JPH0634877Y2

JPH0634877Y2 - 浄化装置

Info

Publication number: JPH0634877Y2
Application number: JP1989035798U
Authority: JP
Inventors: 利郎長屋
Original assignee: Kirin Brewery Co Ltd
Current assignee: Kirin Brewery Co Ltd
Priority date: 1989-03-29
Filing date: 1989-03-29
Publication date: 1994-09-14
Anticipated expiration: 2004-03-29
Also published as: JPH02125799U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は生活雑排水および屎尿排水等を処理する浄化装
置に係り、特に一般家庭で個別的に用いられる小型の浄
化装置に関する。

〔従来の技術〕湖沼や内海などいわゆる閉鎖性水域は各種の栄養塩の流
入などにより富栄養化の進行が著しい。

富栄養化とは、排水中の窒素、リンなどの栄養塩濃度が
増加し、これを利用して光合成を行なう藻類や水生植物
が異常に増殖する現象である。

このような富栄養化を促進する排水のなかで生活排水お
よび屎尿浄化槽放流水の影響は極めて大きい。

それゆえ、生活雑排水および屎尿排水の浄化のため種々
の家庭用個別浄化装置が提案されており、その具体例が
第２図に示されている。

第２図において、排水は図の左方から右方へと処理され
ていき、処理過程順に第１嫌気濾過槽R1、第２嫌気濾過
槽R2、生物膜濾過槽Ｓ、処理水槽Ｔがそれぞれ順次設け
られている。

〔考案が解決しようとする課題〕しかしながら、この処理装置は、例えば強化繊維プラス
チック（FRP）等の材質で一体成形され、個々の槽間は
隔壁7,7a,7b等で仕切ることによって形成されている。

そのため、排水処理の性能を決定する最重要槽ともいえ
る生物膜濾過槽Ｓ内に所定の担体を充填し、生物膜濾過
層を組み込む等の作業が困難であり、またその設定され
る濾過性能にも限界がある。

また、一体化されているゆえに浄化処理槽個々の移動、
再レイアウト等は勿論できない。

さらに、最重要槽ともいえる前記生物膜濾過槽Ｓを新た
に別生産し、適宜、高性能のそれと交換することもでき
ない。

また上記一連に一体化された処理槽は、平面的レイアウ
トゆえにそれ以上コンパクトな装置とならない。

本考案は、上記事情に鑑みて創案されたものでその目的
は、特に一般家庭で個別的に用いられる生活雑排水およ
び屎尿排水の浄化装置において、移動設置可能な生物膜
濾過槽Ｓを備え、このものを嫌気濾過槽ないしは処理水
槽の中に組み込むことによって、生物膜濾過槽Ｓ内へ担
体を充填する等の作業を容易にし、また、生物膜濾過槽
Ｓを置換可能にし、適宜、高性能の生物膜濾過槽を組み
込めるようにすることを目的とする。

さらには全体としてコンパクトな浄化槽を形成し、加え
て、予め一体成形されたFRP浄化槽（生物膜濾過槽が初
めから設置されていない）に別途製造された生物膜濾過
槽を組み込むことによって、既存の浄化槽の利用を図る
ことをも目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために本発明は、一体成形された嫌
気性濾過槽および処理水槽を有する浄化ユニットと、こ
の浄化ユニットの嫌気性濾過槽または処理水槽のうちの
少なくとも一方の槽の中に移動設置可能で、かつ曝気用
の空気を供給する曝気用ブロワおよび処理水槽から逆洗
用の処理水を供給する逆洗ポンプが接続可能な筒状の生
物膜濾過槽とを備えていることを特徴とするものであ
る。

〔作用〕

本考案は、移動設置可能な筒状の生物膜濾過槽を、一体
化された浄化ユニットに組み込んで形成するために、生
物膜濾過槽内への充填材充填等の作業が極めて容易にな
り、また、生物膜濾過槽の置換が可能なので、負荷の変
更等に対応して適宜、高性能の生物膜濾過槽を組み込め
る。

