JP2007307439A - 浄化槽及びノズル体 - Google Patents

Abstract

【課題】担体流動槽の散気用ノズル体を詰まり難くすると共に、浄化品質の向上を図れるようにする。
【解決手段】被処理水処理用微生物を担持した担体Ｔを流動自在に収容すると共に、その担体Ｔに気泡供給する散気部９を備えて被処理水Ｗを好気処理する担体流動槽５が設けられている浄化槽において、散気部９は、可撓性を有する膜部材に、多数のスリット状気泡吐出部を形成したノズル体Ｎを備えて構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、被処理水処理用微生物を担持した担体を流動自在に収容すると共に、その担体に気泡供給する散気部を備えて前記被処理水を好気処理する担体流動槽が設けられている浄化槽、及び、その浄化槽に用いるノズル体に関する。

従来、この種の浄化槽、及び、その浄化槽に用いるノズル体としては、図８に示すように、担体流動槽５の散気部９が、担体流動槽５の上方から槽内に延びる散気管１０の下端部にノズル体Ｎを連結して構成されているものがあった（例えば、特許文献１参照）。
そして、前記ノズル体Ｎは、両端部を閉塞してあると共に周面に多数の貫通丸穴２０を形成した横配置のパイプ２１で構成されており、前記散気管１０から送られる空気Ａを、前記ノズル体Ｎの多数の貫通丸穴２０から被処理水Ｗ中に吐出できるように形成されていた。

特開２００２−２４８４８６号公報

上述した従来の浄化槽、及び、その浄化槽に用いるノズル体によれば、前記貫通丸穴は、常に開口した状態となっており、例えば、メンテナンスやトラブル等の原因で、空気の吐出を停止せざるを得なくなった場合、被処理水が前記貫通丸穴を通してノズル体内に浸入する危険性があり、被処理水中の浮遊物質等が前記貫通丸穴を閉塞してしまい、ノズル詰まりを生じ易い問題点があった。
ノズル詰まりが生じれば、浄化槽としてのエアレーション作用が低下する為、浄化品質が悪くなることになる。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、担体流動槽の散気用ノズル体を詰まり難くすると共に、浄化品質の向上を図れる浄化槽を提供するところにある。

本発明の第１の特徴構成は、被処理水処理用微生物を担持した担体を流動自在に収容すると共に、その担体に気泡供給する散気部を備えて前記被処理水を好気処理する担体流動槽が設けられている浄化槽において、前記散気部は、可撓性を有する膜部材に、多数のスリット状気泡吐出部を形成したノズル体を備えて構成されているところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、散気部を、可撓性を有する膜部材に、多数のスリット状気泡吐出部を形成したノズル体を備えて構成してあるから、空気を吐出する際には、空気の圧力で膜部材が可撓変形することが可能となり、前記スリット状気泡吐出部を開口させて良好なエアレーション作用を発揮することが可能となる。一方、空気の吐出を停止させると可撓変形していたスリットがもとの形状に戻り易く、被処理水のノズル内浸入を防止することが可能となる。
即ち、担体流動槽の散気用ノズル体を詰まり難くすると共に、浄化品質の向上を図ることが可能となる。

本発明の第２の特徴構成は、前記ノズル体は、前記担体流動槽の底部分で、且つ、前記ノズル体の下方に前記担体が入らない位置に配置されているところにある。

本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、担体がノズル体と担体流動槽の底との間に位置することを物理的に防止することができる。従って、ノズル体より上方の担体流動槽範囲をより多く確保でき、槽内に配置されたすべての担体をより活用した被処理水の浄化を叶えることが可能となり、浄化品質の更なる向上を図ることが可能となる

本発明の第３の特徴構成は、前記ノズル体の散気管接続部が、前記ノズル体の本体の上方に位置させてあるところにある。

本発明の第３の特徴構成によれば、本発明の第１又は２の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、散気管接続部をノズル体の本体の下方に位置させるのに比べて、ノズル体を担体流動槽の底部側により近接させることが可能となり、その結果、吐出水深をより深くでき、エアレーション対象高さ範囲をより多く確保して、酸素溶存効率を向上させることが可能となる。
従って、槽内に配置されたより多くの担体を活用した被処理水の浄化を効率よく叶えることが可能となり、浄化品質の更なる向上を図ることが可能となる

