JPH0718726A - 下水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】下水処理装置の設置面積が小さくて済み、かつ
安定して大量の下水を浄化し得ること。 【構成】処理槽体２を、処理空間３ｆが形成された第１
〜第３処理槽３Ａ、３Ｂ、３Ｃを、それら処理槽の処理
空間を上下方向に連通する形で積層して形成し、処理槽
体の最下部の第１処理槽３Ａに、受入口２ａを、処理空
間と連通する形で設け、処理槽体の最上部の第３処理槽
３Ｃに、取水部２ｂを、処理空間と連通する形で設け、
各処理空間には、それぞれバイオリアクター１０を設
け、各処理槽には、空気供給装置２０を、それらバイオ
リアクターに対して、それぞれ空気６０を供給し得る形
で接続して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水処理を、狭い土地
で安定して処理するのに好適な下水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各家庭等から排水された下水は、
下水管を通って下水処理場へ集められ、これら集められ
た下水は、下水処理場において、バイオリアクターが設
けられた処理槽内に通され、該処理槽内のバイオリアク
ターにより下水中の有機物質が分解処理されることによ
り、下水は浄化されていた。ところで、バイオリアクタ
ーとは、酵素や微生物（好気性細菌等）等の生体から成
る生体触媒を、担体に固定したものであり、このバイオ
リアクターは、バイオリアクターを構成する生体触媒が
酸素を消費しつつ、下水中の有機物質を分解処理する。
そこで、バイオリアクターを設けた処理槽内に所定量の
下水が流れると、生体触媒の分解処理の進行により処理
槽内の酸素が減少して、該処理槽のバイオリアクターの
生体触媒による有機物質を分解処理する処理能力が低下
するため、バイオリアクターの生体触媒に対して外部か
ら酸素を補給する必要がある。そこで、処理槽内のバイ
オリアクターに対して空気を噴出して、バイオリアクタ
ーの生体触媒に対して酸素を補給している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、下水処理場に
おいて処理できる下水の容量を増加しようとした際に、
処理槽の高さを大きく（深く）すると、下水の分解処理
の進行により処理槽内の酸素が消費されてバイオリアク
ター全体的に酸素不足な処理槽内において、バイオリア
クターに対して噴出された空気中の酸素は、空気が噴出
された近傍のバイオリアクターにより消費されてしま
い、該処理槽内のバイオリアクター全体には行き渡ら
ず、処理槽内のバイオリアクター全体に対しては酸素の
補給が不足していた。従って、下水の処理容量を増加す
るために処理槽の高さを大きくすると、処理槽において
は、バイオリアクターの生体触媒による有機物質を分解
処理する処理能力が徐々に低下し、安定して下水を浄化
することができなかった。即ち、下水処理設備として
は、処理槽の高さは制限されて大きくすることができ
ず、処理槽の平面的な面積を大きくすることにより、下
水処理場において処理できる下水の容量を増加させてい
た。しかし、これでは下水処理場として広大な面積を必
要とするので、土地の不足する地域に、大量に下水を処
理し得る下水処理場を建設することは困難であった。

【０００４】そこで、本発明は、上記事情に鑑み、設置
面積が小さくて済み、かつ安定して大量の下水を浄化し
得る下水処理装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明のうち第１
の発明は、処理空間（３ｆ）が形成された単位流通本体
（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）を複数個有し、処理本体（２、２
Ａ）を、それら単位流通本体を、該単位流通本体の処理
空間を上下方向に連通する形で積層して形成し、前記処
理本体の最下部の単位流通本体（３Ａ）に、下水受入部
（２ａ、２Ａａ）を、該最下部の単位流通本体の処理空
間と連通する形で設け、前記処理本体の最上部の単位流
通本体（３Ｃ）に、下水取出部（２ｂ、２Ａｂ）を、該
最上部の単位流通本体の処理空間と連通する形で設け、
前記処理本体を形成する単位流通本体の各処理空間に、
それぞれ生体触媒反応手段（１０、１０Ａ）を設け、前
記処理本体に、空気供給手段（２０、２０Ａ）を、それ
ら単位流通本体に設けられた生体触媒反応手段に対し
て、それぞれ浄化用空気（６０）を供給し得る形で接続
して構成される。

【０００６】また、本発明のうち第２の発明は、第１の
発明において、前記単位流通本体（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）
の処理空間（３ｆ）中に、気水分離手段（２５）を設
け、前記気水分離手段に、該気水分離手段により分離さ
れた前記浄化用空気を該処理空間外に排出し得る排気手
段（１８）を設けて構成される。

【０００７】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以下の
「作用」の欄についても同様である。

【０００８】

【作用】上記した構成により、本発明のうち第１の発明
は、処理本体（２、２Ａ）を構成する単位流通本体（３
Ａ、３Ｂ、３Ｃ）の処理空間（３ｆ）に設けられた各生
体触媒反応手段（１０、１０Ａ）に対して、浄化用空気
（６０）が充分に行き渡るように作用する。また、本発
明のうち第２の発明は、単位流通本体（３Ａ、３Ｂ）の
処理空間（３ｆ）の下水（５０）中を上昇する浄化用空
気（６０）が、前記単位流通本体の上方に積層された上
方の単位流通本体（３Ｂ、３Ｃ）の処理空間には流入し
ないように作用する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は、本発明による下水処理装置の一実施例を示
す破断側面図、図２は、本発明による別の下水処理装置
の一例を示す破断側面図である。