さらには全体としてコンパクトな浄化槽を形成でき、加
えて、予め一体成形されたFRP浄化槽（生物膜濾過槽が
初めから設置されていない）に別途製造された生物膜濾
過槽を組み込むことによって、既存の浄化槽の利用を図
ることもできる。

浄化ユニットに組み込まれた生物膜濾過槽に曝気用ブロ
ワおよび逆洗ポンプを接続することにより、曝気用ブロ
ワから供給される空気によって生物膜濾過槽に充填され
る担体内における汚水の接触曝気が行われ、また逆洗ポ
ンプから供給される処理水により担体の洗浄が行われ
る。

〔実施例〕

本考案の実施例を第１図を参照して説明する。

第１図は、本考案の浄化装置１の概略構成縦断面図を示
したものである。

本考案における浄化装置は、図に示されるように、第１
嫌気性濾過槽R1、第２嫌気性濾過槽R2、処理水槽Ｔを有
する浄化ユニットを基本的な槽ベースとし、これらは、
例えば強化繊維プラスチック（FRP）等の材質で一体成
形されており、個々の槽間は隔壁7,7cで仕切られてい
る。

第１嫌気性濾過槽R1、第２嫌気性濾過槽R2（以下、それ
ぞれ濾過槽R1、濾過槽R2と称す）においては、通常、嫌
気性生物化学的処理が行なわれる。

このような濾過槽R1、濾過槽R2の構成としては、種々の
構成が考えられるが、その中でも特に第１図に示される
構成のものが好ましい。

すなわち、第１図に示されるように濾過槽R1と濾過槽R2
は、濾過槽R1の低水位（L.W.L）の位置に開口８を設け
た仕切壁７によって連通されており、両槽ともに嫌気性
微生物で処理した有機物や大きなゴミを除去する濾床5
a,5bを備え、濾床5a,5bの下方に空間がそれぞれ設けら
れている。濾過槽R1には汚水である原水を流入させる流
入口３、この流入口３につながる下方および側面に開口
部を有した導水管４が設けられ、この導水管４の下方の
開口部の真下であって濾床5aの上方には導水管４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（図示しない）が設けられてい
る。この濾床5aは嫌気性微生物を用いており、濾過槽R2
とともに原水槽Ｒを構成している。

濾過槽R1と濾過槽R2とを仕切る仕切壁７に沿って鉛直に
濾床5aより下方に延在し、そこに開口している掃除筒６
が設けられている。この掃除筒６は掃除の際にこの掃除
筒６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。

濾過槽R2には、濾床5bの直ぐ上に間欠定量ポンプ９が設
置され、この間欠定量ポンプ９の水の吸入口11は一方向
バルブ10を介して濾床5b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９はパイプ14に電磁弁15
を介して接続されたポンプ用ブロワー16によって作動さ
れる。この吸入管水平部17の位置より濾過槽R2の水位が
低いとき（低水位:L.W.L）には後述する生物膜濾過槽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、濾過槽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
段が設けられるか、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、汚水が導
水管４から流れ込んでくる量に増減があっても間欠定量
ポンプ９によってオーバーフロー式でなく、パイプ13を
介して生物膜濾過槽Ｓに送られ、常に安定した処理がで
きる。

このような濾過槽R2の槽内には筒状の生物膜濾過槽Ｓが
設置されている。

生物膜濾過槽Ｓは移動設置可能であり、上述の浄化ユニ
ットとは別体で製造されたものである。

すなわち、このものは、筒状体の槽体88の中に生物膜濾
過層45を組み込んで，予め、単独に製造されており、そ
の後、本実施例のごとく例えば、前記濾過槽R2の中に組
み込まれる。

