JP3970612B2 - 浄化処理装置および浄化処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚濁物質濃度の異なる複数種類の排水を各々異なる処理機構で浄化処理する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、家庭等から排出される排水を、汚濁物質濃度に応じて専用の処理機構で浄化処理する浄化処理技術が知られている。この種の浄化処理技術では、例えば、トイレ排水や厨房排水等の比較的汚濁物質濃度の高い排水を受け入れて処理する処理機構と、浴室排水、洗面排水、洗濯排水等の比較的汚濁物質濃度の低い排水を受け入れて処理する処理機構とを一つの槽状体に収容した浄化処理槽を用いる。このような構成の浄化処理槽によれば、汚濁物質濃度の低い排水を浄化処理する処理機構で処理された後の処理水を、再利用水（いわゆる中水）として再利用することが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の浄化処理技術は、種々の汚濁物質濃度の排水を合わせて浄化処理するいわゆる合併処理浄化技術に比して、浄化処理後の処理水を再利用水とすることで水資源を有効利用することができるという点において有効である。ところが、上記従来の浄化処理技術では、汚濁物質濃度に応じた専用の処理機構で排水を浄化処理するという技術が提唱されているに止まり、その処理過程で生成する泡沫や汚泥の合理的な処理までも含めた処理技術の提唱はなされていない。
そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、汚濁物質濃度の異なる複数種類の排水を各々異なる処理機構で浄化処理する浄化処理装置において、その処理過程で生成する泡沫や汚泥を合理的に処理するのに有効な技術を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の浄化処理装置は請求項１〜４に記載の通りに構成され、本発明の浄化処理方法は請求項５に記載の通りである。なお、これら各請求項に係る発明は、相対的に汚濁物質濃度の高い排水を浄化処理する第１の処理機構と、相対的に汚濁物質濃度の低い排水を浄化処理する第２の処理機構との間で泡沫や汚泥を移送することで、その泡沫や汚泥を合理的に処理することができるようにした技術である。すなわち、本発明は、単に汚濁物質濃度の異なる複数種類の排水を各々異なる処理機構で浄化処理する技術に止まるものではなく、その処理過程で生成する泡沫や汚泥の合理的な処理までも網羅した処理技術であるという特徴を有する。
【０００５】
請求項１に記載の浄化処理装置は、汚濁物質濃度の異なる複数種類の排水を各々異なる処理機構で浄化処理して排出するものである。この浄化処理装置は、少なくとも第１の処理機構、第２の処理機構、移送手段を有する。第１の処理機構は、相対的に汚濁物質濃度の高い排水を受け入れて浄化処理する構成になっている。第２の処理機構は、相対的に汚濁物質濃度の低い排水を受け入れて浄化処理する構成になっている。これら第１の処理機構、第２の処理機構は、いずれも少なくとも一つの処理槽を用いて構成される。これら処理機構では、系内の処理水中に含まれる有機汚濁物質を微生物によって生物処理したり、系内で生成した固形物が固液分離するようになっている。第２の処理機構は相対的に汚濁物質濃度の低い排水を浄化処理するため、この第２の処理機構で浄化処理された処理水を、再利用水（いわゆる中水）として再利用することができる。従って、排水の処理効率がよく、水の有効利用が可能となる。第１の処理機構と第２の処理機構とは一体の槽体に収容されてもよいし、あるいは各々別の槽体に収容されてもよい。本発明でいう「相対的に汚濁物質濃度の低い排水」とは、処理後の水を再利用水（中水）として利用するのに好適な排水であり、例えば浴室排水、洗面排水、洗濯排水がこれに相当する。一方、本発明でいう「相対的に汚濁物質濃度の高い排水」とは、処理後の水を一般的に再利用水（中水）として利用し難い排水であり、例えば厨房排水、トイレ排水がこれに相当する。なお、排水の種類、処理機構の数等は必要に応じて適宜変更可能である。
第２の処理機構では、浄化処理過程で泡沫や汚泥が生成する。本発明では、このような泡沫や汚泥を各々第１の処理機構に移送する構成になっている。泡沫や汚泥を移送する移送手段としては、ポンプによる圧送の原理を利用したエアリフトポンプや水中ポンプ、いわゆる押し出し流れの原理を用いた移送配管等を好適に用いる。これにより、例えば第２の処理機構の泡沫や汚泥を第１の処理機構へ移送し、この第１の処理機構で一元化した処理を行うことが可能となる。従って、泡沫や汚泥の引抜箇所や貯留箇所の数を減らすことができる。
