JP2605175C - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水洗便所の汚水処理に用いる改良便槽に関し、特に家庭用便所、公
衆便所や公共施設、キャンプ場、海水浴場、スキー場、別荘などの便所の汚水処
理に適した改良便槽に関するものである。 ［従来の技術］ 従来の水洗便所の汚水処理に用いられている便槽は、し尿浄化槽、貯溜槽及び
くみ取槽を組み合わせたものである。しかしながら、かかる従来の便槽では、バ
キューム車によるくみ取り処理、汚泥処理が必要で、維持管理が大変であり、し
かも、一時的に利用者が増大するような場合は、最大利用者に見合った容積の便
槽を設置しておかなければならず（従来は、１００日分以上貯留できる容積が必
要であると、法により定められている）、設備費が高くなり不経済であるという
問題がある。 また、従来のくみ取り処理を必要とする便槽では、便所で最も嫌われる臭気の 問題を解決することができない。 一方、特開昭５２−７０５６８号公報には、腐敗室、濾過室、膨張頁岩、パー
ライト等の人工骨材を充填し、その上を土壌で被覆した酸化濾過槽及び貯溜槽を
この順に配設した汚水浄化処理装置が記載されている。この装置の酸化濾過槽で
は、人工骨材を充填したものであるから、粒径が大きく、処理水の毛管上昇が期
待できない。その結果、酸化濾過槽内が水の飽和状態となり、不飽和状態を維持
することができず、空気（酸素）の供給が困難になると共に、嫌気性菌の分泌す
る硫化物粘液によって目詰まりが生じ、浄化機能を果たすことができなくなる。
しかも、酸化濾過槽の空間上部に、不透水性部材の外側にわたって盛土していな
いので、土壌（人工骨材）内に動水勾配線Ａ、Ａ’が形成されず、好気性菌によ
る酸化と嫌気性菌による還元を行うことができない。また、雨水の装置内への侵
入を防ぐことができず、酸化濾過槽が雨水によって一旦飽和状態になると、不飽
和状態を保つことができず、その結果、空気（酸素）が供給されなくなり、嫌気
性菌による目詰まりが進行し、腐敗臭を伴って、浄化機能が失われることになる
。 また、特開昭５９−８２９９４号公報には、土壌を充填した蒸発散槽を用いて
、微生物による汚水浄化と蒸発散を行うことが記載されているが、これは、予め
、浄化槽で活性汚泥法により処理したものを、供給層に充填した濾材で更に高度
処理した後、蒸発散槽で蒸発散させる構成をとっており、蒸発散槽に供給される
処理水は、ＢＯＤ濃度が極めて低く、有機物をほとんど含まないものであるから
、微生物の呼吸作用と代謝活動を活発化して酸化反応を促進することも、嫌気性
菌による還元作用に必要な炭素源を供給して亜硝酸性、硝酸性窒素の還元、分解
を促進することもできない。更に、蒸発散槽の空間上部に、不透水性部材の外側
にわたって盛土していないので、土壌内に動水勾配線Ａ、Ａ’が形成されず、好
気性菌による酸化と嫌気性菌による還元を行うことができず、しかも、雨水の装
置内への侵入を防ぐこともできないことから、土壌内の不飽和状態を保つことが
困難となり、浄化機能が失われてしまう。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、かかる従来技術の問題点を解消し、維持管理が容易で、臭気
の問題が無く、利用者数の変動にも対応することのできる、水洗が可能で、容積 が小さくてすみ、十分な浄化処理が行える改良便槽を提供することにある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明者は、上記目的を達成すべく、鋭意検討を重ねた結果、腐敗室、濾過室
、土壌処理槽及び貯溜槽を組み合わせ、しかも土壌処理槽を特殊な構成にすれば
