JPH1157764A - 浄化槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水頭の自己調節を安価に実現し、膜分離装置
の膜透過量を所定量に維持する。 【解決手段】 汚水を活性汚泥により好気的に生物学的
処理するばっ気槽（４）に膜分離装置（５）が汚水に浸
漬可能に内装され、この膜分離装置に接続したろ液管
（９）を通じて処理水槽（６）がばっ気槽と連通して設
けられ、ろ液管の下端は、処理水槽内において、処理水
槽から延びる放流配管（１５）に接続され、処理水を揚
水する放流ポンプ（１２）の動作可能な最低水位よりも
下方に配置され、ばっ気槽と処理水槽の間の水頭差を駆
動圧として膜分離装置は汚水を固液分離し、活性汚泥を
ばっ気槽に保持する一方、処理水を処理水槽に送る浄化
槽において、放流配管に放流量を一定とする定量放流手
段（１８）が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、浄化槽に関する
ものである。さらに詳しくは、この発明は、水頭の自己
調節を安価に実現し、膜分離装置の膜透過量を所定量に
維持することのできる浄化槽に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、し尿をはじめ、日々の炊事、
洗濯、入浴等により生ずる生活排水をも浄化処理するこ
とのできる浄化槽が提供されてきている。この浄化槽の
一つに、たとえば図６に示した膜分離式の浄化槽があ
る。膜分離式の浄化槽には、この図６に示すことができ
るように、膜分離装置（５）が、活性汚泥で汚水を好気
的に生物学的処理するばっ気槽（４）に汚水に浸漬可能
に内装されている。膜分離装置（５）は、ばっ気槽
（４）と処理水槽（６）の間の水頭差を駆動圧としてば
っ気槽（４）内の汚水を固液分離する。このために、膜
分離装置（５）に接続したろ液管（９）の下端が、処理
水槽（６）内において、処理水槽（６）から延びる放流
配管（１５）に接続され、処理水を揚水する放流ポンプ
（１２）の動作可能な最低水位よりも下方に配置されて
いる。膜分離装置（５）による固液分離では、活性汚泥
がばっ気槽（４）に残り、処理水のみがろ液管（９）を
通じてばっ気槽（４）に連通する処理水槽（６）に送ら
れる。

【０００３】処理水は、次いで、処理水槽（６）から放
流ポンプ（１２）によって汲み上げられ、放流配管（１
５）を通じて消毒槽（８）に送られ、この後に槽外に放
流される。このような膜分離式の浄化槽には、沈殿分離
槽（１）及び嫌気ろ床槽（２）を夾雑物除去槽として排
水流入側に設けることができ、処理後の汚水が、移送ポ
ンプ（３）によりばっ気槽（４）に送られるようになっ
ている。符号１４は、汚泥の移送流路を形成する汚泥移
送管である。

【０００４】ばっ気槽（４）には、さらに、散気管
（７）が設けられてもおり、これに接続したブロア（１
６）から送気された空気が、この散気管（７）を通じて
ばっ気槽（４）に送り込まれ、好気状態が形成されるよ
うにしている。そして、浄化槽では、夾雑物除去槽（た
とえば、沈殿分離槽（１）及び嫌気ろ床槽（２））及び
ばっ気槽（４）の水位を、夾雑物除去槽及びばっ気槽
（４）の各々に設けられる水位検知手段（１１，１３）
で検知し、検知した水位に応じて移送ポンプ（３）の動
作を制御部（１０）で制御することができる。制御部
（１０）には、移送ポンプ（３）の動作制御の基準とし
て、各槽（１，２，４）における最高及び最低の限界水
位（Ｌ１，Ｌ２）が設定される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】たとえばこの図６に示
した膜分離式の浄化槽は、前述の通りに、膜分離装置
（５）による汚水の固液分離の駆動圧をばっ気槽（４）
と処理水槽（６）の間の自然水頭から得ているため、ポ
ンプ等の駆動手段が不要で、構造が簡略化され、コスト
低減に寄与することができるという利点を有している
が、その反面、汚水の固液分離がばっ気槽（４）と処理
水槽（６）の間の水頭差に左右されることにもなる。膜
分離装置（５）は、散気管（７）からのばっ気空気流に
よって膜面が洗浄されるが、浄化槽の運転にともなって
徐々にではあるが膜閉塞が進行し、このため、所定の膜
透過量を維持するには、水頭差を増大させる必要が生じ
る。これは、図７に示した膜分離装置（５）の膜透過流
束とばっ気槽（４）及び処理水槽（６）間の水頭差の関
係を示したグラフからも理解される。この図７に示した
グラフでは、膜透過流束0.4m³/m²day を得るためには、
初期段階では水頭差は250mm でよいものの、膜寿命末期
（たとえば３年使用後）には1000mm必要であることが確
認される。このように、図６に示した浄化槽には、膜透
過量に応じた水頭差となるように水頭を変更することが
望まれるのである。

