JPH0121040Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、浄水装置に係り、より詳細には、池
の水等（以下、廃水・汚水という）を好気的条件
下で微生物を利用して生物学的処理に浄水するよ
うにした廃水・汚水の浄水装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、廃水・汚物の生物学的処理による浄水装
置としては、 フロツク状の生物性増殖体を絶えず循環さ
せ、この生物性増殖体が好気的条件の下で有機
性廃水・汚水と接触するようにして廃水・汚水
の処理を行うようにした活性汚泥法による装
置、 処理槽内に充填材層を配設し、前記充填材の
表面に微生物膜を形成させ、廃水・汚水を前記
微生物膜に接触させるようにして廃水・汚水の
処理を行うようにした生物膜法による装置、 が知られている（岩井重久訳「廃水の生物学的処
理」コロナ社版等参照）。

そして、活性汚泥法には標準活性汚泥法、分散
増殖曝気法、接触安定化法あるいは段階曝気法等
があり、廃水・汚水の処理量その他を考慮して選
択使用されている。しかし、この活性汚泥法の場
合、一般的に活性汚泥が多く必要であり、しかも
この活性汚泥が処理水とともに流出し処理水質を
悪くすることがあり、また、これを解決するには
装置自体を大きくする等の必要性が生じるという
問題点がある。

また、生物膜法には散水濾床法、回転円板法、
接触酸化法等があり前述活性汚泥法のように設置
条件その他を考慮して選択使用されている。しか
し、この生物膜法の場合、処理当たりの微生物膜
面積が小さいため処理能力がひくく、また前述し
た活性汚泥法の場合と同様に処理水中に微生物膜
が流出し処理水質を悪くするという問題点もあ
る。

そこで、かかる問題に対処したものとして、第
６図に示すように処理槽１の上部に廃水・汚水流
入部２を、下部に処理水排出部３を配設し、また
処理槽１の内部は上部から順に充填材層８、充填
材と固形粒子との混合充填材層、および支持層５
を形成するとともに、支持層５の下側には処理水
集水装置２１および空気吸入口２２を設け、前記
充填材として前記固形粒子よりも充分に大きな粒
径のものを使用した構成の浄水装置（特開昭58−
114792号公報参照）や、処理層内部に粒径の細か
い濾過材の前段に粒径の粗い濾過材を配設し、そ
の浄水効率を向上させるようにした浄水装置（特
開昭52−134453号公報参照）が提案されている。
そして、これらの浄水装置によれば、前述したよ
うな問題点が解決できるという利点を有してい
る。

しかし、これらの浄水装置は処理槽の上部に設
けられた廃水・汚水流入部より廃水・汚水を充填
材層等を通過させて微生物により浄水し、下部に
設けられた処理水排出部より処理水を排出するよ
うにしたものであるため、浄水処理能力は処理槽
の高さに応じて変わることとなり、浄水処理能力
を向上させるためには処理槽の高さを長くして微
生物生育面積を広くする必要がある。ところが、
微生物生育面積を広くするために処理槽の高さを
長くすると、処理槽自体が大型化するばかりか作
業性の点であまり好ましくないというような問題
点が提起されている。

また、充填材層を横方向に複数個並列設置し
て、被処理水を該充填材層を離隔するための仕切
壁に沿つて被処理水を該充填材層内を循環させる
ようにした浄水装置（特開昭48−35667号公報参
照）も知られている。そして、この構成の場合、
前述した問題が除去できるという利点を有してい
るといえる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、これらの浄水装置の場合、何れも被処
理水を充填材層に送入するに当たつて、該充填材
層を、予め、好気性条件下にして被処理水を送入
するようにしたり、また、被処理水を送入した充
填材層に空気を送り込むようにして、該被処理水
の生物的処理でもつて浄水するようにしているた
め、次ぎのような問題がある。すなわち、 被処理水の爆気状態が、良好でない。

