JP5557301B1 - 汚排水浄化システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 システムのコンパクト化を図り,経済的な無給水循環式トイレ装置を実現し得る汚排水浄化システムを提供する。
【解決手段】 汚排水浄化システムは,トイレ室の汚水槽から供給される汚排水を浄化処理する原水槽3と,原水槽3で浄化処理された汚排水を浄化処理する前処理部と,前記前処理部で浄化処理された汚排水を浄化処理する後処理部と,前記後処理部で浄化処理されて得られた処理水を貯水する処理水貯水槽と,を備えている。前記後処理部は,曝気が断続的に行なわれ,前記前処理部で浄化処理された汚排水を浄化処理する曝気槽16を備えている。そして,曝気槽16の下端部には,循環モータ29を有する返送管30の一端が接続され,返送管30の他端は前記前処理部の嫌気槽4内に位置している。
【選択図】 図4

Description

本発明は,汚排水浄化システムに関する。さらに詳細に本発明は,汚排水発生源から供給される汚排水を,微生物学的に分解して再利用し得るように浄化することが可能な,循環式の汚排水浄化システムに関する。
従来,この種の汚排水浄化システムとしては,原水槽,嫌気槽,無酸素槽,好気槽,曝気槽,流量調整槽,反応槽,沈殿槽,貯水槽等を備えたA2O方式のものが知られている(特許文献1)。特許文献1においては,この汚排水浄化システムを,トイレ室の汚水槽(汚排水発生源)から供給される汚排水の浄化処理に適用した例が開示されている。
特開2013−221325
しかし,上記従来の汚排水浄化システムでは,構成が複雑で構成部材も多いため,製作コストが高くつき,必ずしも経済的とはいえない。加えて,従来の汚排水浄化システムは,システム自体が比較的大きなものとなっており,設置場所にも制限が生じていた。また,従来の汚排水浄化システムでは,無給水循環式トイレ装置を実現することができないという問題もあった。
本発明は,従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり,従来の複雑なシステムを改良しながら不必要な部分を省略又は統合するとともに,新たな工夫により汎用性を向上させ,経済的かつコンパクト汚排水浄化システムの開発を課題とする。
前記目的を達成するため,本発明に係る汚排水浄化システムの構成は,
(1)汚排水発生源から供給される汚排水を浄化処理する原水槽と,
前記原水槽で浄化処理された汚廃水を浄化処理する前処理部と,
前記前処理部で浄化処理された汚排水を浄化処理する後処理部と,
前記後処理部で浄化処理されて得られた処理水を貯水する処理水貯水槽と,を備えた汚排水浄化システムであって,
前記後処理部は,曝気が断続的に行なわれ,前記前処理部で浄化処理された汚排水を浄化処理する曝気槽を備え,
前記曝気槽の下端部には,循環モータを有する第1返送管の一端が接続され,前記第1返送管の他端は前記前処理部内に位置していることを特徴とする。
本発明の汚排水浄化システムの上記(1)の構成によれば,曝気が止まっている時間を利用して,曝気槽の底部に沈殿した沈殿物を前処理部に返送することができる。そして,かかる構成を採用することにより,沈殿槽を別途設ける必要がないので,汚排水浄化システムのコンパクト化を図り,経済的な無給水循環式トイレ装置を実現し得る汚排水浄化システムを提供することができる。また,上記のように曝気槽内での曝気を断続的に行なうようにすれば,曝気が止まっている間に好気性菌,嫌気性菌を活性化させて,汚排水の浄化の質を高めることができる。
本発明の汚排水浄化システムの上記(1)の構成においては,以下の(2)〜(15)のような構成にすることが好ましい。
(2)前記後処理部は,前記曝気槽で浄化処理された汚排水を高度処理する複数の反応槽をさらに備え,
前記曝気槽,前記複数の反応槽及び前記処理水貯水槽は,第1の移送パイプによって直列に接続され,
各槽を接続する前記第1の移送パイプの高さは,下流側ほど低くなっている。
上記(2)の好ましい構成によれば,前処理部から送られてくる汚排水を,曝気槽,複数の反応槽,処理水貯水槽の順に自然に移動させることができるので,ポンプの数を減らすことができる。また,流量調整槽を別途設けなくても,汚排水の流れに如何なる問題も発生することはない。従って,上記(2)の好ましい構成によれば,汚排水浄化システムのコンパクト化を図り,経済的な無給水循環式トイレ装置を実現し得る汚排水浄化システムを提供することができる。
(3)前記前処理部は,前記原水槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する嫌気槽と,前記嫌気槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する無酸素槽と,前記無酸素槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する好気槽と,前記好気槽で浄化処理された汚排水が供給される汚水集水槽と,を備え,
前記汚水集水槽には,断続的に起動する汚水ポンプが設置され,
前記汚水ポンプには,他端が前記曝気槽内に位置する垂直な第2の移送パイプの一端が接続され,
前記第2の移送パイプには,前記汚水集水槽の上端よりも上方に位置して逆流防止バルブが設けられていると共に,前記逆流防止バルブの直上に位置して第2返送管の一端が接続され,
前記第2返送管の他端は前記無酸素槽内に位置している。
上記(3)の好ましい構成によれば,汚水集水槽内の汚排水を,汚水ポンプによって曝気槽に汲み上げている途中で,前記汚水ポンプの起動がオフになれば,移送パイプ内に残った汚排水が自動的に前記汚水集水槽側に戻る現像を利用して,好気槽で増殖された硝化菌を,第2返送管を介して無酸素槽へ自動返送することができる。
(4)上記(3)の構成において,前記原水槽にはトイレットペーパー分解のために白色腐朽菌,褐色腐朽菌などが投入され,前記無酸素槽には脱窒菌が投入され,前記好気槽には硝化菌が投入されている。
上記(4)の好ましい構成によれば,本発明の汚排水浄化システムを,例えば,トイレ室の汚水槽から供給される汚排水の浄化処理に適用することができる。
(5)前記前処理部は,前記原水槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する油分分解槽と,前記油分分解槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する界面活性剤分解槽と,前記界面活性剤分解槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する好気槽と,前記好気槽で浄化処理された汚排水が供給される汚水集水槽と,を備える。
上記(5)の好ましい構成によれば,本発明の汚排水浄化システムを,例えば,洗車機の洗車汚水槽から供給される汚排水の浄化処理に適用することができる。
(6)上記(5)の構成において,前記油分分解槽には油分分解菌(Alcanivorax属菌やRhodococcus属菌)が投入され,前記界面活性剤分解槽に界面活性剤分解菌(Psuedomonas putidaなど)が投入される。
