JPH08141585A - 浄化槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で、安価に膜分離槽内の汚泥成分
を含む被処理水をエアリフトポンプを用いて嫌気処理槽
に返送して、前記汚泥成分を嫌気処理させ、前記膜分離
槽内の固形成分濃度が高くなりすぎないように調節でき
る浄化槽を提供する。 【構成】 嫌気処理槽Ｎ１と、膜分離装置Ｍを内装して
なる膜分離槽Ｅ２とを備え、嫌気処理槽Ｎ１と、膜分離
槽Ｅ２との間に、嫌気処理槽Ｎ１を経た被処理水を受け
る中間処理槽Ｅ１を設けてある浄化槽において、前記膜
分離槽Ｅ２に被処理水を移送する移送ポンプＡを前記中
間処理槽Ｅ１に設け、前記膜分離槽Ｅ２の被処理水を、
オーバーフローで前記中間処理槽Ｅ１へ返送する第一返
送路２１、及び、前記膜分離槽Ｅ２の被処理水を、オー
バーフローで前記嫌気処理槽Ｎ１へ返送する第二返送路
２２を設け、前記第一返送路２１を介して前記中間処理
槽Ｅ１へ返送される被処理水が設定量を超過したとき
に、その設定量を超過する被処理水を前記第二返送路２
２を介して前記嫌気処理槽Ｎ１へ返送するための流量設
定部を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、嫌気処理槽と、膜分離
槽とを備え、前記嫌気処理槽と、膜分離槽との間に、嫌
気処理槽を経た被処理水を受ける中間処理槽を設けてあ
る浄化槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の浄化槽は、膜分離槽で被処理水
を固液分離処理するために、長期にわたって運転を続け
ると、前記膜分離槽において被処理水中の汚泥等の濃度
が高くなってくることがある。ところが、膜分離槽内で
汚泥等の固形成分濃度が異常に高くなった場合には、前
記膜分離槽内の膜分離装置が、目詰まりし易くなるた
め、長期にわたって浄化槽を効率よく運転するために
は、前記膜分離槽内の固形成分濃度が高くなりすぎない
ようにして、前記膜分離装置による膜分離処理を行う環
境を良好に維持させる必要性があると考えられていた。

【０００３】そのため、上述の目的を達成するために、
膜分離槽内の汚泥成分を含む被処理水をエアリフトポン
プを用いて嫌気処理槽に返送して、前記汚泥成分を嫌気
処理させ、前記膜分離槽内の固形成分濃度が高くなりす
ぎないように調節することが考えられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、エアリフト
ポンプで被処理水を常時、嫌気処理槽に返送している
と、膜分離槽内の汚泥濃度が低くなりすぎるとともに、
前記嫌気処理槽の被処理水が好気状態に近づきぎみに変
化してしまうなどの不都合が考えられるため、前記被処
理水の返送は常時行うわけにもゆかず、制御装置を用い
て間欠的に行わねばならないと考えられる。

【０００５】このような状況にあって、エアリフトポン
プによる被処理水の返送を行うには、前記制御装置や、
前記エアリフトポンプに空気供給するブロワを設けるな
ど、装置として複雑にならざるを得ず、また、複雑で高
価な装置を設けるが故に高価にならざるを得なかった。

【０００６】従って、本発明の目的は、上記実情に鑑
み、簡単な構成で、安価に膜分離槽内の汚泥成分を含む
被処理水を嫌気処理槽に返送して、その中の前記汚泥成
分を嫌気処理させ、前記膜分離槽内の固形成分濃度が高
くなりすぎないように調節できる浄化槽を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の特徴構成は、膜分離槽に被処理水を移送する
移送ポンプを前記中間処理槽に設け、前記膜分離槽の被
処理水を、オーバーフローで前記中間処理槽へ返送する
第一返送路、及び、前記膜分離槽の被処理水を、オーバ
ーフローで前記嫌気処理槽へ返送する第二返送路を設
け、前記第一返送路を介して前記中間処理槽へ返送され
る被処理水が設定量を超過したときに、その設定量を超
過する被処理水を前記第二返送路を介して前記嫌気処理
槽へ返送するための流量設定部を設けたことにあり、前
記膜分離槽の隔壁に被処理水の返送部を設け、前記返送
部と前記嫌気処理槽とにわたって返送管を架設し、その
返送管の一端を前記返送部に接続して、前記返送管にお
ける前記返送部から前記返送管の他端までの部分に第二
返送路を形成するとともに、前記返送管の中間部で前記
中間処理槽上方に被処理水を落下させる落下口を形成し
て流量設定部を構成し、かつ、前記返送管における前記
返送部から前記落下口までの部分に第一返送路を形成し
てあってもよく、前記流量設定部に第一返送路に流れる
被処理水の最大流量を設定する堰を設けてあってもよ
く、その作用効果は以下の通りである。

