JP3213772B2 - 生活排水の複合処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水洗式トイレ・厨房・
浴室およびディスポ−ザ処理した厨芥をも含める生活排
水の全てを、発生源において可及的に固液分離して有機
質固形分をコンポスト化する手法に基ずいて、資源を活
用し、排水処理負担を軽減し、用水量を節減し、放流水
中への栄養塩類流失を未然に防止して清浄化し、かつ、
生活文化水準を向上するための装置に係わるものであ
る。

【０００２】

【従来技術】終末処理場で集中浄化する下水道方式か個
別単位の簡易浄化槽によっていた。前者では、有機質を
含む生活排水の総量へ工業排水なども混合し多量の希釈
水と合わせて浄化処理し、従って、浄化負担が過大なの
でディスポ−ザ使用は禁じられて生ごみは別の困難な処
理を要し、水処理過程での余剰汚泥は工業廃棄物が混入
するためにコンポスト化しても活用し難く、しかも、浄
化後の多量の放流水中への栄養塩類流失総量が大きく、
河川海洋を富栄誉化し汚濁させていた。後者では、浄化
槽に余剰汚泥の回収機能が無いだけ事態は一層に悪かっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】生活排水を流下過程の
発生源近くで固液分離して、有機質固体分が水へ溶解す
る前に可及的に補足しコンポスト処理することで、排水
浄化の処理負荷を事前に大幅に軽減し、かつ、水処理過
程で発生する汚泥も自動的に回収してコンポスト化へ加
えることで、水処理精度を格段と向上する。かくして、
厨芥をディスポ−ザ処理して排水中へ流してから即座に
回収してコンポスト化することが可能となり、住生活の
改善にも役立て得る。既存都市部の集合住宅などでは、
上記・固液分離後の液分は投入槽経由で浄化槽へ送り、
精密浄化後の清浄水をポンプで貯水槽へ汲み上げて、必
要量を中水として再利用して上水使用量を節減し、液分
の残余は投入槽から既設の下水管へ溢流させて良いが、
有機質固体分の除去で終末処理場の負担も軽減する。新
設の住宅団地や個別住居などでは、その単位で２段階に
浄化槽を設け、中水使用量のみを特別に精密浄化し、残
余は投入槽での前処理で法廷基準内に浄化して放流し、
浄化設備投資も軽減できる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】水洗式便器やディスポー
ザ付設の厨房シンクや浴室など生活排水発生源からの排
水管を、例えば高層集合住宅では下層へ向けて逐次に連
結した排水管の端末を、最下層に設置した固液分離器の
投入口へ貯留槽を経てから統合連結し、固液分離器を傾
斜設置したスクリュウ式に構成して斜上向きの押圧方向
へ固分輸送管路を連結し、固分輸送管路は貯留槽の上端
に近い高位置でコンポスト装置の投入室へ開口連結し、
スクリュウ軸の作用域下面を多孔面へ構成してから導水
蓋で密閉し、導水蓋の下端部へ連結した液分排出管を経
て下水管へ連結すると、都市部既設住宅では生ゴミの自
動処理と終末処理場の負荷軽減が出来て良く適合し、一
方、新設住宅では上記・液分排出管の末端を浄化槽に付
設する投入槽へ開口して、投入槽の溢流口を下水管へ連
結し、浄化槽内には汚泥分離装置の吸引口と吐出口を設
置してポンプで循環流するように配管装置し、汚泥分離
装置から分岐した固分輸送管路の末端はコンポスト装置
の投入室に開口し、投入槽とは相対側の浄化槽内最奥部
に吸引口を設置したポンプを貯水槽軽油で水洗式便器群
へ配管すると、用水配管は二重設置になるが新設時には
工事容易であり上水量を節減できる利点が更に良く、新
設住宅団地では同様にして終末処理場を小規模化できる
ので良く、個別分散住居でも個別の発生原単位または排
水流下方向の近接単位で同様に装置して、問題解決す
る。

