特許 7430306 浄化槽およびそれを用いた処理水の処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-02

(45)【発行日】2024-02-13

(54)【発明の名称】浄化槽およびそれを用いた処理水の処理方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 3/00 20230101AFI20240205BHJP

【ＦＩ】

C02F3/00 B

C02F3/00 E

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022123570

(22)【出願日】2022-08-02

【審査請求日】2023-08-03

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】514323899

【氏名又は名称】株式会社レックＥＭ益子

(74)【代理人】

【識別番号】100147913

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 義敬

(74)【代理人】

【識別番号】100091605

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 敬

(74)【代理人】

【識別番号】100197284

【弁理士】

【氏名又は名称】下茂 力

(72)【発明者】

【氏名】河原 弘道

【審査官】伊藤 真明

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５５－０２４５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭４８－０７８７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５３－０００６７３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】韓国登録実用新案第２０－０３４６３７４（ＫＲ，Ｙ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ ３／００－ ３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

槽と、
前記槽の内部に配設される浄化モジュールと、を具備し、
前記浄化モジュールは、好気分解が行われる第１槽部と、嫌気分解が行われる第２槽部と、を有し、
前記第１槽部は、処理水が収納される第１処理空間を形成する第１層本体部と、前記第１処理空間に前記処理水が流入する第１流入部と、前記第１処理空間から外部に前記処理水が流出する第１流出部と、を有し、
前記第２槽部は、前記処理水が収納される第２処理空間を形成する第２層本体部と、前記第１層本体部から前記第２処理空間に前記処理水が流入する第２流入部と、前記第２処理空間から外部に前記処理水が流出する第２流出部と、を有し、
前記第２槽部は、上方に向かって開口する開口部を有し、
前記開口部は、前記槽に貯留される前記処理水の水面よりも下方に配置されることを特徴とする浄化槽。

【請求項2】

汚泥返送部を更に具備し、前記汚泥返送部は、前記槽の底部に堆積した汚泥を前記第１槽部に返送するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の浄化槽。

【請求項3】

前記汚泥返送部は、エアリフト効果により、前記汚泥を返送することを特徴とする請求項２に記載の浄化槽。

【請求項4】

前記第１流出部および前記第２流入部は、前記第１層本体部の下端側を開口した連通開口部であることを特徴とする請求項１に記載の浄化槽。

【請求項5】

前記第１槽部の内部に空気を供給する空気供給部を、更に具備することを特徴とする請求項１に記載の浄化槽。

【請求項6】

前記第１槽部は、上端が開口する略直方体の箱形状を呈すると共に、第１主面部と、前記第１主面部に対向する第２主面部と、前記第１主面部の下端近傍を開口することで形成された第１連通開口部と、前記第２主面部の下端近傍を開口することで形成された第２連通開口部と、を有し、
２つの前記第２槽部を有し、
一方の前記第２槽部は、前記第１槽部の前記第１主面部に密着して配設され、
他方の前記第２槽部は、前記第２槽部の前記第２主面部に密着して配設され、
一方の前記第２槽部は、前記第１連通開口部を介して、前記第１槽部と連通し、
他方の前記第２槽部は、前記第２連通開口部を介して、前記第１槽部と連通し、
前記第１連通開口部は、前記第１槽部の前記第１流出部、および、一方の前記第２槽部の前記第２流入部であり、
前記第２連通開口部は、前記第１槽部の前記第１流出部、および、他方の前記第２槽部の前記第２流入部であることを特徴とする請求項１に記載の浄化槽。

【請求項7】

上方から見た場合、
前記浄化モジュールの外周部は、前記槽から離れて配設されることを特徴とする請求項１に記載の浄化槽。

【請求項8】

浄化槽を用いた処理水の処理方法であり、
前記浄化槽は、槽と、前記槽の内部に配設される浄化モジュールと、を具備し、
前記浄化モジュールは、好気分解が行われる第１槽部と、嫌気分解が行われる第２槽部と、を有し、
前記第１槽部は、前記処理水が収納される第１処理空間を形成する第１層本体部と、前記第１処理空間に前記処理水が流入する第１流入部と、前記第１処理空間から外部に前記処理水が流出する第１流出部と、を有し、
前記第２槽部は、前記処理水が収納される第２処理空間を形成する第２層本体部と、前記第１層本体部から前記第２処理空間に前記処理水が流入する第２流入部と、前記第２処理空間から外部に前記処理水が流出する第２流出部と、を有し、
前記第２槽部は、上方に向かって開口する開口部を有し、
前記開口部は、前記槽に貯留される前記処理水の水面よりも下方に配置され、
前記処理水は、前記第１流入部、前記第１層本体部、前記第１流出部、前記第２流入部、前記第２層本体部、前記第２流出部である前記開口部の順番で流れることを特徴とする処理水の処理方法。

【請求項9】

前記第１流出部および前記第２流入部は、前記第１層本体部の下端側を開口した連通開口部であり、
前記第１処理空間に外部から前記処理水が流入される間は、前記第１処理空間の内部で空気を供給することにより、前記処理水を曝気し、
前記第１処理空間に外部から前記処理水が流入されない間は、前記第１処理空間の内部で前記空気を供給することにより前記処理水を攪拌し、前記連通開口部を経由して、混濁物を前記第２処理空間から前記第１処理空間に逆流させることを特徴とする請求項８に記載の処理水の処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、浄化モジュールおよびそれを備えた浄化槽に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、浄化槽のあり方としては、集末処理ではなく汚染源において処理することが理想的とされている。ここで、汚水発生源である個別住宅での処理の方法としては、浸透桝方式や個別浄化槽方式などがある。ところが、設備の設置スペースが確保できない場合や不完全な設備をしたために、充分な処理が行われずに河川への放出が行われていることも多く見られる。