以上のように請求項１に記載の発明によれば、汚濁物質濃度の異なる複数種類の排水を各々異なる処理機構で浄化処理することで汚濁物質濃度の低い側の処理機構から排出される処理水を、再利用水として再利用することができる。その上、第２の処理機構の泡沫や汚泥を第１の処理機構に移送することで、泡沫や汚泥の引抜箇所や貯留箇所の数を減らすことができ合理的である。
【０００６】
ここで、請求項１に記載の移送手段は、第２の処理機構で生成する泡沫や汚泥を第１の処理機構へ移送する構成を有する。すなわち、本発明では、相対的に汚濁物質濃度の低い排水を浄化処理する側で生成した泡沫や汚泥を、相対的に汚濁物質濃度の高い排水を浄化処理する側へ移送するようになっている。泡沫や汚泥は、処理後の水を再利用水（中水）として利用する際の不要成分である。本発明によれば、泡沫や汚泥の処理を第１の処理機構で一元化した処理が可能となる。そのうえ、泡沫や汚泥が第２の処理機構から排出されることで、第２の処理機構における濃度負荷が低減されることとなり、より浄化度合いの高い処理水を得ることができる。
従って請求項１に記載の発明によれば、再利用水を製造するのに好適な浄化処理を行うことが可能となる。
【０００７】
また、請求項２に記載の浄化処理装置では、排水より泡沫を分離する第１分離手段と排水より汚泥を分離する第２分離手段が設けられている。この分離手段（第１分離手段及び第２分離手段）は、第２の処理機構あるいは移送手段等に設置される。この分離手段を移送手段に対して上流側に設けてもよいし、あるいは移送手段に対して下流側に設けてもよい。例えば、第２の処理機構で生成した泡沫や汚泥を移送手段を介して第１の処理機構へ移送する場合、第２の処理機構側で分離された後の泡沫や汚泥を移送手段を介して第１の処理機構側へ移送してもよい。この分離手段としては、例えばエアリフトポンプを用いた構成や、担体、分離膜等の固液分離機構を用いた構成等がある。このような構成によれば、分離手段を用いることで極力泡沫又は汚泥のみを移送することが可能となり、より合理的な泡沫や汚泥の処理が可能となる。
【０００８】
また、請求項３に記載の浄化処理装置では、第１の処理機構と第２の処理機構とが一つの槽体に収容される構成を有する。これにより、コンパクトな浄化処理装置を実現することができる。
【０００９】
また、請求項４に記載の浄化処理装置は、第１の処理機構および第２の処理機構に面する点検口を有する。この点検口は、槽体の内部を目視等によって点検するのに用いられる。これにより、各処理機構の点検口を共有化することができ、処理機構の点検が容易になるうえに浄化処理装置のコスト低減に成り得る。
【００１０】
請求項５に記載の浄化処理方法によれば、汚濁物質濃度の異なる複数種類の排水を各々異なる処理機構で浄化処理することで汚濁物質濃度の低い側の処理機構から排出される処理水を、再利用水として再利用することができる。その上、第２の処理機構の泡沫や汚泥を第１の処理機構に移送することで、泡沫や汚泥の引抜箇所や貯留箇所の数を減らすことができ合理的である。
【００１１】
また、請求項５に記載の浄化処理方法によれば、再利用水を製造するのに好適な浄化処理を行うことが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の浄化処理装置の一実施の形態を図１〜図５、図７に基づいて説明する。ここで、図１は本発明の浄化処理装置の一実施の形態である浄化処理槽１００の処理構成を示す図である。図２は図１中の第１の処理機構１０１の構成を示す模式図である。図３は図１中の第２の処理機構１０２の構成を示す模式図である。図４は第１の処理機構１０１の担体流動生物濾過槽１３０の散気運転時の状態を示す模式図である。図５は第１の処理機構１０１の担体流動生物濾過槽１３０の逆洗運転時の状態を示す模式図である。図７は本槽部１００ａ内の構成を示す平面図である。
本実施の形態では、一般家庭等から排出される２種類の排水Ａ，Ｂを、各々に対応した処理機構へ受け入れて浄化処理して排水する技術について説明する。排水Ａは、相対的に汚濁物質濃度の高い排水であり、処理後の水を一般的に再利用水（中水）として利用し難い排水である。例えば、厨房排水、トイレ排水等を排水Ａとして用いる。従って、この排水Ａには通常トイレ排水に起因する屎尿が含まれる。また、排水Ｂは、相対的に汚濁物質濃度の低い排水であり、処理後の水を再利用水（中水）として利用するのに好適な排水である。例えば、浴室排水、洗面排水、洗濯排水等を排水Ｂとして用いる。従って、この排水Ｂには通常各種洗浄排水に起因する泡沫成分が含まれる。一般に、排水Ａは排水Ｂに比して濃度負荷が高く水量負荷が低い。
