JPH04317796A - 浄化槽およびその運転方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浄化槽に関し、特に一
次処理と二次処理の間に流量調整槽を設けて、一次処理
から二次処理への処理水の量を制御するようにした浄化
槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の浄化槽にあっては、浄化槽構造基
準に規定される２０１人以上のような比較的大規模のも
のでは、流量調整槽を設け、流入水を一旦貯留し、ポン
プと計量タンクの組み合わせで移送水量を均等化して、
二次処理に移送していた。

【０００３】具体的には、図５に示すように、二次処理
の上流側にある流量調整槽１０内に配置されたポンプ１
２で処理水を計量タンク１４に汲み上げ、計量タンク１
４内の三角堰１６で二次処理への流量（矢印Ａ）を調整
し、余剰の処理水（矢印Ｂ）は流量調整槽１０内に返送
していた。この場合、流量調整槽１０内の処理水は、流
入水（矢印Ｃ）と二次処理への流量（矢印Ａ）により、
最高水位ＨＷＬと最低水位ＬＷＬとの間で変動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の流量調整に関し
ては、以下のような問題点があった。

【０００５】すなわち、流量調整をしないものにあって
は、規模が小さい程、流入水量のピークが大であり、ピ
ーク時は流入水の一部が二次処理を素通りすることもあ
って、放流水質を悪化させる原因となっていた。また、
流量調整をしようとしても、小規模施設では均等化すべ
き流量は微少であり、この流量に見合う信頼性のある小
形汚水ポンプがないこと、またやむを得ず大きなポンプ
を適用すると、計量タンクが不釣合に巨大になってしま
うという問題点があった。さらに、均等化すべき流量が
微少量であるため、計量タンクの三角堰にちょっとした
異物の付着でも移送量は大幅に変わってしまうなどの問
題点があった。

【０００６】従来では５０１人以上であった流量調整槽
方式が、平成３年２月告示され同４月に実施された浄化
槽構造基準の改正では、２０１人以上の規模にまで導入
するようになったが、２００人以下に適用できなかった
理由は、前述の問題点があった為である。

【０００７】一方、従来の脱窒運転にあっては、以下の
ような問題点があった。

【０００８】生活排水から窒素を除去することは、河川
、湖沼、海域の富栄養化を防止する重要な方策であるが
、浄化槽によって窒素を除去する主要な方法の一つとし
て、生物学的な脱窒法がある。

【０００９】この方法は、排水中のアンモニア態の窒素
を曝気槽で酸化して、硝酸態の窒素に変え、一次処理に
戻して水素付加の還元反応によって窒素を遊離させ、窒
素ガスとして空気中に放散させるものであるが、ここで
は、循環させる水量が重要な要素となる。すなわち、循
環量が多過ぎると、一次処理での嫌気分解を損なうとと
もに、分離した浮遊物質を押し流すことにもなる。

【００１０】このため、脱窒運転でも循環量の流量調整
が必要となり、前述したポンプと計量タンクの方式が用
いられているので、小規模施設では同様な問題が生じて
いる。

【００１１】従って、浄化槽の水質安定化と脱窒には流
量調整と硝化液の循環が重要である。

【００１２】本発明は、小規模であっても、汚水汚物ポ
ンプを使用して流量調整を可能とする浄化槽構造を提供
することを目的とする。また、本発明は、二次処理の流
量調整と硝化液の適正循環を１台のポンプで同時に行う
ことも目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の浄化槽は、順次配置された嫌気濾床槽また
は沈澱分離槽と、流量調整槽と、曝気槽と、沈澱槽と消
毒槽とを有し、嫌気濾床槽または沈澱分離槽から流量調
整槽に入った処理水を曝気槽に移送する流量調整ポンプ
を流量調整槽内に設け、さらに沈澱槽から上澄水を消毒
槽に移送する定量ポンプを設けたことを特徴とする。な
お、曝気槽は接触曝気槽が適している。