【０００５】上記・浄化槽には、固液分離によって有機
質分は少ないが尿分は通過するので、広面積の微生物皮
膜付着板を具備し曝気機能を持つ接触酸化槽へ構成する
と良いが、その浄化槽の上部空間にはアンモニアガスの
中和機能を持つ脱臭槽と排気ブロワを直列に連結すると
一層に良い。

【０００６】上記・固液分離器には、スクリュウ式を採
用してスクリュウ羽根の外縁をナイロンなどの可撓性有
る材質で被覆して多孔面へ接触回転するよう構成すると
良く、また、固液分離器の投入口上へ設置した貯留槽の
上端部からバイパス管で液分排出管へ短絡に連結すると
良く、さらに、液分排出管にはラインポンプを設置する
と一層に良い。

【０００７】上記・汚泥分離装置はスウィ−プ式とし、
分離装置内流路を横断して設置したテ−パ−小なる円錐
網の小径側開口部へ駆動スクリュウを装置し、その輸送
方向へ固分輸送管路を連結すると良い。その時、吸気機
能を持つエゼクタを経由してから上記・汚泥分離装置へ
連結すると、一層に良い。

【０００８】また、上記・固液分離器の多孔面を、駆動
モ−タの押圧方向へ均等な小間隙を保持して配列する多
数個の細長板をもって構成すると固液分離が円滑であ
り、さらに、その多孔面および上記・円錐網の各々の遠
隔両端部へ間欠に低圧電力を加えるよう装置するとよ
い。

【０００９】

【作用】上記のように構成された生活排水の複合処理装
置において、水洗式便所・厨房・浴室などからの生活排
水は、例えば高層集合住宅では下層へ向けて順次に合流
して排水管内を流下し、硬便や紙など固形分は殆ど排水
時の形態のままで直下の固液分離器内の多孔面に受け止
められ、厨房残屑もディスポーザで小粒子状にして流下
して同様に受け止められ、スクリュウ押圧方向のテーパ
ーによる小径部へ設けた固分輸送管路の摩擦抵抗で圧搾
脱水し、押圧輸送されてコンポスト装置へ投入処理され
るが、紙を軽く脱水する程度で良いので駆動モーター負
荷は小さいが、水洗式便所や厨房シンクからの固形分量
に対し水分量は多く、浴槽からの水分量は更に過大なの
で、濾過面となる固液分離器内の多孔面を即座には通過
し得ず、上部に設置した貯留槽内に一時保留して徐々に
多孔面を通過し、その時、貯留槽内水位よりも固分輸送
管路のコンポスト装置内への開口が常に高位置に在るよ
う固液分離器を傾斜設置するので、過剰水分が開口から
コンポスト装置内へ流入することは無く、万一の集中排
水時には貯留槽内上澄液がバイパス管から下水管へ短絡
に溢流して危険防止する。コンポスト装置内では撹拌軸
の間欠駆動と適量の通気によって活発に発酵乾燥し、順
次に移送されつつ乾物減と水分減を達成し、仕切板を溢
流し貯留される作用の詳細は、例えば特許出願公告・平
３−７３２８２号と同様である。一方、スクリュウ作用
域下の多孔面を通過した液分は導水蓋で捕集して下水道
へ流し、一部は浄化槽へ流入して中水として再利用す
る。固液分離器にはオリバー式など他形式でも良いが、
スクリュウ式は固分輸送を兼ねて全密閉で臭気を出さ
ず、スクリュウ外縁をナイロンなどで覆うと多孔面を摺
動・清掃し、紙類などが濾過助剤に作用し、かつ、上部
に貯留槽を置いて下部でポンプ吸引する時は気泡混入を
防ぎ、高価な真空ポンプを用いずとも液分は多孔面を連
続的に強制通過して高能率に濾過作用する。