【0003】

仮に、充分に処理がなされたとしても、処理機能を維持するためには、汚水槽の水面に発生する比重の軽い油脂分などからなる塊（スカム）の除去処理や沈殿汚泥の引き抜き処理を定期的に行わなければならず、その処理に要する手間や費用の負担も大きいものがある。

【0004】

特に、これまではスカムからくる悪臭は、消臭剤などで消臭する方法がなされたとしても、発生する量が大きく且つ継続して発生するために容易に防止することができなかった。また、スカムには蝿などの昆虫の幼虫である蛆虫が発生し、そのままでは不衛生なので殺虫剤で退治するなどの処理をしていた。

【0005】

係る課題に鑑みて、特許文献１に記載された浄化装置および浄化方法が開発された。特許文献１に係る浄化装置は、第一室と、第一室の周囲に配設された第二室とを有する。具体的には、原汚水を第一室に導き入れ、その第一室の低層部へ空気を継続注入することによってその室内汚水の全体を常時混濁状態に攪拌してその室内の表層スカムの発生を抑える。また第一室への原汚水流入による水位変動により攪拌混濁した汚水をその室内低部に設けた汚水流出孔から粗目濾しして第二室に逃がす。更に、第二室Ｂでは汚水を安静状態にすることによってその室内の擂鉢状底部に重量汚泥分を沈殿させる。更にまた、その第二室へ流入する汚水の水位変動によりその室内の透明度の上がった汚水を汚水処理槽に排出し、汚水処理槽へ空気を継続して注入することによって、汚水処理槽の汚水上層を常時攪拌して表面スカムの発生を抑える。また、特許文献１に類似した浄化装置および浄化方法に係る発明が、特許文献２および特許文献３にも記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００３－２７５７５６号公報

【文献】特開２００６－１３０４４８号公報

【文献】特開２００２－２７３１０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１等に記載された浄化装置および浄化方法であっても、汚水を更に高度に浄化する観点から改善の余地があった。

【0008】

具体的には、特許文献１等の第一室は好気処理層として機能するが、第二室において水面一体にスカムが厚く形成されることがあり、スカムを除去するのに手間がかかる課題があった。更に、特許文献１の第二室は、天板が備えられており密閉されていたため、上部近傍にスカムが滞留し、スカムが腐敗することでガスが発生し、係る事項に対策を施すことは簡単ではなかった。特に、飲食店や工場排水のグリストラップから発生する油脂汚泥が、汚水処理槽の内部でスカムとなった場合は、その処理は極めて困難であった。

【0009】

更に、特許文献１に記載された浄化装置は、例えば、既存の浄化施設の前段に設置されるものであり、かかる浄化装置を採用することで、設備費用および設置面積が増大する懸念があった。

【0010】

本発明は、このような問題点を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、内部におけるスカムの発生を抑制することができる浄化モジュールおよびそれを備えた浄化槽を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の浄化槽は、槽と、前記槽の内部に配設される浄化モジュールと、を具備し、前記浄化モジュールは、好気分解が行われる第１槽部と、嫌気分解が行われる第２槽部と、を有し、前記第１槽部は、処理水が収納される第１処理空間を形成する第１層本体部と、前記第１処理空間に前記処理水が流入する第１流入部と、前記第１処理空間から外部に前記処理水が流出する第１流出部と、を有し、前記第２槽部は、前記処理水が収納される第２処理空間を形成する第２層本体部と、前記第１層本体部から前記第２処理空間に前記処理水が流入する第２流入部と、前記第２処理空間から外部に前記処理水が流出する第２流出部と、を有し、前記第２槽部は、上方に向かって開口する開口部を有し、前記開口部は、前記槽に貯留される前記処理水の水面よりも下方に配置されることを特徴とする。
本発明は、浄化槽を用いた処理水の処理方法であり、前記浄化槽は、槽と、前記槽の内部に配設される浄化モジュールと、を具備し、前記浄化モジュールは、好気分解が行われる第１槽部と、嫌気分解が行われる第２槽部と、を有し、前記第１槽部は、前記処理水が収納される第１処理空間を形成する第１層本体部と、前記第１処理空間に前記処理水が流入する第１流入部と、前記第１処理空間から外部に前記処理水が流出する第１流出部と、を有し、前記第２槽部は、前記処理水が収納される第２処理空間を形成する第２層本体部と、前記第１層本体部から前記第２処理空間に前記処理水が流入する第２流入部と、前記第２処理空間から外部に前記処理水が流出する第２流出部と、を有し、前記第２槽部は、上方に向かって開口する開口部を有し、前記開口部は、前記槽に貯留される前記処理水の水面よりも下方に配置され、前記処理水は、前記第１流入部、前記第１層本体部、前記第１流出部、前記第２流入部、前記第２層本体部、前記第２流出部である前記開口部の順番で流れることを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、内部におけるスカムの発生を抑制することができる浄化槽等を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1A】本発明の実施形態に係る浄化モジュールを示す斜視図である。

【図1B】本発明の実施形態に係る浄化モジュールの第１槽部を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係る浄化槽を示す側面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る浄化槽を示す上面図である。