【００１０】本発明による下水処理装置１は、図１に示
すように、所望する水質の度合に対応した、幅Ｌ、全処
理高さＨ０の処理槽体２を有しており、処理槽体２は、
幅Ｌ、単位処理高さＨ１の、筒状の第１処理槽３Ａ、第
２処理槽３Ｂ及び第３処理槽３Ｃが、地盤７０中に積層
されて形成されている。これら第１〜第３処理槽３Ａ、
３Ｂ、３Ｃ内には、それぞれ処理空間３ｆが、それら処
理槽３Ａ、３Ｂ、３Ｃの幅Ｌ、単位処理高さＨ１の形状
に対応する形で形成されている。即ち、それら処理空間
３ｆの幅及び高さは、処理槽３Ａ、３Ｂ、３Ｃの幅Ｌ及
び単位処理高さＨ１に略等しいものであり、後述するバ
イオリアクター１０に対して空気６０中の酸素を充分補
給し得るように形成されている。また、第１処理槽３Ａ
の底部には、板状の底板６が、第１処理槽３Ａの処理空
間３ｆを外部と遮断する形で設けられており、第２処理
槽３Ｂ及び第３処理槽３Ｃの底部には、通水自在な隔壁
５がそれぞれ設けられている。即ち、隔壁５には、後述
する担体１２が通過し得ない程度の径の通水孔５ａが、
多数形成されている。

【００１１】そして、地表７０ａから全処理高さＨ０の
深さの地盤７０中に、図１に示すように、第１処理槽３
Ａが、底板６により処理槽体２の底部２ｃを形成する形
で設けられており、第１処理槽３Ａの上には、第２処理
槽３Ｂが、第１処理槽３Ａの処理空間３ｆと第２処理槽
３Ｂの処理空間３ｆを、隔壁５に設けられた通水孔５ａ
を介して、通水自在に連通する形で積まれている。更
に、第２処理槽３Ｂの上には、第３処理槽３Ｃが、第２
処理槽３Ｂの処理空間３ｆと第３処理槽３Ｃの処理空間
３ｆを、隔壁５に設けられた通水孔５ａを介して、通水
自在に連通する形で積まれており、処理槽体２は、これ
ら第１〜第３処理槽３Ａ、３Ｂ、３Ｃが、それら処理槽
３Ａ、３Ｂ、３Ｃの各処理空間３ｆを上下方向に連通す
る形で積層されて形成されている。なお、処理槽体２を
構成するこれら処理空間３ｆは、通水自在に連通されて
いればよいので、隔壁５に通水孔５ａを形成せずに、隔
壁５をただの板としてそれら処理空間３ｆを上下に仕切
って、それら仕切られた上下の処理空間３ｆ同志を別途
バイパス管等によりそれぞれ接続することにより、通水
自在に連通しても良いことは言うまでもない。

【００１２】また、処理槽体２には、図１に示すよう
に、空気供給装置２０が、処理槽３Ａ、３Ｂ、３Ｃの各
処理空間３ｆ内の後述するバイオリアクター１０に対し
て、それぞれ酸素を充分含んだ空気６０を供給し得る形
で接続されており、空気供給装置２０は、空気６０を圧
縮供給自在なコンプレッサ２１、空気供給管２２、分配
管２３等から構成されている。即ち、コンプレッサ２１
の吐出口には、空気供給管２２が接続されており、空気
供給管２２には、分配管２３が、処理槽体２の各処理空
間３ｆに対応して設けられている。これら分配管２３の
先端部分は、処理槽体２の底部２ｃ及び各隔壁５の上面
５ｂ上に位置する形で、各処理空間３ｆに挿入されてお
り、これら分配管２３の先端部分には、噴気口２３ａ
が、上方に向けて開口し、かつ処理槽体２の幅方向に沿
って所定間隔で複数個形成されている。従って、コンプ
レッサ２１を作動させると、コンプレッサ２１で圧縮さ
れた空気６０が、空気供給管２２、各分配管２３を通っ
て、各処理空間３ｆにそれら噴気口２３ａから噴出する
形で供給される。

【００１３】更に、処理槽体２の各処理空間３ｆには、
図１に示すように、生体触媒１１を浮遊させて下水５０
中の有機物質の分解処理を行なうバイオリアクター１０
が設けられており、バイオリアクター１０は、生体触媒
１１を担体１２に固定化して用いる形で形成されてい
る。即ち、それら処理空間３ｆには、比重が１．０より
も大きい粒状の石等の担体１２が、各処理空間３ｆの容
積の２０〜３０％を占める程度に設けられており、担体
１２には、酵素や微生物（好気性微生物等）等の生体触
媒１１が固定されている。また、これらバイオリアクタ
ー１０は、空気供給装置２０の分配管２３の各噴気口２
３ａから噴出される空気６０により下水５０中で浮遊
し、バイオリアクター１０の生体触媒１１が、該噴出さ
れた空気６０中の酸素の補給を受ける形で、該酸素を消
費しつつ、下水５０中の有機物質を分解処理することに
なる。