【０００６】その一方策として、特開平６−２１８２３
７号公報には、膜分離ユニットから延びる取出管に流量
調整弁を設けることが記載されている。しかしながら、
この流量調整弁は精密な機構を有しており、このため、
高価なものとなっている。これを浄化槽に適用すること
は決して好ましいことではなく、普及型の浄化槽とする
ためには、水頭の変更を安価に実現することが望まし
い。

【０００７】この発明は、以上の通りの事情に鑑みてな
されたものであり、従来の膜分離式の浄化槽における水
頭変更という課題を解決し、水頭の自己調節を安価に実
現し、膜分離装置の膜透過量を所定量に維持することの
できる浄化槽を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、汚水を活性汚泥により好気的に
生物学的処理するばっ気槽に膜分離装置が汚水に浸漬可
能に内装され、この膜分離装置に接続したろ液管を通じ
て処理水槽がばっ気槽と連通して設けられ、ろ液管の下
端は、処理水槽内において、処理水槽から延びる放流配
管に接続され、処理水を揚水する放流ポンプの動作可能
な最低水位よりも下方に配置され、ばっ気槽と処理水槽
の間の水頭差を駆動圧として膜分離装置は汚水を固液分
離し、活性汚泥をばっ気槽に保持する一方、処理水を処
理水槽に送る浄化槽において、放流配管に放流量を一定
とする定量放流手段が設けられていることを特徴とする
浄化槽を提供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿ってこの発明の浄
化槽についてさらに詳しく説明する。図１は、この発明
の浄化槽の一実施形態を模式的に示した断面図である。
以下図中において、図６に示した符号と同じ符号が付さ
れているものは、図６に示した要素と同一のものを示し
ており、同様に機能する。

【００１０】すなわち、この図１に示した浄化槽では、
ろ液管（９）の下端が、処理水貯留槽（６）内におい
て、放流ポンプ（１２）の動作可能な最低水位よりも下
方に配置され、サイホンを構成している。膜分離装置
（５）による固液分離は、ばっ気槽（４）と処理水槽
（６）の水位が一致するまで可能となっている。膜分離
装置（５）には、たとえばこの図１に示したように、平
膜（１７）を複数垂下並列して備えたユニットを採用す
ることができる。

【００１１】ばっ気槽（４）の水位は、最初H.W.L.にあ
り、膜分離装置（５）による固液分離にしたがって水位
は下降し、一方、処理水槽（６）の水位ｈ₂ は上昇する
が、ばっ気槽（４）と処理水槽（６）の間の水頭差は、
放流ポンプ（１５）による放流量に一致する膜透過流束
を示す水頭差となるところでバランスし、安定する。こ
の水頭差は、前記の通りの理由により浄化槽の使用日数
とともに増大させなければならないが、放流量を一定に
することで、バランス水位を図１に示したように下側に
移行させ、膜分離装置（５）の膜透過流束を一定にする
ことができる。

【００１２】そこで、この発明の浄化槽では、放流配管
（１５）に放流ポンプ（１２）による放流量を一定とす
る定量放流手段が設けられる。この定量放流手段は、た
とえば、図１に示したような定流量弁（１８）をはじ
め、各種のものを採用することができる。定流量弁（１
８）は、放流量を一定に保持する弁である。特にその構
造には制限はなく、従来公知のものを含め、各種のもの
を採用することができる。この場合、放流配管（１５）
は、定流量弁（１８）の手前側で分岐し、処理水槽
（６）に向かう返送配管（１９）を設けることができ
る。放流ポンプ（１２）の揚水量が定流量弁（１８）で
決められる放流量よりも多い時には、返送配管（１９）
を通じて余剰に汲み上げた処理水を処理水槽（６）に返
送することができる。

