JP2008000651A - 汚水処理システム、汚水処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 主に住宅各戸から排出された汚水を合理的に処理するのに有効な汚水処理技術を提供する。
【解決手段】 本発明に係る汚水処理システムは、住宅群の住宅各戸から排出された汚水を、浄化槽１２０の嫌気処理槽、生物処理槽及び処理水槽による一連の処理、及び消毒槽及び貯留槽による一連の処理によって処理したのち、当該浄化槽１２０から直に公共用水域へと放流する構成とされる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、汚水処理技術に係り、詳しくは住宅各戸から排出された汚水を主体として処理する汚水処置システムの構築技術に関するものである。

近年、日本国内においては出生率の低下がすすみ、大都市圏に限らず地方などにおいても出生率の低下が見られる。具体的には、２００５年の人口動態統計によれば、１人の女性が生涯に産むと推定される子供の数を表す合計特殊出生率は１．２５にまで低下し、１８９９年に調査が開始されて以来初めて日本人の人口が自然減となっている（図６参照）。また、地方などにおいては大都市圏への人口移動の加速化に伴って人口減少がより顕著になっている。ところで、このような人口自然減や社会的人口動態の状況下においては、下水道や集落排水処理施設等の集合型汚水処理施設への流入水量が減少することが予想され、これによって当該施設の使用料収入の低下により事業経営に影響が及ぶことが想定される。このため、今後は、既存の設備の有効利用や統廃合等を含めたシステムの再考によって、対象人口規模や放流先水域が求められる水質基準への個別対応が可能な、経済効率の高い将来展望型の汚水処理システムを構築する技術が必要とされる。

そこで本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、主に住宅各戸から排出された汚水を合理的に処理するのに有効な汚水処理技術を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明が構成される。

本発明に係る汚水処理システムは、住宅群、下水処理施設、汚水流路、浄化槽、第１の処理機構、第２の処理機構、放流路及び流路閉止手段を少なくとも備える構成とされる。
本発明の住宅群は、複数の住宅からなる集合体（集落など）として構成される。本発明の下水処理施設は、汚水を処理する処理施設として構成される。この下水処理施設には、住宅各戸から排出された汚水の最終的な処理が行われる設備、いわゆる「下水処理場」のみならず、小口の集落ごとに汚水処理の目的で設置された処理設備をも包含される。本発明の汚水流路は、住宅群と下水処理施設とを結ぶ流路として構成される。本発明の浄化槽は、汚水流路上に配設された１または複数の浄化槽として構成される。本発明の第１の処理機構は、浄化槽に収容され、浄化槽内にて所定の汚水処理を行う処理機構として構成される。本発明の第２の処理機構は、第１の処理機構と同様に浄化槽に収容され、浄化槽内にて第１の処理機構による汚水処理の後処理を行う処理機構として構成される。本発明の放流路は、下水処理施設と放流領域との間に介在する流路として構成される。本発明の流路閉止手段は、汚水流路と下水処理施設との間の流路を閉止する流路閉止手段として構成される。

本構成において、住宅群の住宅各戸から排出された汚水は、下水処理施設への流入が流路閉止手段によって阻止された状態で、汚水流路上に配設された当該浄化槽の第１及び第２の処理機構によって処理されたのち、当該浄化槽から放流路を通じて直に放流領域へと放流される。すなわち、本発明の汚水処理システムでは、一連の汚水処理を下水処理施設においては行わず、その下水処理施設よりも上流の浄化槽に処理機能を全て移行して当該浄化槽において行うようにしている。

本発明の汚水処理システムのこのような構成によれば、既存の下水処理施設を全く使用することなく、各住宅から排出され汚水処理された後の水を放流領域へ放流するまでの一連の処理を行うことが可能となる。特に、この汚水処理システムは、既存の下水処理施設における汚水処理能力を、各浄化槽に振り分ける構成であるため、人口や水環境の変化に合わせて、浄化槽の数や大きさを適宜変更することによって、汚水の処理能力（処理性能、処理能力）を容易に変更可能であり合理的である。また、汚水流路における既設配管を有効活用することによって設置工事費の削減が可能となる。

また、本発明に係る別の形態の汚水処理システムは、住宅群、下水処理施設、汚水流路、浄化槽、第１の処理機構、第２の処理機構及び放流路を少なくとも備える構成とされる。
本発明の住宅群は、複数の住宅からなる集合体（集落など）として構成される。本発明の下水処理施設は、汚水を処理する処理施設として構成される。この下水処理施設には、住宅各戸から排出された汚水の最終的な処理が行われる設備、いわゆる「下水処理場」のみならず、小口の集落ごとに汚水処理の目的で設置された処理設備をも包含される。本発明の汚水流路は、住宅群と下水処理施設とを結ぶ流路として構成される。本発明の浄化槽は、汚水流路上に配設された１または複数の浄化槽として構成される。本発明の第１の処理機構は、浄化槽に収容され、浄化槽内にて所定の汚水処理を行う処理機構として構成される。本発明の第２の処理機構は、下水処理施設において、第１の処理機構による汚水処理の後処理を行う処理機構として構成される。本発明の放流路は、下水処理施設と放流領域との間に介在する流路として構成される。

