(57)【要約】本発明は、トイレから排出された排水を段階的に浄化する複数の浄化処理室４〜８と、その最下流部に位置する最下流浄化処理室８から導出された浄化水を貯留する貯留室９および浄化水貯留槽２とを備えた排水浄化装置において、最上流部に位置する最上流浄化処理室４に、排水を吸引するための吸引口（開口部４０）を設けるとともに、上記最上流浄化処理室の下流側に配設された浄化処理室５〜８内の排水を最上流浄化処理室４内に還流させる還流通路３５からなる還流手段と、上記浄化水貯留槽２内の浄化水を最上流浄化処理室４内に供給する浄化水供給手段４６とを設けたものである。このような構成により、トイレから排出された汚水、または生ゴミをディスポーザにより微粉砕することによりされた生成された雑排水等の汚泥成分を含有する排水を迅速かつ高度に浄化処理するとともに、洗浄作業を簡略化することが可能となる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
トイレから排出された汚水等の汚泥成分を含有する排水を段階的に浄化する複数の浄化処理室と、その最下流部に位置する最下流浄化処理室から導出された浄化水を貯留する浄化水貯留室とを備えた排水浄化装置において、最上流部に位置する最上流浄化処理室に排水の吸引口を設けるとともに、上記最上流浄化処理室の下流側に配設された浄化処理室内の処理水を最上流浄化処理室内に還流させる還流手段と、上記浄化水貯留室内の浄化水を最上流浄化処理室内に供給する浄化水供給手段とを備えたことを特徴とする排水浄化装置。
【請求項２】
浄化水貯留室内に貯留された浄化水の異常を検出する異常検出手段と、この異常検出手段により異常が検出された場合に、管理部に異常検出信号を送信する送信手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の排水浄化装置。
【請求項３】
最上流浄化処理室と並列に排水貯留槽を設置するとともに、最上流浄化室内に収容された排水を上記排水貯留槽内に移送する移送手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の排水浄化装置。
【請求項４】
浄化水貯留室内に貯留された浄化水の貯留量を検出する貯留量検出手段と、この貯留量検査手段の検出信号に応じて上記浄化水の貯留量が基準値以上となったことが検出された場合に、最上流浄化室内に貯留された排水を移送手段により排水貯留槽に移送させるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項３に記載の排水浄化装置。
【請求項５】
トイレから排出された汚水等の汚泥成分を含有する排水を段階的に浄化する複数の浄化処理室と、その最下流部に位置する最下流浄化処理室から導出された浄化水を貯留する浄化水貯留室とを備えた排水浄化装置において、最上流部に位置する最上流浄化処理室と並列に設置された汚泥処理槽と、上記最上流浄化処理室内に収容された排水を汚泥分解槽に移送する移送手段とを備え、上記汚泥分解槽に、移送手段により移送された排水中の汚泥成分を嫌気分解処理する嫌気分解室と、この嫌気分解室から導出された処理水を好気分解処理する好気分解室と、この好気分解室から導出された処理水を沈殿分離処理する沈殿分離室とを設けたことを特徴とする排水浄化装置。
【請求項６】
汚泥分解槽の嫌気分解室に移送された排水中の汚泥成分を７０°Ｃ以上に加熱することにより、汚泥成分中の繊維質や核質の分解を促進する加熱手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載の排水浄化装置。
【請求項７】
トイレから排出された汚水等の汚泥成分を含有する排水を段階的に浄化する複数の浄化処理室と、その最下流部に位置する最下流浄化処理室から導出された浄化水を貯留する浄化水貯留室とを備えた排水浄化装置において、上記浄化処理室と並列に設置された汚泥処理槽と、上記浄化処理室内に収容された排水を汚泥分解槽に移送する移送手段とを備え、上記汚泥分解槽に、移送手段により移送された排水中の汚泥成分を分解処理する分解処理室と、この分解処理室から導出された排水を貯留する排水貯留室とを設け、上記分解処理室で汚泥成分が分解されることにより生成されたガス成分を大気中に放出するとともに、上記排水貯留室内に貯留された排水を上記分解処理室内に返送して排水中の汚泥成分を分解することを特徴とする排水浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、汚水、または生ゴミをディスポーザにより微粉砕することによりされた生成された雑排水等の汚泥成分を含有する排水を迅速かつ高度に浄化処理することが可能な排水浄化装置に関するものである。
【背景技術】  従来、例えば、特許第２７５６６５７号公報に示すように、カキ殻を接触材として汚水をばっ気処理する第１ばっ気室と、同第１ばっ気室の溢水を多孔質の人工櫨材に接触させて嫌気分解処理を行う嫌気ろ床室と、同嫌気ろ床室で浄化された汚水を流入してカキ殻を接触材としてばっ気処理する第２ばっ気室と、同第２ばっ気室で浄化された水を流入し活性炭に接触させて脱色・脱臭の高度処理を行う仕上げ処理室からなり、しかも汚水を沈殿分離する沈殿分離室と、同沈殿分離された汚水の液体を流入して接触ばっ気する接触ばっ気室と、同接触ばっ気室で接触ばっ気処理した汚水を蓄えて第１ばっ気室に送り込む沈殿室とを第１ばっ気室に流入する汚水の前処理の室として設けた高度処理浄化槽が知られている。
