JP2000185294A - 汚水浄化装置及びその汚水浄化装置とそれとは別の浄化層との間で水を循環させる汚水浄化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 空気中に備えたろ材に水を通過させることに
よってろ材に発生したバクテリアを使用して水のＢＯＤ
を減少させ、更に、別の浄化槽との間で水を循環させ
て、水のＢＯＤを大幅に減少させる汚水浄化装置を提供
する。 【解決手段】 汚水浄化装置は、その外表面を多数の穴
を形成したパンチングボードで構成し、その穴から内部
に太陽光線と空気即ち風を取り入れる。汚水浄化装置の
内部に、木材チップと木炭と浄化石から成る微生物培養
素材であるろ材２８の層と、空間３０とを上下に交互に
複数個形成する。更に、汚水浄化装置に導入する水をそ
れとは別の浄化槽３４の第三槽４６から供給する。汚水
浄化装置の下方と浄化槽３４の第一槽４２とを水排出パ
イプ６６で連結し、汚水浄化装置の内部の圧力を高圧に
するため汚水浄化装置１０と第一槽４２との間で水が循
環する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚水を浄化するた
めの汚水浄化装置と、その汚水浄化装置と他の浄化槽と
の間で水を循環させる汚水浄化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から家庭等から排出される生活排水
は、汚水処理場に集められてきれいな水に処理される。
汚水を浄化する汚水浄化槽の種類としては一般に、排泄
物を処理するための単独浄化槽と、風呂の水や洗濯水や
台所の水等の家庭雑排水を処理するための合併浄化槽と
がある。汚水浄化槽で浄化された水は、自然環境に放流
できる基準値に達した後、川や海等の自然環境に放流さ
れる。日本においては、自然環境に放流できる水のＢＯ
Ｄ（生物化学的酸素要求量、Bio Oxgen Demand）の基準
値は、単独浄化槽では９０ｐｐｍ以下であり、合併浄化
槽では６０ｐｐｍ以下となっている。

【０００３】従来の汚水浄化槽は、形の大きいゴミ等を
除去する槽やろ材によって水を浄化する槽等、異なる機
能を有する複数の槽を隣接して形成したものである。汚
水浄化槽に投入された汚水は、水が満たされている複数
の水槽を順に通過して最後の槽に至るが、最後の水槽に
至った水が自然環境に放流できるＢＯＤ基準を達成でき
るように設定されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現時点での放流基準を
満たした浄化水を自然環境に放流するとしても、総量で
は大量のＢＯＤが自然環境に放出されることになり、地
球規模での環境汚染が進むことは明らかである。放流基
準があるとしても、自然環境保護の点からＢＯＤを出来
る限り減少させることが、最近では求められるようにな
ってきた。また、従来の水の浄化は、浄化する水を浄化
槽に１回通過させるだけであり、浄化の効率が悪く、Ｂ
ＯＤ思うように下げることができなかった。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、空気中に備えたろ材に水を通過させることによって
ろ材に大量のバクテリアを発生させ、浄化する水のＢＯ
Ｄを大幅に減少させることができる汚水浄化装置を提供
することを目的とする。本発明の他の目的は、空気中に
ろ材を備えた汚水浄化装置とそれとは別の浄化槽との間
で水を循環させることによって、浄化する水のＢＯＤを
より大幅に減少させることができる汚水浄化方法を提供
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る汚水浄化装置は、ハウジング内に木
材チップと木炭と浄化石との混合物から成るろ材と空間
とを上下に交互に複数個備え、上位の位置にあるろ材に
水を投入し、前記ハウジングに外部からの光と空気とを
内部に導入するための多数の穴を形成し、ハウジング内
に導入した光と空気とによって前記ろ材と前記空間とを
落下する水を蒸発並びにろ過するようにしたものであ
る。本発明に係るその他の汚水浄化装置は、ハウジング
内に木材チップと木炭と浄化石との混合物から成るろ材
と空間とを上下に交互に複数個備え、上位の位置にある
ろ材に水を投入し、空気導入パイプを介して外部からハ
ウジング内に空気を導入し、空気排出パイプを介して空
気をハウジング内から外部に排出し、光照射手段によっ
てハウジング内に光を照射させ、ハウジング内に導入さ
れる光と空気とによって前記ろ材と前記空間とを落下す
る水を蒸発並びにろ過するようにしたものである。

