JP3356941B2 - 浄化槽 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浄化槽に関し、特
に、膜分離槽と、その膜分離槽で膜濾過された濾過水を
貯留する濾過水貯留槽とを備えた浄化槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の浄化槽は、通常、円筒形
状の浄化槽本体の内部に、水密な複数の水処理空間を区
画形成可能な仕切板を設け、浄化槽内を単に複数の水処
理槽に分割するとともに、その水処理槽内に膜分離装置
を内装して膜分離槽を形成するとともに、その膜分離槽
に隣接する水処理槽に前記膜分離槽で膜分離された濾過
水を一旦貯留する濾過水貯留槽を形成し、かつ、この様
な構成の浄化槽では、前記濾過水貯留槽に濾過水を槽外
に放流可能にする放流ポンプを内装し、前記膜分離装置
に濾過された濾過水を前記濾過水貯留槽に導く濾過水移
流管を設けて、前記被処理水移流管の前記濾過水貯留槽
側の端部を、前記膜分離槽の水位以下に配置し、前記膜
分離槽の濾過水位を前記膜分離装置の上方側で、ほぼ一
定の定常水位に保つべく被処理水を移送する移送ポンプ
からなる濾過水位維持機構を設けて、前記膜分離槽と前
記濾過水貯留槽との水頭差を濾過圧として、前記膜分離
装置による膜濾過を行う構成にすることが考えられてい
る。ところが、前記濾過水位維持機構が前記膜分離槽の
濾過水位を維持するためには、前記膜分離装置で濾過さ
れた濾過水の分量だけ、被処理水を前記膜分離槽へ移流
させねばならない。しかし、槽内への被処理水原水流入
が途絶え被処理水量が極端に減少してしまったりして、
移流させるだけの被処理水が確保できない状況や、被処
理水の移送のための動力が不足するような状況等、何ら
かの都合で被処理水を膜分離槽に十分供給できないよう
な状況が生じると、前記膜分離槽の水位が定常水位に保
てなくなり、次第に低下するような状況になる。このよ
うな状況になると、前記膜分離槽の水位が膜分離装置の
上端部相当位置よりも低下して、前記膜分離装置が被処
理水を濾過する濾過面が空気中に露出して乾燥してしま
い、濾過能力を失ってしまうという問題が生じる。この
ような問題点を回避するため、上述した従来の浄化槽に
よれば、前記膜分離装置による膜濾過を停止すべく、前
記放流ポンプによる濾過水放流を停止することが想定さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、放流ポンプを
停止したとしても、前記濾過水貯留槽の水位とが一致す
るまで被処理水の濾過が行われることになって、たとえ
ば、被処理水量が極端に減少して、放流ポンプを停止さ
せるような場合、膜分離装置の濾過面の汚れなどによっ
て、濾過能力が低下しているような場合に放流ポンプの
濾過水放流が、膜分離装置の膜濾過能力を上回っている
ような時には、前記濾過水貯留槽の水位が異常に低下し
ている状況が考えられ、このような場合被処理水の濾過
が継続されることにより、前記膜分離槽の水位が、異常
に低下することが考えられる。そのため、やはり、膜分
離装置の膜面が空気中に露出してしまうような状況が考
えられ、上述の状況で、前記放流ポンプによる濾過水放
流を停止しただけでは前記問題点を解消できない場合が
あった。

【０００４】従って、本発明の目的は、上記欠点に鑑
み、膜分離槽内の水位が低下したとしても、膜分離装置
の膜面が空気中に露出しにくい浄化槽を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の浄化槽の特徴構成は、膜分離装置を内装して
膜分離槽を設けるとともに、前記膜分離槽で濾過された
濾過水を貯留する濾過水貯留槽を設け、前記濾過水貯留
槽からの濾過水を槽外に放流可能にする放流ポンプを内
装し、前記膜分離装置からの濾過水を前記濾過水貯留槽
に導く濾過水移流管を設けて、前記濾過水移流管の前記
濾過水貯留槽側の端部を、前記膜分離槽の水位以下に配
置し、前記濾過水貯留槽に濾過水の放流水位が、設定低
水位まで低下したときに、前記放流ポンプの濾過水放流
を停止させる放流水位制御機構を設け、被処理水を前記
膜分離槽に移送する被処理水移送ポンプを設け、前記濾
過水貯留槽内の濾過水の水面が前記膜分離装置上端部相
当位置よりも下にあるときに、前記膜分離槽内における
前記膜分離装置上端部相当位置から上側の定常水位まで
の被処理水量が、前記濾過水貯留槽内における前記濾過
水の水面から前記膜分離装置上端部相当位置までに収容
可能な濾過水の容量以上になるように前記設定水位を設
定してあることにあり、前記濾過水貯留槽における前記
膜分離装置の上端部高さ近傍の断面積が、その下方側に
おける断面積よりも小に形成してあることが好ましい。

