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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-05-11
(45)【発行日】2022-05-19
(54)【発明の名称】汚水浄化槽
(51)【国際特許分類】
C02F 3/00 20060101AFI20220512BHJP
【ＦＩ】
C02F3/00 E
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2018030513
(22)【出願日】2018-02-23
(65)【公開番号】P2019141815
(43)【公開日】2019-08-29
【審査請求日】2021-02-01
(73)【特許権者】
【識別番号】301050924
【氏名又は名称】株式会社ハウステック
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100139686
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 史朗
(74)【代理人】
【識別番号】100126893
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 哲男
(74)【代理人】
【識別番号】100196058
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 彰雄
(74)【代理人】
【識別番号】100064908
【氏名又は名称】志賀 正武
(74)【代理人】
【識別番号】100134544
【弁理士】
【氏名又は名称】森 隆一郎
(72)【発明者】
【氏名】和田 康里
(72)【発明者】
【氏名】山下 宏
【審査官】目代 博茂
(56)【参考文献】
【文献】実開昭５０－０９６３６６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭５６－１１８７９１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０９－２４８５８４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０２Ｆ ３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の槽に仕切壁で区切られる汚水浄化槽であって、区切られた槽のうち、好気処理槽と、該好気処理槽の下流に沈殿槽又は処理水槽が隣り合って構成される配列を含み、前記好気処理槽と沈殿槽又は処理水槽との仕切壁の底部に該底部より幅の小さい連通口が形成され、当該連通口の周囲に好気処理槽側へ向かって突き出し、前記好気処理槽のばっ気水流の流れを遮る構造体を有することを特徴とする汚水浄化槽。
【請求項2】
複数の槽に仕切壁で区切られる汚水浄化槽であって、区切られた槽のうち、好気処理槽と、該好気処理槽の下流に沈殿槽又は処理水槽が隣り合って構成される配列を含み、前記好気処理槽と沈殿槽又は処理水槽との仕切壁の底部に該底部より幅の小さい連通口が形成され、当該連通口の周囲に沈殿槽側又は処理水槽側へ向かって突き出し、前記好気処理槽のばっ気水流の流れを遮る構造体を有することを特徴とする汚水浄化槽。
【請求項3】
前記好気処理槽内に循環流としてのばっ気水流を発生させるばっ気水流発生手段が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の汚水浄化槽。
【請求項4】
前記好気処理槽内に生成されるばっ気水流が前記連通口から離れた側で上昇流であり、前記連通口を形成した仕切壁の底部側で下降流であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の汚水浄化槽。
【請求項5】
前記構造体が、前記連通口の開口部上縁側を覆う天井部を少なくとも有することを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の汚水浄化槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、戸建住宅や集合住宅等から排出される生活排水を処理する汚水浄化槽のうち、仕切壁で複数の槽に区切る形式の汚水浄化槽に関し、より詳しくは、好気処理した後の沈殿分離機能を安定化させる構成を備えた汚水浄化槽に関する。
【背景技術】
【0002】
一般家庭等から排出される生活排水を処理する汚水浄化槽は、これまでに様々な処理方法が提案されているが、コストが安価になることから、主に好気的生物処理が採用されている。
以下の非特許文献１に示されるように、「浄化槽の構造例示仕様」（旧来の構造基準）では、複数の槽を仕切壁で区切る汚水浄化槽のうち、好気処理槽とその下流に隣接する沈殿槽又は処理水槽の構造として、仕切壁の底部に連通口（スロット）を設けて接続される構造は、処理対象人員が３０人槽までの接触ばっ気槽と沈殿槽の組み合わせとなっている。
