JPH0550360B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 生下水の処理は、どんな地方でも問題がありか
つ残している。生下水は、腸チフス、赤痢及びコ
レラを広げるということはよく知られている。未
処理下水が放出されると、大量の水を汚染するこ
とにもなる。さらには、生下水の腐敗が大量の水
中で起こると、通常水中にある酸素を減少させ、
生命維持用の酸素減少のためにすべての海の生物
を絶滅させることになる。

このため生下水の処理は、破壊的な副作用なし
に処理液体は大量の水中で安全に処分され、また
は土中でろ過されるように、生下水中の好ましく
はない懸濁物質及び半固形または固形物質を除去
しまたは変質すべく典型的に計画されている。

典型的な市販の生下水処理システムは、生下水
を処理用の公有地へ運ぶ下水管を含む水運搬シス
テムとして知られている。これらのシステムにお
ける生下水中の半固形または固形物質は約0.2容
積％で、流出液の99.8％は水からなつている。従
来の下水処理システムにおいては明白に、この高
水含有量は、その大容積のために、特にかなりの
量の変動水（Volunteer water）が下水のパイピ
ングまたは運搬システムに入る時に処理上重要な
問題を提出する。多くの建築法は、たてどい類を
一般の下水処理システムへつなげることを制限し
ている。暴風雨などによる雨水により増大する大
量の下水を処理するのは困難なためである。

水運搬システムが採用できないいなかでは、生
下水の処理は、典型的には汚水だめまたは腐敗槽
のいずれかで処置している。汚水だめの使用期間
が延びすぎると、しばしば周囲の土中にしみこ
み、時には不衛生な状況を生ぜしめることにな
る。さらには、層状構成の土壌はしばしばクラツ
クを有しており、このクラツクを通つて前記汚水
だめからの汚染した流出水は希釈や自然のろ過な
しに長い距離を動くこととなり、これによつて飲
料水を供給する地下水及び／または井戸を汚染す
ることとなる。

近来建築法によつて、田園地方の住居は腐敗槽
をもつことが要求されている。この腐敗槽は多分
水封性であり、大きな室に下水中の固形分を沈澱
させ、槽の底で沈澱固形分のバクテリア分解が行
なわれるようになつているものである。槽の頂部
近くにある出口管及び沈澱タンク内の液体の表面
は、液体を沈澱タンク内の沈澱物から傾しやさせ
ることができるようになつており、そしてろ過領
域に配分したりまたはかわりとして川や湖に放出
する。

処理液のろ過領域または川や湖への放出は、腐
敗槽システムが充分に機能しているときのみ環境
的に健全である。しかしながら、腐敗槽ではしば
しば固形分は完全には沈澱せず、そして実際に
は、沈澱システムに傾しや液を残すであろう。こ
れは液体がろ過のために移送される排出領域の閉
塞を生ぜしめ、液体が放出されるろ過領域及び／
又は川や湖の汚染を生ぜしめる。

上記の議論から判るように、生下水処理上の困
難の一つは、下水流出液における大量の水であ
る。本発明によると、汚濁した（feculent）半固
形分が固形物であなら、生の未処理流入水から直
接固形物を除くことができ、そして好気性のバク
テリア消化を実施できるから、ひきつづく腐敗槽
での消化の効果は、腐敗槽からでる液体は汚染フ
リーでありかつ全懸濁有機固形分が無いという程
度にまで改善される。

本発明における腐敗槽から出る液体の有機分フ
リーという特性により、ポンプやろ過領域を傾し
や液が通るときに閉塞を生じない。加えて、清澄
液体は環境的に安全でありかつ充分な純度がある
から、ろ過が排水管又はろ過領域中で不充分であ
つたとしても健康上の害は生じないであろう。

出願人は、汚濁排水処理に関する多数の特許を
知つている。これらの特許中最も適切であると思
われる特許は下記のものである。マツクレランの
米国特許第408506号、ジヨージの米国特許第
1539255号、ミニツチーの米国特許第3546718号で
ある。また出願人は、排水処理に関する幾つかの
英国特許を知つている。英国特許第22276号及び
第25844号である。

