JP6632202B2

JP6632202B2 - 浄化槽

Info

Publication number: JP6632202B2
Application number: JP2015043806A
Authority: JP
Inventors: 信彦西川; 幸一藤井
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2015-03-05
Filing date: 2015-03-05
Publication date: 2020-01-22
Anticipated expiration: 2035-03-05
Also published as: WO2016140084A1; CN107406287A; JP2016159290A

Description

本発明は、被処理水を嫌気処理する嫌気処理槽と、嫌気処理された被処理水を好気処理する好気処理槽とを備える浄化槽に関する。

従来の浄化槽としては、例えば、特許文献１に示す構成を備えるものが知られている。
特許文献１に記載される浄化槽は、被処理水を嫌気処理する嫌気ろ床槽と、嫌気処理された被処理水と共に流動可能な微生物を担持した担体を収容し、前記担体に気泡供給する散気部を備えて好気処理する担体流動槽とを備えており、嫌気ろ床槽で嫌気処理された後の被処理水が、エアリフトポンプを経て担体流動槽に移流するように構成されている。

特許第４０９０２１８号公報

従来の浄化槽では、嫌気ろ床槽からエアリフトポンプによって移送される被処理水中に浮遊物質（ＳＳ）が含まれる場合があり、これにより担体流動槽の負荷が増大して好気処理反応、特に硝化反応が低下する虞がある。尚、特許文献１の浄化槽は、担体流動槽の下流に担体ろ過槽を備えているため、浮遊物質（ＳＳ）が当該担体ろ過槽で除去され得る構成となっているが、担体ろ過槽の負荷が増大するため、被処理水中に浮遊物質（ＳＳ）の流出が発生する虞もある。

また、従来の浄化槽における固液分離槽や嫌気ろ床槽では、被処理水中に含まれる浮遊物質（ＳＳ）が重力沈降により分離されるため、これらの処理槽において十分な滞留時間を設ける必要がある。即ち、従来の浄化槽における固液分離槽や嫌気ろ床槽では、被処理水の滞留時間を確保すべく所定の容量を必要とするため、小容量化を図ることが困難となっている。

本発明の目的は、好気処理槽への浮遊物質（ＳＳ）の流入を防止でき、且つ小容量化を図ることのできる浄化槽を提供することにある。

本発明の浄化槽に係る第１特徴構成は、被処理水を嫌気処理する嫌気処理槽と、嫌気処理された被処理水を好気処理する好気処理槽とを備える浄化槽において、ろ過層を形成してあるろ過槽を、前記嫌気処理槽と前記好気処理槽との間に設けてあり、被処理水が、前記好気処理槽から前記ろ過槽に直接循環せず、前記ろ過槽から、前記嫌気処理槽以上の上流槽に被処理水を返送する返送装置を設けてあり、前記ろ過槽に逆洗装置を設けてある点にある。

〔作用及び効果〕
本構成のごとく、嫌気処理槽と好気処理槽との間にろ過槽を設けることによって、嫌気処理槽から移流してきた被処理水中に含まれる浮遊物質（ＳＳ）を除去することができるため、好気処理槽における好気処理反応低下を防止することができる。また、ろ過槽を設けることによって嫌気処理槽における重力沈降による浮遊物質（ＳＳ）の分離時間を短縮することができる。その結果、嫌気処理槽を減容することが可能となり、ろ過槽を設けたとしても浄化槽全体としての小容量化を図ることができる。

また、本構成のごとく、返送装置により、ろ過槽の被処理水を嫌気処理槽以上の上流槽に返送することによって、当該上流槽において被処理水中の浮遊物質（ＳＳ）や汚泥を濃縮・貯留させることができる。

また、本構成によれば、逆洗装置による逆洗を実施してろ過槽のろ過層に付着した汚泥を剥離させることでろ過槽におけるろ過層の目詰まりを防止することができる。

第２特徴構成は、前記嫌気処理槽の上流に固液分離槽を備え、前記返送装置が該固液分離槽に被処理水を返送する点にある。

〔作用及び効果〕
本構成によれば、ろ過槽で剥離した汚泥を含む被処理水を固液分離槽に返送することによって、被処理水中の浮遊物質（ＳＳ）や汚泥が固液分離槽で重力沈降により分離されるため、好気処理槽への浮遊物質（ＳＳ）の流出をより効果的に防止することができる。

第３特徴構成は、固液分離槽と、該固液分離槽の下流に配置される好気処理槽とを備える浄化槽において、ろ過層を形成してあるろ過槽を、前記固液分離槽と前記好気処理槽との間に設けてあり、被処理水が、前記好気処理槽から前記ろ過槽に直接循環せず、前記ろ過槽から、前記固液分離槽に被処理水を返送する返送装置を設けてあり、前記ろ過槽に逆洗装置を設けてある点にある。