本構成において、住宅群の住宅各戸から排出された汚水は、汚水流路上に配設された当該浄化槽の第１の処理機構によって処理され、更に下水処理施設の第２の処理機構にて処理されたのち、下水処理施設から放流路を通じて放流領域へと放流される。すなわち、本発明の汚水処理システムでは、一連の汚水処理の一部のみを下水処理施設において行い、前処理をその下水処理施設よりも上流の浄化槽に移行して当該浄化槽において行うようにしている。

本発明の汚水処理システムのこのような構成によれば、既存の下水処理施設の一部を使用したうえで、住宅各戸から排出され汚水処理された後の水を放流領域へ放流するまでの一連の処理を行うことが可能となる。特に、この汚水処理システムは、従来の汚水処理システムにおける汚水処理能力の一部を、各浄化槽に振り分ける構成であるため、人口や水環境の変化に合わせて、浄化槽の数や大きさを適宜変更することによって、汚水の処理能力（処理性能、処理能力）を容易に変更可能であり合理的である。また、汚水流路における既設配管や、既存の下水処理施設の一部の設備を有効活用することによって設置工事費の削減が可能となる。

また、本発明に係る更なる形態の汚水処理システムは、汚水流路上において、第１の接続形態及び第２の接続形態の少なくとも一方の接続形態を有する構成とされる。第１の接続形態は、単一の浄化槽が住宅群の複数の住宅に対し接続された接続形態とされる。また、第２の接続形態は、単一の浄化槽が住宅群の単一の住宅に対し接続された接続形態とされる。本発明において、汚水処理システムが第１の接続形態及び第２の接続形態の両方を含んでもよいし、或いは汚水処理システムが第１の接続形態及び第２の接続形態のいずれか一方を含んでもよい。なお、本発明において、一戸建て住宅においては当該住宅を「単一の住宅」として構成し、また、アパートやマンションなどの集合住宅においては、当該集合住宅の全世帯、或いは当該集合住宅の各世帯、更には全世帯のうちの所定のグループ世帯を「単一の住宅」として構成することができる。

本発明の汚水処理システムのこのような構成によれば、単一の浄化槽の設置に関し第１の接続形態や第２の接続形態を適宜選択することによって、汎用性の高い構造を実現することが可能となる。

本発明に係る汚水処理方法は、複数の住宅からなる住宅群と、汚水を処理する下水処理施設と、住宅群と下水処理施設とを結ぶ汚水流路と、汚水流路上に配設された１または複数の浄化槽を備える汚水処理システムを用いて汚水処理を行う汚水処理方法とされる。特に、本発明におけるこの汚水処理方法では、浄化槽に対し、所定の汚水処理を行う第１の処理機構、および第１の処理機構における汚水処理の後処理を行う第２の処理機構を配設したうえで、住宅群の住宅各戸から排出された汚水を、当該浄化槽の前記第１及び第２の処理機構によって処理したのち、当該浄化槽から直に所定の放流領域へと放流する。すなわち、本発明の汚水処理方法では、一連の汚水処理を下水処理施設においては行わず、その下水処理施設よりも上流の浄化槽に処理機能を全て移行して当該浄化槽において行うようにしている。

本発明のこのような汚水処理方法によれば、既存の下水処理施設における汚水処理能力を、各浄化槽に振り分ける構成であるため、人口や水環境の変化に合わせて、浄化槽の数や大きさを適宜変更することによって、汚水の処理能力（処理性能、処理能力）を容易に変更可能であり合理的である。また、汚水流路における既設配管を有効活用することによって設置工事費の削減が可能となる。

また、本発明に係る別の形態の汚水処理方法は、複数の住宅からなる住宅群と、汚水を処理する下水処理施設と、住宅群と下水処理施設とを結ぶ汚水流路と、汚水流路上に配設された１または複数の浄化槽を備える汚水処理システムを用いて汚水処理を行う汚水処理方法とされる。特に、本発明におけるこの汚水処理方法では、浄化槽に対し所定の汚水処理を行う第１の処理機構を配設し、また下水処理施設に対し第１の処理機構における汚水処理の後処理を行う第２の処理機構を配設したうえで、住宅群の住宅各戸から排出された汚水を、当該浄化槽の第１の処理機構によって処理し、更に下水処理施設の第２の処理機構にて処理したのち、下水処理施設から放流領域へと放流する。すなわち、本発明の汚水処理方法では、一連の汚水処理の一部のみを下水処理施設において行い、前処理をその下水処理施設よりも上流の浄化槽に移行して当該浄化槽において行うようにしている。

本発明のこのような汚水処理方法によれば、従来の汚水処理システムにおける汚水処理能力の一部を、各浄化槽に振り分ける構成であるため、人口や水環境の変化に合わせて、浄化槽の数や大きさを適宜変更することによって、汚水の処理能力（処理性能、処理能力）を容易に変更可能であり合理的である。また、汚水流路における既設配管や、既存の下水処理施設の一部の設備を有効活用することによって設置工事費の削減が可能となる。

