JP3732488B2 - 排水処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、農業集落排水等の有機性排水の処理工程で使用される装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平9−141066号公報には、し尿等の有機性排水の処理装置で使用する浸漬型膜分離装置が開示されている。この装置は、処理槽の排水に浸漬して使用するもので、その排水が吸引ポンプの作用によって濾過膜を通過するときに、透過水と活性汚泥などの固形物質とに分離される。透過水は、BODの値が低く、比較的水質の良いものであるから、これを水洗便所の用水等として有効利用することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記装置では、固形物質が濾過膜に付着して膜の濾過効率を低下させることがあるから、散気管から発生する気泡を濾過膜に接触させたり、処理槽の上昇水流を濾過膜に接触させたりすることによって、濾過膜の表面を洗滌する。しかし、洗滌効果を高めるために気泡を多くしたり、上昇水流の速度を高めたりすると、単位時間当りに濾過できる水量が減少し、その意味において濾過速度を低下させる場合がある。
【0004】
そこで、この発明では、膜分離装置を使用する貯水槽において、濾過速度を低下させることなく良質の濾過水を得ることができるように改良を施すことを課題にしている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題解決のためにこの発明が対象とするのは、有機性排水を流入・流出させることができる貯水槽と、前記貯水槽の内部に流入させた前記排水を濾過した後に前記貯水槽の外へ流出させる濾過機とを備えた排水処理装置である。
【0006】
かかる処理装置において、この発明が特徴とするところは、前記濾過機が濾過室とこれにつながる排水ポンプとを有し、前記貯水槽の内部では、前記排水中の土壌細菌を好気的条件の下で培養し活性化する腐植物質を含んだ多量のペレットが収容されていて前記排水の入出を可能にするように形成された容器と前記濾過室とがこれら容器と濾過室との側方に位置してこれらを囲む周壁の内側に隔壁を挟んで並置されており、前記容器と前記濾過室それぞれの下方には散気管が配置されて前記貯水槽内の排水が前記周壁の下方から前記周壁の内側へ浸入可能であること、にある。
【0007】
【発明の実施の形態】
添付の図面を参照して、この発明に係る排水処理装置の詳細を説明すると、以下のとおりである。
【0008】
図1に断面図で例示された排水処理装置1は、貯水槽2と浄化ユニット3とを有する。貯水槽2は、農業集落排水等の有機性排水Wの流入口4aの他に、装置1で処理した排水Wを必要に応じて貯水槽2の外へ取り出すことが出きる排水ポンプP2と流出口4bとを有する。排水ポンプP2から延びる送水管41は、例えば排水処理の前工程へ延ばすことができる(図2参照)。流出口4bは、流入口4aよりも下方に位置し、バルブ4cを操作して開閉する。貯水槽2の下方には、必要に応じて第1散気管5を設け、排水Wを攪拌したり、排水Wに空気を供給することができる。第1散気管5の下方には、排水Wや沈降した汚泥等の固形物質を取り出すことができる排出口6が必要に応じて設けられる。
【0009】
浄化ユニット3は、ペレット収納容器20と、収納容器20の上方に位置する濾過室26を含む濾過機21と、収納容器20の下方に位置する第2散気管25とを有し、収納容器20と濾過室26と第2散気管25とが、これらの側方に位置する周壁23によって囲まれている。収納容器20は、頂壁20aと底壁20bと側壁20cとを有し、頂壁20aと底壁20bとには、容器20の内外に通じる多数の通水性透孔18が形成され、側壁21cが支軸30を介して周壁23に固定されている。頂壁20aにはペレット投入口(図示せず)が形成され、ここから必要量のペレット22が収納容器20へ投入される。ペレット22には、腐植物質とケイ酸塩とを含み、排水処理に有用な土壌細菌を好気的条件下で培養したり活性化したりすることが可能な周知ないし公知のものが使用される。また、このペレット22と同時に、腐植物質を含まず無機物のみからなる第2のペレットや軽石などの粒子が収納容器20へ投入されることもある。
