JP3545671B2 - 汚水処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、反応槽内に沈めた水中式エゼクターポンプで汚水を循環させることにより、微生物の増殖率を高める汚水処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来一般的に行われている活性汚泥法による処理装置は、例えば貯留槽、沈降槽、曝気槽、汚泥槽等々の複数の個別の槽を有する複雑な機構になっている。そして、処理量によっては各槽をそれぞれ複数配置しなければならないので、これに必要なスペース及び施設費は莫大なものになる。それにもかかわらずその効率は極めて低い。これは、この方法が曝気を中心として展開されていることに原因がある。曝気に使用されるブロワー等の容積式空気ポンプによって吐出される空気は、流体摩擦や圧縮力等によって吸い込み初温度と吐出温度との間に差が生ずる。これによって空気中に含まれる物質(諸元素)の特質が失われ或は低減する。したがって、100%活性ある酸素が補給されることにならないものと考察される。空気ポンプによって吐出される気泡の粒子は大きく、しかも水底から水面に向かって上昇飛散し、更には槽内の液体の流動性も得られないために酸素の容存効率が低く微生物の増殖の急速化は図れない。このため、畜舎や処理場の悪臭は容易に除去されず、ハエ等の飛来を招くことになる。沈降剤や凝集剤の使用による薬剤経費、残留汚泥の処理に関する労力、廃棄経費、希釈水の確保に要する経費等々ランニングコストも集積すれば莫大なものとなる。しかもこの方法では、鶏糞、豚糞、粘性係数の高い牛糞等の消滅処理は不可能で、まして活性水の精製は困難な現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、処理速度の問題を解決し、雑排水のみならず、家畜の糞尿をも分解消滅させ、更にはこれを活性水に変え、イニシャルコスト、ランニングコストを低減させ得る汚水処理装置を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この発明においては、上記課題を解決するため、生活排水、家畜の糞尿等の汚水を受け入れて、微生物の作用で消滅させる反応槽4を設けて汚水処理装置を構成する。反応槽4内には、汚水の水面下に位置するように水中式エゼクターポンプ11を配置する。このエゼクターポンプ11につながる吸入管12の吸水口13は、汚水の水面下の上方に配置し、反応槽4内に上向き流を発生させる。エゼクターポンプ11につながる吐出管14は、立ち上げて汚水の水面上へ突出させ、水面上方で屈曲させて再度汚水中に導き、下端を反応槽4の底部付近に配置する。吐出管14の上部に吸気エゼクター15を介在させてその吸気口16を水面の上方に配置し、吐出管14内に空気を吸引する。吐出管14の下端は噴出管17の中央に接続する。噴出管17は、吐出管14の下端からほぼ水平に反対方向へ伸ばし、両端を互いに反対方向へ水平に屈曲させる。噴出管17の先端から気泡を含んだ処理水が噴出されることによって反応槽内に旋回流を発生させる。
例えば、4基の反応槽4,5,6,7を直列に接続して設け、一日ごとに順次処理水をバッチ式に隣接する反応槽へ移送し、最終反応槽7に至るまでに有機物分解を消滅させて活性水を得るようにする。
【0005】
【発明の実施の形態】
図1に示す実施形態の汚水処理装置においては、原水槽1に貯留された家畜の糞尿やその洗浄水のような処理水が、スクリーンボックス2に送られ、大きな夾雑物が除去される。スクリーンボックス2から計量ボックス3へ移されて計量され、所定量が第1反応槽4に収容される。第1反応槽4から第4反応槽まで、4つの反応槽4,5,6,7が隣接して設けられ、順次直列に接続されている。各反応槽は同一構成である。
【0006】
反応槽4を例にとって、その構造を図2,図3に示す。反応槽4内の底部には、水中式エゼクターポンプ11が設置される。エゼクターポンプ11につながる吸入管12は、上方へ立ち上がって、上端の吸入口13が大気を吸い込まない上限の水面下に配置される。エゼクターポンプ11の回転によって上層部の処理水をスカム等と共に吸入管12へ吸い込み、ゼクターポンプ11を経て吐出管14へ送る。吐出管14は、上方向に伸び、水面上方でコの字形に180°曲折して下向きとなり、再び反応槽4内に導入される。吐出管14の水面上方部位に、吸気用エゼクター15が介設される。吸気用エゼクター15の吸気口16から吐出管14内に空気を吸い込み、混気噴流を形成し、これを反応槽4の底部へ送る。
【0007】
吐出管14の下端は噴出管17の中央に接続されている。噴出管17は、反応槽4の底部付近で水平に伸び、両端部は互いに反対方向に水平に屈曲して開口している。噴出管17は、両端の開口から超微細な気泡が混入された処理水を噴出する。これによって槽内の処理水は右方向に旋回する。
【0008】