この生物膜濾過槽Ｓの濾過槽R2中への固定具は公知の種
々のものであってよい。

なお、この生物膜濾過槽Ｓの設置のために、濾過槽R2の
濾床5bの内部形態は、生物膜濾過槽Ｓが収納される空洞
を有する。

生物膜濾過槽Ｓは、排水中の汚濁原因物質ないしは、リ
ン酸イオン、鉄イオンなどを微生物のもの分解作用を利
用した微生物処理及び濾過吸着処理することを目的とし
ており、その処理槽の構成としては種々の態様が考えら
れるが、中でも特に以下に述べるような構成とすること
が好ましい。

すなわち、生物膜濾過槽Ｓの上方には逆洗時に処理槽Ｓ
で増加し溢れた処理水が前記濾過槽R1へ戻される逆洗排
水ポンプ31が設けられ、一方底部近くには図示のごとく
曝気用ブロワ35に接続された曝気・逆洗用ポンプ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。

当該曝気・逆洗用ポンプ37の枠組部の上方近辺および連
結パイプ13の開口部下方近辺双方にはそれぞれロストル
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。

上記粒状の多孔質セラミックスとしては、例えば高多孔
性粒状泡ガラスを用いることが好ましい。

当該高多孔性筒状泡ガラスの材質としてはシリカガラ
ス、ソーダ石炭ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、ホ
ウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、鉛ガラスなど
があり、必要に応じて適宜変更することができるが、経
済的な観点から安価なソーダ石灰ガラスが望ましい。ま
た、鉄などの金属分を含浸させた特殊な組成のガラスを
用いて、リンなどの特定成分の除去率を高めることも可
能である。

用いられる泡ガラスは粒状であり、かつ、高度に多孔度
を有するものである。この泡ガラスの粒径は、例えば、
0.2〜20mm、好ましくは、４〜10mmである。

この粒径上限を超えると微生物の付着が担体表面にかた
より、浄化効率が悪くなり、逆にこの粒径下限未満では
目づまりをおこすおそがあるからである。この泡ガラス
の多孔度は、高度であり、具体的には、全細孔容積１〜
4.5ml/g、好ましくは２〜3.5ml/g、吸水率50〜85％、好
ましくは70〜85％（Vol/Vol）、中央細孔直径（容積）
１〜50μｍ、好ましくは５〜50μｍ、嵩比重0.1〜1.5、
好ましくは0.15〜0.4である。

上記の高多孔性粒状泡ガラスは、例えば、従来の方法に
より製造された５〜20％の吸水率を有する粒状泡ガラス
を、温水又はアルカリ溶液に浸漬させて、粒状泡ガラス
中の可溶性アルカリ成分を除去せしめ、粒状泡ガラスの
表面層ならびに独立気泡中に開口を設けるようにして、
これを製造することができる。

また、硝子パウダーに発泡剤と融点の高い金属酸化物、
例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア等を５〜10％添
加し、焼成した後、急冷して微細な気泡を発生せしめる
ことによっても製造することができる。

このような例えば多孔性粒状泡ガラスからなる多孔質セ
ラミックスは、前述したように多孔質であるため、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、微生物を高濃度に保持できる。従って、生
物膜濾過層を多孔質セラミックスからなる担体で構成し
たような場合には、この処理能力は一層増大し、さらに
小型化を図ることができる。

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。さらにこの生物膜濾過槽Ｓの底部でロストル
39より下、すなわち生物膜濾過層45より下側に開口し、
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
を生物膜濾過槽Ｓへ逆送するパイプ47が設けられてい
る。

次工程の処理水槽Ｔには、パイプ47の他端が底部まで延
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47の中間位置にはエルボ管55
が設けられ、生物膜濾過槽Ｓで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、通常、図示のごとく小室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のいずれかには通常、薬筒65が設けら
れ、有機物が処理された処理水を中和、雑菌等を行なっ
ている。

