JP5048700B2

JP5048700B2 - 浄化槽

Info

Publication number: JP5048700B2
Application number: JP2009053870A
Authority: JP
Inventors: 信彦西川
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2029-03-06
Also published as: JP2010207662A

Description

濾過材充填部よりも下方部に処理液流入部を設けると共に、上方部に処理液流出部を設けて、下方部から上方部に処理液が流れる濾過槽を設け、前記濾過材充填部よりも下方部から槽内液を引き抜いて水位を下げる逆洗流発生装置を設けてある浄化槽に関する。

従来、上記浄化槽における逆洗流発生装置としては、水位を下げるのにエアーリフトポンプを設けると共に、濾過材充填部の下方に散気可能な逆洗管を設けるものがあった（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−３１０１９３号公報

上述した従来の浄化槽では、逆洗時に、エアーリフトポンプを作動させ、水位が一定水面高さまで低下した後に、逆洗管から散気して濾過材を攪拌すべくタイマー制御する制御装置を設ける必要があり、装置が複雑になるという問題点がある。
その上、エアーリフトポンプによる水位の低下速度は遅く、そのために、水位低下による濾過材充填部からの汚泥の剥離効果は少ないという問題もあった。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、簡単な装置で定期的に濾過槽の逆洗ができ、しかも、効果的に濾過材に付着した汚泥が除去できる浄化槽及び浄化槽の運転方法を提供するところにある。

本発明の第１の特徴構成は、濾過材充填部よりも下方部に処理液流入部を設けると共に、上方部に処理液流出部を設けて、下方部から上方部に処理液が流れる濾過槽と、逆洗流発生装置を設けてある浄化槽であって、前記逆洗流発生装置は、外部のエアー供給装置からの空気を供給するエアー供給管が接続されて上部に空気溜り部を形成可能なケーシングと、少なくとも一端部を前記ケーシング内の下方に配置すると共に、他端部を前記濾過槽の外方に延設する引抜管と、前記ケーシング内へ処理液を引き込む吸引部を設けてあり、前記ケーシング内への空気供給によりケーシング内の処理液が前記引抜管より排出され、前記引抜管から空気溜り部の空気が抜け出て前記ケーシング内の空気圧が開放された時に吸入部から処理液を吸い込む容積式ポンプで構成され、前記ケーシング内にＵ字経路管を設け、そのＵ字経路管の一端を上向きにして前記空気溜り部に配置し、前記Ｕ字経路管の他端を前記引抜管の途中に接続し、前記濾過材充填部内の濾過材を多数の担体で形成すると共に、前記濾過材充填部の下部には、担体受けを設けてあり、前記ケーシングの底部から前記Ｕ字経路管の一端までの容量を、前記濾過槽の前記担体受けの上部の容量と同等以上とし、前記濾過槽の底部からの前記Ｕ字経路管の一端の高さ位置が、前記担体受けの高さ位置と同等以下となるように配置し、前記逆洗流発生装置により前記濾過槽の濾過材充填部よりも下方部の槽内液を引き抜いて前記濾過槽の水位を下げることにより前記濾過材充填部が洗浄されることを特徴とするところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、逆洗流発生装置は、エアー供給管からケーシング内に空気を供給することで、ケーシングの上部の空気溜り部に空気が溜り、その空気圧でケーシング内の処理水が引抜管の一端部から流入して濾過槽の外方に延設する他端部から押し出され、引抜管から空気溜り部の空気が抜け出てケーシング内の空気圧が開放された時に吸入部から一定量の処理液を一気に吸い込む容積式ポンプで構成される。
この逆洗流発生装置で濾過槽の槽内液を吸い込む時に、前記濾過材充填部に槽内液の急激な下降流が発生して、前記濾過材に付着した汚泥は、その濾過材から効果的に剥離する。
そして、この変化の繰り返しが、タイマー等の制御装置を設けなくともエアーの供給だけで自動的に一定間隔で行われる。

また、濾過槽の逆洗時に水位が低下しても、担体受けにより担体の移動が阻止され、逆洗水と担体との相対的な速度が上がるために、担体から付着汚泥が剥離しやすくなる。

また、濾過槽の逆洗時に、濾過槽の水位を担体受け以下に低下させることができるので、処理水の水切りによる濾過材の付着汚泥剥離効果をさらに高めることができる。

本発明の第２特徴構成は、前記逆洗流発生装置を前記濾過槽に隣接させてあり、前記逆洗流発生装置と前記濾過槽とは、前記濾過槽の下部に設けた移流口を介して連通させてあるところにある。