本発明において、出願人は田園地方で腐敗槽の
操作中一般に経験する通常の維持を必要としな
い、かつトラブルフリーな下水処理システムを提
供する。

本判明のさらに他の利益は、腐敗槽部分から出
る液体は全有機分フリーであるから、従来の腐敗
槽を使用するときよりもずつと低いろ過バリユー
でろ過するだろう。

また他の利益は、向流システムの腐敗槽部分か
ら出る傾しや液体は微生物学的に不活性であるか
ら、汚染フリーでありかつ環境的に安全である。

住居などからの汚濁排水処理用の自己内蔵型下
水処理システムは、生下種入流入液から同伴して
いる半固形物及び固形物を分離するための吊され
た篩を有する水無し槽を含み、該槽は入り口を通
つて入る汚濁固形物がマツト状となるように吊さ
れている篩手段とともに入り口を有し、該固形物
が循環する空気流にさらされる篩は該固形物に好
気性バクテリア消化を行わしめ、該水無し槽の底
部にある出口はそこから水無し槽の該出口へ入り
口が連通している管手段を有する水封性腐敗槽へ
液体を排出し、該腐敗槽は少なくとも一つの沈澱
室及びそこから清澄液体を傾しやする手段を有し
それによつて腐敗槽中で沈澱した固形物質は嫌気
性消化を行うことができ、かつ該腐敗槽からの傾
しや液体は全有機固形物フリーである。

第１図からわかる通り、生下水処理装置１は２
つの基本的槽構造体から成り、その第１は水なし
槽２であり、その出口は腐敗槽２３に接続されて
いる。

更に特定的には、水なし槽２は本発明の目的を
達成するようになつている特定の構造を有する。
添付図面に示された通り、水なし槽はシリンダ状
壁３と好ましくはその頂部に閉開口５を有する傾
斜した底部４とを含む。この開口は変動水の進入
から槽の頂部をシールする天候キヤツプ
（weathercap）６により覆われる。排気管６Ａは
第１図に１点鎖線で示されている槽の頂部に組み
込むことができる。しかしながら、この排気は不
必要である。何故ならば水なし槽への流れは非常
に間欠性であることにより、好ましい排気は住居
の汚水管排気システムにより普通は行なわれるか
らである。この水なし槽内の生物学的活性からの
加熱された空気及びガスは槽の汚水管開口の頂部
で排気され、そして住居の頂部で慣用の排気シス
テムを通して排気される。同じ汚水管排気システ
ムを通る冷い空気の向流はこの加熱された空気を
置換する。更に重要なことであるが、この槽は、
どの排気装置が使用されるとしても、該槽内に対
流流れを形成するバイオマスの加熱効果によりそ
の排気システムを通る連続的な空気の循環を有す
るということは認識されるべきである。

水なし槽２内には、篩又はバスケツト１２が槽
の内部周辺のまわりに配置されたブラケツト１１
によつて吊り下げられている。この篩又はバスケ
ツトは第２図の斜視図においてより良く示されて
おり、そしてその頂部１５に外方に延びているフ
ランジ１３を有する略シリンダ状鉛直方向壁と端
部プレート１４で閉じられたその底部とを含む。
この篩又はバスケツトは鉛直方向壁及びその底部
の両方に複数の長方形の（oblong）の穴１６を
含む。所望ならば、それは、第１図に示された如
き水なし槽に設置されるときバスケツトのまわり
の空気循環を高めるために、その頂部付近により
大きい穴１７（一点鎖線で示されている）を含ん
でいてもよい。

第１図において明らかな通り、バスケツト１２
はそのフランジ１３によつて水なし槽２に吊り下
げられており、フランジ１３は、篩又はバスケツ
トが示された如く水なし槽において中間に吊り下
げられるようにブラケツト１１の頂部に載つてい
る。しかしながら、篩又はバスケツト１２は示さ
れた如く円錐（cone）の如き形状であるが、他
の態様においては、それは円錐形と違つて全くシ
リンダ状であることに留意されたい。

第１図に最善に示された通り、水なし槽２は部
分的に大地下に埋められており、そして好ましく
は２本の入り管を含み、その大きい方の入口管８
は汚濁した流入水（feculent influent）又は場合
により各付けられた通りの黒水（black water）
を運ぶ。小さい方の管、即ち第２の入口管９は流
し（sinks）、洗面所（lavatories）等からの排出
物を運ぶように設計されており、この排出物は汚
濁した廃棄物を含んでいないので灰色水（gray
water）としばしば呼ばれている。

