JPH078078Y2 - 浄化装置 - Google Patents

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形の浄
化装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、例えば、嫌気性瀘過槽、生物膜瀘過槽および処理
水槽等を有する浄化装置において、処理水中の懸濁物質
（SS）の処理は、好気性瀘過槽である生物膜瀘過槽で処
理した処理水を沈澱分離させるかあるいはそのまま放流
する等の手段によって行っていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような処理方法では、処理量が急激
に増えた場合には、汚泥や懸濁物質等が流出したり、処
理水中の懸濁物質がわずかづつ処理水槽に堆積する等種
々の問題がある。

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、処理水中の懸濁物質分
を除去し、処理水中の懸濁物質濃度、BOD濃度を減少さ
せる浄化装置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に本考案は、嫌気性瀘過槽と、
生物膜瀘過槽と、処理水槽を有する浄化装置において、
前記処理水槽中に液体サイクロン装置を設置し、前記生
物膜瀘過槽と前記処理水槽とを、連通管および前記液体
サイクロン装置を介して連通し、生物膜瀘過槽から流入
する処理水中の懸濁物質を液体サイクロン装置内にて分
離・集積するとともに、分離・集積された処理水中の懸
濁物質を嫌気性瀘過槽または生物膜瀘過槽に返送するよ
うに構成した。

〔作用〕

本考案の浄化装置は、処理水槽中に液体サイクロン装置
を備えている。そして、液体サイクロン装置に流入する
処理水は、円筒内回転流によって遠心力を与えられ、処
理水中に含有される懸濁物質は下方向に強制的に送り込
まれるととともに、懸濁物質貯留箱体中に分離補集され
るようになっている。一方、懸濁物質が除去された残余
の処理水は液体サイクロン装置の出口パイプから処理水
槽内に流出されるようになっている。また、懸濁物質貯
留箱体に中に集積された処理水中の懸濁物質は、送水ポ
ンプの間欠運転により嫌気性瀘過槽または生物膜瀘過槽
に返送され、再度の処理あるいは脱室が行なわれるよう
になっている。

これにより、処理水中の懸濁物質（SS）分はきわめて容
易かつ大量に除去され、懸濁物質（SS）濃度、BOD濃度
は確実に減少する。

〔実施例〕

本考案の実施例を第１図乃至第３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
嫌気性瀘過槽R1、第２嫌気性瀘過槽R2、生物膜瀘過槽Ｓ
および処理水槽Ｔを有し、処理水槽Ｔの中には液体サイ
クロン装置70が設置されている。

第１嫌気性瀘過槽R1、第２嫌気性瀘過槽R2（以下、それ
ぞれ、瀘過槽R1、瀘過槽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。

このような瀘過槽R1、瀘過槽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瀘過槽R1と瀘過槽R2
は、瀘過槽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瀘床5
a,5bを備え、瀘床5a,5bの下方に空間がそれぞれ設けら
れている。

瀘過槽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
下であって瀘床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。この瀘床
5aは嫌気性微生物を用いており、瀘過槽R2とともに原水
槽Ｒを構成している。

瀘過槽R1と瀘過槽R2とを仕切る仕切壁７に沿って鉛直に
瀘床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。

瀘過槽R2には、瀘床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を介して瀘床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の位置より瀘過槽R2の水位が
低いとき（低水位:L.W.L）には後述すの生物膜瀘過槽Ｓ
には水が送られず、これにより多いときのみ送られる。

また、瀘過槽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
介して生物膜瀘過槽Ｓに送られ、常に安定した処理がで
きる。

このような瀘過槽R2に続いて生物膜瀘過槽Ｓが設置され
ている。

生物膜瀘過槽Ｓは、汚濁原因物質、リン酸イオン、鉄イ
オンなどを微生物のもつ分解作用を利用した微生物処理
及び瀘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、一例とし
て述べる以下のような構成とすることが好ましい。

すなわち、生物膜瀘過槽Ｓの上方には逆洗時に生物膜瀘
過槽Ｓで増加し溢れた処理水が前記瀘過槽R1へ戻される
逆洗排水パイプ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。

このような曝気・逆洗用パイプ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
を充填して生物膜瀘過槽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。

当該高多孔性粒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れがあるからである。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、給水率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
物膜瀘過槽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。さらにこの生物膜瀘過槽Ｓの底部でロストル
39より下、すなわち生物膜瀘過層45より下側に開口し、
生物膜瀘過層45により浄化処理された処理水を処理水槽
Ｔへ供給する連通管47が設けられている。

この連通管47の下流末端は、図示のごとく流体サイクロ
ン装置70の入口パイプ71に接続されている。

流体サイクロン装置70は、その詳細が第２図および第３
図に示されるように、筒状の外筒部76と、この外筒部76
の下方に連接して設けられる筒状の懸濁物質貯留箱体77
と、この懸濁物質貯留箱体77の下方に連接して設けら
れ、懸濁物質貯留箱体77に貯留された懸濁物質を嫌気性
瀘過槽R1または生物膜瀘過槽Ｓに返送する送水ポンプ78
とを備えている。

筒状の外筒部76は、第２図に示されるように円筒部76a
と円錐部76bを備えており、円筒部76aの上部内周円略接
線方向（第３図）には、入口パイプ71が円筒部76aの内
腔部と連通するように固定されている。

