軽装備からなる汚水の処理方法及び汚水浄化槽を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、りん酸イオン除去剤である硫酸第二鉄、塩化第二鉄のいずれかと、塩素化イソシアヌル酸からなる殺菌剤と、結合剤とを混合して圧縮成形してなるりん除去殺菌固形剤である。
【００１２】
また、本発明は、嫌気及び好気の処理工程を経た処理水を、前記したりん除去殺菌固形剤に接触させてから放流させる汚水の処理方法とする。
【００１３】
また、本発明は、嫌気処理槽及び好気処理槽を有する汚水浄化槽において、該汚水浄化槽の放流口前の部位に、移流水を前記したりん除去殺菌固形剤に接触させ、滞留させる滞留槽を設けてなる汚水浄化槽とする。
【００１４】
本発明になるりん除去殺菌固形剤には、硫酸アルミニウム、ミョウバン等のアルミニウム化合物やアルミニウム粉、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、鉄ミョウバン等の鉄化合物からなるりん酸イオン除去剤と、次亜塩素酸カルシウム、塩素化イソシアヌル酸等の殺菌能力を有する殺菌剤を混合したものが好ましく用いられる。
【００１５】
なお、前記のうち、次亜塩素酸カルシウムは、単独で排水中のりん酸イオンと反応し且つ殺菌能力を有する化合物であるが、殺菌のための塩素要求量を満足させる量では、りん酸イオンと反応させフロック化させる、即ちりん酸イオン除去量に不足を生じてしまい、十分なりん除去が行われない。また、りん酸イオンの除去を満足させる量を用いると、残留塩素が残りすぎてしまい、そのまま放流すると問題になるおそれがある。従って、次亜塩素酸カルシウムは、単独で用いることは好ましくない。
【００１６】
本発明になるりん除去殺菌固形剤は、りん酸イオン除去剤の粉末及び殺菌剤の粉末をりん酸イオンの除去と微生物の殺菌に適正な濃度となるように調合し、これに硼酸などの結合剤を加えて混合し、該混合物を錠剤成形型に入れて圧縮することにより、成形させる錠剤である。なお、錠剤の大きさについては、特に限定するものではい。
【００１７】
【実施例】
（錠剤の作製）
実施例の１例として、次のような錠剤を作製した。りん酸イオン除去剤には、アルミニウム粉末を用い、該アルミニウム粉末３００ｇ、微生物殺菌剤には、トリクロロイソシアヌル酸を用い、該トリクロロイソシアヌル酸９０ｇ、これに結合剤の硼酸２００ｇを混合した。この配合比からなるりん除去殺菌剤を用いて圧縮成形させ、りん除去殺菌固形剤を作製した。
【００１８】
（りん酸イオン除去と微生物殺菌の試験例）
前記で作製したりん除去殺菌固形剤を用いて、りん酸イオンの除去と微生物殺菌の試験を、図１に示す円筒形のカラム１（内容量１０Ｌ）により行った。原水３には、一般家庭に設置した合併処理浄化槽の消毒前の処理水（りんの濃度として５ｍｇ／Ｌ）を用いた。試験方法について説明する。りん酸イオン及び微生物（ここでは大腸菌）が存在する原水３を、カラム１の下方から上向流で流入させ、カラム１に充填しているりん除去殺菌固形剤２と接触させた。このとき、原水中のりん酸イオン及び微生物は、りん除去殺菌固形剤２から溶出してくるアルミニウムイオン及びトリクロロイソシアヌル酸によって、それぞれ反応と殺菌が行われる。そして、カラム１の上方より通過水を処理水４として流出させた。
【００１９】
前記したカラム１の通水試験において、原水３の接触時間を０（対照）、０．１、０．２５、０．５、１．０ｈの条件で通過させ、接触時間と処理効果との関係を試験した。これには、りん除去殺菌固形剤のりん酸イオンの除去能力と殺菌能力の評価から行い、処理水４のりん濃度（りん濃度として表わす）及び大腸菌群数を測定した。その測定結果を表１に示す。なお、カラム１では、りん酸イオンと反応して生成するりん酸アルミニウムのフロックは除去できないので、処理水４をろ紙でろ過し、そのろ液についてりん濃度を測定した。表１中のＮＤは、検出されないことを示す。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