【００１４】さらに、本発明の浄化槽は、曝気槽または
沈澱槽から嫌気濾床槽または沈澱分離槽へのオーバフロ
ー管を設けるのが好ましい。

【００１５】また、本発明の方法では、順次配置された
嫌気濾床槽または沈澱分離槽と、流量調整槽と、曝気槽
と、沈澱槽と消毒槽とを有する浄化槽の運転方法におい
て、嫌気濾床槽または沈澱分離槽から流量調整槽に入っ
た処理水を曝気槽に移送する流量調整ポンプを流量調整
槽内に設け、さらに沈澱槽から上澄水を消毒槽に移送す
る定量ポンプを設けた浄化槽において、流量調整ポンプ
を間欠的に運転し、処理水の放流を定量ポンプにより定
量的に行い、そして、流量調整ポンプと定量ポンプの移
送量に差を設け、その差量を曝気槽または沈澱槽からオ
ーバフローによって嫌気濾床槽または沈澱分離槽に返送
するようにして浄化槽を運転する。さらに、間欠運転は
、タイマの運転時間調整で移送量を調節するようにして
行うのが好ましい。

【００１６】

【作用】上記のように構成された浄化槽で汚水を処理す
ると、一次処理と二次処理の間に流量調整槽を設けるの
で、一次処理側で短時間に大容量の汚水流入があっても
、一旦流量調整槽に貯留し且つ流量調整ポンプで二次処
理への排出を間欠定時間運転によって定量に維持できる
。従って、二次処理では水位がわずか上昇するだけで二
次処理の滞留時間は平均に保たれる。

【００１７】さらに、ポンプ流入の都度、過剰移送分に
相当する接触曝気水がオーバフローによって、一次処理
に戻されるため、脱窒運転と同時に接触材から剥離した
浮遊物質（ＳＳ）も移送できる。すなわち、流量調整ポ
ンプの移送量と定量ポンプの処理量の差量相当分の接触
曝気内処理水を硝化液としてオーバフロー管で一次処理
に戻して循環させることになり、これにより一次処理で
脱窒処理が行われる。

【００１８】家庭用規模でも、流量調整ポンプに一般的
な汚水汚物ポンプが適用できる。

【００１９】流量調整ポンプと定量ポンプを使用する結
果、循環量はタイマのセットだけで自由に調整できるの
で、最適循環量を維持することは容易である。

【００２０】

【実施例】家庭用合併処理５人槽に本発明を適用した実
施例について図面を参照して説明する。

【００２１】図１〜図２は、嫌気濾床接触曝気方式浄化
槽に本発明を適用した実施例を示す概念図である。

【００２２】浄化槽は、嫌気濾床槽２０、流量調整槽３
０、接触曝気槽４０、沈澱槽５０及び消毒槽６０で構成
される。嫌気濾床槽２０における処理を一次処理と呼び
、接触曝気槽４０、沈澱槽５０及び消毒槽６０における
処理を二次処理と呼ぶ。そして、本発明では、一次処理
と二次処理の間に流量調整槽３０を設ける形になる。

【００２３】嫌気濾床槽２０が第１嫌気濾床槽２０ａと
第２嫌気濾床槽２０ｂとからなり、流入口２２から流入
（矢印Ｅ）した汚水は第１嫌気濾床槽２０ａに流入し、
濾材２４ａ中を流下し、移流管２６ａを経て連通口２８
ａから第２嫌気濾床槽２０ｂに移流し、濾材２４ｂ中を
流下し、移流管２６ｂを経て連通口２８ｂから流量調整
槽３０に入る。