(7)前記前処理部は,前記原水槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する第1の油分分解槽と,前記第1の油分分解槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する第2の油分分解槽と,前記第2の油分分解槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する第3の油分分解槽と,前記第3の油分分解槽で浄化処理された汚排水が供給される汚水集水槽と,を備える。
上記(7)の好ましい構成によれば,本発明の汚排水浄化システムを,例えば,船舶の船底に溜まった油分汚排水(ビルジ)の浄化処理に適用することができる。
(8)上記(7)の構成において,前記第1〜第3の油分分解槽にはそれぞれ油分分解菌が投入されている。
(9)上記(3)の構成において,前記第2の移送パイプの前記他端にはマイクロバブル発生器が取り付けられている。
上記(9)の好ましい構成によれば,曝気槽内,汚水の溶存酸素の濃度が高まるので,好気性微生物の活性化を図るとともに,曝気が止まっている間にも好気性微生物の活性に支障がないし,発生したマイナスイオンの微細気泡がプラスイオンである浮遊物質(SS)を効果的に除去することができる。
(10)前記曝気槽には,複数の接触材個体からなる接触材が充填され,前記接触材個体は,円筒状のプラスチック製網体と,前記プラスチック製網体に挿通され,中心に汚排水が通る孔が形成された円柱状の多孔質スポンジと,からなる。
(11)さらに,嫌気槽,無酸素槽,好気槽,油分分解槽,界面活性剤分解槽などの各槽のいずれか又は複数の槽に,接触材が投入される。
上記(10)ないし(11)の好ましい構成によれば,比表面積を増やして汚排水と微生物との接触を多くすると共に,好気性環境下でも嫌気性菌を生き残らせ,嫌気性環境下でも好気性菌を生き残こらせることができる。従って,上記(10)ないし(11)の好ましい構成によれば,曝気槽内もしくは嫌気槽,無酸素槽,好気槽,油分分解槽,界面活性剤分解槽などの各槽で,好気性菌による酸化反応で汚排水の浄化処理を行わせ,同時に,嫌気性菌による還元反応で汚排水の浄化処理を行わせることができる。
(12)前記反応槽には,杉木材チップ,セラミックス担体及び生物活性炭からなる群から選択される1つが充填されている。
(13)さらに,前処理部の各槽や曝気槽のいずれか又は複数の槽に,セラミックス担体が充填される。
杉木材チップは多孔質であり,その孔の外部では空気との接触により好気性菌が繁殖するので,当該好気性菌による酸化反応で汚排水の浄化処理を行わせることができる。これと同時に,その孔の内部では空気と接触し難く嫌気性菌が繁殖するので,当該嫌気性菌による還元反応で汚排水の浄化処理を行なわせることができる。
セラミックス担体は,吸着性が高い天然ゼオライトに遠赤外線の放射性が強いイライトと,活性白土などを粉状に混合して直径3〜8mmの球状に成形し,比表面積を極大化させる工程を経て,900℃〜1300℃の温度で焼成する。このため,多孔質セラミックス担体の孔内で好気性菌を繁殖させ,有機物を分解させると共に,高い吸着力で汚排水中のアンモニアを効果的に除去することができる。
生物活性炭は,その孔内に好気性菌を繁殖させることにより,3年程度交換せずに使い続けることができる。
(14)前記汚排水浄化システムは,前記処理水貯水槽内の処理水が注入される金魚鉢をさらに備える。
上記(14)の好ましい構成によれば,金魚鉢に処理水貯水槽内の処理水を注入することにより,処理水の臭い,色度,濁度等を観察することができる。また,処理水が注入された金魚鉢内での金魚の生死如何でBOD,T−Nなど間接的な水質確認を行なうことができる。
(15)前記汚排水発生源は,トイレ室の汚水槽である。
(16)前記汚排水発生源は,洗濯機や浴槽,流し台などからの家庭用合併浄化槽である。
(17)前記汚排水発生源は,洗車機の洗車汚水槽である。
(18)前記汚排水発生源は,船舶に設置された油水分離器である。
本発明により,従来の複雑なシステムを改良しながら不必要な部分を省略又は統合するとともに,新たな工夫により汎用性を向上させ,経済的かつコンパクト汚排水浄化システムを提供することが可能となった。加えて,コンパクト汚排水浄化システムを種々の構成に合わせて用いることにより,無給水循環式トイレ装置やし尿処理船舶などを提供することができる。
本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムの全体構成を示す側面図 本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを構成する機械室の下部構造を示す平面図 本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを構成する機械室の上部構造を示す平面図 本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムの返送機構の構成を示す側面図 本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを構成する反応槽を示す側面図 本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを構成する曝気槽に充填される接触材を示す斜視図 本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを構成する曝気槽に充填される接触材個体を示す斜視図 本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを,トイレ室の汚水槽から供給される汚排水の浄化処理に適用した例を示す側面図 本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムとポセ式トイレ装置とを組み合わせてモジュール化した例を示す側面図 本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムと水洗式トイレ装置とを組み合わせてモジュール化した例を示す側面図 本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムとトイレ装置,洗濯機,浴槽及び流し台とを組み合わせた家庭用合併浄化槽の例を示す側面図 本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを,洗車機の洗車汚水槽から供給される汚排水の浄化処理に適用した例を示す側面図 本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを,船舶内のトイレ室の汚水槽から供給される汚排水の浄化処理に適用した例を示す側面図 本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを,船舶の船底に溜まった汚排水(ビルジ)の浄化処理に適用した例を示す側面図