充填材層を好気性条件下にするための空気送
入設備が複雑構成となる。

また、浄水後の処理水は、単なる清浄水である
ので、該処理水を池等に再循環する場合、別途に
池等の爆気装置が必要になる。

本考案は、上述した点に対処して創案したもの
であつて、その目的とする処は、充填材層へ供給
する被処理水を該充填材層に送入するに際し、空
気が充分に混合された状態の被処理水とし、該充
填材層による生物的浄水効率を高めると共に、そ
の処理槽自体を小型化できるようにした廃水・汚
水の浄水装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そして、上記目的を達成するための手段として
の本考案の浄水装置は、廃水・汚水等の被処理水
を浄水するための浄水装置であつて、被処理水浄
水用処理槽の下位部に複数個の通水孔を穿設した
支持材を配置すると共に、該支持材の上面に複数
の仕切壁を立設して、該仕切壁と処理槽内壁間お
よび隣接する仕切壁間に微生物を生息させた充填
材層をそれぞれ配設し、該充填材層は前段より後
段側に目の細かい充填材を配設した充填材層と
し、また、該充填材層の後段に記充填材層より目
の細かい濾過材層を配設すると共に、該充填材層
と濾過層間または該濾過層の後段に石灰石の砕石
等よりなる被処理水中和層を配設し、上記被処理
水を仕切壁に沿つて該充填材層、濾過層、被処理
水中和層を迂回循環するようにし、さらに該充填
材層の前段部位に被処理水供給用ポンプによつて
被処理水を強制供給する被処理水送入管を配設
し、該被処理水送入管の途中には該被処理水送入
管内を通ずる被処理水の水流により吸引される空
気吸引用配管を配設して、該被処理水送入管内で
吸引空気によつて爆気した被処理水を上記充填材
層に送入できるようにし、また、上記濾過層後
段、または該濾過層の後段に被処理水中和層が配
設されている場合は該被処理水中和層の後段に、
充填材層、濾過層、被処理水中和層を介して浄水
されて得た処理水を排出するための処理水排出管
を設け、該処理水排出管の途中に該処理水の活性
化を図ると共に酸素の供給をするための空気供給
部を設け、また、上記支持材の下方部位に汚泥集
積部を配設した構成よりなる。

ここで、上記構成において、微生物として、一
般的にバクテリア、酵母、黴類、原生動物、輪虫
類、虫類および昆虫の幼虫のようなものを使用す
る。そして、バクテリアは主として非硝化性の好
気性芽胞形成菌で、その多くは枯草菌である。し
かし、一般的にはこれら多くの種類の集合体より
なるものを用いる。また、充填材層を形成する充
填材すなわち微生物の付着材としては、ウシヒリ
ング、シツシング状充填物、パイプ状、球状ある
いは格子状その他種々の形成で、しかも種々の材
質よりなる充填物を用いることができる。不定形
状、異形状のものでもよい。また、砂、アンスラ
サイト、スラグ、プラスチツク製粒子等でもあつ
てもよい。

また、仕切壁としては一般的にはプラスチツク
製の板状、凹凸部を有する形状等を用いるが、こ
れに限定されるものでなく他の形状でもよい。ま
た、濾過材層としては前述充填材層を形成する充
填材と同様のものを用いることができる。ただ、
一般的には充填材層より目が細かくなるものを選
択使用する。さらに、被処理水中和層として、石
灰石の砕石等を網袋に入れて形成したものとして
いる。

〔作用〕

次ぎに、上記構成に基づく、本考案の浄水装置
について説明する。

まず、BOD成分、窒素成分、リン成分その他
の成分を含む有機性成分を有する廃水・汚水を池
等より、処理槽内に被処理水供給用ポンプによつ
て被処理水を強制供給するとともに、該ポンプに
よる被処理水の水流によるエジエクタ作用でもつ
て、空気吸入管により空気を負圧吸引して、該被
処理水中に空気を混入した後、該空気含有被処理
水を処理槽内に送り、該充填材層で循環浄水でき
るようにする。