上記のように沈殿分離室、接触ばっ気室、第１ばっ気室、嫌気ろ床室、第２ばっ気室および仕上げ処理室が設けられた高度処理浄化槽からなる排水浄化装置によれば、トイレから排出された汚水等からなる排水を段階的に処理することにより、この排水を迅速かつ高度に浄化することができる。しかし、上記排水浄化装置を定期点検する際、またはイベント開催時等において臨時的に設置された排水浄化装置を移転する際等に、上記沈殿分離室および接触ばっ気室等からなる各浄化処理室内の排水を順次導出した後、それぞれ個別に洗浄する必要があるため、その作業が極めて煩雑であるとともに、洗浄作業に要する時間が長くなることが避けられないという問題があった。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、トイレから排出された汚水、または生ゴミをディスポーザにより微粉砕することによりされた生成された雑排水等の汚泥成分を含有する排水を迅速かつ高度に浄化処理することができるとともに、その洗浄作業を簡略化することができる排水浄化装置を提供することを目的としている。
【発明の開示】
本発明は、トイレから排出された汚水等の汚泥成分を含有する排水を段階的に浄化する複数の浄化処理室と、その最下流部に位置する最下流浄化処理室から導出された浄化水を貯留する浄化水貯留室とを備えた排水浄化装置において、最上流部に位置する最上流浄化処理室に貯留された排水の吸引口を設けるとともに、上記最上流浄化処理室の下流側に配設された浄化処理室内の処理水を最上流浄化処理室内に還流させる還流手段と、上記浄化水貯留室内の浄化水を最上流浄化処理室内に供給する浄化水供給手段とを備えたものである。この構成によって、排水浄化装置を定期点検する際等に、最上流浄化処理室の吸引口に排水吸引手段の吸引ホース等を挿入して内部の排水を吸引することにより、上記最上流浄化処理室内の排水を順次外部に導出させるとともに、中流浄化処理室および最下流浄化処理室等からなる浄化処理室内の処理水を、上記還流手段により最上流浄化処理室内に還流させて吸引することにより、上記処理水を順次外部に導出させ、かつ上記浄化水供給手段から最上流浄化処理室内に供給される洗浄水により、この最上流浄化処理室の内壁面に付着した汚泥成分等を効果的に洗浄することが可能である。
また、本発明は、トイレから排出された汚水等の汚泥成分を含有する排水を段階的に浄化する複数の浄化処理室と、その最下流部に位置する最下流浄化処理室から導出された浄化水を貯留する浄化水貯留室とを備えた排水浄化装置において、最上流部に位置する最上流浄化処理室と並列に設置された汚泥処理槽と、上記最上流浄化処理室内に収容された排水を汚泥分解槽に移送する移送手段とを備え、上記汚泥分解槽に、移送手段により移送された排水中の汚泥成分を嫌気分解処理する嫌気分解室と、この嫌気分解室から導出された処理水を好気分解処理する好気分解室と、この好気分解室から導出された処理水を沈殿分離処理する沈殿分離室とを設けたものである。この構成によって最上流浄化処理室内の排水を、移送手段を介して汚泥分解槽に移送することにより、この排水中の汚泥成分を上記嫌気分解室、好気分解室および沈殿分解室内において段階的に浄化処理することが可能となる。
さらに、本発明は、トイレから排出された汚水等の汚泥成分を含有する排水を段階的に浄化する複数の浄化処理室と、その最下流部に位置する最下流浄化処理室から導出された浄化水を貯留する浄化水貯留室とを備えた排水浄化装置において、上記浄化処理室と並列に設置された汚泥処理槽と、上記浄化処理室内に収容された排水を汚泥分解槽に移送する移送手段とを備え、上記汚泥分解槽に、移送手段により移送された排水中の汚泥成分を分解処理する分解処理室と、この分解処理室から導出された排水を貯留する排水貯留室とを設け、上記分解処理室で汚泥成分が分解されることにより生成されたガス成分を大気中に放出するとともに、上記排水貯留室内に貯留された排水を上記分解処理室内に返送して排水中の汚泥成分を分解するものである。この構成によって上記排水処理槽の上流部に位置する浄化処理室内から移送手段を介して上記汚泥処理槽内に移送された排水中の汚泥成分を、この汚泥処理槽において全て分解、消化することができ、上記汚泥処理槽において発生した余剰汚泥を焼却処理したり、分解処理後の排水を放流し、あるいは汲み取り処理したりする等の手段を講じることなく、上記排水を適正に分解処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明に係る排水浄化装置の実施形態を示す説明図である。
図２は、上記排水浄化装置の構成を示す平面図である。
図３は、貝殼接触材を構成する貝殻の断面図である。
図４は、貝殻の真珠層を除去した状態を示す断面図である。
図５は、最下流浄化処理室に設けられた循環手段の具体的構成を示す斜視図である。
図６は、還流通路の具体的構成を示す正面図である。
図７は、本発明に係る排水浄化装置の別の実施形態を示す平面図である。
図８は、活性炭収容体の設置例を示す説明図である。
図９は、活性炭収容体の別の設置例を示す説明図である。
図１０は、本発明に係る排水浄化装置のさらに別の実施形態を示す平面図である。
図１１は、本発明に係る排水浄化装置のさらに別の実施形態を示す平面図である。
図１２は、本発明に係る排水浄化装置のさらに別の実施形態を示す平面図である。
図１３は、本発明に係る排水浄化装置のさらに別の実施形態を示す平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