【０００７】本発明に係る汚水浄化装置とそれとは別の
浄化層との間で水を循環させる汚水浄化方法は、ハウジ
ングの内部に木材チップと木炭と浄化石との混合物から
成るろ材と空間とを上下に交互に複数個備えたものから
成る汚水浄化装置とそれとは別の浄化槽とを隣接し、浄
化層において浄化した水を前記汚水浄化装置の上位の位
置にあるろ材に投入し、前記汚水浄化装置の最下位のろ
材を経てろ過された水を循環戻し手段によって前記浄化
槽に導入し、その浄化槽で更に浄化した水を前記汚水浄
化装置に投入するようにしたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明を図面に基づいて説
明する。図１は本発明に係る汚水浄化装置の一実施形態
を示す斜視図である。汚水浄化装置１０は、その外表面
のハウジングは、底部の水を溜めるための筐状の底受部
１２と、側面部と上面部との多数の穴１４を形成したパ
ンチングボード１６とから構成する。底受部１２には、
浄化した水を取り出すための取り出しパイプ１８と、底
受部１２でオーバーフローする水を例えば図示しない貯
水槽に導くためのオーバーフローパイプ２０とが連結さ
れている。

【０００９】汚水浄化装置１０の上面のパンチングボー
ド１６には、浄化するための水を汚水浄化装置１０内に
導入する導入パイプ２２が連結されている。その導入パ
イプ２２の途中には、そこを通って汚水浄化装置１０内
へ流れる水の流量を調整するバルブ２４が備えられてい
る。この汚水浄化装置１０は、太陽光線が当たる場所に
設置し、穴１４を通って太陽光線等の光を汚水浄化装置
１０の内部に当てるようにすると共に、穴１４を通って
大気即ち風を汚水浄化装置１０の内部に通過させる。こ
の汚水浄化装置１０は、一般には屋外に設置し、ある程
度雨がかかっても良い。

【００１０】汚水浄化装置１０の内部には、上下に間隔
を開けて複数個の支持板２６が水平に設置される。各支
持板２６には水を下方へ落下させるためめの多数の穴あ
るいはスリット（図示せず）が形成されている。各支持
板２６の上には、木材チップと木炭と浄化石から成るろ
材２８を敷き詰める。このろ材２８は、微生物培養素材
である。浄化石は、ミネラルを含んだ多孔質を有するも
のである。ろ材２８を構成する木材チップと木炭と浄化
石との重量比は、理想的としては、木材チップが２７％
〜３８％、木炭が２８％〜５６％、浄化石が１３％〜３
９％である。木材チップと木炭と浄化石は、その理想の
重量比においてろ過効果が大であり、その範囲を逸脱す
るとろ過効果がやや落ちるきらいがある。各ろ材２８の
層同士の間には、空間３０を設けるようにする。即ち、
汚水浄化装置１０の内部は、ろ材２８の層と空間３０と
が上下に交互に配置される。

【００１１】次に、この汚水浄化装置１０の働きについ
て説明する。導入パイプ２２から汚水浄化装置１０の内
部に導入される水は、一見して形あるものと思われるゴ
ミや汚物を除いたものを導入する。例えば、従来既知の
浄化槽を通過した水（ＢＯＤが９０ｐｐｍより若干低く
なった水）を導入する。あるいは、浄化槽を通さないも
のであっても、形あるゴミ等を除去した水（ＢＯＤが９
０ｐｐｍより大幅に大きい水）を導入しても良い。この
汚水浄化装置１０では、一番上の支持板２６の上のろ材
２８の上から水を投入する。水は空間３０内を水滴とし
て滴下させるのが望ましい。そのために、バルブ２４に
よって汚水浄化装置１０に導入する水量を調節してい
る。

【００１２】この汚水浄化装置１０の上面並びに側面の
パンチングボード１６には、多数の穴１４が形成されて
おり、この多数の穴１４を通して空気即ち風と太陽光線
即ち光とが汚水浄化装置１０内に常に導入される。汚水
浄化装置１０内のろ材２８には太陽光線が差し込み、し
かも新鮮な空気が常に導入されるので、ろ材２８の内部
には大量でしかもおびただしい種類のバクテリアが繁殖
し、導入された水に有機汚染物質が含まれているとして
もバクテリアによって分解消滅させられる。即ち、ろ材
２８によってろ過効果を大幅に増大させることができ
る。汚水浄化装置１０内では、水は水滴として滴下させ
る。即ち、空気の中に水滴を落下させるので、風と太陽
光線とによって、表面面積の大きい水滴の殆どは底受部
１２に至る前に蒸発する。このように、汚水浄化装置１
０内を通過する水を蒸発させるので、自然環境へ放出す
る水の量を大幅に減少させることができる。しかし、汚
水浄化装置１０内への水の導入量や日光の照射量や外気
温度や湿度等によっては、滴下する水の一部は蒸発され
ずに、複数層のろ材２８を経てろ過されて底受部１２に
溜る。底受部１２に溜まる水は、そこに至るまでの途中
で複数層のろ材２８を経てろ過されているので、良好に
浄化された水となる。

