(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性汚泥を利用した曝気槽と、この曝気槽に入るまでの汚水を処理する汚水流入設備と、この曝気槽から出た混合液が直接的にまたは間接的に入る沈澱槽と、この沈澱槽により処理された沈澱汚泥が入る汚泥処理設備と、この沈澱槽により処理された処理水が入る処理水流出設備とを備えた汚水処理装置おいて、前記曝気槽に空気を送る送風機を設け、前記汚水流入設備では流入汚水がポンプ井に入った後に曝気槽に供給され、前記汚泥処理設備では沈澱汚泥が汚泥分配槽により汚泥貯溜槽と濃縮槽とに分配され、前記沈澱槽から出た沈澱汚泥を抑制汚泥として前記汚泥処理設備の汚泥分配槽から濃縮槽を通って前記汚水流入設備のポンプ井に戻す循環通路を設けたことを特徴とする汚水処理装置。
【請求項２】
前記曝気槽内のペーハーを検出するペーハセンサを設け、このペーハセンサによるペーハーの検出値に基づき、前記送風機を駆動制御する駆動制御手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の汚水処理装置。
【請求項３】
前記汚水流入設備にはポンプ井から汚水を曝気槽へ直接的にまたは間接的に送るポンプと、このポンプ井の水位を検知する水位センサとを設けるとともに、このポンプの駆動時間を設定するタイマを設け、この水位センサからの検知信号、またはこのタイマからの指令信号に基づき、前記ポンプを駆動制御する駆動制御手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の汚水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、活性汚泥を利用した曝気槽を備えた汚水処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示す従来の汚水処理システムＳは、活性汚泥を利用した曝気槽１と、この曝気槽１に入るまでの汚水を処理する汚水流入設備２と、この曝気槽１から出た混合液が直接的にまたは間接的に入る最終沈澱槽３と、この最終沈澱槽３により処理された沈澱汚泥が入る汚泥処理設備４と、この最終沈澱槽３により処理された処理水が入る処理水流出設備５とを備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の汚水処理システムＳにおいては、前記汚水流入設備２からの流入汚水６を前記曝気槽１でのみ曝気処理するので、単位時間あたりの曝気能力（活性能力）が低下して汚泥の発生を抑制することが困難になるとともに、脱臭効果も不十分であり、曝気槽１や最終沈澱槽３や汚泥処理設備４を大型化しなければならない。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決して汚水処理装置を簡略化することを目的にしている。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
後記実施形態の図面（図２に示す第二実施形態）の符号を援用して本発明を説明する。
なお、図１に示す第一実施形態や図３（ａ）（ｃ）に示す第三実施形態や図３（ｂ）（ｃ）に示す第四実施形態については、本発明と直接的に関連しない。
【００１０】
請求項１の発明にかかる汚水処理装置は、活性汚泥を利用した曝気槽（１）と、この曝気槽（１）に入るまでの汚水を処理する汚水流入設備（２）と、この曝気槽（１）から出た混合液が直接的にまたは間接的に入る沈澱槽（３）と、この沈澱槽（３）により処理された沈澱汚泥が入る汚泥処理設備（４）と、この沈澱槽（３）により処理された処理水が入る処理水流出設備（５）とを備えている。前記曝気槽（１）に空気を送る送風機（３１）を設けている。前記汚水流入設備（２）では流入汚水（６）がポンプ井（８）に入った後に曝気槽（１）に供給される。前記汚泥処理設備（４）では沈澱汚泥が汚泥分配槽（１０）により汚泥貯溜槽（１１）と濃縮槽（２５）とに分配される。前記沈澱槽（３）から出た沈澱汚泥を抑制汚泥として前記汚泥処理設備（４）の汚泥分配槽（１０）から濃縮槽（２５）を通って前記汚水流入設備（２）のポンプ井（８）に戻す循環通路（２３）を設けている。
【００１１】
