JP5947332B2

JP5947332B2 - 汚水浄化装置及び汚水浄化方法

Info

Publication number: JP5947332B2
Application number: JP2014094704A
Authority: JP
Inventors: 義捷角川
Original assignee: 角川建設株式会社
Priority date: 2014-05-01
Filing date: 2014-05-01
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2034-05-01
Also published as: JP2015211933A

Description

本発明は、生活排水、酪農業や食品製造業における産業排水のような雑排水を浄化して環境保全に資することのできる汚水浄化装置及び汚水浄化方法に関する。

生活排水、食品等の製造工場から排出される工業排水、牛舎等からの畜産排水等の汚水中の有機物を微生物により分解して浄化する技術は知られている。例えば、放射状に突設した環状部が紐状軸部材の軸方向に一定間隔で形成された複数の紐状接触材が取付棒に垂下され、かつ、それら紐状接触材の下端に錘が取り付けられてなる紐状連結体が、槽内に設けられた取付棒受体に複数個並列に設置されている好気性処理槽の技術が提案されている（特許文献１）。

特開２００１−１７０６６９号公報

上述した先行技術は、接触材の槽内からの取り出し・槽内への挿入を容易に行うことができ、しかも、微生物の生息に適した環境を作ることが可能で、常に安定した水質性能を確保することを目的とするが、微生物の積極的な増殖を考慮していないため微生物の死滅により浄化能力が低下するという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、微生物の生息と活動を活性化すると共に増殖を図り、また汚水を円滑に接触することで汚水の浄化効率を高めるようにした汚水浄化装置及び汚水浄化方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決する請求項１に係る発明を構成する手段は、汚水流入部と浄水流出部を有する浄化槽と、該浄化槽内下方に配設し、ブロワーにより外気を噴出するようにした散気管と、該散気管を埋設するように前記浄化槽内底部上に形成したコンクリート破砕片層と、該コンクリート破砕片層から上方に離間して前記浄化槽内に配設した浄化パネル体とからなり、該浄化パネル体は、内部に微生物担体を充填した微生物浄化パネルと、バーミキュライト及びピートモスを混合してなる微生物増殖床を内部に充填した微生物増殖パネルとから構成し、該複数枚の微生物増殖パネル及び微生物浄化パネルは所定の間隔で横方向に交互に列設したものからなる。

そして、前記コンクリート破砕片層は、コンクリート破砕片を積層したものであるとよい。

また、前記微生物浄化パネルは、枠体と、該枠体の両面に張設したネットと、該ネットと前記枠体とによって形成される空間内に充填した微生物担体とから構成するとよい。

また、前記微生物増殖パネルは、枠体と、該枠体の両面に張設したネットと、該ネット及び枠体によって形成される空間内に充填したバーミュキライト及びピートモスからなる微生物増殖床とから構成し、該微生物増殖床は該バーミュキライトを５０〜７０％、ピートモスを５０〜３０％の割合で混合したものであるとよい。

更に、請求項５に係る発明を構成する手段は、汚水が流入する浄化槽の底部上に形成したコンクリート破砕片層に埋没した散気管から外気を汚水中に噴出し、前記コンクリート破砕片層から上方に離間して配設し、内部に微生物担体を充填した微生物浄化パネルと、バーミキュライト及びピートモスを充填した微生物増殖パネルの各々を鉛直状態で所定の間隔で横方向に配列して構成した浄化パネル体に汚水を接触させることにより汚水を浄化するようにしたことにある。

また、前記微生物浄化パネルは、枠体と、該枠体の両面に張設したネットと、該ネットと枠体によって形成される空間内に充填した微生物担体とから構成するとよい。

また、前記微生物増殖パネルは、枠体と、該枠体の両面に張設したネットと、該ネット及び前記枠体とによって形成される空間内に充填したバーミュキライト及びピートモスとからなる微生物増殖床とから構成し、該微生物増殖床はバーミュキライトを５０〜７０％、ピートモスを５０〜３０％の割合で混合したものであるとよい。

