JPH03232588A - 流量調節式小型処理浄化槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、処理対象人員５０Å以下の小型処理浄化槽、
特に、調流調節機構を備える小型処理浄化槽に関する。

〔従来の技術〕

従来、処理対象人員５０Å以下の小型処理浄化槽に関し
ては、■装置コストが高くなる■メンテナンスが難しい
等の理由から流量調節機構を備えるものは皆無に等しい
。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような流量調節機構を有しない小型処理浄化槽では
、従来、以下のような不都合か指摘されていた。

すなわち、装置内に流入する原水量が時間的に著しく変
動する場合、例えば朝の７〜８時、夕方６〜７時ごろに
見られるようにピーク的に原水量の増大が発生する場合
には、−時的に装置の処理能力が処理水量に追いつかず
、安定した処理ができないという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたもので、その目
的は、安定した処理が可能な流量調節機構を備えた小型
処理浄化槽を提供することにある。

〔課題を解決するための手段Ｊ 上記課題を解決するため本発明は、原水を貯留するとと
もに嫌気性処理をする原水槽と、この原水槽により処理
された処理原水を好気的に処理する好気性処理槽と、前
記原水槽内に設置され、処理原水を前記好気性処理槽に
間欠定量的に送水する流量調節装置とを備える小型処理
浄化槽であって、前記原水槽は、相互に連通ずる第一槽
と第二槽を有し、前記流量調節装置は、加圧タンクと、
該加圧タンク内に連通され、原水槽内の処理原水を取り
込むための一方向バルブを備えた流入管と、加圧タンク
内に流入した処理原水を好気性処理槽に送水するための
送水パイプと、加圧タンク内の流体を加圧し、加圧タン
ク本体内に流入した処理原水を送水する推進力を与える
送風機および切り換え弁を有する加圧パイプとを備える
ように構成した。

〔作用〕

原水は、原水槽に、−旦、貯留され、嫌気性処理された
後、流量調節装置によって間欠定量的に好気性処理槽に
送水される。

従って、好気性処理槽ては、略一定量の処理原水が連続
的に好気処理され、浄化の安定化が図られる。

〔実施例〕

本発明の好適な一実施例を第１図乃至第９図に基づいて
詳細に説明する。

本発明の小型処理浄化槽（以下、単に浄化槽と称す）は
、原水槽Ｒ１生物膜濾過ｔ！Ｓ、および処理水１１　Ｔ
を有し、コンパクトに一体にまとめられている。

原水槽Ｒは低水位（Ｌ、Ｗ、Ｌ）の位置に開口１０を設
けた仕切壁１によって連通し、また仕切られた第一槽と
しての第１原水槽Ｒ１および第二槽としての第２原水Ｉ
！Ｒ２から構成されており、画室ともに嫌気性微生物で
処理した有機物や大きなゴミを除去する濾床３ａ、３ｂ
を備え、濾床３ａ　　３ｂの下方に空間がそれぞれ設け
られている。第１原水槽Ｒ１には汚水である原水を流入
させる流人口５、この流入口５につながる下方および側
面に開口部を有した導水管７が設けられ、この導水管７
の下方の開口部の真下であって濾床３ａより上方には導
水管７の水流を一箇所に集中させず、周囲へ拡散させ槽
内の水を攪拌させないため、阻流板９が設けられている
。

第１原水槽Ｒと第２原水漕Ｒ２とを仕切る仕切壁１に沿
って鉛直に濾床３より下方に延在し、そこに開口してい
る掃除筒１３が設けられている。

この掃除筒１３は、掃除の際にこの掃除筒１３の底まで
図示しない掃除ポンプのノズルを挿入するためのもので
ある。

第２原水槽Ｒ２には、濾床３ｂの直ぐ上に流量調節装置
としの間欠定量ポンプ１５が設置されている。

この間欠定量ポンプ１５は、略箱状の加圧タンク１６を
備え、この加圧タンク１６の側方には、第２原水槽Ｒ２
内の処理原水を取り込むための流入口１７を有する流入
管１８が備えられており、この流入管１８の加圧タンク
１６の入口には一方向バルブ１９が設けられている。な
お、前記流入口１７は、通常、床３ｂの上面内部へ下方
に向けて開口している。