請求項１の発明では、流入汚水（６）のペーハー（例えばｐＨ８．０〜８．３）よりも、汚水流入設備（２）でペーハー（例えばｐＨ７．０〜６．８）が下がり、曝気槽（１）内でペーハー（例えばｐＨ６．２〜６．３）は曝気槽（１）への送風等によりさらに下がる。汚水流入設備（２）から曝気槽（１）にわたりペーハー（ｐＨ）が次第に下がってアルカリ性から中性を経て酸性になると、酸化による脱窒等により曝気能力（活性能力）を高めて汚泥の発生を抑制するとともに脱臭効果も高めることができる。また、活性化された沈澱汚泥が汚水流入設備（２）に戻るので、流入汚水（６）が曝気槽（１）に至る前処理段階である汚水流入設備（２）でも、この活性化沈澱汚泥により流入汚水（６）に対する曝気作用を生じ、汚水流入設備（２）での予備的曝気処理と曝気槽（１）での本来的曝気処理とを行う。そのため、活性化沈澱汚泥を循環させるだけの簡単な設備により、単位時間あたりの曝気能力（活性能力）を高めて汚泥の発生を抑制することができる。従って、汚泥処理負担を軽減して、汚水処理装置を簡略化することができる。
【００１２】
請求項２の発明においては、請求項１の発明にかかる汚水処理装置にあって、曝気槽（１）内のペーハー（ｐＨ）を検出するペーハセンサ（３２）を設け、このペーハセンサ（３２）によるペーハー（ｐＨ）の検出値（α）に基づき、前記送風機（３１）を駆動制御する駆動制御手段（３６）を設けている。請求項２の発明では、曝気槽（１）内のペーハー（ｐＨ）を確実に管理して、請求項１の発明の効果をより一層確実に発揮させることができる。
【００１３】
請求項３の発明においては、請求項１または請求項２の発明にかかる汚水処理装置にあって、汚水流入設備（２）にはポンプ井（８）から汚水を曝気槽（１）へ直接的にまたは間接的に送るポンプ（３３）と、このポンプ井（８）の水位を検知する水位センサ（３４，３５）とを設けるとともに、このポンプ（８）の駆動時間を設定するタイマ（３７）を設け、この水位センサ（３４，３５）からの検知信号、またはこのタイマ（３７）からの指令信号に基づき、前記ポンプ（３３）を駆動制御する駆動制御手段（３６）を設けている。請求項３の発明では、水位センサ（３４，３５）とタイマ（３７）とを適宜利用して、汚水流入設備（２）のポンプ井（８）から曝気槽（１）へ送る汚水の量を調節し易くなる。従って、曝気槽（１）を適性に管理して曝気能力（活性能力）をより一層高めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
〔第一実施形態及び第二実施形態〕
まず、本発明の第一実施形態と第二実施形態とを図面を参照して説明する。
【００１６】
図１に示す第一実施形態及び図２に示す第二実施形態にかかる最終汚水処理システムＳは、いずれも、活性汚泥を利用した曝気槽１と、この曝気槽１に入るまでの汚水を処理する汚水流入設備２と、この曝気槽１から出た混合液が直接的にまたは間接的に入る最終沈澱槽３と、この最終沈澱槽３により処理された活性化沈澱汚泥が入る汚泥処理設備４と、この最終沈澱槽３により処理された浄化処理水が入る処理水流出設備５とを備えている。なお、槽と池とは、設備の大小の相違はあるが、単なる表現上の差異であり、同一概念のものと解釈する。
【００１７】
前記曝気槽１は、いずれの実施形態も同様であり、微生物等の作用を利用した活性汚泥法により汚水を処理し、汚水中にある沈澱しにくい汚泥や溶解性物質を沈澱汚泥に変える機能を有する。この曝気槽１は、このような曝気処理前に、汚水から微細な砂等を沈澱除去する初沈処理も含む場合もある。
【００１８】
図１に示す第一実施形態の汚水流入設備２では、流入汚水６がマンホール７を通ってポンプ井８に入り、その後、汚水分配槽９で分配されて複数の曝気槽１に供給される。図２に示す第二実施形態の汚水流入設備２では、流入汚水６がポンプ井８に入り、その後、曝気槽１に供給される。
【００１９】
前記最終沈澱槽３は、いずれの実施形態も同様である。この最終沈澱槽３には前記曝気槽１から出た混合液が直接的または間接的に入る。この混合液は最終沈澱槽３で沈澱汚泥と処理水とに分離される。
【００２０】