よいことを見出し、本発明を完成するに到った。 即ち、本発明は、腐敗室、濾過室、土壌処理槽及び貯溜槽をこの順に配設した
改良便槽において、該土壌処理槽が、不透水性部材により、上部が解放された空
間を土中に形成して、該空間内に通気性土壌を充填し、その底部に排出端部の静
水頭長さを変更可能とした集水管を敷設すると共に、該集水管の上方に浸潤部材
を設け、かつ該空間上部に、該不透水性部材の外側にわたって盛土したものであ
ることを特徴とする改良便槽である。 ［作用］ 本発明の改良便槽においては、水洗便所からの流入汚水を腐敗室にて固液分離
機能と微生物の作用により浮上物、沈澱物、上澄液に分離し、濾過室で上澄液に
含まれている浮遊物を濾過し、この上澄液を土壌処理槽に供給して、土壌中に含
まれる微生物の作用により有機物を分解、脱窒した後、貯溜槽に溜めて汲み取る
。 特に、腐敗室を第１腐敗室と第２腐敗室とで構成することにより、浮上物、沈
澱物の除去をより完全なものとすることができる。 また、土壌処理槽が、不透水性部材により、上部が開放された空間を土中に形
成して、該空間内に通気性土壌を充填し、その底部に集水管を敷設すると共に、
該集水管の上方に浸潤部材を設けたものであり、有効に有機物を分解、脱窒する
ことができる。特に、該空間上部に、該不透水性部材の外側にわたって盛土した
ものであるから、上澄液を浸潤部材に供給すると、上澄液は該浸潤部材から土壌
内へ浸潤し、第２図に示すように、集水管の左右に放物線状に動水勾配線Ａ，Ａ
’が形成される。この動水勾配線の上側は毛管不飽和水帯となり、土壌の間隙水
の負圧が高く、好気性が保持され、好気性菌によって上澄液中の窒素化合物が酸
化されて、亜硝酸性、硝酸性窒素となる。特に、腐敗室から供給されてくる上澄
液は、溶存酸素が零に近いものであるが、浸潤部材からサイホン現象と不飽和の
流れで土壌中に浸潤する際に、極めて効率よく酸素を取り込むことができる。ま た、この上澄液は、ＢＯＤ濃度が高く、土壌微生物にとって餌となる有機物を多
量に含んでいる。これらによって、微生物の呼吸作用と代謝活動を活発化し、酸
化反応を促進することができる。 一方、動水勾配線の下側は毛管飽和水帯となり、時間の経過と共に土壌の間隙
水の負圧が低くなって、酸欠状態となる。従って、この帯域では、上記毛管不飽
和水帯で酸化されて生じた亜硝酸性、硝酸性窒素が、通性嫌気性菌によって還元
され、窒素ガスと水に分解される。この際、上澄液に含まれている有機物が、嫌
気性菌による還元作用に必要な炭素源として、亜硝酸性、硝酸性窒素の還元、分
解を促進する。 かくして、一つの処理槽で、酸化と還元とを連続して行うことができる。 なお、不透水性部材によって形成される空間上部に、不透水性部材の外側にわ
たって盛土し、不透水性部材の内側と外側とを連通させることにより、サイホン
現象で不透水性部材の内側を負圧に保つことができ、動水勾配線によって区分さ
れた毛管不飽和水帯と毛管飽和水帯を形成することが可能となる。不透水性部材
の内側と外側が連通されていない場合は、内側が正圧となって、内側全体が嫌気
性となり、毛管不飽和水帯と毛管飽和水帯の両帯域の形成が困難となり、長期間
にわたっての使用が難しくなる。また、この盛土は、雨水を表面流として流し、
装置内に浸入して上記不飽和水帯が飽和状態になるのを防ぎ、不飽和状態を一層
確実に維持する働きもする。 かかる本発明の改良便槽は、自然の微生物の浄化作用を利用するものであるか
ら、利用者数が大きく変動しても十分に対応することができ、貯溜槽に溜る排水
は、極めてきれいで再腐敗の恐れがなく、また、腐敗室に溜った汚泥は、肥料と