槽内の上部の処理水は、吸入口13から吸入されていったん下降した後上昇し、吸気用エゼクター15によって混気噴流となって再下降し、噴出管17から噴出され、水平方向に旋回しつつ上昇し、再び吸入口13から吸入されるという循環経路をたどる。したがって、槽内に水平方向の旋回流と垂直方向の旋回流が形成されることになる。このため、処理水は上・下、横方向に流動しながら撹拌される。かくして、処理水中に酸素が普遍的に容存され微生物の増殖を促す。処理水は一定の時間(例えば約24時間)後、第2反応槽5に移送されて第1反応槽4と同様の作用を繰返し、さらに一定の時間後に第3反応槽6に移される。ここまでで、処理水のBOD値は原水の約1/20から1/30に低下し、悪臭は完全に消滅する。したがって、第3反応槽6及び第4反応槽7は活性水精製タンクとなる。
【0009】
反応槽内4,5,6,7に、例えば土壌菌を担持させた多孔質天然石等の媒体を収容した反応篭18を装入し、吐出管14の混気噴流を分岐管19により篭18内に噴出させることにより酸素を補給し、微生物の増殖を促進すると共に、処理水と微生物との接触を促進する。処理水は篭18の中心部から媒体を通過して微生物を伴って反応槽4内に拡散する。水温は、エゼクターポンプ11のモーターの余熱を利用して保持する。寒冷地など立地条件によっては加温ヒーター20及びサーミスター21をセットし調節する。第3、第4反応槽6,7における反応作動時間は、第1、第2反応槽4,5と同じく例えば、各約24時間とする。
【0010】
各反応槽4,5,6,7の形状は円形又は楕円形のものを理想とするが、牛・豚の牧場において既存の方形の槽(地下埋設の土木槽等)を活用して、施設費の軽減を図ることも大切である。この場合若干の改造費をかけて図5に示すように、槽4の内壁の4つのコーナー23を埋めて異八角形とし、処理水の流動を妨げる死角、いわゆる嫌気エリアを最小限として流動を円滑化し、酸素の容存と微生物の活動の普遍性を図ることが肝要である。第1反応槽4から第4反応槽7までの間に処理された処理水は貴重な活性水に変化する。この活性水は、家畜の飲料水に添加して生育を促すために、畜舎22内の飲用タンク9に貯留し、また畜舎に散布して悪臭を消し、農地に散布して土壌の活性化を図る等、種々の用途のために、散布用タンク10に貯留する。上記用途の余剰水のみを放流する。
【0011】
家畜の糞類だけを別途処理する場合には、図1に仮想線で示すように、これを反応槽4に入れる前に、別途設けた溶解槽8に貯留し、これに処理済みの活性水を投入して希釈攪拌し糞類を溶解させる。ここで夾雑物を除去した後、反応槽4に投入する。
【0012】
【発明の効果】
本発明においては、水中式エゼクターポンプ11によって処理水を吸入し、これに吸気エゼクター15で空気を混入させ、酸素容存率の高い極微細な気泡を独特な流動によって槽内に遍満させさせる。また余熱を利用して水温を保持し、PHを適正化する。このようにして、有機物を分解する微生物の増殖に対する環境因子を整え、少ない工程で短時間に糞尿等の処理水を活性水とすることができ、廃棄物を零に近づける効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の汚水処理装置の実施例を示すフロー概略図である。
【図2】本発明の汚水処理装置における反応槽の断面図である。
【図3】本発明の汚水処理装置における反応篭の断面図である。
【図4】本発明の汚水処理装置の概略的平面図である。
【図5】方形の反応槽の改良を示す参考平面図である。
【符号の説明】
1 原水槽
2 スクリーンボックス
3 計量ボックス
4 第1反応槽
5 第2反応槽
6 第3反応槽
7 第4反応槽
8 溶解槽
9 飲用タンク
10 散布用タンク
11 エゼクターポンプ
12 吸入管
13 吸入口
14 吐出管
15 吸気用エゼクター
16 吸気口
17 噴出管
18 反応篭
19 分岐管
20 加温ヒーター
21サーミスター
22 畜舎
23 コーナー
Claims (1)
- 浄化槽の原水貯留槽又は畜舎の排尿集容槽の流出側に、微生物の作用で有機物を分解消滅させる第1の反応槽から最終反応槽までの複数の反応槽を直列に接続して設けた汚水処理装置であって、前記各反応槽内には、前記処理水の水面下に位置するように水中式エゼクターポンプを配置し、このエゼクターポンプにつながる吸入管の吸水口を前記処理水の水面下の上方に配置して反応槽内に上向き流を発生させるようにし、前記エゼクターポンプにつながる吐出管は立ち上げて前記処理水の水面上へ突出させ、水面上方で屈曲させて再度処理水中に導き、下端を前記反応槽の底部付近に配置し、この吐出管の上部に吸気エゼクターを介在させてその吸気口を水面の上方に配置し、前記吐出管の下端を噴出管の中央に接続し、この噴出管を前記吐出管の下端からほぼ水平に反対方向へ伸ばし、両端を互いに反対方向へ水平に屈曲させることによって反応槽内に旋回流を発生させるようにし、前記第1の反応槽から最終反応槽まで、順次処理水をバッチ式に隣接する他の反応槽へ移送し、最終反応槽において活性水を得るようにし、さらに前記反応槽とは別に糞を受け入れる溶解槽を設け、この溶解槽を前記最終反応槽に接続して前記活性水を溶解槽へ導入可能とすると共に、前記第1の反応槽に接続して前記活性水によって溶解された糞を前記第1の反応槽に移送可能としたことを特徴とする汚水処理装置。
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