【０００６】尚、本発明で膜分離装置の上端部相当位置
と称するものは膜分離装置における膜面が被処理水によ
り十分濡れる相当高さを指すものとし、散気装置による
液面の脈動等も考慮して膜面の濡れを判断して決定され
るものとする。

【０００７】〔作用効果〕つまり、濾過水貯留槽の水位
が極端に低くなっているときに、放流ポンプを停止し
て、前記濾過水貯留槽の水位とが一致するまで被処理水
の濾過が行われることになった時に、前記膜分離槽内に
おいて前記膜分離装置上端部相当位置から上方側に存在
する被処理水量が、前記濾過水貯留槽の水面から上で前
記膜分離槽の前記膜分離装置上端部相当位置までの空間
に相当する容積以上であれば、前記膜分離槽から前記濾
過水貯留槽に被処理水が移流して前記膜分離槽の水位と
前記濾過水貯留槽の水位とが一致したとしても、前記水
位は前記膜分離装置の上端部相当位置よりも上方側に維
持されるのであるから、前記濾過水貯留槽の最低水位を
決める設定水位を、前記膜分離槽の前記膜分離装置の上
端部相当位置から、上方側で膜分離槽の定常水位までの
容積を基に決定すれば良いことがわかる。具体的には、
前記設定水位を決定するに当たって、前記濾過水貯留槽
内の濾過水の水面が前記膜分離装置上端部相当位置より
も下にあるときに、前記膜分離槽内における前記膜分離
装置上端部相当位置から上側の定常水位までの被処理水
量が、前記濾過水貯留槽内における前記濾過水の水面か
ら前記膜分離装置上端部相当位置までに収容可能な濾過
水の容量以上になるように前記設定水位を設定してあれ
ば、膜分離槽内の水位は前記膜分離装置の上端部相当位
置以下には下がらず、前記膜分離装置の膜面は、空気中
に露出されないようにできるのである。

【０００８】そのため、膜分離槽や濾過水貯留槽が適正
な水量に維持されることになるので、浄化槽を、膜分離
装置の膜面が空気中に露出しないように安全に運転する
ことができ、かつ、安定した水処理が可能になる。

【０００９】尚、さらに請求項２に記載の構成を採用す
ると、前記膜分離槽の水位と前記濾過水貯留槽の水位と
が等しくなる直前の状況では、移流する濾過水が、前記
濾過水貯留槽の断面積の小さな部分に流入することにな
る。つまり、濾過水貯留槽の水位が、通常の状態よりも
急激に上昇することになり、膜分離槽と濾過水貯留槽と
の水位差の小さな期間を短く設定できる。そのため、前
記膜分離装置による膜分離が、低圧で長時間にわたって
行われるのを抑制でき、膜分離装置の膜面に負荷のかか
っている時間を少なく設定できるので、膜面の汚れの進
行を緩慢にし、膜分離装置の膜面の寿命を長く設定する
のに役立つ。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１，２に示すように、本発明の
浄化槽は、円筒状の浄化槽本体Ｘの両端に鏡部Ｘ１，Ｘ
２を設けて内部に密閉空間を形成するとともに、内部に
複数の水処理空間を水密に区画形成可能な複数の仕切板
を設けて区分けして、上流側から、流量調整槽Ｎ、脱窒
素槽Ｅ１、膜分離槽Ｅ２、放流ポンプ槽Ｔを上流側から
順に形成してあり、さらに消毒槽Ｑを設けて構成してあ
る。また、前記各槽の上部には、メンテナンス等に用い
るマンホールＨを設けてある。

【００１１】前記流量調整槽Ｎは、前記浄化槽本体Ｘの
一方の鏡部Ｘ１に設けてなる流入口Ｉから浄化槽内に流
入した被処理水の原水を受けて、その被処理水中の夾雑
物を沈殿除去しつつ、内部に生育する嫌気性菌により、
被処理水を嫌気処理しつつ、被処理水を一時貯留する水
処理室内に、被処理水を脱窒素槽Ｅ１に移送する第一ポ
ンプＰ１を設け、被処理水が大量に流入した場合や、長
期にわたって被処理水の流入が無い場合にも、被処理水
を定常的に脱窒素槽Ｅ１に移送して、後続の各水処理室
での水処理に支障をきたさないようにしてある。尚、前
記被処理水中の夾雑物のうち比較的大きなものは、濾過
スクリーンＦによって夾雑物の除去された状態で流量調
整槽Ｎへ流入するとともに、夾雑物は、散気装置Ｃによ
って、破砕細分化されて前記流量調整槽Ｎへ流入する構
成にしてある。