そして、該充填材層に送入された被処理水は、
含有する空気でもつて好気性雰囲気下とされた充
填材層で、複層の充填材層の第一層内を仕切壁に
沿つて通過させ、第二、第三…層内を順次循環通
過させるることで、該循環通過過程でBOD成分
等を微生物との接触で食物源として微生物の細胞
内に蓄積、増殖され、除去されたBOD成分等の
一部は合成されて新しい細胞物質となり、残りお
よび充填材層内を仕切壁に沿つて順次循環通過す
るBOD成分等は前記増殖された微生物により酸
化され、また、前記細胞物質は内呼吸作用により
酸化される。

そして、このようにして浄水されて得た処理水
は、濾過材層を通過して処理水内に含まれている
微生物が除去され、また、処理水排出管に配設さ
れている空気供給部により、新たに空気が混入さ
れ、過酸素含有処理水とされた後、再び、池等に
戻し、池等の水を浄水できるように作用する。

以上のように、本考案の浄水装置は、被処理水
の微生物への接触距離を充填材層内を仕切壁に沿
つて蛇行しながら循環通過させるようにして長く
すると共に、被処理水の空気による爆気をエジエ
クタ作用でもつて、充填材層への供給前に行い、
かつ、浄水した後の処理水に空気を供給して池等
に再循環できるようにした点に特徴を有し、この
構成によつて、充填材層による生物的浄水効率を
高めると共に、その処理槽自体を小型化できると
いう格別な作用効果を有する。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、本考案の実施例に
ついて説明する。

本実施例の浄水装置は、池の水の浄水装置であ
つて、概略すると、処理槽１と被処理水流入部２
および処理水排出部３とよりなる。

処理槽１は、円筒状の処理槽として形成されて
いて、その内部の下部位には通水穴４を穿つた支
持材５が配設され、この上面に二本の仕切壁６が
立設されていて、対面する仕切壁６間および仕切
壁６と処理槽内壁７間にそれぞれ充填材層８が配
設されている。したがつて、充填材層８は二本の
仕切壁６と処理槽内壁７とにより三つの充填材層
８１，８２，８３として形成されている。そし
て、充填材層８３の上部で処理水排出部３の近傍
に濾過材層９が形成されている。ここで、濾過材
層９は、通常、シユロと樹脂とをマツト状に形成
したものを用いるが、その他の材質のものを用い
てもよい。

被処理水流入部２は、吸入管１０と被処理水供
給用ポンプ１１および被処理水供給管１２とを有
し、被処理水供給用ポンプ１１を介して廃水・汚
水を吸入管１０より被処理水供給管１２を通じ
て、充填材層８の第一層８１に供給できるように
形成されている。また、被処理水供給管１２の中
途位置には処理槽１内に酸素を供給して充填材層
８内を好気性条件下にするための空気吸入管１３
が配設されている。

処理水排出部３は、処理水排出管３′と空気供
給部１９とを有し、処理水排出管３′の始端側に
は、浄水されて得た処理水を処理槽１外へ排出で
きるように、その処理槽内側口１４が濾過材層９
の上部に開口し、他端が処理槽１の外に導出され
ている。

また、処理槽１の底部には、底板１５が配設さ
れ、底板１５と支持材５との間で汚泥集積部１６
が形成され、この汚泥集積部１６には集積した汚
泥を処理槽１外へ排出するための汚泥排出部１７
が配設されている。

ここでは、被処理水流入部２を処理槽１の下部
に、処理水排出部３を処理槽１の上部に配設し廃
水・汚水を充填材層８１の下方向より仕切壁６に
沿つて充填材層８２方向へ循環通過させるように
構成しているが、被処理水流入部２を処理槽１の
上部に、処理水排出部３を処理槽１の下部（また
は上部）に配設し、廃水・汚水を逆方向に供給す
るようにしてもよい。この場合、濾過材層９およ
び処理水排出部３の処理槽内側口１４が充填材層
８３の下方に位置するように配設される。