本発明の第４の特徴構成は、前記担体流動槽の底部補強用の槽内突条部が、前記ノズル体の外周に沿って位置する状態に形成されているところにある。

本発明の第４の特徴構成によれば、本発明の第１〜３の何れかの特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、前記槽内突条部によって担体流動槽の底部補強を図れることができながら、ノズル体そのものが横ずれするのを、前記槽内突条部によって抑制することが可能となる。
即ち、ノズル体から気泡を吐出させるに伴って、散気管の下端部に取り付けたノズル体は、エアレーションによる浮力や散気管の撓みによって横方向に振動しやすいが、前記槽内突条部によってその動きを抑制することができることで、安定した状態でのエアレーションを叶えることが可能となる。
また、散気管の撓みをも防止できることで、散気管の疲労破壊等も防止することが可能となる。
更には、ノズル体のメンテナンス作業等で、担体流動槽から引き上げたノズル体を、再度、担体流動槽の底へ沈めて、所定の位置に配置する際にも、前記槽内突条部が、前記ノズル体のガイドとなり、容易に且つ短時間でノズル体を所定の位置にセッティングさせることができる。

本発明の第５の特徴構成は、請求項１〜４に記載の浄化槽に用いるノズル体において、多数のスリット状気泡吐出部を形成した可撓性の膜部材が設けられ、前記膜部材を扁平な状態に支持自在で、且つ、前記気泡吐出部への気泡用気体の供給流路を前記膜部材との間に確保自在な膜支持本体が設けられ、散気管を連結自在な連結部材が設けられ、前記膜支持本体と前記連結部材とが着脱自在に構成されていると共に、双方の取り付け状態で前記膜部材を挟持するように構成されているところにある。

本発明の第５の特徴構成によれば、本発明の第１〜４の何れかの特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、前記膜支持本体と連結部材とで膜部材を挟持して、膜部材を安定した状態に固定することができる。そして、膜支持本体と連結部材とを取り外すことができるから、例えば、膜部材を取り替える等の作業を簡単に実施することが可能となる。即ち、高いメンテナンス性が得られる。

本発明の第６の特徴構成は、請求項第１〜４に記載の浄化槽に用いるノズル体において、多数のスリット状気泡吐出部を形成した可撓性膜部材を、扁平な状態に配した扁平体として構成してあると共に、全体形状が下方に凸状に形成されているところにある。

本発明の第６の特徴構成によれば、本発明の第１〜４の何れかの特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、全体形状が扁平で下方に凸状に形成されているから、ノズル体を下方へ下げる際に、凸状部分で担体や被処理水を押し分けることができ、よりスムースに下げ降ろすことが可能となる。
気泡吐出部から被処理水中に吐出された空気は、気泡となって被処理水中を上昇するが、気泡吐出部どうしの位置関係が上下に位置している場合、上下の気泡どうしが合体して大きな気泡となり易く、それに伴って被処理水中での滞留時間も短くなることから、エアレーション作用が低下する危険性がある。このような傾向は、従来のような横配置のパイプの周面に多数の貫通丸穴を形成したノズル体において顕著に見られる。
従って、ノズル体が、上面に前記膜部材を扁平な状態に配した扁平体として構成してあれば、隣接するスリット状気泡吐出部どうしが縦に重ならない配置となり、夫々の気泡吐出部から吐出された気泡は、細かいまま独立して被処理水中を上昇しやすく、満遍なく被処理水中に分布することができる事に加えて、滞留時間も長くなり易く、より良好なエアレーション作用を発揮することが可能となる。
また、全体形状が下方に凸状に形成されているので、例えば、ノズル体のメンテナンス作業等で、担体流動槽から引き上げたノズル体を、再度、担体流動槽の底へ沈めて、所定の位置に配置する際にも、担体や被処理水を押し分ける作用が可能となり、容易に且つ短時間でノズル体を所定の位置にセッティングさせることができる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。

図１は、本発明に係わる浄化槽１を示すもので、浄化槽１は、例えば、合成樹脂の容器体Ｋの中を複数に仕切ることで、それぞれの処理槽を形成してある。
各処理槽は、汚水（被処理水に相当）Ｗの流入口２から放流口８に向かって、夾雑物除去槽３、嫌気濾床槽４、接触曝気槽（担体流動槽に相当）５、沈殿槽６、消毒槽７の順に設けられており、例えば、トイレや洗面所、浴室や台所等から流された汚水Ｗを各槽に順次流通させることで、汚水Ｗに含まれる有機物を分解して浄化することができるように構成されている。
尚、前記容器体Ｋは、図に示すように、内周側に筋状に膨出した複数の補強部（槽内突条部の一例）Ｋ１が設けられており、容器体Ｋとしての適切な強度を確保できるように構成されている。