以下,好適な実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し,下記の実施の形態は本発明を具現化した例に過ぎず,本発明はこれに限定されるものではない。
[汚排水浄化システムの構成]
まず,本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムの構成について,図1〜図7を参照しながら説明する。
図1は,本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムの全体構成を示す側面図,図2は,当該汚排水浄化システムを構成する機械室の下部構造を示す平面図,図3は,当該汚排水浄化システムを構成する機械室の上部構造を示す平面図,図4は,当該汚排水浄化システムの返送機構の構成を示す側面図,図5は,当該汚排水浄化システムを構成する反応槽を示す側面図,図6は,当該汚排水浄化システムを構成する曝気槽に充填される接触材を示す斜視図,図7は,当該汚排水浄化システムを構成する曝気槽に充填される接触材個体を示す斜視図である。
図1に示すように,本実施の形態の汚排水浄化システム1は,汚水流入管2a又は2bを介して汚排水発生源から供給される汚排水を,嫌気性菌による嫌気性分解で浄化処理する嫌気槽4等を有する機械室R1を備えている。
図1,図2に示すように,機械室R1の下部には,上流側(汚水流入管2a,2b側)から順に,汚排水発生源から供給される汚排水を浄化処理する原水槽3と,原水槽3で浄化処理された汚排水を浄化処理する嫌気槽4と,嫌気槽4で浄化処理された汚排水を浄化処理する無酸素槽5と,無酸素槽5で浄化処理された汚排水を浄化処理する好気槽6と,好気槽6で浄化処理された汚排水が供給される汚水集水槽7と,が配置されている。
原水槽3,嫌気槽4,無酸素槽5,好気槽6,汚水集水槽7は,それぞれ,PVC(ポリ塩化ビニル)製の400mmφ円筒タンクからなり,原水槽3及び汚水集水槽7は縦置きにされ,嫌気槽4,無酸素槽5及び好気槽6は横置きにされている。嫌気槽4と無酸素槽5とは,下端部で連通管8を介して連通されている。また,無酸素槽5と好気槽6とは,下端部で連通管9を介して連通されている。さらに,好気槽6と汚水集水槽7とは,上端部で連通管10を介して連通されている。
例えば水洗式トイレ装置を備えたトイレ室の汚水槽(汚排水発生源)から供給される汚排水は,原水槽3の下端部の周面に斜め上方を向いた状態で接続された汚水流入管2aを介して一旦原水槽3に溜められた後,汚水ポンプ11によって嫌気槽4に汲み上げられる。ここでは,原水槽3に汚排水が一定量溜まると,汚水ポンプ11が自動的に起動して,原水槽3内の汚排水が移送パイプ12を介して嫌気槽4へ圧送されるように構成されている。そして,嫌気槽4に汲み上げられた汚排水は,連通管8,9,10を介して無酸素槽5,好気槽6,汚水集水槽7の順に移動する。このように,原水槽3内の汚排水の水位が上がると,当該汚排水が自動的に嫌気槽4,無酸素槽5,好気槽6,汚水集水槽7の順に移動するので,流量調整槽を別途設けなくても,汚排水の流れに如何なる問題も発生することはない。その結果,汚排水浄化システム1のコンパクト化を図ることができる。
なお,例えばポセ式トイレ装置を備えたトイレ室の汚水槽(汚排水発生源)から供給される汚排水は,原水槽3の上端部の周面に水平な状態で接続された汚水流入管2bを介して原水槽3に溜められる。そして,この場合には,原水槽3と嫌気槽4を,上端部で連通管を介して連通させることにより,原水槽3に溜まった汚排水を,自動的に嫌気槽4,無酸素槽5,好気槽6,汚水集水槽7の順に移動させることができる。従って,この場合には,汚水ポンプ11が不要となるため,汚排水浄化システム1のさらなるコンパクト化を図ることができる。また,原水槽3の上面には,メンテナンスのための(及び,トイレットペーパー分解菌等の微生物を投入するための)蓋付き開口3aが形成されており,好気槽6内には,散気管13,14が設けられている。
原水槽3は,汚排水発生源から供給される汚排水から粗大固形物及びし渣を除去するスクリーン機能を有している。また,原水槽3には,リグニン,セルロース,フェミセルロースを分解する菌であるトイレットペーパー分解菌(Psuedomonas
putidaなど)や,油分分解菌(Alcanivorax属菌やRhodococcus属菌)等が投入され,原水槽3内でトイレットペーパー,油分等を分解することができるようにされている。そして,粗大固形物及びし渣が除去され,トイレットペーパー,油分等が分解された後の汚排水は,嫌気槽4,無酸素槽5,好気槽6において嫌気性菌による嫌気性分解,好気性菌による好気性分解等を受けて浄化処理される。
嫌気槽4には嫌気性菌が投入されている。そして,原水槽3から嫌気槽4に汲み上げられた汚排水は,当該嫌気槽4内において,嫌気性菌による嫌気性分解(還元反応)を受けて浄化処理される。
嫌気槽4で浄化処理された汚排水は,連通管8を介して無酸素槽5に移動される。この無酸素槽5には,後段の好気槽6で増殖された硝化菌も返送され,嫌気槽4で浄化処理された汚排水と硝化菌とが無酸素状態で接触する。そして,嫌気槽4で浄化処理された汚排水に含まれる脱窒菌が汚排水中の有機物成分を水素供与体として脱窒を行うことにより,汚排水中の硝酸態窒素が窒素ガスに変化して除去される。
無酸素槽5で浄化処理された汚排水は,連通管9を介して好気槽6に移動される。この好気槽6には,好気性菌である硝化菌が投入されている。そして,無酸素槽5で浄化処理された汚排水は,好気槽6内で曝気処理され,好気槽6に投入培養された好気菌による有機物の酸化分解が行われると共に,アンモニアはアンモニア酸化菌と亜硝酸酸化菌によって硝酸,亜硝酸になる硝化反応が行われる。
好気槽6で浄化処理された汚排水は,連通管10を介して汚水集水槽7に移動されて,当該汚水集水槽7に溜められる。汚水集水槽7内には汚水ポンプ15が設置されている。
本実施の形態の汚排水浄化システム1においては,機械室R1の下部タンク室68の外板と原水槽3,嫌気槽4,無酸素槽5,好気槽6,汚水集水槽7との隙間に保温断熱材として遠赤外線の照射能が優れる珪藻土が詰められており,これにより,冬期における微生物の保護と微生物の活性化が図られている。
図1,図3に示すように,機械室R1の上部には,上流側(汚水ポンプ15側)から順に,好気槽6で浄化処理された汚排水を浄化処理する曝気槽16と,曝気槽16で浄化処理された汚排水を浄化処理する第1反応槽17と,第1反応槽17で浄化処理された汚排水を浄化処理する第2反応槽18と,第2反応槽18で浄化処理された汚排水を浄化処理する第3反応槽19と,第3反応槽19で浄化処理されて得られた処理水を貯水する処理水貯水槽20と,が配置されている。曝気槽16,第1反応槽17,第2反応槽18,第3反応槽19,処理水貯水槽20は,それぞれ,PVC(ポリ塩化ビニル)製の400mmφ円筒タンクからなり,これらは縦置きにされている。