【００１４】更に、処理槽体２の底部２ｃ近傍の側面に
は、即ち、処理槽体２のうち最下部に位置する第１処理
槽３Ａの図１中左方の側面には、図１に示すように、受
入口２ａが、第１処理槽３Ａの処理空間３ｆと外部とを
連通する形で設けられており、処理槽体２の受入口２ａ
には、下水供給管８が、第１処理槽３Ａの処理空間３ｆ
と連通する形で接続されている。下水供給管８の他端
は、各家庭等から排出された下水５０が集められる集水
池７に接続されており、集水池７は、地表７０ａに設け
られている。集水池７と処理槽体２の受入口２ａとの間
には、処理槽体２の全処理高さＨ０に対応した水等差Ｐ
が形成されている。また、処理槽体２のうち最上部に位
置する第３処理槽３Ｃの上方には、地表７０ａに開口さ
れた取水部２ｂが、第３処理槽３Ｃの処理空間３ｆと外
部とを連通する形で設けられており、処理槽体２の取水
部２ｂには、取水装置４０が、取水部２ｂの水を取水し
得る形で設けられている。即ち、取水装置４０は、吸込
吐出駆動自在な取水ポンプ４１を有しており、取水ポン
プ４１の吸込口には、浄水取出管４２が、取水部２ｂと
連通する形で接続されている。よって、各家庭等から排
出された下水５０は、集水池７に集められ、集水池７か
ら下水供給管８を介して、処理槽体２の受入口２ａから
処理槽体２内に流入し、更に水等差Ｐにより各処理空間
３ｆを下方から上方へ向けて通って取水部２ｂまで上昇
する。そして、浄化された下水５０は、取水部２ｂにお
いて取水装置４０により適宜取水されることになる。

【００１５】更に、第３処理槽３Ｃと取水部２ｂとの間
には、図１に示すように、循環管３１及び吸込吐出駆動
自在な循環ポンプ３２等から構成される循環装置３０
が、第３処理槽３Ｃの処理空間３ｆの下水５０を下向き
に循環し得る形で設けられている。即ち、処理槽体２の
取水部２ｂの図中左方には、循環口２ｄが、取水部２ｂ
と外部とを連通する形で形成されており、第３処理槽３
Ｃの隔壁５近傍の図中左方の側面には、循環口３Ｃｄ
が、第３処理槽３Ｃの処理空間３ｆと外部とを連通する
形で形成されている。これら取水部２ｂの循環口２ｄと
第３処理槽３Ｃの循環口３Ｃｄとの間には、循環管３１
が、それら取水部２ｂと第３処理槽３Ｃの処理空間３ｆ
を連通する形で接続されており、循環管３１には、吸込
吐出駆動自在な循環ポンプ３２が、取水部２ｂ側から吸
い込んで第３処理槽３Ｃの処理空間３ｆ側へ吐出し得る
形で設けられている。

【００１６】本発明は、以上のような構成を有するの
で、各家庭等から排出された下水５０を処理する際は、
これら下水５０を集水池７等に集めて下水供給管８に取
り入れる。すると、下水供給管８に流入した下水５０
は、集水池７から処理槽体２の受入口２ａまで降下した
後、該受入口２ａから処理槽体２内に流入して、集水池
７と受入口２ａとの間の水等差Ｐにより、処理槽体２内
を地表７０ａに向けて上昇する。即ち、受入口２ａから
処理槽体２内に流入した下水５０は、第１処理槽３Ａの
処理空間３ｆから第２処理槽３Ｂの処理空間３ｆへ、隔
壁５の通水孔５ａを通過する形で流れ、更に第２処理槽
３Ｂの処理空間３ｆから第３処理槽３Ｃの処理空間３ｆ
へ、隔壁５の通水孔５ａを通過する形で流れる。このと
き、下水５０は、各処理空間３ｆに設けられたバイオリ
アクター１０をそれぞれ通過する形で、下方から上方へ
向けて順次流れる。

【００１７】次に、処理槽体２に下水５０を供給すると
共に、空気供給装置２０のコンプレッサ２１を作動させ
て空気供給管２２に空気６０を供給し、図１に示すよう
に、空気供給管２２から各分配管２３を介して、各処理
空間３ｆに対して、空気６０を各噴気口２３ａから上方
へ向けて噴出させる。すると、処理槽体２の各処理空間
３ｆに流入した下水５０中に、処理空間３ｆの下方から
上方へ向けて空気６０が処理槽体２の幅Ｌ方向に沿って
所定間隔で噴出されるので、各処理空間３ｆの下水５０
全体に亙り満遍無く空気６０が上向きに噴出する形で供
給され、それら処理空間３ｆのバイオリアクター１０を
下水５０中にそれぞれ浮遊させることができると共に、
該バイオリアクター１０の生体触媒１２に対して空気６
０中の酸素を供給することができる。即ち、コンプレッ
サ２１から各処理空間３ｆに対して、空気６０を多量に
供給すれば、各処理空間３ｆのバイオリアクター１０の
生体触媒１２に対して、それぞれ空気６０中の酸素を所
望する量だけ充分に供給することが可能である。

