JPH06142664A - 汚水浄化槽並びに汚水浄化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、汚水浄化槽内の接触ばっ気槽に
おける剥離汚泥及び余剰汚泥を自動制御によってタイム
コントロ−ルさせることにより、活性汚泥浮遊物濃度を
適正量にコントロ−ル可能なシステム、並びに沈澱分離
槽（嫌気濾床槽）上部にスカムが成層硬化及び流出する
のを防止した汚水浄化槽並びに浄化システムを提供する
ことを目的としている。 【構成】 沈澱分離槽内に撹拌機構８を配設し、自動制
御により間欠的に汚水を一定時間、撹拌させるようにし
た。また接触ばっ気槽内に、２本の送気管１２，１２を
配設し、該送気管の下部には逆洗ノズル１２Ｂ…を配設
して、各送気管１２，１２に間欠的に送気して逆洗水流
を交互に変化させた。各開閉弁４Ｃ，８Ｄ，１１Ｂ，１
２Ｃを自動制御によって間欠的に一定時間開閉させ、吸
上管１１で剥離汚泥，余剰汚泥を沈澱分離槽２に自動返
送させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は汚水浄化槽並びに汚水
浄化システムに係り、特にトイレットペ−パ等の浮遊物
を分散させ、沈降分離特性を向上させた沈澱分離槽及び
接触ばっ気槽における逆洗効率を向上させた汚水浄化槽
並びに活性汚泥浮遊物の濃度を適正量にコントロ−ルさ
せた浄化システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】汚水放流用の下水道が完備していない敷
地で水洗便所を使用する場合は、便所からの汚水をいっ
たん浄化槽に貯留した後、一般用の下水道に流すことに
なっている。この浄化槽は一般に沈澱分離槽（腐敗タン
ク），接触ばっ気槽（酸化タンク），沈澱槽，消毒槽か
ら構成されているのが普通である。少人数用の場合には
沈澱分離槽に代えて嫌気性菌による嫌気濾床槽が配設さ
れていることもある。水洗便所からの流入水は、まず沈
澱分離槽（嫌気濾床槽）に流入してここで浮遊物，固形
物が沈澱分離され、嫌気性菌によって腐敗分解される。
次に接触ばっ気槽へ流入し、濾過材表面に形成された生
物膜及び浮遊汚泥中の好気性菌によって汚水中の有機物
が摂取されまた酸化される。そのため、槽の内部から直
接に外気が送られる構成が採られている。次いで沈澱槽
で沈澱させた後、上部の汚水は消毒槽で消毒されて一般
下水道へ流出する。通常運転においては接触ばっ気槽に
空気を送りこみ続けて溶存酵素の供給と適正水流の確保
をしている。また生物膜が濾過材に形成されているため
濾過材の閉塞防止のために保守点検時に逆洗を行い、こ
れによって生じる剥離汚泥や沈澱槽における沈澱汚泥を
最終的に沈澱分離槽へ移送する必要がある。なお、この
保守点検は通例３ヶ月に１度以上と定められており手動
運転により実施されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の沈澱分離槽
は、流入した汚水の成分を重量比によって沈降分離する
ので、固形物の重量の重い物は下へ沈降するが、トイレ
ットペ−パ等重量の軽いものは上方へ浮遊し、浮きかす
（ＳＣＵＭ）となる。流水化されたものは流出して行く
がスカムは上部へと溜って、それが層を形成して硬化す
る。例えば半年に１回程度実施する清掃時にスカムの厚
さが５０ｃｍ以上になり、時として１〜２ｍにも達する
ことがある。従ってこれらスカムの層を破砕してからで
ないとバキュ−ムカ−のホ−スでは吸い取ることができ
ず、汲み取り回数の増加につながるという不都合及びス
カム分の次槽への流出による浄化機能悪化という不都合
があった。また接触ばっ気槽における逆洗及び逆洗後の
沈澱物返送においても、ただ単に空気による逆洗を行
い、返送するだけで逆洗効率が悪く、返送してもまだか
なりの量の余剰汚泥が濾材に付着し、浄化機能に最も悪
影響を与える活性汚泥浮遊物の濃度が適正に維持できな
くなるという不都合があった。この発明はこのような実
情に鑑み、スカムの成層及び流出を防止しかつ逆洗効率
を向上させた浄化槽並びに活性汚泥浮遊物の濃度を適正
量にコントロ−ルさせる浄化システムを提供することを
目的として開発されたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は前記課題を解
決し、目的を達成するために、次のような技術的な手段
を講じた。