なお、本実施の形態では、所定の処理がなされる前のもの（実質的な被処理水）、或いは所定の処理がなされた後のもの（実質的な処理水）を広く「処理水」と記載する。
【００１３】
図１に示すように、本発明における浄化処理装置としての浄化処理槽１００は、本槽部１００ａ、機械部１００ｂ等によって構成されている。本槽部１００ａは、一つの槽状に形成されその槽内に第１の処理機構１０１（浄化槽部）および第２の処理機構１０２（中水部）を収容する。この本槽部１００ａが本発明における槽体に対応している。
第１の処理機構１０１は、処理行程の順に対応して上流側（図１の左側）から順に、夾雑物除去槽１１０、嫌気濾床槽１２０、担体流動生物濾過槽１３０、処理水槽１４０、消毒槽１５０を備えている。第１の処理機構１０１は、前記した種類の排水Ａを夾雑物除去槽１１０へ受け入れ、浄化処理し、浄化処理後の処理水を消毒槽１５０から放流する構成になっている。その浄化処理過程において、後述する散気運転時に処理水槽１４０の処理水の一部が循環水として夾雑物除去槽１１０へ移送されるようになっている。また、後述する逆洗運転時に担体流動生物濾過槽１３０の処理水が逆洗水として夾雑物除去槽１１０へ移送されるようになっている。
【００１４】
第２の処理機構１０２は、処理行程の順に対応して上流側（図１の左側）から順に、泡沫分離担体流動槽１６０、固液分離槽１７０、消毒槽１８０、貯水槽１９０を備えている。第２の処理機構１０２は、前記した種類の排水Ｂを泡沫分離担体流動槽１６０へ受け入れ、浄化処理し、浄化処理後の処理水を再利用水（いわゆる中水）として貯水槽１９０から放流する構成になっている。その浄化処理過程において、泡沫分離担体流動槽１６０で生成する泡沫および固液分離槽１７０で生成する汚泥は、第１の処理機構１０１の夾雑物除去槽１１０へ移送されるようになっている。
【００１５】
機械部１００ｂは、制御装置２００、上水補給装置２１０、加圧ポンプ、ブロワ２３０，２４０等によって構成されている。上水補給装置２１０は、第２の処理機構１０２の貯水槽１９０へ上水を補給する。加圧ポンプは、第２の処理機構１０２の貯水槽１９０から抜き出した処理水を加圧し、再利用水（中水）として系外へ吐出する。ブロワ２３０は、第１の処理機構１０１へばっ気・移送用空気および逆洗・移送用空気を供給する。ブロワ２４０は、第２の処理機構１０２へばっ気用空気、移送エアリフト用空気、汚泥移送用空気を供給する。制御装置２００は、上水補給装置２１０、加圧ポンプ、ブロワ２３０，２４０等の制御を行う。
【００１６】
ここで、第１の処理機構１０１の各槽の詳細な構成等を説明する。
図２に示すように、夾雑物除去槽１１０と嫌気濾床槽１２０との間には、これら両槽を区画する仕切壁１１３が設けられている。嫌気濾床槽１２０と担体流動生物濾過槽１３０との間には、これら両槽を区画する仕切壁１２３が設けられている。担体流動生物濾過槽１３０と処理水槽１４０との間には、これら両槽を区画する仕切壁１３３が設けられている。処理水槽１４０と消毒槽１５０との間には、これら両槽を区画する越流堰１４３が設けられている。
【００１７】
夾雑物除去槽１１０はバッフル部材１１２ａ，１１２ｂを備え、流入管１１１から流入した排水Ａ中に含まれる夾雑物、すなわち大きな固形物や油脂等をこれらバッフル部材１１２ａ，１１２ｂ等の作用によって固液分離・除去する。この夾雑物除去槽１１０で処理された処理水は、仕切壁１１３の開口を通じて嫌気濾床槽１２０へ移流するようになっている。
【００１８】
嫌気濾床槽１２０は濾床１２２を有し、この濾床１２２には有機汚濁物質を嫌気処理（還元）する嫌気性微生物を着床させた所定量の濾材Ｃ１が充填されている。従って、排水中の有機汚濁物質は、嫌気濾床槽１２０の嫌気性微生物によって嫌気処理される。そして、嫌気濾床槽１２０で処理された処理水は、濾床１２２を図２中の矢印方向へ降流するようになっている。
【００１９】
担体流動生物濾過槽１３０には、上部多孔部材１３１ａおよび下部多孔部材１３１ｂが設けられている。これら多孔部材間に形成される担体充填部１３２には、所定量の粒状担体Ｃ２が槽内を流動できる程度に充填されている。これら多孔部材１３１ａ，１３１ｂは処理水の移動は許容するが粒状担体Ｃ２の移動は防止するように構成されている。粒状担体Ｃ２は、例えば粒状の中空円筒形に形成されている。この粒状担体Ｃ２には有機汚濁物質を好気処理（酸化）する好気性微生物が着床されている。そして、担体流動生物濾過槽１３０で好気処理された処理水は、担体充填部１３２を降流するようになっている。なお、粒状担体Ｃ２の材質としては、例えばパーライト、シラスバルーン、発泡コンクリート、活性炭、多孔質セラミック、多孔質硝子等の無機担体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン等の合成樹脂担体を広く用いることができる。