【００１８】従って、受入口２ａから処理槽体２内に流
入した下水５０は、第１処理槽３Ａの処理空間３ｆ、第
２処理槽３Ｂの処理空間３ｆ、第３処理槽３Ｃの処理空
間３ｆと、順次通過する毎に、各処理空間３ｆに設けら
れたバイオリアクター１０の生体触媒１１と下水５０が
順次接触し、それら生体触媒１１が、下水５０中の有機
物質を分解処理することにより、下水５０の浄化が促進
されるので、取水部２ｂに到達した時点で、下水５０は
所望の水質の度合まで浄化されている。そこで、下水５
０が取水部２ｂまで上昇してきたら、取水装置４０の取
水ポンプ４１を作動させて、それら浄化された下水５０
を、浄水取出管４２を介して、浄化水５５として取水部
２ｂから適宜取り出す。

【００１９】ところで、更に下水５０の水質の度合を高
めたい場合等は、取水装置４０を停止させた状態で、循
環装置３０の循環ポンプ３２を作動させて、第３処理槽
３Ｃの処理空間３ｆにおいて、下水５０を下方から上方
へ向けた流れ、即ち、上向き循環流を形成し、第３処理
槽３Ｃの処理空間３ｆに設けられたバイオリアクター１
０の生体触媒１１と下水５０とを繰返し接触させて、水
質の度合を向上させる。そして、下水５０が、水質の度
合が充分高まるまで浄化されたら、取水装置４０の取水
ポンプ４１を適宜作動させて、それら水質の度合が高ま
った下水５０を、浄水取出管４２を介して、浄化水５５
として取水部２ｂから取り出す。

【００２０】以上のように、処理槽体２を構成する第１
〜第３処理槽３Ａ、３Ｂ、３Ｃの各処理空間３ｆ毎に設
けられたバイオリアクター１０に対して、空気供給装置
２０より空気６０をそれぞれ供給する。これにより、集
水池７に集められた下水５０を、下水供給管８を介し
て、処理槽体２の受入口２ａより処理槽体２内に取り入
れて、それら処理槽体２内に流入した下水５０が、水頭
差Ｐにより受入口２ａから取水部２ｂまで上昇する間
に、それら処理槽３Ａ、３Ｂ、３Ｃの各処理空間３ｆ毎
に設けられたバイオリアクター１０により分解処理す
る。処理槽体２内の酸素が消費されても、各処理槽３
Ａ、３Ｂ、３Ｃ毎に、各バイオリアクター１０に対し
て、それぞれ空気６０が供給されているので、それら処
理槽３Ａ、３Ｂ、３Ｃ内のバイオリアクター１０全体に
空気６０が充分に行き渡り、各処理槽３Ａ、３Ｂ、３Ｃ
内のバイオリアクター１０全体に対して、空気６０中の
酸素の補給が充分に行われる。よって、それら処理槽３
Ａ、３Ｂ、３Ｃの各処理空間３ｆに設けられた各バイオ
リアクター１０は、空気６０中の酸素の補給を充分に受
けつつ、下水５０中の有機物質を分解処理することがで
きるので、処理槽体２を平面的に広げずに処理槽体２の
全処理高さＨ０を大きく（深く）しても、バイオリアク
ター１０の生体触媒１１による有機物質を分解処理する
処理能力が低下することなく、安定して所望の水質の度
合まで下水５０を大量に浄化することができる。そこ
で、下水処理装置１を用いれば、下水処理設備として、
平面的な面積を大きくすることなく、下水処理場におい
て処理できる下水の容量を増加させることが可能とな
り、土地の不足する地域においても、大量に下水５０を
処理することができる。従って、下水処理装置１は、設
置面積が小さくて済み、かつ安定して大量の下水５０を
浄化することができる。

【００２１】なお、上述の実施例においては、下水処理
装置１のバイオリアクター１０を比重１．０より大きい
担体１２から形成したが、流通する下水５０に対して生
体触媒１１が反応できれば良く、比重１．０より小さい
担体１２Ａからバイオリアクター１０Ａを形成しても良
い。例えば、別の下水処理装置１Ａは、図２に示すよう
に、図１に示す下水処理装置１における、処理槽体２の
最上部の第３処理槽３Ｃの処理空間３ｆに設けられたバ
イオリアクター１０の代わりに、比重１．０より小さい
担体１２Ａから形成されるバイオリアクター１０Ａを設
けて構成される。（なお、上述の実施例において使用し
た部品と同一のものについては、同一の部品番号を付け
て使用し、また、同等の構成を有するものについては、
上述した部品番号に、Ａ、Ｂ、Ｃ……等の添字を付けて
使用し、詳細な説明は省略する。）