【図4】本発明の実施形態に係る浄化槽を示す前面図である。

【図5】本発明の実施形態に係る浄化モジュールを詳細に示す側面図である。

【図6A】本発明の実施形態に係る浄化槽の使用状況を示す側面図である。

【図6B】本発明の実施形態に係る浄化槽の使用状況を示す側面図である。

【図7】本発明の他形態に係る浄化槽を示す側面図である。

【図8】本発明の更なる他形態に係る浄化槽を示す側面図である。

【図9】本発明の更なる他形態に係る浄化槽を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。以下の説明に於いて、左右方向とは、浄化槽１０または浄化モジュール１１を前方から見た場合の左右である。更に、以下の説明では、浄化槽１０および浄化モジュール１１により浄化される処理水が流れる際に、上流側を前方と称し、下流側を後方と称する場合がある。また、以下の説明では、同一の部材には原則的に同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。

【0031】

図１Ａは、浄化モジュール１１を示す斜視図である。図１Ｂは、浄化モジュール１１の第１槽部１２を示す斜視図である。

【0032】

浄化モジュール１１は、後述する浄化槽１０の内部に配設されるモジュールである。浄化モジュール１１は、浄化槽１０に後付けで備えることができる。浄化モジュール１１を備えることにより、浄化槽１０が処理水を処理する能力を高めることができ、更に浄化モジュール１１および浄化槽１０の内部におけるスカムの発生を抑制できる。

【0033】

具体的には、浄化モジュール１１は、第１槽部１２と、第２槽部１３と、を具備する。また、浄化モジュール１１は、例えば、合成樹脂板等の板状材料を、所定形状に接合することにより形成される。

【0034】

第１槽部１２は、第１処理空間１２１と、第１層本体部１２２と、第１流入部１２３と、第１流出部１２４と、を有する。

【0035】

第１処理空間１２１は、処理水が浄化を行うために収納される空間であり、本実施形態では好気分解が行われる。

【0036】

第１層本体部１２２は、上端が開口する略箱状の部材である。第１層本体部１２２の概略的形状は、前後方向に対して扁平に形成された直方体形状を呈する。

【0037】

第１流入部１２３は、第１処理空間１２１に処理水が流入する部位であり、第１層本体部１２２の上方側に配設される。ここでは、第１流入部１２３は、流入部１６の後方端部開口とされている。流入部１６は、例えば、閉管路または開管路であり、生活排水または下水等である処理水が流入する。ここで、第１層本体部１２２の上方開口を、第１流入部１２３と見做すこともできる。

【0038】

第１流出部１２４は、図１Ｂに示すように、第１処理空間１２１から外部に処理水が流出する部位である。第１流出部１２４は、第１層本体部１２２の前側面および後側面に形成した開口であり、第１処理空間１２１により一時的に処理された処理水が、第１処理空間１２１から外部に排出される部位である。

【0039】

第２槽部１３は、第２処理空間１３１と、第２層本体部１３２と、第２流入部１３３と、第２流出部１３４と、を有する。また、第２槽部１３の上端は、上方に向かって開口している。換言すると、開口部１３６が第２流出部１３４として機能する。

【0040】

第２処理空間１３１は、処理水の浄化を行うための空間であり、後述するように、本実施形態では嫌気分解が行われる。

【0041】

第２層本体部１３２は、その内部に第２処理空間１３１が形成され、上端が開口する容器状の部位であり、第１槽部１２の前側および後側に、密着するように配設される。ここで、第２層本体部１３２の前後方向外側を向く面であって、下方部分は、傾斜面１３５とされている。傾斜面１３５は、下方に向かって第１槽部１２の側に傾斜する面である。傾斜面１３５を有することにより、第２処理空間１３１の内部において、傾斜面１３５に沿って処理水が良好にガイドされ、第１槽部１２から第２槽部１３への処理水の流動が促進される。

【0042】

第２流入部１３３は、図１Ｂに示すように、第１層本体部１２２から第２処理空間１３１に処理水が流入する部位である。第２流入部１３３は、第２槽部１３の下端側に形成される。

【0043】

第２流出部１３４は、第２処理空間１３１から外部に処理水が流出する部位である。第２流出部１３４は、例えば、上方に向かって開口する開口部である。

【0044】

第２槽部１３は、第１槽部１２を挟むように複数が配置される。具体的には、第１槽部１２の前側および後側に、第２槽部１３が配設されている。このようにすることで、第２槽部１３の排水処理能力を高く確保し、より多くの処理水を浄化できる。

【0045】

図１Ｂを参照して、第１流出部１２４および第２流入部１３３は、第１層本体部１２２の下端側を開口した連通開口部１４である。換言すると、連通開口部１４は、第１槽部１２の側から見たら処理水が流出する開口であり、第２槽部１３の側から見たら処理水が流入する開口である。連通開口部１４は、第１層本体部１２２の前面および後面の、下端または下端近傍に形成されている。更に、連通開口部１４は、左右方向に沿って細長く伸びる矩形形状を呈する。連通開口部１４が係る形状を呈することにより、第１流出部１２４および第２流入部１３３の面積を大きく確保し、第１流出部１２４および第２流入部１３３における固形物の詰まりを抑制すると共に、第１流出部１２４および第２流入部１３３における流速を一定以上確保し、浄化モジュール１１の排水浄化能力を高めることができる。

【0046】

図２は、前述した浄化モジュール１１が組み込まれた浄化槽１０を示す側面図である。図３は、浄化槽１０を示す上面図である。図４は、浄化槽１０を示す前面図である。

【0047】

図２ないし図４を参照して、浄化槽１０は、処理水の流れにおける上流側から、第１層１７、第２層１８および第３層１９を有している。第１層１７と第２層１８とは区画壁２０により隔てされ、第２層１８と第３層１９とは区画壁２１により隔てられる。第１層１７、第２層１８および第３層１９の上端には、メンテナンスのために、夫々、マンホール２２が配設される。また、第１層１７の前方側端部には、第１層１７に処理水を導入するための流入部１６が配設される。