一方、円筒部76aの上部には蓋体79が被着され、その蓋
体79の中央部には出口パイプ72が円筒部76aの内腔部と
連通するように貫通して固定されている。

そして、このような液体サイクロン装置７の入口パイプ
71から流入する処理水は円筒内回転流によって遠心力を
与えられ、処理水中に含有される懸濁物質は下方向に強
制的に送り込まれるとともに、懸濁物質貯留箱体77の中
に分離補集されるようになっている。一方、懸濁物質が
除去された残余の処理水は出口パイプ72から処理水槽Ｔ
内に流出されるようになっている。さらに懸濁物質貯留
箱体77に中に集積された処理水中の懸濁物質は、送水ポ
ンプ78の間欠運転により嫌気性瀘過槽または生物膜瀘過
槽に返送され、再度の処理が行われるようになってい
る。

さらに処理水槽に連接し、上記のごとく懸濁物質が除去
された処理水をオーバーフローさせて放流するため、通
常、第１図に示されるように小室57,59,61が設けられ、
小室61に設けられた放流口63から最終的に処理水を放流
している。

なお、小径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、殺菌等を行なっ
ている。

上述の本考案の浄化装置は、個々の槽（第１嫌気性瀘過
槽R1、第２嫌気性瀘過槽R2、生物膜瀘過槽Ｓ、処理水槽
Ｔ等）を個別に製作し、これらを配管して連通させるこ
ともできるが、通常、例えば強化繊維プラスチック（FR
P）等の材質で各槽を一体成形し、これらの中に所定の
瀘床5a,5b、配管、ポンプ等を組み込み、所定の機能を
持たせることが浄化装置のコンパクト化を図るうえで好
ましい。また、処理水槽Ｔ内には、通常、図示しない逆
洗用のポンプが設置され、生物膜瀘過槽Ｓの洗浄ができ
るようになっている。

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）によって広げられた瀘床5aに撒かれて原
水槽Ｒの瀘過槽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。汚水が床5aを通過すると
き、この瀘床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
水は瀘過槽R1の水位を上げていき、同様に瀘床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
定量で生物膜瀘過槽Ｓへ送り出す。したがって、流入量
が多いときには瀘過槽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瀘過槽Ｓに入り、生物膜
瀘過層45を下向流で通過する。この生物膜瀘過層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・逆洗用パイプ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。

このように生物膜瀘過層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
とによる瀘過作用により、より効果的に浄化し処理水と
する。

処理水は連通管47によって処理水槽Ｔへ送り込まれる
が、その途中において本考案のサイクロン装置70が介在
されている。

そして、このような液体サイクロン装置70の入口パイプ
71から流入する処理水は円筒内回転流によって遠心力を
与えられ、処理水中に含有される懸濁物質は下方向に強
制的に送り込まれるとともに、懸濁物質貯留箱体77の中
に分離補集される。一方、懸濁物質が除去された残余の
処理水は上方に設けられた出口パイプ72から処理水槽Ｔ
内に流出される。

また、懸濁物質貯留箱体77に中に集積された処理水中の
懸濁物質は、送水ポンプ78の間欠運転により嫌気性瀘過
槽または生物膜瀘過槽に返送され、返送された処理水は
再度、上記と同様な過程を経て同様な処理を行われる。

このようにサイクロンを設置した場合の効果は、下記の
表１に示される実験結果からも明らかである。

ところで、最終的に処理水槽Ｔの中の大部分の処理水
は、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、生物膜瀘過槽Ｓの生物膜瀘過層45
の処理能力によって設定されている。

なお、本考案の実施例では懸濁物質貯留箱体77に貯留さ
れた懸濁物質は嫌気性瀘過槽R1に返送されているが、嫌
気性瀘過槽R2や生物膜瀘過槽Ｓに返送してもよいことは
勿論である。また、嫌気性瀘過槽R1,R2双方に返送して
もよい。

〔考案の効果〕

本考案の浄化装置は、処理水槽中に液体サイクロン装置
を設置し、生物膜瀘過槽から流入する処理水中の懸濁物
質をこの液体サイクロン装置内に集積するとともに、集
積された処理水中の懸濁物質を嫌気性瀘過槽または生物
膜瀘過槽に返送するように構成している。従って、処理
水中の懸濁物質（SS）分を容易かつ大量に除去すること
ができ、懸濁物質（SS）濃度、BOD濃度を確実に減少さ
せることができる。

それゆえ安定した水質が連続的に得られる。

【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
は本考案の要旨である液体サイクロン装置の正面図、第
３図は第２図の平面図である。 R1……第１嫌気性瀘過槽、R2……第２嫌気性瀘過槽、Ｓ
……生物膜瀘過槽、Ｔ……処理水槽、5a,5b……瀘床、3
9,41……ロストル、43……担体、45……生物膜瀘過層、
54……間欠ポンプ、70……液体サイクロン装置、76……
外筒部、77……懸濁物質貯留箱体、78……送水ポンプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】嫌気性瀘過槽と、生物膜瀘過槽と、処理水
   槽を有する浄化装置において、 前記処理水槽中に液体サイクロン装置を設置し、前記生
   物膜瀘過槽と前記処理水槽とを、連通管および前記液体
   サイクロン装置を介して連通し、生物膜瀘過槽から流入
   する処理水中の懸濁物質を液体サイクロン装置内にて分
   離・集積するとともに、分離・集積された処理水中の懸
   濁物質を嫌気性瀘過槽または生物膜瀘過槽に返送するこ
   とを特徴とする浄化装置。