JPH08318287A - 浄化槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】好気活性汚泥室（第２槽）から汚泥貯留室（第
１槽）への返送が不要で、汚水の短時間流入に耐え、小
型で、高度に汚水を処理できる浄化槽の提供を課題とす
る。 【構成】互いに隔壁６により仕切られてなる、濾床スク
リーン５を設けた汚泥貯留室（第１槽）３及び散気装置
１５を設けた活性汚泥室（第２槽）８の二槽の処理槽を
もつ浄化槽であって、その活性汚泥室（第２槽）８は、
半嫌気性活性汚泥室（Ａ室）９；と散気装置１５及び活
性汚泥液を濾過し得られた清澄液を排出する膜分離装置
１３を設けた好気性活性汚泥室（Ｂ室）８；の二室に仕
切られ、上記Ａ室とＢ室の間の仕切りは、活性汚泥室の
底部及び上部においてその汚泥液が連通する間隙を有す
る浄化槽。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浄化槽、更に詳しく
は、家庭の便所・洗面所・風呂・厨房等から排出される
汚水を処理する、家庭用小型の浄化槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭の便所・洗面所・風呂・厨房等から
排出される汚水を処理する家庭用浄化槽は、従来、維持
管理が容易で、槽内汚泥濃度を高く保つことができ、浄
化槽の大きさを比較的小型にできる固定床式が一般的に
利用されている。そして、この固定床式浄化槽の多く
は、（１）嫌気濾床室もしくは濾床スクリーンを設けた
汚泥貯留室、（２）好気活性汚泥室、（３）沈殿室及び
（４）消毒室から成り、また、沈殿室上澄水の一部は、
通常、嫌気濾床室もしくは濾床スクリーンを設けた汚泥
貯留室（１）へ返送され処理されるので、循環式ともい
われる。

【０００３】この方式の浄化槽では、嫌気濾床室もしく
は濾床スクリーンを設けた汚泥貯留室に導入される汚水
の有機物はそこで嫌気分解（メタン発酵等）を受ける。
また、沈殿室から返送される返送液中の硝酸イオンはこ
こで窒素ガスまで還元され脱窒素される。次の好気活性
汚泥室においては、有機物は酸化分解され、アンモニア
は硝酸化される。そして、沈殿室において汚泥と上澄水
が分離され、その上澄水は一部が嫌気濾床室もしくは濾
床スクリーンを設けた汚泥貯留室へ返送されるものを除
き消毒室に送られ塩素等で滅菌処理されて放出される。
近年、沈殿室の代わりに好気活性汚泥室内に膜分離装置
を備え、膜濾過液の一部を好気活性汚泥室へ返送する膜
分離型浄化槽が、汚水が短時間に流入しても無処理汚水
の流出する危険が少なく、流量調整が不要で、槽の小型
化も期待できることから、検討されている（造水技術：
第20巻、No.2、第65-68頁、1994年、特開昭６１−１２
０６９４号公報、特開平２−７１８９６号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の膜分離
型浄化槽では、膜劣化、膜分離装置の破損、あるいは膜
の閉塞で濾過能力が低下した場合に、浄化槽内の水位が
上昇しオーバーフローする危険があり、実用化の妨げの
一つとなっている。また脱窒の目的で好気処理水を嫌気
処理室へ返送する場合、膜分離濾過液を返送すると、流
入汚水量の数倍の液を膜濾過しなければならないので、
膜分離装置への負荷が大きく、過大な膜面積が必要とな
る。本発明は、前記のような「汚水が短時間に流入して
も無処理汚水の流出する危険が少なく、流量調整が不要
である」等の膜分離型浄化槽の利点を生かしながら、好
気活性汚泥室（第２槽）から汚泥貯留室（第１槽）への
返送が不要で、汚水の短時間流入に耐え、小型で、高度
に汚水を処理できる浄化槽の提供を課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記（１）〜
（３）の浄化槽である。すなわち、 （１）互いに隔壁により仕切られてなる、濾床スクリー
ンを設けた汚泥貯留室（第１槽）及び散気管を設けた活
性汚泥室（第２槽）の二槽の処理槽をもつ浄化槽であっ
て、その活性汚泥室（第２槽）は、半嫌気性活性汚泥室
（Ａ室）；と散気装置及び活性汚泥液を濾過し得られた
清澄液を排出する膜分離装置を設けた好気性活性汚泥室
（Ｂ室）；の二室に仕切られ、上記Ａ室とＢ室の間の仕
切りは、活性汚泥室の底部及び上部においてその汚泥液
が連通する間隙を有する浄化槽。 （２）Ａ室とＢ室の間の仕切りの上部における間隙が調
整可能なものである、上記（１）の浄化槽。 （３）濾床スクリーンを設けた汚泥貯留室（第１槽）
に、汚泥を撹拌するための散気装置を設けた、上記
（１）又は（２）のいずれかの浄化槽。