【００２０】
また、担体流動生物濾過槽１３０には、ブロワ２３０を介して槽内の処理水に空気を供給する散気装置１３５および逆洗装置１３６が設けられている。散気装置１３５は後述する散気運転時に用いられ、逆洗装置１３６は後述する逆洗運転時に用いられる。散気装置１３５および逆洗装置１３６は、空気供給用の複数の空気供給孔１３５ａおよび１３６ａを備えている。なお、散気装置１３５は槽内において逆洗装置１３６よりも上方に設けられている。
【００２１】
処理水槽１４０には、ほぼ同様の構成を有する第１エアリフトポンプ１３７および第２エアリフトポンプ１４７が設けられている。第１エアリフトポンプ１３７は後述する逆洗運転時に用いられ、第２エアリフトポンプ１４７は後述する散気運転時に用いられる。
第１エアリフトポンプ１３７は、吸入側端部が担体流動生物濾過槽１３０の底部に浸漬される吸入管１３８、この吸入管１３８の上部から夾雑物除去槽１１０の方向へ延びる排出管１３９を備え、吸入管１３８に後述する空気供給配管２３４が接続されている。この吸入管１３８内へ作動用の空気が供給されることによって、担体流動生物濾過槽１３０の処理水は逆洗水として吸入管１３８から吸入され、吸入管１３８および排出管１３９内を移送され、排出管１３９の流出側端部から夾雑物除去槽１１０へ吐出される。
第２エアリフトポンプ１４７は、吸入側端部が処理水槽１４０の底部に浸漬される吸入管１４８、この吸入管１４８の上部から夾雑物除去槽１１０の方向へ延びる排出管１４９を備え、吸入管１４８に後述する空気供給配管２３２が接続されている。この吸入管１４８内へ作動用の空気が供給されることによって、処理水槽１４０の処理水は吸入管１４８から吸入され、吸入管１４８および排出管１４９内を移送され、排出管１４９の流出側端部から夾雑物除去槽１１０へ吐出される。これにより、処理水槽１４０の処理水は、第２エアリフトポンプ１４７を介して、処理水槽１４０よりも上流側の夾雑物除去槽１１０との間で循環されることとなる。
【００２２】
ブロワ２３０の吐出部は、前記した空気供給配管２３２，２３４に接続されている。空気供給配管２３２は、更に散気装置１３５および第２エアリフトポンプ１４７の吸入管１４８に接続されている。ブロワ２３０から空気供給配管２３２へ吐出された空気は、散気装置１３５側と第２エアリフトポンプ１４７側とに並列的に供給される構成になっている。一方、空気供給配管２３４は、更に逆洗装置１３６および第１エアリフトポンプ１３７に接続されている。ブロワ２３０から空気供給配管２３４へ吐出された空気は、逆洗装置１３６側と第１エアリフトポンプ１３７側とに並列的に供給される構成になっている。なお、第１エアリフトポンプ１３７へ供給される空気供給量は、第２エアリフトポンプ１４７へ供給される空気供給量よりも多くなるように設定される。これにより、循環水の移送量よりも逆洗水の移送量の方を多くすることができ、より短時間で担体流動生物濾過槽１３０の逆洗運転を行うことができる。
【００２３】
消毒槽１５０は消毒剤注入装置１５２を備えており、この消毒剤注入装置１５２によって処理水槽１４０から流入する処理水の消毒処理を行い、消毒処理後の処理水を放流管１５１を通じて放流するように構成されている。
【００２４】
担体流動生物濾過槽１３０の散気運転では、槽内へ散気装置１３５から所定量の空気が供給される。これにより、図４に示すように、散気装置１３５よりも上層に好気処理領域１３３（生物処理領域）が形成され、散気装置１３５よりも下層に濾過処理領域１３４が形成される。好気処理領域１３３では、空気が付与された好気性微生物によって有機性汚濁物質の好気処理（酸化）が行われる一方、濾過処理領域１３４では、好気処理等によって生成したＳＳ（Suspended Solid）等の浮遊固形物を粒状担体Ｃ２によって捕捉する。また、このとき好気処理領域１３３の粒状担体Ｃ２は散気装置１３５から供給される空気の空気流れによって処理水とともに槽内を流動する。これにより、槽内の処理水の均一な処理が行われることとなる。また、この散気運転では、前記したように第２エアリフトポンプ１４７が作動され循環水の循環が行われる。
【００２５】