図１に示す第一実施形態及び図２に示す第二実施形態の汚泥処理設備４では、前記最終沈澱槽３から出た沈澱汚泥が汚泥分配槽１０で分配されて複数の汚泥貯溜槽１１に供給され、その後、この各汚泥貯溜槽１１から出た貯溜汚泥が汚泥処理１２（例えば脱水処理）を経て瀘液１３と脱水ケーキ１４とに分けられる。この瀘液１３は例えば液体肥料に利用され、この脱水ケーキ１４は例えば固体肥料に利用される。また、前記最終沈澱槽３から出た沈澱汚泥は、汚泥分配槽１０を通さずに直接、各汚泥貯溜槽１１に供給されるとともに、前記汚水流入設備２の汚水分配槽９または前記曝気槽１に返送汚泥として戻される。その場合、この返送汚泥の量と、汚泥分配槽１０に供給される沈澱汚泥の量と、汚泥貯溜槽１１に供給される沈澱汚泥の量とは、適宜調節される。
【００２１】
前記処理水流出設備５では、いずれの実施形態でも、前記最終沈澱槽３から出た処理水が、放流水路１５で消毒等された後、河川等に放流水１６として排出される。
【００２２】
前記最終沈澱槽３により処理された処理水が分岐通路１７から流入するハーブ水路１８を備えている。このハーブ水路１８は、ハーブを植生させた流水溝であって、河川に近い構造になっており、汚水処理場で適宜距離だけ延設されている。このハーブとしては、日本ハッカとも言う和種ハッカを植生させ、そのほか洋種ハッカ（ペパーミントやスペアミントやキャットミントなど）を植生させてもよい。また、図示しないが、植生したハーブ以外に、ある程度加工したハーブを網に入れてこれをハーブ水路１８に浸してもよい。このハーブ水路１８を処理水が緩やかに流れてハーブと接触し、この処理水はハーブの成分を吸収してハーブ含有水に変化する。このハーブ水路１８から出たハーブ含有水は、循環通路１９により前記最終沈澱槽３に戻されるか、循環通路２０により前記放流水路１５に戻されるか、または通路２１により清掃水等の散水２２として利用される。なお、最終沈澱槽３から放流水路１５に供給される処理水の量と、最終沈澱槽３からハーブ水路１８に供給される処理水の量と、ハーブ水路１８から最終沈澱槽３に戻されるハーブ含有水の量と、ハーブ水路１８から放流水路１５に戻されるハーブ含有水の量とは、適宜調節される。
【００２３】
図１では、前記最終沈澱槽３から出た沈澱汚泥が、循環通路２３により、前記汚泥処理設備４の汚泥分配槽１０から前記汚水流入設備２のマンホール７に抑制汚泥として戻されているとともに、循環通路２４により、前記汚泥処理設備４を通らずに前記汚水流入設備２のマンホール７に抑制汚泥として戻されている。図２では、前記最終沈澱槽３から出た沈澱汚泥が、循環通路２３により、前記汚泥処理設備４の汚泥分配槽１０から濃縮槽２５を通って前記汚水流入設備２のポンプ井８に抑制汚泥として戻されているとともに、循環通路２４により、前記汚泥処理設備４を通らずに前記汚水流入設備２のポンプ井８に抑制汚泥として戻されている。なお、最終沈澱槽３から循環通路２４に供給される沈澱汚泥の量は、汚泥分配槽１０及び汚泥貯溜槽１１に供給される沈澱汚泥の量や、曝気槽１に戻される返送汚泥の量とともに、適宜調節される。
【００２４】
図１では、前記汚泥貯溜槽１１内の貯溜汚泥が、循環通路２６により、この汚泥貯溜槽１１から前記汚水流入設備２のマンホール７に減量汚泥として戻されている。図２では、前記汚泥貯溜槽１１内の貯溜汚泥が、循環通路２６により、この汚泥貯溜槽１１から前記汚水流入設備２のポンプ井８に減量汚泥として戻されている。この汚泥貯溜槽１１内には圧縮空気２７が強制導入されている。
【００２５】
図１に示す汚水流入設備２にあっては、曝気槽１に入る前で、且つ汚水曝気前処理部としてのポンプ井８とこの曝気槽１との間にある汚水分配槽９に、廃棄物投入口２８が設けられている。図１及び図２に示す汚泥処理設備４にあっては、最終沈澱槽３から出た沈澱汚泥を貯溜する汚泥貯溜槽１１とこの最終沈澱槽３との間で、汚泥分配槽１０に廃棄物投入口２９が設けられているとともに、汚泥貯溜槽１１に廃棄物投入口３０が設けられている。前記汚水分配槽９の廃棄物投入口２８と、前記汚泥分配槽１０の廃棄物投入口２９と、前記汚泥貯溜槽１１の廃棄物投入口３０とには、いずれも、紙類などの廃棄物をある程度細かくして投入する。前記汚泥貯溜槽１１の廃棄物投入口３０には、乾燥させた生ごみなどの廃棄物をある程度細かくして投入する。
【００２６】