【０００８】

【作用】つまり、請求項１記載の構成によれば、通常被
処理水は、移送ポンプにより、被処理水が膜分離槽に移
送され、さらに、オーバーフローにより前記第一返送路
を介して前記中間処理槽に返送される循環を繰り返し、
このとき、移送ポンプの被処理水返送量と、前記第一返
送路を介して返送される被処理水と膜分離されて膜分離
槽外に排出される被処理水の和とのバランスが保たれ
る。

【０００９】ところが、膜分離槽内で、ＭＬＳＳが過剰
に増大し、膜分離による透過水量が低下すると、前記バ
ランスが崩れ、次第に膜分離槽内の水位が上昇する。そ
のため、前記第一返送路からオーバーフローで返送され
る被処理水量が増加する。この被処理水量が前記流量設
定部で設定される設定量を超過するとその超過した被処
理水は、第二返送路を介して前記嫌気処理槽へ返送され
る。

【００１０】

【発明の効果】その結果、前記膜分離槽内の汚泥成分
は、嫌気処理槽内で嫌気処理されるとともに、嫌気処理
槽から汚泥成分の少ない被処理水が中間処理槽を経て前
記膜分離槽に供給されることになるから、前記膜分離槽
内の汚泥濃度は低下する。前記汚泥濃度が低下すると前
記膜分離槽において膜分離装置が、目詰まりしにくくな
るので、前記膜分離装置の膜面が前記膜分離槽内の被処
理水の流れ等によって洗浄される効果が大となり、前記
膜分離装置の目詰まりは解消されやすい。そのため、前
記膜分離装置の膜分離性能が回復し、前記被処理水の循
環するバランスが回復するとともに、前記膜分離槽内の
水位が通常の位置にまで低下し、前記膜分離槽は、再び
安定した膜分離処理を行えることになる。

【００１１】従って、被処理水の返送ポンプなどの特別
な構成を要しない簡単な構成をもって、被処理水を前記
膜分離槽と前記嫌気処理槽とのあいだで循環させるだけ
で、前記膜分離槽内において汚泥等の固形成分濃度が高
くなりすぎるような不都合を解消することが出来たか
ら、前記膜分離槽の膜分離性能は安定して高く維持でき
るようになった。

【００１２】また、請求項２記載の構成によれば、返送
管をもって、第一、第二返送路を構成するとともに、落
下口をもって、流量設定部を構成することが出来るの
で、尚一層簡単な構成で上記作用を実現できるととも
に、請求項３記載の構成によれば、流量設定部に堰を設
けてあるから、被処理水が設定流量以下の場合にその被
処理水を確実に第一返送路に導くことが出来る。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の浄化槽を図面に基づいて説明
する。図１に示すように、上流側から順に、沈殿分離槽
Ｎ１、嫌気瀘床槽Ｎ２、脱窒槽Ｅ１、膜分離槽Ｅ２、消
毒槽Ｑ、貯留槽Ｔを被処理水が移流するように設けて浄
化槽を構成してある。

【００１４】前記沈殿分離槽Ｎ１は、流入口Ｉから浄化
槽内に流入した被処理水の原水を受けて、その被処理水
中の夾雑物を沈澱除去しつつ、内部に生育する嫌気性菌
により、被処理水を嫌気処理し、嫌気瀘床槽Ｎ２に移流
自在に構成してある。

