JPH03232587A - 小型処理浄化槽 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、処理対象人員５０人以ドの小型処理浄化槽、
特に、微生物を用いて汚水の浄化を図る浄化槽に関する
。

〔従来の技術〕

従来、処理対象人員５０人以下の小型の浄化槽としては
、接触ばっ見方式のものがほとんどである。

この方式の概略フローの１例か第１０図に示される。こ
の図に示されるように接触ばっ見方式の浄化槽は、汚水
流入側から、嫌気濾床槽１００、接触ばっ気槽１１０、
沈澱槽１２０および消毒槽１３０を備えている。

この方式の浄化槽において、汚水は、まず嫌気濾床槽１
００へ流入させられ、流入汚水中の浮遊物等の大部分は
ここに分離貯留される。この一方で、浮遊物が分離され
た処理水は次の接触ばっ気ｔ！１１０に移流される。

接触ばっ気槽１１０には、波板状、ハニカム状、網様長
円筒状等の接触材が充填されている。この槽１１０て処
理水をばっ気することによって、処理水は接触材の表面
に付着する微生物の作用で処理され、ついで沈澱＃ｆ！
１２０に移流されてここで上澄水と沈澱汚泥とに分離さ
れる。

上澄水はさらに消毒後放流され、沈澱槽１２０での沈澱
汚泥は接触ばっ気槽１１０または嫌気濾床槽１００に移
送される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、かかる従来の接触ばっ置方式では、後段
に相当容量の沈澱槽１２０が必要であり、装置自体かコ
ンパクトにならないというシステム自体の問題が生じて
いた。また、従来の波板等の接触材を備える接触ばっ気
槽の処理性能を向上させることによる装置の小型化も要
望されていた。

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものでその目的
は、ＢＯＤ除去率等の処理性能にすくれ、しかもコンパ
クトな小型処理浄化槽を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため本発明は、処理対象人員５０人
以下の小型処理浄化槽であって、該装置内には、好気的
に浄化処理する生物膜濾過槽が備えられ、該生物膜濾過
槽は、微生物による生物的処理および物理的濾過を行な
う多数の多孔質担体が充填された生物膜濾過層を備える
ように構成した。

〔作用〕

本発明の小型処理浄化槽に備えられた生物膜濾過槽内に
は、多孔質担体か多数充填されており、この担体に付着
した微生物による有機物の分解、ならびに、担体粒子間
と広い生物膜表面への吸着とによる濾過作用により、処
理原水は効率よく浄化される。

〔実施例〕

本発明の好適な一実施例を第１図乃至第９図に基づいて
詳細に説明する。

本発明の小型処理浄化槽（以下、単に浄化槽と称す）は
、原水ｔ！Ｒ１生物膜濾過槽Ｓ１および処理水ｆｆ１Ｔ
を有し、コンパクトに一体にまとめられでいる。

原水槽Ｒは低水位（Ｌ、Ｗ、Ｌ）の位置に開口１０を設
けた仕切壁１によって連通し、また仕切られた第１原水
ＷＪＲおよび第２原水槽Ｒ２から構成されており、画室
ともに嫌気性微生物で処理したＨ織物や大きなゴミを除
去する濾床３ａ。

３ｂを備え、濾床３ａ、３ｂの下方に空間かそれぞれ設
けられている。第１原水槽Ｒ１には汚水である原水を流
入させる流入口５、この流入口５につながる下方および
側面に開口部を有した導水管７が設けられ、この導水管
７の下方の開口部の真下であって濾床３ａより上方には
導水管７の水流を一箇所に集中させず、周囲へ拡散させ
槽内の水を攪拌させないため、阻流板９が設けられてい
る。

また、第１原水槽Ｒと第２原水槽Ｒ２とを仕■ 切る仕切壁１に沿って鉛直に濾床３より下方に延在し、
そこに開口している掃除筒１３が設けられている。この
掃除筒１３は、掃除の際にこの掃除筒１３の底まで図示
しない掃除ポンプのノズルを挿入するためのものである
。

第２原水槽Ｒ２には、濾床３ｂの直く上に間欠定量ポン
プ１５が設置され、この間欠定量ポンプ１５の水の吸入
口１７は一方向バルブ１９を介して濾床３ｂの上面内部
へ下方に向けて開口している。この間欠定量ポンプ１５
はパイプ１１に電磁弁２１を介して接続されたポンプ用
ブロワ−２３によって作動される。この吸入管水平部２
０の位置より第２原水槽Ｒ２の水位か低いとき（低水位
。

