(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性排水を土壌細菌の作用で浄化するシステムに前記排水の一部を前記システムから取り出して腐植物質と接触させ、しかる後に前記排水の一部を前記システムへ返送する工程が付随する排水浄化システムにおいて、
前記工程が前記システムから取り出された前記排水の一部を流入させる貯水槽と、前記貯水槽への前記腐植物質の供給手段と、前記貯水槽の前記排水を前記システムへ返送する手段とからなり、
前記腐植物質が無機物質を含む微細粒子であって、前記微細粒子の量が０．０５〜３重量％の範囲にある水との混合物の形態で前記供給手段により連続的および間欠的のいずれかの態様で供給され、
前記供給手段は、前記微細粒子と水とを混合することができる攪拌機付きの混合槽と、前記混合槽へ前記微細粒子を連続的および間欠的のいずれかの態様で投入可能なホッパーと、前記微細粒子と水との混合物を前記貯水槽へ送る輸送手段とを備え、前記混合物は、前記貯水槽で処理する１日当たりの前記排水の量の０．５／１０００〜５／１０００を前記排水に添加して前記システムへ返送し、
前記混合槽の容積が前記貯水槽の容積の０．５〜１％であることを特徴とする前記排水浄化システム。
【請求項２】
前記貯水槽が前記排水浄化システムにおける培養槽である請求項１に記載の排水浄化システム。
【請求項３】
前記微細粒子における前記無機物質の含有量が５０〜９０重量％である請求項１または２に記載の排水浄化システム。
【請求項４】
前記無機物質に珪酸塩化合物が含まれる請求項１〜３のいずれかに記載の排水浄化システム。
【請求項５】
前記珪酸塩化合物が軽石、安山岩、流紋岩、火山ガラス、ゼオライト、グリーンタフ、珪藻土、粘土鉱物のいずれかである請求項４記載の排水浄化システム。
【請求項６】
前記微細粒子が５０メッシュ以上のものである請求項１〜５のいずれかに記載の排水浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、農業集落排水等の有機性排水を浄化するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特公平５−１０９９９号公報には、この種の浄化システムと、このシステムに附随する種汚泥の簡易製造装置とが開示されている。この簡易製造装置は、外筐体と内筒体とを有し、内筒体には腐植物質を含むペレットが充填され、外筐体には浄化処理システムからの有機性排水の一部が導かれる。導かれた有機性排水は、内筒体を下から上へと通り抜けるようにして外筐体の内部を循環し、循環する間にペレットと接触し、その接触を通じて排水の浄化に役立つ土壌細菌群の増殖と代謝機能の活性化とが促進される。このような細菌群を含む有機性排水は種汚泥として取り出され、浄化システムへ返送される。浄化システムとこの簡易製造装置との間でこのように排水の一部をやりとりすることによって、浄化システムにおける細菌群を常に活性化した状態に維持することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記公知のシステムにおける種汚泥の簡易製造装置では、腐植物質を含むペレットが内筒体の内部で互いに密に接触しているから、多量のペレットを使用してもペレットと排水との接触面積はそれほど増加しない。特に、簡易製造装置の運転が長期に及ぶとペレットは細粒となって内筒体に高密度で充填された状態になるから、ペレットと排水とが広い面積で接触することは一層困難になる。このような状態の内筒体は、それを外筐体から取り出して使用済みのペレットを廃棄し、新規のものを充填しなければならず、ペレットを無駄にすることが多い。そればかりではなく、内筒体の取り出しにはクレーン等の重機を使用しなければならず、ペレットを交換するたびに多大の費用と時間とが必要になる。
【０００４】
この発明は、有機性排水の浄化システムにおいて、腐植物質と排水との広い面積での接触を可能にするとともに腐植物質の交換を不要にして、前記公知技術に見られるような諸問題の解消を課題にしている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題解決のために、この発明が対象とするのは、有機性排水を土壌細菌の作用で浄化するシステムに前記排水の一部を前記システムから取り出して腐植物質と接触させ，しかる後に前記排水の一部を前記システムへ返送する工程が付随する排水浄化システムである。
