JP4689569B2 - Sewage treatment equipment - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、家畜の糞尿などの有機物を含む汚水を処理する装置に関するもので、特に、固液分離された汚水中の有機物を微生物の作用にて分解処理する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for treating sewage containing organic matter such as livestock excreta, and more particularly to an apparatus for decomposing organic matter in sewage separated into solid and liquid by the action of microorganisms.
従来、家畜の尿汚水を処理する方法としては、図4に示すように、まず、畜舎51から排出され原水槽52に貯留された糞尿を沈殿槽53に送り、糞などの固形物を沈降させた後、その液相部分を揚水ポンプ54にて固液分離装置55に送って尿汚水を固液分離し、この固液分離された尿汚水を、その表面に好気性微生物が養生付着された多孔質体から成る担体56aが設置された曝気槽56に送るとともに、この曝気槽56内にブロワー等の空気ポンプ56bにより空気を吐出させながら、上記尿汚水中の有機物を上記微生物により分解する方法が知られている。
ところで、上記微生物を活性化し増殖させるためには、適度の温度(例えば、10〜30℃)と十分な溶存酸素濃度が必要であるが、上記のように、曝気槽56内に空気ポンプ56bにより空気を吐出させただけでは気泡の粒子径が大きいので、上記曝気槽56内の尿汚水中に十分酸素を溶け込ますことができなかった。そのため、上記微生物を十分に活性化させることができず、また、微生物の増殖を図ることもできないことから、上記尿汚水を効率よく処理することが困難であった。
Conventionally, as a method of treating livestock urine sewage, as shown in FIG. 4, first, manure discharged from a barn 51 and stored in a
By the way, in order to activate and proliferate the microorganisms, an appropriate temperature (for example, 10 to 30 ° C.) and a sufficient dissolved oxygen concentration are required. As described above, the air pump 56b is provided in the
そこで、出願人は、図5に示すような、表面に微生物が付着された担体61と吸込み側に吸気管62が取付けられた水中ポンプ63とを備えた第1の曝気槽64の上部に、上記担体61と同様の担体65を備えた第2の曝気槽66を設置し、上記水中ポンプ63から吐出された尿汚水中の気泡を微細化させながら上記第2の曝気槽内66内へ吐出させるとともに、上記第2の曝気槽66上部の尿汚水を、内部に空気導入管67が設置された循環用の吐出管68に導き、この吐出管68の下部に取付けられた第1の微細気泡噴出手段69Aを介して上記第1の曝気槽64内へ戻すようにすることにより、上記第1及び第2の曝気槽64,66内の溶存酸素濃度を十分に高めて、上記微生物を活性化させることのできる尿汚水の処理装置60を提案している。なお、符号69Bは上記水中ポンプ63から吐出された尿汚水中の気泡を更に微細化して第1の曝気槽内64内へ戻す第2の微細気泡噴出手段、符号66Pは上記水中ポンプ63から吐出された尿汚水中を第2の曝気槽内66内へ移送するための移送管である。
上記尿汚水の処理装置60では、図6に示すように、吸気管62を水中ポンプ63の吸入み口に近傍に配置することにより、モータ63Mにより回転する水中ポンプ63のスクリュー羽根63kにより第1の曝気槽61内の尿汚水が上記水中ポンプ63の吸引側に引き込まれる際に、上記吸込み口近傍は負圧となることを利用して、大気中の空気を上記吸気管62から上記吸込み口近傍に供給することができるようにしている。したがって、上記供給された空気を上記スクリュー羽根63kにより尿汚水に巻き込んで混合することができるので、上記水中ポンプ63の排出管63nから、移送管66Pを介して、第2の曝気槽66に送られる尿汚水中の溶存酸素濃度を高めることができ、上記微生物を活性化させることができる(例えば、特許文献1参照)。
In the urine
しかしながら、一般に、水中ポンプ63ではスクリュー羽根63k側の開口部が広いことから、開口部の周縁部では吸引される尿汚水の流速は大きいが、上記吸気管62の開口部が設置されている開口部の中心近傍の流速は周縁部よりも小さくなるため、上記吸気管62から供給される空気量が必ずしも十分ではなく、第2の曝気槽64に送る尿汚水中の溶存酸素濃を高めるには限界があった。
However, in general, since the submersible pump 63 has a wide opening on the screw blade 63k side, the flow rate of urine sewage sucked is large at the peripheral edge of the opening, but the opening in which the opening of the
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、吸気管から供給される空気量を増大させて、汚水中の溶存酸素濃度を十分に高めることのできる汚水処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides a sewage treatment apparatus capable of sufficiently increasing the dissolved oxygen concentration in sewage by increasing the amount of air supplied from the intake pipe. With the goal.