【0010】
濾過機21は、並列配置された複数の濾過室26と、吸引ポンプ27と、濾過室26からポンプ27を経由して、貯水槽2の外へ延びる送水管28とを有する。濾過室26は、水平方向断面の形状が例えば矩形のもので、周囲が濾過膜26aで形成されている。ポンプ27は、浄化ユニット3内の排水Wを濾過室26内へ吸引濾過して貯水槽2の外へ送り出す。
【0011】
第2散気管25からは、貯水槽2の外から送り込まれた空気がペレット収納容器20へ向かって噴出し、ペレット22の周囲を好気的雰囲気にする。
【0012】
周壁23は、筒状のもので、上方に開口31aを有し、下方に通水孔31bを有する。第2散気管25からの空気の噴出によって周壁23の内側には排水Wの上昇流が生じ、周壁23の外側には下降流が生じる。排水Wは、通水孔31bから周壁23の内側へ流入し、開口31aから周壁23の外側へ流出して浄化ユニット3の内外を循環する。
【0013】
排水Wは、このように循環する過程において、ペレット収納容器20を通過してペレット22と好気的条件下に接触し、排水Wにおける土壌細菌の培養と活性化とが進行する。その結果、排水Wでは活性汚泥などの固形物質が消費されるとともに微細化し、排水Wの粘度が低下する。かかる排水Wは、ペレット収納容器20を出るとポンプ27の吸引作用下に濾過膜26aで濾過され、BODおよびSSの値が比較的低い水と固形物質とに分離する。水はポンプ27によって、貯水槽2の外へ、例えば排水処理体系において貯水槽2よりも前の工程へ戻されて再利用される(図2参照)。
【0014】
かかる排水処理装置1では、貯水槽2内の排水Wが浄化ユニット3において土壌細菌の活発な作用を受けながら濾過される。排水Wは、そのような作用を受けずに濾過される場合と比べ、固形物質が少なくなり粘度も低くなるので速やかに濾過され、濾過後の水はBODやSSの値が低い優れた水質のものになる。例えば、両者の値は、ともに5ppm以下になり得る。固形物質は微細で濾過膜26aを目詰まりさせにくく、濾過膜26aの表面に付着したとしても、浄化ユニット3の内側を流れる上昇水流や第2散気管25から噴出する気泡によって、濾過膜26aから容易に離脱する。したがって、この処理装置1では、濾過膜26aの表面を洗滌する目的で上昇水流の速度を高めたり、噴出する気泡を多くしたりする必要がない。
【0015】
図2,3は、図1に例示の処理装置1が使用された排水処理工程と、この工程と対比されるべき従来例の工程とを示している。図2の工程は、調整槽55と反応槽56とからなり、反応槽56には処理装置1と排水ポンプP2とが含まれている。装置1のポンプ27によって取り出された水は、再利用水として調整槽55の前に供給される他に、処理水として工程の外へ送られて、水洗便所の用水や床洗浄の用水等になる。また、排水ポンプP2によって反応槽56の汚泥が返送汚泥として前の工程へ送られる。図3に示される工程は、調整槽55と、反応槽56と、分離槽57と、培養槽58とを含み、排水Wは矢印に沿って移動する。分離槽57では、排水Wが濾過膜を通って処理水と固形物質とに分離され、処理水は工程の外へと進む。培養槽58では、排水Wが好気的条件下でペレットと接触し、土壌細菌の培養と活性化とが進む。図2,3の比較から明らかなように、処理装置1が使用されることによって、図3の処理工程で必要であった分離槽57と培養槽58とが不要になり、これらの槽57,58の役割を反応槽56が担う。図3の処理工程を使用する排水処理施設において、分離槽57と培養槽58とが占める面積はおよそ20〜30%であるから、図2の工程であれば、処理施設の面積が20〜30%少なくなる。
【0016】