Ｌ、Ｗ、Ｌ）には生物膜濾過槽Ｓには水が送られず、こ
れより多いときのみ送られる。また、第１原水槽Ｒ１の
水位が高水位（Ｈ，Ｗ、Ｌ）となったときには、図示し
ない手段で汚水が流入するのを阻止する手段が設けられ
るが、この手段がとれないものはこれを許容しうる大き
さの浄化槽を採用する。従って、汚水か導水管７へ流れ
込んでくる量に増減があっても間欠定量ポンプ１５によ
ってオーバーフロー式でなくパイプ２５を介して間欠定
量的に生物膜濾過槽Ｓに送られ、常に安定した処理がで
きる。

生物膜濾過ＷＪＳは、生物膜濾過層４５を備えており、
この濾過層４５の中には、多数の粒状多孔質担体が充填
されており、微生物を高濃度に付着増殖させるのに最適
な構造をしている。この生物膜濾過槽Ｓでは好気性生物
処理及び物理的濾過が同時に行われ、主に、有機物及び
ＳＳが除去されるようになっている。

すなわち、生物膜濾過層４５内に充填された担体に付着
する微生物により生物処理が行なわれるとともに、充填
担体粒子間に形成された隙間と広い生物膜表面への吸着
とによる物理的濾過が行なわれる。

さらに生物膜濾過槽Ｓについて詳述すると、生物膜濾過
槽Ｓには、第２原水槽Ｒ２と生物膜濾過槽Ｓとを仕切る
仕切壁２９の上方位置にパイプ２５の開口２７が設けら
れ、さらに上方には、逆洗時に生物膜濾過槽Ｓて増加し
溢れた処理水が第１原水ｔ！Ｒ１へ戻される逆洗排水パ
イプ３１の開口３３が設けられ、他端は導水管７に接続
されている。また、底部近くには第２図に示す曝気用ブ
ロワ−３５に接続された曝気・逆洗用パイプ３７が枠組
されて設けられ、この枠組された部分には多くの孔が設
けられている。そして、曝気・逆洗用バイブ３７の枠組
部の上方又は下方位置およびパイプ２５の開口２７の近
傍の上下両方にロスドル３９．４１が設けられ、この間
に好気性微生物を付着させた粒状の多孔質セラミックス
からなる多数の担体４３を充填して生物膜濾過層４５を
形成している。この担体４３は５〜５０μの細孔を設け
た直径２〜１０關の球状体で、多孔質であるため、比表
面積、細孔容積が大きく微生物の付着増殖に最適構造を
もっており、御生物を高濃度に保持できる。また、比重
も１に近く、少々の流れによっても位置を変え攪拌がな
される。すなわち、逆洗動力が極めて少なくてもよい。

このような多孔質セラミックス担体４３の具体的材料と
しては、例えば、ゼオライト、鉱滓、無煙炭、抗火石、
天然鉱物、粒状泡ガラス、ＣＢ濾材、アクチノライト等
が挙げられる。さらにこの生物膜濾過槽Ｓの底部でロス
ドル３９より下、すなわち生物膜濾過層４５よりＦ側に
開口し、生物膜濾過層４５により浄化処理された処理水
を処理水槽Ｔへ供給するとともに、逆洗時には処理水槽
Ｔの処理水を生物膜濾過ＷＩＳへ逆送するパイプ４７が
設けられている。

仕切壁４９．５１で仕切られた処理水槽Ｔには、パイプ
４７の他端か底部まで延び、そこに処理水を逆送させる
逆洗ポンプ５３が取り付けられている。また、パイプ４
７の中間位置にはエルボ管５５が設けられ、生物膜濾過
槽Ｓて処理された処理水を処理水槽Ｔに放出している。

この処理水をオーバーフローさせて放流するため、小室
５７゜５９．６１が設けられ、小室６１に設けられた放
流口６３から放流している。小室５９．６１のいずれか
には薬筒６５が設けられ、有機物が処理された処理水を
中和、殺菌等を行なっている（第１゜２．９図参照）。

次に、このような浄化槽を用いた汚水の処理方法につい
て説明する。

家庭用雑排水である汚水を処理するように適用された浄
化槽の場合について説明すると、家庭では洗面、炊事、
洗濯、風呂等使用する時間、使用量等によって浄化槽に
流入する汚水量は一定ではない。しかし、朝の７〜８時
、夕方の６時がら７時頃等の２．３の大きなピークを除
けば短時間に急激な流入はない。したかって、浄化槽の
大きさは、このピークを受は入れてきるものにしている
。

汚水は流入口５から導水管７を通り、阻流板９によって
広げられて濾床３ａに撒かれて原水槽Ｒの第１原水槽Ｒ
１に送られる。原水は、水位が上昇し、導水管７の途中
まできたときには側面の開口部から流出する。汚水が濾
床３ａを通過するとき、この濾床３ａには嫌気性の微生
物か付着しており、ここで有機物の分解、吸着が行なわ
れる。