図１および図２は、本発明に係る排水浄化装置の実施形態を示している。この排水浄化装置は、鋼板材、アルミニウム合金材、ステンレス鋼材、プラスチック材、ＰＣ（プレストレスコンクリート）材、鉄筋コンクリート材、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）材またはプラスチック材等からなる浄化処理槽１と、この浄化処理槽１から導出された浄化水を貯留する浄化水貯留槽２と有し、この浄化処理槽１および浄化水貯留槽２が地中に埋設され、あるいは地上に立設された状態で使用されるものである。
上記浄化処理槽１は、最上流部に位置する沈殿分離室からなる最上流浄化処理室４と、その下流側に位置する接触ばっ気処理室からなる第１中流浄化処理室５と、その下流側の沈殿室からなる第２中流浄化処理室６と、その下流側の接触濾過室からなる第３中流浄化処理室７と、各浄化処理室４〜８の最下流部に位置する沈殿濾過室からなる最下流浄化処理室８と、この最下流浄化処理室８から導出された処理水を脱色処理して貯留する浄化水貯留室９とを有している。
上記最上流浄化処理室（沈殿分離室）４は、図外のトイレから排出管３を介して導出された汚水、または生ゴミをディスポーザにより微粉砕することにより生成された雑排水等の汚泥成分を含有する排水中の紙および粗大異物等の汚泥成分を沈殿させて分離した後に、この分離水を上記第１中流浄化処理室５にオーバフローさせて導出するとともに、この第１中流浄化処理室５に浮遊物が流失するのをバッフルプレート１０により阻止するように構成されている。なお、上記最上流浄化処理室４において沈殿した固形分は、定期的（例えば１年毎）に外部に吸い出されて処理される。
上記第１中流浄化処理室５（接触ばっ気室）には、従来周知のプラスチック製接触材１１が充填されるとともに、図外のブロアから供給された空気を放出する散気管１２が上記プラスチック製接触材１１の下方に配設されている。そして、上記最上流浄化処理室４の上部からオーバフローすることにより第１中流浄化処理室５内に導入された処理水が、散気管１２から放出された空気によって撹拌されつつ、上記プラスチック製接触材１１に付着して生息した微生物により、上記分離水中の汚泥成分が分解処理されるように構成されている。
また、上記第１中流浄化処理室５と第２中流浄化処理室６との間には、連通路１３が下端部に設けられ、第１中流浄化処理室５内において浄化処理された処理水が上記連通路１３を介して第２中流浄化処理室６（沈殿室）内に導入されることにより、沈殿処理されることになる。この第２中流浄化処理室６内において沈殿処理された処理水は、導出管１４を介して上記第３中流浄化処理室７内にオーバフローすることにより導入される。
上記第３中流浄化処理室（接触濾過室）７内には、メッシュ状の袋体内にカキ、ホタテ貝、ホッキ貝、真珠貝、アサリ、シジミ、はまぐり、アオヤギ、カラス貝、サザエ、ミル貝もしくは貝化石等からなる貝殻、または死滅して白化した珊瑚が収容されてなる貝殻・珊瑚製接触材１５が充填されるとともに、その下方にブロアから供給された空気を放出する散気管１６が配設されている。
上記貝殻は、図３に示すように、炭酸カルシウムを主成分とし、かつリン酸カルシウムや炭酸マグネシウム等の微量成分を含有しており、外面側の殻皮層ａと、内面側の真珠層ｂと、その間の角柱層ｃとからなっている。そして、図４に示すように、上記貝殼の真珠層ｂが除去された状態で袋体内に収容されることにより上記接触材１５が構成されている。
上記貝殻の真珠層ｂを除去する方法としては、適宜の工具を使用して真珠層ｂを剥離する方法、海岸の波打ち際に貝殻を１年間程度放置して真珠層ｂを自然浸食させる方法、塩酸等の薬品を使用して真珠層ｂを溶解させる方法、または多数の貝殻を撹拌機に撹拌して貝殻同士を接触させることにより真珠層ｂを剥離させる方法等がある。なお、上記自然浸食もしくは撹拌法により真珠層ｂを除去する場合には、この真珠層ｂとともに、上記殻皮層ａの一部も除去されることになる。
そして、上記第２中流浄化処理室６から第３中流浄化処理室７内に導入された処理水は、散気管１６から放出された空気によって撹拌されつつ、上記貝殻・珊瑚製接触材１５に付着した状態で生息する微生物により、上記処理水中の汚泥成分が分解処理される。また、上記第２中流浄化処理室６の下端部からから第３中流浄化処理室７内にオーバフローして導入された処理水は、散気管１６から放出された空気によって撹拌されつつ、上記貝殻・珊瑚製接触材１５に付着した状態で生息する微生物により、上記処理水中の汚泥成分がさらに分解処理される。
上記第３中流浄化処理室７において浄化処理された処理水は、その下端部から最下流浄化処理室８に導出される。この最下流浄化処理室（沈殿濾過室）８は、多孔質体からなるゼオライトが収容された濾過体１７を有し、上記第３中流浄化処理室７から導出された処理水中の不純物を沈殿させて汚水と上澄み水とに分離するとともに、この上澄み水中の微細な不純物を上記濾過体１７により濾過して浄化水を生成するように構成されている。上記最下流浄化処理室８において生成された浄化水は、上記浄化水貯留室９内にオーバフローして導出される。
また、上記浄化水貯留室９には、図５に示すように、複数の透孔が形成された仕切り板１９，２０が上下に設置された吸着筒２１と、この吸着筒２１内の仕切り板１９，２０間に配設された活性炭収容体２２と、浄化水貯留室９内の処理水を吸引して上記活性炭収容体２２の下方部に吐出する循環ポンプ２３および循環パイプ２４を有する循環手段２５とが設けられている。上記活性炭収容体２２は、布材等からなる袋体内に石炭系の活性炭が充填されることにより構成されている。上記循環手段２５により活性炭収容体２２の下方部に吐出された処理水が、上記吸着筒２１内を通って上記浄化水貯留室９内を循環するとともに、その際に、活性炭収容体２２内の石炭系活性炭により色素成分が吸着されて効果的に脱色されるようになっている。