第４特徴構成は、前記ろ過層が、複数のろ過担体を前記ろ過槽の底部に沈降堆積させた状態で形成してある点にある。

〔作用及び効果〕
本構成によれば、被処理水中に含まれる浮遊物質（ＳＳ）や汚泥をより確実に捕捉することができる。

本発明における一実施形態の内部構成を示す図である。本発明における一実施形態の処理フローを示す図である。

〔実施形態〕
以下、本発明に係る浄化槽の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る浄化槽１は、上流側から固液分離槽Ａ、嫌気ろ床槽Ｂ（嫌気処理槽の一例）、第１ろ過槽Ｃ１（ろ過槽の一例）、担体流動槽Ｄ（好気処理槽の一例）、第２ろ過槽Ｃ２、処理水槽Ｅ、及び消毒槽Ｆを備えて構成されている。

被処理水の原水は、原水流入口２から第１流入バッフル１１を介して固液分離槽Ａに流入し、嫌気ろ床槽Ｂ、第１ろ過槽Ｃ１、担体流動槽Ｄ、第２ろ過槽Ｃ２、処理水槽Ｅの順に下流へ移送されつつ分解処理され、消毒槽Ｆを経て放流口から槽外に放流される。

固液分離槽Ａは、原水流入口２から流入した被処理水を受けて一時貯留する。これにより、被処理水中に含まれる大きな夾雑物、固形物、油脂等が重力沈降により分離されて、槽上部にスカムが貯留されると共に、槽底部に汚泥が貯留される。

固液分離槽Ａで処理された被処理水は、第１移流口Ｈ１から嫌気ろ床槽Ｂへと流れる。第１移流口Ｈ１は、水面下に常時位置するように、固液分離槽Ａと嫌気ろ床槽Ｂとを仕切る第１仕切壁Ｗ１の上下方向の中間位置に設けられている。尚、第１移流口Ｈ１は、第１仕切壁Ｗ１の嫌気ろ床槽Ｂの側に設けられている第２流入バッフル１２に通じている。

嫌気ろ床槽Ｂには、嫌気性微生物を定着保持して育成できる嫌気ろ床３が設けられている。嫌気ろ床３の構成例としては、例えば網目状の濾材押さえ用板と網目状の濾材受け用板との間に複数の球状濾材を充填した構成などを挙げることができる。

嫌気ろ床槽Ｂでは、被処理水が嫌気ろ床３を通過する際に、その濾材の表面に付着した嫌気性微生物による有機物の嫌気分解が実施されると共に、固液分離槽Ａで捕捉できなかった固形物が捕捉される。また嫌気ろ床槽Ｂでは、嫌気性微生物の働きにより酸化態窒素の脱窒反応も行われる。

尚、固液分離槽Ａと嫌気ろ床槽Ｂは、ＬＷＬ〜ＨＷＬの範囲で流量を調節可能な流量調整部Ｒを備えており、朝夕の特定時間等に集中する被処理水量のピーク量を吸収する構成としてある。

嫌気ろ床槽Ｂで処理された被処理水は、流量調整用の第１エアリフトポンプＰ１によって第１ろ過槽Ｃ１に移送される。尚、第１エアリフトポンプＰ１は計量ボックス１５を備えており、槽外に設置された第１ブロワ１３から空気が供給される。また、嫌気ろ床槽Ｂと第１ろ過槽Ｃ１とを仕切る仕切壁に設けられたバッフル１６の内側に第１エアリフトポンプＰ１の吸込み口が配置される。

第１ろ過槽Ｃ１には、複数のろ過担体からなる第１ろ過層４が形成されている。当該第１ろ過層４は複数のろ過担体を沈降堆積させた状態で形成してあることが望ましい。そのようなろ過担体の一例としては、例えば、比重約１．０８、直径１５ｍｍ、長さ１５ｍｍの中空円筒状担体が挙げられる。またろ過担体の素材としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）が挙げられる。尚、ろ過担体の形状、大きさ、素材については上記構成に限定されるものではなく、耐久性や処理性能がこれと同等以上と判断され得るような構成であればどのような構成であっても良い。

第１ろ過槽Ｃ１では、第１エアリフトポンプＰ１によって第１ろ過層４の上に供給された被処理水が下降流として第１ろ過層４を通過し、その際に被処理水中の浮遊物質（ＳＳ）が主として捕捉される。下降流のろ過処理においては、第１ろ過層４が複数のろ過担体を沈降堆積させた状態で形成してあることから、後段に設置される担体流動槽Ｄの直前までろ過処理を行うことができるため、第１ろ過槽Ｃ１に沈降した汚泥が担体流動槽Ｄへ流出する虞がなく、被処理水中に含まれる浮遊物質（ＳＳ）や汚泥をより確実に捕捉することができる。さらに、後述する返送装置の第２エアリフトポンプＰ２の吸込み口を第１ろ過層４の上方に設けることで、逆洗時にも浮遊物質（ＳＳ）や汚泥の担体流動槽Ｄへの流出を防止することができる。ろ過された被処理水は、第１ろ過槽Ｃ１と担体流動槽Ｄとを仕切る第２仕切壁Ｗ２の下部に設けられている第２移流口Ｈ２を介して担体流動槽Ｄに流れる。