図1,図4に示すように,汚水集水槽7に溜められた汚排水は,汚水ポンプ15によって曝気槽16に汲み上げられる。ここでは,汚水集水槽7に汚排水が一定量溜まると,汚水ポンプ15が自動的に起動して,汚水集水槽7内の汚排水が垂直な移送パイプ21を介して曝気槽16へ圧送されるように構成されている。移送パイプ21は,曝気槽16の上端よりも上方で直角に折り曲げられ,その先端は曝気槽16内に位置している。移送パイプ21の曝気槽側先端には,マイナスイオンであるマイクロバブル(微細気泡)を発生させるマイクロバブル発生器22が取り付けられており,これにより,
プラスイオンである浮遊物質(SS)を効果的に除去することができるようにされている。また,微細気泡は水中で1m上昇するに3時間もがかるので,曝気槽内の溶存酸素の濃度が高まって,好気性微生物の活性化を図るとともに,曝気が止まっている間(断続曝気)にも好気性微生物の活性に支障がない。しかし,通常のマイクロバブル発生器を設置稼働に伴う電気消耗量が多く,マイクロバブル発生器の値段も高いため,経済性が必ずしも優れないことから,集水槽の汚水ポップからの汚水移送管の曝気槽側の先端に小型マイクロバブル発生器を備え付けることで,ポンプから汚水を送る際の水圧を利用することができ,マイクロバブル発生器に一定以上の水圧が要求される条件をクリヤーし,動力なしでマイクロバブルの発生ができる。その結果,汚排水浄化システム1の
省エネ化を図ることができる。
また,移送パイプ21には,汚水集水槽7の上端よりも上方に位置して,汚水集水槽7から汲み上げられる汚排水の逆流を防止する逆流防止バルブ23が設けられている。また,移送パイプ21には,逆流防止バルブ23の直上に位置して返送管24の一端が接続されており,当該返送管24の他端は無酸素槽5内に位置している。さらに,汚水集水槽7内には水位調節センサ25が設けられており,汚水集水槽7内の汚排水の水位によって汚水ポンプ15の起動をオン/オフすることができるようにされている。そして,汚水集水槽7内の汚排水を,汚水ポンプ15によって曝気槽16に汲み上げている途中で,汚水集水槽の水位が下がれば汚水ポンプ15の起動がオフになるため,移送パイプ21内に残った汚排水が自動的に汚水集水槽7側に戻る現像を利用して,好気槽6で増殖された硝化菌を,返送管24を介して無酸素槽5へ自動返送することができるようにされている。この硝化菌は,上述したように,無酸素槽5での窒素成分の除去に用いられる。
図1,図6,図7に示すように,曝気槽16内には,好気槽6で浄化処理された汚排水が接触する接触材26が充填されている。
この接触材26は,複数の接触材個体35からなり,当該接触材個体35は,外径が30〜70mm,高さが70〜200mmの円筒状のプラスチック製網体35aと,プラスチック製網体35aに挿通され,中心に汚排水が通る孔35cが形成された円柱状の多孔質スポンジ35bとにより構成されている。この接触材26は,比表面積を増やして汚排水と微生物との接触を多くすると共に,好気性環境下でも嫌気性菌を生き残らせ,嫌気性環境下でも好気性菌を生き残らせるために工夫されたものである。
曝気槽16には,好気性菌類と嫌気性菌類とが投入されている。このため,曝気槽16内では,好気性菌による酸化反応で汚排水の浄化処理が行なわれると同時に,嫌気性菌による還元反応で汚排水の浄化処理が行なわれる。
好気槽6で浄化処理された汚排水は,曝気槽16において,接触材26に接触しながら下方に流れていく。汚排水が接触材26に接触している間は,上述の酸化反応と還元反応による汚排水の浄化処理が繰返し行なわれるので,汚排水の浄化は,好気槽6での浄化後に比べて,より一層完全なものになる。
曝気槽16内には,接触材26の下方に位置して散気管27が設けられており,接触材26に向ってエアーを噴射供給することにより,接触材26において繁殖する好気性菌に対して,その生命維持に必要なエアーが十分に与えられるようにされている。
本実施の形態においては,図3に示すように,3個の曝気槽16a,16b,16cが移送パイプ31,32を介して直列に接続された構成となっている。但し,曝気槽の個数は3個に限定されるものではなく,汚水処理量と処理装置の設計に従い,1個であっても2個であっても4個以上であってもよい。
曝気槽で曝気された後,最終的に分解しきれなかった有機物質や浮遊物質は,通常,沈殿槽に送られ,沈殿槽で沈殿された沈殿物を汚水槽に返送するようにされている。
本発明の汚排水処理方式においては,従来の活性汚泥法とは違って,各槽の役目を果たせる優占菌を培養固定したセラミックス担体と嫌気性菌と好気性菌が共存できる前記の接触材を充填して,酸化還元反応による有機物の完全分解を目指すことであるため,殆どスラッジは発生しないが,一部分解しきれなく沈殿されるスラッジを,タイマ(不図示)を設けて,曝気槽16内での曝気を断続的に行ない,曝気が止まっている時間を利用して,曝気槽16の底部に沈殿した沈殿物を嫌気槽4に返送するようにされている。より具体的には,図1,図4に示すように,曝気槽16内には,散気管27の下方に位置して,ロート状のスラッジ収集部材28が設けられており,これにより,スラッジが一箇所に集められるようにされている。また,曝気槽16の下端部の周面には,循環モータ29を有する返送管30の一端が接続されており,当該返送管30の他端は嫌気槽4内に位置している。以上のような構成を採用することにより,沈殿槽を別途設ける必要がないので,汚排水浄化システム1のコンパクト化を図ることができる。また,上記のように曝気槽16内での曝気を断続的に行なうようにすれば,曝気が止まっている間を利用して,曝気槽で過剰摂取したリンを嫌気槽で放出し,ポリリン酸蓄積細菌の性質を利用して,ポリリン酸蓄積細菌を曝気槽から嫌気槽に返送させ,リンが除去される高度処理が行われることになる。
図1,図3,図5に示すように,曝気槽16(16c)の上部の周面には,水平な移送パイプ33の一端が接続されており,当該移送パイプ33の他端は第1反応槽17内に位置している。これにより,曝気槽16内に溜められた曝気処理後の汚排水を,自然に第1反応槽17に移動させることができるようにされている。
第1反応槽17内には,多孔板34が設けられており,当該多孔板34上には,大きさが平均2mm〜7mmの杉木材チップ36が充填されている。この杉木材チップ36は多孔質であり,その孔の外部では空気との接触により好気性菌が繁殖し,当該好気性菌による酸化反応で汚排水の浄化処理が行なわれる。これと同時に,その孔の内部では空気と接触し難いので嫌気性菌が繁殖し,当該嫌気性菌による還元反応で汚排水の浄化処理が行なわれる。また,生の杉木材チップままでは,殆ど浄化処理が望めないことから,杉木材チップから出る茶色のリグニン除去工程と殺菌,乾燥工程を終えた後,好気性微生物や嫌気性微生物を優占培養し,固定されたものが望ましい(スーパバイオチップ)。この杉木材チップとしては,例えば,日本国特許4276696号記載の杉木材チップを用いればよい。
曝気槽16で浄化処理された汚排水は,第1反応槽17において,杉木材チップ(スーパバイオチップ:SBC)36に接触しながら下方に流れていく。汚排水がスーパバイオチップ36に接触している間は,上述の酸化反応と還元反応による汚排水の浄化処理が繰返し行なわれるので,汚排水の浄化は,曝気槽16での浄化後に比べて,より一層完全なものになる。第1反応槽17内には,多孔板34の上方に位置して散気管37が設けられており,スーパバイオチップ36に向ってエアーを噴射供給することにより,スーパバイオチップ36において繁殖する好気性菌に対してその生命維持に必要なエアーが十分に与えられるようにされている。