前記夾雑物除去槽３は、汚水Ｗを一時貯留しつつ、スカム化を促進して汚水Ｗ中の浮遊物質を除去し得る構成としてある。

前記嫌気濾床槽４は、嫌気濾床４ａに担持されている嫌気性微生物によって、汚水Ｗに含まれる有機物が分解される。

前記接触曝気槽５は、槽内に、被処理水処理用好気性微生物を担持した多数の担体Ｔが水中浮遊自在な状態に収容されている。尚、接触曝気槽５中の汚水Ｗは、散気部９から供給される空気が気泡となって汚水中を上昇することで対流し、その対流によって前記担体Ｔも接触曝気槽５中を流動し得るように構成されている。
また、前記担体Ｔは、公知の種々のものを使用することができるが、一例を挙げるならば、複数のリブ状体を間隔をあけて一体に組み付けて構成されたものがあり、各リブ状体の外周縁部によって形作られた外形は、ほぼ球形となっている。そして、各リブ状体に汚水処理用の好気性微生物が担持されており、各リブ状体間の隙間に浸入する汚水Ｗと前記微生物が接触できるように構成されている。

前記沈殿槽６においては、接触曝気槽５を通過して流入した汚水Ｗへの沈殿が図られ、貯留された浄化水の上澄み部分が前記消毒槽７に流入して、消毒剤（塩素等）で消毒された後、放流口８より放流される。

次に、本発明に係わるノズル体Ｎを備えて構成された散気部９について詳しく説明する。
前記散気部９は、前記容器体Ｋに対して着脱自在に形成された散気管１０と、散気管１０の下端部に散気管接続部１１ａを介して着脱自在に形成されたノズル体Ｎとを備えて構成されている。

前記散気管１０は、縦配置される直管（例えば、合成樹脂製管）を主体として構成され、下端部が前記散気管接続部１１ａに対して着脱自在に形成されている。
尚、前記散気部９への空気の供給は、図には示さないが、前記散気管１０の上端部に、送気装置からの送気管を連結して行われる。

前記ノズル体Ｎは、図４〜７に示すように、上面中央部に前記散気管接続部１１ａが突出する状態に組み付けられたほぼ円盤状の扁平体として構成され（図５参照）、多数のスリット状気泡吐出部１２ａを形成した可撓性の膜部材１２（例えば、ゴム膜）と、前記膜部材１２を扁平な状態に支持自在で且つ前記気泡吐出部１２ａへの空気（気泡用気体に相当）Ａの供給流路Ｌを前記膜部材１２との間に確保自在な膜支持本体１３と、前記散気管１０を連結自在な連結部材１１とを設けて構成されている。当該ノズル体Ｎは扁平であるが、前記散気管接続部１１ａを介して中央部上方へ比較的真っ直ぐに散気管１０を連結できるから、例えば、メンテナンス作業等によってノズル体を槽内へ出し入れする際に、ノズル体に汚水Ｗや担体Ｔによる抵抗を受けても偏芯しにくく、スムースに出し入れし易いことに加えて、管や接続部やノズル体等の各部分に無理な偏芯モーメントが作用し難いから、前記各部分の破損防止を図ることが可能となる。

前記膜支持本体１３は、例えば、合成樹脂製で構成され、図４〜７に示すように、円盤状の上面部１３ａと、その下面部に放射状に配置された複数のリブ部１３ｂと、上面部１３ａの円盤中央に下方に凸状に形成された膨出部１３ｃとを備えて構成されている。
そして、前記膨出部１３ｃは、その底部分が前記リブ部１３ｂの下縁部とほぼ面一となるように形成してある。また、膨出部１３ｃ内空部における前記リブ部１３ｂの延長線上の範囲は、前記供給流路Ｌとして確保されている。そして、その範囲の両側は、膨出部壁が、膜支持本体１３中心軸側へ引退した引退壁１３ｄとして形成してある。また、対向する引退壁１３ｄ間には、前記連結部材１１が嵌合自在な隙間Ｓが確保されている。一方、前記膨出部１３ｃの外側に暴露されているリブ部１３ｂの本体部分は、円盤外周側ほど下縁部が高くなり、リブ高さが小さくなるように形成されている。従って、ノズル体Ｎ全体としてみた外形は、下方に凸状となっている。
また、前記膨出部１３ｃの底中央部には、前記連結部材１１の係合爪１１ｂが係合自在な係合穴１３ｅが設けられている（図６参照）。

