JPH10249370A - 汚水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚水中の有機物を積極的に分解するので堆積
物の除去作業が不要であるし、汚水を高純度に浄化する
ことができる。大気中の細菌を利用することによりこれ
らの管理を不要にできる。 【解決手段】 ３基の消化槽１、２１、３１と分解消滅
槽４１は直列に接続してある。消化槽１を構成し、汚水
流入管３と処理水流出管４が接続してある槽本体２内は
仕切り板５によって乱流室６と静水室７に画成してあ
る。乱流室６内には多孔木片チップを投入し、かつ散気
エアを噴出するようにしてある。分解消滅槽４１は地中
を掘削して形成した処理室４２内に多孔木片チップを充
填したチップ充填層４３が形成してある。チップ充填層
４３には多孔管からなる反応筒４４が挿設してあり、反
応筒４４は消化槽３１の処理水排出管４０と接続してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、屎尿、食品工場か
らの排水、魚介類加工場からの排水等といった有機物を
含む汚水を分解して浄化水に生成するための汚水処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の汚水処理装置は、沈殿槽内で汚水
中の有機物を沈殿させることにより水分と有機物に分離
し、処理水を濾過等の手段によって浄化する方法が採ら
れている。また、他の汚水処理装置として特殊な細菌を
利用して有機物を分解することにより汚水を浄化する方
法のものも知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術の汚水処理装置にあっては、処理槽内で汚水中の有
機物を沈殿させて水分から分離し、水分のみを浄化する
ようにしているため、処理槽内に有機物が次第に堆積す
ることになり、やがて処理能力が低下するという欠点が
ある。このため、容積の大きい処理槽を用いる必要があ
るために設備費が嵩むという欠点や、堆積した有機物を
定期的に除去するための維持費が掛るという欠点もあ
る。また、特殊な細菌を使用する処理方法では、細菌の
管理が面倒であるという欠点がある。

【０００４】本発明は上述した従来技術の諸欠点に鑑み
なされたもので、有機物を積極的に分解するので堆積物
の除去作業が不要であるし、従来技術と比較して汚水を
高純度に浄化することができ、また大気中の細菌を利用
するのでこれらの管理が容易である汚水処理装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために構成された請求項１に係る本発明の手段は、消化
槽と分解消滅槽とからなる汚水処理装置であって、前記
消化槽は汚水流入口と処理水流出口を有する槽本体内に
仕切り板を設けることにより該槽本体内を前記汚水流入
口に連通する乱流室と下方が該乱流室に連通し、上方が
前記処理水流出口に連通する静水室とに画成し、前記乱
流室内には散気エア噴出手段を設けると共に、所望量の
多孔木片チップを投入した構成とし、前記処理水流出口
から処理水が供給される前記分解消滅槽は壁部により画
成された処理室内に多孔木片チップを充填してチップ充
填層を形成し、軸方向上端が開口し、周面に多数の透孔
を形成した中空管からなる複数の反応管を該チップ充填
層に挿設し、該各反応管は前記消化槽の処理水流出口に
供給管を介して接続し、かつ前記処理室内の浄化水を外
部に排出する浄化水排出手段を設けた構成からなる。

【０００６】また、請求項２に係る本発明の手段は、消
化槽と分解消滅槽とからなる汚水処理装置であって、前
記消化槽は汚水流入口と処理水流出口を有する槽本体内
に仕切り板を設けることにより該槽本体内を前記汚水流
入口に連通する乱流室と下方が該乱流室に連通し、上方
が前記処理水流出口に連通する静水室とに画成し、前記
乱流室内には散気エア噴出手段を設けると共に、所望量
の多孔木片チップを投入した構成とし、前記処理水流出
口から処理水が供給される前記分解消滅槽は壁部により
画成した処理室内に多孔木片チップを充填してチップ充
填層を形成し、軸方向上端が開口し、周面に多数の透孔
を形成した中空管からなる複数の反応管を該チップ充填
層に挿設し、該各反応管は前記消化槽の処理水流出口に
供給管を介して接続し、前記処理室内の浄化水を外部に
排出する浄化水排出手段を設けた構成とし、かつ前記消
化槽は該分解消滅槽のチップ充填層内に挿設した構成か
らなる。