上記浄化水貯留室９において脱色処理された浄化水は、図２に示すように、その一部が給水ポンプ２６および給水パイプ２７を有する給水手段２８によってトイレの給水タンク（図示せず）に供給されるとともに、残りが、導出管３０を介して上記浄化水貯留槽２に導出されて貯留される。また、上記給水パイプ２７には、必要に応じて浄化水貯留室９内の浄化水を、上記第１，第３中流浄化処理室５，７および最下流浄化処理室８の上部から各浄化処理室５〜８内に洗浄水として供給することにより、各浄化処理室５〜８の内壁面を洗浄するための洗浄パイプ３１〜３３が連設されている。
上記最上流浄化処理室４と、その下流側に位置する第１，第３中流浄化処理室５，７と、最下流浄化処理室８とは、図２および図６に示すように、浄化処理槽１の側面下部に設置された還流通路３５を介して互いに接続されている。そして、上記還流通路３５には、この還流通路３５を開閉する第１，第２開閉弁３６，３７が設けられ、上記還流通路３５の上流側に位置する第１開閉弁３６を開放することにより、上記最上流浄化処理室４と、第１中流浄化処理室５および第２中流浄化処理室６とが連通状態となるように構成されている。また、上記第１開閉弁３６を開放状態に維持しつつ、その下流側の第２開閉弁３７を開放状態とすることにより、上記最上流浄化処理室４と、第３中流浄化処理室７および最下流浄化処理室８とが連通状態となるように構成されている。
上記最上流浄化処理室４、第１〜第３中流浄化処理室５〜７、最下流浄化処理室８および浄化水貯留室９の上部には、清掃または点検用のそれぞれ開口部４０〜４３が形成されている。上記最上流浄化処理室４に形成された開口部４０は、排水吸引手段の吸引ホースが挿入される吸引口として利用されるものである。また、通常時には、上記開口部４０〜４３を開閉可能に閉止する閉止蓋（図示せず）が設置されている。さらに、上記排水浄化装置には、浄化水貯留槽２からなる浄化水貯留室内に貯留された浄化水を、洗浄水として最上流浄化処理室４内に供給することにより、この最上流浄化処理室４の内壁面を洗浄するための給水ポンプ４５および給水パイプ４６を有する浄化水供給手段４７が設けられている。
上記のように本発明に係る排水浄化装置は、トイレから排出された排水を段階的に浄化する複数の浄化処理室４〜８と、その最下流部に位置する最下流浄化処理室８から導出された浄化水を貯留する浄化水貯留室９と、この浄化水貯留室９から導出された浄化水を貯留する浄化水貯留槽２とを備えているため、トイレから排出管３を介して導出された排水中の紙および粗大異物等の汚泥成分を最上流浄化処理室４内において沈殿分離した後に、この最上流浄化処理室４から第１〜第３中流浄化処理室５〜７および最下流浄化処理室８に順次導出された処理水中の汚泥成分を微生物の作用等により段階的に浄化した状態で、この浄化水を上記浄化水貯留室９および浄化水貯留槽２内に導出して貯留することができる。したがって、上記浄化水貯留室９内に貯留された浄化水を給水手段２８によってトイレの給水タンクに供給する等により、有効に利用することが可能となる。
そして、上記排水浄化装置の最上流部に位置する最上流浄化処理室４に、排水を吸引するための開口部（吸引口）４０を設けるとともに、上記最上流浄化処理室４の下流側に配設された第１〜第３中流浄化処理室５〜７および最下流浄化処理室８内の処理水を最上流浄化処理室内に還流させる還流通路３５を有する還流手段と、上記浄化水貯留槽２からなる浄化水貯留室内に貯留された浄化水を最上流浄化処理室４内に供給する浄化水供給手段４７とを設けたため、バキュームカー等に設けられた排水吸引手段の吸引ホースを、最上流浄化処理室４の開口部４０に挿入して、その内部の排水を吸引することにより、各浄化処理室４〜９の内部に収容された排水および処理水を順次外部に導出した後、その内壁面を洗浄することができる。
すなわち、上記排水吸引手段により最上流浄化処理室４内に収容された排水を外部に導出した後に、上記還流通路３５に設けられた第１，第２開閉弁（開閉手段）３６，３７を順次開放した状態で、最上流浄化処理室４内に導入された処理水を吸引して外部に導出する作業を継続することにより、第１〜第３中流浄化処理室５〜７および最下流浄化処理室８内から上記還流通路３５を介して最上流浄化処理室４内に還流された処理水を順次外部に導出することができる。そして、上記浄化水供給手段４７から供給される洗浄水によって最上流浄化処理室４の内壁面に付着した汚泥成分等を除去するとともに、最上流浄化処理室４および第１，第２中流浄化処理室５，６内に上記浄化水からなる洗浄水を充填することができる。
したがって、各浄化処理室４〜８の上端部に形成された開口部４０〜４３に上記吸引ホースを順番に挿入してそれぞれ個別に内部の排水または処理水を外部に導出する等の繁雑な作業を要することなく、各浄化処理室４〜８の内部を迅速かつ容易に空にすることができる。このため、野外演奏会等のイベント開催時または災害の発生時等に、所定個所に一時的に設置された上記排水浄化装置を撤去する作業を容易かつ適正に行うことができる。
また、公園等において定常的に設置された公衆トイレ用の排水浄化装置を定期点検する際または補修する際等においても、各浄化処理室４〜８を空にするとともに、上記浄化処理槽１に設けられた各浄化処理室４〜８の内部を洗浄することにより、上記定期点検作業および補修作業等を容易に行うことができるという利点がある。なお、上記排水および処理水の導出後に、最上流浄化処理室４および第１，第２中流浄化処理室５，６内を浄化水によって満たすことができるようにするために、上記浄化水貯留槽２の容量を、最上流浄化処理室４および第１，第２中流浄化処理室５，６の総容量に略等しい値に設定することが望ましい。
