JPH01115496A - 汚水浄化処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発　　明　　の　　目　　的コ （産業上の利用分野） 本発明は、主として家庭その他の生活系から排出される
水洗処理されたし尿を浄化し、浄化後の清浄水を水洗水
としてし尿処理に再利用する、いわゆる中水道での水の
有効利用を図る汚水浄化処理装置に関する。

（従来の技術） し尿を水洗処理する場合、−船釣には放流光で集中させ
たし尿処理場で浄化し、清浄水として放流している。

ところが、こうしたし尿処理場での浄化システムによる
と、浄化後の清浄水をそのまま放流するから、水資源の
有効利用を図る上では極めて無駄である。そのため、清
浄水をし尿処理のための水洗水として再利用する、いわ
ゆる中水道システムが採用されつつある。

一方、処理場に連絡されていない場所や施設にあっては
、放流ができないことで水洗処理施設を設置するのは不
可能である。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上述した中水道システムによると、し尿処理
場に集中して浄化し、それを水洗水として再利用する場
合には、通常の上水道とは全く別の配管を敷設、設置す
る必要があるから、その設備費が膨大なものとなり、実
際上は不可能である。

そうしたことから、ある一定の区画、施設でのし尿を集
中させ、地域的、部分的なものとして設置利用されるに
すぎない。

ところが、従来の中水道システムでは、し尿中に含まれ
る塩分（人間−人一日当り、約１．２１のし尿を排出し
、その中に含まれる塩分は約７〜８ｇとされている）が
、し尿浄化槽でのバクテリアの浄化機能を低下させる塩
害を生じさせるから、それを除去するフィルターの設置
及びそれの清掃、定期的な汲上げ等のメインテナンスを
必要とする。

すなわち、こうした循環式の処理システムでは、毎日増
加する塩分の処理がシステム自体として解決する構造、
手段を何等有していないものである。

また、家庭その他の生活系から排出される種々の汚水を
浄化処理すべく蒸発式の処理方法及び装置を提案されて
おり、例えば、特公昭５６−３１１５２号公報（特許第
１１３３９８２号）、特開昭６０−２１６８９１号公報
、同じ＜６０−２１６８９２号公報等である。これらは
、排出された汚水を強制送気されたエアによるエアリフ
ト作用にて汚水の酸化、吸着、分解、曝気を促進し、浄
化し、汚水を放流することなく強制蒸発させるようにし
たものであり、更には、浄化処理後の清浄水が再利用可
能なことを示したものである。

ただ、このような従来提案した処理システムにあっては
、塩分を含むし尿の処理には未だ不十分な点があり、こ
れを循環式のし尿汚水処理システムとするには種々な不
都合があった。

そこで、本発明は、叙上のような従来存した諸事情に鴛
み創出されたもので、し尿中に含まれる塩分を汚水処理
中で周囲に拡散させ、塩分の濃縮、堆積、集中を除去し
、浄化後の清浄水を何等の障害なく再利用でき、しかも
、し尿浄化槽内でのバクテリアに対する塩害を防止し、
メインテナンスを極めて容易にした汚水浄化処理装置の
提供を目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上述した目的を達成するなめ、本発明にあっては、汚水
が流入される流量調整槽と、この流量調整槽から供給さ
れる汚水を内部に収容してある濾材へのエアリフト作用
で浸透、浄化させ、汚水中での塩分を植栽可能な上層面
で分散させ、また、浄化後の清浄水を集水槽に排出する
リサイクルユニットと、浄化後の清浄水を集水する集水
槽と、集水槽内の清浄水を水洗用のタンクに供給させる
送水手段とを備えたことを特徴とする。

（作用） 本発明に係る汚水浄化処理装置において、例えば、一般
家庭で発生したし尿をし尿処理槽を経て流量調整槽に排
出すると、流量調整槽から供給されてリサイクルユニッ
ト内での濾材中に汚水が滲出する。

このとき、噴出されるエアによるエアリフト作用に伴な
う連続発生気泡により、汚水は曝気、拡散、上昇しなが
ら濾材によって浄化、すなわち、リサイクルユニット内
でのバクテリアを増長させ、酸化、吸着、分解させて浄
化する。

そして、浄化後の清浄水は集水槽中に貯留され、水洗用
のタンクでの水位が所定量以下になると、送水手段は、
その駆動によって集水槽から清浄水を汲上げてタンクに
供給し、水洗水として再利用を可能とさせる。