【０００７】そして、前記各消化槽の槽本体には該槽本
体内を所望の温度に保つための加温手段を設けた構成に
するとよい。こうすることにより、平均気温が１０℃を
下回る日が連続する寒冷地にあっても有機物の分解に関
与する細菌を活発に活動させることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳述する。図１ないし図５は第１の実施の形態
を示す。図において、１、２１、３１は汚水処理装置を
構成する第１、第２、第３の３基の消化槽を示す。２は
該第１の消化槽１を構成し、繊維強化プラスチックによ
り成型した槽本体で、該槽本体２は平面略長方形の底部
２Ａと、該底部２Ａの側縁から立ち上がった前、後壁部
２Ｂ、２Ｃおよび一対の側壁部２Ｄ、２Ｄと、天板部２
Ｅと、該天板部２Ｅに設けた蓋部２Ｆ、２Ｆとから箱形
に形成してある。そして、前記前壁部２Ｂの上端側には
汚水流入口となる汚水流入管３が設けてあり、後壁部２
Ｃの上端側には処理水流出口となる処理水流出管４が設
けてある。そして、上述した槽本体２は蓋部２Ｆを地表
Ａに露出した状態で、地中Ｂに埋設してある。

【０００９】５は前記処理水流出管４側に位置して槽本
体２内に垂直に設けた仕切り板を示す。該仕切り板５は
上方に溢流穴５Ａを有しており、その下端５Ｂは底部２
Ａから離間した状態になっている。そして、仕切り板５
によって槽本体２内は汚水流入管３に連通する乱流室６
と、処理水流出管４に連通し、下方側が該乱流室６と連
通している静水室７とに画成してある。８、８、・・・
は前記乱流室６側の底部２Ａ上に側壁部２Ｄ、２Ｄ間に
上向きに傾斜させて配設した誘導板で、一の誘導板８は
底部２Ａと前壁部２Ｂの角隅に斜め上向きに設け、他の
一対の誘導板８、８は略逆Ｖ字状に乱流室６の中央に設
けてあり、該各誘導板８によって汚水を矢示イ方向に流
動させるようにしてある。他方、９は静水室７に位置し
て底部２Ａと後壁部２Ｃの角隅に斜め上向きに傾斜させ
て配設した戻し板を示し、該戻し板９は静水室７側に流
入した汚水中の有機物を乱流室６側に戻すものである。

【００１０】１０は散気供給装置を示し、該散気供給装
置１０は乱流室６内で細菌を活発に活動させるために必
要な溶存酸素を汚水中に供給し、また汚水を環流させな
がら後述する多孔木片チップ１５と接触させるためのも
のである。散気供給装置１０は底部２Ａに略逆Ｖ字状に
設けた一対の誘導板８、８の両側に位置して底板２Ａ上
に誘導板８と平行に配設され、上向きのエア噴出孔１１
Ａ、１１Ａ、・・・を有するエア噴出管１１、１１と、
該各エア噴出管１１と接続されたエア供給管１２と、該
エア供給管１２にエアを供給すべく地上Ａに設置したエ
ア供給ポンプ１３とから構成してある。

【００１１】更に、１４は槽本体２の前壁部２Ｂおよび
側壁部２Ｄ、２Ｄの３面に沿って略コ字状に設けた面状
ヒータを示す。該面状ヒータ１４は通電時には２０〜３
０℃の温度を保ちながら発熱する温度保持型のもので、
平均気温が１０℃を下回る日が連続する寒冷地にあって
も槽本体２内の温度を１６℃以上に保持することによ
り、有機物の分解に関与する細菌を活発に活動させるた
めのものである。

【００１２】１５、１５、・・・は乱流室６に位置して
槽本体２内に投入した多数の多孔木片チップで、該多孔
木片チップ１５は乱流室６の容積の１０〜２０％程投入
してある。