【００１３】なお、図１図中に示した符号２０は、夾雑
物除去槽を示している。この夾雑物除去槽（２０）は、
たとえば、図６に示したような沈殿分離槽（１）及び嫌
気ろ床槽（２）から構成することができる。また、符号
２１は、水位検知手段であり、処理水槽（６）の水位を
検知する。放流ポンプ（１２）には、たとえば水中ポン
プなどを採用することができるが、放流ポンプ（１２）
の空運転が問題となる場合もある。このような放流ポン
プ（１２）の空運転を防止するために、水位検知手段
（２１）で検知した処理水槽（６）の水位によって放流
ポンプ（１２）の制御にフィードバックする。こうする
ことで、処理水槽（６）の水位が放流ポンプ（１２）の
動作可能な最低水位よりも下になるのを防ぐことができ
る。なお、放流ポンプ（１２）及び水位検知手段（２
１）は、各々、図６に示したような制御部（１０）に接
続しておく。

【００１４】放流ポンプ（１２）には、水中ポンプの
他、エアリフトポンプ、空気圧ポンプ等を採用すること
ができ、ポンプの種類によっては、水位検知手段（２
１）は省略することも可能である。図２は、この発明の
浄化槽の別の実施形態を模式的に示した断面図である。
この図２に示した浄化槽では、定量放流手段として、越
流堰（２２）を内装した処理水貯留槽（２３）を採用し
ている。

【００１５】処理水貯留槽（２３）は、越流堰（２２）
によって貯留側（２４）と越流側（２５）に区画されて
おり、貯留側（２５）に放流配管（１５）を接続してい
る。この処理水貯留槽（２３）では、放流ポンプ（１
２）で揚水した処理水を一時的に貯めながら、貯留側
（２４）から越流堰（２２）を越えて越流側（２５）に
越流させることで、放流量を一定に保って放流すること
ができる。貯留側（２４）には、図１に示した浄化槽と
同様に、返送配管（１９）を接続し、処理水貯留槽（２
３）に汲み上げられた処理水を処理水槽（６）に戻すこ
とができる。

【００１６】図３及び図４は、各々、この発明の浄化槽
の別の実施形態を模式的に示した要部断面図である。図
３に示した浄化槽では、定量放流手段として、処理水貯
留槽（２３）とこの処理水貯留槽（２３）から延びる放
流路に設けられた調整弁（２６）が設けられている。

【００１７】調整弁（２６）は、その開度によって放流
量の変更を可能とする弁であり、放流量に応じて適宜な
開度に調整される。放流ポンプ（１２）によって放流配
管（１５）を通じて揚水された処理水槽（６）内の処理
水は、処理水貯留槽（２３）に一時的に貯められ、ま
た、放流路に設けられた調整弁（２６）の開度に応じた
一定の放流量で放流される。

【００１８】この図３に示した浄化槽の場合にも、処理
水貯留槽（２３）には、返送配管（１９）を設けること
ができる。返送配管（１９）の上端は、処理水貯留槽
（２３）の上部寄りに接続するのが好ましい。図４に示
した浄化槽では、図１に示した定流量弁（１８）と図３
に示した処理水貯留槽（２３）とが組み合わされて設け
られている。

【００１９】つまり、図４に示した浄化槽では、放流配
管（１５）が、処理水貯留槽（２３）の前段で分岐さ
れ、この分岐路に定流量弁（１８）が設けられている。
放流ポンプ（１２）で処理水槽（６）から揚水した処理
水は、その一部が処理水貯留槽（２３）で一時的に貯め
られながら、定流量弁（１８）により一定の放流量で放
流される。余剰分は、返送配管（１９）を通じて処理水
槽（６）に返送される。

【００２０】なお、定流量弁（１８）は、単なる開閉弁
に代えることもできる。図５は、この発明の浄化槽の別
の実施形態を模式的に示した要部断面図である。この図
５に示した浄化槽では、定量放流手段として流量センサ
（２７）を、放流ポンプ（１２）が接続され、処理水槽
（６）から延びる放流配管（１５）に設けられている。
流量センサ（２７）は、放流配管（１５）通じて放流さ
れる処理水の放流量を検知する。この流量センサ（２
７）は、図６に示した制御部（１０）に接続することが
でき、検知した流量を放流ポンプ（１２）の制御にフィ
ードバックする。このため、図５に示した浄化槽では、
設定された一定の放流量が実現されるように放流ポンプ
（１２）が制御される。