一方、加圧タンク１６の上方面には、加圧タンク内に流
入した処理原水を後述する好気性処理槽Ｓに送水するた
めの送水パイプ２５が備えられており、このパイプ２５
の一端２５ａは、加圧タンク１６内の底部近くまで挿入
されるとともに、加圧タンク１６内部と連通している。

さらに、加圧タンク１６の上方面には、加圧パイプ１１
の一端１１ａが連通して設けられ、このパイプ１１の他
端１１ｂには、送風機としてのボンブ用ブロア２３が設
けられ、そのブロア２３付近には、パイプ１１の内部と
連通して電磁弁２１が設けられる。

この間欠定量ポンプ１５の動作を第７図（ａ）〜（ｄ）
を参照しつつ説明する。

第７図（ａ）において、一方向バルブ１９および電磁弁
２１は開放状態になっており、加圧タンク１６内には、
処理原水が充満されている。

次いで、第７図（ｂ）に示されるように一方向バルブ１
９および電磁弁２１が、それぞれ、閉じられた後、ブロ
ア２３が作動し、加圧タンク１６内の処理原水は加圧さ
れる。加圧された処理水は送水パイプ２５を通して好気
性処理槽Ｓへと送り始められる。

この送水が続き、加圧タンク１６内の処理原水か減少し
ていき底部近くになると（第７図（Ｃ））、再び一方向
ハルブ１９および電磁弁２］は開放状態になり、流入管
１８の流入口１７がら再び処理原水が加圧タンク１６内
に流入し始める（第７図（ｄ））。この流入か続き最終
的に第７図（ａ）の状態に至る。そして、一定時間紅過
後、上述した一連の１サイクルの動作か繰り返されて行
なわれ、原水槽中の処理原水は間欠的に好気性処理槽Ｓ
へと送られる。

なお、この吸入管水平部２０の位置より第２原水＃ｆＩ
Ｒ２の水位か低いとき（低水位：Ｌ、Ｗ、Ｌ）には生物
膜濾過１ｓには水か送られず、これより多いときのみ送
られる。また、第１原水槽Ｒ１の水位か高水位（Ｈ，Ｗ
、Ｌ）となったときには、図示しない手段で汚水か流入
するのを阻止する手段が設けられるが、この手段かとれ
ないものはこれを許容しつる大きさの浄化槽を採用する
。従って、汚水が導水管７へ流れ込んでくる量に増減か
あっても間欠定量ポンプ１５によってオーバーフロー式
でなくパイプ２５を介して生物膜濾過Ｉｓに送られ、常
に安定した処理かできる。

生物膜濾過槽Ｓは、生物膜濾過層４５を備えており、こ
の濾過層４５の中には、多数の粒状多孔質担体が充填さ
れており、微生物を高濃度に付着増殖させるのに最適な
構造をしている。この生物膜濾過槽Ｓては好気性生物処
理及び物理的濾過が同時に行われ、主に、有機物及びＳ
Ｓが除去されるようになっている。

すなわち、生物膜濾過層４５内に充填された担体に付着
する微生物により生物処理が行なわれるとともに、充填
担体粒子間に形成された隙間と広い生物膜表面への吸着
とによる有機物の物理的濾過が行なわれる。

