JP2000237776A - 生ゴミを含む合併汚水浄化槽 - Google Patents
生ゴミを含む合併汚水浄化槽Info
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Abstract
排水を有効に利用して屎尿を効率的に浄化できる小型で
簡単な生ゴミを含む合併汚水浄化槽の提供。 【解決手段】 上流側から下流側に向けて、少なくとも
第1の嫌気性沈殿槽2と、第2の嫌気性沈殿槽3と、曝
気槽4と、沈殿槽5とを備え、第1の嫌気性沈殿槽2に
は屎尿及び粉砕生ゴミを含む排水を底部側に供給し、第
2の嫌気性沈殿槽3には屎尿及び粉砕生ゴミを含む排水
以外の雑排水を底部側に供給し、更に第第2の嫌気性沈
殿槽3には嫌気性菌担体3dを内蔵し、曝気槽4には空
気を気泡状態として放出する散気装置4bを備え、上流
側から下流側の各槽を順に巡って排水を移流可能とす
る。
Description
係り、特にディスポーザによって粉砕処理された厨房生
ゴミに含まれる炭素を利用してアンモニアを分解し屎尿
やその他の雑排水を浄化処理できるようにした生ゴミを
含む合併汚水浄化槽に関する。
と台所や浴室及び洗濯機からの雑排水があり、台所から
の雑排水は固形分を濾過したものが流され、固形分は別
に処理されるのが通常である。旧来では、下水の対象が
屎尿のみに限られていたが、最近では雑排水も含めて合
併処理することが義務付けられるようになった。そし
て、屎尿を含む汚水や雑排水は下水道を通じて都市下水
処理設備に送られるか、家屋ごとまたは集落ごとの小単
位で設備された浄化槽で処理されている。
粉砕して処理することが可能にはなった。しかしなが
ら、わが国ではディスポーザで粉砕処理した排水は下水
道処理施設に対する負荷が大きくなることから、そのま
ま下水道に流すことは現在のところ認可されていない。
したがって、生ゴミは固形のまま収集して焼却処理した
り堆肥化したりすることで対応しているが、その処理に
手間と費用が嵩むほか、異臭の放散等による環境被害が
大きい等の問題がある。
道に流すかまたは浄化処理設備で浄化して河川へ放流す
ることができるが、粉砕厨房排水を汚水として処理する
ことはできない。その一方で、生ゴミを屎尿等と同時に
浄化処理できるようにして、ディスポーザの普及に役立
てようとする試みも従来からなされている。たとえば、
特開平3−60797号公報には、主として屎尿と雑排
水の処理に対応させていた旧来の浄化槽に代えて、生ゴ
ミを含む厨房排水も併せて浄化処理する構成が開示され
ている。
報に記載の浄化槽は、生ゴミを含む厨房排水だけを投入
して嫌気処理する槽を前段に配置し、後段に屎尿を含む
排水を浄化するための旧来の浄化槽を置くという構成で
ある。このように旧来の浄化設備の前段に生ゴミを含む
厨房排水を嫌気沈殿処理するための槽を追加するので、
装置が複雑化して大型になる。このため、装置の価格も
上昇するほか占有面積も大きくなるので、汎用性に乏し
くなる。
には、生ゴミを雰囲気中に長期間に渡って滞留させる処
理時間が必要である。このため、生ゴミの滞留時間を確
保するには大型の嫌気槽が必要となり、同様に設備面積
も大きくなる。
理できる浄化槽については未だ最適化が進んでいない状
況にあり、ディスポーザの普及にも大きな影響を及ぼし
ている。
いた粉砕厨房排水を有効に利用して屎尿を効率的に浄化
できる小型で簡単な生ゴミを含む合併汚水浄化槽を提供
することを目的とする。
は、嫌気性環境の処理槽内で理想的な嫌気性反応を行わ
せるための炭素と窒素の割合は10:1といわれてい
る。このため、屎尿だけを嫌気性雰囲気の中で処理する
ためには、圧倒的に炭素が不足し、アンモニアの分解無
機化は果たせない。一方、厨房から出る厨房排水には、
多量の炭素を含有した生ゴミが含まれている。