前記曝気槽１には一または複数の送風機３１が取り付けられ、この曝気槽１の内部に空気を送るようになっている。この曝気槽１内には一または複数のペーハセンサ３２が取り付けられ、曝気槽１内のペーハー（ｐＨ）を検出するようになっている。前記汚水流入設備２においてポンプ井８内にはポンプ３３が取り付けられ、このポンプ井８から汚水を曝気槽１に送るようになっている。このポンプ井８内には、上限水位センサ３４が取り付けられてこのポンプ井８内の上限水位を検知するとともに、下限水位センサ３５が取り付けられてこのポンプ井８内の下限水位を検知するようになっている。コントローラ３６（駆動制御手段）は、前記ペーハセンサ３２からの検出信号に基づき、前記送風機３１を駆動制御する。なお、複数の送風機３１と複数のペーハセンサ３２とがある場合、所定ペーハセンサ３２と所定送風機３１とを互いに対応させて一組とし、それぞれの組で別々に駆動制御して所定ペーハセンサ３２の付近に所定送風機３１から送風する。また、コントローラ３６（駆動制御手段）は、前記上限水位センサ３４及び下限水位センサ３５からの検知信号、または前記ポンプ３３の駆動時間を設定するタイマ３７からの指令信号に基づき、前記ポンプ３３を駆動制御する。
【００２７】
前記コントローラ３６は、上限水位センサ３４がポンプ井８の上限水位を検知した場合におけるその上限水位検知信号、または作業者が設定したタイマ３７からの駆動指令信号に基づき、前記ポンプ３３を駆動させる。また、前記コントローラ３６は、下限水位センサ３５がポンプ井８の下限水位を検知した場合におけるその下限水位検知信号、または作業者が設定したタイマ３７からの停止指令信号に基づき、前記ポンプ３３を停止させる。
【００２８】
前記コントローラ３６は、ペーハー（ｐＨ）の検出値αがペーハー（ｐＨ）の設定値βよりも大きい場合（α＞β）、前記送風機３１から前記曝気槽１へ空気を送る。また、前記コントローラ３６は、ペーハー（ｐＨ）の検出値αがペーハー（ｐＨ）の設定値βよりも小さい場合（α＜β）と、ペーハー（ｐＨ）の検出値αがペーハー（ｐＨ）の設定値βに達した場合（α＝β）とにおいて、前記送風機３１から前記曝気槽１への送風を停止する。なお、このような駆動停止制御ばかりでなく、α＝βの付近で送風量を小さくするように調節してもよい。前記送風機３１から前記曝気槽１への送風量が多くなるとこの曝気槽１内のペーハー（ｐＨ）が下がり、この送風量が少なくなるとこのペーハー（ｐＨ）が上がる。
【００２９】
〔第三実施形態及び第四実施形態〕
次に、本発明の第三実施形態と第四実施形態とを図３を参照して説明する。
図３（ａ）に示す第三実施形態では、家庭や工場などの汚水発生源から出た汚水が入る汚水ます内に図３（ｃ）に示す簡易汚水処理装置３８が設置され、汚水はこの簡易汚水処理装置３８を経て最終汚水処理システムＳに送られる。図３（ｂ）に示す第四実施形態では、家庭や工場などの汚水発生源から出た汚水が汚水ます３９を通りさらに中継マンホール４０または中継ポンプ場４０を経て最終汚水処理システムＳに送られ、図３（ｃ）に示す簡易汚水処理装置がこの中継マンホール４０内または中継ポンプ場４０内に設置されている。図３（ｃ）に示す簡易汚水処理装置において、１は曝気槽、２は汚水流入設備、３は最終沈澱槽、８はポンプ井、２４は循環通路、３１は送風機、３２はペーハセンサ、３３はポンプ、３４は上限水位センサ、３５は下限水位センサ、３６はコントローラ、３７はタイマであって、それぞれ前記第一実施形態及び前記第二実施形態の対応番号のものに該当する。この簡易汚水処理装置から出た沈澱汚泥及び処理水は最終汚水処理システムＳに送られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第一実施形態に係る汚水処理システムを示すブロック図である。
【図２】  第二実施形態に係る汚水処理システムを示すブロック図である。
【図３】  （ａ）は第三実施形態に係る汚水処理システムを示すブロック図であり、（ｂ）は第四実施形態に係る汚水処理システムを示すブロック図であり、（ｃ）は第三実施形態に係る簡易汚水処理装置または第四実施形態に係る中継マンホール若しくは中継ポンプ場を示すブロック図である。
【図４】  従来の汚水処理システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
１…曝気槽、２…汚水流入設備、３…最終沈澱槽、８…ポンプ井、２３，２４…循環通路、３１…送風機、３２…ペーハセンサ、３３…ポンプ、３４，３５…水位センサ、３６…コントローラ（駆動制御手段）、３７…タイマ。
【図１】
0003801457.tif 000002
【図２】
0003801457.tif 000003
【図３】
0003801457.tif 000004
【図４】
0003801457.tif 000005