第1反応槽17には,多孔板34の下方に位置して集水槽38が設けられている。集水槽38内の汚排水は,汚水ポンプ39によって第2反応槽18に汲み上げられる。集水槽38に汚排水が一定量溜まると,汚水ポンプ39が自動的に起動して,集水槽38内の汚排水が垂直な移送パイプ40を介して第2反応槽18へ圧送されるように構成されている。
移送パイプ40は,第1反応槽17の上端辺りで直角に折り曲げられ,その先端は第2反応槽18内に位置している。また,集水槽38内には水位調節センサ41が設けられており,集水槽38内の汚排水の水位によって汚水ポンプ39の起動がオン/オフされるようにされている。
この第1反応槽17は,固状濾過処理の場合に用いられる反応槽の構造を示すためのことであって,水に極めて強い杉木材チップの物性を利用して,スーパバイオチップ36を不織布製の袋に入れた状態で第1反応槽17内に充填し,移送パイプ40の水平部分を,移送パイプ33よりも下方に位置させれば,水の水位差と自然水圧の原理を利用して,第1反応槽17から第2反応槽18へ汚排水を自然に移動させることができる。この構成を採用すれば,汚水ポンプ39が不要となるので,汚排水浄化システム1のさらなるコンパクト化を図ることができる。
第2反応槽18内には,多孔板42が設けられており,当該多孔板42上には多孔質セラミックス担体(スーパバイオボール)43が充填され,スーパバイオボールの生成原料であるゼオライト,イライトからなる高いイオン置換能力(CEC)やゼオライトのアムモニア吸着力と共に,その多孔質の中が好気状態下でも脱窒反応を行う好気性脱窒菌(Thiosphaera pantotrophaなど)を固定して更なる脱窒を果たす。
この多孔質セラミックス担体(スーパバイオボール)43は,吸着性が高い天然ゼオライト50%に遠赤外線の放射性が強いイライト30%,ベントナイト(活性白土)20%,を粉状に混合して直径3〜8mmの球状に成形し,比表面積を極大化させる工程を経て,これを900℃〜1300℃の温度で焼成することにより形成されたものである。これに,用度に合した適合微生物を固定させ,微生物担体として各槽に充填することで,より完全な汚水処理が図れる。
スーパバイオボール43の孔内では好気性菌と嫌気性菌が繁殖している。第1反応槽17で浄化処理された汚排水は,第2反応槽18において,スーパバイオボール43に接触しながら下方に流れていく。そして,スーパバイオボール43の上端辺りまで汚排水が溜められ,これにより,汚排水中のアンモニアが効果的に除去される。第2反応槽18内には,多孔板42の上方に位置して散気管44が設けられており,スーパバイオボール43に向ってエアーを噴射供給することにより,スーパバイオボール43の孔内において繁殖する好気性菌に対してその生命維持に必要なエアーが十分に与えられるようにされている。
第2反応槽18内には,垂直な移送パイプ45が設けられている。移送パイプ45の下端は第2反応槽18の底部に位置し,移送パイプ45の上部は,スーパバイオボール43の上端辺りで直角に折り曲げられて,その先端が第3反応槽19内に位置している。ここで,移送パイプ45の水平部分は,移送パイプ40の水平部分よりも下方に位置している。このため,水の水位差と自然水圧の原理を利用して,第2反応槽18から第3反応槽19へ汚排水を自然に移動させることができる。その結果,ポンプの数を減らして,汚排水浄化システム1のコンパクト化を図ることができる。
上記に加え多孔質セラミックス担体において使用される菌として,例えば,パチルス属菌,好気性真正細菌,脱窒菌,界面活性剤分解菌,アンモニア酸化菌,亜硝酸酸化菌,古細菌,好気性脱窒菌,白色腐朽菌,褐色腐朽菌,糸状菌トリコデルマ,紅色非硫黄細菌,ポリリン酸蓄積細菌,シアノバクテリアなどが挙げられ,適宜,組み合わせて用いることができる。
第3反応槽19内には,多孔板46が設けられており,当該多孔板46上には脱色用と脱臭用の生物活性炭47が充填されている。この生物活性炭47の孔内では好気性菌が繁殖している。
第2反応槽18で浄化処理された汚排水は,第3反応槽19において,生物活性炭47に接触しながら下方に流れていく。そして,生物活性炭47の上端辺りまで汚排水が溜められ,これにより,汚排水に対して脱色と脱臭が行なわれる。
第3反応槽19内には,多孔板46の上方に位置して散気管48が設けられており,生物活性炭47に向ってエアーを噴射供給することにより,生物活性炭47の孔内において繁殖する好気性菌(Pseudomonas Flavobacterium,Β-Proteobacteria,Thaumarchaeotaなど)に対してその生命維持に必要なエアーが十分に与えられるようにされている。第3反応槽19内には,垂直な移送パイプ49が設けられている。
移送パイプ49の下端は第3反応槽19の底部に位置し,移送パイプ49の上部は,生物活性炭47の上端辺りで直角に折り曲げられて,その先端がUV殺菌装置50内に位置している。ここで,移送パイプ49の水平部分は,移送パイプ45の水平部分よりも下方に位置している。このため,水の水位差と自然水圧の原理を利用して,第3反応槽19からUV殺菌装置50へ汚排水を自然に移動させることができる。その結果,ポンプの数を減らして,汚排水浄化システム1のコンパクト化を図ることができる。
以上の構成によれば,汚水槽の水位が上がれば嫌気槽,無酸素槽,好気槽,汚水槽集水槽まで汚水は自然水位で流れるし,汚水集水槽7から曝気槽16に汲み上げられた汚排水は,曝気槽16→第1反応槽17,第2反応槽18,第3反応槽19,UV殺菌装置50(処理水貯水槽20)の順に自然に移動させることができるので,流量調整槽を別途設けなくても,汚排水の流れに如何なる問題も発生することはない。その結果,汚排水浄化システム1のさらなるコンパクト化を図ることができる。
第2反応槽18には,上端部の周面に洗浄水注入口51が設けられ,下端部の周面に洗浄水排出口52が設けられている。また,第3反応槽19には,上端部の周面に洗浄水注入口53が設けられ,下端部の周面に洗浄水排出口54が設けられている。
そして,この構成によれば,洗浄水注入口51から5%程度の塩水などの洗浄水を注入し,洗浄水排出口52から当該洗浄水を排出することにより,第2反応槽18内に充填されたスーパバイオボール43の機能を回復することができるし,及び,
洗浄水注入口53から沸湯した洗浄水を注入し,洗浄水排出口54から当該洗浄水を排出することにより,第3反応槽の洗浄水第3反応槽19内に充填された生物活性炭47を洗浄し,これらの機能を回復することができるので,スーパバイオボール43及び生物活性炭47を継続して数年程度の長期間使用することができる。しかも活性炭にβ-proteobacteriaなどの好気性菌を繁殖させることで難分解性物質である色や臭いなどを分解し,活性炭の孔口に詰まって活性炭の吸着機能を落とすのを防ぎ,その使用期間をもっと長くすることができるので,汚排水浄化システム1の省エネを図ることができる。