【００１３】従来の浄化槽で一旦浄化されてＢＯＤが約
９０ｐｐｍ程度となった水を汚水浄化装置１０に通した
場合、底受部１２に溜まる水のＢＯＤが５ｐｐｍとなっ
た。勿論、従来の浄化槽を通さないで本発明の汚水浄化
装置１０に水（但し形のあるゴミなどを除去した水）を
直接投入しても良く、ろ材２８の層の数や各層のろ材２
８の厚みにもよるが、ＢＯＤが５〜１０ｐｐｍの水を得
ることができる。底受部１２に溜った水は、取り出しパ
イプ１８やオーバーフローパイプ２０によって汚水浄化
装置１０から取り出すが、その水を自然環境に放出して
も、他の目的に使用してもよい。また、図示しないポン
プと還流パイプとを使用して、底受部１２から取り出さ
れる水を、何度も汚水浄化装置１０を循環させるように
しても良い。何度も汚水浄化装置１０を循環させた水
は、１ｐｐｍ以下の桁違いに少ないＢＯＤにすることが
できる。

【００１４】次に、汚水浄化装置を地中に埋設する場合
の実施形態を図２に示す。図２において図１と同一符号
は同一部材を示す。図２では汚水浄化装置３２は従来の
浄化槽３４と一体に形成されている例を示す。汚水浄化
装置３２のハウジング３６は、従来の浄化槽３４と一体
のハウジングとされ、通常は太陽光線が直接当たらない
地面３８より下位に配置される。汚水浄化装置３２の内
部は、浄化槽３４とは区画壁４０によって区画されてい
る。

【００１５】従来の浄化槽３４は、例えば内部が水の導
入箇所である第一槽４２と、中間の第二槽４４と、最終
の第三槽４６とから成る。第一槽４２内へは導入パイプ
４８によって外部から汚水が導入される。第一槽４２と
第二槽４４との間は第一隔壁５０で区画されており、第
一槽４２から第二槽４４へはオーバーフローによって水
が移動する。また、第二槽４４から第三槽４６との間は
第二隔壁５２で区画されており、第二隔壁５２の下方で
第二槽４４と第三槽４６とが連絡されている。ここで
は、第一槽４２と第二槽４４と第三槽４６の内部のろ材
には言及せず、しかもそれらの構造や区画された水槽の
数はこれに限らない。図２の実施形態においては、従来
の浄化槽３４で浄化された水を汚水浄化装置３２に導入
する。

【００１６】汚水浄化装置３２の内部と浄化槽３４の第
三槽４６とを区画する前記区画壁４０には、そこを貫通
する水導入パイプ５４がその上位に備えられる。第三槽
４６からオーバーフローする水は、水導入パイプ５４を
経由して、汚水浄化装置３２の内部に上位から投入され
る。汚水浄化装置３２のハウジング３６の内部には、複
数のろ材２８の領域と複数の空間３０の領域とを上下に
交互に設ける。即ち、ろ材２８は空気の中に配置する。
ろ材２８は、下面に図示しない穴やスリットを設けた容
器５６に収納するようにしても良い。水導入パイプ５４
からの水は、一番上の支持板２６の上のろ材２８の上か
ら投入される。水は空間３０内を水滴として滴下するよ
うに、ろ材２８の量が設定されている。

【００１７】汚水浄化装置３２の内部と外部とを空気導
入パイプ５８と空気排出パイプ６０で連絡する。即ち、
汚水浄化装置３２の内部の上位に空気導入パイプ５８を
連結し、その空気導入パイプ５８から加圧手段としての
ブロアー６１によって加圧空気を導入し、内部の下位に
空気排出パイプ６０を連結し、その空気排出パイプ６０
から汚水浄化装置３２内の空気を外部に取り出す。即
ち、汚水浄化装置３２の内部に常に高圧空気を導入し、
空気の流通によって汚水浄化装置３２の内部に風を発生
させる。汚水浄化装置３２の内部へ光照射手段としての
光ファイバー６２を導入して、汚水浄化装置３２内のろ
材２８を光ファイバー６２で照らす。光照射手段とし
て、光ファイバー以外の光源を使用することも可能であ
る。