また、上記実施形態では、浄化処理槽１の浄化水貯留室９内に貯留された浄化水を、第１，第３中流浄化処理室５，７および最下流浄化処理室８の上部から洗浄水としてそれぞれ供給する洗浄パイプ３１〜３３を備えた上記給水手段２８からなる浄化水供給手段を設けたため、上記第１〜第３中流浄化処理室５〜７および最下流浄化処理室８内の処理水を最上流浄化処理室４内に還流させて順次外部に導出させる際に、上記各浄化処理室５〜８の内壁面に付着した汚泥成分等を、上記浄化水供給手段から供給される洗浄水により効果的に除去することができるという利点がある。
さらに、上記実施形態では、排水浄化装置の第３中流浄化処理室７内に充填される貝殻・珊瑚接触材１５として、少なくとも内面側の真珠層ｂが除去されて多孔質の角柱層ｃが露出したカキ殻等を使用したため、この貝殻・珊瑚接触材１５と、上記第３中流浄化処理室７内に導入された処理水中の汚泥成分を分解処理する微生物との親和性を高めて、これらを好適に繁殖させることができる。したがって、上記多孔質の角柱層ｃにおいて繁殖した微生物により、処理水中の汚泥成分を効果的に分解処理して排水を効率よく浄化することができる。しかも、上記排水浄化装置の設置当初から、上記微生物の分解処理機能等を発揮させることができるため、上記排水浄化装置により浄化処理された浄化水を外部に放出した場合に、環境汚染が発生するのを効果的に防止することができるとともに、上記浄化水をトイレの洗浄水として利用することにより、水資源の有効利用を図ることができるという利点がある。
また、上記第１中流浄化処理室５および第３中流浄化処理室７において排水がばっ気処理されることにより、処理水が酸性化した場合には、上記貝殻・珊瑚から炭酸カルシウム（ＣａＣＯ２）を迅速に溶解させて、上記処理水を中和することができる。すなわち、上記真珠層ｂが除去された貝殻は、その溶解が進行し易いという特性を有しているため、酸性化した処理水を効果的に中性化できるという利点がある。
しかも、上記のように第３中流浄化処理室７において処理水が中性化されるので、太陽虫等の原生動物および腔腸動物を多量に発生、繁殖させることができる。このため、上記処理水中に存在する大腸菌等の細菌を、上記原生動物等に補食させて絶滅させることにより、上記排水浄化処装置から導出される浄化処理水中に細菌が混入するのを効果的に防止することができる。
さらに、上記処理水にリン成分が含有されている場合には、下式に示すように、上記炭酸カルシウムから遊離したＣａイオンと、処理水中のリンイオン（ＨＰＯ４）とを効果的に反応させることにより、処理水を迅速に中性化してリン酸カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）（ＰＯ４）３）を生成することができる。そして、上記リン酸カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）（ＰＯ４）３）を、浄化水貯留室９に配設された上記活性炭収容体２２中の活性炭に吸着させて回収することにより、これを肥料等として使用可能であるという利点がある。
５Ｃａ＋３ＨＰＯ４  →  Ｃａ（ＯＨ）（ＰＯ４）３＋３Ｈ２Ｏ
なお、上記処理水中のリン酸カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）（ＰＯ４）３）は、その一部が最下流浄化処理室８内において沈殿するとともに濾過体１７により吸着され、その残りが上記活性炭吸着室２２内において活性炭に吸着されることとなる。上記処理水中に残存する微量のリン成分を除去するためには、上記活性炭吸着室２２内に、カキ殼等の貝殻が充填されたリン吸着筒を配設した構造とすることが望ましい。
また、上記実施形態では、図５に示すような循環手段２５を設け、浄化水貯留室９内の処理水を吸引して上記活性炭収容体２２の下方部に吐出することにより、上記浄化水貯留室９内に処理水を循環させるように構成したため、上記処理水中の色素成分を、活性炭収容体２２内に収容された石炭系活性炭により効果的に吸着して脱色作用を向上させることができるという利点がある。
さらに、上記実施形態では、第３中流浄化処理室７の上流側にプラスチック製接触材１１が充填された第１中流浄化処理室５と、この第１中流浄化処理室５において処理された処理水中の不純物等を沈殿させる沈殿室からなる第２中流浄化処理室６を配設し、排水をある程度浄化した状態で、第３中流浄化処理室７に供給するように構成したため、この第３中流浄化処理室７内に配設されたカキ殼等の貝殼が早期に汚損されたり、貝殻が溶解して消失したりするのを効果的に抑制できるという利点がある。
なお、上記実施形態では、浄化処理槽１の最下流部に配設された浄化水貯留室９とは別体に形成された浄化水貯留槽２を設け、上記浄化水貯留室９から導出管３０を介して導出された浄化水を浄化水貯留槽２内に貯留するように構成した例について説明したが、上記浄化水貯留室９に浄化水貯留槽２を連設することにより、これらを一体化した構造としてもよく、あるいは上記浄化水貯留室９の容量を大きくすることにより、上記浄化水貯留槽２を省略した構造としてもよい。
また、上記浄化水貯留槽２内に貯留された浄化水を最上流浄化処理室４内に供給する浄化水供給手段４７を設けるとともに、上記浄化水貯留室９内に貯留された浄化水を第１，第３中流浄化処理室５，７および最下流浄化処理室８内に洗浄水として供給する洗浄パイプ３１〜３３を有する給水手段２８を設けてなる上記実施形態に代え、浄化水貯留室９内に貯留された浄化水を最上流浄化処理室４内に供給する浄化水供給手段と、上記浄化水貯留槽２内に貯留された浄化水を第１，第３中流浄化処理室５，７および最下流浄化処理室８等内に供給する浄化水供給手段とを設けた構造としてもよい。