一方、浄化後でリサイクルユニットの上層面に浸透した
浄化後の清浄水の一部は、更に浄化され、無臭なものと
して大気中に蒸発され、そこに植栽された潅木その他の
肥料分として吸収される。

また、上層面に浸透されなし尿中での塩分は、潅木その
他の植栽物の肥料分として吸収され、また、雨水によっ
て周囲に拡散される。その結果、再利用水中での塩分の
含有率を極めて少なくする。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

図において示される符号１は、汚水処理区域を区画する
ために囲繞形成された鉄筋コンクリート壁の如き区画壁
１であり、後述するリサイクルユニット１０を大きく囲
むようにしてある。

この区画壁１の前方には、家庭その他の生活系で発生す
るし尿を水洗した後、これを浄化するし尿処理槽２に供
給管３にて接続されている流量冊整槽４が、また、後方
には、再利用を図るべく浄化処理後の清浄水を集水する
集水槽５が夫々配置されている。

なお、場合によっては、流量調整槽４にし尿のみならず
、その他の生活系から排出される各種の排水が流入され
るように構成することらある。

そして、区画壁ｌにて区画された処理区域内には、リサ
イクルユニット１ｏが埋設されていて、その前部は流量
調整槽４に、後部は集水槽５に夫々接続されている。

このリサイクルユニット１０は、図示のように、上部開
放の箱形状のユニット本体１１と、このユニット本体１
１内に配！されて、同じく上部開放の箱形状で、濾材１
２が収容されている接触曝気槽１３と、多数の滲出細孔
が穿設され、接触曝気槽１３に貫設されている汚水拡散
管１４と、この汚水拡散管１４から滲出した汚水をエア
リフト作用で上昇させるエアを強制噴出する散気管１９
と、接触曝気槽１３外周で、ユニット本体１１内底部に
形成された空隙率が高い第１濾層２１と、この第１濾槽
２１上部を覆う網目がある下部スクリーン２２と、この
下部スクリーン２２上で、接触曝気槽１３開口面までで
形成された空隙率が小さい第２濾層２３と、接触曝気槽
１３開口面位置で、この開口面及び第２濾層２３上面を
覆うよう敷設された網目がある上部スクリーン２４と、
この上部スクリーン２４上でユニット本体１１開口面ま
でに形成された空隙率が小さい第３濾層２５と、前記区
画壁１内でユニット本体全域を覆う合成土壌層２６と、
浄化後の清浄水を第１１１層１６から排出する集水管２
７とを備えている。

ユニット本体１１は、処理区域での土中に所定深さで埋
設されるもので、例えば、ＦＲＰの如き強化プラスチッ
ク等にて形成され、その開口縁にフランジを設けてユニ
ット本体ｌｌ自体の強化を図る。

このユニット本体１１内に配置される接触曝気槽１３は
、第３図乃至第５図に示すように、ユニット本体１１底
部上に載置する如くして結合構成され、更に、前記汚水
拡散管１４及び散気管１９が接触曝気槽１３に貫挿され
た状態にして全体がほぼ一体のものとして構成されるで
第４図参照）。

また、接触曝気槽１３の開口縁にフランジを設けて接触
曝気槽１３．自体の強化を図る。

、接触曝気槽１３内に収容される濾材１２は、空隙率が
比較的小さく、汚水拡散管１４がら滲出される汚水を毛
細管現象及びエアリフト作用で上昇させ、この上昇中に
浄化させる０本実施例での濾材１２は、例えば、断面で
ほぼＳ字形の合成樹脂製の長尺材を４ｍ幅で輪切りに裁
断し、その裁断後のものを多数にしてランダムな状態で
収容して形成し、粒度的には３０〜５０Ｉｌ１１程度の
ものとしてある。

汚水拡散管１４は、前記流量調整槽４内に一旦貯留され
た汚水を接触曝気槽１３内に導入し、濾材１２中に汚水
を所定量の限度内で滲出させる。

図示の実施例に跣っでは、流量調整槽４内で接触曝気槽
１３内の水位を調整できるようにしてあり、そのため、
接触曝気槽１３前方に配置した流量調整槽４底部に至る
までで配管したエアリフト管１５下端開口から汚水を吸
上げ、吸上げた汚水を接触曝気槽１３側方で配管した案
内管１６を介して汚水拡散管１４後端に接続する。案内
管１６での自然流下によって接触曝気槽１３後部から接
触曝気槽１３内に汚水を導入し、接触曝気槽１３前部か
ら外出させた汚水拡散管１４前端に水位調整管１７を接
続する。この水位調整管１７開ロ端を上方に向けておき
、供給された汚水が水位調整管１７開口端高さ位置で溢
れることで接触曝気槽１３内の水位を自動調整し、接触
曝気槽１３内での処理能力内での汚水の供給量とする。