での処理に際して、炭素を厨房の粉砕生ゴミで補充すれ
ば、嫌気性環境内に理想的な割合で炭素と窒素を存在さ
せることができ、嫌気反応が速やかにしかも完全に行わ
れることに着目した。そして、屎尿と粉砕生ゴミとをま
ず嫌気性環境内で沈殿させるとともに嫌気処理し、つぎ
に一般雑排水と混入して嫌気・好気処理することで、屎
尿の処理が効率的に行えることを知見によって得た。
浄化槽は、上流側から下流側に向けて、少なくとも第1
の嫌気性沈殿槽と、第2の嫌気性沈殿槽と、曝気槽と、
沈殿槽とを備え、前記第1の嫌気性沈殿槽には屎尿及び
粉砕生ゴミを含む排水を底部側に供給する流入路を備
え、前記第2の嫌気性沈殿槽には前記屎尿及び粉砕生ゴ
ミを含む排水以外の雑排水を底部側に導く導入路を備
え、前記第2の嫌気性沈殿槽には嫌気性菌担体を内蔵
し、前記曝気槽には空気を気泡状態として放出する散気
装置を備え、上流側から下流側の前記各槽を順に巡って
排水を移流可能としたことを特徴とする。
と、前記槽本体の内部の底面近傍に吐出端を位置させ屎
尿及び粉砕生ゴミを含む排水を供給する主流入路と、前
記槽本体の中段部分に吐出端を位置させ前記屎尿及び粉
砕生ゴミを含む排水以外の雑排水を投入する雑排水流入
路と、前記雑排水流入路の吐出端よりも上方に配置され
空気を気泡状態として放出する散気装置と、前記散気装
置の上方に配置された沈殿槽とを備え、前記槽本体の底
部から前記主流入路の吐出端レベルまでを第1の嫌気性
沈殿層とし、前記第1の嫌気性沈殿層の上であって前記
散気装置の下レベルまでを第2の嫌気性沈殿層とし、前
記第2の嫌気性沈殿層の上であって前記沈殿槽の下レベ
ルまでを好気性沈殿層としたとした構成としてもよい。
気性沈殿層または前記第1の嫌気性沈殿層に向けて処理
水を還流させる還流路を備えることができる。
置の概要を示す要部の縦断面図である。
地中に埋設される槽本体1を備え、この槽本体1には第
1の嫌気性沈殿槽2,第2の嫌気性沈殿槽3,曝気槽
4,沈殿槽5及び消毒槽6をそれぞれ区画して設けたも
のである。
側のほうが広い縦断面形状を持つ容器として形成され、
槽本体1に流入路2aを形成するともに、隔壁2bによ
って第2の嫌気性沈殿槽3との間を区画している。流入
路2aの上端には屎尿流入路2a−1と粉砕生ゴミを含
む排水が供給される厨房排水流入路2a−2とが接続さ
れ、屎尿と粉砕生ゴミを含んだ厨房排水が流入路2aに
供給される。なお、屎尿流入路2a−1は便所配管に直
結したものであればよく、厨房排水流入路2a−2は厨
房用シンクの排水管に備えたディスポーザ(図示せず)
に流路を接続したものであればよい。
がり面に沿って導入路3aを形成し、曝気槽4との間を
隔壁3bによって区画したものであり、接触型の嫌気性
菌担体3dを内蔵している。導入路3aには、第1の嫌
気性沈殿槽2からの処理水に加えて、屎尿及び厨房排水
を除くその他の浴室や洗面所等からの比較的汚濁度が小
さい雑排水を送り込むための雑排水流入路3a−1を接
続している。そして、水面近傍には揚水ポンプ7を備え
ている。
配置した隔壁4aによって区画され、隔壁4aの下端部
と槽本体1の底部との間を開放して沈殿槽5と連通させ
たものであり、接触型の好気性菌担体4dを収納してい
る。そして、曝気槽4の底面近くに散気装置4bを位置
させ、この散気装置4bに接続した空気供給管4cから
空気を送り込んで曝気槽4の中の排水に空気を放出でき
るようにする。
気性沈殿槽3のものと同じレベルとして配置したもので
あり、2台の揚水ポンプ8のそれぞれに供給路8aと還
流路8bとが接続された構成である。また、消毒槽6は
沈殿槽5との間の隔壁5aからの処理水を受け外部から
添加する消毒剤によって処理水を消毒して流出管6aか
ら放流する。
水ポンプ7は図2に示す構成のものが使用できる。
上端を開放した容器7aの中に空気供給管7bを差し込