【0048】

第１層１７と第２層１８との間には、第１層１７から第２層１８に処理水を移送するための流入部２６が配設される。流入部２６は、区画壁２０を貫通し、且つ、水面２３または水面２４の近傍に配置された閉管路または開管路である。第２層１８と第３層１９との間には、第２層１８から第３層１９に処理水を移送するための流入部２７が配設される。流入部２７は、区画壁２１を貫通し、且つ、水面２４または水面２５の近傍に配置された閉管路または開管路である。第３層１９の内部で浄化または消毒された処理水は、ここでは図示しない管路を経由して浄化槽１０の外部に放出される。

【0049】

ここで、浄化槽１０には浄化モジュール１１が配設されるが、浄化モジュール１１は既設の浄化槽１０に後付けで配設さても良いし、浄化モジュール１１を備える浄化槽１０が新設されても良い。更に、浄化槽１０は、第１層１７、第２層１８および第３層１９からなる３つの処理槽を有するが、第１層１７および第２層１８の何れかを省いて構成することもできる。

【0050】

第１層１７および第２層１８は、例えば、嫌気分解および好気分解を行う処理槽である。第３層１９は、例えば、好気分解および消毒を行う処理槽である。浄化槽１０には、前述したように、生活排水や下水が処理水として流入する。浄化槽１０からは浄化処理された処理水が放出される。

【0051】

第１層１７は、浄化槽１０の最上流に配置された浄化槽である。第１層１７の内部には、前述した構成を有する浄化モジュール１１が配設される。第１層１７では、例えば、嫌気分解および好気分解の両方が行われる。浄化モジュール１１は、第１層１７に貯留された処理水に浸漬され、その上端部が水面２３から上方に突出している。第１層１７には、流入部１６を介して処理水が導入される。また、第１層１７により浄化された処理水は、流入部２６を経由して、第２層１８に移送される。

【0052】

第２層１８は、第１層１７の下流側に配置された浄化槽である。第２層１８の内部には、第１層１７と同様に、浄化モジュール１１が配設される。第２層１８の内部では、濾材２９が配設されている。濾材２９は、例えば、軽石である。第２層１８の内部は、網部３２により上下方向に区切られている。濾材２９は、網部３２により区切られた空間に配設される。網部３２の下方は、汚泥が沈殿する領域である。

【0053】

第２層１８に濾材２９を配設することにより、濾材２９の表面により多くの微生物を付着させ、第２層１８の内部において処理水の透明度を向上することができる。第２層１８には、流入部２６を介して処理水が導入される。また、第２層１８により浄化された処理水は、流入部２７を経由して、第３層１９に移送される。

【0054】

第３層１９は、第２層１８の下流側に配置された浄化槽である。第３層１９の内部には、浄化モジュール１１は配設されない。また、第３層１９の内部では、図示しない曝気装置により処理水が曝気される。更に、第３層１９では、浄化用の添加剤を処理水に添加することにより処理水を浄化し、処理水に含まれる大腸菌等を減少させる。第３層１９には、流入部２７を介して処理水が導入される。第３層１９により浄化された処理水は、水面２５を経由して、浄化槽１０の外部に移送される。

【0055】

図２を参照して、本実施形態の浄化モジュール１１を、浄化槽１０に配設することにより、スカムの発生および滞留を大幅に減少できることから、マンホール２２の蓋を外すことにより、第１層１７に設置された浄化モジュール１１の稼働状況を簡単に目視点検することができる。係る事項は、第２層１８に関しても同様である。浄化モジュール１１の具体的な構成および機能は、図５を参照して後述する。

【0056】

図５は、浄化モジュール１１を詳細に示す側面図である。

【0057】

前述したように、浄化モジュール１１は、第１槽部１２および第２槽部１３を有する。

【0058】

空気供給部１５は、第１槽部１２の内部に配設され、第１槽部１２の内部に空気を供給する機器である。空気供給部１５の上端は、ここでは図示しないエアポンプに接続される。空気供給部１５の下端には、第１槽部１２の底面近傍に配設され、気泡が発生される空気吹出部２８が配設される。図示しないエアポンプを運転することにより、空気吹出部２８から空気を発生させる。これにより、第１処理空間１２１の内部に貯留された処理水を曝気し、第１槽部１２の内部で処理水を好気分解することができる。

【0059】

第１槽部１２の上端は、処理水の水面２３よりも上方に配置される。このようにすることで、流入部１６から供給される処理水を、第１槽部１２の第１処理空間１２１に確実に流入させることができる。

【0060】

第２槽部１３の上端である第２流出部１３４は、水面２３よりも下方に配置されている。このようにすることで、第２槽部１３から流出する処理水を、第２層１８に貯留された処理水の側に移送することができる。

【0061】

浄化モジュール１１により処理水を浄化する方法を以下に説明する。

【0062】

先ず、流入部１６から、第１槽部１２の第１処理空間１２１に、処理前の処理水が導入される。第１処理空間１２１の内部では、前述したように、空気供給部１５による曝気が行われているので、第１処理空間１２１の内部に貯留された処理水には、常に酸素が供給される。これにより、第１槽部１２の第１処理空間１２１では、好気分解が行われる。更に、空気吹出部２８から曝気することにより、第１処理空間１２１の内部で処理水を攪拌し、処理水に含まれる有機性固形物を破砕し、その後の微生物による分解を促進できる。