本願の請求項1に記載の発明は、固液分離された有機物を含む汚水が貯留される貯留槽と、モータと上記モータにより回転するスクリュー羽根とを備え、上記貯留槽内に設置される水中ポンプと、上記スクリュー羽根の前面側である上記水中ポンプの開口部側に空気を供給する第1の空気導入管と、上記貯留槽の上部に設置される、表面に微生物が付着された担体を備えた浄化槽と、上記水中ポンプから吐出された汚水を上記浄化槽内へ吐出させる吐出手段と、上記浄化槽の上部から浄化槽内の汚水を貯留槽へ戻すための吐出管と、上記吐出管の内部に配設される、一端が上記吐出管の突出口側に開口する第2の空気導入管とを備えた汚水処理装置であって、上記水中ポンプの開口部側に配置されて上記開口部側の中心を覆う遮蔽部材を備え、上記遮蔽部材には、一端が上記水中ポンプの開口部の中心に開口し、他端が上記第1の空気導入管に連結され、上記第1の空気導入管から送られてくる空気を上記水中ポンプの開口部側に供給する吸気導入部が設けられていることを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の汚水処理装置において、上記貯留槽内に、表面に微生物が付着された担体を設置したものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の汚水処理装置において、上記吐出管の内壁に上記第2の空気導入管側に突出する水路規制片を設けたものである。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の汚水処理装置において、上記浄化槽の周囲に断熱材を配置したものである。
Water invention described in
According to a second aspect of the invention, the wastewater treatment device according to
According to a third aspect of the present invention, in the sewage treatment apparatus according to the first or second aspect of the present invention, a water passage regulating piece that protrudes toward the second air introduction pipe is provided on the inner wall of the discharge pipe. .
According to a fourth aspect of the present invention, in the sewage treatment apparatus according to any one of the first to third aspects, a heat insulating material is disposed around the septic tank.
本発明によれば、固液分離された有機物を含む汚水が貯留される貯留槽内に、上記貯留槽内の汚水を上記貯留槽の上部に設置されその表面に微生物が付着された担体を備えた浄化槽内へ吐出させる水中ポンプを配置するとともに、この水中ポンプの開口部側であるスクリュー羽根の前面側に、水中ポンプの開口部側の中心を覆う遮蔽部材を配置し、この遮蔽部材を介して、第1の空気導入管から送られてくる空気を、上記遮蔽部材の水中ポンプ側から上記水中ポンプへ空気を供給するようにしたので、第1の空気導入管から供給される空気量を増大させて、上記汚水中の溶存酸素濃度を十分に高めることができる。したがって、上記微生物を活性化できるとともに、上記微生物を増殖させることができ、上記汚水を効率よく分解処理することができる。
このとき、上記貯留槽内にも、その表面に微生物が付着された担体を設置すれば、貯留槽内においても汚水中の有機物を分解できるので、分解処理能力が向上する。
更に、上記吐出管の内壁に上記第2の空気導入管側に突出する水路規制片を設けて、上記吐出管を介して貯留槽内に戻される汚水内に空気を巻き込むようにすれば、汚水中の溶存酸素濃度を更に高めることができる。
また、上記浄化槽の周囲に断熱材を配置して上記浄化槽内の温度を安定化させるようにすれば、簡単な構成で上記微生物の活動を安定化させることができるので、上記汚水を効率よく分解処理することができる。
According to the present invention, in the reservoir sewage is stored comprising solid-liquid separation organics, microorganisms attached to a surface of the installation of Lesotho sewage in the storage tank at the top of the upper Symbol reservoir A submersible pump that discharges into a septic tank equipped with a carrier is disposed, and a shielding member that covers the center of the submerged pump opening side is disposed on the front side of the screw blade that is the opening side of the submersible pump. through the member, the air sent from the first air inlet tube. Thus supplying air to the water pump from the water pump side of the shielding member, is supplied from the first air inlet pipe The amount of air can be increased to sufficiently increase the dissolved oxygen concentration in the sewage . Therefore, the microorganism can be activated, the microorganism can be grown, and the wastewater can be efficiently decomposed.