【０００６】
かかる排水浄化システムにおいて、この発明が特徴とするところは、次のとおりである。前記腐植物質が無機物質を含む微細粒子であって、前記微細粒子の量が０．０５〜３重量％の範囲にある水との混合物の形態で前記供給手段により連続的および間欠的のいずれかの態様で供給され、前記供給手段は、前記微細粒子と水とを混合することができる攪拌機付きの混合槽と、前記混合槽へ前記微細粒子を連続的および間欠的のいずれかの態様で投入可能なホッパーと、前記微細粒子と水との混合物を前記貯水槽へ送る輸送手段とを備え、前記混合物は、前記貯水槽で処理する１日当たりの前記排水の量の０．５／１０００〜５／１０００を前記排水に添加して前記システムへ返送し、前記混合槽の容積が前記貯水槽の容積の０．５〜１％である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
添付の図面を参照して、この発明に係る排水浄化システムの詳細を説明すると、以下のとおりである。
【０００８】
図１は、排水浄化システムの一例を示すフローチャートである。この排水浄化システムでは、図の左方から農業集落排水等の有機性排水１が調整槽２へ供給され、排水１はさらに反応槽３、分離槽４へと進み、分離槽４では浄化された排水１が分離されて処理水６となって外へ出るとともに、分離槽４における排水１の一部を必要に応じて調整槽２や反応槽３へ返送することができるというシステムを有し、このシステムには、分離槽４の排水１の一部である排水１２を、必要なら分離槽４の汚泥とともに、培養槽７へ導く工程が付随している。培養槽７には、これに並置された腐植物質供給装置８から腐植物質を微細粒子の形態で含む第１混合水３１(図２参照)が供給される。培養槽７からは、排水１２が土壌細菌を多量に含む第２混合水３２となって調整槽２や反応槽３に返送される。この第２混合水３２には汚泥の含まれることがある。調整槽２は前処理槽と呼ばれることがあり、反応槽３は処理槽とかばっ気槽とか呼ばれ、分離槽４は沈殿槽と呼ばれることがある。これらの貯水槽には、当該技術分野において周知慣用のものを使用することができる。
【０００９】
図２は、図１における培養槽７と供給槽８との断面図である。培養槽７には、分離槽４からの排水１２と供給槽８からの第１混合水３１とが供給される。培養槽７は、散気管１４と第１送水管１６とを有し、散気管１４からの給気による好気的条件下で排水１２と第１混合水３１とを混合する。
【００１０】
供給装置８は、給水装置２０、ホッパー２２、モータ２３によって駆動される攪拌機２４および培養槽７へつながる第２送水管２６とを有し、第２送水管２６には送水ポンプ２７が取り付けられている。給水装置２０は給水槽等であって、ここからは、培養槽７の排水１２と混合して土壌細菌を増殖させるのに適した混合用の水２１が連続的または間欠的に供給される。混合用の水２１の一例には、図１の処理水６がある。ホッパー２２には、腐植物質と無機物質を主成分とする微細粒子３０が投入されており、フィーダ２５を介して連続的または間欠的にこの微細粒子３０が供給槽８へ送られる。水２１と微細粒子３０とは攪拌機２４によって混合されて第１混合水３１となり、ポンプ２７によって培養槽７へ送られる。
【００１１】
培養槽７では、散気管１４の作用により第１混合水３１と排水１２とが微細粒子３０とともに好気的条件で混合攪拌されて第２混合水３２となる。第２混合水３２では、かかる攪拌の下にその中に含まれる土壌細菌の増殖と代謝機能の活性化とが促進され、図１の排水１に対する浄化能力が向上する。この第２混合水３２は、第１送水管１６を通り調整槽２および／または反応槽３に返送される。
【００１２】
かような供給装置８において、微細粒子３０には、腐植物質と無機物質との混合物からなり、好ましくは５０メッシュ以上の粒度を有するものが使用される。無機物質には、好ましくは鉱物粒子、より好ましくは珪酸塩を含む鉱物粒子、さらに好ましくは軽石、安山岩、流紋岩、火山ガラス、ゼオライト、グリーンタフ、珪藻土、粘土鉱物等の珪酸塩を含む鉱物粒子が使用される。微細粒子３０において、無機物質は５０〜９０重量％を占め、腐食物質を主成分とする有機物が残余の部分を占めている。微細粒子３０の使用量は、第１混合水３１において０．０５〜３重量％の範囲にあることが好ましい。また、第１混合水３１は、培養槽７で処理する１日当たりの排水１２の量の０．５／１０００〜５／１０００程度をポンプ２７によって連続的または間欠的に排水１２に添加することが好ましい。このように第１混合水３１の使用量は、排水１２の量に比して非常に少ないから、供給槽８の内容積は、通常であれば培養槽７の内容積の０．５〜１％で足りる。ただし、図２では供給槽８の構造を明示するために、供給槽８が培養槽７と同程度の大きさで示されている。また、培養槽７は、従来技術のうように腐植物質のペレットを充填するための容器を内蔵する必要がないから、内容積の小さいもので足りる。