【００２４】流量調整槽３０にある流量調整ポンプ３２
により処理水が流量調整槽３０から接触曝気槽４０に入
る。

【００２５】流量調整槽３０の低水位検出に使用される
フロートスイッチ付きの流量調整ポンプ３２の一例を図
３に示す。フロートスイッチ付きのポンプ３２は、ポン
プ本体３２ａに取り付けられたフロート３２ｂが、図中
仮想線で示すように、上限にあるときにスイッチが働い
て起動して、放出口３２ｃに揚水し、図中実線で示すよ
うに下限にあるとき停止する。本実施例では、フロート
３２ｂの下限が流量調整槽３０の最低水位ＬＷＬに対応
する。さらに、フロート３２ｂによる運転に加えて、流
量調整槽３０の最高水位ＨＷＬと最低水位ＬＷＬの間で
タイマ運転を行う。このように、本発明では廉価なフロ
ートスイッチ付きのポンプ３２が使えるので、高価な電
極等の計装設備は不要となる。

【００２６】接触曝気槽４０では、接触材４２に付着生
育する生物膜によって処理水が浄化されると共に、散気
装置４４により曝気処理される。すなわち、散気装置４
４の送気管４４ａを介して送り込まれた空気が、散気管
４４ｂから出て処理水を曝気処理する。接触材４２に付
着肥厚した汚泥は処理水の流れで剥離して浮遊物質とな
るが、脱窒用循環水と共に一次処理に戻されて貯留され
る。

【００２７】接触曝気された処理水は、接触曝気槽４０
の底部にある連通口４６から沈澱槽５０に入り、ここで
も剥離汚泥が沈降して、上澄液が上澄液槽５２に入る。 上澄液槽５２内の上澄液が定量排出ポンプ５４により消
毒槽６０に送られ、消毒された処理水がここから放出（
矢印Ｆ）される。従って、処理水の放流は、沈澱槽５０
の上澄液を定量的に放出することで行うことになる。

【００２８】定量排出ポンプ５４には特公昭５７−５５
９３に示されるものが使用できる。なお、定量排出ポン
プ５４の代わりに実開昭６３−１６８１１に示される濾
過装置を使用してもよい。

【００２９】一方、接触曝気槽４０の上部に開口するオ
ーバーフロー管７０が、第１嫌気濾床槽２０ａにまで伸
びて第１嫌気濾床槽２０ａの上部に開口する。従って、
接触曝気槽４０内の処理水の水位がオーバーフロー管７
０にまで達すると、処理水が第１嫌気濾床槽２０ａに流
れ込む。従って、処理水内の浮遊物質（ＳＳ）も処理水
と共に第１嫌気濾床槽２０ａに送り返され、分離して貯
留される。また、第１嫌気濾床槽２０ａに送り返された
処理水は硝化されているので、流入汚水と混合されるこ
とにより、脱窒作用も起こり、処理水中の窒素分も除去
される。

【００３０】本実施例の浄化槽の運転の一例を図４に従
って説明する。

【００３１】第１嫌気濾床槽２０ａへの流入汚水の量を
１Ｑとし、オーバーフロー管７０を介して接触曝気槽４
０から第１嫌気濾床槽２０ａへ返送する処理水の量を１
Ｑとして、量２Ｑの処理水が第１嫌気濾床槽２０ａから
連通口２８ａを介して第２嫌気濾床槽２０ｂへ入り、そ
して、流量調整槽３０へ連通口２８ｂを介して入り、流
量調整ポンプ３２で流量調整槽３０から接触曝気槽４０
へ送られる。接触曝気槽４０から、前述のように量１Ｑ
がオーバーフロー管７０を介して第１嫌気濾床槽２０ａ
へ返送されると共に、量１Ｑが、沈澱槽５０に入り、消
毒槽６０を経て、放出される。前述のように消毒槽６０
に入る量１Ｑは定量排出ポンプ５４で制御されるので、
沈澱槽５０に入る量１Ｑが決められる。なお、沈澱槽５
０と接触曝気槽４０の底部が連通しているので、沈澱槽
５０から接触曝気槽４０へ汚泥が返送される。