At this time, if a carrier having microorganisms attached to the surface thereof is also installed in the storage tank, the organic matter in the sewage can be decomposed even in the storage tank, so that the decomposition treatment capacity is improved.
Furthermore, if a water passage regulating piece protruding toward the second air introduction pipe is provided on the inner wall of the discharge pipe so that air is entrained in the sewage returned to the storage tank via the discharge pipe, The dissolved oxygen concentration inside can be further increased.
In addition, if a heat insulating material is arranged around the septic tank to stabilize the temperature in the septic tank, the activity of the microorganism can be stabilized with a simple configuration, so the sewage can be efficiently decomposed. Can be processed.
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図1は、本最良の形態に係る汚水処理装置10の構成を示す図で、同図において、1は固液分離された尿汚水などの汚水を貯留する貯留槽、2は上記貯留槽1の上部に設置された浄化槽、3は上記貯留槽1内に設置された曝気放水ポンプ装置、4はこの曝気放水ポンプ装置から吐出された汚水を上記浄化槽2へ送る移送管、5は上記浄化槽2内に設置され表面に汚水中の有機物を分解処理する微生物が付着された担体6の底部側に設けられた第1の吐出手段で、この第1の吐出手段5は上記移送管4を介して圧送される汚水に含まれる気泡を微細化させながら上記汚水を上記浄化槽2内へ吐出させる複数のノズル5nを備えている。また、7は上記浄化槽12の上部から貯留槽2へ汚水を戻すための帰還用の吐出管71とこの吐出管71の内部に設置された、一端が空気中に開口し他端が上記吐出管71の吐出口側に開口する空気導入管(第2の空気導入管)72とを備えた第2の吐出手段、8は上記浄化槽2の周囲に設けられた断熱材である。
Hereinafter, the best mode of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
上記曝気放水ポンプ装置3は、図2にも示すように、モータ31Mと、このモータ31Mにより回転するスクリュー羽根31kと、上記スクリュー羽根31kの送り側に設けられた排出管31nとを備えた水中ポンプ31と、上記モータ31Mを取付けるための取付部材32と、上記水中ポンプ31の開口部側の流路を規制する遮蔽部材33と、一端が空気中に開口し、他端が上記遮蔽部材33の後述する吸気導入路33sに連結される吸気管(第1の空気導入管)34とを備えたもので、本例では、上記遮蔽部材33を、上記水中ポンプ31のスクリュー羽根31kの前面側に配置される、上記水中ポンプ31の開口部の中心近傍を覆う遮蔽部33aと、吸気管34と連結される吸気導入部33bと、この吸気導入部33bの下部に設けられた基台33cとから構成するとともに、上記遮蔽部材33内に、一端が水中ポンプ31側に開口し、他端が上記吸気管34に連通する吸気導入路33sを設けて、吸気管34からの空気を水中ポンプ31の開口部の中心近傍に供給するようにしている。