担体流動生物濾過槽１３０の逆洗運転では、槽内へ逆洗装置１３６から所定量の空気が供給される。例えば、散気運転時よりも多くの空気が供給されるように設定されている。これにより、図５に示すように、担体充填部１３２（好気処理領域１３３および濾過処理領域１３４）の粒状担体Ｃ２全体が処理水とともに槽内を流動する。これにより、粒状担体Ｃ２によって捕捉されたＳＳ等の浮遊固形物が剥離する。また、この逆洗運転では、前記したように第１エアリフトポンプ１３７が作動され浮遊固形物を含有する処理水が逆洗水として夾雑物除去槽１１０へ移送される。
【００２６】
次に、第２の処理機構１０２の各槽の詳細な構成等を説明する。
泡沫分離担体流動槽１６０は、流入した処理水Ｂの有機性汚濁物質の好気処理（酸化）を行う一方、処理水Ｂ中に含有する泡沫成分の除去を行う。図３に示すように、泡沫分離担体流動槽１６０には、泡沫排出管１６１、上部多孔部材１６４ａおよび下部多孔部材１６４ｂ、散気装置１６３、第３エアリフトポンプ１６４等が設置されている。泡沫排出管１６１は第１の処理機構１０１の夾雑物除去槽１１０に接続されている。上部多孔部材１６４ａは槽上部に設けられ、下部多孔部材１６４ｂは槽下部に設けられている。上部多孔部材１６４ａと下部多孔部材１６４ｂとの間の担体充填領域１６２には、粒状に形成された所定量の粒状担体Ｃ３がその領域内を流動可能に充填されている。この粒状担体Ｃ３は、粒状担体Ｃ２とほぼ同様の構成を有する。多孔部材１６４ａ，１６４ｂには、処理水の通過は許容するが粒状担体Ｃ３の通過は阻止する大きさの孔が多数形成されている。また、この粒状担体Ｃ３には、好気性微生物が着床されており、この好気性微生物によって有機汚濁物質の好気処理（酸化）が行われることとなる。
【００２７】
散気装置１６３は、泡沫分離担体流動槽１６０の槽底部に設けられている。この散気装置１６３は空気供給配管２４２を介してブロワ２４０に接続されており、このブロワ２４０を起動させることによって、複数の空気供給孔（図示省略）から槽内へ所定量の空気（酸素を含むガス）を供給する構成となっている。散気装置１６３が作動すると、槽内に水流と空気流れとの気液混相流が形成される。この空気流れによって粒状担体Ｃ３が流動化されるとともに、粒状担体Ｃ３に着床された好気性微生物にこの微生物の働きを促進するための酸素が均一に供給されることとなる。これにより、排水Ａ中の有機汚濁物質は、好気性微生物によって好気処理されることとなる。
【００２８】
また、散気装置１６３が作動すると、そのばっ気作用によって排水から泡沫が生成する。この泡沫は液界面付近に形成されるため、槽内の液面が泡沫排出管１６１に対応した位置になると泡沫は泡沫排出管１６１から排出されるようになっている。泡沫排出管１６１から排出された泡沫を主体とする処理水は夾雑物除去槽１１０へ移送される。すなわち、この泡沫排出管１６１が排水から泡沫を分離する機能を有する。泡沫排出管１６１等によって本発明の移送手段および第１分離手段が構成されている。
【００２９】
第３エアリフトポンプ１６４は、泡沫分離担体流動槽１６０に浸漬される吸入管１６５、この吸入管１６５と固液分離槽１７０とを接続する排出管１６６を備えている。吸入管１６５は空気供給配管２４４に接続されており、ブロワ２４０から吐出された空気は空気供給配管２４４を介して吸入管１６５へ供給される。このとき、泡沫分離担体流動槽１６０内の処理水は、第３エアリフトポンプ１６４のエアリフト作用によって吸入され、排出管１６６へ吐出されることで固液分離槽１７０へ移送される。
【００３０】
固液分離槽１７０には、第４エアリフトポンプ１７４等が設置されている。また、この固液分離槽１７０には、槽内に粒状担体Ｃ３とほぼ同様の構成の粒状担体Ｃ４が所定量充填されている。この粒状担体Ｃ４としては、処理水よりも比重が小さいものが用いられており、この粒状担体Ｃ４が槽上部に浮遊するようになっている。固液分離槽１７０内の処理水は、槽内を上向き方向へ通過する際に粒状担体Ｃ４によって濾過処理され、処理水中に含まれるＳＳ等の浮遊固形物（以下、「汚泥」という）は槽底部へ沈降する。この汚泥は、主に担体流動槽１１０において好気性微生物によって有機汚濁物質を好気分解（酸化）したときに発生する。粒状担体Ｃ４を通過した処理水は、移流管１７８を介していわゆる押し出し流れの原理によって消毒槽１８０へ移流する構成となっている。
【００３１】