【００２１】たとえば以上に示すことのできるこの発明
の浄化槽は、水頭の自己調節を安価に実現し、膜分離装
置の膜透過量を所定量に維持するのを可能とする。ま
た、この発明の浄化槽では、ばっ気時における処理水槽
（６）からの放流量は、人槽に応じて適宜に設定するこ
とができる。たとえば７人槽では、平均３L/min とする
ことができる。人槽に応じた放流量の調整は、放流ポン
プ（１２）に所定の揚水量（たとえば、１０人槽以上の
揚水量）を実現する能力を有するものを採用した時に
は、定量放流手段の放流量の設定を変更するだけで容易
に実現される。

【００２２】たとえば、図１に示した定流量弁（１８）
の場合には、人槽に応じた適宜な流量を実現するものを
採用し、又は交換する。図２に示した越流堰（２２）を
内装した処理水貯留槽（２３）の場合には、越流堰（２
２）をたとえばその中央部において三角形状に切り欠
き、切り欠かれた部分の上面に人槽に対応した放流量を
表示する目盛りを上下に沿って設ける。そして、越流堰
（２２）を越流する際の処理水貯留槽（２３）の水位が
人槽に応じた目盛りに一致するように、放流ポンプ（１
２）の揚水量を調整する。図３に示した調整弁（２６）
の場合には、その開度を放流量に応じて調整する。そし
て、図５に示した流量センサ（２７）の場合には、これ
を接続した制御部（１０）の設定を人槽に応じて変更す
る。

【００２３】もちろんこの発明は、以上の実施形態によ
って限定されるものではない。浄化槽に設けられる各槽
及び膜分離装置をはじめ、定量放流手段の構造等の細部
については様々な態様が可能であることは言うまでもな
い。

【００２４】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、水頭の自己調節が安価に実現され、膜分離装置の
膜透過量が所定量に維持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の浄化槽の一実施形態を模式的に示し
た断面図である。

【図２】この発明の浄化槽の別の実施形態を模式的に示
した断面図である。

【図３】この発明の浄化槽の別の実施形態を模式的に示
した要部断面図である。

【図４】この発明の浄化槽の別の実施形態を模式的に示
した要部断面図である。

【図５】この発明の浄化槽の別の実施形態を模式的に示
した要部断面図である。

【図６】膜分離式の浄化槽を模式的に示した断面図であ
る。

【図７】膜分離装置の膜透過流束とばっ気槽及び処理水
槽間の水頭差の関係を示したグラフである。

【符号の説明】

１ 沈殿分離槽 ２ 嫌気ろ床槽 ３ 移送ポンプ ４ ばっ気槽 ５ 膜分離装置 ６ 処理水槽 ７ 散気管 ８ 消毒槽 ９ ろ液管 １０ 制御部 １１ 水位検知手段 １２ 放流ポンプ １３ 水位検知手段 １４ 移送管 １５ 放流配管 １６ ブロア １７ 平膜 １８ 定流量弁 １９ 返送配管 ２０ 夾雑物除去槽 ２１ 水位検知手段 ２２ 越流堰 ２３ 処理水貯留槽 ２４ 貯留側 ２５ 越流側 ２６ 調整弁 ２７ 流量センサ

フロントページの続き (72)発明者 南 浩司 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 山口 重行 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 北村 仁史 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚水を活性汚泥により好気的に生物学的
   処理するばっ気槽に膜分離装置が汚水に浸漬可能に内装
   され、この膜分離装置に接続したろ液管を通じて処理水
   槽がばっ気槽と連通して設けられ、ろ液管の下端は、処
   理水槽内において、処理水槽から延びる放流配管に接続
   され、処理水を揚水する放流ポンプの動作可能な最低水
   位よりも下方に配置され、ばっ気槽と処理水槽の間の水
   頭差を駆動圧として膜分離装置は汚水を固液分離し、活
   性汚泥をばっ気槽に保持する一方、処理水を処理水槽に
   送る浄化槽において、放流配管に放流量を一定とする定
   量放流手段が設けられていることを特徴とする浄化槽。
2. 【請求項２】 定量放流手段が定流量弁である請求項１
   記載の浄化槽。
3. 【請求項３】 定量放流手段が越流堰を内装した処理水
   貯留槽である請求項１記載の浄化槽。
4. 【請求項４】 定量放流手段が、処理水貯留槽とこの処
   理水貯留槽から延びる放流路に設けられた調整弁からな
   る請求項１記載の浄化槽。
5. 【請求項５】 定量放流手段が、処理水貯留槽と定流量
   弁からなる請求項１記載の浄化槽。
6. 【請求項６】 定量放流手段が流量センサである請求項
   １記載の浄化槽。