また、取付部材32は、上記水中ポンプ31を取付けるための、断面が門の字型でその側面側に汚水導入孔32vが形成されているポンプ取付け部32aと、複数の汚水導入孔32hが形成されている底板32bと、この底板32bを支持するとともに、当該取付部材32を上記貯留槽1の底面から所定距離を離隔させるための脚部32cとを備えており、上記貯水層1内の汚水を上記汚水導入孔32h,32vから上記水中ポンプ31に導入する。
一方、第2の吐出手段7の吐出管71は、図3に示すように、その上部に上記浄化槽2上部の汚水を吐出管71内へ導入するための汚水導入口71s(図1参照)が設けられた管本体71aと、空気導入管72の吐出側において、その径が小さくなるようなテーパー部71bと、このテーパー部71bの下部に設けられた気液混合部71cとを備えている。また、上記管本体71aの内壁には上記空気導入管72側に突出する複数の水路規制片71mが設けられている。
As shown in FIG. 2, the aeration / water
The
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
次に、本発明による汚水の処理方法ついて説明する。
まず、貯留槽1と浄化槽2とに図示しない固液分離装置で分離された汚水を貯留した後、モータ31Mを駆動して水中ポンプ31を稼動させる。上記水中ポンプ31のスクリュー羽根31kが回転すると、貯留槽1内の汚水が取付部材32の汚水導入孔32h,32vを通って上記水中ポンプ31の吸引側に引き込まれる。
上記水中ポンプ31の吸込み口近傍の流速は、一般には、スクリュー羽根31k側の開口部の周縁部では大きいが、開口部の中心近傍の流速は周縁部よりも小さくなるが、本例では、上記水中ポンプ31の開口部側であるスクリュー羽根31kの前面側に遮蔽部材33の遮蔽部33aが位置するように、遮蔽部材33を配置して上記汚水の吸込み流路を制限するようにしている。これにより、汚水の吸込み流路が狭くなり、吸込まれる汚水の流速が遮蔽部材33がない場合に比較して大幅に増大するので、遮蔽部材33と上記水中ポンプ31の吸込み口との間は大きな負圧が発生する。
一方、上記吸気管34は、一端が空気中に開口し、他端側が上記水中ポンプ31の吸込み口近傍に開口する遮蔽部材33の吸気導入路33sと連通しているので、大気中の空気が上記吸気管34から上記吸込み口近傍に供給される。この空気は上記スクリュー羽根31kの回転により上記汚水に巻き込まれて混合される。
本例では、遮蔽部材33と上記水中ポンプ31の吸込み口との間に発生する負圧が従来よりも大きいので、上記吸気管34から供給される空気量が増大する。したがって、曝気放水ポンプ装置3の排出管31nからは、溶存酸素濃度の高い汚水が排出される。この溶存酸素濃度の高い汚水は移送管4を通って浄化槽2に送られ、上記第1の吐出手段5のノズル5nから上記浄化槽2内へ吐出される。このとき、上記汚水に含まれる気泡は上記ノズル5nの噴出作用により更に微細化されるので、上記気泡内の酸素を浄化槽2内の汚水に十分溶け込ませることができ、上記汚水の溶存酸素濃度を十分に高めることができる。したがって、浄化槽2内に設置された担体6表面に付着している微生物を十分に活性化できるとともに、上記微生物を増殖させることができるので、上記汚水を効率よく分解処理することができる。
Next, the wastewater treatment method according to the present invention will be described.