さらに生物膜濾過槽Ｓについて詳述すると、生物膜濾過
槽Ｓには、第２原水槽Ｒ２と生物膜濾過槽Ｓとを仕切る
仕切壁２９の上方位置にパイプ２５の開口２７か設けら
れ、さらに上方には、逆洗時に生物膜濾過槽Ｓで増加し
溢れた処理水が第１原水槽Ｒ１へ戻される逆洗排水パイ
プ３１の開口３３が設けられ、他端は導水管７に接続さ
れている。また、底部近くには第２図に示す曝気用ブロ
ワ−３５に接続された曝気・逆洗用パイプ３７が枠組さ
れて設けられ、この枠組された部分には多くの孔か設け
られている。そして、曝気・逆洗用パイプ３７の枠組部
の上方又は下方位置およびパイプ２５の開口２７の近傍
の上下両方にロスドル３９４１か設けられ、この間に好
気性微生物を付着させた粒状の多孔質セラミックスから
なる多数の担体４３を充填して生物膜濾過層４５を形成
している。この担体４３は５〜５０μの細孔を設けた直
径２〜１０關の球状体で、多孔質であるため、比表面積
、細孔容積が大きく微生物の付着増殖に最適構造をもっ
ており、御生物を高濃度に保持できる。また、比重も１
に近く、少々の流れによっても位置を変え攪拌がなされ
る。すなわち、逆洗動力か極めて少なくてもよい。この
ような担体４３の具体的材料としては、例えば、セオラ
イト、鉱滓、無煙炭、抗火石、天然鉱物、粒状泡ガラス
、ＣＢａ材、アクチノライト等が挙げられる。さらにこ
の生物膜濾過ｔｉｓの底部でロスドル３つより下、すな
わち生物膜濾過層４５より下側に開口し、生物膜濾過層
４５により浄化処理された処理水を処理水槽Ｔへ供給す
るとともに、逆洗時には処理水槽Ｔの処理水を生物膜濾
過槽Ｓへ逆送するパイプ４７か設けられている。

仕切壁４Ｑ、５１て仕切られた処理水ｔｆｉＴには、バ
イブ４７の他端が底部まで延び、そこに処理水を逆送さ
せる逆洗ポンプ５３が取り付けられている。また、バイ
ブ４７の中間位置にはエルボ管５５が設けられ、生物膜
濾過槽Ｓて処理された処理水を処理水槽Ｔに放出してい
る。この処理水をオーバーフローさせて放流するため、
小室５７゜５９．６１が設けられ、小室６１に設けられ
た放流口６３から放流している。小室５９．６１のいず
れかには薬筒６５が設けられ、有機物が処理された処理
水を中和、殺菌等を行なっている（第１゜２．１０図参
照）。

次にこのような浄化槽を用いた１ｇ水の処理方法につい
て説明する。

家庭用雑排水である汚水を処理するように適用された浄
化槽の場合について説明すると、家庭では洗面、炊事、
洗濯、風呂等使用する時間、使用量等によって浄化槽に
流入する汚水は一定ではない。しかし、朝の７〜８時、
夕方の６時から７時頃等の２．３の大きなピークを除け
ば短時間に急激な流入はない。したかって、浄化槽の大
きさは、このピークを受は入れてきるものにしている。

汚水は流入口５から導水管７を通り、阻流板９によって
広げられて濾床３ａに撒かれて原水槽Ｒの第１原水槽Ｒ
，に送られる。原水は、水位が上昇し、導水管７の途中
まできたときには側面の開口部から流出する。汚水が濾
床３ａを通過するとき、この濾床３ａには嫌気性の微生
物が付着しており、ここで有機物の１次的分解、吸着が
行なわれる。通過した水は第２原水槽Ｒ２の水位を上げ
ていき、同様に濾床３ｂで有機物の分解、吸着がなされ
る。水位が吸入管水平部２０を越えた後には電磁弁２１
が開放され、ポンプ用ブロア２３の圧力がバイブ１１を
通して間欠定量ポンプ１５を作動させる。この間欠定量
ポンプ１５によって汚水の流入量に関係なく定量的に生
物膜濾過槽Ｓへ送り出す。したかって、流入量が多いと
きには原水槽Ｒの水位が高水位（Ｈ，Ｗ、Ｌ）の線量内
で上昇する。