むとともに、この空気供給管7bの下端から放出される
空気の上昇流に乗せて水を引き上げる揚水管7cを水面
より上まで立ち上げた構成を持つ。空気供給管7bはコ
ンプレッサ(図示せず)等の圧縮空気の供給源に接続さ
れ、揚水管7cの上端部は横方向に曲げた分岐管7dと
空気放出管7eとに別れ、分岐管7dを曝気槽4までの
流路管としている。
端を下限水位とするとともに流出管6aを最高水位と
し、これらの水位の間で揚水を行う。すなわち、流入量
が少ないときには揚水量が優って水位は下限近くまで下
がり、流入量が増えたときには揚水量が劣って水面は徐
々に上昇する。このように、エアリフトポンプ7は系の
流入量の流出量に対するバッファとして機能する。
7fとしてその吸引側を最低水位に没するように配置
し、吐出側の吐水管7gを最高水位よりも高くして曝気
槽4の流路管として備えたものである。そして、水位に
よって浮沈動作するフロート7hとこれに機械的に連接
したスイッチ7iを備え、フロート7hの最低位置でス
イッチ7iがオフとなり、揚水を停止する。
2で示したものと同様の構成とすることができる。そし
て、前述のように、2台の揚水ポンプ8のそれぞれに
は、第2の嫌気性沈殿槽3への還流流路8b及び処理水
を消毒槽6に送る供給路8aが個別に接続されている。
なお、図1の例では、還流路8bは図中の実線で示すよ
うに雑排水流入路3a−1に接続しているが、還流路8
bに切換え弁8cを設けて一点鎖線で示す接続流路8d
によって第1の嫌気性沈殿槽2の流入路2aに流路を接
続してもよい。
及び厨房排水流入路2a−2からそれぞれ屎尿及び厨房
排水が流入路2aに送り込まれ、雑排水流入路3a−1
から雑排水が第2の嫌気性沈殿槽3に流入する。流入路
2aからの屎尿及び厨房排水は第1の嫌気性沈殿槽2に
流れ込み、沈殿固形分Sと排水中に溶解した物質に分か
れるが、両者の多量の炭素が屎尿のアンモニアと嫌気反
応を行い、屎尿を分解無機化し、同時に嫌気性菌を増殖
する。これにより、発生するメタンガスや炭酸ガス及び
窒素ガス等が大気に放出され、増殖した嫌気性菌は排水
とともに第2の嫌気性沈殿槽3に移流する。なお、この
第1の嫌気性沈殿槽2内では、厨房生ゴミに含まれた多
量の炭素によって屎尿の分解反応が速やかに進行するの
で、堆積した固形分Sも時間とともに嫌気反応が行わ
れ、残存する固形分Sは僅かとなる。
体を形成した第1の嫌気性沈殿槽2内の水は導入路3a
に流入し、雑排水流入路3a−1からの雑排水と一緒に
なって第2の嫌気性沈殿槽3内に入り込む。この第2の
嫌気性沈殿槽3内には、嫌気性菌担体3dが設置されて
いるので、浮遊物の濾過と嫌気処理が更に促進される。
そして、揚水ポンプ7の動作によって処理水は曝気槽4
へ移流する。
気泡と好気性菌担体4dとの接触を繰り返すいわゆるエ
アレーションによって好気性反応が行われる。
部の間隙から順次沈殿槽5へ移流する。そして、沈殿槽
5内の沈殿物は槽内の底面の傾斜によって滑り下りて曝
気槽4内に戻され、曝気処理が繰り返される。揚水ポン
プ8により、一部は還流路8b側に還流され、一部は消
毒槽6に移流する。第2の嫌気性沈殿槽3または第1の
嫌気性沈殿槽2へ還流させた処理水は脱窒作用を受け、
不活性ガスを放出する。すなわち、曝気槽4内でアンモ
ニア性窒素が硝化細菌による硝化作用によって亜硝酸性
窒素もしくは硝酸性窒素に酸化され、この硝化された排
水が還流されて第1または第2の嫌気性沈殿槽2,3内
の嫌気の条件下に置かれると、脱窒細菌が作用して窒素
が還元放出される。そして、消毒槽6に送り込まれた排
水は消毒処理され、流出管6aから放流される。
第1の嫌気性沈殿槽2に送り込み、粉砕厨房排水の固形
生ゴミ分に含まれる多量の炭素を利用して屎尿のアンモ
ニアを無機分解することができる。したがって、従来例