以下の非特許文献１に示されるように、「浄化槽の構造例示仕様」（旧来の構造基準）では、複数の槽を仕切壁で区切る汚水浄化槽のうち、好気処理槽とその下流に隣接する沈殿槽又は処理水槽の構造として、仕切壁の底部に連通口（スロット）を設けて接続される構造は、処理対象人員が３０人槽までの接触ばっ気槽と沈殿槽の組み合わせとなっている。
【0003】
この処理方式では、接触ばっ気槽において汚水中の汚濁物質を生物によって処理すると、生物の代謝産物や増殖した生物の死骸等が浮遊物質（以下、ＳＳという）として発生するので、接触ばっ気槽のすぐ下流に沈殿槽が隣接して設けられ、接触ばっ気槽で発生したＳＳを沈降分離して清澄化した上澄水を処理水としている。
汚水浄化槽に流入してくる生活排水は、浴槽排水のように短時間で多量の排水量が集中して排出されるという特性があるため、沈殿槽において沈殿分離機能を発揮させるには、所定の能力に応じた滞留時間を確保しなければならず、処理対象人員が５人の規模で０．３ｍ３という大きい容量が要求されていた。
汚水浄化槽に流入してくる生活排水は、浴槽排水のように短時間で多量の排水量が集中して排出されるという特性があるため、沈殿槽において沈殿分離機能を発揮させるには、所定の能力に応じた滞留時間を確保しなければならず、処理対象人員が５人の規模で０．３ｍ３という大きい容量が要求されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】実開昭５６－１１８７９１号公報
【文献】特開平０９－２４８５８４号公報
【非特許文献】
【0005】
【文献】国土交通省住宅局建築指導課、国土交通省国土技術政策総合研究所、独立行政法人建築研究所、浄化槽の構造基準・同解説編集委員会編：浄化槽の構造基準・同解説２００６年版、日本建築センター刊行、Ｐ１２１～Ｐ１２２、Ｐ１３６～Ｐ１４１、Ｐ１４３～Ｐ１４４、Ｐ１５０。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１による接触ばっ気槽では、効率的な好気処理を行わせるために、槽内をできる限り好気状態（溶存酸素濃度で１．０ｍｇ／Ｌ以上）に保つことを考慮して、所定の空気量を散気管から送入して槽内に旋回流（水流）を生じさせる構造となっている。
しかしながら、下流側に隣接する沈殿槽では、底部で接触ばっ気槽と連通口でつながっているため、接触ばっ気槽で発生させた旋回流が沈殿槽にまで伝播してしまい、沈殿槽内の沈降分離性能を悪化させるという課題があった（沈殿槽の湧上り現象という）。
しかしながら、下流側に隣接する沈殿槽では、底部で接触ばっ気槽と連通口でつながっているため、接触ばっ気槽で発生させた旋回流が沈殿槽にまで伝播してしまい、沈殿槽内の沈降分離性能を悪化させるという課題があった（沈殿槽の湧上り現象という）。
【0007】
この課題を解決するために種々の工夫がなされている。例に挙げると、ひとつは、特許文献１に示すように、連通口の上部となる仕切壁の一部を湾曲させて、沈殿槽の湧上り現象を抑制するというものであった。
【0008】
一方、し尿のみを処理する既設の単独処理浄化槽では、し尿以外の生活雑排水が垂れ流しになることから、水環境への汚濁負荷源として問題になっており、し尿と生活雑排水を合わせて処理する合併処理浄化槽を設置すべきとの観点から、平成１２年に浄化槽法が改正され、単独処理浄化槽の新設が禁止された。
既設の単独処理浄化槽についても、し尿と合併処理浄化槽に入替えるべきであるが、特許文献１に示されている合併処理浄化槽では、処理対象人員を５人として比較すると、単独処理浄化槽の約３倍の大きさであり、設置スペースが不足するため、簡単に入替えることができないという課題があった。
既設の単独処理浄化槽についても、し尿と合併処理浄化槽に入替えるべきであるが、特許文献１に示されている合併処理浄化槽では、処理対象人員を５人として比較すると、単独処理浄化槽の約３倍の大きさであり、設置スペースが不足するため、簡単に入替えることができないという課題があった。
【0009】
この課題を解決するために、好気処理槽として、接触ばっ気方式と同じ生物量を保持しつつ、反応容量を小さくできる担体流動槽や、接触材の充填を密にした接触ばっ気槽が考案され、同時に流量調整機能（ピークカット機能）を搭載し、水量負荷を少なくして特許文献１に示される容量よりも小さい容量の沈殿槽（処理水槽と称する場合もある）を採用し、既設単独処理浄化槽の入替え需要に対応してきた。
【0010】
しかしながら、容量が小さくなろうとも、担体流動槽や接触ばっ気槽には、ろ床の全体に空気を供給するため、槽内に水流が生じることは、特許文献１に記載の接触ばっ気槽と同様であることに加え、さらに沈殿槽が小さくなったことにより、特許文献１に示した沈殿槽の湧上り現象の抑制構造では、所定の沈殿分離機能が発揮されなくなり、目標となる処理性能が得られないという新たな課題が生じた。