また、充填材層８は、以上のように三つの層に
したものに限るものでなく、例えば、仕切壁６を
一本として充填材層８を二層、仕切壁６を三本以
上として充填材層８を四層以上としてもよい。ま
た、支持材５は処理槽１内部の中央部あるいは上
部に配設するようにしてもよく、さらに仕切壁６
および充填材層８を保持でき、廃水・汚水を通す
通水穴４が穿つてあればどのような構成等であつ
てもよい。二以上配設してもよい。

充填材層８１，８２，８３…は充填材で形成さ
れている。そして、これら全ての層内の充填材を
同じものとしてもよいが、通常、第一層８１が一
番空隙が大きくなるようにした充填材で形成さ
れ、後段の層ほどその空隙が小さくなるように形
成されている。しかし、他の構成としてもよいこ
とは当然である。そして、これらの層内に微生物
を生息（充填材に微生物膜を形成）させるように
している。また、仕切壁６、処理槽内壁７、支持
材５、濾過材層９も微生物生育体（付着材）とし
てもよい。この場合、処理槽あたりの微生物の量
（微生物膜面積）を多くすることができる。さら
に、前記充填材は例えば網状の袋に入れ（各層全
体あるいは各層を小さく分けてそれぞれを）配設
するようにしてもよい。この場合は、充填材の交
換が簡単に行えるという利点がある。

なお、処理水内にアンモニア成分等が多い場
合、濾過材層９と充填材層８３の間、または濾過
材層９の処理水排出部３の処理槽内側口１４側に
処理水を中和させるための中和処理槽１８を配設
してもよい。この場合は、より浄水力が高まる。
ここで、中和処理層１８としては残るのがアンモ
ニア成分の場合は通常保持等のため網袋などに入
れられている石灰石の砕石が用いられる。

つぎに、以上の構成に基づいてその作用を説明
する。

まず、被処理水供給用ポンプ１１を作動し、
BOD成分、窒素成分、リン成分その他の成分を
含む有機性成分を有する被処理水を池等より被処
理水流入部２の吸入管１０および被処理水供給管
１２を介して強制流入させると共に、被処理水供
給管１２内を流通する被処理水の水流によつて、
空気吸入管１３より空気をエジエクタ作用でもつ
て強制吸入して空気を被処理水中に分散混入・爆
気した状態で、処理槽１内に送り込んで、空気含
有被処理水中の空気でもつて、充填材層８を好気
性雰囲気とし、矢印に従い充填材層８の第一層８
１内を仕切壁６に沿つて通過させ、第二、第三…
層８２，８３…内を、順次、迂回循環通過させ
る。また、処理槽１の下部では矢印に示すように
第二層８２の被処理水を第一層８１に一部返送さ
せて処理内容を高めている。

そして、この循環通過する過程のなかでBOD
成分等は、微生物との接触で食物源として微生物
の細胞内に蓄積、増殖され、除去されたBOD成
分等の一部は合成されて新しい細胞物質となり、
充填材層８内を仕切壁６に沿つて蛇行しながら順
次循環通過するBOD成分等は、増殖された微生
物により酸化され、また、細胞物質は内呼吸作用
により酸化される。ここで、充填材層８より流出
した微生物等の汚泥は処理槽１の汚泥集積部１６
に溜まり、定期的に汚泥排出部１７を作動させて
処理槽１外へ排出する。

そして、上述のようにして浄水された処理水は
濾過材層９を通過して処理水内に含有されている
微生物が除去され、処理水排出部３より再び池等
に戻し、池等の水を浄水する。