前記膜部材１２は、構成素材は例えばゴム製で、前述の通り、スリット状の気泡吐出部１２ａが多数形成されている（図７参照）。気泡吐出部１２ａのスリットは、例えば、それぞれを円周方向に沿った形状に形成され、各スリットの配列は、円周方向、及び、径方向に間隔をあけた配置となっている。
そして、膜部材１２の外周縁部１２ｂは、図６に示すように、下方側に折れ曲がった形状に形成してあり、前記膜支持本体１３の外周縁部に被さる状態で係合させることができる。尚、これら両者の係合は、それぞれの当接面に、円周方向に沿った周溝が形成してあり、対向するそれら周溝どうしが嵌合することで、より強力な係合力を発揮すると共に、膜部材１２と膜支持本体１３との係合部での気密性を向上できるように構成されている。
因みに、膜部材１２における外周縁部１２ｂの内径寸法は、前記膜支持本体１３における上面部１３ａの外径寸法より若干小さめに設定してあり、ゴム素材の弾性を利用して、外周縁部１２ｂから膜支持本体１３に締付力を作用させて両者の係合力が強化されるように構成されている。
一方、膜部材１２の内周縁部１２ｃに関しても、外周縁部１２ｂと同様に、下方側に折れ曲がった形状に形成してあり、前記膜支持本体１３の引退壁１３ｄと前記連結部材１１との間でこの内周縁部１２ｃを挟んで固定できるように構成されている。
尚、膜支持本体１３と前記外周縁部１２ｂとの場合と同様に、連結部材１１と内周縁部１２ｃとの当接面にも、円周方向に沿った周溝がそれぞれ形成してある。
このように、膜部材１２は、内周縁部１２ｃ、及び、外周縁部１２ｂが膜支持本体１３に固定されているから、それらの中間部である膜部分は、散気管１０からの空気供給を受けるとその圧力で、若干の膨出変形をする。その膨出状態では、膜部材１２と膜支持本体１３の上面部１３ａとの間に供給流路Ｌが形成される（図５参照）。また、膨出に伴う膜部材１２の若干の弾性延び変形によって、前記各スリットが開き、気泡が発生し易い状態となる。一方、空気供給が停止されると、ゴム素材の備えた弾性復元力によってスリットが塞がり、汚水がノズル体Ｎ内に浸入するのを防止することができる。

前記連結部材１１は、例えば、合成樹脂製であり、図６に示すように、鍔付き円筒部材で構成してあり、筒上端内周部に前記散気管１０が接続される。従って、筒上端部が、散気管接続部１１ａとして構成されている。
また、筒外周部には、前記膜部材１２の内周縁部１２ｃを前記膜支持本体１３の引退壁１３ｄとの間で挟持固定するための鍔部１１ｃが形成されている。
一方、筒下端部開口から下方へ突出する状態に、一対の係合爪１１ｂが設けられており、連結部材１１を前記膜支持本体１３の引退壁１３ｄ間の隙間Ｓに進入させると、この係合爪１１ｂが、膨出部１３ｃの底に形成された係合穴１３ｅの周縁部に係合するように構成されている。尚、例えば、膜部材１２の交換やノズル体Ｎのメンテナンス等を実施するのに連結部材１１と膜支持本体１３とを分離するような場合、前記係合穴１３ｅから下方へ突出している一対の係合爪部分どうしを、例えば、ペンチ等で摘んで相対近接させることで両者の係合が解除され、容易に取り外すことができる。
そして、連結部材１１の筒内空部は、前記膨出部１３ｃの内空部、及び、前記上面部１３ａと膜部材１２との間の空間と連通するから、これら一連の連通空間が、空気の前記供給流路Ｌとなり、散気管１０から送られた空気を、多数の気泡吐出部１２ａから、細かな気泡として吐出して、接触曝気槽５内のエアレーション作用を促進することが可能となる。

以上のような部材を組み付けて構成された前記散気部９は、容器体Ｋの上方から底に向けて垂下状態に設置されている。
尚、容器体Ｋの底部分には、前述の複数の補強部Ｋ１が設けられているが、当該散気部９が垂下されている箇所に該当する補強部Ｋ１に関しては、図２に示すように、ノズル体Ｎの外周に沿う平面形状に変更して設けられている。従って、ノズル体Ｎが槽内の底に位置するように散気部９をセットすると、ノズル体Ｎは、円弧状の補強部Ｋ１で囲まれた底部分に嵌り込んだ状態となり、横ずれしにくい安定したセット姿勢を維持することが可能となる。
また、前記ノズル体Ｎの気泡吹出位置は、図３に示すように、前記接触曝気槽５の底部分に散気部９をセットした状態で、前記担体Ｔの中心位置より下方の位置になるように、各部材設定、及び、取付位置設定がされているから、槽内のより低い位置から気泡を吐出して、広範囲のエアレーション範囲を確保して、浄化性能の向上を図れるように構成されている。