通過した水は第２原水槽Ｒ２の水位を上げていき、同様
に濾床３ｂで有機物の分解、吸着かなされる。

水位が吸入管水平部２０を越えた後には電磁弁２１が開
放され、ポンプ用ブロア２３の圧力がパイプ１１を通し
て間欠定量ポンプ１５を作動させる。この間欠定量ポン
プ１５によって汚水は流入量に関係なく定量で生物膜濾
過槽Ｓへ送り出す。

したがって、流入量か多いときには原水槽Ｒの水位が高
水位（Ｈ，Ｗ、Ｌ）の線以内で上昇する。

バイブ２５て送られた水は開口２７から生物膜濾過槽Ｓ
に入り、生物膜濾過層４５を下向流で通過させる。この
生物膜濾過層４５内には球状多孔質セラミックスからな
る多数の担体４３が充填されており、この中を曲折しな
から下降する。ところで、このとき、曝気用ブロワ−３
５が作用し、底部に枠組された曝気・逆洗用パイプ３７
がら空気の気泡が吹き出され、上昇する。この気泡は、
担体４３に衝突しながら曲線的に上昇するので、急激に
粗大化せず滞留時間も長くなり、高い酸素利用率か得ら
れるため、高負荷運転か可能である。

このように生物膜濾過層４５て原水と空気とを自流接触
させることにより、接触曝気をし、汚水への高い酸素溶
解を図り、生物酸化機能を高めて有機物の分解や微生物
の増殖をするとともに、担体粒子間と広い生物膜表面へ
の吸着とによる濾過ｎ用により、より効率的に浄化し処
理水とする。

したがって、生物膜濾過層４５て有機物は吸着捕捉され
る。そして後述するように一定時間経過毎に逆洗される
ので、底部に沈澱することはほとんとない。

処理水はバイブ４７によってエルボ管５５の開口から処
理水槽Ｔへ送り込まれる。ここに送り込まれた処理水は
水位か上昇し、小室５７，５９゜６１を経て放流口６３
から放流される。この間、小室５７からオーバーフロー
した処理水は薬筒６５からの薬注によって中和や殺菌が
なされることによって放流される。

この放流は、間欠定量ポンプ１５による水の供給により
、処理スピードは設定されており、この設定は生物膜濾
過槽Ｓの生物膜濾過層４５の処理能力によって設定され
ている。したがって、常に安定した処理水の水質を確保
できる。汚水の処理の結果、生物膜濾過層４５の担体４
３には有機物や増殖微生物が付着しており、これか担体
４３から外れて沈澱か始まる前に、逆洗ポンプ５３を作
動させると処理水槽Ｔ内に溜っている処理水かバイブ４
７中を逆流して、生物膜濾過槽Ｓの底部から１１物膜濾
過層４５内を吹き上がる。

この上昇流によって、生物膜濾過層４５内に付着捕捉さ
れている増殖微生物等は、曝気ブロワ３５から曝気・逆
洗用バイブ３７を介して吹き出される気泡と相俟って除
去され、逆洗排水中に浮遊する。ここに生物膜濾過層４
５は多孔質セラミ・クスの多数担体４３であり、比重か
１に近いことから、担体４３は舞い上かり、互に衝突し
合うことになり、捕捉していた増殖微生物を離脱させる
ことになり、洗われることとなる。

逆洗ポンプ５３て処理水槽Ｔの処理水か送り込まれるた
め、生物膜濾過槽Ｓの水位は上昇し、浮遊している増殖
微生物とともに逆洗排水として上方の開口３３から逆洗
排水パイプ３］によって導水管７に送られ、第１原水槽
Ｒ，に戻される。この逆洗排水は濾味３を通過し、再度
嫌気性微生物により分解される。

この逆洗を所定時間経過毎に行い生物膜濾過層４５を洗
滌して、分解、吸着能力を復帰させ原水槽Ｒへ増殖微生
物等を戻し、原水槽Ｒの掃除筒１３から掃除ポンプのノ
スルを挿入して定期的に増殖汚泥を抜き取り、処理をす
る。

この逆洗か終った後には、原水槽Ｒへの汚水の流入が続
き、平常の浄化処理が行われる。本例のように家庭用雑
排水の場合には、例えば１目に１度、午前２時頃に逆洗
することで足りる。