【００３２】従って、本実施例では、流量調整ポンプ３
２の移送量２Ｑと定量排出ポンプ５４の処理量１Ｑの差
量相当分の接触曝気によって硝化された液をオーバフロ
ー管７０で一次処理に戻して循環させることになり、こ
れにより、脱窒と浮遊汚泥（ＳＳ）の移送が行われる。 従って、脱窒循環のための専用ポンプ装置は不要となる
。

【００３３】本実施例の浄化槽の運転では、流量調整ポ
ンプ３２の運転が、定量排出ポンプ５４の運転に対応し
て流量調整槽３０から接触曝気槽４０への移送量が平均
流入汚水量１Ｑと循環量１Ｑの合計となるように間欠的
に行われ、移送量の調節の為の流量調整ポンプ３２の運
転時間の調整は、例えばツインタイマまたはサイクルタ
イマプラスサブタイマの調整によって行われる。従って
、循環量はタイマのセットだけで自由に調整できるので
、最適循環量を維持することは容易となる。

【００３４】流量調整ポンプ３２の揚水量は、１Ｑを１
ｍ３　とすれば、流量調整ポンプ３２が２Ｑの量を３０
分毎に排出すると仮定すると、１回の排出量は０．０４
２ｍ３　で、１回の排出時間を１４秒とすれば、流量調
整ポンプ３２の容量は１８０リットル／分となる。この
ような間欠運転では、平均汚水量が０．７リットル／分
なので、平均汚水量の百倍以上の容量を持つポンプを流
量調整ポンプ３２に適用できることになり、一時（１４
秒）に０．０４２ｍ３　の量が接触曝気槽４０へ移流す
るが、定量排出ポンプ５４の排出流量は０．７リットル
／分なので、二次処理の水位は上昇する。例えば、二次
処理の水面積が０．７ｍ２　であったとすると、定量排
出ポンプ５４が３０分かかって排出する量（０．０００
７ｍ３　／分×３０分＝０．０２１ｍ３　）だけ二次処
理の水位を上げて貯留し、残余分をオーバーフローによ
って一次処理に戻せばよい。この水位上昇分は０．０２
１ｍ３　÷０．７ｍ２　＝０．０３ｍであり、微か３ｃ
ｍである。この結果、家庭用規模でも流量調整ポンプは
汚水汚物ポンプが適用できると共に、従来では流量調整
に必須であった計量タンクは不要となる。

【００３５】本実施例の浄化槽では、一次処理と二次処
理の間に流量調整槽３０を設けるので、短時間に大容量
の汚水流入があっても、二次処理への排出が定量に維持
できるため、二次処理では水位がわずか上昇するだけで
二次処理の滞留時間は平均に保たれる。さらに、消毒槽
への定量排出には、二次処理側の水位変動幅が少なく、
移送水が処理水であり、浮遊物質（ＳＳ）が少ないため
に、詰りの心配がなく、小形定量排出ポンプの適用が容
易となる。

【００３６】なお、定量排出ポンプとしては、可動部を
有さないので浄化処理用移流装置に好適なものが特公昭
５７−５５９３に示されている。

【００３７】また、本実施例の浄化槽では、万一、流量
調整ポンプ３２が故障しても流量調整槽３０の高水位オ
ーバーフローによって、基準型浄化槽とほぼ同等の浄化
ができる。

【００３８】以上に説明した本実施例は、合併処理５人
槽の例であるが、本発明が更に大きい規模の処理にも適
用できることは言うまでもない。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００４０】１）流量調整ポンプは、間欠運転によって
、平均汚水量の百倍以上の容量を持つポンプを適用して
も処理系統に悪影響を及ぼすことがない。

【００４１】２）短時間に大容量の移流があっても排出
が定量であるため、水位がわずか上昇するだけで二次処
理の滞留時間は平均に保たれる。

【００４２】３）家庭用規模でも流量調整ポンプは汚水
汚物ポンプが適用できる。

【００４３】４）従来では流量調整に必須であった計量
タンクは不要となる。

【００４４】５）ポンプ流入の都度、過剰移送分に相当
する接触曝気水がオーバフローによって、一次処理に戻
されるため、脱窒運転と同時に剥離した浮遊物質（ＳＳ
）も移送できる。