【0011】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、好気処理槽で生じた水流が底部の連通口で接続される沈殿槽又は処理水槽に伝播することを抑制し、沈殿槽又は処理水槽での沈殿分離作用の効率を安定化させることができる汚水浄化槽の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、上記課題を解決する手段として、以下の構成を有する。
（１）本発明の汚水浄化槽は、複数の槽に仕切壁で区切られる汚水浄化槽であって、区切られた槽のうち、好気処理槽と、該好気処理槽の下流に沈殿槽又は処理水槽が隣り合って構成される配列を含み、前記好気処理槽と沈殿槽又は処理水槽との仕切壁の底部に該底部より幅の小さい連通口が形成され、当該連通口の周囲に好気処理槽側へ向かって突き出し、前記好気処理槽のばっ気水流の流れを遮る構造体を有することを特徴とする。
（１）本発明の汚水浄化槽は、複数の槽に仕切壁で区切られる汚水浄化槽であって、区切られた槽のうち、好気処理槽と、該好気処理槽の下流に沈殿槽又は処理水槽が隣り合って構成される配列を含み、前記好気処理槽と沈殿槽又は処理水槽との仕切壁の底部に該底部より幅の小さい連通口が形成され、当該連通口の周囲に好気処理槽側へ向かって突き出し、前記好気処理槽のばっ気水流の流れを遮る構造体を有することを特徴とする。
【0013】
（２）本発明の汚水浄化槽は、複数の槽に仕切壁で区切られる汚水浄化槽であって、区切られた槽のうち、好気処理槽と、該好気処理槽の下流に沈殿槽又は処理水槽が隣り合って構成される配列を含み、前記好気処理槽と沈殿槽又は処理水槽との仕切壁の底部に該底部より幅の小さい連通口が形成され、当該連通口の周囲に沈殿槽側又は処理水槽側へ向かって突き出し、前記好気処理槽のばっ気水流の流れを遮る構造体を有することを特徴とする。
（３）本発明に係る汚水浄化槽において、前記（１）または（２）に記載の好気処理槽内に循環流としてのばっ気水流を発生させるばっ気水流発生手段が設けられた構成を採用できる。
（４）本発明に係る汚水浄化槽において、前記（１）または（２）に記載の好気処理槽内に生成されるばっ気水流が前記連通口から離れた側で上昇流であり、前記連通口を形成した仕切壁の底部側で下降流である構成を採用できる。
（５）本発明に係る汚水浄化槽において、前記構造体が、前記連通口の開口部上縁側を覆う天井部を少なくとも有する構成を採用できる。
（３）本発明に係る汚水浄化槽において、前記（１）または（２）に記載の好気処理槽内に循環流としてのばっ気水流を発生させるばっ気水流発生手段が設けられた構成を採用できる。
（４）本発明に係る汚水浄化槽において、前記（１）または（２）に記載の好気処理槽内に生成されるばっ気水流が前記連通口から離れた側で上昇流であり、前記連通口を形成した仕切壁の底部側で下降流である構成を採用できる。
（５）本発明に係る汚水浄化槽において、前記構造体が、前記連通口の開口部上縁側を覆う天井部を少なくとも有する構成を採用できる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、好気処理槽で生じたばっ気水流が沈殿槽又は処理水槽に伝播することを抑制し、沈殿槽又は処理水槽での沈殿分離作用の効率を安定化することができるため、安価で小型ながら優れた汚水浄化能力を備えた汚水浄化槽を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図3】本発明の第一実施形態に係る汚水浄化槽において、連通口およびその周囲に設けた構造体の形状例を示す図であり、図３（ａ）は第１の例を示す斜視図、図３（ｂ）は第２の例を示す斜視図、図３（ｃ）は第３の例を示す斜視図、図３（ｄ）は第４の例を示す斜視図、図３（ｅ）は第５の例を示す斜視図、図３（ｆ）は第６の例を示す斜視図、図３（ｇ）は第７の例を示す斜視図である。
【図5】試験例に基づく沈殿槽におけるＳＳの垂直分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0016】
「第一実施形態」
以下、本発明の第一実施形態に基づく水処理装置について図１を用いて説明する。
第１実施形態にて述べる汚水浄化槽１は、仕切壁２により、上流側から好気処理槽３と沈殿槽４に区分されている。
好気処理槽３には周壁の底部側に散気管（ばっ気水流発生手段）５が設けられており、仕切壁２の底部には、好気処理槽３と沈殿槽４とを接続する連通口６が設けられ、連通口６の周囲には、好気処理槽側に向かって突き出す構造体７が設けられている。
以下、本発明の第一実施形態に基づく水処理装置について図１を用いて説明する。
第１実施形態にて述べる汚水浄化槽１は、仕切壁２により、上流側から好気処理槽３と沈殿槽４に区分されている。