【０００７】本発明の浄化槽の本体はＦＲＰやＳＭＣ等
で造られる。本発明の浄化槽は、少なくとも、互いに隔
壁により仕切られてなる、濾床スクリーンを設けた汚泥
貯留室（第１槽）と散気装置を設けた活性汚泥室（第２
槽）の二槽の処理槽をもつ。濾床スクリーンは汚泥貯留
室（第１槽）内の沈降分離水の上向流越流口に設置され
る（図１）。濾床スクリーンとしては、細かいメッシュ
のものよりも、種々の材質のプラスチック製の線をスパ
イラル状に、又は折り曲げた粗い濾床が好ましく用いら
れる。汚水流入口から汚泥貯留室に流入した汚水は、そ
の汚泥貯留室（第１槽）を下降し、汚水に含まれる汚泥
固形物は汚泥貯留室（第１槽）の底部に堆積する。汚水
の上澄水は、その汚泥貯留室を分割する汚泥貯留室仕切
り壁に沿って上向流となって濾床スクリーンに向かい、
液中に浮遊する髪、紙、その他の不溶性懸濁物は濾床ス
クリーンで捕捉され、その濾床に生息する嫌気性菌の働
きで汚水有機物の大半が分解される。濾床スクリーンを
通過した液は、次に好気活性汚泥室（第２槽）内の半嫌
気活性汚泥室へ越流する。

【０００８】濾床スクリーンを設けた汚泥貯留室（第１
槽）には、汚泥を撹拌するための散気装置を設けること
もできる（図２）。ここでの曝気は空気の供給が目的で
はなく、汚泥の撹拌であるので、汚泥貯留液の酸化還元
電位がマイナス、すなわち還元状態を保つ程度に緩やか
に曝気する。散気管を配置する位置は、汚泥貯留室の水
面と底面のほぼ中間で沈降汚泥固形物の界面より上の位
置に一個又は複数個を設ける。この曝気撹拌によって、
沈降汚泥固形物層の界面から汚泥の溶解と消化が緩やか
に進行し、溶解した有機性汚濁物は活性汚泥室仕切り壁
を越流して次の活性汚泥室（第２槽）へ供給される。

【０００９】本発明の浄化槽の第２槽である散気装置を
設けた活性汚泥室は、半嫌気性活性汚泥室（Ａ室）；及
び活性汚泥液を濾過し得られた清澄液を排出する膜分離
装置を設けた好気性活性汚泥室(Ｂ室)；の二室に分割さ
れていて、そのＡ室とＢ室の間には、活性汚泥室の底部
及び上部において汚泥流が連通する間隙を有する仕切り
(越流防止壁)が設けられる。

【００１０】Ｂ室に設ける膜分離装置は、平膜をもつ平
膜分離装置、中空糸膜をもつ中空糸膜分離装置等であ
り、好ましくは、汚泥等による膜目づまりや膜間閉塞の
問題、それらの除去の容易さ等の点から、平膜分離装置
である。膜の材質としてはプラスチック、セラミック、
金属等、種々のものが用いられる。膜分離装置は通常、
膜、その支持体及び集水部等からなる単位（これを膜モ
ジュールという。）とその付帯装置（ポンプ等）からな
る。本発明においては、一個又は二以上の複数個の膜モ
ジュール、好ましくは一個又は二個の平膜モジュール
が、好気活性汚泥室（Ｂ室）の液中であって、Ａ室とＢ
室の間の仕切りの反対側に壁の近くに垂直に立てた状態
で浸漬され、ポンプで吸引しながら処理、濾過される。
膜濾過液（清澄液）は汚泥貯留室（第１槽）に返送され
ることなく、次に消毒室に送られ塩素等で滅菌処理さ
れ、放流される。