【００１８】このように、光ファイバー６２が太陽光線
の代わりをし、空気導入パイプ５８と空気排出パイプ６
０によって新鮮な空気の入れ替えを行うと共に風を起こ
すので、地中に埋設された汚水浄化装置３２は、屋外に
備えられる汚水浄化装置１０と同じ働きをする。即ち、
汚水浄化装置３２内を通過する水を蒸発させるので、自
然環境へ放出する水の量を減少させることができる。ま
た、ろ材２８の内部には大量でしかもおびただしい種類
のバクテリアが繁殖し、有機汚染物質がバクテリアによ
って分解消滅させられ、ろ過効果を大幅に増大させるこ
とができる。汚水浄化装置３２内で蒸発されずに下方に
溜った水は、複数層のろ材２８によってろ過されている
ので、ＢＯＤのより少ない水となる。汚水浄化装置３２
内の下方に溜った水は、蓋６４を開けて取出手段（図示
せず）によって、外部に取り出しても良い。

【００１９】次に、汚水浄化装置３２と浄化槽３４との
間で何度も循環させる方法について説明する。汚水浄化
装置３２の内部の下位と、浄化槽３４の第一槽４２の下
位とを水排出パイプ６６で連結する。この水排出パイプ
６６は、汚水浄化装置３２と浄化槽３４とを区画する区
画壁４０と、浄化槽３４の第一槽４２と第二槽４４とを
区画する第一隔壁５０とを貫通するものである。この水
排出パイプ６６と前記加圧手段であるブロアー６１とで
循環戻し手段を構成する。水排出パイプ６６の汚水浄化
装置３２側には開閉バルブ６８を備える。汚水浄化装置
３２の内部には、ブロアー６１によって空気導入パイプ
５８を介して加圧空気が導入される。開閉バルブ６８が
開いた状態で、水排出パイプ６６の汚水浄化装置３２側
の開口部の圧が浄化槽３４の第一槽４２側の圧よりも高
くすることによって、汚水浄化装置３２側のろ過された
水を浄化槽３４の第一槽４２の内部に導入することがで
きる。

【００２０】この際、図示しないセンサによって、汚水
浄化装置３２のろ過された水の水位を検知し、所定以上
の水位の時に開閉バルブ６８を開き、水位が所定以下に
なると開閉バルブ６８を閉じるようにする。このよう
に、汚水浄化装置３２には浄化槽３４でろ過した水が投
入され、浄化槽３４の第一槽４２には汚水浄化装置３２
でろ過した水が投入される。この結果、水は何度も汚水
浄化装置３２を循環し、汚水浄化装置３２内に収納され
る微生物培養素材であるろ材２８によってろ過されるの
で、水は１ｐｐｍ以下の桁違いに少ないＢＯＤにするこ
とができる。

【００２１】なお、図３に示すように、汚水浄化装置３
２の最下位にポンプ７０を備え、ポンプ７０と浄化槽３
４の第一槽４２とを戻しパイプ７２で連絡しても良い。
ポンプ７０と戻しパイプ７２とで循環戻し手段を構成す
る。汚水浄化装置３２の下位にろ過されて溜った水は、
ポンプ７０を作動させて戻しパイプ７２を経由して浄化
槽３４の第一槽４２に戻す。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ハウジン
グ内に生物培養素材であるろ材と空間とを交互に上下に
複数個配置し、ハウジング内の空気中に水を滴下させ
る。このハウジング内に光と空気とを導入するので、滴
下する水を蒸発させることができる。これによって、自
然環境に放出する水の量を大幅に減少させることがで
き、自然環境の汚染を防止することができる。また、ろ
材を空中に配置し、そのろ材に光と空気とを導入するの
で、ろ材の内部には大量でしかもおびただしい種類のバ
クテリアを繁殖させることができる。この結果、ろ材を
通過する水のろ過効果を大幅に増大させることができ、
蒸発せずにろ過された水のＢＯＤを、従来の放出基準よ
りも大幅に少ないものとすることができる。更に、従来
は浄化槽は一般に地下に埋設されており、しかもろ材は
水槽の水の内部に入れられていたので、従来の浄化槽で
はバクテリアを育成することができなかった。これに対
して本発明の汚水浄化装置は、ろ材を空中に配置するの
で、地下に埋設した状態でも大量のバクテリアを育成す
ることができ、従来のものと比べてろ過効果を格段に高
めることができる。その上、本発明の汚水浄化装置とそ
れとは別の浄化槽との間で、水を何度も循環させれば、
ＢＯＤを更に大幅に少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る汚水浄化装置の一実施形態を示す
部分断面斜視図である。