【００２２】即ち、下水処理装置１Ａは、図２に示すよ
うに、所望する水質の度合に対応した、幅Ｌ、全処理高
さＨ０の処理槽体２Ａを有しており、処理槽体２Ａは、
幅Ｌ、単位処理高さＨ１の第１処理槽３Ａ、第２処理槽
３Ｂ、及び第３処理槽３Ｃが、地盤７０中に積層されて
形成されている。第２処理槽３Ｂの上方（第３処理槽３
Ｃの隔壁５の下方）には、空気分離装置２５が設けられ
ており、空気分離装置２５は、偏流板２７、空気抽出板
２８等から構成されている。即ち、第２処理槽３Ｂの上
方の図中左方の側面には、板状の偏流板２７が水平方向
より若干上向きに処理空間３ｆの中央部付近まで図中右
方に突出する形で設けられており、第２処理槽３Ｂの偏
流板２７が設けられた側面とは対向する図中右方の側面
で、かつ偏流板２７よりも上方には、板状の空気抽出板
２８が、下向きに傾斜を付けて偏流板２７と重なるまで
図中左方に突出する形で設けられている。これら偏流板
２７と空気抽出板２８との間には、通水間隙２９が形成
されており、第２処理槽３Ｂの処理空間３ｆを上昇する
下水５０は、まず、偏流板２７に当って図中右方に流れ
が偏り、次に、空気抽出板２８に当って該空気抽出板２
８に沿って図中左方に流れ、通水間隙２９を通って第３
処理槽３Ｃに流入することになる。また、第２処理槽３
Ｂの図中右方の側面で、かつ空気抽出板２８の付け根の
頂部には、排気口３Ｂｇが、第２処理槽３Ｂの処理空間
３ｆと外部とを連通する形で設けられており、排気口３
Ｂｇには、一端が大気中に開口された排気管１８が設け
られている。よって、第２処理槽３Ｂの処理空間３ｆの
下水５０中を上昇する空気６０は、まず、偏流板２７に
当って図中右方に流れが偏り、次に、空気抽出板２８に
当る。ここで、空気６０は下水５０よりも比重が小さい
ので、該空気６０は、空気抽出板２８に沿って図中右方
に流れ、排気口３Ｂｇから排気管１８を通って大気中に
放出される。

【００２３】更に、第２処理槽３Ｂと処理本体２Ａの取
水部２Ａｂとの間には、図２に示すように、循環管３１
Ａ、吸込吐出駆動自在な循環ポンプ３２及び噴出管３５
等から構成される循環装置３０Ａが、第３処理槽３Ｃの
処理空間３ｆの下水５０を上向きに循環し得る形で設け
られている。即ち、処理槽体２Ａの取水部２Ａｂの図中
左方には、循環口２Ａｄが形成されており、第２処理槽
３Ｂの通水間隙２９上方の図中左方の側面には、循環口
３Ｂｄが、第２処理槽３Ｂの処理空間３ｆと外部とを連
通する形で形成されている。第２処理槽３Ｂの循環口３
Ｂｄ上方の図中左方の側面には、仕切板３３が、循環口
３Ｂｄの前方（図中右方）を覆う形で空気抽出板２８に
向けて突出して設けられており、仕切板３３と空気抽出
板２８との間には、循環間隙３４が形成されている。な
お、第３処理槽３Ｃの隔壁５は、仕切板３３の上方、即
ち、循環口３Ｂｄの上方に位置しており、後述するバイ
オリアクター１０Ａが循環口３Ｂｄに流入することが防
止されている。よって、第２処理槽３Ｂの通水間隙２９
を通過して上昇する下水５０は、仕切板３３により第３
処理槽３Ｃの処理空間３ｆに流入することを阻まれる形
で、循環口３Ｂｄに効率良く流れ、また、第３処理槽３
Ｃの処理空間３ｆを下方に向けて流れる下水５０は、循
環間隙３４を通過して循環口３Ｂｄに流れ込むことにな
る。

【００２４】また、これら取水部２Ａｂの循環口２Ａｄ
と第２処理槽３Ｂの循環口３Ｂｄとの間には、図２に示
すように、循環管３１Ａが、それら取水部２Ａｂと第２
処理槽３Ｂの処理空間３ｆを連通する形で接続されてお
り、循環管３１Ａには、吸込吐出駆動自在な循環ポンプ
３２が、第２処理槽３Ｂの循環口３Ｂｄ側から吸い込ん
で取水部２Ａｂ側へ吐出し得る形で設けられている。ま
た、循環ポンプ３２の吐出口側の循環管３１Ａには、空
気供給装置２０Ａの空気供給管２２から分岐した分配管
２４が接続されており、空気供給装置２０Ａのコンプレ
ッサ２１を作動させることにより、分配管２４を介して
循環管３１Ａを流れる下水５０中に空気６０を混入する
ことができる。更に、処理槽体２Ａの循環口２Ａｄに
は、噴出管３５が接続されており、噴出管３５には、噴
出口３５ａが、第３処理槽３Ｃの処理空間３ｆの最上部
において下方に向けて開口し、かつ処理槽体２の幅方向
に沿って所定間隔で複数個形成されている。従って、循
環装置３０Ａの循環ポンプ３２及び空気供給装置２０Ａ
のコンプレッサ２１を作動させると、空気６０を含んだ
下水５０が、第３処理槽３Ｃの処理空間３ｆに、それら
噴出口３５ａから下方に向けて噴出される。