【００１２】前記脱窒素槽Ｅ１は、前記流量調整槽Ｎに
隣接する水処理室に、前記流量調整槽Ｎからの被処理水
を流入させる流入管Ａ１を、前記第一ポンプＰ１に接続
して設け、被処理水の流入路を構成してある。また、第
二ポンプＰ２を内装し、その第二ポンプＰ２に移送管Ａ
２を設け、被処理水を前記膜分離槽Ｅ２へ移送する構成
にしてある。また、槽内の被処理水を攪拌循環させる攪
拌ポンプＰ３を内装してあり、槽内の被処理水の混合を
図り、ＢＯＤ負荷の高い被処理水と、硝化済の被処理水
とを混合し、高度な脱窒処理を行える構成にしてある。

【００１３】前記膜分離槽Ｅ２は、前記脱窒素槽Ｅ１と
の間を仕切る隔壁に、前記流入路を設けるとともに、前
記脱窒素槽Ｅ１から過剰に流入した被処理水を前記脱窒
素槽Ｅ１に返送する返送口Ａ４を設けて、被処理水の返
送路を構成してある。そして、前記膜分離槽Ｅ２には、
本発明の膜分離装置Ｍを内装してある。

【００１４】前記膜分離装置Ｍは、濾過膜板Ｍ１の多数
を整列して保持する濾過膜板保持枠を設け、下部に前記
濾過膜板保持枠を支持する脚部を設け、前記脚部間にそ
の濾過膜板に気泡を供給して、その膜面に汚泥等の付着
しすぎるのを防止し、かつ、前記膜分離槽Ｅ２内に循環
流を形成しながら被処理水に酸素を供給する散気装置Ｄ
を内装して構成してある。また、前記膜分離装置Ｍの濾
過膜板Ｍ１には取水管６を連設するとともに、前記取水
管６からの濾過水を合流させて膜分離槽Ｅ２外へ導く集
水管７を接続してあり、前記膜分離槽Ｅ２の水面よりも
下方で前記膜分離槽Ｅ２に隣接する放流ポンプ槽Ｔに連
通接続してある。

【００１５】前記濾過水貯留槽Ｔは、前記膜分離槽Ｅ２
から、移送される被処理水を貯留するとともに、被処理
水をほぼ定量的に移送する放流ポンプＰ４を内装し、化
学消毒剤を備えた消毒装置Ｑ１を内装してある消毒槽Ｑ
に被処理水を移送可能に構成してある。尚前記濾過水貯
留槽は、横断面視で前記消毒槽の断面積分だけ、上側が
断面積の小さいものとなっている。また、前記濾過水貯
留槽Ｔ内の濾過水の水面が前記膜分離装置上端部相当位
置ＭＬよりも下にあるときに、前記膜分離槽Ｅ２内にお
ける前記膜分離装置上端部相当位置ＭＬから上側の定常
水位ＨＬまでの被処理水量が、前記濾過水貯留槽Ｔ内に
おける前記濾過水の水面から前記膜分離装置上端部相当
位置ＭＬまでに収容可能な濾過水の容量以上になるよう
に前記設定水位ＬＬ１を設定してある（図３参照）。ま
た、前記濾過水貯留槽Ｔには前記設定水位ＬＬ１及び設
定水位ＬＬ１よりも所定高さ上方の第二設定水位ＬＬ２
を検知するフロートスイッチＳを設けるとともに、その
フロートスイッチＳが前記設定水位ＬＬ１を検知するの
に伴って、前記第二ポンプＰ２を停止させて、前記膜分
離装置Ｍの膜濾過を停止させる制御装置Ｗを前記フロー
トスイッチＳに連設してある。

【００１６】前記制御装置Ｗは、前記第一、第二ポンプ
Ｐ１，Ｐ２のオンオフ制御も行い、前記第二ポンプＰ２
の作動停止に伴って、前記放流ポンプＰ４の作動停止を
行い、被処理水が十分に貯留されるまで膜分離装置Ｍの
運転を停止する運転を可能にしてある。ここで、第一、
第二ポンプＰ１，Ｐ２は、前記流量調整槽Ｎ及び前記脱
窒素槽Ｅ１の水位が異常に低下したような場合に強制的
に停止されるものとする。従って、前記第二ポンプＰ２
が停止された場合に、前記濾過水貯留槽Ｔがもっとも低
水位であった場合を想定しても、前記放流ポンプＰ４が
停止された後、前記膜分離槽Ｅ２から前記濾過水貯留槽
Ｔに移流する水量は、前記膜分離装置上端部相当位置Ｍ
Ｌから上方の定常水位までの水量に等しいから、前記膜
分離槽Ｅ２内の水位が低下しすぎて、前記膜分離装置Ｍ
が空気中に露出されることが無いように運転することが
できる。尚、前記放流ポンプＰ４の作動は前記第一、第
二ポンプＰ１，Ｐ２の作動開始後、前記濾過水貯留槽Ｔ
の水位が第二設定水位ＬＬ２以上になると開始されるの
である。