本発明の第３特徴構成は、前記逆洗流発生装置を前記濾過槽に隣接させてあり、前記逆洗流発生装置と前記濾過槽とは、一端が前記ケーシングに接続され他端が前記濾過槽の底部に開口する吸引管を介して連通させてあるところにある。

本発明の第４の特徴構成は、前記濾過材充填部の濾過材を、被処理水よりも比重の大きい沈降性の担体から構成してあるところにある。

本発明の第４の特徴構成によれば、担体は担体受けの上に沈降した状態で層をなし、逆洗流による担体の移動がほとんどないため、逆洗開始後すぐに担体受けの水切りによる担体の付着汚泥の剥離効果を生じさせることができる。しかも、濾過槽への流入水に対しても、担体は散乱することなく担体受けの上に沈降した状態を維持するので、逆洗終了後に濾過槽の水位が上昇した時点から濾過機能を発揮することができるので、逆洗を繰り返しても生物処理を良好に継続することができる。

実施形態で説明する浄化槽の縦断正面図実施形態で説明する浄化槽の横断平面図図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図図２におけるＩＶ−ＩＶ断面図要部斜視図逆洗流発生装置の作用説明原理図で（ａ）は通常運転時、（ｂ）は逆洗時、（ｃ）は逆洗直後を示す逆洗流発生装置の別実施形態の原理図逆洗流発生装置の別実施形態の原理図

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〜図６に基づき基本構造を説明すると、浄化槽１の両端に設けられた原水の流入口２から処理水の流出口３にかけて、嫌気性の生物処理槽として第１嫌気濾床槽４および第２嫌気濾床槽５、好気性の生物処理槽として担体流動槽６、濾過槽７、濾過槽７の下流に消毒槽８を設けてある。

前記第１嫌気濾床槽４には、第１接触濾材９を設け、第２嫌気濾床槽５にも第２接触濾材１０が設けられている。
図中、１１は第１嫌気濾床槽４から第２嫌気濾床槽５に被処理水がオーバーフローにより自然移流する第１移流口で、１２は第２嫌気濾床槽５から担体流動部６に被処理水がオーバーフローにより自然移流する第２移流口を示す。

前記担体流動槽６には、比重が略１または、１よりも小さい担体１３ａが投入されており、底部に配設した散気管３１による曝気により、担体１３ａが上下に流動して担体１３ａに担持した微生物が曝気されたエアーからの酸素との接触によって、好気性処理が活発になりながら被処理水中の有機物を良好に分解するように構成してある。

前記担体流動槽６で処理された処理水は、上部の第３移流口１４からオーバーフローにより自然移流して下降する流通路Ｒを通って下部の第４移流口１５から濾過槽７に流入するように構成してある。

前記濾過槽７は、図１，２，４，５に示すように、上部に濾過材充填部１７が形成され、下部に汚泥の沈殿部１８が形成され、下部の第４移流口１５から入った処理水が上昇しながら濾過材充填部１７を通過して上部に設けた第５移流口１６を通って隣接する消毒槽８に流れ込むように構成してある。

前記濾過材充填部１７は、比重が略１または１よりも大きい担体１３ｂが濾過材として沈降させた状態で充填してあり、その下部には、担体受け１９を設けてある。担体１３ｂで形成された濾過材は、下降流を発生させる逆洗により付着汚泥が剥離されやすく、しかもそれらの担体１３ｂが、担体受け１９で支持されているために、担体１３ｂは担体受け１９でその移動が阻止され、逆洗流が一気に通過するので付着汚泥の剥離効果を高めることができ、良好な生物処理を継続することができる。

前記濾過槽７には、下部に設けた第６移流口２０を介して連通する逆洗流発生装置２１を隣接させてあり、濾過材充填部１７における汚泥による目詰まりを解消すべく、濾過材充填部１７よりも下方部から槽内液を引き抜いて水位を下げて、担体１３ｂに付着した汚泥を剥離させて洗浄できるようにしてある。