上述の本考案の浄化槽１は、通常、以下のように製造さ
れる。

すなわち、所定の外枠77と隔壁7,7c等を有する筺体を、
例えば強化繊維プラスチック（FRP）等の材質で一体成
形する。

これにより第１嫌気性濾過槽R1、第２嫌気性濾過槽R2、
処理水槽Ｔの空間が形成され、これらの中に所定の濾床
5a,5b、配管、ポンプ等を組み込み所定の機能を持たせ
た浄化ユニットとする。

一方、筒状の生物膜濾過槽Ｓは、上記浄化ユニットとは
別体で作られる。すなわち、このものは、筒状体の槽体
の中に生物膜濾過層45を組み込んで予め、単独に製造さ
れる。その後、この製造された生物膜濾過槽Ｓは前記浄
化ユニットの中、例えば、前記嫌気性濾過槽等の中に組
み込まれ、所定の配管等がなされ、本考案の浄化装置が
製造される。

次に、上述してきた浄化装置１の汚水の処理方法につい
て説明する。

本考案の浄化装置１は、特に一般家庭で個別的に用いら
れる生活雑排水および屎尿の浄化処理を目的とするもの
であり、それゆえ浄化装置の個々の槽の大きさは、それ
に相応する大きさとされる。

汚水はまず最初に流入口３から導水管４を通り、阻流板
（図示しない）によって広げられて濾床5aに撒かれて原
水槽Ｒの濾過槽R1に送られる。

原水は、水位が上昇し、導水管４の途中まできたときに
は側面の開口８から流出する。汚水が濾床5aを通過する
とき、この濾床5aには嫌気性の微生物が付着しており、
ここで有機物の１次的分解、吸着が行なわれる。通過し
た水は濾過槽R1の水位を上げていき、同様に濾床5bで有
機物の分解、吸着がなされる。水位が吸入管水平部17を
超えた後には電磁弁15が開放され、ポンプ用ブロア16の
圧力がパイプ14を通して間欠定量ポンプ９を作動させ
る。この間欠定量ポンプ９によって汚水の流入量に関係
なく定量で生物膜濾過槽Ｓへ送り出す。したがって、流
入量が多いときには濾過槽R1の水位が高水位（H.W.L）
の線以内で上昇する。

パイプ13で送られた水は生物膜濾過槽Ｓに入り、生物膜
濾過層45を下向流で通過する。この生物膜濾過層45内に
は前述したように粒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、この中を曲折しながら下降
する。

ところで、このとき、曝気用ブロワー35が作用し、底部
に枠組された曝気・逆洗用ポンプ37から空気の気泡が吹
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、高い酸素利用率が得られるため、高負荷運転
が可能である。

このように生物膜濾過層45で原水と空気とを向流接触さ
せることにより、接触曝気をし、汚水への酸素溶解を図
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
とによる濾過作用により、より効率的に浄化し処理水と
する。従って、生物膜濾過層45で有機物は吸着捕捉さ
れ、さらにリン等も除去される。より具体的には、水中
のBODの酸化分解及びSSの物理的濾過及び生物膜への吸
着がなされている。

なお、後述するように生物膜濾過層45は一定時間経過毎
に逆洗されるので、底部に沈澱することはほとんどな
い。

処理水はパイプ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
が上昇し、通常、連接される小室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、前記原水槽Ｒに受けられた間欠定量ポンプ
９による水の供給により、処理スピードは設定されてお
り、この設定は通常、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43には有機物や増殖汚泥が付
着してきており、これが担体43から外れて沈澱が始まる
前に、逆洗ポンプ53を作動させると処理水槽Ｔ内に溜ま
っている処理水がパイプ47中を逆流して、生物膜濾過槽
Ｓの底部から生物膜濾過層45内を吹き上がる。この時エ
ルボ管55からも一部吹き出すが口径が小さいので問題に
ならない。

この上昇流によって、生物膜濾過層45内に付着捕捉され
ている増殖汚泥等は、曝気ブロワー35から曝気・逆洗用
ポンプ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45は上
述したように多孔質セラミックスの多数担体43であり、
比重が１に近いことから、担体43は舞い上がり、、互い
に衝突し合うことになり、捕捉していた増殖汚泥を離脱
させることになり、洗われることとなる。