【0063】

第１槽部１２の第１処理空間１２１にて好気分解された処理水は、第１槽部１２の下端近傍に形成された連通開口部１４を経由して、第２槽部１３に移送される。ここで、第２層本体部１３２の下端部分は、前出したように傾斜面１３５とされている。よって、連通開口部１４を経由して、第１槽部１２から第２槽部１３に流入した処理水は、傾斜面１３５に沿って良好に上方に流動する。

【0064】

第２槽部１３の第２処理空間１３１では曝気は行っていない。よって、第２処理空間１３１では、処理水の嫌気分解が行われる。第２処理空間１３１により嫌気分解された処理水は、第２槽部１３の上端に形成された第２流出部１３４から、第１層１７の内部に移送される。

【0065】

第２処理空間１３１が収納される第１層１７の内部では、曝気を行っていない。よって、第１層１７の内部では、第２槽部１３の第２処理空間１３１と同様に、処理水の嫌気分解が行われる。第１層１７の内部により嫌気分解された処理水は、前述したように、第２層１８に移送される。そして、第２層１８においても、同様に、浄化モジュール１１による処理水の分解処理が行われる。

【0066】

本実施形態では、第２槽部１３の第２流出部１３４が、上方に向かって開口する開口部であることで、スカムが第２槽部１３の内部で滞留することがなく、ガスが発生することを抑制できる。

【0067】

更に、第１層本体部１２２の下端側を開口した連通開口部１４により、第１槽部１２と第２槽部１３とが連通することで、第１槽部１２により浄化処理された処理水を、効果的に第２槽部１３に移送することができる。

【0068】

更に、第２槽部１３が、第１槽部１２を挟むように複数が配置されることから、複数の第２槽部１３の開口から処理水を放出することができ、処理の高速化を実現できる。

【0069】

更に、処理水の流入量に応じて、第１槽部１２および第２槽部１３の大きさ等を設計できることから、様々な条件や大きさの浄化槽１０に、浄化モジュール１１を備えることができる。

【0070】

更に、第１槽部１２を左右方向に沿って長手方向を有する扁平直方体形状とすることで、連通開口部１４の面積を大きくでき、連通開口部１４における混濁物３０の詰まりを防止できる。

【0071】

更に、浄化モジュール１１は、前述した浄化槽１０の内部に配設されることから、処理機構を外部に敷設した背景技術と比較すると、浄化モジュール１１の設置に要するスペースを最小にすることができる。更に、本実施形態によれば、浄化槽の内部におけるスカムの発生を抑制することにより、メタン（ＣＨ_４）および酸化二窒素（Ｎ_２０）の発生量を抑制できる。メタン（ＣＨ_４）および酸化二窒素（Ｎ_２０）は、地球温暖化の原因の１つとされる温室効果ガスである。よって、本実施形態にかかる浄化槽１０により、メタン（ＣＨ_４）および酸化二窒素（Ｎ_２０）の発生量を抑制し、大気中における温室効果ガスの増加を抑制し、地球環境の保護に寄与できる。

【0072】

また、浄化モジュール１１が組み込まれた浄化槽１０により浄化処理された処理水は、ＢＯＤ、ＣＯＤ、ＳＳ、大腸菌数、Ｔ－Ｎ、Ｔ－Ｐおよび油脂残留量の観点から、高度に浄化された状態となる。

【0073】

図６Ａは、浄化槽１０の使用状況を示す側面図である。図６Ｂは、浄化槽１０の使用状況を示す側面図である。

【0074】

図６Ａを参照して、浄化モジュール１１に処理水を流入させつつ、処理水の好気分解および嫌気分解を行う際には、空気供給部１５および空気吹出部２８から、第１処理空間１２１の内部にて曝気を行う。これにより、第１処理空間１２１では、処理水に酸素を供給し、処理水の好気分解を促進できる。更には、第１処理空間１２１の内部において、処理水を攪拌し、係る作用によっても、処理水の好気分解を促進できる。更には、攪拌の作用により、処理水に含まれる排泄物等を破砕し、粗目の有機物を微細にすることができ、好気分解を更に促進できる。また、流入部１６から処理水を第１槽部１２に導入しつつ、浄化モジュール１１による分解を続行すると、第２処理空間１３１の下部に、沈降する微粒子から成る混濁物３０が滞留するようになる。

【0075】

図６Ｂを参照して、第１処理空間１２１に外部から処理水が流入されない間においても、第１処理空間１２１の内部で、空気吹出部２８から空気を供給する。このようにすることで、第１処理空間１２１の内部を攪拌し、第２層本体部１３２に堆積した混濁物３０を、連通開口部１４を経由して、第１層本体部１２２に逆流させ、第２層本体部１３２における閉塞を防止できる。更に、第１層本体部１２２に逆流した混濁物３０に対して、再び曝気および攪拌を行うことができる。更にまた、第２槽部１３の外側面の下部は傾斜面１３５であるため、この逆流の際に、混濁物３０が傾斜面１３５により良好にガイドされ、第２処理空間１３１に混濁物３０が残ることがない。

【0076】

図６Ａに示す稼動状態と、図６Ｂに示す稼動状態とは、繰り返し実行される。このようにすることで、混濁物３０は何度も第１処理空間１２１に引き戻されて好気分解される。このようにすることで、微生物の働きが安定化して発酵力が高まることで処理効率が向上する。更に、処理水の曝気攪拌処理を更に効果的に行うことができる。