また、流量調整槽４内からの汚水の吸上げは、エアリフ
トポンプにて行なわれ、そのなめ、第１図に示すように
、所定のブロワ−１８から強制送気されるエアをエアリ
フト管１５での下方に向けられている開口端内に供給し
、強制的に吸上げる。

なお、本実施例においての汚水の供給は、接触曝気槽１
３後方から行なわれるように構成してあるも、これを前
方から行なわれるように構成するもよい（図示せず）。

汚水拡散管１４での滲出細孔は、接触曝気槽１３内での
汚水拡散管１４部分に穿設されており、前記濾材１２中
にエアリフト管１５でのニアリフ゛ト作用、案内管１６
での自然流下作用によって汚水を滲出させる。

そして、散気管１９は、汚水拡散管１４から滲。

出された汚水を効率よく上昇させるよう汚水拡散管１４
の下方に位置させて接触曝気槽１３に貫挿することで設
けてあり、前記ブロワ−１８から供給されるエアを接触
曝気槽１３内での濾材１２中に噴出させる。この散気管
１９でのエアレーションは、連続発生気泡を伴ない、こ
のエアリフトによ・す、濾材１２内に対流を発生させる
ことでし尿汚水を濾材１２に対して満遍なく接触させ、
接触酸化の機能を高いものにする０図示にあっての散気
管１９は、汚水拡散管１４での下方においての左右で計
一対にして配管してあるも、その数は特に限定されない
。

なお、この散気管１９の配置、エアの吐出圧、吐出量、
散気孔数等を必要に応じて適当に組合わせて選択するこ
とで、濾材１２内での大きな対流や複数の渦流を発生さ
せることができる。

第１濾層２１は、接触曝気槽１３外周の接触曝気槽１３
内底部に敷き詰めてあり、その形成素材は、例えば、断
面でほぼＳ字形の合成樹脂製の長尺材を所定長さ、例え
ば２０■程度の長さで輪切りに裁断し、その裁断後の多
数ものを夫々立脚状で平行に整列させた状態で形成する
。

第２ｆｉ層２３は、接触曝気槽１３内での底面から接触
曝気槽１３での開口面位置まで、濾過性、吸着性、浄化
性に優れた、細かい濾材である砂状物を充填することで
形成してある。この第２濾層２３において、汚水拡散管
１４から滲出された汚水は、エアリフト作用で上昇し、
その上昇中に、後述する合成土壌層２６から浸透降下し
てくるバクテリアを増長させる。そして、溶解性有機物
、窒素、リンその他の微量の無機系物質に至るまで嫌気
化させないようにすることができ、好気性バクテリアに
より汚水の酸化、吸着、分解を促進させ、浄化できる。

また、第３濾層２５は、第２濾層２３と同様の素材によ
って形成されており、第２濾層２３と第３濾層２５とは
、その間に敷設した上部スクリーン２４によって区画さ
れている。

一方、下部スクリーン２２は、前記第１濾層２１と第２
濾層２３とを区画し、第２濾層２３中での形成素材の第
１濾層２１への侵入落下を防止する。

なお、下部スクリーン２２、上部スクリーン２４夫々は
、例えば、ポリ塩化ビニリデン系の合成繊維で数十メツ
シュの比較的細かい網目のものとして、平坦な状態にし
て敷設される。

また、上部スクリーン２４は、濾材１２によって浄化さ
れた汚水が気泡に伴なわれながらこの上部スクリーン２
４に到達すると、その下面において汚水を均一化する。

そして、上部スクリーン２４の網目によって気泡を砕き
、汚水の静圧取得を容易にし、上層である合成土壌層２
６への浸透圧を均一にする。

合成土壌層２６は、第３濾１２５上で前記区画壁１内に
積層形成されており、その上面から、上昇してきた清浄
後の汚水を蒸発させる。特に、ユニット本体１１外周に
まで連続して設けることで、処理後の清浄水中に含まれ
る塩分を周囲に分散させる。更に、この合成土壌層２６
には、必要に応じ、潅木その他が植栽されるもので、適
当な植栽物は、清浄水中の塩分を吸収し、周囲の土壌で
の塩害を防止する。