【００１３】
図３は、供給装置８から培養槽７への微細粒子３０を含む第１混合水３１の供給パターンと、培養槽７から調整槽２および／または反応槽３への第２混合水３２の返送パターンとを例示する図面である。図３の（ａ）は、第１混合水３１が培養槽７へ間欠的に供給され、その供給と供給との間において培養槽７から調整槽２および／または反応槽３へと第２混合水３２が返送される。第２混合水３２には、汚泥が含まれることもある。（ａ）の例は、第１混合水３１の供給と第２混合水３２の返送とが間欠的であって、一般にＢＯＤ値の高い食品関係や畜産関係の排水浄化に適している。また、図３の（ｂ）は、第１混合水３１が間欠的に供給される一方、培養槽７からは第２混合水３２が連続的に返送される。（ｂ）の例は、ＢＯＤ値が比較的低い生活排水の浄化に適している。
【００１４】
図４は、図１の培養槽７と供給槽８とが一体となって培養槽４７を形成している場合の浄化システムの部分図である。培養槽４７は、散気管１４、送水管１６、ホッパー２２、攪拌機２４を有し、分離槽４からは排水１２が供給される。排水１２は、汚泥を含む場合がある。ホッパー２２からは、フィーダ２５を介して微細粒子３０が供給される。排水１２と微細粒子３０とは好気的条件下に混合されて、土壌細菌の増殖と代謝機能の活性化とが促進された第３混合水５３となり、第１送水管１６から調整槽２等へ返送される。この第１送水管１６には、第３混合水５３を間欠的に返送することができるように、ポンプ５７が取り付けられている。この態様の培養槽４７もまた、従来技術のように腐植物質のペレットを充填するための容器を内蔵する必要がない。
【００１５】
排水１２と腐植物質３０とを混合して土壌細菌の増殖と活性化とを図る工程が附随するこの発明の排水浄化システムは、図１に例示の態様の他に、調整槽２や反応槽３、分離槽４のいずれかが複数の槽からなる態様、調整槽２と反応槽３とが一体化している態様、調整槽２や反応槽３、分離槽４に加えてその他の目的の貯水槽を有する態様等で実施することが可能である。
【００１６】
【発明の効果】
この発明に係る排水浄化システムには、排水の一部を腐植物質と接触させる工程が附随しており、その工程は、培養槽である比較的小さな貯水槽と、この貯水槽への腐植物質の供給手段と、排水の返送手段とによって形成されているから、その工程を設けることと、その工程を維持管理することとには、例えばクレーン等の重機を必要としないから費用が嵩むということがない。この工程では、腐植物質が５０メッシュ以上の微細粒子の状態で使用されるから、腐植物質と排水との広い面積での接触が可能になるとともに、土壌細菌の速やかな増殖と代謝機能の活性化とが可能になる。腐植物質は、排水浄化システムを循環しながら消費されるから、従来のような腐植物質の交換が不要であり、かつ、腐植物質を無駄にすることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  排水浄化システムのフローチャート。
【図２】  培養槽と腐植物質供給装置の断面図。
【図３】  培養槽の運転態様を例示する図面。
【図４】  実施態様の一例を示す培養槽の断面図。
【符号の説明】
１      排水
７      貯水槽（培養槽）
８      供給手段混合槽（腐植物質供給装置）
１２      排水
１６      返送手段（第１送水管）
２２      供給手段（ホッパー）
２４      攪拌機
２６      輸送手段（第２送水管）
３０      微細粒子
３１      混合物（第１混合水）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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