担体流動槽Ｄは、微生物を担持した状態で被処理水と共に流動可能に構成してある複数の流動担体６を収容保持する。また担体流動槽Ｄの槽底部中央に散気管７が設けられており、槽外に設置された第２ブロワ１４からの空気供給により、散気管７から気泡が放出されるよう構成されている。散気管７から気泡が放出されると、槽中央で上昇流及び槽側壁側で下降流が生じ、これにより流動担体６が槽内を旋回流動する。

担体流動槽Ｄでは、流動担体６に付着した微生物の働きにより有機物の好気分解及びアンモニア態窒素の硝化反応が行われる。流動担体６の一例としては、例えば、比重約１．０１、大きさ２０ｍｍ×２０ｍｍの角形スポンジ状担体が挙げられる。また流動担体６の素材としては、例えばポリウレタン（ＰＵ）が挙げられる。尚、流動担体６の形状、大きさ、素材については上記構成に限定されるものではなく、耐久性や処理性能が同等以上と判断され得るような構成であればどのような構成であっても良い。

担体流動槽Ｄで処理された被処理水は、担体流動槽Ｄと第２ろ過槽Ｃ２とを仕切る第３仕切壁Ｗ３の上部に設けられている第３移流口Ｈ３を介して、オーバーフローにより第２ろ過槽Ｃ２に流れる。

第２ろ過槽Ｃ２には、上述の第１ろ過槽Ｃ１と同様に、複数のろ過担体からなる第２ろ過層８が形成されている。当該第２ろ過層８は複数のろ過担体を沈降堆積させた状態で形成してあることが望ましい。そのようなろ過担体の一例としては、例えば、比重約１．０８、直径１５ｍｍ、長さ１５ｍｍの中空円筒状担体が挙げられる。またろ過担体の素材としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）が挙げられる。尚、ろ過担体の形状、大きさ、素材については上記構成に限定されるものではなく、耐久性や処理性能がこれと同等以上と判断され得るような構成であればどのような構成であっても良い。

第２ろ過槽Ｃ２では、第３移流口Ｈ３から第２ろ過層８の上に供給された被処理水が下降流として第２ろ過層８を通過し、その際に被処理水中の浮遊物質（ＳＳ）が主として捕捉される。ろ過された被処理水は、第２ろ過槽Ｃ２と処理水槽Ｅとを仕切る第４仕切壁Ｗ４の下部に設けられている第４移流口Ｈ４を介して処理水槽Ｅに流れる。

処理水槽Ｅは、第２ろ過槽Ｃ２で濾過した被処理水を一時的に貯留すると同時に、第２ろ過槽Ｃ２で捕捉できなかった剥離汚泥を分離し、汚泥の流出を防止する。また処理水槽Ｅには、循環用の第４エアリフトポンプＰ４が設けられており、貯留された被処理水の一部が固液分離槽Ａに常時移送される。尚、第４エアリフトポンプＰ４には、槽外に設置された第２ブロワ１４から空気が供給される。

処理水槽Ｅで処理された被処理水は、処理水槽Ｅと消毒槽Ｆとを仕切る第５仕切壁Ｗ５の上部に設けられている第５移流口Ｈ５を介して、オーバーフローにより消毒槽Ｆの消毒装置１０に流れる。被処理水は、消毒装置１０で消毒剤と接触して消毒された後、消毒槽Ｆに一時貯留されてから放流口より槽外に放流される。

第１ろ過槽Ｃ１には、その底部に第１逆洗管５（逆洗装置の一例）が設けられている。また第１ろ過槽Ｃ１には、被処理水返送用の第２エアリフトポンプＰ２（返送装置の一例）が設けられている。槽外に設置された第２ブロワ１４から空気が供給され、第１逆洗管５から気泡が放出されると、第１ろ過層４のろ過担体に付着した汚泥が剥離し、第１ろ過層４の目詰まりを防止する。そして、剥離した汚泥を含む被処理水が、第２エアリフトポンプＰ２により固液分離槽Ａに返送される。