First, after storing the sewage separated by a solid-liquid separator (not shown) in the
The flow velocity near the suction port of the
On the other hand, one end of the
In this example, since the negative pressure generated between the shielding
上記第1の吐出手段5から浄化槽2内へ汚水が供給されると、上記浄化槽2内の水位は上昇する。この水位が帰還用の吐出管71の上部に形成された汚水導入口71sまで達すると、浄化槽2上部の汚水は、エアーを巻き込みながら、上記汚水導入口71sから管本体71a内へと流れ込む。上記管本体71a内へと流れ込んだ汚水は、上記管本体71aの内壁に設けられた複数の水路規制片71mに衝突して、更に周囲の空気を巻き込むので、上記落下する汚水中には多数の微細な気泡が発生する。
この多数の微細な気泡を含んだ汚水は、吐出管71のテーパー部71bにおいて空気導入管72の周りに集められ、気液混合部71cにて、上記空気導入管72内の空気と接触する。このとき、上記汚水はほぼ浄化槽2の高さ分だけ落下することからその流速は極めて大きくなる。このため、上記汚水は、気液混合部71cにて上記空気導入管71の下部の空気を巻き込みながら貯水層1内に吐出されるので、ここでも汚水中には多数の微細な気泡が発生する。この微細な気泡を含んだ汚水は上記貯水層1に戻されるので、上記貯水層1内の汚水についてもその溶存酸素濃度が高くなる。これにより、溶存酸素濃度の高い汚水を循環させることができるので、上記微生物を活性化を促進させることができ、上記汚水中の有機物を効率よく分解処理することができる。
また、上記微生物を活性化し増殖させるためには、浄化槽2内の温度を10℃〜30℃に保つ必要があるが、本例では、上記浄化槽2の周囲を、硬質発泡ポリウレタンなどの発泡プラスチックから成る断熱材8で囲って上記浄化槽2内の汚水の温度を安定化させるようしているので、ヒータや冷却装置を用いることなく、上記微生物の活動を安定化させることができる。
When sewage is supplied from the first discharge means 5 into the
The sewage containing a large number of fine bubbles is collected around the
Further, in order to activate and propagate the microorganism, it is necessary to keep the temperature in the
このように、本最良の形態によれば、吸込み側に第1の空気導入管である吸気管34が取付けられた水中ポンプ31を備えた貯留槽1の上部に、その表面に汚水中の有機物を分解する微生物が付着された担体6を備えた浄化槽2を設置し、上記水中ポンプ31から吐出された汚水中の気泡を微細化させながら上記浄化槽2へ吐出させるとともに、この浄化槽2上部の汚水を、内部に空気導入管72が設置された循環用の吐出管71に導き、この吐出管71から上記貯留槽1へ戻す構成の汚水処理装置において、上記水中ポンプ31の開口部側に遮蔽部材33を配置して汚水の吸込み流路を制限するとともに、一端が空気中に開口し、他端側が上記水中ポンプ31の吸込み口近傍に開口する遮蔽部材33の吸気導入路33sと連通する吸気管34を配置して、上記水中ポンプ31により浄化槽2へ送られる汚水中へ多量の空気を巻き込むことができるようにしたので、上記汚水中の溶存酸素濃度を十分に高めることができる。したがって、浄化槽2中の微生物を活性化できるとともに、上記微生物を増殖させることができるので、汚水を効率よく分解処理することができる。
また、上記吐出管71の内壁に第2の空気導入管である空気導入管72側に突出する水路規制片71mを設けて、上記吐出管71を介して貯留槽1内に戻される汚水内に空気を巻き込むようにしたので、汚水中の溶存酸素濃度を更に高めることができる。
また、上記浄化槽2の周囲に断熱材8を配置したので、上記浄化槽2内の温度を安定化させることができ、上記汚水を確実に分解処理することができる。
Thus, according to this best mode, the organic matter in the sewage is formed on the surface of the
In addition, a water channel regulating piece 71m that protrudes toward the
Moreover, since the
なお、上記最良の形態では、微生物が付着された担体6を浄化槽2のみに設置したが、貯水槽1には浄化された溶存酸素濃度の高い汚水が戻されるので、上記貯水槽1内にも微生物が付着された担体を設置して貯水槽1の汚水中の有機物を分解するようにすれば、汚水の分解処理効率を更に向上させることができる。
また、上記例では、吸気管34と遮蔽部材33に設けられた吸気導入路33sとを連通させて、吸気管34からの空気を上記水中ポンプ31の吸込み口へ供給する構成としたが、上記吸気導入部33b内に上記吸気管34を通してその開口部を上記遮蔽部材33の水中ポンプ31側に開口させるようにしてもよい。
In the above-mentioned best mode, the
In the above example, the
本発明によれば、簡単な構成で、汚水に含まれる有機物を容易に分解処理することができるので、家畜の糞尿処理などを効率的にかつ安価に行うことができるとともに、自然環境の浄化や保存に貢献することができる。 According to the present invention, since organic substances contained in sewage can be easily decomposed with a simple configuration, it is possible to efficiently and inexpensively treat livestock excreta, and to purify the natural environment. Can contribute to preservation.