図1に示すように,UV殺菌装置50の下方には処理水貯水槽20が設置されており,UV殺菌装置50と処理水貯水槽20とは,連通管55を介して連通されている。これにより,UV殺菌された汚排水を,処理水として処理水貯水槽20に貯めておくことができるようにされている。
処理水貯水槽20は架台56に載せられており,処理水貯水槽20の下端部の周面には処理水給水管57の一端が接続されている。ここで,処理水貯水槽20は,原水槽3の上端よりも700mm以上の上方に設置されている。このため,循環モータを設けることなく,処理水貯水槽20内の処理水を,処理水給水管57を介して例えば水洗式のトイレ装置の貯水箱へ自然水位差で流入することができる。その結果,汚排水浄化システム1のコンパクト化を図ることができる。
また,処理水給水管57の近傍には小型金魚鉢(不図示)を備え付けることが可能であり,当該小型金魚鉢に処理水貯水槽20内の処理水を注入することにより,処理水の臭い,色度,濁度等を観察することができるようにされている。また,処理水が注入された小型金魚鉢内で飼育される金魚が正常に生きている限り,汚排水の適切な処理がなされていることが確認でき,BOD,T−Nなど間接的な水質確認を行なうことができる。
処理水貯水槽20内には,垂直なオーバーフロー管58が設けられており,当該オーバーフロー管58の下端には処理水放流管59が接続されている。これにより,処理水貯水槽20に一定水位以上貯まった処理水を処理水放流管59から放流することができるようにされている。
UV殺菌装置50の上方には,セラミックス担体(スーパバイオボール),活性炭等の濾材60aが充填された雨水浄化槽60が設けられており,当該雨水浄化槽60には雨水集水器61が取り付けられている。そして,雨水浄化槽60は連通管62を介してUV殺菌装置50と連通されている。これにより,雨水を,浄化し,UV殺菌した後,処理水貯水槽20に貯めておくことができるようにされている。
上記したように,本実施の形態の汚排水浄化システム1においては,原水槽3,嫌気槽4,無酸素槽5,好気槽6,汚水集水槽7,曝気槽16,第1反応槽17,第2反応槽18,第3反応槽19,処理水貯水槽20として,PVC(ポリ塩化ビニル)製の円筒タンクが用いられている。このPVC製の円筒タンクは,水密性に優れ,各槽内部の保温性を確保する上でも有用である。また,PVC製の円筒タンクは軽量で安価であるため,汚排水浄化システム1の製作が容易であると共に,製作費用を低減できるという効果も得られる。
[汚排水浄化システムの適用例]
以下,上記した汚排水浄化システムの適用例について説明する。
(適用例1−トイレ装置)
まず,上記した汚排水浄化システムを,トイレ室の汚水槽(汚排水発生源)から供給される汚排水の浄化処理に適用した例について,図8,図9を参照しながら説明する。なお,図1〜図7に示す構成部材と同じ構成部材には同一の参照符号を付し,その詳細な説明は省略する。
図8は,本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを,トイレ室の汚水槽から供給される汚排水の浄化処理に適用した例を示す側面図,図9は,当該汚排水浄化システムとポセ式トイレ装置とを組み合わせてモジュール化した例を示す側面図である。
図8,図9に示すように,機械室R1に隣接してトイレ室R2が設けられており,汚排水浄化システム1とポセ式のトイレ装置64とを組み合わせてモジュール化されている。
機械室R1の下部タンク室68の高さは450mmである。トイレ室R2の下部には,高さ500mmの汚水槽67が設けられており,汚水槽67の上にはトイレ装置64が設置されている。汚水槽67の上部と原水槽3の上部とは,内径75mmφの水平な汚水流入管2bを介して連通されている。汚水流入管2bは,高さ300mmの箇所に設けられている。また,原水槽3と嫌気槽4とは,汚水流入管2bと同じ高さの位置に設けられた連通管63を介して連通されている。このため,汚水槽67内の汚排水の水位が汚水流入管2bの高さまで上がると,汚水槽67内の汚排水は,自然に原水槽3に移動され,原水槽3→嫌気槽4→無酸素槽5→好気槽6→汚水集水槽7の順に移動される。そして,トイレ室R2の汚水槽(汚排水発生源)67から供給される汚排水は,上記と同様にして浄化され,処理水として処理水貯水槽20に貯められる。
処理水貯水槽20の下端部の周面には,内径20mmφの処理水給水管57の一端が接続されており,当該処理水給水管57の他端はトイレ装置64の貯水箱92に接続されている。これにより,処理水貯水槽20に貯められた処理水を,トイレ装置64の貯水箱92に貯めておき,排便後のトイレ装置64の洗浄に再利用することができる。
雨水浄化槽60の下端部の周面には,移送パイプ65の一端が接続されており,当該移送パイプ65の他端は,トイレ室R2に設置された手洗い66に連結されている。また,手洗い66には,排水パイプ93の一端が接続されており,当該排水パイプ93の他端は汚水槽67内に位置している。これにより,浄化された雨水を使用して手を洗い,使用後の雨水を汚水槽67に流すことができるようにされている。
なお,汚排水浄化システム1と水洗式のトイレ装置64とを組み合わせてモジュール化する場合には,図10に示すように,高さ200mmの汚水槽67を設け,汚水槽67の上部と原水槽3の下部とを,内径75mmφの傾斜した汚水流入管2aを介して連通すればよい。そして,この場合には,原水槽3内に汚水ポンプ11が設置され,原水槽3内の汚排水が移送パイプ12を介して嫌気槽4に汲み上げられる。嫌気槽4に汲み上げられた汚排水は,嫌気槽4,無酸素槽5,好気槽6,汚水集水槽7の順に移動される。そして,トイレ室R2の汚水槽(汚排水発生源)67から供給される汚排水は,上記と同様にして浄化され,処理水として処理水貯水槽20に貯められる。
また,図11に示すように,汚水流入管2aを介して洗濯機69,浴槽70,流し台71からの汚排水を家庭用合併浄化槽として原水槽3に供給するようにすれば,洗濯機69,浴槽70,流し台71からの汚排水を浄化処理して,トイレ装置64の貯水箱92に貯めておき,排便後のトイレ装置64の洗浄に再利用することができる。
(適用例2−洗車機)
次に,上記した汚排水浄化システムを,洗車機の洗車汚水槽(汚排水発生源)から供給される汚排水の浄化処理に適用した例について,図12を参照しながら説明する。なお,図1〜図7に示す構成部材と同じ構成部材には同一の参照符号を付し,その詳細な説明は省略する。
図12は,本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを,洗車機の洗車汚水槽から供給される汚排水の浄化処理に適用した例を示す側面図である。