のように生ゴミ成分を嫌気処理した後に厨房排水に屎尿
を混ぜる構成に比べると、炭素を活用した屎尿の嫌気反
応が大幅に促進され、屎尿処理がより一層効率化され
る。
な構成で屎尿,粉砕厨房排水,雑排水の浄化処理ができ
るようにした浄化装置の概略を示す縦断面図である。
で鉛直に打設された槽本体11を浄化装置の主部とした
もので、槽本体11は有底の円筒状である。この槽本体
11には、屎尿とディスポーザからの厨房排水を槽本体
11の底部近傍まで送り込む主流入管12を同軸上に配
置するとともに、槽本体11の底部から約半分の高さに
下端を位置させた雑排水流入管13を備えている。ま
た、雑排水流入管13の上側には、嫌気性菌担体14,
散気装置15,好気性菌担体16,沈殿槽17をそれぞ
れ所定の間隔をおいて配列している。
嫌気性反応とを促すためのものである。散気装置15は
地上に配置したコンプレッサ等の空気供給源に空気供給
管15aを接続し、好気性菌担体16の下側からエアレ
ーションのために空気を吹き出す。
18を配置し、その吐出管18aを沈殿槽17の上端ま
で延ばしてその吐出端から処理水を沈殿槽17に供給で
きるようにしている。この揚水ポンプ18は、先の例と
同様に上下の水位の間で作動し、流入水の急激な変化に
対して流出流量のバッファとして機能する。そして、沈
殿槽17の水面近くには還流ポンプ19を配置し、この
還流ポンプ19には沈殿槽17の中の処理水を嫌気性菌
担体14の下側に戻すための還流管19aを接続してい
る。この還流管19aの下端の位置は雑排水流入管13
の下端と一致させたものである。また、槽本体11の外
部であって地上に近い部分には沈殿槽17からの処理水
が移流し、この処理水に消毒剤を添加して放流する消毒
槽20を備えている。
尿と粉砕厨房排水との複合排水が送り込まれる。この複
合排水は主流入管12の下端から槽本体11の底部の近
傍に供給され、固形分を沈殿させた後、層状をなしてそ
の流入量に相応して上昇していく。そして、その上昇中
に、生ゴミに含まれた炭素と屎尿のアンモニアが嫌気性
反応を行い、生物を増殖するとともに分解無機化され
る。
所等からの比較的汚濁濃度が小さい雑排水が供給され
る。雑排水流入管13の下端は層状の上昇流を攪拌しな
いような形状としている。したがって、雑排水流入管1
3の下端部に相当する部分を境界としてその下側に複合
排水の一次流動層A及び上側に複合排水に雑排水が加わ
る二次流動層Bに分離することができる。
置15が配置され、放出された空気は気泡となって上昇
する。したがって、散気装置15の下側では処理過程に
ある屎尿,厨芥排水,雑排水の二次流動層Bがそのまま
維持され、上側では気泡が新たに加わる三次流動層Cを
形成し、三次流動層Cも同様に分離される。そして、一
次及び二次の流動層A,Bでは嫌気性菌が棲息し、三次
流動層Cでは好気性菌が棲息し、嫌気性と好気性の菌が
無用に混ざり合うことがなく、それぞれの菌作用による
汚水の浄化機能が維持される。
砕厨房排水の炭素によって分解無機化する第1の嫌気性
沈殿層を形成し、二次流動槽Bは雑排水が混入され嫌気
性菌担体14による濾過と沈殿を含む嫌気反応を行う第
2の嫌気性沈殿層を形成する。そして、三次流動層Cで
は、供給される空気と好気性菌担体16による曝気槽を
形成し、曝気処理された水が揚水ポンプ18によって最
終沈殿槽17に押し上げられる。したがって、図3に示
した円筒状の槽本体11による浄化装置は、図1で示し
た槽本体1の中に平面配列された各槽による処理体系と
実質的に同じであり、一次流動層Aでは屎尿に対して粉
砕厨房排水の炭素の全てを分解無機化に充てることがで
きる。このため、従来例のように生ゴミ成分を単独で沈
殿曝気処理した後の粉砕厨房排水に屎尿を送り込む構成
に比べると、屎尿処理がより一層効率化される。
必要に応じて還流ポンプ19により還流管19aを経由