【００１７】消毒槽Ｑは、前記濾過水貯留槽Ｔの上方側
に形成される容器内に消毒装置Ｑ１を内装するととも
に、前記濾過水貯留槽Ｔから移送される処理水を前記消
毒装置Ｑ１に接触自在に設けるとともに、消毒装置で消
毒された処理水を外部に放流自在に構成してある。

【００１８】尚、浄化槽全体の構造は上述の形態に限ら
ず、種々の形態のものを利用することが出来る。例え
ば、脱窒素槽Ｅ１の機能と流量調整槽Ｎの機能をあわせ
もつ水処理槽を設けて、流量調整槽Ｎを省略し、浄化槽
のコンパクト化を図ってもよい。

【００１９】また、化学消毒剤を含めて、被処理水を消
毒する薬剤を備えた消毒装置Ｑ１に替えて、ＵＶランプ
を備えた消毒装置を用いても良い。また、前記制御装置
Ｗが連携して前記濾過水貯留槽内の水位を所定範囲に維
持する機構を放流水位制御機構と称し、少なくとも設定
水位ＬＬ１の制御のできる機構であれば、他に種々の制
御機構を含むものであってもよく、前記膜分離槽へ被処
理水を移送する被処理水移送ポンプとしては、是第一、
第二ポンプが相当し、また、被処理水移流管は是集水管
７が相当するものとする。また、前記濾過水貯留槽の断
面形状は、特に限定されるものではないが、先述の構成
や、上側ほど断面積が小になる図４のような構成のよう
に形成してあると、消毒槽や制御装置の配設場所を確保
しながら、放流水位のコントロールに役立つので好まし
い。

【００２０】尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照
を便利にするために符号を記すが、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】浄化槽の縦断側面図

【図２】浄化槽の濾過水貯溜槽における縦断正面図

【図３】各槽の水位の相関図

【図４】別実施形態における各槽の水位の相関図

【符号の説明】

Ｍ 膜分離装置 Ｅ２ 膜分離槽 Ｔ 濾過水貯溜槽 Ｐ４ 放流ポンプ ７ 濾過水移流管 ＬＬ１ 設定低水位 Ｗ 放流水位制御材 Ｐ１，Ｐ２ 被処理水移送ポンプ ＭＬ 膜分離装置上端部相当位置 ＨＬ 定常水位

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 公一 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会 社クボタ 技術開発研究所内 (72)発明者 本田 和之 滋賀県甲賀郡甲西町高松２番地の１ 株 式会社クボタ 滋賀工場内 (56)参考文献 特開 平８−103768（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−89960（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 3/00 ZAB C02F 1/44

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膜分離装置（Ｍ）を内装して膜分離槽
   （Ｅ２）を設けるとともに、前記膜分離槽（Ｅ２）で濾
   過された濾過水を貯留する濾過水貯留槽（Ｔ）を設け、 前記濾過水貯留槽（Ｔ）からの濾過水を槽外に放流可能
   にする放流ポンプ（Ｐ４）を内装し、 前記膜分離装置（Ｍ）からの濾過水を前記濾過水貯留槽
   （Ｔ）に導く濾過水移流管（７）を設けて、前記濾過水
   移流管（７）の前記濾過水貯留槽（Ｔ）側の端部を、前
   記膜分離槽（Ｅ２）の水位以下に配置し、 前記濾過水貯留槽（Ｔ）に濾過水の放流水位が、設定低
   水位（ＬＬ１）まで低下したときに、前記放流ポンプ
   （Ｐ４）の濾過水放流を停止させる放流水位制御機構
   （Ｗ）を設け、 被処理水を前記膜分離槽（Ｅ２）に移送する被処理水移
   送ポンプ（Ｐ１，Ｐ２）を設け、 前記濾過水貯留槽（Ｔ）内の濾過水の水面が前記膜分離
   装置上端部相当位置（ＭＬ）よりも下にあるときに、前
   記膜分離槽（Ｅ２）内における前記膜分離装置上端部相
   当位置（ＭＬ）から上側の定常水位（ＨＬ）までの被処
   理水量が、 前記濾過水貯留槽（Ｔ）内における前記濾過水の水面か
   ら前記膜分離装置上端部相当位置（ＭＬ）までに収容可
   能な濾過水の容量以上になるように前記設定水位（ＬＬ
   １）を設定してある浄化槽。
2. 【請求項２】 前記濾過水貯留槽（Ｔ）における前記膜
   分離装置（Ｍ）の上端部高さ近傍の断面積が、その下方
   側における断面積よりも小に形成してある請求項１に記
   載の浄化槽。