【００２５】更に、第３処理槽３Ｃの処理空間３ｆに
は、生体触媒１１を浮遊させて反応を行なうバイオリア
クター１０Ａが設けられており、バイオリアクター１０
Ａは、生体触媒１１を担体１２Ａに固定化して用いる形
で形成されている。即ち、該処理空間３ｆには、比重が
１．０よりも小さい粒状の（隔壁５の通水孔５ａを通過
し得ない）樹脂等の担体１２Ａが、処理空間３ｆの容積
の２０〜３０％を占める程度に設けられており、担体１
２Ａには、酵素や微生物（好気性微生物等）等の生体触
媒１１が固定されている。また、バイオリアクター１０
Ａは、第３処理槽３Ｃの処理空間３ｆに下水５０が導入
される前は、隔壁５上にあるが、処理空間３ｆに下水５
０が導入されると下水５０中に浮遊する。すると、バイ
オリアクター１０Ａは、循環装置３０Ａの噴出管３５の
各噴出口３５ａから噴出される、空気６０が混入した下
水５０により、図２に示すように、処理空間３ｆの下方
に拡散する形で水中で浮遊し、バイオリアクター１０Ａ
の生体触媒１１が、該噴出された下水５０に混入された
空気６０中の酸素の補給を受ける形で、該酸素を消費し
つつ、下水５０中の有機物質を分解処理することにな
る。

【００２６】従って、下水処理装置１Ａを用いて、集水
池７に集められた下水５０を処理すると、集水池７の下
水５０は、下水供給管８を介して、処理槽体２Ａの受入
口２Ａａより処理槽体２Ａ内に取り入れられ、集水池７
と受入口２Ａａとの水頭差Ｐにより取水部２Ａｂまで上
昇する。そこで、処理槽体２Ａへ下水５０を取り入れる
と共に、空気供給装置２０Ａのコンプレッサ２１を作動
させて空気供給管２２から各分配管２３を介して、第１
及び第２処理槽３Ａ、３Ｂの処理空間３ｆに対して、そ
れぞれ空気６０を各噴気口２３ａから上向きに噴出させ
て、それら処理空間３ｆのバイオリアクター１０を下水
５０中にそれぞれ浮遊させると共に、該バイオリアクタ
ー１０の生体触媒１２に対して空気６０中の酸素を供給
することにより、下水５０中の有機物質を分解処理し、
浄化する。なお、前述した下水処理装置１と異なるの
は、第２処理槽３Ｂにおいて、該処理空間３ｆを上昇す
る下水５０及び空気６０は、偏流板２７に当って図２中
右方に偏る形で流れて空気抽出板２８に当り、下水５０
よりも比重が小さい空気６０は、空気抽出板２８に沿っ
て図２中右方に上昇する形で流れて排気口３Ｂｇから排
気管１８を通って大気中に放出され、一方、下水５０
は、空気抽出板２８に沿って図２中左方に流れ、通水間
隙２９を通って第３処理槽３Ｃの処理空間３ｆに流入す
る。即ち、第２処理槽３Ｂの処理空間３ｆから第３処理
槽３Ｃの処理空間３ｆへは、下水５０のみが流入する。

【００２７】一方、第３処理槽３Ｃの処理空間３ｆに下
水５０が流入し始めると、第３処理槽３Ｃの隔壁５上の
バイオリアクター１０Ａが、該処理空間３ｆ中の下水５
０の水位の上昇に比例して浮上する。そこで、循環装置
３０Ａの循環ポンプ３２を作動させて、第２処理槽３Ｂ
の循環口３Ｂｄから下水５０を吸い込むと共に、循環管
３１Ａを流れる下水５０中に、空気供給管２２から分配
管２４を介して循環管３１Ａに空気６０を供給して循環
管３１Ａ中の下水５０に空気６０を混入する。そして、
空気６０を含んだ下水５０を、第３処理槽３Ｃの処理空
間３ｆに、噴射管３５の各噴出口３５ａから下方に向け
て噴出させて、該処理空間３ｆの下水５０に浮遊してい
たバイオリアクター１０Ａを、それら噴出口３５ａから
下向きに噴出される下水５０により、図２に示すよう
に、該処理空間３ｆの下水５０中の下方に押し下げて拡
散浮遊させると共に、バイオリアクター１０Ａの生体触
媒１１に、該噴出された下水５０に混入された空気６０
中の酸素を供給する形で、下水５０中の有機物質を満遍
無く分解処理して浄化する。