【０００５】Ａ．嫌気性菌による腐敗分解を行う沈澱分
離槽（嫌気濾床槽）を有する汚水浄化槽において、該沈
澱分離槽（嫌気濾床槽）内に滞留汚水を間欠的に撹拌し
てスカムを分散させる撹拌機構を配設した汚水浄化槽。 Ｂ．嫌気性菌による腐敗分解を行う沈澱分離槽（嫌気濾
床槽）を有する汚水浄化槽において、該沈澱分離槽（嫌
気濾床槽）内に撹拌機構を配設すると共に、嫌気性菌の
分解作用に影響させないように自動制御によって滞留汚
水を間欠的にかつ１定時間、撹拌することを特徴とする
スカム凝集防止汚水浄化システム。 Ｃ．接触ばっ気槽を有する汚水浄化槽において、該接触
ばっ気槽内に逆洗用送気管を複数本離して垂設すると共
に、該各送気管の下端部に複数のノズルを並設して、各
送気管には圧縮空気を交互に送る制御手段を設けたこと
を特徴とする汚水浄化槽。 Ｄ．接触ばっ気槽を有する汚水浄化槽において、該接触
ばっ気槽内に、下部に複数の逆洗ノズルを具えた送気管
を複数本、離して垂設し、自動制御によって各送気管へ
交互に送気して、上部の生物膜式濾過材に対して各逆洗
ノズルから交互に汚水の逆流を生じさせるようにしたこ
とを特徴とする汚水浄化槽の汚水浄化システム。 Ｅ．接触ばっ気槽を有する汚水浄化槽において、該接触
ばっ気槽内に、下部に複数の逆洗ノズルを具えた送気管
を複数本離して垂設し、自動制御によって各送気管へ交
互に送気して、上部の生物膜式濾過材に対してそれぞれ
の逆洗ノズルから交互に汚水の逆流を生じさせると共
に、該自動逆洗実施によって生じた剥離汚泥及び余剰汚
泥を一定時間沈澱させた後、それらの沈澱汚泥を吸上管
を介して自動的に沈澱分離槽へ返送させるように構成し
たことを特徴とする汚水浄化槽の汚水浄化システム。 Ｆ．接触ばっ気槽を有する汚水浄化槽において、該接触
ばっ気槽内に送気管を垂設すると共に、該送気管の先端
部に、複数の逆洗ノズルを有するノズル支持管を回転自
在に枢着したことを特徴とする汚水浄化槽。

【０００６】

【作用】上記のように構成されたこの発明には次のよう
な作用を有する。

【０００７】Ａ．沈澱分離槽（嫌気濾床槽）内は従来の
浄化槽においては暗く、平静を保っていて、嫌気性菌に
よって腐敗分解が進む。本願発明においても同様である
が、嫌気性菌は空気酸化を嫌うので、これに対する影響
を最小限になるように一定時間おきに一定時間だけ撹拌
機構を稼働させて滞留汚水を撹拌すると、トイレットペ
−パ等の浮遊物が撹拌されて沈下したり切断されたりす
るので、槽上部にスカム（ＳＣＵＭ）が凝集することが
防止される。撹拌機構としては圧縮空気を噴出するエア
ノズル（複数）が安価で制御もしやすいが、スクリュを
モ−タ（電動，エア，油圧）で回転させるものでもよ
い。

【０００８】Ｂ．接触ばっ気槽内の複数の送気管が遠く
離して配設されている場合、その送気を交互に制御する
と、例えば右側のノズルから圧縮気流が噴射されて汚水
を左回りに逆流させて濾過材に付着している生物膜（好
気性菌の層状集塊）を洗うので、生物膜による濾過材の
目詰りが解消される。しかして交代して左側のノズルか
ら気流が噴射されると、汚水は逆流となって、濾過材に
左側から当たるので、相対的に適正な濾過材の洗浄をす
ることができる。逆洗によって生じた剥離汚泥及び余剰
汚泥は、一定時間沈降後、自動にて沈澱分離層へ返送さ
れるので、活性汚泥浮遊物の濃度を適正量にコントロ−
ル出来、浄化機能を常に最適の状態に維持することがで
きる。

【０００９】Ｃ．接触ばっ気槽内の逆洗ノズル支持管を
回転自在とし、送気管から圧縮空気を送ると、逆洗ノズ
ルから気流が噴出するので、その噴出の反動でノズル支
持管が回転して汚水を撹拌するため、逆流が生じて濾過
材に対する洗浄を均一にすることができる。