【００１０】上記・固液分離器を経た液分は有機質固形
分の殆どが除去されているし、尿は全量混入するが多量
の排水を合わせて希薄であり、接触酸化法へ構成した上
記・浄化槽で効率よく浄化し、尿素が主体の尿はその過
程で容易に分解脱窒してアンモニアへ変換し、脱臭槽へ
ブロワで吸引して酸で中和処理などして無臭化して高所
から排気する。広面積の微生物群体皮膜付着板から往々
に皮膜が剥離するが、剥離皮膜が腐熟分解する以前に沈
殿固形分などと共に槽底部から吸引し、小テ−パ−の円
錐網に沿って流す間に液分のみが網を通り抜けて返送流
し、固形分は円錐網の小径側へ液流でスウィ−プされて
濃縮し、駆動スクリュウで固分輸送管路へと圧搾脱水し
つつ移送し、自動的にコンポスト装置へ投入処理し、栄
養塩類として流失せずに浄化精度を向上する。その時、
吸気口を持つエゼクタを設置してから円錐網へ連結する
と、小気泡が円錐網に沿って固形分をスクリュウ部へと
押し流して良く機能し、小気泡は最終的に網を全て抜け
て液分と共に流れつつ溶存酸素量を増し、浄化槽内へ返
送流して浄化作用を助け一層に良い。また、上記・円錐
網には長期間に微生物群が付着して目詰まりするに至
り、それは上記・多孔面も同様であるが、タイマ−など
で一日一回程度、各両端部に適度の低電圧を加えると電
気抵抗で発熱し、微生物群は死滅剥離して長期間安定利
用する。

【００１１】上記・浄化槽の最奥部に設置したポンプ
で、必要量の仕上がり浄化水を貯水タンクの水位計の指
示によって揚水し、殺菌処理した後に各便器などへ配管
して中水として利用する。よって、上記・溢流口の設置
位置より奥へは中水使用量のみが従動流入し、固液分離
器を通過した液分の残余は、投入槽や浄化槽で必要精度
に浄化してから放流し、あるいは、浄化せずに既設下水
道へ分岐する。

【００１２】

【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１において、水洗式便器（１，１ｂ，１ｃ）、厨房シ
ンク（２，２ｂ，３ｂ）、浴槽（３，３ｂ，３ｃ）など
生活排水の発生源を階層順に連結した排水管４は、貯留
槽５を経て固液分離器７の投入口６へ連結している。固
液分離器７内のスクリュウ軸７ｂは多孔面７ｄ上をモ−
タ−７ｅで回転駆動し、その軸方向へ固分輸送管路８を
連結してコンポスト装置９の投入室１０へ開口してい
る。装置９内では、攪拌軸９ｂの適期間欠作動と空気ポ
ンプ９ｃによる適量通気で発酵乾燥して極少量化し、発
酵槽９ｄから貯留槽９ｅへ溢流堆積する。多孔面７ｄで
濾過された液分は導水蓋７ｃの下端部から液分排出管１
１経由で投入槽１３へ流下するが、水位センサ７ｆ位置
でラインポンプ１２を作動制御するよう装置してあり、
ポンプは常に水中にあるので吸引作用して多孔面７ｄを
強制濾過し、排水管４からの万一の集中排水時にもバイ
パス管５ｂから投入槽１３へ溢流し、槽５内水位が管路
８の末端開口を越えて装置９内へ流入しない。

【００１３】投入槽１３内は下水管１４を連結する溢流
口１４ｂの水位で浄化槽１５と連結し、浄化槽１５の図
示例は回転円盤式として微生物皮膜付着板１５ｂを多数
枚設け、かつ、気相１５ｇは吸引口２４ｃからブロワ２
４で脱臭槽２３へ連結し、コンポスト装置９も吸引口２
４ｂから換気して同様に高所で排気するよう装置してあ
る。槽１５内に水中ポンプの例で示した吸引口１７はエ
ゼクタ２５を経て汚泥分離装置１６へ連結している。