なお、本発明の浄化槽は、いわゆる単独処理または合併
処理のいずれにも適用されるものである。

次いて、具体的実験例を以下に示し、本発明をさらに詳
細に説明する。

実験例１ 平均ＢＯＤ濃度２４０ｍｇ／ｉ）の原水を第１図に示さ
れる本浄化槽で処理し、各処理槽でのＢＯＤ濃度の変化
を測定した。

その結果、原水槽Ｒによる嫌気処理後の平均ＢＯＤ１１
度に！、１４４　、　７　ｍｇ／　ＩＩ　、生物膜濾過
１１による好気処理後の平均ＢＯＤ濃度は１２．０ｍｇ
／ｇとなった。これにより、生物膜濾過槽てのＢＯＤ除
去率は、９１．７９６と極めて高い除去率を達成でき、
しかも最終ＢＯＤｍ度を２０．０ｍｇ／Ｉ）以下に低減
できることが確認された。

この実験において、ＳＳａ度を同時にａ定したところ、
流入する原水ＳＳａ度は２４０ｒｎｇ／Ｉ）、原水槽Ｒ
による嫌気処理後の平均ＳＳ濃度は３９、　６ｍｇ／Ｉ
　、生物膜濾過槽による好気処理後の平均ＳＳａ度はＬ
ｌ、Ｏｍｇ／ｆ）であり、ＳＳも充分に除去されること
が確認された。

加えて脱窒素、脱リン効果も有することが確認された。

実験例２ 本発明の浄化槽を用いて、ＢＯＤ−ＭＬＳＳ負荷、ＢＯ
Ｄ面積負荷を求めた。

生物膜濾過槽内のＭＬＳＳは６５００ｍｇ／ｌ）てあっ
たことから、ＢＯＤ−ＭＬＳＳ負荷は０　、　１３　ｋ
ｇ　Ｂ　ＯＤ　／　ｋｇ−Ｍ　Ｌ　Ｓ　Ｓ−ｄ　ａ　ｙ
か求められた。この値は通常の活性汚泥のＢＯＤＭＬＳ
Ｓ負荷と比較しても半分以下である。

また、比表面積よりＢＯＤ面積負荷を求めたところ次頁
上記の表−１に示される結果が得られた。

表−１ 処理方式別ＢＯＤ面積負荷 これらの結果より、生物膜濾過槽に充填されている多孔
質セラミックスは、微生物付着に最適な構造を有してい
ることかわかる。

実験例３ 生物膜濾過槽の内に充填された担体の有無によるＫＬ　
　値（酸素移動効率）を測定した。

測定点は、生物膜濾過槽の上部（担体充填時は、担体よ
り上の溶液部）Ａ点と、中間部（担体充填時は担体の中
間部）Ｂ点の２点とし、担体としては、平均径８順の多
孔質セラミックを用いた。

測定結果を下記表− ２に示す。

この結果より、多孔質セラミックスを生物膜濾過槽に充
填することによって４〜５倍のＫＬ　　値か得られた。

〔発明の効果〕

上記の実験結果より本発明の効果は明らかである。

すなわち、本発明の小型処理浄化槽には、多数の多孔質
担体か充填された生物膜濾過層を有する生物膜濾過槽か
備えられており、このものは極めて高いＢＯＤ除去性能
およびＫＬ　　値を有し、逆にＢＯＤ−ＭＬＳＳ負荷は
少ない。

従って、浄化槽の高性能化に伴なう大幅な装置のコ、ン
バクト化か図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の浄化槽の概略構成分解図、第２図はさ
らに槽毎に分解した第１図と同様な概略構成図、第３図
は一部欠載した浄化槽の全体斜視図、第４図は生物膜濾
過槽の一部欠載した斜視図、第５図は浄化槽の平面図、
第６図は第５図のＶ［−Ｖ［断面図、第７図は処理水槽
の概略構成図、第８図は並列した生物膜濾過槽と処理水
槽とを見せる概略構成図、第９図は処理水槽の要部斜視
図、第１０図は従来の接触ばっ置方式浄化槽の概略フロ
ー図である。 Ｒ（Ｒ，Ｒ２）・・・原水槽、Ｓ・・・生物膜濾過槽、
Ｔ・・・処理水槽、１５・・・間欠定量ポンプ、２５・
・・バイブ、３１・・・逆洗排水パイプ、３７・・・曝
気・逆洗用バイブ、４５・・・生物膜濾過層、４７・・
・パイプ、５３・・・逆洗ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、処理対象人員５０人以下の小型処理浄化槽であって
   、 該装置内には、好気的に浄化処理する生物膜濾過槽が備
   えられ、 該生物膜濾過槽は、微生物による生物的処理および物理
   的濾過を行なう多数の多孔質担体が充填された生物膜濾
   過層を有することを特徴とする小型処理浄化槽。 ２、請求項１記載の多孔質担体が多孔質セラミックス担
   体であることを特徴とする請求項１記載の小型処理浄化
   槽。