JP4191788B1 - 汚水浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】汚水濃度センサ18が、好気槽22に流入する汚水の濃度が上限基準値より高いことを検知したときは、分岐制御部17は汚水濃度センサ18によって検知される汚水濃度に基づいて、好気槽22内での細菌の繁殖が最適となるように、第1の電磁弁31を開いて、水流量調節部13から第1の分岐管31を介して好気槽22に水を送出する。汚水濃度センサ18が、好気槽22内の汚水の濃度が下限基準値より低いことを感知したときは、初めから第1の電磁弁31が閉じられて水流量調節部13からの水の送出はなされない。
【選択図】図1
Description
浄化装置に関する先行技術の一例が、特許文献1に記載されている。
噴霧槽で希釈された後、希釈槽においてさらに希釈し、上澄み液を放出することによって、自然環境を損なうことのない浄化手段として有効である。
汚水の希釈に用いられる水として貯水された雨水を優先的に使用することにより、節水効果が大きい。
このような構成とすると、好気槽に流入する汚水の濃度が基準値よりも低い場合に、嫌気槽内から流入する汚水によって、好気槽内の汚水濃度を最適範囲に保つことができ、微生物による浄化作用を効果的に行うことができる。
希釈槽内ではそれまでに汚水処理が充分になされており、汚水濃度が相当に低くなっているため、必要に応じて希釈槽内の処理水を給水器へ供給することにより、希釈水の節約による節水効果を高めることができる。
浄化槽は汚水によって臭気を発する場合があり、浄化槽内に設けられた噴霧器から浄化槽に対して霧状の水を供給することによって、臭気の発生を抑制することができる。
図1に、本発明の第1実施形態に係る汚水浄化装置の構成を示す。
図1において、屋外に配置された貯水タンク1の上方には、雨水を供給する雨水供給管2が配置され、雨水供給管2から流入する雨水が貯水タンク1内に蓄積されている。貯水タンク1には配水管3を介して給水器4が接続され、貯水タンク1に蓄積された雨水が給水器4に供給される。この給水器4にはまた、水道水供給部5と地下水供給部6とが水道水供給管7、地下水供給管8を介して接続されており、水道水または地下水が必要に応じて給水器4に供給される。
水流量調節部13には分岐制御部17が設置されており、この分岐制御部17には、第1の電磁弁31、第2の電磁弁32、第3の電磁弁33のそれぞれと、後述する汚水濃度センサ18、処理水濃度センサ19、希釈槽濃度センサ27のそれぞれが電気的に接続されている。
浄化槽20においては、生活排水中に含まれる窒素を除去することが必要であるが、排水中に含まれる窒素の多くは、屎尿などに含まれるアンモニアがイオン化したアンモニウムイオンとして存在しており、このアンモニウムイオンを酸化することによって、亜硝酸イオンを経て硝酸イオンに変換する。この硝化の過程は好気槽22において行われる。
具体的に一例を示すと、好気槽22内での細菌の繁殖が最適となる汚水濃度の上限が80ppmであるときに、汚水濃度センサ18の検出値が80ppmを越えて、xppmである場合には、検知された汚水濃度と汚水濃度の基準値との差(x−80)に応じて、段階的または連続的に送出される水量を変えて好気槽22内の汚水を希釈する。
上記の説明からわかるように、本発明における汚水濃度センサ18はBODセンサとして機能するものである。
硝化の過程によって好気槽22内で生成された硝酸イオンは、硝化液として嫌気槽21に戻され、嫌気槽21内で還元されて窒素分子となり、窒素分子は大気中に放散されて排水中から分離する。
これは、上述したように、好気槽22でのBOD値は、微生物の繁殖を最適に維持する観点から一定の基準値以上に保たれる必要があるが、好気槽22での浄化後に流出する処理水のBOD値と、自然界に排出される排水に求められるBOD値との間にはギャップがあり、自然界に排出するのに適する排水とするためには、好気槽22から流出する処理水をさらに希釈してBOD値を下げることが必要であるからである。