【００１４】図２にエゼクタ２５の詳細を示すが、吸引
口１７から管路１７ｂを経て圧送された液分はノズル２
５ｃから高速で吐出し、ベルヌウイの法則で吸気口２５
ｂから小気泡が吸引混入してディフュ−ザ２５ｄを流
れ、汚泥分離装置１６へ連結する。図３に装置１６の詳
細を示すが、１６ｂが円錐網であり、液分中に含まれる
固形分は二重線矢印のように網１６ｂの小テ−パ−に沿
って押し流され、網目より小さい粒子まで除去された液
分や気泡は、実線矢印のように網１６ｂを徐々に通過し
て管路１６ｃへと流れ、固形分は斜線で示す如く小径側
に分離堆積し、モ−タ−１６ｄによるスクリュウ１６ｅ
の駆動で管路１９へ圧送され、コンポスト装置９の室１
０へ投入する。

【００１５】分離した液分の管路１６ｃは、浄化槽１５
に隔壁１５ｃで区分した仕上げ浄化槽１５ｄ内底部の吐
出口１８へ連結してあり、液分と気泡は管１８から槽１
５ｄ内の多孔質充填材中を流れて一層に浄化して隔壁１
５ｅを溢流し、貯槽１５ｆ内のポンプ２０は貯水タンク
２１へ連結し、消毒槽２１ｂを経て各便器１〜１ｃへ配
管してあり、ポンプ２０は水位計２１ｃの指示で必要量
を揚水し、管路１６ｃの供給過剰だと隔壁１５ｃを溢流
して槽１３から槽１５への流入量が減少し、浄化を入念
に実施して下水管１４への溢流量が増加するので、過剰
設備なきよう浄化槽１５の容量を許容値に決定する。

【００１６】図４に示された実施例では、個別住宅式団
地への適用を示す。発生源１，２，３，１ｂ，２ｂ，３
ｂは排水管４へ統合して固液分離器７とコンポスト装置
９を共同設備し、分離器７に貯留槽５を設け、液分排出
管１１にはラインポンプ１２を設置し、かつ、ポンプ１
２から汚泥分離装置１６へ連結して固形分を精度良く回
収し、固分輸送管路８，１９から装置９へ連結して共に
コンポスト処理し、管路１６ｃを投入槽１３へ連結して
残液を送る。発生源１ｃ，２ｃ，３ｃは単独で固液分離
器７’とコンポスト装置９’を設置し、かつ、浄化処理
場に近い簡易処理の事例であり、排水管４’は投入口
６’分離器７’を経て排出管１１’で投入槽１３へ連結
し、槽１３は軽度の浄化槽として機能して仕上げの浄化
槽１５へ連結し、固形分の微少な浴槽３ｃは槽１５へ直
接に連結しあり、槽１５底部の吸引口１７はエゼクタ２
５を経て汚泥分離装置１６’へ連結し、固分輸送管路１
９’は同８’と共にコンポスト装置９’へ連結し、管路
１６ｃ’は配分管１８へ連結して槽１５へ残液を返送
し、ポンプ２０は高所の貯水槽２１へ連結し各便器１〜
１ｃへと配管し、必要量を消費した不足は槽１３から槽
１５へ流入し、槽１３で法廷基準に浄化した残余は溢流
口１４ｂから下水管１４を経て放流する。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００１８】有機質固形分を含む生活排水の発生源の近
接場において、固形分は排水中に溶解前に自動的に固液
分離し、排水処理過程で発生する汚泥も自動的に回収
し、共にコンポスト装置へ投入処理するので有機質資源
が活用できて、かつ、放流水中への栄養塩類流失総量を
減少して、両面から地球環境保全に貢献する。

【００１９】排水処理の事前に有機質固形分を可及的に
除去するので、浄化処理が格段と容易になり、合計設備
費は節減できて設置者の利益に帰する。

【００２０】生活排水の発生源の近接場で、中水必要量
を容易に精密浄化して再利用し、水資源を節減し、下水
道への放流量も減少できるので、上水と下水道の使用料
金を共に節約できて、設置者の利益に帰する。