1貯留槽、2 浄化槽、3 曝気放水ポンプ装置、4 移送管、5 第1の吐出手段、5n ノズル、6 微生物が付着された担体、7 第2の吐出手段、8 断熱材、
31 水中ポンプ、31M モータ、31k スクリュー羽根、31n 排出管、32取付部材、 32a ポンプ取付け部、32b 脚部、32c 底板、
32h,32v 汚水導入孔、33 遮蔽部材、33a 遮蔽部、33b 吸気導入部、33c 基台、33s 吸気導入路、34 吸気管、71 吐出管、71a 管本体、
71bテーパー部、71c 気液混合部、71m 水路規制片、71s 汚水導入口、
72 空気導入管。
1 storage tank, 2 septic tank, 3 aeration / drainage pump device, 4 transfer pipe, 5 first discharge means, 5n nozzle, 6 carrier to which microorganisms are attached, 7 second discharge means, 8 heat insulating material,
31 submersible pump, 31M motor, 31k screw blade, 31n discharge pipe, 32 mounting member, 32a pump mounting section, 32b leg section, 32c bottom plate,
32h, 32v Sewage introduction hole, 33 shielding member, 33a shielding part, 33b intake introduction part, 33c base, 33s intake introduction path, 34 intake pipe, 71 discharge pipe, 71a pipe body,
71b taper part, 71c gas-liquid mixing part, 71m water channel regulating piece, 71s sewage introduction port,
72 Air inlet tube.
Claims (4)
モータと上記モータにより回転するスクリュー羽根とを備え、上記貯留槽内に設置される水中ポンプと、
上記スクリュー羽根の前面側である上記水中ポンプの開口部側に空気を供給する第1の空気導入管と、
上記貯留槽の上部に設置される、表面に微生物が付着された担体を備えた浄化槽と、
上記水中ポンプから吐出された汚水を上記浄化槽内へ吐出させる吐出手段と、
上記浄化槽の上部から浄化槽内の汚水を貯留槽へ戻すための吐出管と、
上記吐出管の内部に配設される、一端が上記吐出管の突出口側に開口する第2の空気導入管とを備えた汚水処理装置であって、
上記水中ポンプの開口部側に配置されて上記開口部側の中心を覆う遮蔽部材を備え、
上記遮蔽部材には、
一端が上記水中ポンプの開口部の中心に開口し、他端が上記第1の空気導入管に連結され、上記第1の空気導入管から送られてくる空気を上記水中ポンプの開口部側に供給する吸気導入部が設けられていることを特徴とする汚水処理装置。 A storage tank in which sewage containing organic matter separated into solid and liquid is stored;
And a screw blade which is rotated by a motor and the motor, a water pump that will be installed in the storage tank,
A first air inlet pipe for supplying air to the opening side of the water pump is a front side of the upper Symbol screw blade,
Ru is placed on top of the storage tank, a septic tank with microorganisms is attached carrier to a surface,
Discharge means for discharging the sewage discharged from the submersible pump into the septic tank;
A discharge pipe for returning the sewage in the septic tank from the upper part of the septic tank to the storage tank;
Ru is disposed in the interior of the discharge pipe, one end met sewage treatment apparatus and a second air introduction pipe which opens to the projection port side of the discharge pipe,
Is disposed on the opening side of the water pump comprises a shielding member for covering the center of the opening side,
The shielding member includes
One end opening to the center of the opening of the water pump and the other end is connected to the first air inlet tube above the opening portion side of the upper Symbol submersible pump air sent from the first air inlet pipe A sewage treatment apparatus, characterized in that an intake air introduction section for supplying to the sewage is provided .
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