【００１５】前記嫌気瀘床槽Ｎ２は、流入した被処理水
を嫌気処理する嫌気性菌を育成しうる嫌気瀘床Ｆを内装
してあり、前記沈殿分離槽Ｎ１から移流してきた被処理
水を嫌気処理して前記膜分離槽Ｅ２に移流するように構
成してある。

【００１６】前記脱窒槽Ｅ１は、前記嫌気瀘床槽Ｎ２か
ら流入した比較的固形成分濃度の低い被処理水を一次貯
留しつつ、被処理水を主に脱窒処理する脱窒菌を内部に
育成する構成にしてある。また、前記脱窒槽Ｅ１にはエ
アリフト作用で被処理水を汲み上げて膜分離槽Ｅ２に移
送させる移送ポンプＡを内装してあり、定常的に被処理
水を膜分離槽Ｅ２に移送する構成にしてある。

【００１７】前記膜分離槽Ｅ２は、多数の平膜を並設し
てなる膜分離装置Ｍを内装してなり、その膜分離装置Ｍ
の下方には、その膜分離装置Ｍに気泡を供給して、その
膜面に汚泥等の付着しすぎるのを防止し、かつ、前記膜
分離槽Ｅ２内に循環流を形成しながら被処理水に酸素を
供給する散気装置Ｄを内装し、また、前記膜分離装置Ｍ
のそれぞれの平膜には集水管Ｍ１を連設し、前記膜分離
槽Ｅ２の水面よりも下方で前記膜分離槽Ｅ２に隣接して
設けてある消毒槽Ｑに連通接続してある。

【００１８】また、前記膜分離槽Ｅ２と、前記脱窒槽Ｅ
１とを仕切る隔壁Ｅｅに被処理水返送口１を設けるとと
もに、その被処理水返送口１と前記沈殿分離槽Ｎ１との
あいだにわたって架設してある返送管２の基端部２ａを
連通接続してある。

【００１９】前記返送管２は、前記被処理水返送口１と
前記沈殿分離槽Ｎ１との間にわたって架設してあり、図
２に示すように、その返送管２には、前記脱窒槽Ｅ１上
方の中間部において、落下口３を設けてあり、前記被処
理水返送口１と、前記落下口３とのあいだの部分に、前
記膜分離槽Ｅ２内の被処理水を前記脱窒槽Ｅ１に返送す
る第一返送路２１を形成してあるとともに、前記被処理
水返送口１と、前記返送管２の先端部２ｂとのあいだの
部分に、前記膜分離槽Ｅ２内の被処理水を前記沈殿分離
槽Ｎ１に返送する第二返送路２２を形成してある。ま
た、前記返送管２の前記落下口３よりも先端部２ｂ側に
は、前記返送管２の軸心回りで回動・固定自在な回動部
４を設け、その回動部４内には断面視で内部流路の略２
分の１を覆う堰４ａを設けてある。尚、前記回動部４
は、前記堰４ａが流路の下半分を覆うように固定されて
いるものである（図２（ロ）参照）。

【００２０】その結果、前記膜分離槽Ｅ２内の被処理水
は、前記膜分離槽Ｅ２の水面と、前記集水管の前記消毒
槽Ｑ側開口との水頭差によって、前記平膜で濾過され、
濾過済の処理水は、前記集水管Ｍ１を通じて消毒槽Ｑに
移流する。また、前記移送ポンプから流入した被処理水
は、前記返送管２により、通常は、第一返送路２１を経
て前記落下口３から前記脱窒槽Ｅ１へ全量返送され、膜
分離槽Ｅ２内の水位が上昇したときには、前記返送管２
に流入する被処理水のうち、前記堰４ａを越えないもの
については前記第一返送路２１を経て前記落下口３から
前記脱窒槽Ｅ１へ返送され、前記堰４ａを越えたものに
ついては、前記第二返送路２２を経て前記返送管２先端
部２２開口から前記沈殿分離槽Ｎ１に返送される構成と
なっている。