第１逆洗管５による逆洗動作と、第２エアリフトポンプＰ２による返送動作とを制御する制御機構を設けるように構成しても良い。逆洗動作は、浄化槽への被処理水の流入が無いと考えられる時間帯に実施されることが望ましく、例えば、１日に３回以上（例えば午前２時、３時、４時に開始）で、１回あたり１０分間程度で実施されるように制御されることが望ましい。返送動作は、逆洗時あるいは逆洗直後に実施されるように制御されることが望ましい。

また第２ろ過槽Ｃ２にも第１ろ過槽Ｃ１と同様に、第２逆洗管９と第３エアリフトポンプＰ３とが設けられている。槽外に設置された第２ブロワ１４から空気が供給され、第２逆洗管９から気泡が放出されると、第２ろ過層８のろ過担体に付着した汚泥が剥離し、第２ろ過層８の目詰まりを防止する。そして、剥離した汚泥を含む被処理水が、第３エアリフトポンプＰ３により固液分離槽Ａに返送される。

第２逆洗管９による逆洗動作と、第３エアリフトポンプＰ３による返送動作とを制御する制御機構を設けるように構成しても良い。逆洗動作は、浄化槽への被処理水の流入が無いと考えられる時間帯に実施されることが望ましく、例えば、１日に３回以上（例えば午前２時、３時、４時に開始）で、１回あたり１０分間程度で実施されるように制御されることが望ましい。返送動作は、逆洗時あるいは逆洗直後に実施されるように制御されることが望ましい。

第１ろ過槽Ｃ１における逆洗・返送動作と、第２ろ過槽Ｃ２における逆洗・返送動作とが、同じタイミングで実施されるように制御される構成としても良い。

〔その他の実施形態〕
１．上述の第１ろ過槽Ｃ１及び第２ろ過槽Ｃ２のそれぞれにおける第１ろ過層４及び第２ろ過層８を、複数のろ過担体を浮揚させた状態で形成するように構成しても良い。
２．上述の第２及び第３エアリフトポンプＰ２，Ｐ３の返送先は、嫌気処理槽以上の上流槽であればよく、嫌気ろ床槽Ｂに返送したり、あるいは固液分離槽Ａと嫌気ろ床槽Ｂの両方に返送する構成としても良い。
３．上述の実施形態では、第１ブロワ１３及び第２ブロワ１４の２台のブロワを使用する構成を示しているがこの構成に限定されるものではなく、１台のブロワで兼用するように構成しても良い。

本発明に係る浄化槽は、小型の浄化槽だけでなく、中型及び大型の浄化槽に用いることもできる。

１浄化槽
２原水流入口
３嫌気ろ床
４第１ろ過層
５第１逆洗管（逆洗装置）
６流動担体
７散気管
８第２ろ過層
９第２逆洗管
１０消毒装置
１１第１流入バッフル
１２第２流入バッフル
１３第１ブロワ
１４第２ブロワ
１５計量ボックス
１６バッフル
Ａ固液分離槽
Ｂ嫌気ろ床槽（嫌気処理槽）
Ｃ１第１ろ過槽（ろ過槽）
Ｄ担体流動槽（好気処理槽）
Ｃ２第２ろ過槽
Ｅ処理水槽
Ｆ消毒槽
Ｒ流量調整部
Ｐ１第１エアリフトポンプ
Ｐ２第２エアリフトポンプ（返送装置）
Ｐ３第３エアリフトポンプ
Ｐ４第４エアリフトポンプ
Ｈ１〜Ｈ５第１〜第５移流口
Ｗ１〜Ｗ５第１〜第５仕切壁

Claims

被処理水を嫌気処理する嫌気処理槽と、嫌気処理された被処理水を好気処理する好気処理槽とを備える浄化槽において、
ろ過層を形成してあるろ過槽を、前記嫌気処理槽と前記好気処理槽との間に設けてあり、
被処理水が、前記好気処理槽から前記ろ過槽に直接循環せず、
前記ろ過槽から、前記嫌気処理槽以上の上流槽に被処理水を返送する返送装置を設けてあり、
前記ろ過槽に逆洗装置を設けてあることを特徴とする浄化槽。
前記嫌気処理槽の上流に固液分離槽を備え、前記返送装置が該固液分離槽に被処理水を返送することを特徴とする請求項１に記載の浄化槽。
固液分離槽と、該固液分離槽の下流に配置される好気処理槽とを備える浄化槽において、
ろ過層を形成してあるろ過槽を、前記固液分離槽と前記好気処理槽との間に設けてあり、
被処理水が、前記好気処理槽から前記ろ過槽に直接循環せず、
前記ろ過槽から、前記固液分離槽に被処理水を返送する返送装置を設けてあり、
前記ろ過槽に逆洗装置を設けてあることを特徴とする浄化槽。
前記ろ過層が、複数のろ過担体を前記ろ過槽の底部に沈降堆積させた状態で形成してあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の浄化槽。