【００１０】

【実施例】この発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は汚水浄化槽の略示的な断面図である。図１に
おいて汚水浄化層１は、図中の左方から沈澱分離槽（嫌
気性菌による腐敗分解）２，第２沈澱分離槽３，接触ば
っ気槽（酸化並びに好気性菌による雑菌濾過）４，第２
接触ばっ気槽５，沈澱槽６，並びに消毒槽７である。図
中符号１Ａは水洗便所の汚水が流入する流入口，１Ｂは
浄化した無菌浄化済水を流出させる流出口，１Ｃは各槽
上の蓋部である。前記沈澱分離槽２内には、撹拌機構８
が配設されている。該撹拌機構８は、導気管９から鉛直
に垂設された送気管８Ａと、該送気管８Ａ下端部に水平
に装着されたノズル支持管８Ｂと、ノズル支持管８Ｂに
装着された複数のノズル８Ｃ，８Ｃ…，並びに送気管８
Ａの基端部に配設された開閉弁８Ｄから成っている。該
開閉弁８Ｄは電磁弁からなり、図示しない槽外の自動制
御器に電機的に接続されていて、１定の時間ごとに開弁
作動し、１定時間の経過と共に閉弁作動をする。しかし
て前記導気管９の基端部は図示しない送気ポンプに連結
されている。上記のように構成された沈澱分離槽２は、
便所から出た汚水を直接受けて沈澱分離させ、嫌気性菌
により腐敗させて固形物が液化されて、液は第２沈澱分
離槽３へと流れて行くが、重量がある固形物は下に沈澱
し、また腐敗しないスカムは上方へ浮遊している。そこ
で、前記自動制御器の自動制御によって、例えば開閉弁
８Ｄを１日１回、夜間に１時間だけ開弁するというよう
に間欠的に開弁すると、撹拌機構８の送気管８Ａを経て
送られた圧縮空気がノズル８Ｃ…から噴出して汚水を揺
動撹拌し流動させるので、浮遊物も分離され、或物は沈
降する。従って、スカムが凝集，成層し硬化する等の問
題が生じない。しかして撹拌する時間は短く、かつ長時
間おきであるため、嫌気性菌による腐敗作用に大きな影
響を与えることがなく、むしろ汚水の上下を撹拌するた
めに新規流入汚水が平均的に混合されて腐敗作用が平均
的に行われる効果がある。

【００１１】なお前記撹拌機構８はこの実施例に限定さ
れるものではなく、適宜設計変更をすることができる。
例えば図２に示すように、モ−タ（電気，油圧，気圧）
８Ｅで駆動される回転軸８Ｆを沈澱分離槽２内に垂設
し、該回転軸８Ｆにスクリュ８Ｇ，８Ｇを装着した回転
式のものでもよい。このスクリュ８Ｇ式であれば、空気
が汚水の中に入らないので嫌気性菌の作用に影響がない
し、またトイレットペ−パ等の浮遊物を細断分離させる
効果がある。また図２における回転軸８Ｆを昇降軸とし
て上下に昇降させる構成にしてもよい。前記開閉弁８Ｄ
は手動式もしくは手動と自動併用式にすることができ
る。さらにモ−タ８Ｅに代えて手回式にすることもでき
る。

【００１２】次に図１における接触ばっ気槽４には、第
２沈澱分離槽３の排出口３Ａから排出された汚水が下方
の濾過材（図示省略）の上に移流する。これによって濾
過材の表面には、好気性菌によって形成される生物膜
（濾膜ともいう）が形成されて、汚水中の雑菌及び有機
物が好気性菌によって摂取及び分解される。従って槽４
の下部から新鮮な空気を生物膜へと送る散気管４Ｂが配
設されて内部に導気管９に連結された送気管４Ａが貫入
されている。符号４Ｃは開閉弁である。また図１中符号
１０は返送管であり、その先端部は沈澱分離槽２におい
て開口され、接触ばっ気槽４，５及び沈澱槽６におい
て、返送管１０に吸上管１１，１１が垂設されている。
しかして各吸上管１１の中には送気管１１Ａ，１１Ａ…
が下部まで貫入されていて、導気管９を経て圧送される
圧縮空気が送気管１１Ａの下端部から噴出されると、気
泡が吸上管１１を勢いよく上昇することから槽４，５，
６底の沈澱物を吸いあげて、返送管１０を介して沈澱分
離槽２へ返送することができる。