さらに、上記第１，第３中流浄化処理室５，７内の処理水を最上流浄化処理室４内に還流させる還流通路３５を有する還流手段に代え、処理水移送ポンプまたはエアリフト（圧縮間空気を用いた移送手段）を設けることにより、上記処理水を強制的に最上流浄化処理室４内に還流させるようにしてもよい。
また、図７に示すように、上記浄化水貯留室９内に貯留された浄化水を吸引する第１吸引パイプ５１と、浄化水貯留槽２内に貯留された浄化水を吸引する第２吸引パイプ５２と、両吸引パイプ５１，５２の合流部よりも上流側に配設された給水ポンプ５３と、各浄化処理室４〜８内に洗浄水を供給する洗浄パイプ５４〜５７とを有する浄化水供給手段５８を設け、上記両吸引パイプ５１，５２に設けられた開閉弁５９，６０の一方を閉止するとともに他方を開放した状態で、上記給水ポンプ５３を作動させることにより、上記浄化水貯留室９または浄化水貯留槽２内の浄化水を吸引して上記各浄化処理室４〜８内に選択的に供給することにより、各浄化処理室４〜８の内壁面に付着した汚泥成分等を順次除去するように構成してもよい。また、必要に応じて上記洗浄パイプ５４〜５７に設けられた開閉弁を閉止した状態で、上記浄化水貯留室９または浄化水貯留槽２内の浄化水を、浄化水供給手段５８を介してトイレの給水タンクに供給するように構成することにより、上記浄化水の有効利用を図ることができる。
さらに、浄化処理槽１の最下流部に設けられた浄化水貯留室９内に、図８に示すように、複数の活性炭収容体２２ａ〜２２ｃを設置するとともに、循環ポンプ２３から吐出された処理水を各活性炭収容体２２ａ〜２２ｃの下方部にそれぞれ吐出させる分岐管２４ａ〜２４ｃを設け、この分岐管２４ａ〜２４ｃの上流部に位置する循環パイプ２４に設けられた圧力計６１の検出圧力に応じて各分岐管２４ａ〜２４ｃに設けられた自動開閉弁６２ａ〜６２ｃを開閉制御することにより、使用する活性炭収容体２２ａ〜２２ｃを順次切り換えるように構成してもよい。
すなわち、上記分岐管２４ａに設けられた自動開閉弁６２ａを開放するとともに、他の自動開閉弁６２ｂ，６２ｃを閉止した状態で、上記循環ポンプ２３を作動させることにより、上記圧力計６１により処理水の供給圧力を検出しつつ、第１の活性炭収容体２２ａに処理水を供給する。この第１の活性炭収容体２２ａに目詰まりが生じる等により、その処理能力が低下すると、上記圧力計６１の検出圧力が上昇するため、これに対応して上記自動開閉弁６２ａ〜６２ｃの開閉制御を実行することにより、使用する活性炭収容体２２ａ〜２２ｃを順次切り換えるようにする。このように構成することにより、各活性炭収容体２２ａ〜２２ｃの使用時期および頻度を適正に設定してランニングコストを低下させることができるという利点がある。
なお、上記浄化水貯留室９内に複数の活性炭収容体２２ａ〜２２ｃを設置するとともに、図９に示すように、各活性炭収容体２２ａ〜２２ｃの下方部にそれぞれ処理水を供給して循環させる複数の循環ポンプ２３ａ〜２３ｃおよび循環パイプ２４ａ〜２４ｃを有する循環手段２５ａ〜２５ｃを個別に設けた構造としてもよく、あるいは容量の大きな単一の循環ポンプ（図示せず）により、各活性炭収容体２２ａ〜２２ｃの下方部に対して同時に処理水を供給するように構成してもよい。
また、図１０に示すように、浄化水貯留槽２からなる浄化水貯留室内に貯留された浄化水の異常、つまり浄化水貯留槽２内に貯留された浄化水の量が基準値以上となってこの貯留槽２が満杯になり、または貯留された浄化水の水質が低下してｐｈ、色度（濁度）、残留塩素濃度の何れかが基準値よりも悪化する等の異常が発生したか否かを検出する異常検出手段６３と、この異常検出手段６３において異常が検出された場合に異常検出信号を管理部６４に送信する送信手段６５を設けた構造としてもよい。この構成によれば、上記浄化処理槽１に設けられた各浄化処理室４〜８による排水の浄化機能が低下し、あるいは多量の排水が一時に排水処理槽１に導入される等の事態が発生し、各浄化処理室４〜８による排水の浄化機能が不足した状態になった場合に、上記異常検出手段６から管理部６４に対して異常検出信号が出力されることにより、点検作業および補修作業等が必要であることを管理者に対して適正に認識させることができる。
また、図１１に示すように、浄化処理槽１の最上流浄化処理室４と並列に排水貯留槽６６を設けるとともに、上記最上流浄化処理室４内に収容された排水を排水貯留槽６６内に移送する移送ポンプ６７および移送管６８を備えた移送手段６９を設けることにより、必要に応じて最上流浄化処理室４内の排水を排水貯留槽６６内に移送するように構成してもよい。
例えば、上記浄化水貯留槽２内に貯留された浄化水の異常を検出する異常検出手段６３の検出信号に応じ、浄化水貯留槽２内が浄化水で満杯になり、あるいは最上流浄化処理室４内に大量の排水が流入して上記浄化水の水質が低下する等の異常が発生したことが検出された場合に、制御手段４８から上記移送ポンプ６７作動指令信号を出力してこの移送ポンプ６７を作動させることにより、最上流浄化処理室４内の排水を排水貯留槽６６内に移送した後、制御手段４８から浄化水供給手段４５の給水ポンプ４６に作動指令信号を出力してこの給水ポンプ４６を作動させることにより、浄化水貯留槽２内の浄化水を浄化処理槽１の最上流浄化処理室４等の内部に供給するように構成してもよい。なお、図１０および図１１において、４７ａは、浄化水供給手段４７により浄化処理室４〜６に供給される浄化水の供給方向を切り換える三方切換弁である。