好気処理槽３には周壁の底部側に散気管（ばっ気水流発生手段）５が設けられており、仕切壁２の底部には、好気処理槽３と沈殿槽４とを接続する連通口６が設けられ、連通口６の周囲には、好気処理槽側に向かって突き出す構造体７が設けられている。
【0017】
本実施形態の汚水浄化槽１では、連通口６を形成した仕切壁２に対向する好気処理槽３の周壁３Ａに対し、その底部内側に散気管５の先端部が配置されている。
図１において符号１１で示す流入水が好気処理槽３に導入され、水位線Ｗで示す位置まで槽内液（処理水）が満たされている。
このため、散気管５の先端部から好気処理槽３の槽内液中に散気することで好気処理槽３内に矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに示す方向の流れを有するばっ気水流（循環流）１２が生成されるようになっている。
このため、本実施形態の汚水浄化槽１では、周壁３Ａに沿って上向き（矢印Ｂ参照）のばっ気流が生成され、仕切壁２に沿って下向き（矢印Ｄ参照）のばっ気水流が生成され、連通口６の周囲では主に下向きのばっ気水流が生成される。
図１において符号１１で示す流入水が好気処理槽３に導入され、水位線Ｗで示す位置まで槽内液（処理水）が満たされている。
このため、散気管５の先端部から好気処理槽３の槽内液中に散気することで好気処理槽３内に矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに示す方向の流れを有するばっ気水流（循環流）１２が生成されるようになっている。
このため、本実施形態の汚水浄化槽１では、周壁３Ａに沿って上向き（矢印Ｂ参照）のばっ気流が生成され、仕切壁２に沿って下向き（矢印Ｄ参照）のばっ気水流が生成され、連通口６の周囲では主に下向きのばっ気水流が生成される。
【0018】
前記好気処理槽３は、活性汚泥方式、接触ばっ気方式、担体流動方式、生物ろ過方式等、好気的生物処理ができれば、方式に関わらず採用することができる。いずれの方式であっても、生物、汚水、酸素を効率的に接触させるために、槽内又はろ床内に空気が行きわたるように散気管５が配置されるが、側面（偏心）ばっ気、中心ばっ気、全面ばっ気、槽外ばっ気、エアリフトポンプ型ばっ気等、いずれの配置方法でも採用することができる。
よって、図１に示す散気管５の配管位置は一例であり、槽内液に空気を供給し、好気処理槽３内に循環流を生じさせるための構成は問わない。
よって、図１に示す散気管５の配管位置は一例であり、槽内液に空気を供給し、好気処理槽３内に循環流を生じさせるための構成は問わない。
【0019】
また、散気管５の配置高さは、特に限定されるものではないが、酸素溶解効率を上げること、堆積汚泥の発生抑制を考慮すると、散気管５の先端位置を好気処理槽３の底面に近づけることが好ましい。また、接触ばっ気方式、担体流動方式、生物ろ過方式を採用する場合には、生物を付着させるためのろ材（担体）を槽内に充填することになるが、これらが槽外に流出しないようにするために、図１に鎖線で示す位置にろ材押さえ面８、ろ材受け面９を配置することが好ましい。ろ材押さえ面８とろ材受け面９はろ材を押さえたり支持はするが槽内液の移動を許容する面として構成される。
【0020】
前記仕切壁２の連通口６において、好気処理槽側の開口部に、筒型の構造体７が水平向きに取り付けられている。
本実施形態においては、仕切壁２の底部にある連通口６の周囲に好気処理槽側に突き出した構造体７を設けるが、図２（ｂ）に示した例のように槽内液（被処理水）は通すが、ろ材は通さないフィルター部材１０を構造体７の先端部に付加することもできる。
また、連通口６と構造体７の形状や寸法は、連通口６が汚泥により閉塞しにくいことが肝要であり、好気処理槽３から沈殿槽４又は処理水槽への移流が確保できれば、特に限定されるものではない。構造体７は筒型であるため、その上面側を構成する天井部７ａと両側面部分を構成する側壁部７ｂと底面部分を構成する底壁部７ｃとから構成されている。
構造体７においては、連通口６の周囲において下向きに流れるばっ気水流の流れを遮る天井部７ａを有していることが望ましい。
本実施形態においては、仕切壁２の底部にある連通口６の周囲に好気処理槽側に突き出した構造体７を設けるが、図２（ｂ）に示した例のように槽内液（被処理水）は通すが、ろ材は通さないフィルター部材１０を構造体７の先端部に付加することもできる。
また、連通口６と構造体７の形状や寸法は、連通口６が汚泥により閉塞しにくいことが肝要であり、好気処理槽３から沈殿槽４又は処理水槽への移流が確保できれば、特に限定されるものではない。構造体７は筒型であるため、その上面側を構成する天井部７ａと両側面部分を構成する側壁部７ｂと底面部分を構成する底壁部７ｃとから構成されている。
構造体７においては、連通口６の周囲において下向きに流れるばっ気水流の流れを遮る天井部７ａを有していることが望ましい。
【0021】