送出される水の水量は、処理水濃度センサ19によって検知される処理水濃度と自然界に放出される排水の基準値との差によって調整され、この差が大きい程大量の水が送出される。自然界に排出される排水に求められるBOD値は5ppm程度とされていることを根拠にして具体的に一例を示すと、処理水濃度センサ19の検出値が5ppmを越えて、yppmである場合には、検知された処理水濃度と処理水濃度の基準値との差(y−5)に応じて、段階的または連続的に送出される水量を変えて処理水を希釈する。
本発明によると、好気槽22内の細菌の繁殖状態を最適化するために必要な水を最小限使用して、細菌による浄化機能を最高レベルで高めて浄化しているため、浄化の効果は最大となる一方で、細菌による浄化ではなおも残留する汚水成分を希釈しているため、使用する水の総和としては最小限の使用量で、自然界に放出できるレベルのきれいな排水を得ることができ、節水と自然環境の保護の両面において大きな効果がある。
図2では、図1に示す構成に加えて、嫌気槽21から好気槽22へ達する汚水移送管34が設けられている。第1実施形態において説明したように、好気槽22内のBOD値が低下しすぎると、微生物のえさが減少することとなって微生物が減少し、汚水浄化能力が低下するため、微生物の適正な繁殖がなされる程度のBOD値を保つことが必要となる。そのため、本実施形態においては、汚水濃度センサ18によって検出される好気槽22の汚水濃度が、好気槽22内での細菌の繁殖が最適となる濃度以下である場合には、汚水移送管34の嫌気槽側入口35から好気槽側出口36へ向けて、嫌気槽21内のBOD値の高い汚水を流入させる。本実施形態においては、BOD値の高い汚水を好気槽22内に流入させるのが目的であるから、嫌気槽側入口35は汚水流入管23との接続部に近い位置に設けることが好ましい。
汚水濃度センサ18によって検出される好気槽22の汚水濃度が、好気槽22の汚水濃度の基準値に達したことを汚水濃度センサ18が検知すると、嫌気槽21からの汚水の流入を停止する。こうすることにより、好気槽22へ流入した時点ですでに汚水のBOD値が基準値よりも低い場合にも、好気槽22内の微生物の活性を最適化することができる。
嫌気槽21からの汚水の供給は、ポンプの機能を有する汚水移送装置を設けることによって可能であり、汚水の流入量の制御は、分岐制御部17によってもよく、あるいは別途の制御部を設けても良い。
図3では、図1に示す構成に加えて、希釈槽26と給水器4とが処理水供給管37によって連結されている。希釈槽26内の処理水はそれまでに汚水処理が充分になされたものであり、汚水濃度が相当に低くなっている。給水器4には給水制御部10が設けられており、給水制御部10による制御によって、必要に応じて希釈槽26内の処理水を希釈槽側入口38から給水器側出口39へ送出して、給水器4へ処理水を供給することができる。こうすることにより、処理水を再び希釈水として利用することができ、希釈水の節約による節水効果を高めることができる。
図4では、図1に示す構成に加えて、浄化槽20内に臭気センサ40が設けられており、浄化槽20を構成する嫌気槽21と好気槽22に各々、嫌気槽用噴霧器45、好気槽用噴霧器46が設置されている。水流量調節部13と嫌気槽用噴霧器45とは第1の噴霧器用供給管41で接続され、水流量調節部13と好気槽用噴霧器46とは第2の噴霧器用供給管42で接続されている。水流量調節部13と第1の噴霧器用供給管41との接続部には第4の電磁弁43が設けられ、水流量調節部13と第2の噴霧器用供給管42との接続部には第5の電磁弁44が設けられている。
2 雨水供給管
3 配水管
4 給水器
5 水道水供給部
6 地下水供給部
7 水道水供給管
8 地下水供給管
9 貯水残量センサ
10 給水制御部
11 給水ボタン
12 配水管
13 水流量調節部
14 第1の分岐管
15 第2の分岐管
16 第3の分岐管
17 分岐制御部
18 汚水濃度センサ
19 処理水濃度センサ
20 浄化槽
21 嫌気槽
22 好気槽
23 汚水流入管
24 処理水流出管
25 噴霧槽
26 希釈槽
27 希釈槽濃度センサ
31 第1の電磁弁
32 第2の電磁弁
33 第3の電磁弁
34 汚水移送管
35 嫌気槽側入口
36 好気槽側出口
37 処理水供給管
38 希釈槽側入口
39 給水器側出口
40 臭気センサ
41 第1の噴霧器用供給管
42 第2の噴霧器用供給管
43 第4の電磁弁
44 第5の電磁弁
45 嫌気槽用噴霧器
46 好気槽用噴霧器