【００１３】次に、２１は前記第１の消化槽１に処理水
流出管４を介して接続された第２の消化槽を示す。該第
２の消化槽２１は第１の消化槽１と基本的構成は同一で
あるが、槽本体２に面状ヒータ１４を設けていない点が
異なる。

【００１４】３１は前記第２の消化槽２１に処理水流出
管４を介して接続された第３の消化槽を示す。該消化槽
３１は第１および第２の消化槽１、２１の槽本体２と同
様に底部３２Ａと、前、後壁部３２Ｂ、３２Ｃおよび一
対の側壁部３２Ｄ、３２Ｄと、天板部３２Ｅと、該天板
部３２Ｅに設けた蓋部３２Ｆ、３２Ｆとから箱形に形成
した槽本体３２を含んで構成してある。３３は上方に溢
流穴３３Ａを有し、該槽本体３２内の中央寄りに位置し
て垂設した仕切り板で、該仕切り板３３により槽本体３
２内は乱流室３４と静水室３５に画成してある。３６は
該仕切り板３３と後壁部３２Ｃとの間に位置して底部３
２Ａに立設した中間仕切り板を示し、該中間仕切り板３
６によって槽本体３２内には上部が静水室３５と連通し
た処理水排出室３７が画成してあり、静水室３５内に位
置して該中間仕切り板３６と底部３２Ａには戻し板３８
が斜め上向きの状態で配設してある。３９は前記処理水
排出室３７内の下方に設置した吐出ポンプを示す。該吐
出ポンプ３９には先端４０Ａが消化槽３１外に伸長する
処理水排出管４０が接続してあり、該処理水排出管４０
を介して処理水を後述する分解消滅槽４１に供給するよ
うになっている。

【００１５】かくして、本実施の形態では、第１、第
２、第３の３基の消化槽１、２１、３１は処理水流出管
４、４を介して直列に接続することにより、汚水を処理
する構成にしてある。そして、各消化槽１、２１、３１
内では噴出エアによって汚水と多孔木片チップ１５群を
環流させながらランダムに接触させることにより有機物
を細菌によって効率的に分解し、汚水中のＣＯＤ、ＢＯ
Ｄの値およびＳＳの量を可及的に低減して分解消滅槽４
１の負担を少なくするものである。

【００１６】次に、本実施の形態に係る分解消滅槽４１
について説明する。４２は該分解消滅槽４１を構成する
処理室を示し、該処理室４２は地中Ｂを掘削することに
より底面４２Ａと、前、後壁４２Ｂ、４２Ｃと、側壁４
２Ｄ、４２Ｄとによって立方体状に画成したものからな
っている。４３は前記処理室４２内に形成したチップ充
填層で、該チップ充填層４３は多孔木片チップを処理室
４２内のほぼ上端まで充填したものからなっており、チ
ップ充填層４３には汚水中の有機物を分解するための好
気性、嫌気性および好嫌気性の細菌、例えば酢酸菌、シ
ュードモナス菌、枯草菌、納豆菌、乳酸菌、大腸菌、プ
ロピオン酸菌、酵母菌等の空気中に存在している細菌が
混入している。

【００１７】４４、４４、・・・は前記チップ充填層４
３に挿設した６本の反応筒を示す。該各反応筒４４は軸
方向両端が開口した中空の塩化ビニル製筒体４４Ａと、
該筒体４４Ａの周面に多数の透孔４４Ｂ、４４Ｂ、・・
・を形成したものからなっており、下端を底面４２Ａか
ら約５０ｃｍ離間させた状態でチップ充填層４３に挿入
してある。４５は第３の消化槽３１の処理水を各反応筒
４４に供給するための供給管を示し、該供給管４５は基
端が吐出管４０と接続し、先端が閉塞した供給本管４５
Ａと、該供給本管４５に接続された分岐管４５Ｂ、４５
Ｂ、・・・とから構成してあり、各分岐管４５Ｂはその
先端側が反応筒４４の上端側に挿入されており、反応筒
４４内に汚水を供給する構成にしてある。