ここで、図３に構造体７の種々の構造例を示す。図３（ａ）は、図１に示した連通口６が円形の場合であり、それに合わせて構造体７は中空円筒状に形成されている。図３（ｂ）は、長方形の連通口６に対して、構造体７は中空四角柱状に形成されている。このため、図３（ｂ）に示す構造体７は、天井部７ａと側壁部７ｂと底壁部７ｃを備えている。
図３（ｃ）は、図３（ｂ）の連通口６の底辺が汚水浄化槽３の底面に一致されており、構造体７の底面も汚水浄化槽の底面になっている。このため、図３（ｃ）に示す構造体７は、天井部７ａと側壁部７ｂを備えている。このように連通口６の一部が槽の底面や側面になる場合には、構造体７も槽の底面や側面の一部を利用することができる。
図３（ｃ）は、図３（ｂ）の連通口６の底辺が汚水浄化槽３の底面に一致されており、構造体７の底面も汚水浄化槽の底面になっている。このため、図３（ｃ）に示す構造体７は、天井部７ａと側壁部７ｂを備えている。このように連通口６の一部が槽の底面や側面になる場合には、構造体７も槽の底面や側面の一部を利用することができる。
【0022】
図３（ｄ）は、図３（ｂ）の連通口６の寸法より構造体７の開口寸法を大きくしたものである。図３（ｄ）に示す構造体７は、天井部７ａと側壁部７ｂと底壁部７ｃを備えている。
また、図３（ｅ）、図３（ｆ）に示したように、連通口６の一部が槽の底面や側面にならなくとも、底面や側面に近い場合、構造体７は、槽の底面や側面の一部を利用しても良い。図３（ｅ）、図３（ｆ）に示す構造体７は、天井部７ａと側壁部７ｂを備えている。
さらに、構造体７は、連通口６に対し好気処理槽３のばっ気水流が直接当たらないように、図３（ｇ）に示したように、その先端開口面を下向きに配置することも可能である。図３（ｇ）に示す構造体７は、天井部７ａと側壁部７ｂと底壁部７ｃを備えている上に先端側に下向きの屈曲部７ｄを有している。
いずれにしても、構造体７は、好気処理槽３で生じたばっ気水流を連通口６に直接当たらないようにすることが目的であり、図３（ａ）～（ｇ）に示す構造例に限定されるものではないが、いずれの形状としても天井部７ａを具備していることが望ましい。
また、図３（ｅ）、図３（ｆ）に示したように、連通口６の一部が槽の底面や側面にならなくとも、底面や側面に近い場合、構造体７は、槽の底面や側面の一部を利用しても良い。図３（ｅ）、図３（ｆ）に示す構造体７は、天井部７ａと側壁部７ｂを備えている。
さらに、構造体７は、連通口６に対し好気処理槽３のばっ気水流が直接当たらないように、図３（ｇ）に示したように、その先端開口面を下向きに配置することも可能である。図３（ｇ）に示す構造体７は、天井部７ａと側壁部７ｂと底壁部７ｃを備えている上に先端側に下向きの屈曲部７ｄを有している。
いずれにしても、構造体７は、好気処理槽３で生じたばっ気水流を連通口６に直接当たらないようにすることが目的であり、図３（ａ）～（ｇ）に示す構造例に限定されるものではないが、いずれの形状としても天井部７ａを具備していることが望ましい。
【0023】
構造体７の大きさや寸法は、汚水の流入がある場合に、好気処理槽３から沈殿槽４への移流が抵抗なくなされること、構造体７から連通口６までの領域に、好気処理で発生した余剰汚泥が溜まり閉塞しないことを考慮しつつ、沈殿槽での沈殿効果、例えば、処理水の目標ＳＳ濃度等の水質値により決定されるものであり、図３に示す形状あるいは一定の数値サイズに限定されるものではない。
一般的には、連通口６を大きくすれば、ばっ気水流の影響を受けやすくなり、連通口６を小さくすれば、ばっ気水流の影響を受けにくくなり、また、構造体７を太く短くすれば、ばっ気水流の影響を受けやすくなり、構造体７を細長くすれば、ばっ気水流の影響を受けにくくなる特性がある。
一般的には、連通口６を大きくすれば、ばっ気水流の影響を受けやすくなり、連通口６を小さくすれば、ばっ気水流の影響を受けにくくなり、また、構造体７を太く短くすれば、ばっ気水流の影響を受けやすくなり、構造体７を細長くすれば、ばっ気水流の影響を受けにくくなる特性がある。
【0024】
このため、連通口６や構造体７の大きさや寸法は、汚泥による閉塞が生じないように考慮しながら適宜設定することになるが、処理対象人員が５～１０人までの規模での合併処理浄化槽について、図３（ａ）の構造体７の採用例を挙げると以下の通りである。
連通口６の開口寸法は、φ１００ｍｍ程度が好ましく、その連通口６に応じる構造体７の仕切壁２から突出させる垂直寸法は、少なくとも直径と同じく１００ｍｍとし、それ以上にすることが好ましい。なお、図３（ｇ）に示すように、連通口６の開口部の向きは、好気処理槽３側（入口側）と沈殿槽４側（出口側）で異なっても構わない。
連通口６の開口寸法は、φ１００ｍｍ程度が好ましく、その連通口６に応じる構造体７の仕切壁２から突出させる垂直寸法は、少なくとも直径と同じく１００ｍｍとし、それ以上にすることが好ましい。なお、図３（ｇ）に示すように、連通口６の開口部の向きは、好気処理槽３側（入口側）と沈殿槽４側（出口側）で異なっても構わない。