図１１に示すように、浄化処理槽１の最上流浄化処理室４と並列に排水貯留槽６６を設け、上記最上流浄化処理室４内に収容された排水を、移送手段６９により排水貯留槽６６内に移送するように構成した場合には、排水を吸引して外部に導出する作業の２回分を同時に行うことができるため、上記浄化処理槽１の点検作業および補修作業等を行う周期を約２倍に延ばすことができる。したがって、上記浄化処理槽１の点検作業および補修作業等を行う際に、その内部を洗浄水によって浄化する作業の回数を減らすことができるという利点がある。なお、上記移送ポンプ６７により最上流浄化処理室４内の排水を排水貯留槽６６内に強制的に移送するようにした上記実施形態に代え、最上流浄化処理室４内の排水をオーバフローさせることにより、上記排水貯留槽６６内に上記排水を移送させるように構成してもよい。
また、図１２に示すように、トイレから排出された汚水、または生ゴミをディスポーザにより微粉砕することによりされた生成された雑排水等の汚泥成分を含有する排水を段階的に浄化する複数の浄化処理室４〜８と、その最下流部に位置する最下流浄化処理室８から導出された浄化水を貯留する浄化水貯留室９を有する浄化処理槽１と、この浄化水処理槽１の最下流部に連設された浄化水浄化水貯留槽２と、上記浄化水処理槽１の最上流部に位置する最上流浄化処理室４と並列に設置された汚泥処理槽７０と、上記最上流浄化処理室４内に収容された排水を汚泥分解槽に移送する移送管等からなる移送手段７１とを設けるとともに、この移送手段７１を介して上記汚泥分解槽７０に移送された排水中の汚泥成分を嫌気分解処理する嫌気分解室７２と、この嫌気分解室７２から導出された処理水を好気分解処理する好気分解室７３と、この好気分解室７３から導出された処理水を沈殿分離処理する沈殿分離室７４とを上記汚泥分解槽７０に設けた構造としてもよい。
上記嫌気分解室７２には、移送手段７１を介して最上流浄化処理室４内からオーバフローまたは強制的に移送された排水中の汚泥成分を構成する有機物を嫌気条件下で分解してメタンガスを生成するメタン菌が収容されている。また、上記好気分解室７３には、嫌気分解室７２から導出された処理水中の残存有機成分の分解およびアンモニアの硝化等を行う好気性生物が収容されている。そして、上記好気生分解室７３により分解処理されて沈殿分離室７４に導出された処理水は、この沈殿部隣室７４内において沈殿処理された後、散水または放水され、あるいは防火水等として再利用される。
また、上記嫌気分解室７２には、その内部に収容された排水の一部を循環させる循環パイプ７５が設けられている。この循環パイプ７５には、ボイラ７６から供給される廃熱または蒸気によって上記循環パイプ７５内を循環する排水中の汚泥成分を７０°Ｃ以上に加熱することにより、汚泥成分中の繊維質や角質の分解を促進するとともに、上記嫌気分解室７２内の温度を、３５°Ｃ〜３７°Ｃ程度のメタン発酵菌による中温発酵に適した温度、または５３°Ｃ〜５６°Ｃ程度のメタン発酵菌による高温発酵に適した温度に加熱する加熱器７７からなる加熱手段が設けられている。上記ボイラ７６は、嫌気分解室７２において生成されたメタンガスを燃料とし、上記浄化水貯留槽２内の浄化水を加熱することにより蒸気を生成するように構成されている。
上記の構成によれば、最上流浄化処理室４内から汚泥分解槽７０に移送手段７１を介して移送された排水中の汚泥成分を、上記嫌気分解室７２、好気分解室７３および沈殿分解室７４内において段階的に浄化処理することにより、上記汚泥成分を効率よく分解処理することができるため、上記浄化処理槽１の処理能力を超えた排水が供給された場合においても、これを容易に浄化処理することができるとともに、上記浄化処理槽１の点検作業および補修作業等を行う際に、その内部を洗浄水によって浄化する作業の回数を減らすことができる。しかも、上記嫌気分解室７２において生成されたメタンガス等のバイオガスをボイラ７６等の燃料として有効に利用することができるという利点がある。
また、上記実施形態では、移送手段１７を介して汚泥分解槽７０の嫌気分解室７２に移送された排水中の汚泥成分を７０°Ｃ以上に加熱することにより、汚泥成分中の繊維質や核質の分解を促進する加熱手段７７を設けたため、汚泥分解槽７０の嫌気分解室７２に移送された排水中の汚泥成分を所定温度に加熱して上記繊維質や核質の分解を促進することができるとともに、嫌気分解室７５の内部をメタン菌の発酵作用に適した温度に加熱することにより、上記排水をさらに効果的に浄化処理できるという利点がある。
また、図１３に示すように、トイレから排水管３を介して排出された汚水、または生ゴミをディスポーザにより微粉砕することによりされた生成された雑排水等の汚泥成分を含有する排水を段階的に浄化する排水処理槽１と、この浄化水処理槽１の最下流部に連設された浄化水貯留槽２と、上記排水処理槽１と並列に設置された汚泥処理槽８０とを備え、上記排水処理槽１の上流部に位置する浄化処理室４，５内の排水を上記汚泥処理槽８０に移送する移送手段８１とを設け、この移送手段８１から移送された排水中の汚泥成分を上記汚泥処理槽８０で分解処理するようにしてもよい。
上記排水処理槽１には、例えば図２及び図７に示す実施形態と同様に、最上流部に位置する沈殿分離室からなる最上流浄化処理室４と、その下流側に位置する接触ばっ気処理室からなる第１中流浄化処理室５と、その下流側の沈殿室からなる第２中流浄化処理室６と、その下流側の接触濾過室からなる第３中流浄化処理室７と、各浄化処理室４〜８の最下流部に位置する沈殿濾過室からなる最下流浄化処理室８と、この最下流浄化処理室８から導出された処理水を脱色処理して貯留する浄化水貯留室９と、この浄化水貯留室９及び上記浄化水貯留槽２内の浄化水を吸引して上記各浄化処理室４〜８内に選択的に供給するとともに、必要に応じて上記浄化水をトイレの給水タンクに供給する給水手段５８とが設けられている。