【００２１】つまり、例えば、前記移送ポンプＡの被処
理水移送能力を５リットル／分に設定し、前記膜分離装
置Ｍの濾過能力が通常１リットル／分である場合を考え
れば、前記落下口３から前記脱窒槽Ｅ１に返送される被
処理水量を最大４リットル／分に設定しておくことで、
被処理水は、第一返送路２１を経て前記落下口３から前
記脱窒槽Ｅ１へ全量返送され、定常的な膜分離処理が行
える。この状態で前記膜分離装置Ｍの濾過能力が０．８
リットル／分にまで低下したとすると、前記膜分離槽Ｅ
２に流入する被処理水は０．２リットル／分の割合で過
剰になるので、前記膜分離槽Ｅ２の水面は上昇し、前記
返送管２に流入する被処理水は前記堰４ａを越え、前記
０．２リットル／分の被処理水が、前記沈殿分離槽Ｎ１
に返送されることになる。前記沈殿分離槽Ｎ１に被処理
水の返送があれば、浄化槽内への原水流入の有無に係わ
らず、嫌気処理されて固形分の少なくなった被処理水
が、前記脱窒槽Ｅ１に流入し、前記脱窒槽Ｅ１内の固形
分濃度を低下させるとともに、前記脱窒槽Ｅ１内の被処
理水が流入する前記膜分離槽Ｅ２内においても固形分濃
度が低下する。その結果、前記膜分離槽Ｅ２内の固形分
濃度の低下を受けて前記散気装置Ｄによる散気作用等に
よる前記膜分離装置Ｍの洗浄作用が向上し、前記膜分離
装置Ｍの濾過能力が１リットル／分まで回復し、定常的
な膜分離処理が再開出来るようになる。尚、このような
構成によれば、定常運転時には、前記膜分離槽Ｅ２内の
水位は一定に保たれるので、前記膜分離装置Ｍの被処理
水濾過圧は一定に保て、膜分離済の処理水は定常的に消
毒槽Ｑに移送され、消毒槽Ｑに移流する処理水の量を管
理するだけで前記膜分離槽Ｅ２の目詰まりの状況を把握
しやすいという利点もある。また、前記堰４ａは、回動
させることで、前記第一返送路２１に流れる被処理水の
最大流量を変更可能であるから、膜分離装置Ｍの性能に
よって被処理水の返送流量を設定変更できる利点があ
る。

【００２２】前記消毒槽Ｑに流入した被処理水は、消毒
されたのち貯留槽Ｔで貯留され、吸引ポンプＰで汲み上
げられ、放流口Ｚから浄化槽外へ放流される構成にして
ある。

【００２３】〔別実施例〕先の実施例では、浄化槽を、
流入口Ｉ側から順に沈殿分離槽Ｎ１、嫌気濾床槽Ｎ２、
脱窒槽Ｅ１、膜分離槽Ｅ２を設けて構成したが、これに
限らず、例えば、前記嫌気濾床槽Ｎ２に替えて、被処理
水を好気処理する好気性菌を育成する好気濾床を内装し
てなる好気濾床槽を設けて浄化槽を構成してあってもよ
く、要するに、嫌気処理槽と、膜分離槽Ｅ２を備えてな
る浄化槽であれば良いものである。尚、ここでは、前記
沈殿分離槽Ｎ１、嫌気濾床槽Ｎ２等、被処理水を嫌気的
に生物処理する水処理槽を嫌気処理槽と総称するものと
する。また、前記嫌気処理槽と、前記膜分離槽Ｅ２との
間で、前記嫌気処理槽からの被処理水を移流自在に構成
した、脱窒槽Ｅ１、好気濾床槽等を総称して中間処理槽
と呼ぶものとする。

【００２４】また、前記落下口３や、前記堰４ａを総称
して流量設定部と呼び、しぼり弁等の流量制御手段を設
けて流量設定部を形成してあってもよい。

【００２５】また、先の実施例においては、膜分離装置
Ｍの一例として平膜を並設して構成したものを示した
が、これに限らず、中空糸膜等を用いたものでもよく、
これらを総称して膜分離装置と呼ぶものである。