また、本発明に係る別の形態の汚水処理方法は、複数の住宅からなる住宅群と、汚水を処理する下水処理施設と、住宅群と下水処理施設とを結ぶ汚水流路と、汚水流路上に配設された１または複数の浄化槽を備える汚水処理システムを用いて汚水処理を行う汚水処理方法とされる。特に、本発明におけるこの汚水処理方法では、第１の使用モード及び第２の使用モードを有する。第１の使用モードでは、浄化槽に対し、所定の汚水処理を行う第１の処理機構、および第１の処理機構における汚水処理の後処理を行う第２の処理機構を配設する。この第１の使用モードは、そのうえで、住宅群の住宅各戸から排出された汚水を、当該浄化槽の第１及び第２の処理機構によって処理したのち、当該浄化槽から直に所定の放流領域へと放流する使用モードとされる。一方、第２の使用モードでは、浄化槽に対し所定の汚水処理を行う第１の処理機構を配設し、また下水処理施設に対し第１の処理機構における汚水処理の後処理を行う第２の処理機構を配設する。この第２の使用モードは、そのうえで、住宅群の住宅各戸から排出された汚水を、当該浄化槽の第１の処理機構によって処理し、更に下水処理施設の第２の処理機構にて処理したのち、下水処理施設から放流領域へと放流する使用モードとされる。

本発明のこのような汚水処理方法によれば、第１の使用モード及び第２の使用モードを適宜選択して使用することによって、汚水流路における既設配管や、既存の下水処理施設の一部の設備を有効活用した汚水処理方法を実現することが可能となる。なお、本発明において、第１の使用モード及び第２の使用モードは、いずれも使用可能であればよく、いずれか一方の使用モードにおける使用が必要に応じて暫定的或いは恒久的に休止されてもよい。

以上のように、本発明によれば、住宅各戸から排出された汚水を合理的に処理するのに有効な汚水処理技術を提供することが可能となった。

以下に、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態は、住宅各戸から排出された汚水を合理的に処理する汚水処理システム及び汚水処理方法について説明するものである。本発明における「汚水処理システム」の一実施の形態、及び本発明における「汚水処理方法」の一実施の形態は、図１〜図５によって参照される。

（第１実施の形態）
図１中の右側には、第１実施の形態の汚水処理システム１００の概略構成が示される。
第１実施の形態のこの汚水処理システム１００は、複数の家屋（「住宅」ともいう）からなる住宅群、この住宅群の各家屋（「住宅各戸」ともいう）から排出された汚水（「生活排水」ともいう）が流れる取付管１１０、汚水が下水道１１４へと流れる取付管１１０上に介在する桝状の構造体としての汚水桝１１２、取付管１１０が合流する下水道１１４、下水道１１４上に配設された浄化槽１２０、下水道１１４の下流領域に配設された下水処理場１３０、浄化槽１２０と放流領域である公共用水域との間に介在する放流管１２９、下水道１１４と下水処理場１３０との間に介在する流路閉止手段１４０を主体に構成されている。

なお、ここでいう下水処理場１３０は、汚水を処理する下水処理施設であり、本発明における「下水処理施設」に相当する。また、ここでいう取付管１１０及び下水道１１４は、住宅群と下水処理場１３０とを結ぶ汚水流路を構成しており、当該汚水流路が本発明における「汚水流路」に相当する。また、ここでいう浄化槽１２０は、本発明において「汚水流路上に配設された１または複数の浄化槽」に相当する。また、放流管１２９は、本発明において「浄化槽と放流領域との間に介在する放流路」に相当する。

この汚水処理システム１００では、各家屋から排出された汚水は、取付管１１０、汚水桝１１２を通って下水道１１４へと流れ、この下水道１１４上に配設された浄化槽１２０に流入する。この場合、図１に示すように、浄化槽１２０は、家屋Ａ及び家屋Ｂや、家屋Ｃ及び家屋Ｄのような複数の家屋に共有の単一の浄化槽として構成されてもよいし、家屋Ｅのような単一の家屋に専用の単一の浄化槽として構成されてもよい。すなわち、単一の浄化槽１２０が住宅群の複数の住宅に対し接続された第１の接続形態と、単一の浄化槽１２０が住宅群の単一の住宅に対し接続された第２の接続形態の少なくとも一方の接続形態を採用することが可能である。なお、本実施の形態では、一戸建て住宅においては当該住宅を「単一の住宅」として構成し、また、アパートやマンションなどの集合住宅においては、当該集合住宅の全世帯、或いは当該集合住宅の各世帯、更には全世帯のうちの所定のグループ世帯を「単一の住宅」として構成することができる。