【００１１】好気活性汚泥室（Ｂ室）中には、Ａ室・Ｂ
室間の仕切りと膜モジュールとの間で膜モジュールの下
部に位置する箇所に、散気装置の散気管を設ける。これ
は、Ｂ室内の曝気と撹拌のほかに、膜分離装置の膜面に
堆積する固形物を強制的に排除する役目をもつ。なお、
散気装置は、空気ブロアー、空気調整弁及び散気管等か
ら成るもの用いる。

【００１２】上記Ａ室とＢ室の間の仕切りは、汚泥流が
円滑な循環流となってＡ室・Ｂ室間を往来できるよう
に、その底部及び上部において間隙（連通口）を設け
る。Ａ室・Ｂ室の汚泥の流れはＢ室に設けた散気管から
の空気のエアーリフト効果による。ただし、Ｂ室の曝気
循環流は空気（気泡）を多量に含むので、その気泡を除
去した上で、Ａ室に導入する必要がある。これを実現す
るために、Ａ室とＢの仕切りの底部及び上部に、かつそ
の両者間で十分に距離を保つように、連通口を設ける。
Ｂ室の循環流を一旦仕切り壁に衝突させて気泡を失なわ
せ、流れのエネルギーの大半も失なわせた二次的流れを
Ａ室に導入させる。

【００１３】なお、Ａ室では速い汚泥流は必要とされな
いので、Ａ室への酸素の持込みを極力抑えるため、Ｂ室
の曝気循環流の一部分を利用すればよい。それに好適と
なるように、Ａ室とＢ室の間の仕切りにおける底部及び
上部の連通口の大きさと位置を決める。Ａ室への二次的
循環流の強さとその量は、酸素持込み量を左右して脱窒
効率を決定する。そのため、連通口の形状、大きさ（面
積）、数、位置等は浄化槽の規模・構造に合わせて実験
で確認したのち、例えば、図３のＢに示すように丸型の
連通口を複数個を固定して設けることもできるが、例え
ば、図３のＡに示すように越流防止壁を上下に移動でき
る構造等とすることによって、連通口の形状、大きさ
（面積）、数、位置等を調整できる構造とすることが望
ましい。また、浄化槽内部の上部空間は、汚水流入調整
用の空積として利用する。万一の場合に備えて一時的に
汚水を蓄えるもので、膜分離用吸引ポンプによって漸次
排出する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の浄化槽の概略構成を示す縦断
面図（図１）により説明する。浄化槽本体（１）は、濾
床スクリーン（５）を設けた汚泥貯留室（第１槽）
（３）と、散気管（１５）を設けた活性汚泥室（第２
槽）（８）とから成り、その両槽間は隔壁（６）により
仕切られる。汚水流入管（２）から流入した汚水は、汚
泥貯留室（３）に入ると、汚水に含まれる汚泥固形物は
汚泥貯留室の底部に堆積し、汚水上澄み水は汚泥貯留室
仕切り壁（４）によって、下降流から上向流となり、濾
床スクリーン（５）で浮遊性懸濁物は捕捉され、活性汚
泥室（８）内のの半嫌気活性汚泥室（９）へ越流する。

【００１５】活性汚泥室（８）は、半嫌気性活性汚泥室
（Ａ室）（１９）と、好気性活性汚泥室（Ｂ室）（１
０）；の二室に分割されていて、そのＡ室とＢ室の間に
は、好気活性汚泥室の底部及び上部において汚泥流が連
通する間隙を有する仕切り（越流防止壁）（２０）が設
けられる。好気活性汚泥室（Ｂ室）（１０）内には、一
つ又は複数個の平膜モジュール（１３）が垂直に浸漬さ
れ、Ａ室・Ｂ室間の越流防止壁（２０）と膜モジュール
（１３）との間で膜モジュールの下部に位置する箇所
に、散気管（１５）が設けられている。空気ブロワー
（１７）が空気を圧送され、その際のエアーリフト効果
で空気及び水の上向流が起き、膜表面の洗浄や微生物処
理に必要な酸素供給が行なわれる。この際のエアーリフ
ト効果はまた、活性汚泥室（８）に矢印で示すような活
性汚泥液の旋回流を誘導して活性汚泥の混合を促進する
ので、汚水中の有機物の酸化分解やアンモニアの硝化に
寄与する。