【００２８】なお、空気分離装置２５及び排気管１８に
より、第２処理槽３Ｂの処理空間３ｆの下水５０中を上
昇する空気６０は、該処理空間３ｆから排出されるの
で、それら空気６０が第３処理槽３Ｃの処理空間３ｆに
流入せず、該処理空間３ｆのバイオリアクター１０Ａに
対して上向きの運動量が与えられないので、比重が１．
０より小さいバイオリアクター１０Ａを下方に押し下げ
て拡散浮遊させることが容易になる。更に、第２処理槽
３Ｂのバイオリアクター１０の生体触媒１１による下水
５０中の有機物質の分解処理に必要な酸素を補給し終え
て含有酸素が乏しくなった空気６０が、上方の第３処理
槽３Ｃに流入せず、第３処理槽３Ｃのバイオリアクター
１０Ａの生体触媒１１に対して、それら含有酸素の乏し
い空気６０が供給されないので、充分に酸素を含んだ空
気６０のみを供給することが可能となり、バイオリアク
ター１０Ａの生体触媒１１に対して、効率良く安定して
酸素を供給することができ、下水５０が効率良く安定し
て浄化される。

【００２９】ところで、バイオリアクター１０Ａを通過
して下向きに流れた下水５０は、隔壁５の通水孔５ａを
通過し、仕切板３３と空気抽出板２８との間に形成され
た循環間隙３４を通って循環口３Ｂｄに流れ込み、再び
充分な酸素を含む空気６０が混入された後、噴射管３５
から第３処理槽３Ｃの処理空間３ｆに噴出される。即
ち、第３処理槽３Ｃの処理空間３ｆにおいて、下水５０
を上方から下方へ向けた流れ、即ち、下向き循環流が形
成される。また、一旦、下向き循環流が形成されると、
第２処理槽３Ｂの通水間隙２９を通過して上昇する下水
５０は、仕切板３３により第３処理槽３Ｃの処理空間３
ｆに流入することを阻まれて、循環口３Ｂｄに直接吸い
込まれる形で流れるので、第３処理槽３Ｃの処理空間３
ｆには、第２処理槽３Ｂよりもより浄化が進行した下水
５０が下方に向けて流れることになる。そこで、第３処
理槽３Ｃの処理空間３ｆに設けられたバイオリアクター
１０Ａの生体触媒１１と下水５０とを繰返し接触させ
て、所望の水質の度合まで浄化されたら、循環装置３０
Ａの循環ポンプ３２を停止させて、取水装置４０の取水
ポンプ４１を適宜作動させて、所望の水質の度合の下水
５０を、浄水取出管４２を介して、浄化水５５として取
水部２Ａｂから取り出す。

【００３０】よって、処理槽体２Ａ内に流入した下水５
０が、受入口２Ａａから取水部２Ａｂまで上昇する間
に、それら処理槽３Ａ、３Ｂ、３Ｃに設けられたバイオ
リアクター１０、１０Ａにより分解処理されることによ
り処理槽体２Ａ内の酸素が消費されても、各処理槽３
Ａ、３Ｂ、３Ｃ毎に、それらバイオリアクター１０、１
０Ａに対してそれぞれ空気６０が供給されているので、
それら処理槽３Ａ、３Ｂ、３Ｃ内のバイオリアクター１
０、１０Ａ全体に空気６０中の酸素が行き渡り、各処理
槽３Ａ、３Ｂ、３Ｃ内のバイオリアクター１０、１０Ａ
全体に対して酸素の補給が充分に行われる。従って、下
水処理装置１Ａは、処理槽体２Ａの全処理高さＨ０を大
きく（深く）しても、バイオリアクター１０、１０Ａの
生体触媒１１による有機物質を分解処理する処理能力が
低下することなく、安定して所望の水質の度合まで下水
５０を大量に浄化することができる。そこで、下水処理
装置１Ａを用いれば、下水処理設備として、平面的な面
積を大きくすることなく、下水処理場において処理でき
る下水の容量を増加させることが可能となり、土地の不
足する地域においても、大量に下水５０を処理すること
ができる。即ち、下水処理装置１Ａは、設置面積が小さ
くて済み、かつ安定して大量の下水５０を浄化すること
ができる。

【００３１】なお、空気分離装置２５及び排気管１８
は、前述した下水処理装置１に適用すれば、該下水処理
装置１の処理槽体２内を通過する下水５０を、より効率
良く安定して浄化し得ることは言及するまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち第１
の発明は、処理空間３ｆ等の処理空間が形成された第１
〜第３処理槽３Ａ、３Ｂ、３Ｃ等の単位流通本体を複数
個有し、処理槽体２、２Ａ等の処理本体を、それら単位
流通本体を、該単位流通本体の処理空間を上下方向に連
通する形で積層して形成し、前記処理本体の第１処理槽
３Ａ等の最下部の単位流通本体に、受入口２ａ、２Ａａ
等の下水受入部を、該最下部の単位流通本体の処理空間
と連通する形で設け、前記処理本体の第３処理槽３Ｃ等
の最上部の単位流通本体に、取水部２ｂ、２Ａｂ等の下
水取出部を、該最上部の単位流通本体の処理空間と連通
する形で設け、前記処理本体を形成する単位流通本体の
各処理空間に、それぞれバイオリアクター１０、１０Ａ
等の生体触媒反応手段を設け、前記処理本体に、空気供
給装置２０、２０Ａ等の空気供給手段を、それら単位流
通本体に設けられた生体触媒反応手段に対して、それぞ
れ空気６０等の浄化用空気を供給し得る形で接続して構
成したので、