また、流路閉止手段１４０は、下水道１１４と下水処理場１３０との間に介在して、下水道１１４を流れる汚水が下水処理場１３０へと流入するのを阻止する機能を有する。この流路閉止手段１４０としては、下水道１１４に配設されて流路を閉止可能な閉止バルブ、下水道１１４の配管の一部を分断した配管分断構造、或いは下水道１１４の配管の一部を撤去した配管撤去構造などを用いることができる。これによって、下水処理場１３０では、従来の汚水処理システム１００ａに設置されている夾雑物除去部、嫌気処理部、生物処理部、消毒処理部などの処理機構は休止状態とされる。この流路閉止手段１４０は、下水道１１４と下水処理場１３０との間の流路を閉止する手段であり、この流路閉止手段１４０が本発明において「汚水流路と下水処理施設との間の流路を閉止する流路閉止手段」に相当する。このような構成によれば、各浄化槽１２０では、各家屋から排出された汚水に対し後述する所定の汚水処理がなされたのち、処理後の水が放流管１２９を通じて公共用水域へと放流されることとなる。

ここで、図１中の浄化槽１２０の概略構成が図２に示される。
図２に示すように、浄化槽１２０は、槽状体として構成され、下水道１１４において当該浄化槽１２０よりも上流側に接続された流入口１２１、放流管１２９の上流側に接続された流出口１２８を備える。この浄化槽１２０は、槽状体の内部に、所定の浄化処理機構を搭載している。この浄化処理機構は、夾雑物除去槽１２２、嫌気処理槽１２３、生物処理槽１２４、処理水槽１２５、消毒槽（消毒室）１２６、貯留槽１２７を少なくとも備える。

ここでいう夾雑物除去槽１２２、嫌気処理槽１２３、生物処理槽１２４及び処理水槽１２５による一連の処理要素が、本発明において「浄化槽内にて所定の汚水処理を行う第１の処理機構」ないし「第１の処理機構」に相当し、消毒槽１２６及び貯留槽１２７による一連の処理要素が、本発明において「浄化槽内にて第１の処理機構における汚水処理の後処理を行う第２の処理機構」ないし「第２の処理機構」に相当する。

夾雑物除去槽１２２においては、被処理水中の固形物等の夾雑物が固液分離されて当該被処理水から除去処理される。嫌気処理槽１２３内には、特に図示しないものの、被処理水中の有機汚濁物を嫌気処理（還元処理）する嫌気性微生物が付着する濾材が設けられており、この嫌気処理槽１２３においては、被処理水中の有機汚濁物が嫌気性微生物によって嫌気処理される。生物処理槽１２４内には、特に図示しないものの、被処理水中の有機汚濁物を好気処理（酸化処理）する好気性微生物が付着する粒状担体が流動可能に充填された生物処理領域が形成されており、この生物処理槽１２４においては、散気エアの供給によって被処理水が好気処理される。処理水槽１２５においては、固形成分の沈降が促され、これによって被処理水の沈静化が行われる。なお、処理水槽１２５内の被処理水の一部をエアリフトポンプ等によって夾雑物除去槽１２２等の上流側処理槽に還流し、再度上流側より処理を受ける構成としてもよい。消毒槽１２６においては、被処理水の消毒処理が行われる。貯留槽１２７においては、被処理水が暫時貯水されることによって、当該貯水の際に固形成分の更なる沈降が促される。貯留槽１２７にて貯留された水は、水中ポンプ（図示省略）などのポンプ移送手段によって加圧され放流管１２９へと放流される。この場合、ポンプ移送手段を貯留槽１２７内に設けてもよいし、或いは更に浄化槽１２０の下流に放流用のポンプが収容された放流ポンプ槽を設けてもよい。
なお、浄化槽１２０に流入する汚水の汚濁物質濃度が比較的低い場合には、上記夾雑物除去槽１２２、嫌気処理槽１２３等の構成を適宜省略するとともに、曝気槽や沈殿槽等を適宜配置して構成することも可能である。

一方、上記構成の汚水処理システム１００に対比して、図１中の左側に従来の汚水処理システム１００ａの概略構成が示される。この汚水処理システム１００ａでは、各家屋から排出された汚水は、取付管１１０、汚水桝１１２を通って下水道１１４へと流れ、下水処理場１３０にて、上記浄化槽１２０の浄化処理機構に相当する浄化処理機構がなされたのち、下水処理場１３０側の放流管１３２を通じて公共用水域へと放流される。すなわち、本実施の形態の汚水処理システム１００は、従来の汚水処理システム１００ａにおける汚水処理機能の全部を下水道１１４上に配設された各浄化槽１２０にシフトした汚水処理システムとして構成されている。

従って、従来の汚水処理システム１００ａにかえて、上記構成の汚水処理システム１００を用いることによって、下水処理場１３０を全く使用することなく、各家屋から排出され汚水処理された後の水を公共用水域へ放流するまでの一連の処理を行うことが可能となる。特に、この汚水処理システム１００は、従来の汚水処理システム１００ａにおける汚水処理能力を、各浄化槽１２０に小口化して振り分ける構成であるため、人口や水環境の変化に合わせて、浄化槽１２０の数や大きさを適宜変更することによって、汚水の処理能力（処理性能、処理能力）を容易に変更可能であり合理的である。また、既設配管を有効活用することによって設置工事費の削減が可能となる。これにより、対象人口規模や放流先水域が求められる水質基準への個別対応が可能な、経済効率の高い将来展望型の汚水処理システムを構築することが可能となる。