【００１６】半嫌気活性汚泥室（９）では、上部連通口
（１２）から流入してくる好気活性汚泥室（１０）中の
汚泥液は、酸素存在量が抑えられた状態で、すなわち還
元状態であり、したがって硝酸塩の還元反応、すなわち
脱窒反応が起こる。活性汚泥液面下には、活性汚泥室下
部仕切り壁（１１）と可調整越流防止壁（２０）の間に
は連通口（１２）が設けられているため、好気活性汚泥
室（１０）内の活性汚泥液の旋回流は可調整越流防止壁
（２０）に衝突して、気泡と運動エネルギーの大半を失
なった後、二次的流れによってその旋回流の一部が半嫌
気活性汚泥室（９）内に流入する。

【００１７】この緩やかな汚泥流入により半嫌気活性汚
泥室（９）内の汚泥の混合及び移動が促進され、必要な
嫌気的状態が達成され、脱窒反応が進む。可調整越流防
止壁（２０）としては、ここでは図３のＡに示すよう
な、連通口（間隙）形状が長方形であるものを使用す
る。処理された汚水は、吸引ポンプ（１６）によって減
圧吸引しつつ、膜モジュール（１３）で濾過され、得ら
れた膜濾過水（清澄液）は塩素等の滅菌処理を施した上
で、排出される。

【００１８】

【発明の効果】本発明により、好気活性汚泥室（第２
槽）から汚泥貯留室（第１槽）への返送が不要で、汚水
を高度に処理でき、小型で、汚水の短時間流入に耐えら
れる浄化槽を提供できた。また、膜分離装置への負荷が
軽減されているので膜濾過能力の経年的劣化による運転
トラブルが少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浄化槽の概略構成を示す縦断面図であ
る。

【図２】本発明の他の例の浄化槽で、汚泥貯留室（第１
槽）に散気装置が設けられた浄化槽の概略構成を示す縦
断面図である。

【図３】好気活性汚泥室（第２槽）内の越流防止壁及び
活性汚泥室仕切り壁の例で、壁の横断面図である。Ａ
は、越流防止壁が、上下に移動可能なもの、Ｂは、上部
連通口が丸形で固定された越流防止壁及び活性汚泥室仕
切り壁である。

【図符号の説明】

１：浄化槽本体 ２：汚水流入管 ３：汚泥貯留室（第１槽） ４：汚泥貯留室仕切
り壁 ５：濾床スクリーン ６：隔壁 ７：沈降汚泥固形物 ８：活性汚泥室（第
２槽） ９：半嫌気活性汚泥室（Ａ室） １０：好気活性汚泥室
（Ｂ室） １１：活性汚泥室仕切り壁 １２：上部連通口 １３：平膜モジュール １４：散気管 １５：散気管 １６：吸引ポンプ １７：空気ブロワー １８：空気調整弁 １８：空気調整弁 ２０：可調整越流防
止壁 ２１：空気調整弁 ２３：丸形連通口 ２４：活性汚泥室底部連通口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに隔壁により仕切られてなる、濾床ス
   クリーンを設けた汚泥貯留室（第１槽）及び散気装置を
   設けた活性汚泥室（第２槽）の二槽の処理槽をもつ浄化
   槽であって、その活性汚泥室（第２槽）は、 半嫌気性活性汚泥室（Ａ室）；と散気装置及び活性汚泥
   液を濾過し得られた清澄液を排出する膜分離装置を設け
   た好気性活性汚泥室（Ｂ室）；の二室に仕切られ、 上記Ａ室とＢ室の間の仕切りは、活性汚泥室の底部及び
   上部においてその汚泥液が連通する間隙を有する浄化
   槽。
2. 【請求項２】Ａ室とＢ室の間の仕切り上部における間隙
   が調整可能なものである、請求項１の浄化槽。
3. 【請求項３】濾床スクリーンを設けた汚泥貯留室（第１
   槽）に、汚泥を撹拌するための散気装置を設けた請求項
   １又は２のいずれかの浄化槽。