本発明は上述の如く構成したから、下記の諸効果を奏する。
（１）浄化槽内に散気管から気泡となって放出される空気は、コンクリート破砕片層を流動する間に微細気泡になって汚水中に溶解し易くなり、汚水中の溶存酸素濃度を高めることで、浄化槽内を微生物の生息及び増殖と有機物の分解に好適な環境に形成できる。
（２）浄化パネル体は、微生物増殖パネル及び微生物浄化パネルを対面した状態で所定の間隔で横方向に交互に列設し、両パネル間に汚水が円滑に流動する構成にしたから、汚水はパネル内に流入して微生物に養分と酸素を円滑に供給し、パネル間での微生物の移動が円滑に行われることで、微生物の生育が活性化されると共に増殖が促進され、汚水を長期間にわたって効率良く浄化することができる。
（３）浄化槽内にコンクリート破砕片からなるコンクリート破砕片層を形成したから、コンクリートから溶出するカルシウムが微生物の養分になり、微生物の増殖を促進することができる。
（４）微生物浄化パネルは両面にネットを張設した枠体内に微生物担体を充填して構成したから、枠体の両面から流入する汚水は微生物担体に接触することで有機物の分解が効率良く行われて浄化が促進されるし、微生物担体によって微生物は安定した状態で生息することができる。
（５）微生物増殖パネルは、両面にネットを二重に張設して内部に微生物増殖床を微生物群が生息し、栄養が豊富なピートモスと、多孔質で微生物が付着し易いので微生物の増殖に好適なバーミュキライトとから構成したから、微生物の活性化と増殖を図ることができるし、微生物浄化パネル側に微生物を供給すると共に自らも汚水の浄化に寄与することで汚水を長期間にわたって効率良く浄化することができる。

本発明の実施の形態に係る汚水浄化装置の断面図である。浄化パネル体を構成する微生物浄化パネルの部分破断斜視図である。微生物担体の斜視図である。浄化パネル体を構成する微生物増殖パネルの部分破断斜視図である。パネル支持体の構成を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。図において、１は汚水浄化装置、２は該汚水浄化装置１を構成するコンクリート製の浄化槽で、該浄化槽２は四角形の底部２Ａと、該底部２Ａの四辺から起立する前後壁部２Ｂ、２Ｂ及び左右壁部２Ｃ、２Ｃと、上側を閉塞するコンクリート製蓋板２Ｄとから構成してあり、４面の壁部２Ｂ、２Ｃの外面と蓋板２Ｄの内面には発泡材からなる保温材３を貼設することにより槽内の温度変化を可及的に小さくしてある。そして、図１中の左側壁部２Ｂの略中間には汚水流入管４、対向する右側の壁部２Ｂの上部側には浄水流出管５が夫々設けてある。

６は前記浄化槽２内に配設した例えば塩化ビニル管からなる散気管で、該散気管６は縦管部６Ａと横管部６Ｂとから略Ｌ字状に形成し、横管部６Ｂには軸方向に沿って略Ｖ字方向の斜め上向きに多数の噴出孔６Ｃが形成してある。そして、縦管部６Ａの上端には図示しないブロアーが接続してあり、噴出孔６Ｃから浄化槽２内に外気を気泡状に噴出するようにしてある。７はコンクリート破砕片で形成したコンクリート破砕片層（以下、破砕片層７という。）で、該破砕片層７は前記散気管６が埋没する厚さに浄化槽２の底部２Ａ上に堆積してあり、通過する気泡を更に小さな気泡にする働きと微生物にカルシウムを供給する役割を担っている。

８は前記破砕片層７から上方に離間して浄化槽２内に配設した浄化パネル体を示す。９、９、・・・は該浄化パネル体８を構成する複数枚の微生物浄化パネルで、該各微生物浄化パネル９は例えば内寸法が約４００×９００ｍｍのサイズからなる四角形の枠体９Ａと、該枠体９Ａの中間に横設した補強材９Ｂと、枠体９Ａの両面に張設したネット９Ｃ、９Ｃと、該両ネット９Ｃ、９Ｃと枠体９Ａによって画成される内部に充填した多数の微生物担体９Ｄ、９Ｄ、・・・とから構成してある。

ここで、ネット９Ｃには網目が約８ｍｍのものを用いている。また、微生物担体９Ｄは図３に示すように、例えば直径約１０ｍｍ、長さ約１２ｍｍ、厚さ約１ｍｍの合成樹脂製又は繊維束を糊剤で固めた中空筒体からなり、内部に微生物が生息すると共に表面には微生物が付着し易いように０.５×０.５ｍｍ程の微小突起９Ｄ_１、９Ｄ_１、・・・が多数形成してある。

１０は浄化パネル体８を構成する微生物増殖パネルを示す。該微生物増殖パネル１０は、例えば内寸法が約４００×９００ｍｍのサイズからなる四角形の枠体１０Ａと、該枠体１０Ａの中間に横設した補強材１０Ｂと、前記枠体１０Ａの両面に張設した細目ネット１０Ｃと、該細目ネット１０Ｃに重ねて枠体１０Ａに張設した粗目ネット１０Ｄと、細目ネット１０Ｃと枠体１０Ａによって画成される内部に充填したバーミキュライト及びピートモスからなる微生物増殖床１０Ｅとから構成してある。