前記逆洗流発生装置２１は、図１，５に示すように、上部に空気溜り部２２を形成可能なケーシング２３内に、一端を上向きにして空気溜り部２２に配置するＵ字管２４を収容すると共に、ケーシング２３内に空気を供給するエアー供給装置２５を設け、一端部２６をケーシング２３内でＵ字管２４よりも下方に配置すると共に、他端部２７を濾過槽７の外方に延設する引抜管２８を設け、その引抜管２８の途中に、Ｕ字管２４の他端を接続し、ケーシング２３内へ槽内液を引き込む吸引部３２を設けてある容積式ポンプを、構成してある。

また、逆洗流発生装置２１の吸込容量（ケーシングの底部からＵ字管２４の一端までの容量）は、濾過槽の担体受け１９の上部の容量（濾過槽の下流側槽への移流口である第５移流口１６から担体受け１９までの容量）と同等以上で、且つ、Ｕ字管２４の一端の高さ（濾過槽底部からの高さ）は、担体受け１９の高さと同等以下となるように配置されている。これにより、濾過槽の水位を担体受け以下に低下させることができ、処理水の水切りによる濾過材の付着汚泥剥離効果をさらに高めることができる。

前記濾過槽７及び逆洗流発生装置２１の作動を説明すると、通常時は、担体流動槽６で処理された処理水が第３移流口１４、第４移流口１４を介して濾過槽７の下部から上昇して濾過材充填部１７を通って濾過させながら第５移流口１６から消毒槽８に流れる（図５）。
その間にも、逆洗流発生装置２１のケーシング２３内には、エアー供給装置２５からエアーが供給され続け、その供給エアーが空気溜り部２２に溜まるに伴って、ケーシング２３内の処理水は、引抜管２８の一端部２６から流入して濾過槽７の外方に延設する他端部２７から押し出され、水面が低下する（図６（ａ））。
そして、ケーシング２３内のＵ字管２４の最下部よりも水面が低下すると、溜まった空気が一気にＵ字管２４を通って引抜管２８に流れ、引抜管２８の他端部２７から抜け出る。ケーシング２３内の空気が一気に抜け出るに伴って、濾過槽７内の処理水第６移流口２０を介してが吸引部３２よりケーシング２３内に吸引され、ケーシング２３内の水位は、迅速に回復する（図６（ｂ））。
前記ケーシング２３内への第６移流口２０を介した槽内液の流入により、濾過材充填部１７に槽内液の急激な下降流が発生して、濾過材に付着した汚泥は、その濾過材から効果的に剥離する（図６（ｂ）→（ｃ））。
そして、この変化の繰り返しが、タイマー等の制御装置を設けなくとも連続したエアーの供給だけで自動的に一定間隔（１時間に複数回）で行われる。

前記引抜管２８の他端部２７は、図１，２に示すように、第１嫌気濾床槽４まで延設してあり、逆洗流発生装置２１で引抜管２８の一端部２６から吸引した沈殿部１８の沈殿汚泥が、第１嫌気濾床槽４に返送されるようにしてある。

吸引部３２には、図１，３，５に示すように、ケーシング２３内への槽内液の流入のみを許容する逆止弁２９を設け、ケーシング２３内に空気が供給されると、そのケーシング２３の内圧が上がって逆止弁２９が閉じられ、ケーシング２３内の処理水は、引抜管２８の一端から確実に安定して槽外方に押し出され、水位が低下する。従って、濾過槽７の逆洗作用が安定して行われる。

本実施形態においては、前記濾過材充填部１７を被処理水よりも比重の大きい担体で構成しているので、担体１３ｂは担体受け１９の上に沈降した状態で層をなし、逆洗時の逆洗流による担体の移動がほとんどないため、逆洗開始後すぐに担体受け１９の水切りによる担体１３ｂの付着汚泥の剥離効果を生じさせることができる。また、濾過槽７に被処理水が流入してきた場合においても、担体１３ｂは担体受け１９の上に沈降した状態を維持するので、逆洗終了後に濾過槽の水位が上昇した時点から濾過機能を発揮することができ濾過機能を損なうことがない。