して処理できるので、バキューム車による汲み取りの必要は全くなく、維持管理
が極めて容易である。 ［実施例］ 以下、図面により本発明の実施例を説明する。 第１図は、本発明の改良便槽の一例を示す概略縦断面図、第２図は本発明で用
いる土壌処理槽の一例を示す横断面図である。第１図及び第２図において、１は
水洗便所、２は汚水供給パイプ、３は第１腐敗室３ａと第２腐敗室３ｂとからな る腐敗室、４は濾過室、５はポンプ、６はポンプ室である。７は土壌処理槽であ
り、土９中に上部が開放された空間を形成する不透水性部材８、該空間内に充填
された通気性土壌１０、該空間の底部に敷設した集水管１１、集水管１１の上方
に設けた浸潤部材１２、空間上部に、不透水性部材８の外側、即ち土９の側にわ
たって形成した盛土１３で構成されている。１４は貯溜槽である。なお、集水管
１１の排出端部１１ａは、所定の動水勾配線Ａ，Ａ’を維持するために、所定の
静水頭長さとなるよう変更可能に上方へ屈曲されている。 土９中に上部が開放された空間を形成する不透水性部材８としては、合成樹脂
製シート、繊維補強プラスチック、補強コンクリート等を例示することができる
。この不透水性部材８で形成される空間の幅Ｗは、前記動水勾配線Ａ，Ａ’を形
成し、一つの処理槽で酸化と還元とを連続して行ううえで、６０ｃｍ〜４ｍ、特
に１ｍ〜３ｍであることが好ましい。 また、集水管１１としては、例えば、適当数の通水孔を穿設した合成樹脂パイ
プや合成樹脂製モノフィラメントを筒状に編組した直径５〜１０ｍｍのパイプを
不織布で包んだものなどを挙げることができる。 更に、浸潤部材１２としては、処理水を土壌中に均等に不飽和の状態で浸潤さ
せることのできるものであれば如何なるものでもよいが、例えば、第３図に示す
ごとき構造体が好適に用いられる。第３図に示した浸潤部材１２においては、吸
水性シートからなる管状体２１の側面に同じく吸水性シートからなる複数個の翼
片２２，２２’を突出形成させており、管状体２１内には剛毛状繊維２３が充填
され、その中央部に透水性パイプ２４が配設されている。管状体２１の下面外側
は、不透水性シート２５で覆われている。管状体２１及び翼片２２，２２’を構
成する吸水性シートとしては、厚さ１〜１０ｍｍ程度のポリエステル繊維不織布
が好適に用いられる。 不透水性部材８で形成された空間上部に、不透水性部材８の外側の土９にわた
って設ける盛土１３は、通常、土９の表面から１０ｃｍ以上の厚さとなるように
形成すればよい。また、集水管１１と浸潤部材１２との間隔は、通常、２０〜３
０ｃｍあれば十分である。 いま、水洗便所１から汚水供給パイプ２を経由して供給された汚水は、第１腐 敗室３ａ及び第２腐敗室３ｂにおいて、微生物の作用により浮上物、沈澱物、上
澄液に分離され、そのうちの上澄液が濾過室４で吸着濾過される。このように濾
過された高ＢＯＤ濃度の上澄液が、ポンプ室６内のポンプ５で土壌処理槽７に送
られる。即ち、濾過された上澄液は、ポンプ５によって浸潤部材１２に送られ、
土壌１０中に均等に不飽和の状態で浸潤させられる。なお、山間地等で、濾過室
４と土壌処理槽７との間に勾配をつけることができる場合は、ポンプ５及びポン
プ室６を省略して、自然の勾配により上澄液を濾過室４から土壌処理槽７へ送る
ことができる。 土壌１０内では、第２図に示すように、集水管１１の左右に放物線状に動水勾
配線Ａ，Ａ’が形成され、この動水勾配線Ａ，Ａ’の上側は毛管不飽和水帯とな
り、土壌の間隙水の負圧が高く、好気性が保持されている。ＢＯＤ濃度の高い上
澄液が土壌１０中に浸潤する際に効率よく酸素を取り込み、この帯域において、
好気性菌による活発な酸化が行われ、上澄液中の有機性、アンモニア性窒素が酸