この汚水処理システム１００を用いた汚水処理方法では、住宅群の住宅各戸から排出された汚水を、浄化槽１２０の嫌気処理槽１２３、生物処理槽１２４及び処理水槽１２５による一連の処理、及び消毒槽１２６及び貯留槽１２７による一連の処理要素によって処理したのち、当該浄化槽１２０から直に公共用水域へと放流する。従って、この汚水処理方法が、本発明において「浄化槽に対し、所定の汚水処理を行う第１の処理機構、および第１の処理機構における汚水処理の後処理を行う第２の処理機構を配設したうえで、住宅群の住宅各戸から排出された汚水を、当該浄化槽の第１及び第２の処理機構によって処理したのち、当該浄化槽から直に所定の放流領域へと放流する」との態様に相当する。

なお、汚水処理システム１００における浄化槽１２０内の処理要素に関しては、図２に示す形態に限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更が可能である。例えば、嫌気処理槽１２３、生物処理槽１２４、処理水槽１２５、消毒槽１２６及び貯留槽１２７の各処理要素にかえて或いは加えて、別の処理要素を採用することもできる。本発明においては、生物処理、物理処理、電気分解処理、化学処理（薬品処理を含む処理）を行う処理要素のうちの１または複数を適宜組み合わせて浄化槽１２０内の処理要素を構築することが可能である。

（第２及び第３実施の形態）
図３中の右側には、第２実施の形態の汚水処理システム２００の概略構成が示され、図４中の右側には、第３実施の形態の汚水処理システム３００の概略構成が示される。
第２実施の形態の汚水処理システム２００は、複数の家屋（「住宅」ともいう）からなる住宅群、この住宅群の各家屋（「住宅各戸」ともいう）から排出された汚水（「生活排水」ともいう）が流れる取付管１１０、汚水が下水道１１４へと流れる取付管１１０上に介在する桝状の構造体としての汚水桝１１２、取付管１１０が合流する下水道１１４、下水道１１４上に配設された浄化槽２２０、下水道１１４の下流領域に配設された下水処理場１３０、下水処理場１３０と放流領域である公共用水域との間に介在する放流管１３２を主体に構成されている。

なお、ここでいう浄化槽２２０は、本発明において「汚水流路上に配設された１または複数の浄化槽」に相当する。また、放流管１３２は、本発明において「下水処理施設と放流領域との間に介在する放流路」に相当する。

この汚水処理システム２００では、各家屋から排出された汚水は、取付管１１０、汚水桝１１２を通って下水道１１４へと流れ、この下水道１１４上に配設された浄化槽２２０に流入する。この場合、図３に示すように、単一の家屋に専用の単一の浄化槽として構成されてもよいし、或いは複数の家屋に共有の単一の浄化槽として構成されてもよい。浄化槽１２０が複数の家屋に共有の単一の浄化槽として構成された実施形態は、図４にて、第３実施の形態の汚水処理システム３００として示されている。すなわち、図４に示す汚水処理システム３００では、単一の浄化槽２２０が住宅群の複数の住宅に対し接続された第１の接続形態と、単一の浄化槽２２０が住宅群の単一の住宅に対し接続された第２の接続形態の両方の接続形態が採用されており、図３に示す汚水処理システム２００では、単一の浄化槽２２０が住宅群の単一の住宅に対し接続された第２の接続形態のみが採用されている。

下水処理場１３０では、被処理水の消毒処理を行う消毒処理部、或いは放流ポンプが設置された放流部を備える後処理機構１３０ｂが使用可能な状態として準備される。一方、この下水処理場１３０では、消毒処理部の前処理として従来の汚水処理システム１００ａに設置されている夾雑物除去部、嫌気処理部及び生物処理部などの前処理機構１３０ａは休止状態とされる。具体的には、下水処理場１３０へと流入した水が、前処理機構１３０ａをバイパスして後処理機構１３０ｂへと流れる構成を用いることができる。
このような構成によれば、各浄化槽２２０においては、各家屋から排出された汚水に対し後述する所定の汚水処理がなされ、その後下水処理場１３０の後処理機構１３０ｂにおいて消毒処理がなされたのち、処理後の水が放流管１３２を通じて公共用水域へと放流される。