第４エアリフトポンプ１７４は、固液分離槽１７０内に浸漬される吸入管１７５、この吸入管１７５と泡沫排出管１６１とを接続する排出管１７６を備えている。吸入管１７５は空気供給配管２４６に接続されており、ブロワ２４０から吐出された空気は空気供給配管２４６を介して吸入管１７５へ供給される。このとき、槽底部へ沈降した汚泥は、第４エアリフトポンプ１７４のエアリフト作用によって処理水とともに吸入され、引抜汚泥として泡沫排出管１６１へ吐出されるようになっている。泡沫排出管１６１から排出された汚泥を主体とする処理水は、前記した泡沫を主体とする処理水とともに夾雑物除去槽１１０へ移送される。第４エアリフトポンプ１７４を用いることで、汚泥の移送を簡便に行うことができる。第４エアリフトポンプ１７４が本発明における移送手段を構成しており、固液分離槽１７０が本発明における第２分離手段に対応している。
このように、第２の処理機構１０２で生成した泡沫および汚泥が、第２の処理機構１０２から抜き出され第１の処理機構１０１へ移送されることで、第２の処理機構１０２は濃度負荷が低下するため、浄化度合いの高い再使用水（中水）を製造することが可能となる。第１の処理機構１０１へ移送された泡沫および汚泥は、排水Ａと混合されて浄化処理される。
【００３２】
消毒槽１８０は消毒剤注入装置１８２を備えており、この消毒剤注入装置１８２によって固液分離槽１７０から流入する処理水の消毒処理を行い、消毒処理後の処理水は越流堰１８４を介して貯水槽１９０へ移流する。
貯水槽１９０は、上水補給装置２１０、水位センサ１９４、放流ポンプ１９６等を備えている。上水補給装置２１０は、水位センサ１９４による水位検出情報に基づいて貯水槽１９０へ供給する上水の量を調節する。貯水槽１９０に貯留された処理水は、放流ポンプ１９６を介して再利用水（中水）として放流される。この放流ポンプ１９６は、エアリフトポンプ、水中ポンプ等を用いて構成される。
【００３３】
ここで、本槽部１００ａに収容される第１の処理機構１０１および第２の処理機構１０２の具体的な配置例を図７に基づいて説明する。図７に示すように、第１の処理機構１０１と第２の処理機構１０２は本槽部１００ａ内に隣接して設けられている。また、図中の二点鎖線で示すように、本槽部１００ａには第１の処理機構１０１と第２の処理機構１０２とが隣接する二箇所に点検口（マンホール）１０３，１０４が設置されている。すなわち、この点検口１０３，１０４は、第１の処理機構１０１および第２の処理機構１０２のいずれにも面する構成となっている。これにより、点検口を第１の処理機構１０１と第２の処理機構１０２とで共有化することができる。従って、処理機構の点検が容易になるうえに浄化処理槽１００のコスト低減となる。
【００３４】
なお、図７に示すように、夾雑物除去槽１１０と泡沫分離担体流動槽１６０との間には、泡沫分離担体流動槽１６０の余剰排水を夾雑物除去槽１１０へ流入される移流管１０５が設けられている。また、この移流管１０５には逆止弁１０６が設けられている。逆止弁１０６は夾雑物除去槽１１０から泡沫分離担体流動槽１６０への排水の逆流を防止する。このような構成により、第２の処理機構１０２では再利用水（中水）として利用された分だけの処理でよい。
【００３５】
上記構成の浄化処理槽１００は、種々の汚濁物質濃度の排水を合わせて浄化処理するいわゆる合併処理浄化槽に比して、浄化処理後の処理水を再利用水とすることで水資源を有効利用することができる。これについて図９および図１０を参照しながら説明する。ここで、図９は本実施の形態の浄化処理槽１００を用いた際の処理量バランスの一例を示す図である。図１０は合併処理浄化槽を用いた際の処理量バランスの一例を示す図である。なお、これらはいずれも５人槽を標準家庭に導入した場合である。また、これらの図中に示す数値の単位は、リットル／日である。
【００３６】
図９に示すように、本実施の形態の浄化処理槽１００では、汚濁物質濃度の低い排水を再生処理して得られた再利用水（中水）を、トイレ排水に２００リットル、庭木の散水や自動車の洗車に２００リットル／日、再利用することができる。また、浄化処理槽１００では、風呂水の１００リットル／日を洗濯水として使用することで上水道の使用量を低減させることができる。例えば、図１０の合併処理浄化槽における上水道の使用量１２０４リットル／日に対し、上水道の使用量を７０４リットル／日まで低減させることが可能となる。また、図１０の合併処理浄化槽における放流量が１００４リットル／日であるのに対し、浄化処理槽１００における放流量を５０４リットル／日まで半減させることが可能となる。従って、浄化処理槽１００を用いることで合併処理浄化槽に比して水の有効利用に貢献し得ることとなる。
【００３７】
以上のように本実施の形態によれば、汚濁物質濃度の異なる２種類の排水Ａ，Ｂを各々異なる処理機構で浄化処理することで汚濁物質濃度の低い側の処理機構から排出される処理水を、再利用水（中水）として再利用することができる。その上、第２の処理機構１０２から第１の処理機構１０１へ泡沫および汚泥を移送することで、泡沫および汚泥の引抜箇所や貯留箇所の数を減らすことができ合理的である。