ここで、内側の細目ネット１０Ｃには網目が約１ｍｍのもの、外側の粗目ネット１０Ｄには網目が約８ｍｍのものを用いて二重ネットに構成することにより、汚水が容易に入出流可能で、かつバーミキュライト及びピートモスの流出を防止し、また含水により重量の増すバーミキュライト及びピートモスに対する強度性を持たせたことにある。

微生物浄化パネル９及び微生物増殖パネル１０は、枠体９Ａ、１０Ａの幅を約３０〜８０ｍｍに設定してある。パネルの幅をこの値に設定したのは、パネルの厚さが大きいと汚水がパネルの内部まで十分に流入できないという問題があり、薄いと汚水の流動を直に受けることによって微生物の働きが弱められるという問題があるからである。

また、本実施の形態で微生物増殖床１０Ｅをバーミキュライトとピートモスを配合して構成したのは、バーミキュライトは多孔質で微生物が生息する環境として好適であること、ピートモスは通気性、保水性が高く、有機酸を含む素材であり、無数の微生物が付着生息していることにある。バーミキュライトとピートモスの配合割合は、バーミキュライトを５０〜７０％、ピートモスを５０〜３０％とするのが好適である。なお、ピートモスが細かい場合は汚泥状になって通気性が低下するので配合割合を約３０％と少なくし、バーミキュライトの配合割合を約７０％にして通気性を確保する必要から配合割合に幅を持たせてある。

１１は前記微生物浄化パネル９及び微生物増殖パネル１０を浄化槽２内に配設するためのパネル支持体を示す。１２は該パネル支持体１１を構成する鉄製或いはプラスチック製の下支持材で、該下支持材１２はＬ型チャンネル材からなる支持材本体１２Ａと、該支持材本体１２ＡのＬ状面に所定の間隔で配設した各一対の押え片１２Ｂ、１２Ｂと、支持材本体１２Ａの両端側及び中間に形成したアンカー挿通孔１２Ｃ、１２Ｃ、１２Ｃとから構成してある。

１３はパネル支持体１１を構成し、前記下支持材１２に対面して浄化槽２内に配設するアルミニュウム製或いはプラスチック製の上支持材を示す。該上支持材１３は長尺の基板１３Ａと、該基板１３Ａの長手方向両端側にＬ字状に屈曲形成した一対の連結片１３Ｂ、１３Ｂと、基板１３Ａの両端側と中間に形成したアンカー挿通孔１３Ｃ、１３Ｃ、１３Ｃと、前記押え片１２Ｂと同じ所定の間隔で基板１３Ａに突設した各一対の押え片１３Ｄ、１３Ｄとから構成してある。そして、上支持材１３及び下支持材１２はアンカー１４によって浄化槽２の壁部２Ｂに締着して設置してある。

１５は前記上支持材１３に上側を覆った状態で連結するパネル押え板で、該パネル押え板１５は長尺の板本体１５Ａと、該板本体１５Ａの両端側に逆Ｌ字状に屈曲形成し、前記連結片１３Ｂと係合する一対の係止片１５Ｂ、１５Ｂとから構成してある。そして、下支持材１２と上支持材１３との間に微生物浄化パネル９と微生物増殖パネル１０を交互に配置し、パネル押え板１５を上方から被せて図示しないねじで上支持材１３と締結することにより、各パネル９、１０の浮上がりを防止している。

上記の構成からなるパネル支持体１１に微生物浄化パネル９と微生物増殖パネル１０を対面させた状態で上方から挿嵌し、約１００〜２００ｍｍの間隔で略鉛直状態で横方向に交互に列設してあり、各パネル９、１０は破砕片層７の上面７Ａから約３００〜６００ｍｍ上方に離間し、汚水面から約５０〜２００ｍｍ水没した状態になるようにしてある。

本実施の形態は上述の構成からなるもので、次にその作用について説明する。フィルタ等によって大きな雑物を除去するための前処理を行った汚水は汚水流入管４から浄化槽２内に流入する。浄化槽２内にはブロワーにより散気管６から空気を気泡状に放出し、放出された気泡はコンクリート破砕片層７の隙間を流動する間に微細な気泡になることで汚水に溶け込み易くなり、汚水中の溶存酸素濃度を高くすることで好気性微生物の増殖を図ることができる。また、汚水がコンクリート破砕片層７内を流動する間に、コンクリートのカルシュウムが微量ながら汚水に継続的に溶け込むことで微生物の繁殖を促進する効果がある。