表１に示すように、りん酸イオンの除去と大腸菌群数の殺菌効果は、接触時間を０．２５ｈ程度以上を設けるとよいことを示し、また、これによって、本発明になるりん除去殺菌固形剤２は、汚水中からのりん酸イオンの除去と殺菌にその効果を十分に発揮させることができることを示している。
【００２２】
（りん除去殺菌固形剤２を用いた汚水浄化槽）
本発明になるりん除去殺菌固形剤２を用いた汚水の処理方法及び汚水浄化槽について、図２を参照して説明する。汚水浄化槽６は、例えば上流側から嫌気濾床槽第１室７、嫌気濾床槽第２室８、生物濾過槽９、滞留槽１０からなり、また生物濾過槽９から嫌気濾床槽第１室７に返送させる移送管１１を設けている。前記嫌気濾床槽第１室７及び嫌気濾床槽第２室８には、汚水の嫌気分解を促進させる濾材１２が充填され、生物濾過槽９には、好気処理の促進とＳＳ除去のために生物濾過用濾材１３が充填されるとともに、ブロワ１４に接続された散気管１５が設けられている。
【００２３】
前記した滞留槽１０の流入部には、りん除去殺菌固形剤２を充填した薬剤筒１６が取付けられている。生物濾過槽９で処理され、通過する移流水２０は、前記した薬剤筒１６内を通り、りん除去殺菌固形剤２の溶出を行わせて、滞留槽１０に至る。なお、前記薬剤筒１６は、りん除去殺菌固形剤２と移流水２０が接触するときに、りん除去殺菌固形剤２の溶解速度を一定に保つようにされている。また、薬剤筒１６内の下部のりん除去殺菌固形剤２が溶解して消失すると、上部のりん除去殺菌固形剤２がそれ自身の重みにより下部へ落下するようにさせている。従って、点検頻度に応じて必要なりん除去殺菌固形剤２を薬剤筒１６に充填しておけばよいことになり、維持管理が容易となる。
【００２４】
汚水は、流入口１８から嫌気濾床槽第１室７に入り、該嫌気濾床槽第１室７、嫌気濾床槽第２室８で嫌気処理され、生物濾過槽９で好気処理される。前記の工程でＢＯＤ、ＳＳが除去された移流水２０は、移流管１７を経て薬剤筒１６内を通り、滞留槽１０に入る。該滞留槽１０は、移流水２０中のりん酸イオン及び微生物と溶解したりん除去殺菌固形剤２とを十分に反応させて、フロックを形成及び沈殿させ、また殺菌も行なわせるように設けてなるものである。なお、滞留槽１０の容量は、移流水２０を１５分（前記した０．２５ｈ）以上滞留させ、またフロックを沈殿させることのできる構造とすることが好ましい。なお、前記したフロックの沈殿物は、滞留槽１０以外の槽例えば汚泥貯留槽（図示省略）等に移流させ、貯留させてもよい。
【００２５】
前記した滞留槽１０で、りん酸イオンの除去と微生物の殺菌がされた上澄水は、該滞留槽１０の上方より処理水として放流口１９より汚水浄化槽６外へ放流させる。前記の汚水浄化槽６を設置して、一般家庭の合併汚水を処理した結果では、処理水の平均りん濃度０．１ｍｇ／Ｌ、大腸菌群数未検出の処理性能を示した。
【００２６】
【発明の効果】
本発明になる、汚水中に存在するりん酸イオンの除去剤である硫酸第二鉄、塩化第二鉄のいずれかと、塩素化イソシアヌル酸からなる微生物の殺菌剤とを固形化してなるりん除去殺菌固形剤及びそれを用いた汚水の処理方法並びに汚水浄化槽を用いれば、りん酸イオンの除去と微生物の殺菌を同一の処理工程で容易に行わせることができ、付帯機器もほとんど不要な軽装備とすることができる。また、これによって、家庭用レベルの小規模な汚水浄化槽にもりん除去機能を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】りん酸イオンの除去と微生物殺菌の試験に用いたカラム試験装置
【図２】本発明の１実施例を示す汚水浄化槽の概略断面図
【符号の説明】
１．カラム    ２．りん除去殺菌固形剤    ３．原水    ４．処理水    ６．汚水浄化槽    ７．嫌気濾床槽第１室    ８．嫌気濾床槽第２室    ９．生物濾過槽    １０．滞留槽    １１．移送管    １２．濾材    １３．生物濾過用濾材１４．ブロワ    １５．散気管    １６．薬剤筒    １７．移流管    １８．流入口    １９．放流口    ２０．移流水
【図１】
0004346721.tif 000003
【図２】
0004346721.tif 000004