【図２】本発明の他の実施形態を示す断面図である。

【図３】本発明で使用する循環戻し手段の一例を示す構
成図である。

【符号の説明】

１０ 汚染浄化装置 １４ 穴 ２８ ろ材 ３０ 空間 ３２ 汚染浄化装置 ３４ 浄化槽 ４２ 第一槽 ５４ 水導入パイプ ５８ 空気導入パイプ ６０ 空気排出パイプ ６１ ブロアー ６２ 光ファイバー ６６ 水排出パイプ ６８ 開閉バルブ ７０ ポンプ ７２ 戻しパイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D003 AA01 AA02 AB01 AB08 BA01 BA02 BA03 BA05 BA06 CA10 DA03 DA08 DA16 DA18 DA19 DA30 EA11 EA19 EA21 EA23 EA25 FA02 4D024 AA04 AB01 BA03 BC02 CA02 DA02 DA06 DB14 4D027 AA01 AA04 AA12 AA14 AB01 AB05 AB12 AB14

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に木材チップと木炭と浄化
   石との混合物から成るろ材と空間とを上下に交互に複数
   個備え、上位の位置にあるろ材に水を投入し、前記ハウ
   ジングに外部からの光と空気とを内部に導入するための
   多数の穴を形成し、ハウジング内に導入した光と空気と
   によって前記ろ材と前記空間とを落下する水を蒸発並び
   にろ過することを特徴とする汚水浄化装置。
2. 【請求項２】 前記ろ材における木材チップと木炭と浄
   化石との重量混合比を、木材チップが２７％〜３８％、
   木炭が２８％〜５６％、浄化石が１３％〜３９％とした
   ことを特徴とする請求項１乃至２記載の汚水浄化装置。
3. 【請求項３】 ハウジング内に木材チップと木炭と浄化
   石との混合物から成るろ材と空間とを上下に交互に複数
   個備え、上位の位置にあるろ材に水を投入し、空気導入
   パイプを介して外部からハウジング内に空気を導入し、
   空気排出パイプを介して空気をハウジング内から外部に
   排出し、光照射手段によってハウジング内に光を照射さ
   せ、ハウジング内に導入される光と空気とによって前記
   ろ材と前記空間とを落下する水を蒸発並びにろ過するこ
   とを特徴とする汚水浄化装置。
4. 【請求項４】 前記ろ材における木材チップと木炭と浄
   化石との重量混合比を、木材チップが２７％〜３８％、
   木炭が２８％〜５６％、浄化石が１３％〜３９％とした
   ことを特徴とする請求項３記載の汚水浄化装置。
5. 【請求項５】 ハウジングの内部に木材チップと木炭と
   浄化石との混合物から成るろ材と空間とを上下に交互に
   複数個備えたものから成る汚水浄化装置とそれとは別の
   浄化槽とを隣接し、浄化層において浄化した水を前記汚
   水浄化装置の上位の位置にあるろ材に投入し、前記汚水
   浄化装置の最下位のろ材を経てろ過された水を循環戻し
   手段によって前記浄化槽に導入し、その浄化槽で更に浄
   化した水を前記汚水浄化装置に投入することを特徴とす
   る汚水浄化装置とそれとは別の浄化層との間で水を循環
   させる汚水浄化方法。
6. 【請求項６】 前記循環戻し手段が、前記汚水浄化装置
   の最下位のろ材より下位の水を汲み出すポンプと、その
   ポンプからの水を前記浄化層に導入するための戻しパイ
   プとから成ることを特徴とする請求項５記載の汚水浄化
   装置とそれとは別の浄化層との間で水を循環させる汚水
   浄化方法。
7. 【請求項７】 前記循環戻し手段が、前記汚水浄化装置
   の最下位のろ材の下位と他の浄化層とを連絡する水排出
   パイプと、汚水浄化装置のハウジングの内部を加圧する
   加圧手段とから成り、その加圧手段によって加圧される
   圧力によって前記汚水浄化装置の下方に溜る水を水排出
   パイプを経由して前記浄化層に導入することを特徴とす
   る請求項５乃至６記載の汚水浄化装置とそれとは別の浄
   化層との間で水を循環させる汚水浄化方法。
8. 【請求項８】 前記水排出パイプの汚水浄化装置側に開
   閉バルブを備えることを特徴とする請求項７記載の汚水
   浄化装置とそれとは別の浄化層との間で水を循環させる
   汚水浄化方法。
9. 【請求項９】 前記ろ材における木材チップと木炭と浄
   化石との重量混合比を、木材チップが２７％〜３８％、
   木炭が２８％〜５６％、浄化石が１３％〜３９％とした
   ことを特徴とする請求項５乃至８記載の汚水浄化装置と
   他の浄化層との間で水を循環させる汚水浄化方法。