【００１３】図１中、接触ばっ気槽４には、導気管９か
ら複数（図では２本）本の送気管１２，１２が間隔を離
して垂設されている。該送気管１２，１２の下端部には
水平状に長いノズル支持管１２Ａ，１２Ａが装着され、
該ノズル支持管１２Ａ，１２Ａには複数の逆洗ノズル１
２Ｂ…１２Ｂ…が、両支持管１２Ａ，１２Ａ間で例えば
対向するように配設されている。また各送気管１２，１
２の基端部には電磁弁からなる開閉弁１２Ｃ，１２Ｃが
配設され、前記した槽外の自動制御器によって、１定時
間ごとに交互に開閉するように設定されている。すなわ
ち、最初の１５分間は左側の開閉弁１２Ｃが開き、次に
左側が閉じて右側の開閉弁１２Ｃが１５分間開き、その
繰返しをするが、これによって逆流が左下から右上がり
に生じ、次に右下から左上がりに生じるので、濾過材表
面の生物膜の付着を適度にかつ均一的に整えて浄化機能
を向上させることができる。第２接触ばっ気槽５におい
ても同様である。

【００１４】図３は、図１における各槽の各開閉弁の開
閉操作に関するオ−トメンテナンスシステムフロ−であ
る。まず定常運転をするのは、接触ばっ気槽（図３では
単に４槽，５槽と省略する）の開閉弁４Ｃ，４Ｃは２３
時間開放し、自動的に１時間閉弁させる。また沈澱撹拌
槽（２槽という）の開閉弁８Ｄは、１日１回、夜中で前
記開閉弁４Ｃ，４Ｃが閉弁したときに１時間開放して自
動的に閉弁させる。次にオ−トメンテナンスは１ヶ月も
しくは２ヶ月間に１回以上、まず４槽左の開閉弁１２Ｃ
を１５分間開放させて汚水を逆流させて、自動開弁後、
４槽右の開閉弁１２Ｃを開弁させて汚水を逆流させてこ
の槽４の生物膜洗いが終了する。次に５槽においても左
右の開閉弁１２Ｃ，１２Ｃを同様に１５分おきに開閉さ
せる。この後、４槽の開閉弁１１Ａを１５分開放して、
沈澱物を沈澱分離槽２に返送し、続いて５槽の開閉弁１
１Ａを１５分開放して沈澱物を沈澱分離槽２に返送す
る。次に６槽の開閉弁１１Ａを１５分間開放して沈澱層
６の沈澱物を沈澱分離槽２に返送させるとオ−トメンテ
ナンスシステムは終る。これら各開閉弁の自動制御は自
動制御器に記憶設定させることによって行う。

【００１５】図４は前記逆洗ノズル１２Ｂ…のノズル支
持管１２Ａを回転自在にした第２実施例を示す平面図で
ある。すなわち、送気管１２の下端部に、シ−ルカップ
リング１２Ｄを介してノズル支持管１２Ａが回転自在に
枢着されている。該ノズル支持管１２Ａの側面には、送
気管１２の左右において逆洗ノズル１２Ｂ…が向きを逆
にして配設されている。従って逆洗ノズル１２Ｂ…から
空気が噴出されると図４に矢示するように、ノズル支持
管１２Ａはカップリング１２Ｄを中心にして回転をする
ので、汚水が撹拌されながら上方へ逆流して生物膜を洗
うことができる。該ノズル支持管１２Ａはプロペラ状に
すれば、よく水を上方へ流動させることができるし、複
数段状にしたり、また片側だけとすることができる。な
お、小規模浄化槽において嫌気菌による沈澱分離槽に代
えて嫌気濾床槽を用いるものにおいては、当該嫌気濾床
槽を沈澱分離槽と読み変えて本発明を実施することがで
きる。

【００１６】

【発明の効果】以上のように構成されたこの発明は次の
ようなすぐれた効果を有している。

【００１７】Ａ．嫌気性菌による腐敗分解をさせる沈澱
分離槽（嫌気濾床槽）内に、撹拌機構を配設して、１定
時間のみ、特に上層部を撹拌できるようにしたので、従
来、スカムが成層し硬化または次槽へ流出していた難点
を解消し、スカムもよく腐敗させうる効果がある。

【００１８】Ｂ．前記撹拌機構を自動制御により１定間
隔おきに１定時間だけ稼働できるシステムにおいては、
人手の煩雑さが不用で、浄化槽本来の性能をフルに活用
発揮させることができる。