【0077】

図７を参照して、他の形態に係る浄化槽１０の構成および動作を説明する。図７に示す浄化槽１０の基本構成および基本動作は、前述したものと同様である。

【0078】

ここでは、第２流出部１３４は第２槽部１３の側面に形成される。具体的には、第１槽部１２の後方に配置される第２槽部１３の後面上部を部分的に開口することで第２流出部１３４が形成される。同様に、第１槽部１２の前方に配置される第２槽部１３の前面上部を部分的に開口することで第２流出部１３４が形成される。また、第２流出部１３４は、第１層１７の内部において、水面２３よりも下方に配置される。換言すると、第２流出部１３４は、処理水に浸漬される。係る構成により、第２槽部１３の内部で嫌気処理されることで澄んだ処理水を、第２流出部１３４を経由して、第１層１７に流動させることができる。

【0079】

また、第２流出部１３４が第２槽部１３の側面に形成される場合であっても、第２槽部１３の上端には開口部１３６が形成される。開口部１３６は、水面２３よりも上方に配設される。このようにすることで、第２槽部１３の内部にスカムが形成されることを抑制できる。更には、浄化槽１０の稼働状況下において、マンホール２２を開けることにより、開口部１３６を介して第２槽部１３の内部の状況を確認することもできる。

【0080】

空気供給部３１は、図示しないエアポンプと接続され、第２槽部１３に貯留される処理水に空気を供給する機器である。ここでは、後方の第２槽部１３のみに空気供給部３１が配設されているが、空気供給部３１は前方の第２槽部１３にも配設される。第２槽部１３に貯留された処理水に対して、空気供給部３１によりエアを導入することで、第２槽部１３の内部におけるスカムの発生を抑制することができる。

【0081】

図８を参照して、更なる他の実施形態に係る浄化モジュール１１の構成を説明する。この図に示す浄化モジュール１１の構成および動作は、前述したものと基本的には同様であり、第２槽部１３の構成が異なる。当該相違する部分を以下に説明する。

【0082】

ここでは、浄化モジュール１１は、第１槽部１２の前方のみに第２槽部１３を有しており、第１槽部１２の後方には第２槽部１３は形成されない。このようにすることで、浄化モジュール１１の前後方向における幅を狭くすることができる。よって、前述した第１層１７の内部に浄化モジュール１１を配設する場合、第１層１７が狭小な空間であっても、その内部に浄化モジュール１１を配設することができる。

【0083】

浄化モジュール１１の動作は、前述したものと同様であり、処理水は流入部１６を経由して、第１槽部１２の第１処理空間１２１に導入される。第１処理空間１２１の内部では、処理水に対して、空気吹出部２８から曝気しつつ、好気性微生物による処理を行う。第１処理空間１２１の内部で処理された処理水は、連通開口部１４を経由して、第２槽部１３の第２処理空間１３１に導入される。第２処理空間１３１の内部では、処理水に対して、嫌気性微生物による処理を行う。かかる処理が行われた処理水は、第２流出部１３４から、第１層１７の内部に移送される。

【0084】

ここで、第２槽部１３は第１槽部１２の前方側のみに配設されたが、第２槽部１３は、第１槽部１２の後方側のみに配設することもできる。係る構成であっても、前述と同様の効果を奏することができる。

【0085】

図９を参照して、更なる他の形態に係る浄化槽１０を説明する。ここに示す浄化槽１０の構成は、前述したものと基本的には同様であり、汚泥返送部３６により汚泥３８を第１槽部１２に返送する事項が異なる。

【0086】

ここでは、浄化槽１０は、空気供給部１５に加えて、空気供給部１５１ないし空気供給部１５３を有する。

【0087】

空気供給部１５は、外側の端部がブロワ３７に接続される。ブロワ３７は、圧縮空気を空気供給部１５に供給する。空気供給部１５の内側端部は、空気供給部１５１、空気供給部１５２および空気供給部１５３に分岐する。ここで、空気供給部１５、空気供給部１５１、空気供給部１５２および空気供給部１５３は、合成樹脂等から成る略パイプ状の部材である。

【0088】

空気供給部１５１は、第１処理空間１２１の最下部近傍まで伸びる。空気供給部１５１は、図５を参照して前述したように、第１処理空間１２１に貯留された処理水をバブリングする。

【0089】

空気供給部１５２は、空気供給部１５から分岐し、第２処理空間１３１の途中部分まで下方に向かって伸びる。後述するように、空気供給部１５２を経由して第２処理空間１３１に貯留された処理水に空気を供給することで、スカムの発生を抑制できる。

【0090】

空気供給部１５３は、空気供給部１５から分岐し、第１層１７の底面近傍まで伸びる。後述するように、空気供給部１５３を介して、エアリフトを発生させるための気泡を供給する。

【0091】

空気供給部１５１、空気供給部１５２および空気供給部１５３には、夫々、調整バルブ３３、調整バルブ３４および調整バルブ３５が介装される。調整バルブ３３、調整バルブ３４および調整バルブ３５を調整することにより、空気供給部１５１、空気供給部１５２および空気供給部１５３を介して供給されるエアの流量を最適化できる。

【0092】

汚泥返送部３６は、略パイプ状の部材であり、その下方部分は、第１層１７の底面近傍に向かって略直線状に伸びる。また、汚泥返送部３６の上方部分は、第１処理空間１２１の上方に至るまで、前方に向かって伸びる。汚泥返送部３６の内部には、前述した空気供給部１５３が挿通されている。汚泥返送部３６は、エアリフトの効果により、第１槽部１２に返送される汚泥が通過する。ここで、汚泥返送部３６を含む機器を、汚泥再処理循環器と称することもできる。