ここで、図３及び図４中の浄化槽２２０の概略構成が図５に示される。
図５に示すように、浄化槽２２０は、槽状体として構成され、取付管１１０または下水道１１４において当該浄化槽２２０よりも上流側に接続された流入口２２１、下水道１１４において当該浄化槽２２０よりも下流側に接続された流出口２２８を備える。この浄化槽２２０は、槽状体の内部に、所定の浄化処理機構を搭載している。この浄化処理機構は、夾雑物除去槽２２２、嫌気処理槽２２３、生物処理槽２２４、処理水槽２２５を少なくとも備える。これら夾雑物除去槽２２２、嫌気処理槽２２３、生物処理槽２２４、処理水槽２２５の構成及び機能に関しては、それぞれ図２中の浄化槽１２０における夾雑物除去槽１２２、嫌気処理槽１２３、生物処理槽１２４、処理水槽１２５と同様とされる。この浄化槽２２０における浄化処理機構と、下水処理場１３０の後処理機構１３０ｂとの組み合わせが、前述の浄化槽１２０における一連の浄化処理機構に相当している。すなわち、本実施の形態の汚水処理システム２００，３００は、従来の汚水処理システム１００ａにおける汚水処理機能の一部（浄化槽１２０にて上流から処理水槽１２５までの後処理機構）を下水道１１４上に配設された各浄化槽２２０にシフトし、また残りの処理機能（浄化槽１２０にて処理水槽１２５よりも下流側の後処理機構）を下水処理場１３０の後処理機構１３０ｂとして使用する汚水処理システムとして構成されている。

ここでいう夾雑物除去槽２２２、嫌気処理槽２２３、生物処理槽２２４及び処理水槽２２５による一連の処理要素が、本発明において「浄化槽内にて所定の汚水処理を行う第１の処理機構」ないし「第１の処理機構」に相当し、下水処理場１３０の後処理機構１３０ｂが、本発明において「下水処理施設において、第１の処理機構による汚水処理の後処理を行う第２の処理機構」ないし「第２の処理機構」に相当する。

従って、従来の汚水処理システム１００ａにかえて、上記構成の汚水処理システム２００，３００を用いることによって、既存の下水処理場１３０の一部を使用したうえで、各家屋から排出され汚水処理された後の水を公共用水域へ放流するまでの一連の処理を行うことが可能となる。特に、この汚水処理システム２００，３００は、従来の汚水処理システム１００ａにおける汚水処理能力の一部を、各浄化槽２２０に小口化して振り分ける構成であるため、人口や水環境の変化に合わせて、浄化槽２２０の数や大きさを適宜変更することによって、汚水の処理能力（処理性能、処理能力）を容易に変更可能であり合理的である。また、既設配管や、既存の下水処理場１３０の一部の設備を有効活用することによって設置工事費の削減が可能となる。従って、対象人口規模や放流先水域が求められる水質基準への個別対応が可能な、経済効率の高い将来展望型の汚水処理システムを構築することが可能となる。

この汚水処理システム２００，３００を用いた汚水処理方法では、住宅群の住宅各戸から排出された汚水を、浄化槽２２０の嫌気処理槽２２３、生物処理槽２２４及び処理水槽２２５によって処理し、更に下水処理場１３０の後処理機構１３０ｂの処理要素にて処理したのち、当該下水処理場１３０から公共用水域へと放流する。従って、この汚水処理方法が、本発明において「住宅群の住宅各戸から排出された汚水を、当該浄化槽の第１の処理機構によって処理し、更に下水処理施設の第２の処理機構にて処理したのち、下水処理施設から放流領域へと放流する」との態様に相当する。

なお、この汚水処理システム２００，３００では、浄化槽２２０側の処理要素を夾雑物除去槽２２２、嫌気処理槽２２３、生物処理槽２２４及び処理水槽２２５とし、下水処理場１３０の後処理機構１３０ｂ側の処理要素を消毒処理部及び放流部とする場合について記載したが、本発明では、浄化槽２２０側の処理要素を夾雑物除去槽２２２、嫌気処理槽２２３、生物処理槽２２４及び処理水槽２２５に加えて更に消毒槽（消毒槽１２６に相当する構成要素）とし、下水処理場１３０の後処理機構１３０ｂ側の処理要素を放流部のみとして構成することもできる。

また、汚水処理システム２００，３００における浄化槽２２０内の処理要素や下水処理場１３０の後処理機構１３０ｂの処理要素に関しては、必要に応じて適宜変更が可能であり、各処理要素にかえて或いは加えて、別の処理要素を採用することもできる。本発明においては、生物処理、物理処理、電気分解処理、化学処理（薬品処理を含む処理）を行う処理要素のうちの１または複数を適宜組み合わせて浄化槽２２０内の処理要素や下水処理場１３０の後処理機構１３０ｂの処理要素を構築することが可能である。

〔他の実施の形態〕
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上記第１実施の形態では、従来の汚水処理システム１００ａにおける汚水処理機能の全部を下水道１１４上に配設された各浄化槽１２０にシフトした汚水処理システム１００について記載し、また上記第２及び第３実施の形態では、従来の汚水処理システム１００ａにおける汚水処理機能の一部を下水道１１４上に配設された各浄化槽２２０にシフトした汚水処理システム２００，３００について記載したが、本発明ではこれら各実施の形態を複合的に組み合わせた更なる実施の形態を採用することもできる。

この更なる実施の形態に関しては、下水処理場１３０を最下流として、相対的にこの下水処理場１３０から遠い区域の家屋に対しては汚水処理システム２００，３００の構成を採用し、また相対的にこの下水処理場１３０に近い区域の家屋に対しては汚水処理システム１００の構成を採用することができる。このような構成によれば、各地域の地理状況に見合った汚水処理システムを構築することが可能となる。