この作動を連続的、間歇的に行い最終的に池等
の水を浄水するように作用する。

なお、本考案は、上述した実施例に限定される
ものでなく、本考案の要旨を変更しない範囲内で
変形実施できるものを含む。因みに、第５図に示
すように、被処理水流入部２（送入管１２の開口
端）を処理槽１の上・下の両方に配設し、充填材
層８を逆洗する時でも浄水処理が行えるようにし
た構成としてもよい。そして、この場合、処理水
排出部３は濾過材層９の間より処理水の取り出し
ができるように構成され、充填材層８内の目づま
りが軽減でき、層内の微生物の働きをより活発化
させることができるという利点を有する。

また、変形例として、第４図に示すように、仕
切壁６を水平に複数（ここでは３個）配設し、充
填材層８を複層形成した構成とすることも可能で
ある。ここで、仕切壁６は処理槽内壁７に互い違
いに設けられていて、廃水・汚水が矢印に従い前
記仕切壁６間に配設された充填材層８内を蛇行し
ながら順に後層の充填材層８内を循環通過できる
ように形成されている。

〔考案の効果〕

以上の説明より明らかなように、本考案の浄水
装置によれば、被処理水の微生物への接触距離を
充填材層内を仕切壁に沿つて蛇行しながら循環通
過させるようにして長くすると共に、被処理水の
空気による爆気をエジエクタ作用でもつて、充填
材層への供給前に行い、かつ、浄水した後の処理
水に空気を供給して池等に再循環できるようにし
ているので、被処理水が予め爆気状態にあり、送
り込まれた充填材層による生物的浄水効率を高め
ると共に、その処理槽自体を小型化でき、かつ、
浄水して得た処理水自体にも空気を強制的に含有
させるので、池等の水自体の浄化も容易に行える
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案の実施例を示し、第１図は
その一部を切り欠き充填材を除いた状態での斜視
図、第２図は充填材を配設した状態での縦断面
図、第３図はその平面図、第４図は変形例の断面
図、第５図は本考案の他の実施例を示す断面図、
第６図は従来例の断面図である。 １……処理槽、２……廃水・汚水流入部、３…
…処理水排出部、４……通水穴、５……支持材、
６……仕切壁、７……処理槽内壁、８……充填材
層、９……濾過材層、１８……中和処理層。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 廃水・汚水等の被処理水を浄水するための浄
   水装置であつて、被処理水浄水用処理槽の下位
   部に複数個の通水孔を穿設した支持材を配置す
   ると共に、該支持材の上面に複数の仕切壁を立
   設して、該仕切壁と処理槽内壁間および隣接す
   る仕切壁間に微生物を生息させた充填材層をそ
   れぞれ配設し、該充填材層は前段より後段側に
   目の細かい充填材を配設した充填材層とし、ま
   た、該充填材層の後段に記充填材層より目の細
   かい濾過材層を配設すると共に、該充填材層と
   濾過層間または該濾過層の後段に石灰石の砕石
   等よりなる被処理水中和層を配設し、上記被処
   理水を仕切壁に沿つて該充填材層、濾過層、被
   処理水中和層を迂回循環するようにし、さらに
   該充填材層の前段部位に被処理水供給用ポンプ
   によつて被処理水を強制供給する被処理水送入
   管を配設し、該被処理水送入管の途中には該被
   処理水送入管内を通ずる被処理水の水流により
   吸引される空気吸引用配管を配設して、該被処
   理水送入管内で吸引空気によつて爆気した被処
   理水を上記充填材層に送入できるようにし、ま
   た、上記濾過層後段、または該濾過層の後段に
   被処理水中和層が配設されている場合は該被処
   理水中和層の後段に、充填材層、濾過層、被処
   理水中和層を介して浄水されて得た処理水を排
   出するための処理水排出管を設け、該処理水排
   出管の途中に該処理水の活性化を図ると共に酸
   素の供給をするための空気供給部を設け、ま
   た、上記支持材の下方部位に汚泥集積部を配設
   したことを特徴とする浄水装置。 (2) 被処理水中和層を、石灰石の砕石等を網袋に
   入れて形成している実用新案登録請求の範囲(1)
   に記載の浄水装置。