【0093】

係る構成の浄化槽１０において、汚泥３８が第１槽部１２に返送される動作を説明する。

【0094】

先ず、浄化槽１０による処理水の浄化を続けると、第１層１７の底部に、剰余汚泥である汚泥３８が沈殿する。

【0095】

本実施形態では、汚泥３８の沈殿量を抑制するために、エアリフト効果を用いた汚泥３８の返送を行っている。

【0096】

具体的には、空気供給部１５から供給された空気は、空気供給部１５１、空気供給部１５２および空気供給部１５３に分岐する。

【0097】

空気供給部１５１に供給された空気は、第１槽部１２の内部の底部近傍で、処理水を曝気する。

【0098】

空気供給部１５２に供給された空気は、第２槽部１３に貯留された処理水の液面近傍に供給される。このようにすることで、第２槽部１３の内部におけるスカムの成長を抑制できる。

【0099】

空気供給部１５３に供給された空気は、汚泥返送部３６の内部において最下部近傍に供給される。そうすると、汚泥返送部３６の内部において、発生した空気が上昇し、これによりエアリフト効果が発生する。

【0100】

汚泥返送部３６の内部においてエアリフト効果が発生すると、汚泥３８が汚泥返送部３６の内部を上昇する。この結果、汚泥返送部３６の前端から、処理水および空気と共に、汚泥３８が第１処理空間１２１に返送される。返送された汚泥３８は、第１槽部１２の内部において生物学的処理により消化される。

【0101】

このように、汚泥返送部３６の内部にて発生するエアリフト効果により、汚泥３８を第１槽部１２に返送することで、第１層１７の底部に汚泥３８が堆積することを抑制できる。よって、堆積した汚泥を除去するメンテナンスに要するコストを低減できる。更に、前述したように、槽内に於けるスカム等の発生を抑制し、温室効果ガスの発生を抑制し、地球環境の保護にも寄与する。

【0102】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。また、前述した各形態は相互に組み合わせることが可能である。例えば、図７に示した第２流出部１３４の構成を、図８に示した浄化モジュール１１に適用することもできる。

【0103】

例えば、図１Ａを参照して、第２槽部１３は、第１槽部１２の前後に設けられたが、前後左右方向から第１槽部１２を囲むように第２槽部１３を設けることもできる。

【0104】

また、図１Ｂを参照して、連通開口部１４は、第１層本体部１２２の前面および後面を開口することで形成されたが、第１層本体部１２２の前面および後面に加えて、左側面および右側面を開口することで連通開口部１４を形成することもできる。

【0105】

更に、図２を参照して、処理水の浄化を促進するために、浄化槽１０に微生物を添加することができる。添加する微生物としては、好気性微生物および嫌気性微生物の何れかまたは両方を採用できる。添加する微生物の形態としては、固形状、粉末状、液体状の何れも採用できる。微生物を添加する箇所としては、流入部１６、第１層１７、第２層１８、第３層１９、第１槽部１２、第２槽部１３の何れも採用できる。一方、浄化槽１０の状況に応じて、即ち、浄化槽１０における微生物の活動が活発であれば、微生物を人為的に添加しなくても良い。

【0106】

更にまた、図１Ａおよび図１Ｂ等を参照した説明では、第１槽部１２は底面を有していたが、第１槽部１２は底面を有しない構成であっても良い。この場合は、図２を参照して、第１槽部１２の下部は、第１層１７の平坦な底面に当接される。

【0107】

更に、図１を参照して、浄化モジュール１１を構成する第１槽部１２および第２槽部１３は、略円筒状に形成されても良い。また、第１槽部１２および第２槽部１３は、分割可能に構成されても良い。このようにすることで、図２を参照して、分割された状態で第１槽部１２および第２槽部１３を、マンホール２２を経由して第１層１７に搬入し、第１層１７の内部で第１槽部１２および第２槽部１３を接合により一体化できる。

【0108】

図９に示した、汚泥３８を返送するための構成を、図２等に示した第２層１８等に適用できる。このようにすることで、第２層１８の内部において汚泥３８の堆積を抑制できる。

【0109】

また、図９を参照して説明した、エアリフト効果により汚泥を返送するシステムは、浄化槽１０の運転と共に連続して少量ずつ返送する様に運転しても良いし、汚泥の返送が必要とされる時のみ運転するようにしても良い。