【0025】
連通口６の形状が円でない場合は、例えば、長方形であれば、長辺の長さを突出させる垂直寸法にすることが好ましく、多角形であれば、最長の対角線長さを突出させる垂直寸法にすることが好ましい。また、処理対象人員が増え、５０人の規模になれば、処理水量が増えるので、開口寸法も大きくし、連通口の形状が円であれば、φ１５０ｍｍ程度にすることが好ましく、突出させる垂直寸法も１５０ｍｍ以上にすることが好ましい。
【0026】
沈殿槽４は、連通口６より上方にて、沈殿分離機能が発揮され、連通口６より下方にて、沈殿分離されたＳＳの貯留がなされる。ある程度、容量に余裕がある場合は、連通口６を槽底部から離して、連通口６から下方の汚泥貯留部位を大きく取ることもできるが、容量に余裕がない場合には、連通口６を槽底部に近づけることになるが、いずれにしても、下方に貯留されたＳＳは、図４に示すように沈殿槽４の底部に設けた汚泥移送ポンプ１３を用いて別の貯留部位に移送することが好ましい。また、これらのことを考えると、連通口６の形成位置は、沈殿槽４の有効容量を大きく取ることが沈殿分離機能を発揮させることになるので、底面に近づけることが好ましくなる。
なお、図４に示す汚泥移送ポンプ１３の設置位置は一例に過ぎず、汚泥移送ポンプ１３の設置位置は他の位置であっても、汚泥の吸込口を沈殿槽４の底部の所望の位置に設ければよい。
なお、図４に示す汚泥移送ポンプ１３の設置位置は一例に過ぎず、汚泥移送ポンプ１３の設置位置は他の位置であっても、汚泥の吸込口を沈殿槽４の底部の所望の位置に設ければよい。
【0027】
ここで、図１に基づいて汚水処理の処理工程について説明する。
好気処理槽３は、散気管５より空気が供給されるため、槽内液がばっ気撹拌される。好気処理槽３には、生物の棲みかとなるろ材（担体）が充填してあるため、流入水１１が好気処理槽に移流してくると、流入水中に含まれる汚濁物質と空気と生物が接触することになり、汚濁物質が好気的生物処理を受けて分解除去が進行する。
一方、この生物処理に伴って生物が増殖するので、排泄物や死骸が発生し、槽内液のＳＳが増加することになる。流入があると、ＳＳを含んだ槽内液は、その水量に応じて連通口６を介して沈殿槽４に押し出されて移流することになる。
本実施形態では、連通口６の周囲に仕切壁２から好気処理槽３側に突き出した構造体７を設けてあるため、好気処理槽３のばっ気水流１２が沈殿槽３に伝播しにくくなっており、沈殿槽４での安定した沈殿分離機能を発揮させることができる。そのため、沈殿槽４では、沈殿分離後にきれいな上澄水を処理水として放流することができる。
好気処理槽３は、散気管５より空気が供給されるため、槽内液がばっ気撹拌される。好気処理槽３には、生物の棲みかとなるろ材（担体）が充填してあるため、流入水１１が好気処理槽に移流してくると、流入水中に含まれる汚濁物質と空気と生物が接触することになり、汚濁物質が好気的生物処理を受けて分解除去が進行する。
一方、この生物処理に伴って生物が増殖するので、排泄物や死骸が発生し、槽内液のＳＳが増加することになる。流入があると、ＳＳを含んだ槽内液は、その水量に応じて連通口６を介して沈殿槽４に押し出されて移流することになる。
本実施形態では、連通口６の周囲に仕切壁２から好気処理槽３側に突き出した構造体７を設けてあるため、好気処理槽３のばっ気水流１２が沈殿槽３に伝播しにくくなっており、沈殿槽４での安定した沈殿分離機能を発揮させることができる。そのため、沈殿槽４では、沈殿分離後にきれいな上澄水を処理水として放流することができる。
【0028】
「第二実施形態」
本発明の第二実施形態に基づく水処理装置について図４を用いて説明する。
本実施形態において述べる汚水浄化槽１は、仕切壁２により、上流側から好気処理槽３と沈殿槽４に区分されている。
好気処理槽３の底部には散気管５が設けられており、仕切壁２の底部には、好気処理槽３と沈殿槽４とを接続する連通口６が設けられ、連通口６の周囲には、沈殿槽側に向かって突き出す構造体７が設けられている。
本発明の第二実施形態に基づく水処理装置について図４を用いて説明する。
本実施形態において述べる汚水浄化槽１は、仕切壁２により、上流側から好気処理槽３と沈殿槽４に区分されている。
好気処理槽３の底部には散気管５が設けられており、仕切壁２の底部には、好気処理槽３と沈殿槽４とを接続する連通口６が設けられ、連通口６の周囲には、沈殿槽側に向かって突き出す構造体７が設けられている。
【0029】
第二実施形態と第一実施形態の相違点は、構造体７の突き出している方向であり、第一実施形態が好気処理槽３側であり、第二実施例が沈殿槽４側である。
その他の構成については、連通口６や構造体７との関係等、第一実施形態で説明したものをそのまま使用することができる。
ここで、特許文献２に記載の構造では、好気濾床槽（好気処理槽）と処理水槽の開口部（連通口）を処理水槽側に突き出している例が示されており、開口部（連通口）が洗浄排水排出管の径よりも小さい径であることが望ましいと説明されている。