また、更なる実施の形態として、各浄化槽として第１実施の形態の浄化槽１２０を用い、住宅群の住宅各戸から排出された汚水を、当該浄化槽１２０の処理機構によって処理したのち、当該浄化槽１２０から直に公共用水域へと放流する第１の使用モードと、各浄化槽として第２及び第３実施の形態の浄化槽２２０を用い、住宅群の住宅各戸から排出された汚水を、当該浄化槽２２０処理機構によって処理し、更に下水処理場１３０の後処理機構１３０ｂにて処理したのち、下水処理場１３０から公共用水域へと放流する第２の使用モードを有する処理方法を採用することができる。ここでいう第１の使用モードが、本発明における「第１の使用モード」に相当し、ここでいう第２の使用モードが、本発明における「第２の使用モード」に相当する。このような汚水処理方法によれば、第１の使用モード及び第２の使用モードを適宜選択して使用することによって、汚水流路における既設配管や、既存の下水処理施設の一部の設備を有効活用した汚水処理方法を実現することが可能となる。なお、本発明において、第１の使用モード及び第２の使用モードは、いずれも使用の可能性を有していればよく、いずれか一方の使用モードにおける使用が必要に応じて暫定的或いは恒久的に休止されてもよい。

また、上記実施の形態において、汚水処理システム２００，３００は、従来の汚水処理システム１００ａから汚水処理システム１００へと移行する過程での暫定的な汚水処理システムとして構成されてもよい。

また、上記実施の形態では、下水道１１４の最下流に下水処理場１３０を有する汚水処理システムに対し本発明を適用する場合について記載したが、下水道１１４の最下流に下水処理場１３０以外の下水処理施設を有する汚水処理システムに対し本発明を適用することもできる。下水処理場１３０以外のこの下水処理施設としては、小口の集落ごとに汚水処理の目的で設置された処理設備が挙げられる。

また、本発明においては、上記構成の汚水処理システム１００，２００，３００から従前の汚水処理システム１００ａへと復旧させることが可能な構成とすることができる。具体的には、汚水処理システム１００において、流路閉止手段１４０を、下水道１１４から下水処理場１３０へと至る流路を開閉可能な開閉バルブなどによって構成し、下水処理場１３０を使用しない場合にこの開閉バルブを閉止し、下水処理場１３０を使用する場合にこの開閉バルブを開放することができる。また、汚水処理システム２００，３００において、前処理機構１３０ａをバイパスして後処理機構１３０ｂへと至る流路に、当該流路を開閉可能な開閉バルブを設けておき、下水処理場１３０の一部を使用する場合にこの開閉バルブを開放し、下水処理場１３０の全部を使用する場合にこの開閉バルブを閉止することができる。このような構成によれば、必要に応じて従前の汚水処理システム１００ａへの復旧が容易とされる。

また、上記実施の形態の汚水処理システム１００，２００，３００では、住宅群の住宅各戸から排出された生活排水を処理する場合について記載したが、本発明においては、住宅群の住宅各戸から排出された生活排水を主体として処理することが可能であれば足り、当該生活排水に加えて、学校等の公共施設、事務所、店舗、百貨店、事業所などの各建物から排出された汚水を併せて処理する構成を採用することができる。具体的には、住宅各戸から排出された生活排水と各建物から排出された汚水とを併せた水を、図１中の浄化槽１２０にて処理した後、当該浄化槽１２０から直に公共用水域へと放流する構成や、図２中の浄化槽２２０にて処理し、更に下水処理場１３０の後処理機構１３０ｂの処理要素にて処理したのち、当該下水処理場１３０から公共用水域へと放流する構成を採用することができる。また、本実施の形態の汚水処理システム１００，２００，３００においては、マンホールや側溝などを通じて系内に混入した雨水を、生活排水や、各建物から排出された汚水とともに処理可能であることは勿論である。この場合、生活排水や、各建物から排出された汚水と雨水を併せた水（下水）を処理する処理システム及び処理方法を、「下水処理システム」及び「下水処理方法」と称呼することもできる。

本発明の「汚水処理システム」の第１実施の形態である汚水処理システム１００、及び従来の汚水処理システム１００ａの概略構成を示す図である。 図１中の浄化槽１２０の概略構成を示す図である。 本発明の「汚水処理システム」の第２実施の形態である汚水処理システム２００、及び従来の汚水処理システム１００ａの概略構成を示す図である。 本発明の「汚水処理システム」の第３実施の形態である汚水処理システム３００、及び従来の汚水処理システム１００ａの概略構成を示す図である。 図３及び図４中の浄化槽２２０の概略構成を示す図である。 日本の人口動態統計に関し合計特殊出生率の推移を示すグラフである。

符号の説明

１００，１００ａ，２００，３００…汚水処理システム
１１０…取付管
１１２…汚水桝
１１４…下水道
１２０，２２０…浄化槽
１２１，２２１…流入口
１２２，２２２…夾雑物除去槽
１２３，２２３…嫌気処理槽
１２４，２２４…生物処理槽
１２５，２２５…処理水槽
１２６…消毒槽
１２７…貯留槽
１２８，２２８…流出口
１２９…放流管
１３０…下水処理場
１３０ａ…前処理機構
１３０ｂ…後処理機構
１３２…放流管