更に重要なことであるが、入口管８の端部は住
居の水洗便所（water closets）又は水洗トイレ
から直接篩又はバスケツト１２の内側に流入する
廃棄物の堆積物を分配するように設計されたせき
８Ａを形成する様式である。示された如きせき８
Ａは入つてくる生下水の流速を遅くするための短
いトラフ（邪魔板）であり、これは、汚濁した物
質を同伴したトイレからの汚濁した廃棄物が、先
に堆積した汚濁した物質（バイオマスＡ）を、各
新しい槽がバスケツト内にマツト状になるにつれ
て、バスケツトから流体力により洗い落とさない
ように流速を減じるように修正されていてもよ
い。

汚濁した固体の何れかが篩を通つて流されるな
らば、該固体は水なし槽の傾斜した底部４に堆積
され、そこでそれらは管９を通つて入つて来る灰
色水により槽２の排水路１０へ流され、そしてた
だちに接続管２１を介してチエツク弁２０を通つ
て腐敗槽２３に運ばれる。しかしながら、篩又は
バスケツトを通過する固体を腐敗槽に洗い流すの
に灰色水が使用されることは必ずしも必要ではな
い。何故ならば、消化しているバイオマスから排
出する液体が同様な洗浄作用を与えるからであ
る。別の態様においては、住居からの灰色水は、
固体を含まない水なし槽の底部を洗浄するのにそ
れを使用することなく腐敗槽に直接にバイパスさ
れる。この後者の装置は第３図の略図に示されて
いる。

住居からの灰色水及び黒水の両方が入口管８を
通つて水なし槽２に入ることを許容することは望
ましくはないけれども実行は可能である。これが
なされる場合には、篩又はバスケツト１２に集め
られたバイオマスＡに対する洗浄作用を減じるた
めに改良されたせき８Ａが使用される。

理解される通り、本発明は、水なし槽に入つて
来る黒水中の固形物を篩又はバスケツト１２にお
ける活性バイオマスＡに捕捉することによつてそ
の固形物の大部分を分離するように設計されてい
る。更に、このバスケツトは、槽に入るより冷た
い空気が穴１６を通つて水なし槽において循環す
ることができそして効果的な好気性バクテリアの
消化が集められたバイオマスＡにおいて起こり得
るようにバスケツト１２を取囲むように吊り下げ
られている。矢印ｃは第１図における冷い空気の
循環を表わす。もちろん、好気性消化が起こるに
つれて熱が発生し、そして暖い空気がバイオマス
Ａから生じ、これは水なし槽内に対流を生じさ
せ、それにより篩又はバスケツトのまわりの空気
の絶え間ない循環を与える。これは必要な酸素が
効果的な好気性消化に利用可能であることを確実
にする。これらの自然の対流は下水処理プラント
において活性スラツジを処理するのに使用される
エアレーシヨンプロセスに似ているが、圧縮機等
の必要はないのである。理解される通り、空気流
は、より大きい穴１７（一点鎖線で示された）が
バスケツト内に含まれている場合には、穴１７を
通過してバスケツト又は篩１２の支持フランジ１
３の下の水なし槽の部分に行くことができる。

第１図に示された装置の場合は、篩又はバスケ
ツト１２を通つて流れる液体又は他の物質は篩又
はバスケツトを通過した後腐敗槽２３に重力によ
り送られるので、水なし槽２においては液体は保
持されないことを認識することができる。これら
の液体は接続管２１を経由し、そして入口２９を
通つて腐敗槽２３に入り、入口２９からこれらの
液体は直接、腐敗槽の内部室２５へと進む。これ
らの室は好ましくは、この腐敗槽を２つの部分に
分離する少なくとも２つの仕切２６及び２６ａを
含む。第一部分又は第一室は沈澱室２７であり、
沈澱室２７において水なし槽２からのすべての液
体及び物質が集められる。ここではいかなる同伴
有機物もスラツジＢとして腐敗槽の底部に沈降せ
しめられる。腐敗槽の底部においては蓄積したス
ラツジは嫌気性バクテリアの消化を受ける。仕切
２６は邪魔板として作用し、そして浮遊物質がこ
の室から出るのを防止する。