【００２６】前記返送管２の構成は先の構成によらず、
図３に示すように、返送口１０１を膜分離槽Ｅ２底部に
設け、前記脱窒槽Ｅ１内に設けた縦管１１２を前記返送
口に連通接続するとともに、前記縦管１１２の上端部に
横管１２２を連設して返送管１０２を構成し、前記返送
管１０２の前記縦管１１２に孔部１０３を形成して、前
記返送口１０１から前記孔部１０３までの部分をもっ
て、前記膜分離槽Ｅ２の被処理水を、膜分離槽Ｅ２の被
処理水をオーバーフローで前記中間処理槽へ返送する第
一返送路１３１を形成し、前記返送口１０１から前記横
管１２２の先端部開口１２２ｂまでの部分をもって膜分
離槽Ｅ２の被処理水をオーバーフローで前記嫌気処理槽
へ返送する第二返送路１３２を形成して、主に膜分離槽
Ｅ２底部の沈殿汚泥を大量に含む被処理水を、前記中間
処理槽や、嫌気処理槽に返送する構成にしてあってもよ
い。尚、図３の構成においては、返送管１０２の内部流
路における縦管１１２と横管１２２の接合部１０４から
被処理水がオーバーフロー返送されているものとし、前
記縦管１１２と横管１２２の接合部１０４を前記孔部１
０３よりもやや高位置に設定して流量設定部を構成して
いるものとする。

【００２７】また、前記被処理水返送口１、前記返送口
１０１等返送路を連通させる部分を返送部と総称する。

【００２８】尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照
を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明
は添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】浄化槽の縦断側面図

【図２】浄化槽の返送管の断面図

【図３】別実施例における浄化槽の返送管の縦断側面図

【符号の説明】

１ 返送部 ２ 返送管 ２ａ 一端 ２ｂ 他端 ３ 落下口 ４ａ 堰 ２１ 第一返送路 ２２ 第二返送路 Ｅ１ 中間処理槽 Ｅ２ 膜分離槽 Ｅｅ 隔壁 Ｍ 膜分離装置 Ｎ１ 嫌気処理槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 和之 滋賀県甲賀郡甲西町高松２番地の１ 株式 会社クボタ滋賀工場内 (72)発明者 浜田 勝己 滋賀県甲賀郡甲西町高松２番地の１ 株式 会社クボタ滋賀工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 嫌気処理槽（Ｎ１）と、膜分離装置
   （Ｍ）を内装してなる膜分離槽（Ｅ２）とを備え、前記
   嫌気処理槽（Ｎ１）と、膜分離槽（Ｅ２）との間に、嫌
   気処理槽を経た被処理水を受ける中間処理槽（Ｅ１）を
   設けてある浄化槽であって、 前記膜分離槽（Ｅ２）に被処理水を移送する移送ポンプ
   （Ａ）を前記中間処理槽（Ｅ１）に設け、前記膜分離槽
   （Ｅ２）の被処理水を、オーバーフローで前記中間処理
   槽（Ｅ１）へ返送する第一返送路（２１）、及び、前記
   膜分離槽（Ｅ２）の被処理水を、オーバーフローで前記
   嫌気処理槽（Ｎ１）へ返送する第二返送路（２２）を設
   け、前記第一返送路（２１）を介して前記中間処理槽
   （Ｅ１）へ返送される被処理水が設定量を超過したとき
   に、その設定量を超過する被処理水を前記第二返送路
   （２２）を介して前記嫌気処理槽（Ｎ１）へ返送するた
   めの流量設定部を設けた浄化槽。
2. 【請求項２】 前記膜分離槽（Ｅ１）の隔壁（Ｅｅ）に
   被処理水の返送部（１）を設け、前記返送部（１）と前
   記嫌気処理槽とにわたって返送管（２）を架設し、その
   返送管（２）の一端（２ａ）を前記返送部（１）に接続
   して、前記返送管（２）における前記返送部（１）から
   前記返送管（２）の他端（２ｂ）までの部分に第二返送
   路（２２）を形成するとともに、前記返送管（２）の中
   間部で前記中間処理槽上方に被処理水を落下させる落下
   口（３）を形成して流量設定部を構成し、かつ、前記返
   送管（２）における前記返送部（１）から前記落下口
   （３）までの部分に第一返送路（２１）を形成してある
   請求項１に記載の浄化槽。
3. 【請求項３】 前記流量設定部に第一返送路（２１）に
   流れる被処理水の最大流量を設定する堰（４ａ）を設け
   た請求項２に記載の浄化槽。