【００１８】４６は処理室４２内の浄化水を外部の排水
溝、貯水池等に排出する浄化水排出手段としてのエアリ
フトを示し、該エアリフト４６は多孔管からなり、処理
室４２内の後壁４２Ｃに沿って縦方向に挿設された集水
管４７と、下端４８Ａの流入口を該集水管４７内の下端
側に位置して挿装され、Ｌ字状に屈曲した上端側４８Ｂ
が処理室４２の外側に伸長した排水管４８と、該排水管
４８に下側開口が連通し、排水管４８に沿って処理室４
２の外側に伸長した給気管４９と、地上に設置されて該
給気管４９に加圧エアを供給するエアポンプ５０とから
構成してある。

【００１９】本実施の形態に係る汚水処理装置は上述の
構成からなり、浄化すべき汚水は汚水流入管３を介して
第１の消化槽１に流入する。消化槽１内では散気供給装
置１０のエア供給ポンプ１３から各エア噴出孔１１Ａを
介して散気エアが上方に向けて噴出されており、汚水は
誘導板８に誘導されて図中矢示イ方向に還流し、この間
に無数の多孔木片チップ１５と接触する。そして、溶存
酸素により活動が活発な細菌によって汚水中の有機物は
分解される。また、槽本体２は面状ヒータ１４によって
細菌の活動し易い２０〜３０℃に加温することにより、
有機物の細菌による分解は促進できる。やがて処理水は
乱流室６から散気エアの影響を受けない静水室７に流入
し残留している有機物が沈殿することにより一次処理水
の浮遊物がある程度除去される。沈殿する有機物は戻し
板９に案内されて乱流室６に戻り、分解される。他方、
一次処理水は処理水流出管４を介して第２の消化槽２１
に流入する。そして、第２の消化槽２１においても第１
の消化槽１内での処理と同様の分解処理が行なわれ、二
次処理水は第３の消化槽３１に送られて同様の分解処理
が行われる。

【００２０】第３の消化槽３１で浄化された三次処理水
が一定量に達すると、吐出ポンプ３９が作動して処理水
排出管４０を介して供給管４５側に送られ、各反応筒４
４内に放出される。反応筒４４内に放出された三次処理
水は各透孔４４Ｂおよび下端の開口から種々の細菌が繁
殖しているチップ充填層４３内に浸透し、処理水中に残
存している有機物はチップ充填層４３内で細菌により水
と炭酸ガスに分解される。またチップ充填層４３を形成
している各多孔木片チップは多孔質であるから、処理水
はチップ充填層４３を流動する間に濾過される。この結
果、第１の消化槽１から第２、第３の消化槽を経て分解
消滅槽４１によって最終的に処理されることにより、汚
水中の不純物は約４〜５ｐｐｍにまで除去される。ちな
みに、汚水の通常基準値は約３０ｐｐｍである。分解消
滅槽４１に滞留する浄化水はエアリフト４６によって外
部の排水溝、貯水池等に放出する。

【００２１】なお、本実施の形態では３基の消化槽１、
２１、３１を用いたが、処理すべき汚水の汚染状況に応
じて１基用いても４基用いてもよいものである。

【００２２】次に、第２の実施の形態を図６ないし図９
に基づき詳述する。なお、前述した第１の実施の形態の
構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して援用
し、その説明を省略する。図において、６１は消化槽、
６２は該消化槽６１を構成し、繊維強化プラスチックに
より成型した槽本体で、該槽本体６２は八角形の底部６
２Ａと、該底部６２Ａの側縁から立ち上がった八面の壁
部６２Ｂ、６２Ｂ、・・・とから八角形の有底筒体に構
成してあり、１の壁部６２Ｂの上端側には汚水流入管３
が設けてある。

【００２３】６３は前記汚水流入管３の下方に位置して
前記槽本体６２の底部６２Ａと壁部６２Ｂの角隅に斜め
上向きに設けた誘導板、６４は汚水流入管３に対向する
他側の壁部６２Ｂから槽本体６２内に平面略コ字型の筒
状に画成したポンプ室で、該ポンプ室６４は前面板６４
Ａと、一対の側面板６４Ｂ、６４Ｂと、該各側面板６４
Ｂの上端側に形成した略Ｌ字状の切り欠き６４Ｃとから
形成してある。そして、ポンプ室６４の底部には吐出ポ
ンプ３９が設置してあり、吐出ポンプ３９には先端４０
Ａが後述する分解消滅槽６９側に伸長する処理水排出管
４０が接続してある。