これは特許文献２で示す好気濾床槽（好気処理槽）が濾過機能を持つので、濾床の定期的な洗浄が必要となり、その洗浄効率を考慮したためと考えられる。
特許文献２に記載の洗浄排水排出管は、本実施形態で述べるところの汚泥移送ポンプの移送管に相当し、処理対象人員の規模にもよるが、５人から５０人の規模では、φ３０～５０ｍｍであり、特許文献２に記載の開口部（連通口）としては、φ３０～５０ｍｍよりも小さい径であることが好ましいことになる。
その他の構成については、連通口６や構造体７との関係等、第一実施形態で説明したものをそのまま使用することができる。
ここで、特許文献２に記載の構造では、好気濾床槽（好気処理槽）と処理水槽の開口部（連通口）を処理水槽側に突き出している例が示されており、開口部（連通口）が洗浄排水排出管の径よりも小さい径であることが望ましいと説明されている。
これは特許文献２で示す好気濾床槽（好気処理槽）が濾過機能を持つので、濾床の定期的な洗浄が必要となり、その洗浄効率を考慮したためと考えられる。
特許文献２に記載の洗浄排水排出管は、本実施形態で述べるところの汚泥移送ポンプの移送管に相当し、処理対象人員の規模にもよるが、５人から５０人の規模では、φ３０～５０ｍｍであり、特許文献２に記載の開口部（連通口）としては、φ３０～５０ｍｍよりも小さい径であることが好ましいことになる。
【0030】
一方、本発明の第二実施形態では、第一実施形態でも述べた通りであり、連通口６は、汚泥による閉塞が生じないように、かつ、好気処理槽のばっ気水流が沈殿槽に伝播しないようにするために、処理対象人員が５人の規模ではφ１００ｍｍ程度、５０人の規模ではφ１５０ｍｍ程度が好ましく、特許文献２に記載の構造と本発明の第二実施形態の構造と明らかに異なる。また、特許文献２の記載では、洗浄排水排出管（汚泥移送ポンプの移送管）の吸込口を好気濾床槽（好気処理槽）としており、一方、本発明の第二実施形態では、汚泥移送ポンプ１３の吸込口を沈殿槽４としており、特許文献２に記載の構造と本発明の第二実施形態とは異なるものである。
なお、連通口６の大きさは、汚泥による閉塞が生じないように、最低でも直径５０ｍｍの円に相当する断面積（１９.６ｃｍ２）が必要と考えると、１９.６ｃｍ２以上の断面積を有することが好ましい。また、５人規模ではφ１５０ｍｍ程度が望ましい特性を得るための上限と考えると、断面積を１７６.７ｃｍ２以下とすることが望ましく、５０人規模ではφ２００ｍｍ程度が望ましい特性を得るための上限と考えると、断面積を３１４.２ｃｍ２以下とすることが望ましい。
なお、連通口６の大きさは、汚泥による閉塞が生じないように、最低でも直径５０ｍｍの円に相当する断面積（１９.６ｃｍ２）が必要と考えると、１９.６ｃｍ２以上の断面積を有することが好ましい。また、５人規模ではφ１５０ｍｍ程度が望ましい特性を得るための上限と考えると、断面積を１７６.７ｃｍ２以下とすることが望ましく、５０人規模ではφ２００ｍｍ程度が望ましい特性を得るための上限と考えると、断面積を３１４.２ｃｍ２以下とすることが望ましい。
【実施例】
【0031】
図１、図４に示す汚水浄化槽を作成し、好気処理槽と沈殿槽（又は処理水槽）を接続する連通口と構造体の有無と突出方向によって、沈殿槽に伝わる好気処理槽の水流の影響を確認した。
試験槽の規模は、５人槽を想定し、好気処理槽を０．３０３ｍ３、沈殿槽を０．１７０ｍ３に設定した。散気管の形状は、構造体がある場合には、構造体に当たらないようにコの字形とし、構造体がない場合には、口の字形とし、連通口より１５０ｍｍ離して設置した。
好気処理槽のばっ気空気量は、ばっ気強度で６．３ｍ３／（ｍ３・ｈ）になるように設定した。連通口と連通口周囲に配置する構造体を含む試験条件を以下に示す。
試験槽の規模は、５人槽を想定し、好気処理槽を０．３０３ｍ３、沈殿槽を０．１７０ｍ３に設定した。散気管の形状は、構造体がある場合には、構造体に当たらないようにコの字形とし、構造体がない場合には、口の字形とし、連通口より１５０ｍｍ離して設置した。
好気処理槽のばっ気空気量は、ばっ気強度で６．３ｍ３／（ｍ３・ｈ）になるように設定した。連通口と連通口周囲に配置する構造体を含む試験条件を以下に示す。
【0032】
「条件１」
連通口を、仕切壁の全幅について、底面０ｍｍから１００ｍｍの高さで開口した。構造体は設置していない。（従来の汚水浄化槽を想定。）
「条件２」
「条件１」の構造において、接触ばっ気槽のばっ気をしない。（接触ばっ気槽の水流が発生しないので、沈殿槽内が静置による理想状態を示す。）
「条件３」
連通口を、仕切壁の水平方向の中心に対して、底面から１５０ｍｍの高さを中心として直径１００ｍｍの円形で開口させた。構造体として、内径１００の塩ビパイプを１００ｍｍの長さで前記連通口に対して好気処理槽側に突出させて取り付けた。（本発明に基づく汚水浄化槽の第一実施形態に対応する。）
「条件４」