また、汚泥処理槽８０には、上記最上流浄化処理室（沈殿分離室）４または第１中流浄化処理室（接触ばっ気処理室）５から移送手段８１を介して移送された排水中の汚泥成分を分解処理する分解処理室８２と、この分解処理室８２から導出された排水を貯留する排水貯留室８３と、この排水貯留室８３に貯留された排水を必要に応じて上記分解処理室８２に返送する移送ポンプ８４および返送管８５を備えた返送手段８６と、上記分解処理室８２内で汚泥成分が分解処理されることにより生成されたガス成分を排気する排気管８７とが設けられている。
上記分解処理室８２には、杉チップ、おがくず等の木質系またはプラスチック系の接触材８８が充填され、この接触材８８中の微生物が汚泥成分を分解することにより生成されたガスが上記排気管８７を介して大気中に排出されるようになっている。具体的には、下記送風手段８９から供給される温風または空気が上記分解処理室８２内に送り込まれることにより、上記接触材８８中において生息した好気性微生物の活動が活発化して汚泥成分中の有機物及び窒素化合物等を食べることにより、その一部が微生物に取り込まれるとともに、残りがアンモニアＮＨ３、窒素Ｎ２、二酸化炭素ＣＯ２及び水蒸気Ｈ２Ｏ等の無害なガス成分に分解された後、上記排気管８６から外部に排出されるように構成されている。
また、分解処理室８２には、ボイラ等の熱発生源から導出された７０°Ｃ程度の温風と、常温の外気とを選択的に供給する送風手段８９が設けられている。そして、上記移送手段８１を介して汚泥処理槽８０に移送された排水中の汚泥成分を上記微生物によって分解、消化する初期段階では、上記送風手段８９を介して上記分解処理室８２内に所定温度の温風を供給し、その内部を５３°Ｃ〜５０°Ｃ程度の温度に加熱することにより上記微生物を活性化させる。この微生物による上記汚泥成分の分解、消化が始まり、その分解熱等に応じて上記分解処理室８２内の温度が上昇すると、上記送風手段８９を介して上記分解処理室８２内に常温の外気を供給することにより、好気性微生物を活性化させて上記汚泥成分の分解、消化を促進させるように制御する。
また、上記微生物の活動に応じて分解処理室８２内の汚泥成分が消費されるに応じ、上記排水貯留室８３内の貯留された排水を、返送手段８６を介して分解処理室８２内に返送する。この排水の返送量は、上記汚泥成分を分解、消化する微生物に過大な負荷を与えることなく、その活動を効果的に促進できるような値に調節することが好ましい。
上記のように構成した場合には、排水処理槽１の上流部に位置する浄化処理室４，５内から移送手段８１を介して上記汚泥処理槽８０内に移送された排水中の汚泥成分を、上記汚泥処理槽８０において全て分解処理することができるため、上記汚泥処理槽８０において発生した余剰汚泥を焼却処理したり、分解処理後の排水を放流し、あるいは汲み取り処理したりする等の手段を講じることなく、上記排水を適正に分解処理できるという利点がある。また、上記浄化処理槽１等の点検作業および補修作業等を行う周期を大幅に長くすることにより、上記作業を行う度に必要とされる煩雑な洗浄作業を簡略化できるという利点がある。
なお、上記図１３に示す実施形態においても、浄化処理槽１の最下流部に別体の浄化水貯留槽２を設ける必要はなく、上記浄化水貯留室９に浄化水貯留槽２を連設することにより、これらを一体化した構造としてもよく、あるいは上記浄化水貯留室９の容量を大きくすることにより、上記浄化水貯留槽２を省略した構造としてもよい。
【産業上の利用可能性】  以上のように本発明に係る排水浄化装置は、トイレから排出された汚水、または生ゴミをディスポーザにより微粉砕することによりされた生成された雑排水等の汚泥成分を含有する排水を迅速かつ高度に浄化処理することができるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年7月26日(2007.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トイレから排出された汚水等の汚泥成分を含有する排水を段階的に浄化する複数の浄化処理室と、その最下流部に位置する最下流浄化処理室から導出された浄化水を貯留する浄化水貯留室とを備えた排水浄化装置において、上記浄化処理室と並列に設置された汚泥処理槽と、上記浄化処理室内に収容された排水を汚泥処理槽に移送する移送手段とを備え、上記汚泥処理槽に、移送手段により移送された排水中の汚泥成分を分解処理する分解処理室と、この分解処理室から導出された排水を貯留する排水貯留室とを設け、上記分解処理室で汚泥成分が分解されることにより生成されたガス成分を大気中に放出するとともに、上記排水貯留室内に貯留された排水を上記分解処理室内に返送して排水中の汚泥成分を分解することを特徴とする排水浄化装置。
【請求項２】
上記分解処理室に、熱発生源から導出された温風と、常温の外気とを選択的に供給する送風手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の排水浄化装置。
【請求項３】
上記汚泥処理槽に移送された排水中の汚泥成分を分解、消化する初期段階では、上記送風手段を介して分解処理室内に温風を供給することにより、その内部を５３°Ｃ〜５０°Ｃ程度の温度に加熱し、かつ上記汚泥成分の分解、消化が始まり、その分解熱湯に応じて分解処理室内の温度が上昇した段階では、上記送風手段を介して分解処理室内に常温の外気を供給することにより、好気性微生物を活性化させるように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の排水浄化装置。
【国際調査報告】
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