浄化パネル体８の各パネル９、１０と破砕片層７の上面７Ａとの間に約３００〜６００ｍｍの空間を設けることにより、汚水は浄化層２内を汚水流入管４側から浄水流出管５方向に円滑に流動し、この間に微生物浄化パネル９に流入して微生物担体９Ｄと接触することで有機物が分解され、微生物増殖パネル１０に流入して生息している微生物に養分と酸素を供給して微生物の増殖を促進する。
そして、微生物浄化パネル９と微生物増殖パネル１０は所定の間隔、本実施の形態では約１０〜２０ｍｍの間隔で対面した状態で配設したから、両パネル９、１０間での微生物の移動が容易であるし、ピートモスの養分を微生物浄化パネル９側に供給するのも容易であり、両パネル９、１０はその能力を相互補完して微生物の生息と増殖を効果的に実現できる。

そして、微生物浄化パネルは枠体９Ａの両面にネット９Ｃを張設し、微生物増殖パネル１０も枠体１０Ａの両面にネット１０Ｃを張設する構成にすることにより、浄化層２中での汚水の流動から微生物がパネル９、１０外に流出するのを防止し、安定した生息と効果的な増殖を図っている。

また、微生物により浄化した浄水は有機質の液体肥料として利用することができる。

以上のとおり、本実施の形態では汚水の浄化は微生物によって行うことで、攪拌機等の機器を用いないので、故障の問題が無いし、ランニングコストが低廉である。

なお、本実施の形態に示す微生物浄化パネル９、微生物増殖パネル１０及び微生物担体９Ｄの寸法を示す数値、その他の数値は例示であり、本発明はこれら数値に限定されるものではない。浄化槽２の大きさ等に合わせて適宜設定できるものである。

また、本発明の汚水浄化装置の下流側に、例えば嫌気性微生物により浄化水を更に浄化する嫌気性微生物槽、活性炭で濾過する活性炭槽をライン接続してもよいものである。

２浄化槽
４汚水流入管
５浄水流出管
６散気管
７コンクリート破砕片層
８浄化パネル体
９微生物浄化パネル
９Ａ枠体
９Ｃネット
９Ｄ微生物担体
１０微生物増殖パネル
１０Ａ枠体
１０Ｃ細目ネット
１０Ｄ粗目ネット
１０Ｅ微生物増殖床

Claims

汚水流入部と浄水流出部を有する浄化槽と、該浄化槽内下方に配設し、ブロワーにより外気を噴出するようにした散気管と、該散気管を埋設するように前記浄化槽内底部上に形成したコンクリート破砕片層と、該コンクリート破砕片層から上方に離間して前記浄化槽内に配設した浄化パネル体とからなり、該浄化パネル体は、内部に微生物担体を充填した微生物浄化パネルと、バーミキュライト及びピートモスを混合してなる微生物増殖床を内部に充填した微生物増殖パネルとから構成し、該複数枚の微生物増殖パネル及び微生物浄化パネルは所定の間隔で横方向に交互に列設してあることを特徴とする汚水浄化装置。
前記コンクリート破砕片層は、コンクリート破砕片を積層したものであることを特徴とする請求項１記載の汚水浄化装置。
前記微生物浄化パネルは、枠体と、該枠体の両面に張設したネットと、該ネットと前記枠体とによって形成される空間内に充填した微生物担体とから構成してあることを特徴とする請求項１記載の汚水浄化装置。
前記微生物増殖パネルは、枠体と、該枠体の両面に張設したネットと、該ネット及び枠体によって形成される空間内に充填したバーミュキライト及びピートモスからなる微生物増殖床とから構成し、該微生物増殖床は該バーミュキライトを５０〜７０％、ピートモスを５０〜３０％の割合で混合したものであることを特徴とする請求項１記載の汚水浄化装置。
汚水が流入する浄化槽の底部上に形成したコンクリート破砕片層に埋没した散気管から外気を汚水中に噴出し、前記コンクリート破砕片層から上方に離間して配設し、内部に微生物担体を充填した微生物浄化パネルと、バーミキュライト及びピートモスを充填した微生物増殖パネルの各々を鉛直状態で所定の間隔で横方向に配列して構成した浄化パネル体に汚水を接触させることにより汚水を浄化する汚水浄化方法。
前記コンクリート破砕片層は、コンクリート破砕片を積層したものであることを特徴とする請求項５記載の汚水浄化方法。
前記微生物浄化パネルは、枠体と、該枠体の両面に張設したネットと、該ネットと枠体によって形成される空間内に充填した微生物担体とから構成してあることを特徴とする請求項５記載の汚水浄化方法。
前記微生物増殖パネルは、枠体と、該枠体の両面に張設したネットと、該ネット及び前記枠体とによって形成される空間内に充填したバーミュキライト及びピートモスとからなる微生物増殖床とから構成し、該微生物増殖床はバーミュキライトを５０〜７０％、ピートモスを５０〜３０％の割合で混合したものであることを特徴とする請求項５記載の汚水浄化方法。