バイブ２５て送られた水は開口２７から生物膜濾過槽Ｓ
に入り、生物膜濾過層４５を下向流で通過する。この生
物膜濾過層４５内には球状多孔質セラミックスからなる
多数の担体４３が充填されており、この中を曲折しなが
ら下降する。ところで、このとき、曝気用ブロワ−３５
か作用し、底部に枠組された曝気・逆洗用バイブ３７か
ら空気の気泡が吹き出され、上昇する。この気泡は、担
体４３に衝突しながら曲線的に上昇するので、急激に粗
大化せず滞留時間も長くなり、高い酸素利用率か得られ
るため、高負荷運転が可能である。

このように生物膜１虜過層４５て原水と空気とを向流接
触させることにより、接触曝気をし、汚水への高い酸素
溶解を図り、生物酸化機能を高めて有機物の分解や微生
物の増殖をするとともに、担体粒子間と広い生物膜表面
への吸着とによる濾過作用により、より効率的に浄化し
処理水とする。

生物膜濾過層４５で吸着捕捉された有機物は、後述する
ように一定時間経過毎に逆洗されるので、底部に沈澱す
ることはほとんとない。

処理水はバイブ４７によってエルボ管５５の開口から処
理水Ｉ！Ｔへ送り込まれる。ここに送り込まれた処理水
は水位が上昇し、小室５７．５９６１を経て放流口６３
から放流される。この間、小室５７からオーバーフロー
した処理水は薬筒６５からの薬注によって中和や殺菌が
なされた後、放流される。

この放流は、間欠定量ポンプ１５による水の供給により
、処理スピードは設定されており、この設定は生物膜濾
過槽Ｓの生物膜濾過層４５の処理能力によって設定され
ている。したがって、常に安定した処理水の水質を確保
できる。ｌり水の処理の結果、生物膜濾過層４５の担体
４３には有機物や増殖微生物が付着してきており、これ
が担体４３から外れて沈澱が始まる前に、逆洗ポンプ５
３を作動させると処理水ｔｉｉＴ内に貯留している処理
水がバイブ４７中を逆流して、生物膜濾過槽Ｓの底部か
ら生物膜濾過層４５内を吹き上がる。

この上昇流によって、生物膜濾過層４５内に付着捕捉さ
れている増殖微生物等は、曝気ブロワ−３５から曝気・
逆洗用バイブ３７を介して吹き出される気泡と相俟って
除去され、逆洗排水中にｌ甲遊する。ここに生物膜濾過
層４５は多孔質セラミックスの多数押体４３であり、比
重が１に近いことから、担体４３は舞い上がり、互に衝
突し合うことになり、捕捉していた増殖微生物を離脱さ
せることになり、洗われることとなる。

逆洗ポンプ５３て処理水槽Ｔの処理水が送り込まれるた
め、生物膜濾過槽Ｓの水位は上昇し、浮遊している増殖
微生物とともに逆洗排水として上方の開口３３から逆洗
排水バイブ３１によって導水管７に送られ、第１原水槽
Ｒ１に戻される。この逆洗排水は濾床３を通過し、再度
嫌気性微生物により分解され、原水槽Ｒの底に増殖汚泥
を減少させ、浮遊あるいは沈澱させる。

この逆洗を所定時間経過毎に行い生物膜濾過層４５を洗
滌して、分解、吸着能力を復帰させ原水ｍＲへ増殖微生
物等を戻し、原水槽Ｒの掃除筒１３から掃除ポンプのノ
スルを挿入して定期的に増殖汚泥を抜き取り、処理をす
る。

この逆洗か終った後には、原水槽Ｒへの汚水の流入か続
き、平常の浄化処理か行われる。本例のように家庭用雑
排水の場合には、例えば１目に１度、午前２時頃に逆洗
することで足りる。