【0110】

更に、図９に示した、汚泥３８を返送するための浄化槽１０の構成は、他の槽にも適用できる。例えば、係る構成は、浄化槽調整槽、グリストラップ槽、貯留槽、下水等のポンプ槽等に適用できる。
前述した実施形態から把握可能な発明を、その効果と共に下記する。
本発明は、浄化槽の内部に配設される浄化モジュールであり、第１槽部と、第２槽部と、を具備し、前記第１槽部は、処理水が収納される第１処理空間を形成する第１層本体部と、前記第１処理空間に前記処理水が流入する第１流入部と、前記第１処理空間から外部に前記処理水が流出する第１流出部と、を有し、前記第２槽部は、前記処理水が収納される第２処理空間を形成する第２層本体部と、前記第１層本体部から前記第２処理空間に前記処理水が流入する第２流入部と、前記第２処理空間から外部に前記処理水が流出する第２流出部と、を有し、前記第２槽部は、上方に向かって開口する開口部を有することを特徴とする。本発明の浄化モジュールによれば、内部におけるスカムの発生を抑制することができる。具体的には、第２槽部の第２流出部が、上方に向かって開口する開口部であることで、スカムが浄化槽の内部で滞留することがなく、ガスが発生することを抑制できる。更に、本発明によれば、浄化槽の内部におけるスカムの発生を抑制することにより、メタン（ＣＨ４）および酸化二窒素（Ｎ２０）の発生量を抑制できる。メタン（ＣＨ４）および酸化二窒素（Ｎ２０）は、地球温暖化の原因の１つとされる温室効果ガスである。よって、本発明は、メタン（ＣＨ４）および酸化二窒素（Ｎ２０）の発生量を抑制することにより、大気中における温室効果ガスの増加を抑制し、地球環境の保護に寄与でき、更には脱炭素化を促進できる。
また、本発明の浄化モジュールでは、前記第１流出部および前記第２流入部は、前記第１層本体部の下端側を開口した連通開口部であることを特徴とする。本発明の浄化モジュールによれば、第１層本体部の下端側を開口した連通開口部により、第１槽部と第２槽部とが連通することで、第１槽部により浄化処理された処理水を、効果的に第２槽部に移送することができる。
また、本発明の浄化モジュールでは、前記第２槽部は、前記第１槽部を挟むように配置され、前記連通開口部は、前記第１槽部の対向する側面に、それぞれ形成されることを特徴とする。本発明の浄化モジュールによれば、第２槽部が第１槽部を挟むように複数が配置されることから、複数の第２槽部開口から処理水を放出することができ、処理の高速化を実現できる。
また、本発明の浄化モジュールでは、前記第１槽部の内部に空気を供給する空気供給部を、更に具備することを特徴とする。本発明の浄化モジュールによれば、空気供給部により第１層部の内部を曝気し、第１槽部の内部で処理水を好気分解することができる。
また、本発明の浄化モジュールでは、前記空気供給部は、前記第１処理空間に外部から前記処理水が流入される間は、前記第１処理空間の内部で前記空気を供給することにより、前記処理水を曝気し、前記第１処理空間に外部から前記処理水が流入されない間は、前記第１処理空間の内部で前記空気を供給することにより、前記処理水を攪拌することを特徴とする。本発明の浄化モジュールによれば、処理水が流入されない間に、前記処理水を攪拌することにより、第２層本体部に堆積した堆積物を、第１層本体部に逆流させ、第２層本体部における閉塞を防止できる。即ち、微細粒子が底部において固まることがなく、処理水が渦を巻くように流動し、或いは処理水が吸引されることにより、微細粒子が適度に流動する状況を作り出すことができる。
また、本発明の浄化モジュールでは、前記第２流出部は、上方に向かって開口する開口部であることを特徴とする。本発明の浄化モジュールによれば、上方に向かって開口する開口部から処理後の処理水を放出できる。
また、本発明の浄化モジュールでは、前記第２流出部は、前記第２層本体部の側面を開口した開口部であることを特徴とする。本発明の浄化モジュールによれば、開口部から側方に向かって処理後の処理水を放出できる。
また、本発明の浄化モジュールでは、前記第２槽部は、前記第１槽部の一方側のみに配設されることを特徴とする。本発明の浄化モジュールによれば、その幅を狭くし、狭小な空間に浄化モジュールを配設できる。
また、本発明の浄化槽では、前記浄化モジュールが配設されることを特徴とする。本発明の浄化槽によれば、第２槽部の第２流出部が、上方に向かって開口する開口部であることで、スカムが浄化槽の内部で滞留することがなく、ガスが発生することを抑制できる。

【符号の説明】

【0111】

１０ 浄化槽
１１ 浄化モジュール
１２ 第１槽部
１２１ 第１処理空間
１２２ 第１層本体部
１２３ 第１流入部
１２４ 第１流出部
１３ 第２槽部
１３１ 第２処理空間
１３２ 第２層本体部
１３３ 第２流入部
１３４ 第２流出部
１３５ 傾斜面
１３６ 開口部
１４ 連通開口部
１５ 空気供給部
１６ 流入部
１７ 第１層
１８ 第２層
１９ 第３層
２０ 区画壁
２１ 区画壁
２２ マンホール
２３ 水面
２４ 水面
２５ 水面
２６ 流入部
２７ 流入部
２８ 空気吹出部
２９ 濾材
３０ 混濁物
３１ 空気供給部
３２ 網部
３３ 調整バルブ
３４ 調整バルブ
３５ 調整バルブ
３６ 汚泥返送部
３７ ブロワ
３８ 汚泥

【要約】

【課題】内部におけるスカムの発生を抑制することができる浄化モジュールおよびそれを備えた浄化槽を提供する。
【解決手段】浄化モジュール１１は、浄化槽１０の内部に配設され、第１槽部１２と、第２槽部１３と、を具備する。第１槽部１２は、処理水が収納される第１処理空間１２１を形成する第１層本体部１２２と、第１処理空間１２１に処理水が流入する第１流入部１２３と、第１処理空間１２１から外部に処理水が流出する第１流出部１２４と、を有する。第２槽部１３は、処理水が収納される第２処理空間１３１を形成する第２層本体部１３２と、第１層本体部１２２から第２処理空間１３１に処理水が流入する第２流入部１３３と、第２処理空間１３１から外部に処理水が流出する第２流出部１３４と、を有する。第２流出部１３４は、上方に向かって開口する開口部である。
【選択図】図１Ａ

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】