【００３３】処理本体を構成する単位流通本体の処理空
間に設けられた各生体触媒反応手段に対して、空気供給
手段よりそれぞれ浄化用空気が供給されることにより、
処理本体内に流入した下水が、下水受入部から下水取出
部まで移動する間に、それら単位流通本体の各処理空間
に設けられた生体触媒反応手段により分解処理されて、
処理本体内の酸素が消費されても、各単位流通本体毎
に、それら生体触媒反応手段に対して、それぞれ浄化用
空気が供給されているので、それら単位流通本体内の生
体触媒反応手段全体に浄化用空気が行き渡り、各単位流
通本体内の生体触媒反応手段全体に対して、浄化用空気
中の酸素の補給が充分に行われる。よって、それら単位
流通本体の処理空間に設けられた各生体触媒反応手段
は、浄化用空気中の酸素の補給を充分に受けつつ、下水
中の有機物質を分解処理することができるので、処理本
体を平面的に広げずに処理本体の高さを大きく（深く）
しても、生体触媒反応手段による有機物質を分解処理す
る処理能力が低下することなく、安定して所望の水質の
度合まで大量に下水を浄化することができる。従って、
設置面積が小さくて済み、かつ安定して下水を浄化する
ことができる。

【００３４】また、本発明のうち第２の発明は、第１の
発明において、前記単位流通本体の処理空間中に、空気
分離装置２５等の気水分離手段を設け、前記気水分離手
段に、該気水分離手段により分離された前記浄化用空気
を該処理空間外に排出し得る排気口３Ｂｇ、排気管１８
等の排気手段を設けて構成したので、

【００３５】第１の発明の効果に加えて、単位流通本体
の処理空間の下水中を上昇する浄化用空気が、該処理空
間外に排出されることにより、単位流通本体の処理空間
に設けられた生体触媒反応手段による下水中の有機物質
の分解処理に必要な酸素を補給し終えて含有酸素が乏し
くなった浄化用空気が、前記単位流通本体の上方に積層
された上方の単位流通本体の処理空間に流入せず、該上
方の単位流通本体の処理空間に設けられた生体触媒反応
手段に対して、それら含有酸素の乏しい浄化用空気が供
給されないので、充分に酸素を含んだ浄化用空気のみを
供給することが可能となり、生体触媒反応手段に対し
て、効率良く安定して酸素を供給することができ、下水
を効率良く安定して浄化することができる。また、単位
流通本体の処理空間の下水中を上昇する浄化用空気が、
前記単位流通本体の上方に積層された上方の単位流通本
体の処理空間には流入しないので、該上方の単位流通本
体の処理空間に設けられた生体触媒反応手段の比重が
１．０よりも小さい場合には、該生体触媒反応手段に対
して上向きの運動量が与えられないので、該生体触媒反
応手段を下方に押し下げて拡散浮遊させることが容易に
なり、生体触媒反応手段と下水を、効率良く反応させる
ことができ、下水を効率良く安定して浄化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による下水処理装置の一実施例
を示す破断側面図である。

【図２】図２は、本発明による別の下水処理装置の一例
を示す破断側面図である。

【符号の説明】

２、２Ａ……処理本体（処理槽体） ２ａ、２Ａａ……下水受入部（受入口） ２ｂ、２Ａｂ……下水取出部（取水部） ３Ａ……単位流通本体（第１処理槽） ３Ｂ……単位流通本体（第２処理槽） ３Ｂｇ……排気手段（排気口） ３Ｃ……単位流通本体（第３処理槽） ３ｆ……処理空間（処理空間） １０、１０Ａ……生体触媒反応手段（バイオリアクタ
ー） １８……排気手段（排気管） ２０、２０Ａ……空気供給手段（空気供給装置） ２５……気水分離手段（空気分離装置）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理空間が形成された単位流通本体を複
   数個有し、 処理本体を、それら単位流通本体を、該単位流通本体の
   処理空間を上下方向に連通する形で積層して形成し、 前記処理本体の最下部の単位流通本体に、下水受入部
   を、該最下部の単位流通本体の処理空間と連通する形で
   設け、 前記処理本体の最上部の単位流通本体に、下水取出部
   を、該最上部の単位流通本体の処理空間と連通する形で
   設け、 前記処理本体を形成する単位流通本体の各処理空間に、
   それぞれ生体触媒反応手段を設け、 前記処理本体に、空気供給手段を、それら単位流通本体
   に設けられた生体触媒反応手段に対して、それぞれ浄化
   用空気を供給し得る形で接続して構成した下水処理装
   置。
2. 【請求項２】 前記単位流通本体の処理空間中に、気水
   分離手段を設け、 前記気水分離手段に、該気水分離手段により分離された
   前記浄化用空気を該処理空間外に排出し得る排気手段を
   設けて構成した請求項１に記載の下水処理装置。