【００２１】厨房シンクでディスポ−ザを利用できるよ
うになるので、住生活水準を向上できる。

【００２２】固液分離機・コンポスト装置・汚泥分離装
置・汚水の浄化槽など、装置の全ては機能的・自動的で
あり、密封式で悪臭などを拡散させないので、居住地内
に設置して利用容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】生活排水の複合処理装置の一部を線図で示した
縦断面図である。

【図２】エゼクタ部分の実施例を示す縦断面図である。

【図３】汚泥分離装置部分の実施例を示す縦断面図であ
る。

【図４】生活排水の複合処理装置の他の実施例について
の配置図である。

【符号の説明】

１，１ｂ，１ｃ 水洗式便器 ２，２ｂ，２ｃ 厨房シンク ３，３ｂ，３ｃ 浴槽 ４ 排水管 ５ 貯留槽 ６ 投入口 ７ 固液分離器 ７ｂ スクリュウ軸 ７ｃ 導水蓋 ７ｄ 多孔面 ８，１９ 固分輸送管路 ９ コンポスト装置 １０ 投入室 １１ 液分排出管 １２ ラインポンプ １３ 投入槽 １４ 下水管 １４ｂ 溢流口 １５ 浄化槽 １５ｂ 微生物皮膜付着板 １５ｇ 上部空間 １６ 汚泥分離装置 １６ｂ 円錐網 １６ｅ 駆動スクリュウ １７ 吸引口 ２０ ポンプ ２１ 貯水槽 ２３ 脱臭槽 ２４ 排気ブロワ ２５ エゼクタ ２５ｂ 吸気口

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 3/00 - 3/34 C02F 11/00 - 11/20 C05F 1/00 - 17/00 B09B 1/00 - 5/00 E03C 1/00 - 1/10 E03D 1/00 - 7/00 E03D 11/00 - 13/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水洗式便器（１）やディスポーザ（２
   ２）を付設した厨房シンク（２）や浴槽（３）などの生
   活雑排水発生源を流下方向へ逐次に連結した排水管
   （４）の端末を、貯留槽（５）へ統合連結してから貯留
   槽（５）の下方へ設置した固液分離器（７）の投入口
   （６）へ連結し、固液分離器（７）を傾斜設置したスク
   リュウ式に構成して斜上向きの押圧方向へ固分輸送管路
   （８）を連結し、固分輸送管路（８）は貯留槽（５）の
   上端に近い高位置でコンポスト装置（９）の投入室（１
   ０）へ開口連結し、スクリュウ軸（７ｂ）の作用域下面
   を多孔面（７ｄ）へ構成してから導水蓋（７ｃ）で密閉
   し、導水蓋（７ｃ）の下端部へ連結した液分排出管（１
   １）を経て下水管（１４）へ連結した生活排水の複合処
   理装置。
2. 【請求項２】 該・液分排出管（１１）を浄化槽（１
   ５）に接続する投入槽（１３）へ連結して、投入槽（１
   ３）の溢流口（１４ｂ）から下水管（１４）へ連結し、
   浄化槽（１５）内の底部へ設置した吸引口（１７）から
   汚泥分離装置（１６）の一側端へ配管連結し、汚泥分離
   装置（１６）の他端側へはコンポスト装置（９）の投入
   室（１０）へ開口する固分輸送管路（１９）と、浄化槽
   （１５）内へ液分返送する吐出口（１６ｃ）を連結した
   請求項１記載の生活排水の複合処理装置。
3. 【請求項３】 該・汚泥分離装置（１６）へ小テーパ
   ーの円錐網（１６ｂ）を内装し、円錐網（１６ｂ）の大
   径側へ吸引口（１７）から連なる管路を、円錐網（１６
   ｂ）の小径側へは駆動スクリュウ（１６ｅ）を内装して
   から固分輸送管路（１９）へ連結し、かつ、円錐網（１
   ６ｂ）の外側を円筒状に密閉して吐出口（１６ｃ）への
   管路を連結した請求項２記載の生活排水の複合処理装
   置。