こうした合成土壌層２６としては、例えば、前記第２濾
層２３、第３濾層２５での濾材、すなわち、濾過性、吸
着性、浄化性に優れた、細かい濾材である砂状物を主と
し、通気性が良好なるようにしておく、この砂状物には
、火山灰質土壌、畑土等の黒土で団粒構造の整ったもの
に有機物質及び腐蝕上、黒ボク土を混入させ、更にゼオ
ライト等を混入してもよく、浄化のためのバクテリアの
固定床とするもので、固定されたバクテリアは、第２１
層２３、第３濾層２５中に浸透降下し、エアリフト作用
によって上昇するし尿汚水を効率よく浄化する。

そして、更に、その上層として、黒ボク土を積層してお
くもよい。

集水管２７は、第１濾層２１で浄化された清浄水をユニ
ット本体１１外に排出案内させるもので、ユニット本体
１１底部近傍のユニット本体１１前後壁に貫挿すること
で固定されており、前記集水槽５に連通されている。

以上のように形成されているリサイクルユニット１０は
、本発明装置を設置すべき場所に運搬され、埋設される
ため、配管構造部分が予め組込み構成されている。すな
わち、第３図乃至第５図に示すように、ユニット本体１
１と接触曝気槽１３とを一体的な構造とし、汚水拡散管
１４、散気管１９、集水管２７夫々をユニット本体１１
、接触曝気槽１３での所定位置に貫挿して固定し、ユニ
ット本体１１での前後壁に位置する夫々の配管端末は開
口状にしておく、そして、股！現場において、流量調整
槽４、集水槽５との配置形態に応じていずれか一方の端
末を連結し、いずれか他方の端末を必要に応じ閉塞処理
する。

図において示される符号３１は送水手段、例えば汲上ポ
ンプであり、この送水手段３１は、集水槽５内に集水さ
れた清浄水を便器６でのタンク７に供給するもので、タ
ンク７での水洗水が所定量以下になると自動的に駆動す
る。

また、タンク７には、水道管８が連結されていて、初期
起動で必要とされる水洗水、更に運転後で合成土壌層２
６にて蒸発されることで不足する水量を供給する。

本発明は以上のように構成されており、例えば、一般家
庭で発生したし尿をし尿処理槽２を経て流量調整槽４に
排出すると、ブロワ−１８によるエアリフトでリサイク
ルユニット１０でのエアリフト管１５にて吸上げられ、
案内管１６を介して汚水拡散管１４に供給され、接触曝
気槽１３内に導かれる。すると、汚水は、汚水拡散管１
４での滲出側孔から滲出されて接触曝気槽１３内に収容
した濾材１２中に滲出する。このとき、散気管１９から
噴出されるエアによるエアリフト作用に伴なう連続発生
気泡により、汚水は接触曝気槽１３中で曝気、拡散、上
昇しながら濾材１２によって浄化、すなわち、リサイク
ルユニット１０内でのバクテリアを増長させ、酸化、吸
着、分解させて浄化する。

次いで、上部スクリーン２４を経て第３濾層２５中に浸
透した浄化後の清浄水は、接触曝気槽１３外周での第３
濾層２５下方に設けた第２濾層２３中に浸透下降し、第
２濾層２３にて浄化された後、下部スクリーン２２を経
て第１濾層２１中に至り、集水管２７を経て集水槽５中
に貯留される。

そして、タンク７での水位が所定量以下になると、送水
手段３１の駆動によって集水槽５から汲上げられ、タン
ク７に供給されて水洗水として再利用される。

一方、上部スクリーン２４を経て第３濾層２５中に浸透
した浄化後の清浄水の一部は、この第３濾層２５及び合
成土壌層２６によって更に浄化され、無臭なものとして
大気中に蒸発され、また、合成土壌層２６に植栽された
潅木その他の肥料分として吸収される。

また、合成土壌層２６中に浸透されなし尿中での塩分は
、潅木その他の植栽物の肥料分として吸収され、また、
閘水によって周囲に拡散される。

５発　明　の　効　果コ したがって、本発明によれば、し尿中に含まれる塩分を
汚水処理中で周囲に拡散させ、塩分の濃縮、堆積、集中
を除去し、し尿浄化槽内でのバクテリアに対する塩害を
防止し、浄化後の清浄水を何等の障害なく再利用でき、
しかも、メインテナンスを極めて容易にする優れた効果
を奏する。