スラツジＢの上の液体Ｄを更に精製する沈降が
腐敗槽２３において行なわれた後、この相対的に
清澄な液体は仕切２６ａの頂部を越えて腐敗槽の
貯蔵又はポンプ室２８へと流れる。この液体Ｅは
清澄でありそして出口３０及びチエツク弁３１を
通つて過領域（leach field）に直接に重力に
より供給することができる。この過領域の地中
には、相互に連結された一連の孔を有するパイプ
によつて形成された浸透手段が埋設されている。
この浸透手段を介して、液体が地中に浸透せしめ
られる。明らかに、チエツク弁は液体のいかなる
逆流も防止しそして腐敗システムへの地下水又は
変動水の進入も防止する。かかる余分の水は腐敗
システムに過負荷をかけ及び／又はその消化作用
を減少させ又は破壊する。同様にチエツク弁２０
はガス又は液体が再入すること（re−entering）
及び水なし槽２のフラツデイングをも防止する。

本発明のいくつかの態様（第３図参照）におい
ては、腐敗槽２３の室２８は水レベル感知装置
（示されていない）が、ポンプ４２が該室におけ
るレベルを降下すべきことを感知するとき該室が
清澄な液Ｅを排出するためのポンプ４２を含む。
ポンプ及び感知装置の両者とも慣用のものであ
り、ここでは詳細は説明しない。何故ならば、そ
れらは第１図に示された本発明に対する選択の自
由を単に表わしいるからである。

第１図に示された態様を参照すると、腐敗槽２
は２つの槽間の重力供給が使用される場合には水
なし槽２より低いレベルになければならないこと
が認識され得る。一般に、水なし槽の底部から液
体を取り除き（scavenge）そしてそれを腐敗槽
に移送するのにポンプが使用されない場合にはこ
れらのいくつかの槽のレベル間では３フイート
（約91cm）の落差が本発明の有効な操作に対して
は必要である。コンクリート又はガラス繊維から
構成されてもよいこれらの槽は好ましくは該槽を
安定化させるためにそれらの基部に外方に延びて
いるフランジを有してそしてそれらが地上から浮
き上がる（floating）のを防止する（第１図のフ
ランジ２Ａ及び２３Ａ参照）。

腐敗槽２３への水の進入を防止するために、そ
れは典型的には排気管２４Ａを含むカバー２４で
通常はシールされている。この管は有機物の分野
の期間中に生成した種々のガスが逃げるようにこ
の槽を直接大気に排気する。第１図において、こ
の排気は別々の排気として示されているが、別法
として、それは所望により入口管８を通る住居の
排気システム直接に配管を介して接続されていて
もよい。

第３図の略図においては、システムの全体のレ
イアウトが示されている。この略図においては、
住居からの灰色水配管の別の接続が腐敗槽２３に
直接行く別の配管４０として示されている。所望
により両方の接続をなすことができそして弁４１
は灰色水が腐敗槽に直接送られるか又は破線９Ａ
により示された如く有機物の汚れがないように水
なし槽２の底部を洗浄するのに使用されるかどう
かを制御するのに使用される。

住居からの黒水配管３８は汚濁した物質が前記
した如く篩又はバスケツト１２に直接堆積される
ように入口管８及びせき８Ａに直接供給する。上
記略図においては腐敗槽２３のポンプ室２８に位
置づけらているポンプ４２が示されている。それ
はチエツク弁３１の上流にありそして配管システ
ム（plumbing system）は典型的には、第３図
に略図で示された過領域４４への清澄な液体の
流れを制御するための弁４３を含む。二重排出領
域（dual drain fields）が試験においては使用さ
れたが、普通は典型的な設備においては必要とさ
れない。

本発明を試験しそして過バユー（percora−
tion values）が非常に低い区域及び／又は腐敗
槽からの液体が適当な過領域までの相当な距離
ポンプで送られなければならない区域において非
常に有効であることが証明された。本発明は正し
く設置される場合には処理手順における進歩的な
重要なステツプを表わすと考えられる。何故なら
ば、それは保守が少なくて良いこと及び十分に環
境と適合性である有効な処理システムであること
により慣用の下水配管設備（sewage hook−
ups）を水運搬下水システム（water carriage
sewage system）に代替することができるから
である。