【００４５】６）循環量はタイマのセットだけで自由に
調整できるので、最適循環量を維持することは容易であ
る。

【００４６】７）脱窒循環のための専用ポンプ装置は不
要となる。

【００４７】８）定量排出には水位変動幅が少なく、移
送水が処理水であり、浮遊物質（ＳＳ）が少ないために
、定量排出ポンプの適用が容易となる。

【００４８】９）流量調整槽の低水位検出には、フロー
トスイッチ付きのポンプがそのまま使えるので、高価な
電極等の計装設備は不要となる。

【００４９】１０）万一、流量調整ポンプが故障しても
流量調整槽の高水位オーバーフローによって、基準型浄
化槽とほぼ同等の浄化ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を適用した嫌気濾床型浄化槽
を示す概略側断面図である。

【図２】図１の浄化槽の概略平面図である。

【図３】図１の浄化槽に使用される流量調整ポンプの作
動を示す説明図である。

【図４】図１の浄化槽の運転を説明するフローチャート
である。

【図５】従来の流量調整槽の一例を示す側断面図である
。

【符号の説明】

１０　　流量調整槽 １２　　ポンプ １４　　計量タンク １６　　三角堰 ２０　　嫌気濾床槽 ２０ａ　　第１嫌気濾床槽 ２０ｂ　　第２嫌気濾床槽 ２２　　流入口 ２４ａ、２４ｂ　　濾材 ２６ａ、２６ｂ　　移流管 ２８ａ、２８ｂ　　連通口 ３０　　流量調整槽 ３２　　流量調整ポンプ ３２ａ　　ポンプ本体 ３２ｂ　　フロート ４０　　接触曝気槽 ４２　　接触材 ４４　　散気装置 ４４ａ　　送気管 ４４ｂ　　散気管 ４６　　連通口 ５０　　沈澱槽 ５２　　上澄液槽 ５４　　定量排出ポンプ ６０　　消毒槽 ７０　　オーバフロー管

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　順次配置された嫌気濾床槽または沈澱
   分離槽と、流量調整槽と、曝気槽と、沈澱槽と、消毒槽
   とを有し、嫌気濾床槽または沈澱分離槽から流量調整槽
   に入った処理水を曝気槽に移送する流量調整ポンプを流
   量調整槽内に設け、さらに沈澱槽から上澄水を消毒槽に
   移送する定量ポンプを設けたことを特徴とする浄化槽。
2. 【請求項２】　　さらに、曝気槽または沈澱槽から嫌気
   濾床槽または沈澱分離槽へのオーバフロー管を設けた請
   求項１記載の浄化槽。
3. 【請求項３】　　曝気槽が接触曝気槽である請求項１記
   載の浄化槽。
4. 【請求項４】　　順次配置された嫌気濾床槽または沈澱
   分離槽と、流量調整槽と、曝気槽と、沈澱槽と、消毒槽
   とを有する浄化槽の運転方法において、嫌気濾床槽また
   は沈澱分離槽から流量調整槽に入った処理水を曝気槽に
   移送する流量調整ポンプを流量調整槽内に設け、さらに
   沈澱槽から上澄水を消毒槽に移送する定量ポンプを設け
   た浄化槽において、流量調整ポンプを間欠的に運転し、
   処理水の放流を定量ポンプにより定量的に行い、そして
   、流量調整ポンプと定量ポンプの移送量に差を設け、そ
   の差量を曝気槽または沈澱槽からオーバフローによって
   嫌気濾床槽または沈澱分離槽に返送するようにした浄化
   槽の運転方法。
5. 【請求項５】　　間欠運転がタイマの運転時間調整で移
   送量を調節する請求項４記載の浄化槽の運転方法。