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。

〈１〉前記逆洗流発生装置２１における吸引部３２は、ケーシング２３の底部に設けた例で示したが、図７に示すように、ケーシング２３に接続した吸引管３０の下端部に設けてあっても良い。また、図８に示すように、ケーシング２３の底部に下端を貫通させて吸引部３２を形成し、上端をケーシング２３内に立設させた吸引管３０を設けても良い。この場合、必ずしも前記逆止弁を設けなくてもよい。
〈２〉前記濾過材充填部１７の濾過材は、浮上性の濾過材であっても良い。また、担体１３ｂに限らず、網状やスポンジ状の固定の濾材であっても良い。
〈３〉前記逆洗流発生装置は、吸込容量を濾過槽の担体受けの上部の容量と同等以上としたが、これに限定されるものではない。吸込容量が小さく濾過槽の水位低下が小さくても、逆洗は短い周期で繰り返し行われるので濾過材の洗浄は十分に行うことができる。
〈４〉前記逆洗流発生装置は、Ｕ字管の一端の高さが担体受けの高さ以下としたが、これに限定されるものではない。この場合、濾過槽の水位は担体受けの高さ以下とはならないが、逆洗は短い周期で繰り返し行われるので濾過材の洗浄は十分に行うことができる。〈５〉前記逆洗流発生装置は、Ｕ字管を設ける構成としたが、Ｕ字管を設けない構成であってもよい。この場合、エアー供給により引抜管からケーシング内の処理水が押し出された後、引抜管から空気が抜けて空気圧が低下した際に、吸込口からの吸込み動作を行う。また、Ｕ字管は、Ｕ字経路を形成するものであれば良く、例えば、上部に開口を有した有底管に、有底管よりも細く、下部に開口を有した挿入管を差し込んだものであってもよい。

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、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。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１浄化槽
１３担体
１７濾過材充填部
１９担体受け
２１逆洗流発生装置
２２空気溜り部
２３ケーシング
２４Ｕ字管
２５エアー供給装置
２６一端部
２７他端部
２８引抜管
２９逆止弁
３２吸引部

Claims

濾過材充填部よりも下方部に処理液流入部を設けると共に、上方部に処理液流出部を設けて、下方部から上方部に処理液が流れる濾過槽と、逆洗流発生装置を設けてある浄化槽であって、
前記逆洗流発生装置は、外部のエアー供給装置からの空気を供給するエアー供給管が接続されて上部に空気溜り部を形成可能なケーシングと、
少なくとも一端部を前記ケーシング内の下方に配置すると共に、他端部を前記濾過槽の外方に延設する引抜管と、
前記ケーシング内へ処理液を引き込む吸引部を設けてあり、
前記ケーシング内への空気供給によりケーシング内の処理液が前記引抜管より排出され、前記引抜管から空気溜り部の空気が抜け出て前記ケーシング内の空気圧が開放された時に吸入部から処理液を吸い込む容積式ポンプで構成され、
前記ケーシング内にＵ字経路管を設け、そのＵ字経路管の一端を上向きにして前記空気溜り部に配置し、前記Ｕ字経路管の他端を前記引抜管の途中に接続し、
前記濾過材充填部内の濾過材を多数の担体で形成すると共に、
前記濾過材充填部の下部には、担体受けを設けてあり、
前記ケーシングの底部から前記Ｕ字経路管の一端までの容量を、前記濾過槽の前記担体受けの上部の容量と同等以上とし、
前記濾過槽の底部からの前記Ｕ字経路管の一端の高さ位置が、前記担体受けの高さ位置と同等以下となるように配置し、
前記逆洗流発生装置により前記濾過槽の濾過材充填部よりも下方部の槽内液を引き抜いて前記濾過槽の水位を下げることにより前記濾過材充填部が洗浄されることを特徴とする浄化槽。
前記逆洗流発生装置を前記濾過槽に隣接させてあり、
前記逆洗流発生装置と前記濾過槽とは、前記濾過槽の下部に設けた移流口を介して連通させてあることを特徴とする請求項１に記載の浄化槽。
前記逆洗流発生装置を前記濾過槽に隣接させてあり、
前記逆洗流発生装置と前記濾過槽とは、一端が前記ケーシングに接続され他端が前記濾過槽の底部に開口する吸引管を介して連通させてあることを特徴とする請求項１に記載の浄化槽。
前記濾過材充填部の濾過材を、被処理水よりも比重の大きい沈降性の担体から構成してある請求項１〜３の何れか１項に記載の浄化槽。