また、本実施の形態によれば、泡沫や汚泥が第２の処理機構１０２から排出されることで、第２の処理機構１０２における濃度負荷が低減されることとなり、より浄化度合いの高い再使用水（中水）を得ることができる。
また、本実施の形態によれば、第２の処理機構１０２で生成する泡沫および汚泥を分離することで、極力泡沫および汚泥のみを移送することが可能となる。
また、本実施の形態によれば、第１の処理機構１０１および第２の処理機構１０２を本槽部１００ａに収容する構成としたため、コンパクトな浄化処理槽１００を実現することができる。
また、本実施の形態によれば、第１の処理機構１０１および第２の処理機構１０２に面する点検口１０３，１０４を設けたため、処理機構の点検が容易になるうえに浄化処理槽１００のコスト低減となる。
【００３８】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００３９】
（Ａ）上記実施の形態の泡沫分離担体流動槽１６０は、上記以外の構成であってもよい。泡沫分離担体流動槽１６０の別の実施の形態を図６を参照しながら説明する。ここで図６は第１の処理機構１０１の泡沫分離担体流動槽１６０の別の実施の形態を示す模式図である。なお、図６において図３中の要素と同一の要素には同一の符号を付している。
図６に示す泡沫分離担体流動槽１６０では、泡沫を分離・除去する泡沫分離装置１６７が設けられている。この泡沫分離装置１６７は、エアリフトポンプの構成を用いたものである。空気供給配管から移送管１６８へ所定量の空気が供給されるとその空気流れによって、槽内の処理水が移送管１６８内へ吸入され、また移送管１６８内において空気と処理水との気液混相状態が形成される。このとき、空気のばっ気作用によって泡沫成分を含有する処理水から泡沫が生成し、この泡沫は移送管１６８内において気液分離される。すなわち、移送管１６８が本発明でいう第１分離手段を構成する。移送管１６８内の垂直箇所において、処理水は比重差によって気液分離界面Ｓを介して上層側の泡沫領域（泡沫）と、下層側の非泡沫領域（処理水）とに気液分離される。この気液分離界面Ｓが形成される位置は、空気供給量や気液混相状態等に応じて変化し、気液分離界面Ｓ付近では、通常泡沫と処理水が混在した状態となる。そして、泡沫領域の泡沫は、空気流れによって移送管１６８内を泡沫排出部へと移送され、受け部材１６９を介して泡沫排出管１６１から第１の処理機構１０１の夾雑物除去槽１１０へ移送される。泡沫分離担体流動槽１６０のこのような構成によれば、泡沫分離担体流動槽１６０の水位の変動に関わらず泡沫の生成、気液分離、泡沫の排出を維持することができる。
【００４０】
（Ｂ）また、泡沫や汚泥の抜出元および移送先は上記実施の形態に限定されない。例えば、図８に示す形態を採り得る。ここで、図８は本槽部１００ａ内の別の構成を示す平面図である。
図８に示す本槽部１００ａでは、泡沫分離担体流動槽１６０で生成する泡沫を嫌気濾床槽１２０へ移送する構成となっている。また、泡沫分離担体流動槽１６０から汚泥を抜き出し、この汚泥を夾雑物除去槽１１０へ移送する構成となっている。このように、泡沫や汚泥の抜出元および移送先は必要に応じて適宜変更可能である。
【００４１】
（Ｃ）また、上記実施の形態では、泡沫や汚泥を移送する手段としてエアリフトポンプ、移送配管等を用いる場合について記載したが、これらにかえて水中ポンプ等の各種移送手段を用いることもできる。
【００４２】
（Ｄ）また、第１の処理機構１０１および第２の処理機構１０２の構成は上記実施の形態に限定されない。例えば、図１１および図１２に示す形態を採り得る。ここで図１１および図１２は、いずれも本槽部１００ａの別の実施の形態である本槽部３００ａの構成を示す平面図である。
図１１に示す本槽部３００ａでは、第１の処理機構３０１は１次処理槽、２次処理槽、処理水槽、消毒槽を備え、第２の処理機構３０２は１次処理槽、２次処理槽、固液分離槽、消毒槽、貯水槽を備えている。また、第２の処理機構３０２の１次処理槽で生成した泡沫および汚泥が第１の処理機構３０１の２次処理槽へ移送される構成になっている。図１２に示すように、第２の処理機構３０２の１次処理槽で生成した泡沫および汚泥の移送先を第１の処理機構３０１は１次処理槽にすることもできる。なお、例えば２次処理槽は生物処理等を主体とした構成を有し、１次処理槽は２次処理がなされる前の処理水の固液分離等を行う構成を有する。このように、第１の処理機構や第２の処理機構の構成は必要に応じて適宜変更可能である。