Claims (8)
- 好気槽と嫌気槽とからなる浄化槽に対して、汚水が流入する汚水流入管が浄化槽に接続され、浄化槽によって処理された処理水が流出する処理水流出管が浄化槽に接続され、前記好気槽の汚水流入管側に汚水濃度センサが設けられ、前記好気槽の処理水流出管側に処理水濃度センサが設けられ、
貯水タンクから給水器を介して配水管が水流量調節部に接続されて前記水流量調節部に水が供給され、
前記好気槽の汚水流入管側には前記水流量調節部から送出される水を供給する第1の分岐管が接続され、前記処理水流出管には前記水流量調節部から送出される水を供給する第2の分岐管が接続され、前記水流量調節部と前記第1の分岐管との接続部には第1の電磁弁が設けられ、前記水流量調節部と前記第2の分岐管との接続部には第2の電磁弁が設けられ、
前記水流量調節部内には分岐制御部が設けられ、汚水濃度センサが、好気槽に流入する汚水の濃度が基準値より高いことを検知したときは、前記分岐制御部は汚水濃度センサによって検知される汚水濃度に基づいて、前記好気槽内での細菌の繁殖が最適となるように、前記第1の電磁弁を開いて、前記水流量調節部から第1の分岐管を介して好気槽に水を送出し、汚水濃度センサによって検知される汚水濃度が汚水濃度の基準値と等しくなったときに、第1の電磁弁が閉じられて前記水流量調節部からの水の送出を停止するとともに、
処理水濃度が基準値よりも高いことを処理水濃度センサが検知すると、前記分岐制御部は処理水濃度センサによって検知される処理水濃度に基づいて、前記好気槽での浄化後に流出する処理水の希釈のために、前記第2の電磁弁を開いて、前記水流量調節部から第2の分岐管を介して水を送出することを特徴とする汚水浄化装置。 - 前記処理水流出管と前記第2の分岐管との間に噴霧槽が設けられ、この噴霧槽を介して前記水流量調節部から水が送出され、前記処理水流出管に対して水が霧状に供給されることを特徴とする請求項1記載の汚水浄化装置。
- 前記処理水流出管に希釈槽が接続され、この希釈槽内に希釈槽濃度センサが設けられ、前記希釈槽には前記水流量調節部から送出される水を供給する第3の分岐管が接続され、前記水流量調節部と前記第3の分岐管との接続部には第3の電磁弁が設けられ、前記分岐制御部は前記希釈槽濃度センサによって検知される希釈槽内の濃度に基づいて、前記第3の電磁弁の開閉を制御することにより、前記水流量調節部から前記第3の分岐管を介して前記希釈槽に送出される水量を調整することを特徴とする請求項1または2記載の汚水浄化装置。
- 前記貯水タンクには雨水を供給する雨水供給管が配置され、この雨水供給管によって雨水が前記水流量調節部に供給されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の汚水浄化装置。
- 前記給水器には水道水供給部と地下水供給部とが接続され、前記貯水タンクに設置された貯水残量センサが検知する貯水残量に応じて、水道水供給部と地下水供給部のいずれか一方または両方から、水道水と地下水のいずれか一方または両方が前記給水器に供給されることを特徴とする請求項4記載の汚水浄化装置。
- 前記嫌気槽から前記好気槽へ達する汚水移送管を有する汚水移送装置が設けられ、前記汚水濃度センサによって検出される好気槽の汚水濃度が、前記好気槽内での細菌の繁殖が最適となる濃度以下である場合には、前記嫌気槽内の汚水が前記好気槽へ送出されることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の汚水浄化装置。
- 前記希釈槽と前記給水器とが処理水供給管によって連結され、前記希釈槽から前記給水器へ処理水を供給可能であることを特徴とする請求項4から6のいずれかに記載の汚水浄化装置。
- 前記浄化槽内に臭気センサと噴霧器とが設けられ、前記噴霧器と前記水流量調節部とが噴霧器用給水管で接続され、前記臭気センサの検出結果に基づいて、前記水流量調節部から前記噴霧器に水が送出され、前記噴霧器から前記浄化槽に対して霧状の水が供給されることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の汚水浄化装置。
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