図4は、浄化ユニット3の一例を示す図1と同様の図面である。ただし、この装置1における浄化ユニット3では、ペレット収納容器20と濾過室26との間に第3散気管63が設けられている。第3散気管63から噴出する空気は、排水Wの上昇流の速度を高めることによって、濾過膜26aの表面から固形物質を落とし、濾過膜26aの目詰まりを防ぐことができる。また、噴出する空気は、濾過膜26aに衝接することによっても固形物質を落とすことができる。ただし、上昇流の速度と空気の量とは、濾過膜26aにおける濾過速度を低下させることがない範囲で調整する。この装置1の貯水槽2では、図の左方において前工程の貯水槽66、例えば図2の調整槽55が、隣接しており、この貯水槽66の排水Wが流入口4aから貯水槽2へ浸入する。この場合の貯水槽2は、底部が平坦で、底部と側壁とには排出口6と流出口4b(図1参照)とが形成されていない。
【0017】
図5は、図1と同様の図面によって、この発明に係る排水処理装置100と、この装置100における貯水槽102の中で使用される浄化ユニット300とを示している。この装置100における浄化ユニット300では、ペレット収納容器320と、濾過室326とが隔壁364を挟んで横並びになり、それぞれの下方に第2散気管325が設けられている。
【0018】
図6は、図5の貯水槽102の中で使用される浄化ユニット300の一例を示す図面である。このユニット300では、ペレット収納容器320と濾過機321のうちの濾過室326とを側方から囲む周壁323の内側にそれらペレット収納容器320と濾過室326とが隔壁364を挟んで並置されている。周壁323からは、第2散気管325(図5参照)へつながる送気管325aが延びている。濾過室326からは、吸引ポンプ327(図5参照)へつながる送水管328が延びている。ユニット300が図5の如く使用されると、排水Wは、矢印Xで示されるように周壁323の下方から周壁323の内側へと浸入する。浸入した排水Wは、図1の排水Wと同様に周壁323の頂部から周壁323の外側へ流出してユニット300の内外を循環する。このユニット300と貯水槽102とを含む図5の処理装置100は、それが図1の処理装置1と同様に排水処理工程の反応槽として使用されると、従来排水処理に必要とされていた分離槽と培養槽とが不要になる。容器320と濾過室326とは周壁323の外へ取り出すことができる。
【0019】
【発明の効果】
この発明に係る排水処理装置は、貯水槽の中で土壌細菌を培養し活性化させながら排水を濾過するから、濾過膜は目詰まりしにくく、高い濾過速度を維持することができる。濾過後の水は水質がよく、様々な用途に再利用できる。また、この処理装置を使用すると、従来の排水処理施設で必要とされた分離槽と培養槽との役割を反応槽で担うことができるから、処理施設の面積を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】排水処理装置の断面図。
【図2】排水処理装置が使用された工程を示す図面。
【図3】排水処理の従来例の工程を示す図面。
【図4】排水処理装置の一例を示す図1と同様の図面。
【図5】この発明に係る排水処理装置の一例を示す図1と同様の図面。
【図6】浄化ユニットの一例を示す図面。
【符号の説明】
100 排水処理装置
102 貯水槽
320 容器
321 濾過機
323 周壁
325 散気管
326 濾過室
P 排水ポンプ
Claims (1)
- 有機性排水を流入・流出させることができる貯水槽と、前記貯水槽の内部に流入させた前記排水を濾過した後に前記貯水槽の外へ流出させることができる濾過機とを備えた排水処理装置において、
前記濾過機が濾過室とこれにつながる排水ポンプとを有し、前記貯水槽の内部では、前記排水中の土壌細菌を好気的条件の下で培養し活性化する腐植物質を含んだ多量のペレットが収容されていて前記排水の入出を可能にするように形成された容器と前記濾過室とがこれら容器と濾過室との側方に位置してこれらを囲む周壁の内側に隔壁を挟んで並置されており、前記容器と前記濾過室それぞれの下方には散気管が配置されて前記貯水槽内の排水が前記周壁の下方から前記周壁の内側へ浸入可能であることを特徴とする前記処理装置。
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