【００１９】Ｃ．接触ばっ気槽に、逆洗ノズルを２つ離
して配設したものにおいては、両逆洗ノズルから交互に
かつ向きの異なった逆洗用の噴気を噴出させることがで
き、そのため濾過材全域に対して均等な逆洗水流を与え
て望ましい生物膜調整をすることができる。また自動制
御によって逆洗，沈降後、返送するので、接触ばっ気槽
における活性汚泥浮遊物の濃度を適正量にコントロ−ル
することができる。

【００２０】Ｄ．接触ばっ気槽内の逆洗ノズル支持管を
送気管の下部で水平方向の回転自在としたものにおいて
は、ノズルから空気を噴出する勢いでノズル支持管並び
にノズルが回転するために汚水が撹拌されて逆流するこ
とから、良好な逆洗効果と均一的な空気送りをすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】汚水浄化槽の略示的断面図である。

【図２】沈澱分離槽に配設する撹拌機構の第２実施例を
示す正面図である。

【図３】オ−トメンテナンスシステムフロ−である。

【図４】逆洗ノズルの支持管を回転自在とした第２実施
例を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 汚水浄化槽 ２，３ 沈澱分離槽 ４，５ 接触ばっ気槽 ４Ａ 送気管 ４Ｂ 散気管 ４Ｃ 開閉弁 ６ 沈澱槽 ７ 消毒槽 ８ 撹拌機構 ８Ａ 送気管 ８Ｂ ノズル支持管 ８Ｃ ノズル ８Ｄ 開閉弁 ８Ｅ モ−タ ８Ｆ 回転軸 ８Ｇ スクリュ ９ 導気管 １０ 返送管 １１ 吸上管 １１Ａ 送気管 １１Ｂ，１２Ｃ 開閉弁 １２ 送気管 １２Ａ ノズル支持管 １２Ｂ 逆洗ノズル １２Ｃ 開閉弁

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 嫌気性菌による腐敗分解を行う沈澱分離
   槽（嫌気濾床槽）を有する汚水浄化槽において、該沈澱
   分離槽内に滞留汚水を間欠的に撹拌してスカムを分散さ
   せる撹拌機構を配設したことを特徴とする汚水浄化槽。
2. 【請求項２】 嫌気性菌による腐敗分解を行う沈澱分離
   槽（嫌気濾床槽）を有する汚水浄化槽において、該沈澱
   分離槽内に撹拌機構を配設すると共に、嫌気性菌の分解
   作用に影響させないように自動制御によって間欠的にか
   つ１定時間、撹拌することを特徴とするスカム凝集防止
   汚水浄化システム。
3. 【請求項３】 接触ばっ気槽を有する汚水浄化槽におい
   て、該接触ばっ気槽内に逆洗用送気管を複数本離して垂
   設すると共に、該各送気管の下端部に複数のノズルを並
   設して、各送気管には圧縮空気を交互に送る制御手段を
   設けたことを特徴とする汚水浄化槽。
4. 【請求項４】 接触ばっ気槽を有する汚水浄化槽におい
   て、該接触ばっ気槽内に、下部に複数の逆洗ノズルを具
   えた送気管を複数本、離して垂設し、自動制御によって
   各送気管へ交互に送気して、上部の生物膜式濾過材に対
   して両方の逆洗ノズルから交互に汚水の逆流を生じさせ
   るようにしたことを特徴とする汚水浄化槽の汚水浄化シ
   ステム。
5. 【請求項５】 接触ばっ気槽を有する汚水浄化槽におい
   て、該接触ばっ気槽内に、下部に複数の逆洗ノズルを具
   えた送気管を複数本離して垂設し、自動制御によって各
   送気管へ交互に送気して、上部の生物膜式濾過材に対し
   てそれぞれの逆洗ノズルから交互に汚水の逆流を生じさ
   せると共に、該自動逆洗実施によって生じた剥離汚泥及
   び余剰汚泥を一定時間沈澱させた後、それらの沈澱汚泥
   を吸上管を介して自動的に沈澱分離槽へ返送させるよう
   に構成したことを特徴とする汚水浄化槽の汚水浄化シス
   テム。
6. 【請求項６】 接触ばっ気槽を有する汚水浄化槽におい
   て、該接触ばっ気槽内に送気管を垂設すると共に、該送
   気管の先端部に、複数の逆洗ノズルを有するノズル支持
   体を回転自在に枢着したことを特徴とする汚水浄化槽。