して二次流動層Bまで戻す操作を行う。この場合、還流
管19aの下端は雑排水供給管13と同様な形状とする
ことで、還流水は二次流動層B内を上昇する向きに流
れ、一次流動層Aに入り込むことはない。このように沈
殿槽17から処理水を還流させることで硝化脱窒が繰り
返され、臭気の除去も促進される。
すように一次流動層Aの下端部まで延ばしたものとし、
二次流動層B側から一次流動層A側に切り換えて還流さ
せるようにしてもよい。この場合でも、二次次流動層B
側に還流した場合と同様な効果が期待でき、供給された
厨芥排水に含まれる豊富な炭素によってアンモニアの分
解無機化が繰り返されるので、屎尿の浄化度を上げるこ
とができる。
粉砕されたものを使用するが、沈殿した固形分も屎尿の
存在によって速やかに分解無機化され、最終的にはセル
ローズ等の僅かな残滓が残るだけとなる。また、処理水
は河川に放流することも可能で、条例の改正などによっ
ては都市下水道に放流することもできる。結果的に、生
ゴミを合理的に環境に被害を与えることなく処理できる
ことになる。
厨房排水を屎尿と一緒に第1の嫌気性沈殿槽に投入し、
第2の嫌気性沈殿槽で雑排水と合流させて曝気して濾過
浄化するので、理想的な炭素と窒素との量比のもとに嫌
気性反応が行われる。したがって、嫌気性反応を速くし
かも完全に行わせることができ、生ゴミの処理の手間が
省けると同時に屎尿の浄化効率を上げることができる。
また、第1の嫌気性沈殿槽は小さくて済むので、装置全
体の小型化も図られる。
求項1の発明と同様の浄化機能を備えることができるの
で、槽本体1を地中に埋設すればその地上の占有面積を
更に小さくできる。したがって、設置面積の大小による
施工条件の制約を受けることがなく、施工費用も削減で
きる。
部を3層の反応区分に分けて嫌気・好気循環による窒素
の除去が可能となる。
断面図である。
リフトポンプを利用した例、(b)は電動ポンプを利用
した例の図である。
を示す要部の縦断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 上流側から下流側に向けて、少なくとも
第1の嫌気性沈殿槽と、第2の嫌気性沈殿槽と、曝気槽
と、沈殿槽とを備え、前記第1の嫌気性沈殿槽には屎尿
及び粉砕生ゴミを含む排水を底部側に供給する流入路を
備え、前記第2の嫌気性沈殿槽には前記屎尿及び粉砕生
ゴミを含む排水以外の雑排水を底部側に導く導入路を備
え、前記第2の嫌気性沈殿槽には嫌気性菌担体を内蔵
し、前記曝気槽には空気を気泡状態として放出する散気
装置を備え、上流側から下流側の前記各槽を順に巡って
排水を移流可能としたことを特徴とする生ゴミを含む合
併汚水浄化槽。 - 【請求項2】 鉛直姿勢に設置する円筒状の槽本体と、
前記槽本体の内部の底面近傍に吐出端を位置させ屎尿及
び粉砕生ゴミを含む排水を供給する主流入路と、前記槽
本体の中段部分に吐出端を位置させ前記屎尿及び粉砕生
ゴミを含む排水以外の雑排水を投入する雑排水流入路
と、前記雑排水流入路の吐出端よりも上方に配置され空
気を気泡状態として放出する散気装置と、前記散気装置
の上方に配置された沈殿槽とを備え、前記槽本体の底部
から前記主流入路の吐出端レベルまでを第1の嫌気性沈
殿層とし、前記第1の嫌気性沈殿層の上であって前記散
気装置の下レベルまでを第2の嫌気性沈殿層とし、前記
第2の嫌気性沈殿層の上であって前記沈殿槽の下レベル
までを好気性沈殿層としたことを特徴とする生ゴミを含
む合併汚水浄化槽。 - 【請求項3】 前記沈殿槽から前記第2の嫌気性沈殿層
または前記第1の嫌気性沈殿層に向けて処理水を還流さ
せる還流路を備えたことを特徴とする請求項2記載の生
ゴミを含む合併汚水浄化槽。
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