Claims (6)

1. 複数の住宅からなる住宅群と、
   汚水を処理する下水処理施設と、
   前記住宅群と前記下水処理施設とを結ぶ汚水流路と、
   前記汚水流路上に配設された１または複数の浄化槽と、
   前記浄化槽に収容され、浄化槽内にて所定の汚水処理を行う第１の処理機構、および浄化槽内にて前記第１の処理機構における汚水処理の後処理を行う第２の処理機構と、
   前記浄化槽と放流領域との間に介在する放流路と、
   前記汚水流路と前記下水処理施設との間の流路を閉止する流路閉止手段と、
   を備える汚水処理システムであって、
   前記住宅群の住宅各戸から排出された汚水は、前記下水処理施設への流入が前記流路閉止手段によって阻止された状態で、前記汚水流路上に配設された当該浄化槽の前記第１及び第２の処理機構によって処理されたのち、当該浄化槽から前記放流路を通じて直に前記放流領域へと放流される構成であることを特徴とする汚水処理システム。
2. 複数の住宅からなる住宅群と、
   汚水を処理する下水処理施設と、
   前記住宅群と前記下水処理施設とを結ぶ汚水流路と、
   前記汚水流路上に配設された１または複数の浄化槽と、
   前記浄化槽に収容され、浄化槽内にて所定の汚水処理を行う第１の処理機構と、
   前記下水処理施設において、前記第１の処理機構による汚水処理の後処理を行う第２の処理機構と、
   前記下水処理施設と放流領域との間に介在する放流路と、
   を備える汚水処理システムであって、
   前記住宅群の住宅各戸から排出された汚水は、前記汚水流路上に配設された当該浄化槽の前記第１の処理機構によって処理され、更に前記下水処理施設の前記第２の処理機構にて処理されたのち、前記下水処理施設から前記放流路を通じて前記放流領域へと放流される構成であることを特徴とする汚水処理システム。
3. 請求項１または２に記載の汚水処理システムであって、
   前記汚水流路上において、単一の前記浄化槽が前記住宅群の複数の住宅に対し接続された第１の接続形態と、単一の前記浄化槽が前記住宅群の単一の住宅に対し接続された第２の接続形態の少なくとも一方の接続形態を有する構成であることを特徴とする汚水処理システム。
4. 複数の住宅からなる住宅群と、汚水を処理する下水処理施設と、前記住宅群と前記下水処理施設とを結ぶ汚水流路と、前記汚水流路上に配設された１または複数の浄化槽を備える汚水処理システムを用いて汚水処理を行う汚水処理方法であって、
   前記浄化槽に対し、所定の汚水処理を行う第１の処理機構、および前記第１の処理機構における汚水処理の後処理を行う第２の処理機構を配設したうえで、前記住宅群の住宅各戸から排出された汚水を、当該浄化槽の前記第１及び第２の処理機構によって処理したのち、当該浄化槽から直に所定の放流領域へと放流することを特徴とする汚水処理方法。
5. 複数の住宅からなる住宅群と、汚水を処理する下水処理施設と、前記住宅群と前記下水処理施設とを結ぶ汚水流路と、前記汚水流路上に配設された１または複数の浄化槽を備える汚水処理システムを用いて汚水処理を行う汚水処理方法であって、
   前記浄化槽に対し所定の汚水処理を行う第１の処理機構を配設し、また前記下水処理施設に対し前記第１の処理機構における汚水処理の後処理を行う第２の処理機構を配設したうえで、前記住宅群の住宅各戸から排出された汚水を、当該浄化槽の前記第１の処理機構によって処理し、更に前記下水処理施設の前記第２の処理機構にて処理したのち、前記下水処理施設から放流領域へと放流することを特徴とする汚水処理方法。
6. 複数の住宅からなる住宅群と、汚水を処理する下水処理施設と、前記住宅群と前記下水処理施設とを結ぶ汚水流路と、前記汚水流路上に配設された１または複数の浄化槽を備える汚水処理システムを用いて汚水処理を行う汚水処理方法であって、
   前記浄化槽に対し、所定の汚水処理を行う第１の処理機構、および前記第１の処理機構における汚水処理の後処理を行う第２の処理機構を配設したうえで、前記住宅群の住宅各戸から排出された汚水を、当該浄化槽の前記第１及び第２の処理機構によって処理したのち、当該浄化槽から直に所定の放流領域へと放流する第１の使用モードと、
   前記浄化槽に対し前記第１の処理機構を配設し、また前記下水処理施設に対し前記第２の処理機構を配設したうえで、前記住宅群の住宅各戸から排出された汚水を、当該浄化槽の前記第１の処理機構によって処理し、更に前記下水処理施設の前記第２の処理機構にて処理したのち、前記下水処理施設から放流領域へと放流する第２の使用モードと、
   を有することを特徴とする汚水処理方法。

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