図12に示すように,機械室R1に隣接して洗車機72が設置されており,洗車機72の下には,地中に埋められた状態で洗車汚水槽73が設けられている。処理水給水管57には,洗車機72の洗車ノズル96が接続されており,処理水貯水槽20内の処理水によって洗車機72内の自動車97を洗車することができるようにされている。そして,洗車によって発生した汚排水は洗車汚水槽73に流し込まれる。洗車汚水槽73内には汚水ポンプ74が設置されており,洗車汚水槽73に溜められた汚排水は,汚水ポンプ74によって原水槽3に汲み上げられる。ここでは,洗車汚水槽73に汚排水が一定量溜まると,汚水ポンプ74が自動的に起動し,洗車汚水槽73内の汚排水が汚水流入管2bを介して原水槽3へ圧送されるように構成されている。嫌気槽4,無酸素槽5の代わりに,油分分解菌が投入された油分分解槽94,界面活性剤分解菌が投入された界面活性剤分解槽95が設けられており,原水槽3と油分分解槽94とは,汚水流入管2bと同じ高さの位置に設けられた連通管63を介して連通されている。また,油分分解槽94と界面活性剤分解槽95とは,下端部で連通管8を介して連通されている。さらに,界面活性剤分解槽95と好気槽6とは,下端部で連通管9を介して連通されている。このため,原水槽3内の汚排水の水位が連通管63の高さまで上がると,原水槽3内の汚排水は,自然に油分分解槽94に移動され,原水槽3,油分分解槽94,界面活性剤分解槽95,好気槽6,汚水集水槽7の順に移動される。そして,洗車機72の洗車汚水槽(汚排水発生源)73から供給される汚排水は,油分と界面活性剤が分解された後,上記と同様にして浄化され,処理水として処理水貯水槽20に貯められて,再び洗車に利用される。
原水槽3内にはロート状のスラリ収集部材76が設けられており,これにより,洗車後の汚排水中に含まれている泥などのスラリを原水槽3の底部に沈殿させることができるようにされている。図12中,参照符号75はスラリ排出管を示しており,原水槽3の底部に沈殿したスラリを,当該スラリ排出管75を介して外に排出することができるようにされている。
(適用例3−し尿処理船舶)
次に,上記した汚排水浄化システムを,船舶内のトイレ室の汚水槽(汚排水発生源)から供給される汚排水の浄化処理に適用した例について,図13を参照しながら説明する。なお,図1〜図7に示す構成部材と同じ構成部材には同一の参照符号を付し,その詳細な説明は省略する。
図13は,本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを,船舶内のトイレ室の汚水槽から供給される汚排水の浄化処理に適用した例を示す側面図である。
図13に示すように,船舶98には機械室R1が搭載されている。図13中,参照符号80はバキュームポンプを示している。そして,当該バキュームポンプ80を起動させ,船舶内のトイレ室の汚水槽(汚排水発生源)から供給される汚排水を,汚水流入ホース79を介して原水槽3の上部から当該原水槽3に流入することができるようにされている。原水槽3と嫌気槽4とは,汚水流入ホース79と同じ高さの位置に設けられた連通管63を介して連通されている。このため,原水槽3内の汚排水の水位が連通管63の高さまで上がると,原水槽3内の汚排水は,自然に嫌気槽4に移動され,原水槽3→嫌気槽4,無酸素槽5,好気槽6,汚水集水槽7の順に移動される。そして,船舶内のトイレ室の汚水槽(汚排水発生源)から供給される汚排水は,上記と同様にして浄化され,処理水として処理水貯水槽20に貯められる。
処理水貯水槽20の下端には処理水原水槽移送管78の一端が接続されており,当該処理水原水槽移送管78の他端は原水槽3内に位置している。これにより,一旦浄化されて得られた処理水を数回にわたって浄化処理して,浄化の質を高めることができるようにされている。また,処理水貯水槽20の下端部の周面には,処理水放流管99の一端が接続されており,数回にわたって浄化処理された後の処理水を,当該処理水放流管99を介して海上に放流することができるようにされている。また,処理水放流管99の途中には,2つのバルブ99a,99bに挟まれた位置にオーバーフロー管77の一端が接続されており,当該オーバーフロー管77の他端は処理水貯水槽20の上端部の周面に接続されている。これにより,一方のバルブ99aを閉め,他方のバルブ99bを開けて,処理水貯水槽20に一定水位以上貯まった処理水を,処理水放流管99を介して海上に放流することができるようにされている。
以上の構成によれば,船舶98上でし尿処理を行なうことができ,船舶内のトイレ室の汚水槽(汚排水発生源)に溜められた汚排水が,そのまま海上に投棄されることを防止することができる。
(適用例4−ビルジ処理船舶)
次に,上記した汚排水浄化システムを,船舶の船底に溜まった汚排水(ビルジ)の浄化処理に適用した例について,図14を参照しながら説明する。なお,図1〜図7に示す構成部材と同じ構成部材には同一の参照符号を付し,その詳細な説明は省略する。
図14は,本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを,船舶の船底に溜まった汚排水(ビルジ)の浄化処理に適用した例を示す側面図である。
図14に示すように,船舶98には機械室R1が搭載されている。さらに,船舶98には,機械室R1に隣接して油水分離器85が設置されている。図14中,参照符号100はバキュームポンプを示している。そして,当該バキュームポンプ100を起動させ,船舶98の船底に溜まった汚排水(ビルジ)を,ビルジ流入管82を介して油水分離器85の上端から当該油水分離器85に流入することができるようにされている。油水分離器85は,上槽85aと下槽85bとからなり,ビルジは上槽85a内でバンカー油と油分廃水とに分離される。上槽85aと下槽85bとは,油分廃水移送管83を介して連通されており,上槽85a内で分離された油分廃水だけを,当該油分廃水移送管83を介して下槽85bに移動させることができるようにされている。油水分離器85の下槽85bの下端部の周面には水平な移送パイプ81の一端が接続されており,当該移送パイプ81の他端は原水槽3内に位置している。これにより,油水分離器85の下槽85b内の油分廃水を,移送パイプ81を介して原水槽3に流入することができるようにされている。嫌気槽4,無酸素槽5,好気槽6の代わりに,それぞれ油分分解菌が投入された第1の油分分解槽86,第2の油分分解槽87,第3の油分分解槽88が設けられており,原水槽3と第1の油分分解槽86とは,移送パイプ81と同じ高さの位置に設けられた連通管63を介して連通されている。また,第1の油分分解槽86と第2の油分分解槽87とは,下端部で連通管8を介して連通され,第2の油分分解槽87と第3の油分分解槽88とは,下端部で連通管9を介して連通されている。さらに,第3の油分分解槽88と汚水集水槽7とは,上端部で連通管10を介して連通されている。このため,原水槽3内の汚排水の水位が連通管63の高さまで上がると,原水槽3内の汚排水は,自然に第1の油分分解槽86に移動され,原水槽3,第1の油分分解槽86,第2の油分分解槽87,第3の油分分解槽88,汚水集水槽7の順に移動される。そして,油水分離器85の下槽85b(汚排水発生源)から供給される油分廃水は,油分が分解された後,上記と同様にして浄化され,処理水として処理水貯水槽20に貯められる。尚,第1の油分分解槽86,第2の油分分解槽87,第3の油分分解槽88には,それぞれ,散気管89,90,91が設けられている。