〔実施例〕
当該ノズル体Ｎによる浄化効果の確認試験結果を以下に示す。
試験体は、従来のノズル体としては、両端部を閉塞してあると共に周面に多数の貫通丸穴を形成した横配置のパイプで構成されたものを使用し、当該ノズル体Ｎとの硬化の比較を行った。
また、試験条件は、ＢＯＤ容積負荷０．６ｋｇ／ｍ３・日、温度２６℃、担体充填率４０％で実施し、効果確認項目は、透視度（ｃｍ）、ＢＯＤ（ｍｇ／リットル）、Ｓ−ＢＯＤ〔溶解性ＢＯＤ〕（ｍｇ／リットル）、ＳＳ（ｍｇ／リットル）とした。
試験結果は、表１に示すとおりである。
これらの結果から、当該実施形態のノズル体を使用することで、浄化効果が向上することが判る。

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。

〈１〉 浄化槽そのものの構成は、先の実施形態で説明した各処理槽（夾雑物除去槽３、嫌気濾床槽４、接触曝気槽５、沈殿槽６、消毒槽７）を備えた構成に限るものではなく、例えば、他の処理槽を備えたものや、一部の処理槽が省略されたもの等、適宜変更が可能である。要するに、エアレーションを行う担体流動槽を備えたものであればよい。
〈２〉 ノズル体は、先の実施形態で説明した形状や構造や素材等に限るものではなく、変更が可能である。例えば、散気管接続部を、ノズル体の本体の上方に位置させることに替えて、ノズル体の本体の側方に位置させる構成であってもよい。
〈３〉 前記担体は、先の実施形態で説明した形状や構造や素材等に限るものではなく、変更が可能である。

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

浄化槽を示す側面視概念図 浄化槽の接触曝気槽を示す上面視概念図 浄化槽の接触曝気槽を示す端面視概念図 ノズル体を示す斜視図 ノズル体を示す側面視断面図 ノズル体の組み付け状態を示す側面視分解断面図 ノズル体の上面視分解平面図 従来の浄化槽の接触曝気槽を示す端面視断面図

符号の説明

５ 接触曝気槽（担体流動槽に相当）
９ 散気部
１０ 散気管
１１ 連結部材
１１ａ 散気管接続部
１２ 膜部材
１２ａ 気泡吐出部
１３ 膜支持本体
Ａ 空気（気泡用気体に相当）
Ｋ１ 補強部（槽内突条部の一例）
Ｌ 供給流路
Ｎ ノズル体
Ｔ 担体
Ｗ 汚水（被処理水に相当）

Claims (6)

1. 被処理水処理用微生物を担持した担体を流動自在に収容すると共に、その担体に気泡供給する散気部を備えて前記被処理水を好気処理する担体流動槽が設けられている浄化槽であって、
   前記散気部は、可撓性を有する膜部材に、多数のスリット状気泡吐出部を形成したノズル体を備えて構成されている浄化槽。
2. 前記ノズル体は、前記担体流動槽の底部分で、且つ、前記ノズル体の下方に前記担体が入らない位置に配置されている請求項１に記載の浄化槽。
3. 前記ノズル体の散気管接続部が、前記ノズル体の本体の上方に位置させてある請求項１又は２に記載の浄化槽。
4. 前記担体流動槽の底部補強用の槽内突条部が、前記ノズル体の外周に沿って位置する状態に形成されている請求項１〜３の何れか一項に記載の浄化槽。
5. 請求項１〜４に記載の浄化槽に用いるノズル体であって、
   多数のスリット状気泡吐出部を形成した可撓性の膜部材が設けられ、前記膜部材を扁平な状態に支持自在で、且つ、前記気泡吐出部への気泡用気体の供給流路を前記膜部材との間に確保自在な膜支持本体が設けられ、散気管を連結自在な連結部材が設けられ、前記膜支持本体と前記連結部材とが着脱自在に構成されていると共に、双方の取り付け状態で前記膜部材を挟持するように構成されているノズル体。
6. 請求項１〜４に記載の浄化槽に用いるノズル体であって、
   多数のスリット状気泡吐出部を形成した可撓性膜部材を、扁平な状態に配した扁平体として構成してあると共に、全体形状が下方に凸状に形成されているノズル体。

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