【００２４】６５、６５は槽本体６２内を乱流室６６と
静水室６７に画成する仕切り板を示す。該仕切り板６５
はポンプ室６４の両側面板６４Ｂと壁部６２Ｂとの間に
立設してあり、その下端は６５Ａは底面６２Ａから離間
させることによって乱流室６６と静水室６７は連通して
おり、上端側には溢流穴６５Ｂが形成してある。また、
６８、６８は前記各仕切り板６５の下方に位置して底部
６２Ａと壁部６２Ｂの角隅に斜め上向きに設けた戻し板
で、該各戻し板６８は第１の実施の形態と同様の作用を
行なうものである。そして、前記乱流室６６には多孔木
片チップ１５が乱流室６６の容積の１０〜２０％程投入
してある。なお、槽本体６２の壁部６２Ｂ、６２Ｂ、・
・・に面状ヒータ１４を周設することが望ましいこと
は、第１の実施の形態と同様である。

【００２５】本実施の形態による消化槽６１は上述の構
成からなるが、次に分解消滅槽６９について説明する。
７０は該分解消滅槽６９を構成する処理室を示し、該処
理室７０は地中Ｂを底面７０Ａと周壁７０Ｂとからなる
直径約１，９００ｍｍ、深さ約１，６５０ｍｍの円筒状
に掘削することによって形成してある。そして、処理室
７０内の中央には前記消化槽６１が設置してある。７１
は消化槽６１を埋設するように前記処理室７０内に形成
したチップ充填層で、該チップ充填層７１は前述した多
孔木片チップを処理室７０内のほぼ上端まで充填したも
のからなっている。７２、７２、・・は消化槽６１の外
側に等間隔に離間してチップ充填層７１に挿設した４本
の反応筒を示し、該各反応筒７２は第１の実施の形態の
反応筒４４と同様の構成からなるが、直径および長さは
小さい寸法に設定してある。

【００２６】７３は前記反応筒７２、７２、・・に消化
槽６１の処理水を供給するための供給管で、該供給管７
３は略Ｃ字状に屈曲させて各反応筒７２の上端側に接続
してあり、中間位置で処理水排出管４０と接続してあ
る。また、処理室７０には、浄化水を外部の排水溝、貯
水池等に排出するエアリフト４６が設けてある。

【００２７】本実施の形態に係る汚水処理装置は上述し
た構成からなり、その作用は第１の実施の形態と実質的
に異なるところはないので作用の説明は省略する。本実
施の形態の特徴は、消化槽６１を分解消滅槽６９内に挿
設した構成にすることにより汚水処理装置を小型化した
ことにある。これにより、広い設置場所は必要としない
ので設置場所の自由度があるし、汚水処理量の少ない個
人住宅等に使用するのに好適である。

【００２８】なお、第１および第２の実施の形態では消
化槽１、２１、３１、６１の槽本体２、３２、６２を繊
維強化プラスチックで成形したが、コンクリート、鋼板
等によって成形してもよい。また、処理室４２、７０は
地中Ｂを掘削して形成したが、繊維強化プラスチック、
コンクリート、鋼板等で箱体に形成してもよい。また、
地中Ｂを掘削して処理室を形成する場合、内面にシート
を展着した構成にしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明は以上詳述した如く構成したか
ら、下記の諸効果を奏する。 （１）汚水は消化槽と分解消滅槽によって処理するよう
に構成したから、汚水を従来の処理装置による場合と比
較して高純度に浄化することができる。 （２）消化槽内では散気エアによって汚水中に酸素を溶
解することにより細菌の活動を活性化し、また汚水と多
孔木片チップを還流させながら接触するように構成した
から、有機物を効率よく確実に分解することができる。 （３）分解消滅槽内では多孔木片チップを充填して形成
したチップ充填層に汚水を浸透させることにより汚水中
の有機物を効率よく分解できるし、汚水を濾過すること
ができ、高い純度に浄化することができる。 （４）汚水中の有機物の分解には大気中に存在している
細菌を利用するから、管理が容易である。 （５）消化槽の槽本体に加温手段を設け、槽本体内を細
菌が活動し易い温度に保つようにしたから、有機物を速
やかに分解することができる。 （６）消化槽を分解消滅槽内に設ける構成にしたから汚
水処理装置全体を小型化することができ、広い設置場所
を必要としないし、汚水処理量の少ない個人住宅等に設
置するのに好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態に
係り、図１は汚水処理装置の内部構成を示す平面図であ
る。