処理水貯水槽20の下端には処理水原水槽移送管78の一端が接続されており,当該処理水原水槽移送管78の他端は原水槽3内に位置している。これにより,一旦浄化されて得られた処理水を数回にわたって浄化処理して,浄化の質を高めることができるようにされている。また,処理水貯水槽20の下端部の周面には,処理水放流管99の一端が接続されており,数回にわたって浄化処理された後の処理水を,当該処理水放流管99を介して海上に放流することができるようにされている。また,処理水放流管99の途中には,2つのバルブ99a,99bに挟まれた位置にオーバーフロー管77の一端が接続されており,当該オーバーフロー管77の他端は処理水貯水槽20の上端部の周面に接続されている。これにより,一方のバルブ99aを閉め,他方のバルブ99bを開けて,処理水貯水槽20に一定水位以上貯まった処理水を,処理水放流管99を介して海上に放流することができるようにされている。
以上の構成によれば,船舶98の船底(汚排水発生源)に溜まったビルジを船舶98上で浄化処理することができ,当該ビルジが,そのまま海上に投棄されることを防止することができる。
本発明によれば,従来の複雑なシステムを改良しながら不必要な部分を省略又は統合してシステムのコンパクト化を図り,経済的な無給水循環式トイレ装置を実現し得る汚排水浄化システムを提供することができる。従って,本発明の汚排水浄化システムは,電気設備のない海辺,小島,高山地域,被災地などにトイレ装置を設置する場合に有用である。
1 汚排水浄化システム
R1 機械室
R2 トイレ室
2a,2b 汚水流入管
3 原水槽
4 嫌気槽
5 無酸素槽
6 好気槽
7 汚水集水槽
8,9,10,55,62,63 連通管
11,15,39,74 汚水ポンプ
12,21,31,32,33,40,45,49,65,81 移送パイプ
13,14,27,37,44,48,89,90,91 散気管
16,16a,16b,16c 曝気槽
17 第1反応槽
18 第2反応槽
19 第3反応槽
20 処理水貯水槽
22 マイクロバブル発生器
23 逆流防止バルブ
24,30 返送管
25,41 水位調節センサ
26 接触材
28 スラッジ収集部材
29 循環モータ
34,42,46 多孔板
35 接触材個体
35a プラスチック製網体
35b 多孔質スポンジ
35c 孔
36 杉木材チップ
38 集水槽
43 セラミックス担体
47 生物活性炭
50 UV殺菌装置
51,53 洗浄水注入口
52,54 洗浄水排出口
56 架台
57 処理水給水管
58,77 オーバーフロー管
59,99 処理水放流管
60 雨水浄化槽
60a 濾材
61 雨水集水器
64 トイレ装置
66 手洗い
67 汚水槽
68 下部タンク室
69 洗濯機
70 浴槽
71 流し台
72 洗車機
73 洗車汚水槽
75 スラリ排出管
76 スラリ収集部材
78 処理水原水槽移送管
79 汚水流入ホース
80,100 バキュームポンプ
83 油分廃水移送管
85 油水分離器
85a 上槽
85b 下槽
86 第1の油分分解槽
87 第2の油分分解槽
88 第3の油分分解槽
92 貯水箱
93 排水パイプ
94 油分分解槽
95 界面活性剤分解槽
96 洗車ノズル
97 自動車
98 船舶
99a,99b バルブ

Claims (12)

  1. 汚排水発生源から供給される汚排水を浄化処理する原水槽と,
    前記原水槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する前処理部と,
    前記前処理部で浄化処理された汚排水を浄化処理する後処理部と,
    前記後処理部で浄化処理されて得られた処理水を貯水する処理水貯水槽と,を備えた汚排水浄化システムであって,
    前記前処理部は,前記原水槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する嫌気槽と,脱窒菌が投入され,前記嫌気槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する無酸素槽と,硝化菌が投入され,前記無酸素槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する好気槽と,前記好気槽で浄化処理された汚排水が供給される汚水集水槽と,を備え,
    前記後処理部は,前記前処理部で浄化処理された汚排水を浄化処理する曝気槽を備え,
    前記汚水集水槽には,断続的に起動する汚水ポンプが設置され,
    前記汚水ポンプには,他端が前記曝気槽内に位置する垂直な第の移送パイプの一端が接続され,
    前記第の移送パイプには,前記汚水集水槽の上端よりも上方に位置して逆流防止バルブが設けられていると共に,前記逆流防止バルブの直上に位置して第返送管の一端が接続され,
    前記第返送管の他端は前記無酸素槽内に位置していることを特徴とする汚排水浄化システム。
  2. 前記曝気槽は,曝気が断続的に行なわれ,
    前記曝気槽の下端部には,循環モータを有する第2返送管の一端が接続され,前記第2返送管の他端は前記前処理部内に位置している,請求項1に記載の汚排水浄化システム。
  3. 前記後処理部は,前記曝気槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する複数の反応槽をさらに備え,
    前記曝気槽,前記複数の反応槽及び前記処理水貯水槽は,第の移送パイプによって直列に接続され,
    各槽を接続する前記第の移送パイプの高さは,下流側ほど低くなっている,請求項1又は2に記載の汚排水浄化システム。
  4. 前記原水槽にはトイレットペーパー分解菌が投入されている,請求項1〜3のいずれか1項に記載の汚排水浄化システム。
  5. 前記第の移送パイプの前記他端にはマイクロバブル発生器が取り付けられている,請求項1〜4のいずれか1項に記載の汚排水浄化システム。
  6. 前記曝気槽には,複数の接触材個体からなる接触材が充填され,
    前記接触材個体は,円筒状のプラスチック製網体と,前記プラスチック製網体に挿通され,中心に汚排水が通る孔が形成された円柱状の多孔質スポンジと,からなる,請求項1〜のいずれか1項に記載の汚排水浄化システム。
  7. さらに,前記嫌気槽,無酸素槽,好気槽の各槽のいずれか又は複数の槽に,接触材が投入される請求項1〜6のいずれか1項に記載の汚排水浄化システム。
  8. 前記反応槽には,杉木材チップ,セラミックス担体及び生物活性炭からなる群から選択される1つが充填されている,請求項3に記載の汚排水浄化システム。
  9. さらに,前処理部の各槽や曝気槽のいずれか又は複数の槽に,セラミックス担体が充填される請求項1〜8のいずれか1項に記載の汚排水浄化システム。
  10. 前記処理水貯水槽内の処理水が注入される金魚鉢をさらに備えた,請求項1〜のいずれか1項に記載の汚排水浄化システム。
  11. 前記汚排水発生源は,トイレ室の汚水槽である,請求項1〜10のいずれか1項に記載の汚排水浄化システム。
  12. 前記汚排水発生源は,洗濯機や浴槽,流し台である,請求項1〜10のいずれか1項に記載の汚排水浄化システム。
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