連通口として、仕切壁の水平方向の中心に対し、底面から１５０ｍｍの高さを中心として直径１００ｍｍの円形で開口させた。構造体として、内径１００ｍｍの塩ビパイプを１００ｍｍの長さで前記連通口に対して沈殿槽側に突出させて取り付けた。（本発明に基づく汚水浄化槽の第二実施形態に対応する。）
連通口を、仕切壁の全幅について、底面０ｍｍから１００ｍｍの高さで開口した。構造体は設置していない。（従来の汚水浄化槽を想定。）
「条件２」
「条件１」の構造において、接触ばっ気槽のばっ気をしない。（接触ばっ気槽の水流が発生しないので、沈殿槽内が静置による理想状態を示す。）
「条件３」
連通口を、仕切壁の水平方向の中心に対して、底面から１５０ｍｍの高さを中心として直径１００ｍｍの円形で開口させた。構造体として、内径１００の塩ビパイプを１００ｍｍの長さで前記連通口に対して好気処理槽側に突出させて取り付けた。（本発明に基づく汚水浄化槽の第一実施形態に対応する。）
「条件４」
連通口として、仕切壁の水平方向の中心に対し、底面から１５０ｍｍの高さを中心として直径１００ｍｍの円形で開口させた。構造体として、内径１００ｍｍの塩ビパイプを１００ｍｍの長さで前記連通口に対して沈殿槽側に突出させて取り付けた。（本発明に基づく汚水浄化槽の第二実施形態に対応する。）
【0033】
試験は、以下に示す手順で実施した。
上述の各試験槽に水を張り、好気処理槽と沈殿槽に対しばっ気による撹拌を開始し、沈殿槽の底部に水中ポンプを設置し、沈殿槽の槽内水を接触ばっ気槽の上部に移送できるようにした。各試験槽とも、水位は１０５０ｍｍである。
下水処理場から採取した活性汚泥をＳＳで１００ｍｇ／Ｌになるように各例の接触ばっ気槽と沈殿槽にそれぞれ投入し、接触ばっ気槽と沈殿槽のＳＳ濃度が均一になったところで沈殿槽のばっ気撹拌と水中ポンプの電源を停止した。一時間後における沈殿槽のＳＳの垂直分布（槽中央）を測定した。
上述の各試験槽に水を張り、好気処理槽と沈殿槽に対しばっ気による撹拌を開始し、沈殿槽の底部に水中ポンプを設置し、沈殿槽の槽内水を接触ばっ気槽の上部に移送できるようにした。各試験槽とも、水位は１０５０ｍｍである。
下水処理場から採取した活性汚泥をＳＳで１００ｍｇ／Ｌになるように各例の接触ばっ気槽と沈殿槽にそれぞれ投入し、接触ばっ気槽と沈殿槽のＳＳ濃度が均一になったところで沈殿槽のばっ気撹拌と水中ポンプの電源を停止した。一時間後における沈殿槽のＳＳの垂直分布（槽中央）を測定した。
【0034】
試験結果を図５に示す。
図５に示すように、「条件１」は従来の汚水浄化槽を想定した連通口の構造であるが、この構造では好気処理槽のばっ気水流が沈殿槽内に伝わってしまい、所定の沈殿分離機能が発揮されないことが分かる。
「条件２」は、理想的に静置状態が保たれた場合の沈殿分離機能が示されている。
「条件３」は、本発明に係る汚水浄化槽の実施例であり、沈殿槽の沈殿分離機能は「条件２」に及ばないものの、「条件１」よりは明らかに沈殿分離機能が発揮されており、好気処理槽のばっ気水流の影響を抑制できることが明らかとなった。
「条件４」は、「条件３」と同じ結果となり、第二実施形態の構造について第一実施形態の構造と同様の効果があると確認された。
図５に示すように、「条件１」は従来の汚水浄化槽を想定した連通口の構造であるが、この構造では好気処理槽のばっ気水流が沈殿槽内に伝わってしまい、所定の沈殿分離機能が発揮されないことが分かる。
「条件２」は、理想的に静置状態が保たれた場合の沈殿分離機能が示されている。
「条件３」は、本発明に係る汚水浄化槽の実施例であり、沈殿槽の沈殿分離機能は「条件２」に及ばないものの、「条件１」よりは明らかに沈殿分離機能が発揮されており、好気処理槽のばっ気水流の影響を抑制できることが明らかとなった。
「条件４」は、「条件３」と同じ結果となり、第二実施形態の構造について第一実施形態の構造と同様の効果があると確認された。
【0035】
以上説明した試験結果から、好気処理槽の下流に沈殿槽又は処理水槽を隣り合って構成した場合、好気処理槽と沈殿槽又は処理水槽との仕切壁の底部に連通口を形成し、当該連通口の周囲に好気処理槽側または沈殿槽側へ向かって突き出した構造体を備えることにより、沈殿槽側又は処理水槽側にばっ気水流の流れの影響を伝え難い構造を実現できることがわかった。そして、前記の構造により、沈殿槽または処理水槽において沈殿分離作用の効率を安定化できる汚水処理槽を提供できることがわかった。このため、本発明により安価で小さい上に汚水浄化機能の優れた汚水浄化槽を提供できることがわかった。
【符号の説明】
【0036】
１…汚水浄化槽、２…仕切壁、３…好気処理槽、４…沈殿槽（処理水槽）、５…散気管（ばっ気水流発生手段）、６…連通口、７…構造体、８…ろ材押さえ面、９…ろ材受け面、１０…フィルタ部材、１１…流入水、１２…ばっ気水流、１３…汚泥移送ポンプ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】