すなわち、これは、本発明が、汚水が流入される流量調
整槽４と、この流量調整槽４から供給される汚水を内部
に収容してある接触曝気槽１３へのエアリフト作用で浸
透、浄化させ、汚水中での塩分を植栽可能な上層面（合
成土壌層２６）で分散させ、また、浄化後の清浄水を集
水槽５に排出するリサイクルユニット１０と、浄化後の
清浄水を集水する集水槽５と、集水１５内の清浄水を水
洗用のタンク７に供給させる送水手段３１とを備えたか
らであり、浄化後の清浄水を無駄なく再利用できる。

特に、浄化後の清浄水中に含まれる塩分は、リサイクル
ユニット１０での上層面、すなわち合成土壌層２６に植
栽した潅木その曲によって吸収でき、植栽物の肥料分と
して役立てることができ、しかも、塩分を吸収すること
で、再利用水中での塩分を極めて少なくし、し尿処理槽
２内でのバクテリアに対する塩害を防止し、メインテナ
ンスを極めて容易にする。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は概略フ
ロー図、第２図は要部切欠斜視図、第３図はリサイクル
ユニットの正断面図、第４図は同じ＜（１１！Ｉｌ！Ｉ
ｒ面図、第５図は同じく平面図である。 １・・・区画壁、２・・・し尿処理槽、３・・・供給管
、４・・・流量調整槽、５・・χ集水槽、６・・・便器
、７・・・タンク、８・・・水道管、１０・・・リサイ
クルユニット、１１・・・ユニット本体、１２・・・濾
材、１３・・・接触曝気槽、１４・・・汚水拡散管、１
５・・・エアリフト管、１６・・・案内管、１７・・・
水位調整管、１８・・・ブロワ−１１９・・・散気管、
２１・・・第１濾層、２２・・・下部スクリーン、２３
・・・第２濾層、２４・・・上部スクリーン、２５・・
・第３濾層、２６・・・合成土壌層、２７・・・集水管
、３１・・・送水手段。 特許出願大津　端　久　士

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、汚水が流入される流量調整槽と、この流量調整槽か
   ら供給される汚水を内部に収容してある濾材へのエアリ
   フト作用で浸透、浄化させ、汚水中での塩分を植栽可能
   な上層面で分散させ、また、浄化後の清浄水を集水槽に
   排出するリサイクルユニットと、浄化後の清浄水を集水
   する集水槽と、集水槽内の清浄水を水洗用のタンクに供
   給させる送水手段とを備えたことを特徴とする汚水浄化
   処理装置。 ２、リサイクルユニットは、浄化後の清浄水の一部をリ
   サイクルユニットの埋設場所での上層面で蒸発させるよ
   うになっている特許請求の範囲第１項記載の汚水浄化処
   理装置。 ３、リサイクルユニットは、上部開放の箱形状のユニッ
   ト本体と、このユニット本体内に配置されて、同じく上
   部開放の箱形状で、濾材が収容されている接触曝気槽と
   、多数の滲出細孔が穿設され、接触曝気槽に貫設されて
   いる汚水拡散管と、この汚水拡散管から滲出した汚水を
   エアリフト作用で上昇させるエアを強制噴出する散気管
   と、接触曝気槽外周で、ユニット本体内底部に形成され
   た空隙率が高い第１濾層と、この第１濾槽上部を覆う網
   目がある下部スクリーンと、この下部スクリーン上で、
   接触曝気槽開口面までで形成された空隙率が小さい第２
   濾層と、接触曝気槽開口面位置で、この開口面及び第２
   濾層上面を覆うよう敷設された網目がある上部スクリー
   ンと、この上部スクリーン上でユニット本体開口面まで
   に形成された空隙率が小さい第３濾層と、ユニット本体
   全域を覆う合成土壌層と、浄化後の清浄水を第１濾層か
   ら排出する集水管とを備えている特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の汚水浄化処理装置。 ４、散気管は、汚水拡散管の下方に位置している特許請
   求の範囲第３項記載の汚水浄化処理装置。 ５、合成土壌層は、ユニット本体外周にまで連続して設
   けられている特許請求の範囲第３項または第４項記載の
   汚水浄化処理装置。