化されて、亜硝酸性、硝酸性窒素となる。 このように酸化処理を受けた上澄液は、動水勾配線Ａ，Ａ’の下側の毛管飽和
水帯（嫌気性帯域）に浸み込み、上記毛管不飽和水帯で酸化されて生じた亜硝酸
性、硝酸性窒素が、通性嫌気性菌によって還元され、窒素ガスと水に分解される
。 かくして、脱窒処理を施された上澄液は、集水管１１から貯溜槽１４へ排出さ
れる。 なお、盛土１３で不透水性部材８の内側と外側とを連通させることにより、サ
イホン現象で不透水性部材８の内側を負圧に保つことができ、動水勾配線Ａ，Ａ
’によって区分された毛管不飽和水帯と毛管飽和水帯を形成し、酸化処理と還元
処理とを順次施すことが可能となるが、集水管１１の排出端部１１ａを左右に回
動自在とするかあるいは上下に伸縮自在とする等により、その静水頭長さを変更
可能としてあるので、不透水性部材８の内側と外側の負圧差を調節して、動水勾
配線Ａ、Ａ’の位置を上下に移動制御することができる。 ［発明の効果］ 本発明の効果は次の通りである。 （１）本発明の改良便槽で処理されて貯溜槽に溜った排水は、ＢＯＤ、ＣＯＤ が共に３ｐｐｍ以下、大腸菌が３０個／ｍｌ以下、全窒素が２０ｐｐｍ以下、硝
酸性窒素が１０ｐｐｍ以下であり、草花、樹木への散水、雑用水として使用する
ことができ、また、腐敗室に溜った汚泥は肥料として処理できるので、バキュー
ム車による汲み取りの必要はない。従って、臭気が発生するという問題もない。 （２）従来の便槽では、沈殿汚泥は一貫して増量傾向をたどるが、本発明の改
良便槽では、沈殿汚泥は一貫して減少するので、社会的に問題となっている汚泥
処理において、汚泥処理に要する作業量、費用を軽減することができる。 （３）駆動装置を全く必要としないか、あるいは駆動装置を使うとしても上澄
液を送るためのポンプだけであり、特別な運転操作を必要とせず、設備費、維持
管理費も安い。 （４）自然の微生物による浄化を利用するものであるから、流入汚水量の変動
による影響は直接的に受けにくく、水洗便所の利用者数の大きな変動にも十分対
処することができ、貯留容積も７日分以下と大幅に低減することができる。 従って、本発明の改良便槽は、家庭用便所、公衆便所や公共施設、キャンプ場
、海水浴場、スキー場、別荘などの便所の汚水処理に極めて適しており、環境汚
染を防ぐうえで非常に有意義な発明である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の改良便槽の一例を示す概略縦断面図、第２図は本発明の改良
便槽に使用する土壌処理槽の一例を示す横断面図、第３図は本発明の改良便槽に
使用する土壌処理槽で用いる浸潤部材の一例を示す横断面図である。 ３……腐敗室 ３ａ……第１腐敗室 ３ｂ……第２腐敗室 ４……濾過室 ７……土壌処理槽 ８……不透水性部材 ９……土 １０……通気性土壌 １１……集水管 １１ａ……集水管排出端部 １２……浸潤部材 １３……盛土 ２１……管状体 ２２、２２’……翼片

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．腐敗室、濾過室、土壌処理槽及び貯溜槽をこの順に配設した改良便槽にお
   いて、該土壌処理槽が、不透水性部材により、上部が解放された空間を土中に形
   成して、該空間内に通気性土壌を充填し、その底部に排出端部の静水頭長さを変
   更可能とした集水管を敷設すると共に、該集水管の上方に浸潤部材を設け、かつ
   該空間上部に、該不透水性部材の外側にわたって盛土したものであることを特徴
   とする改良便槽。 ２．前記浸潤部材が、吸水性シートの管状体側面に、吸水性シートからなる複
   数個の翼片を突出形成せしめたものである請求項１記載の改良便槽。