【図２】第１および第２の消化槽の断面図である。

【図３】第３の消化槽の断面図である。

【図４】分解消滅槽の縦断面図である。

【図５】分解消滅槽の一部を破断にして示す斜視図であ
る。

【図６】図６ないし図９は第２の実施の形態に係り、図
６は汚水処理装置の平面図である。

【図７】消化槽の一部を破断にして示す全体構成図であ
る。

【図８】図６中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢示方向断面図で
ある。

【図９】図６中のＩＸ−ＩＸ矢示方向断面図である。

【符号の説明】

１、２１、３１、６１ 消化槽 ２、３２、６２ 槽本体 ３ 汚水流入管 ４ 処理水流出口 ５、３３、６５ 仕切り板 ６、３４、６６ 乱流室 ７、３５、６７ 静水室 １０ 散気供給装置 １４ 面状ヒータ ４１、６９ 分解消滅槽 ４２、７０ 処理室 ４３、７１ チップ充填層 ４４、７２ 反応筒 ４５ 供給管 ４６ エアリフト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 消化槽と分解消滅槽とからなる汚水処理
   装置であって、前記消化槽は汚水流入口と処理水流出口
   を有する槽本体内に仕切り板を設けることにより該槽本
   体内を前記汚水流入口に連通する乱流室と下方が該乱流
   室に連通し、上方が前記処理水流出口に連通する静水室
   とに画成し、前記乱流室内には散気エア噴出手段を設け
   ると共に、所望量の多孔木片チップを投入した構成と
   し、前記処理水流出口から処理水が供給される前記分解
   消滅槽は壁部により画成した処理室内に多孔木片チップ
   を充填してチップ充填層を形成し、軸方向上端が開口
   し、周面に多数の透孔を形成した中空管からなる複数の
   反応管を該チップ充填層に挿設し、該各反応管は前記消
   化槽の処理水流出口に供給管を介して接続し、かつ前記
   処理室内の浄化水を外部に排出する浄化水排出手段を設
   けた構成としてなる汚水処理装置。
2. 【請求項２】 消化槽と分解消滅槽とからなる汚水処理
   装置であって、前記消化槽は汚水流入口と処理水流出口
   を有する槽本体内に仕切り板を設けることにより該槽本
   体内を前記汚水流入口に連通する乱流室と下方が該乱流
   室に連通し、上方が前記処理水流出口に連通する静水室
   とに画成し、前記乱流室内には散気エア噴出手段を設け
   ると共に、所望量の多孔木片チップを投入した構成と
   し、前記処理水流出口から処理水が供給される前記分解
   消滅槽は壁部により画成した処理室内に多孔木片チップ
   を充填してチップ充填層を形成し、軸方向上端が開口
   し、周面に多数の透孔を形成した中空管からなる複数の
   反応管を該チップ充填層に挿設し、該各反応管は前記消
   化槽の処理水流出口に供給管を介して接続し、前記処理
   室内の浄化水を外部に排出する浄化水排出手段を設けた
   構成とし、かつ前記消化槽は該分解消滅槽のチップ充填
   層内に挿設した状態で配置したことを特徴とする汚水処
   理装置。
3. 【請求項３】 前記消化槽の槽本体には該槽本体内を所
   望の温度に保つための加温手段を設けたことを特徴とす
   る請求項１または２記載の汚水処理装置。