包含されるシステム及び装置の上記説明から、
この方法は下水流入液からの固形の汚濁した物質
を、それを篩装置に集めることにより分離し、好
気性バクテリアによる消化のための集められた固
形物のまわりの空気循環を与え、分離した固形物
の区域において流入液からの液体を回収しそして
それを沈降及び更に嫌気性消化のため別の腐敗槽
に流す工程と腐敗槽から清澄な液体を傾斜しそし
てそれを過領域及び／又は水域を通して環境に
放出する工程を含むことを認めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は商業的下水ラインへの出入りを持たな
い田舎の住居に典型的な地上に設置された本発明
の生下水処理装置の断面図である。第２図は住居
からの下水流入液からの汚濁した有機固形物及
び／又は半固形物を分離するために使用される第
１図に示された篩又はバスケツトの斜視図であ
る。第３図は本発明の新規なシステムの典型的な
設置を示す略図である。 第１図において、１……生下水処理装置、２…
…水なし槽、４……傾斜した底部、６Ａ……排気
管、８Ａ……せき、８……入口管、９……第２の
入口管、１０……排水路、１２……バスケツト、
１３……フランジ、１４……端部プレート、１６
……長円形穴、１７……より大きい穴、２０……
チエツク弁、２１……接続管、２３……腐敗槽、
２５……内部室、２６，２６Ａ……仕切、２７…
…沈澱室、２９……入口、２８……ポンプ室、３
０……出口、３１……チエツク弁、４２……ポン
プ、４１，４３……弁、４４……過領域であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 穴を有するバスケツトが内部に吊り下げられ
   ており、生下水流入物を該バスケツトに供給する
   入口管と、底部に設けられた排水路とを備えた水
   なし槽と、 入口と、出口と、流入物内の粒状物質が沈澱す
   る少なくとも１つの沈澱室とを備えている腐敗槽
   と、 該水なし槽の排水路と該腐敗槽の入口とを接続
   する接続管とを具備し、 該バスケツトによつて捕捉された、生下水流入
   物中の固形物及び半固形物が、好気性消化を受
   け、 該沈澱室内において沈澱した粒状物質が、嫌気
   性消化を受ける ことを特徴とする生下水処理装置。 ２ 該接続管２１が、逆流を防止するチエツク弁
   ２０を備えている特許請求の範囲第１項記載の生
   下水処理装置。 ３ 該腐敗槽２３がシールされており、少なくと
   も２つの室を有する特許請求の範囲第１項記載の
   生下水処理装置。 ４ 該水なし槽２の入口管８が、生下水流入物の
   速度を遅くするせき８Ａを備えている特許請求の
   範囲第１項記載の生下水処理装置。 ５ 該水なし槽２の入口管８には、汚濁した廃棄
   物を含有する生下水流入物が供給され、 該水なし槽２が、該バスケツト１２の下に、汚
   濁した廃棄物を含有しない生下水流入液を供給す
   る第２の入口管９を備えている 特許請求の範囲第１項記載の生下水処理装置。 ６ 該水なし槽２が傾斜した底部を有し、 該排水路１０が、該傾斜した底部の低い位置に
   配置されている特許請求の範囲第１項記載の生下
   水処理装置。 ７ 該水なし槽２が、大気と連通してる排気管６
   Ａを備えている特許請求の範囲第１項記載の生下
   水処理装置。 ８ 該腐敗槽２３が、大気と連通してる排気管２
   ４Ａを備えている特許請求の範囲第１項記載の生
   下水処理装置。 ９ 該水なし槽２が該腐敗槽２３よりも高い位置
   に配置されており、該水なし槽２からの排出物
   が、重力の作用によつて、該接続管２１を介して
   該腐敗槽２３に供給される特許請求の範囲第１項
   記載の生下水処理装置。 １０ 該水なし槽２がガラス繊維から構成されて
   おり、 該水なし槽２が底部の外側に延びているフラン
   ジを有し、これによつて、地中に埋め込まれた該
   水なし槽２が浮き上がるのが防止される特許請求
   の範囲第１項記載の生下水処理装置。 １１ 該腐敗槽２３の出口３０が、外部に液体を
   強制的に排出するためのポンプを備えている特許
   請求の範囲第１項記載の生下水処理装置。 １２ 固形物及び半固形物廃棄物を含有する生下
   水流入物を処理する生下水処理方法において、 該廃棄物を該流入物から分離するように、穴を
   有するバスケツトに該流入物を流し込み、該バス
   ケツトの回りに空気を循環せしめて、該バスケツ
   ト内において該廃棄物を好気性消化を受けさせ、 上記好気性消化の作用によつて放出された液体
   を含めて、該流入物のすべての液体及び小さい粒
   子を該バスケツトの下に集め、 該バスケツトの下に集められた物質を、有機物
   質が嫌気性消化を受ける沈澱室を有する腐敗槽内
   に入れ、 嫌気性消化を受けた物質を該腐敗槽から排出す
   ること 含むことを特徴とする生下水処理方法。