【００４３】
（Ｅ）また、上記実施の形態では、２種類の排水Ａ，Ｂを各々浄化処理する場合について記載したが、３種類以上の排水を各々浄化処理する技術に本発明を適用することもできる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、汚濁物質濃度の異なる複数種類の排水を各々異なる処理機構で浄化処理する浄化処理装置において、その処理過程で生成する泡沫や汚泥を合理的に処理するのに有効な技術を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の浄化処理装置の一実施の形態である浄化処理槽１００の処理構成を示す図である。
【図２】 図１中の第１の処理機構１０１の構成を示す模式図である。
【図３】 図１中の第２の処理機構１０２の構成を示す模式図である。
【図４】 第１の処理機構１０１の担体流動生物濾過槽１３０の散気運転時の状態を示す模式図である。
【図５】 第１の処理機構１０１の担体流動生物濾過槽１３０の逆洗運転時の状態を示す模式図である。
【図６】 第１の処理機構１０１の泡沫分離担体流動槽１６０の別の実施の形態を示す模式図である。
【図７】 本槽部１００ａ内の構成を示す平面図である。
【図８】 本槽部１００ａ内の別の構成を示す平面図である。
【図９】 本実施の形態の浄化処理槽１００を用いた際の処理量バランスの一例を示す図である。
【図１０】 合併処理浄化槽を用いた際の処理量バランスの一例を示す図である。
【図１１】 本槽部１００ａの別の実施の形態である本槽部３００ａの構成を示す平面図である。
【図１２】 本槽部１００ａの別の実施の形態である本槽部３００ａの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１００…浄化処理槽（浄化処理装置）
１００ａ…本槽部（槽体）
１００ｂ…機械部
１０１…第１の処理機構
１０２…第２の処理機構
１０３，１０４…点検口（マンホール）
１１０…夾雑物除去槽
１２０…嫌気濾床槽
１３０…担体流動生物濾過槽
１４０…処理水槽
１５０，１８０…消毒槽
１６０…泡沫分離担体流動槽
１６１…泡沫排出管
１７０…固液分離槽
１７４…第４エアリフトポンプ
１９０…貯水槽

Claims (5)

1. 汚濁物質濃度の異なる複数種類の排水を各々異なる処理機構で浄化処理して排出する浄化処理装置であって、
   第１の処理機構と、第２の処理機構と、移送手段とを有し、
   前記第１の処理機構は相対的に汚濁物質濃度の高い排水を受け入れて浄化処理し、前記第２の処理機構は相対的に汚濁物質濃度の低い排水を受け入れて浄化処理し、
   前記第１の処理機構は、前記相対的に汚濁物質濃度の高い排水から夾雑物を分離する夾雑物除去槽と、嫌気処理のための濾床を有する嫌気濾床槽とを備え、
   前記移送手段は、前記第２の処理機構で生成する汚泥を前記夾雑物除去槽へ移送するとともに、前記第２の処理機構で生成する泡沫を前記夾雑物除去槽又は前記嫌気濾床槽へ移送する構成であることを特徴とする浄化処理装置。
2. 請求項１に記載した浄化処理装置であって、
   前記第２の処理機構は、前記相対的に汚濁物質濃度の低い排水から泡沫を分離する第１分離手段と、前記相対的に汚濁物質濃度の低い排水から汚泥を分離する第２分離手段とを備えていることを特徴とする浄化処理装置。
3. 請求項１または２に記載した浄化処理装置であって、
   前記第１の処理機構および第２の処理機構は一つの槽体に収容されていることを特徴とする浄化処理装置。
4. 請求項３に記載した浄化処理装置であって、
   前記槽体は、前記第１の処理機構および第２の処理機構に面する点検口を有することを特徴とする浄化処理装置。
5. 汚濁物質濃度の異なる複数種類の排水を各々異なる処理機構で浄化処理して排出する浄化処理方法であって、
   相対的に汚濁物質濃度の高い排水を第１の処理機構に受け入れて浄化処理し、相対的に汚濁物質濃度の低い排水を第２の処理機構に受け入れて浄化処理し、
   前記第１の処理機構は、前記相対的に汚濁物質濃度の高い排水から夾雑物を分離する工程と、嫌気性微生物を着床した濾床にて前記排水を嫌気処理する工程とを有し、
   前記第２の処理機構で生成する汚泥を前記第１の処理機構に移送して前記夾雑物とともに分離するとともに、前記第２の処理機構で生成する泡沫を前記第１の処理機構に移送して前記夾雑物とともに分離又は前記濾床にて捕捉することを特徴とする浄化処理方法。

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