逆洗ポンプ53で処理水槽Ｔの処理水が送り込まれるた
め、生物膜濾過槽Ｓの水位は上昇し、浮遊している増殖
汚泥とともに逆洗排水として上方の逆洗排水ポンプ31に
よって濾過槽R1に戻される。この逆洗排水は前記濾床5
a,5bを通過し、再度嫌気性微生物により分離され、原水
槽Ｒの底に増殖汚泥を減少させ、浮遊あるいは沈澱させ
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へ増殖汚泥等
を戻し、原水槽Ｒの掃除筒６から掃除ポンプのノズルを
挿入して定期的に増殖汚泥を抜き取り、処理をする。こ
のような逆洗方法は、特に生物膜濾過層の処理能力を低
下させることなく、沈殿槽を設けることなく、常にあま
り変ることのない処理能力を維持するためには最適であ
る。

この逆洗が終った後には、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。

このような逆洗は、家庭用雑排水を処理対称とする場合
には、例えば１日に１度、逆洗することで足りる。

なお、本考案の実施例では、移動設置可能な生物膜濾過
槽Ｓを第２嫌気性濾過槽R2の中に設置しているが、その
他の態様として生物膜濾過槽Ｓを第１嫌気性濾過槽R1や
処理水槽Ｔのなかに設置してもよい。この場合には、各
槽と槽との間を連結する配管は適宜、変更する必要があ
るが、基本的な排水のフローは第１図の実施例の場合と
同様である。

〔考案の効果〕

本考案の浄化装置は、嫌気性濾過槽および処理水槽を有
し、一体成形された浄化ユニットと、このユニットの処
理水槽および嫌気性濾過槽の少なくとも１槽の中に、移
動設置可能な筒状の生物膜濾過槽を備えているので、生
物膜濾過槽Ｓ内への担体充填等の作業が極めて容易にな
り、また、生物膜濾過槽Ｓの置換が可能なので、適宜、
高性能の生物膜濾過槽を組み込める。

さらには全体としてコンパクトな浄化槽を形成でき、加
えて、予め一体成形されたFRP浄化槽（生物膜濾過槽が
初めから設置されていない）に別途製造された生物膜濾
過槽を組み込むことによって、既存の浄化槽の利用を図
ることもできる。また、嫌気性濾過槽また処理水槽に設
置される生物膜濾過槽に曝気用ブロワおよび逆洗ポンプ
が接続可能であることにより、曝気用ブロワから供給さ
れる空気によって生物膜濾過槽に充填される担体内にお
ける汚水の接触曝気を行い、担体の生物酸化機能を高め
ることによって汚水浄化の効率を高めることができ、ま
た逆洗ポンプから供給される処理水により担体の洗浄を
行い、担体の処理能力の低下を防止することができる。

特に、逆洗ポンプから供給される処理水による担体の洗
浄により、担体から離脱して舞い上がった汚泥を嫌気性
濾過槽に戻して沈殿させるようにすれば、別個に沈殿槽
を設ける必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の浄化装置の概略構成縦断面図、第２
図は、従来の浄化装置の概略構成縦断面図である。 R1…第１嫌気性濾過槽、R2…第２嫌気性濾過槽、Ｓ…生
物膜濾過槽、Ｔ…処理水槽、5a,5b…濾床、39,41…ロス
トル、43…担体、45…生物膜濾過層。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】一体成形された嫌気性濾過槽および処理水
槽を有する浄化ユニットと、この浄化ユニットの嫌気性濾過槽または処理水槽のうち
の少なくとも一方の槽の中に移動設置可能で、かつ曝気
用の空気を供給する曝気用ブロワおよび処理水槽から逆
洗用の処理水を供給する逆洗ポンプが接続可能な筒状の
生物膜濾過槽と、を備えていることを特徴とする浄化装置。