なお、本発明の浄化槽は、いわゆる単独処理または合併
処理のいずれにも適用されるものである。

次いで、具体的実験例を以下に示し、本発明をさらに詳
細に説明する。

実験例１ 第１１図に示されるパターンで経時的に流入する原水を
、本発明の浄化槽を用いて処理した。

処理水流出パターン結果を第１２図に示す。

この結果より、極めて激しく変動する流入原水に対して
も、処理水流出パターンは略均−化することができ、こ
れにより、安定した浄化処理が可能になった。

実験例２ 本発明の浄化槽と、従来の流量調整方式のない装置（押
し出し流れ方式を採用する装置）との処理性能比較実験
を行なった。

なお、原水流入パターンは第１１図に示す通りとしｔ二
。

結果を第１３図に示す。

この実験結果より、従来の押し出し流れ方式では、処理
水ＢＯＤが平均１５．　５ｍｇ／、Ｑ　、最大１８．２
ｍｇ／Ｎてあったのに対し、本発明のそれは平均１　（
１、８ｍｇ／Ｒ、最大１，２．９ｍｇ／Ｒであった。

特に、本発明の装置の場合、原水か多量に流入する時間
でも良好な処理か行なわれることが確認された。

〔発明の効果〕

以上の結果より本発明の効果は明らかである。

すなわち、本発明は、原水を貯留するとともに嫌気性処
理をする原水槽と、この原水槽により処理された処理原
水を好気的に処理する好気性処理槽と、原水槽内に設置
され、処理原水を好気性処理槽に間欠定量的に送水する
流量調節装置を備えているので、浄化槽に流入する原水
量か経時的に大きく変動しても、安定した処理か実現で
きる。

また、本発明に用いられる流量調節装置は、極めてシン
プルな構造をしているため故障が少なく耐久性に優れる
。このため、浄化槽の稼動率は格段と向上するという効
果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の浄化槽の概略構成分解図、第２図はさ
らに槽毎に分解した第１図と同様な概略構成図、第３図
は一部欠載した浄化槽の全体斜視図、第４図は生物膜濾
過槽の一部欠載した斜視図、第５図は浄化槽の平面図、
第６図は第５図の■■断面図、第７図（ａ）〜（ｄ）は
それぞれ流量調節装置の動作説明図、第８図は処理水槽
の概略構成図、第９図は並列した生物膜濾過槽と処理水
槽とを見せる概略構成図、第１０図は処理水槽の要部斜
視図、第１１図は原水流入パターンの経時的変化を示す
グラフ、第１２図は処理水流出パターンの経時的変化を
示すグラフ、第１３図は処理方式の相異によるＢＯＤ値
の経時的変化を示すグラフである。 Ｒ（Ｒ，Ｒ２）・・・原水槽、Ｓ・・生物膜濾過槽、■ Ｔ・・・処理水槽、１５・間欠定量ポンプ、２５・・・
パイプ、３１・・・逆洗排水パイプ、３７・・・曝気・
逆洗用パイプ、４５・生物膜濾過層、４７・・・パイプ
、５３・・・逆洗ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原水を貯留するとともに嫌気性処理をする原水槽と、 この原水槽により処理された処理原水を好気的に処理す
   る好気性処理槽と、 前記原水槽内に設置され、処理原水を前記好気性処理槽
   に間欠定量的に送水する流量調節装置とを備える小型処
   理浄化槽であって、 前記原水槽は、相互に連通する第一槽と第二槽を有し、 前記流量調節装置は、加圧タンクと、該加圧タンク内に
   連通され、原水槽内の処理原水を取り込むための一方向
   バルブを備えた流入管と、 加圧タンク内に流入した処理原水を好気性処理槽に送水
   するための送水パイプと、 加圧タンク内の流体を加圧し、加圧タンク本体内に流入
   した処理原水を送水する推進力を与える送風機および切
   り換え弁を有する加圧パイプとを備えることを特徴とす
   る流量調節式小型処理浄化槽。