三相曝気装置とその汚水浄化装置

【課題】河川水域の環境汚染の原因である汚水に加え、洗剤、体内を通過する農薬、化学肥料、食品添加物、特に、従来の浄化槽で、その浄化の効果を高めるために用いる凝集剤、塩素滅菌剤の薬害、又、化石燃料による酸素の消耗と二酸化炭素の増大での大気汚染等これらの環境浄化を課題とする。
【解決手段】浄化槽は地下埋設の建築物故に、生活環境の保全と健康衛生上に支障のない構造とし、浄化槽の使用別に改善を加え、従来の汚水曝気装置を三相曝気装置とし、浄化槽の用途が混同しているものを一般施設と特定施設に分類し、そして、処理方式を酸化還元方式と還元方式とし、放流水に塩素滅菌剤を使用せずに磁力滅菌を行い、放流水を還元水にして魚の住める池水、又、水洗トイレの洗滌や植物への灌水にと再利用を可能とし、直接的に植物を通して新しい酸素を造る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は浄化槽により、直接的、又、間接的に発生する大気汚染、河川水域の環境汚染防止に係るものであり、特に生活環境の保全と健康衛生上支障のない浄化槽として、化石燃料による酸素の消耗防止と二酸化炭素の増加防止問題を解決し、水域の汚水を還元水として魚の住める水に再生し、又、植物の灌水や水洗トイレの洗滌水として再利用を可能にする汚水浄化装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の建築基準法に基づく、その構造基準による技術に準じた現場造り製の鉄筋コンクリ−ト製浄化槽は、現状に於いて、工場生産物で商品化されたＦＲＰ製浄化槽と比較して価格の安さ工事の速さ等で、商業上対抗できず、その工事業者は廃業が目立ち壊滅状態にある。全国の市場をＦＲＰ製浄化槽が独占している現状であるが、然し乍ら、ＦＲＰ製浄化槽は化学製品である上に、更に、装置も構造も本発明とは全く異なるものであるから、現場造り製の鉄筋コンクリ−ト製浄化槽業者の再生復興が望まれる実状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、工場生産のＦＲＰ製浄化槽の製造工程で発生する環境汚染として、シンナ−製の凝固剤を使用していることの弊害に加え、材料の研磨、切断の際に発生するプラスチック等の粉塵公害、及び、残骸物の償却の際に有害なダイオキシンを放出して大気を汚染している。又、浄化力に於いても、洗剤を含んだ汚水や体内から排出される農薬や食品添加物の除去の対策がなく、放流ＢＯＤ低下のために多量の凝集剤や塩素滅菌剤を使用しておりそのために河川水域の生態は狂い、魚介類や藻類は死滅状態にある。これらを解決しなければならない課題がある。
【０００４】
従来のＦＲＰ製浄化槽に於いては、生物膜方式の接触曝気型が主流であり、化学製品のハニカム等の多様な接触材を用い、生物膜である糸状菌を付着させる手段にあるが、化学製品には生物膜は付着した例はなく、又、従来の曝気装置は流動性微生物によって分解浄化する活性汚泥方式に用いるもので、これを生物膜方式の接触材に使用しても、これが旋回流を妨げ嫌気性となり、悪臭が発生し、又、酸素の消耗により生活環境の保全に支障をきたすもので問題である。
【０００５】
従来のＦＲＰ性浄化槽の販売施工に於いて、生物膜方式分離接触型として、同機種をもって一般施設やレストラン、ホテル、食品工場と所かまわず販売施工しているが、これを一般施設用と特定施設用に分別し、清掃時の汚泥の搬出や汚泥量の減量を計らなければならない課題がある。
【問題を解決するための手段】
【０００６】
課題［０３、０４］でＦＲＰ製浄化槽の弊害として掲げた、大気汚染についてはコンクリ−ト製浄化槽にすることにより解決できるとし、既設のＦＲＰ製浄化槽の生態の不良や凝集剤や塩素滅菌剤により起こる河川水域の魚介類や藻類への被害は、請求項３の散水▲ろ▼床型浄化槽を装備した三次処理浄化装置、及び、磁力滅菌装置により解決するものである
【０００７】
課題［０４］について、従来の生物膜方式のＦＲＰ製浄化槽に於ける曝気装置や化学製品のハニカム等の接触材、及び、生物膜の生物処理等の欠点は、三相曝気装置によって解決し、併せて、汚水を嫌気性から好気性に変え、酸性を中性にして汚濁物をミネラル化にし、微細菌から後生動物に到る植物連鎖を生じさせ汚水を処理する。
【０００８】
課題［０５］について、生物膜方式の接触曝気型の使用途別に方式型式を１日の流入ＢＯＤ濃度２００ＰＰＭ以下、１日流入汚水量４０リッポ−メ−トル以下のものを請求項４の酸化還元方式の汚水浄化装置としこれを一般施設用とする。又、１日流入ＢＯＤ濃度２００ＰＰＭ以上、１日流入汚水量４０リッポ−メ−トル以上のものを請求項５の還元方式汚水浄化装置としこれを特定施設用浄化装置とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１、２について、従来の活性汚泥方式や生物膜方式で浄化槽内に酸素を溶解させ好気性微生物によって汚水を浄化する曝気装置とは異なり、本願では、床材に空気と汚水を激突接触させ、床材のもつ遠赤外線の効果を高め、そして、それにより新しい酸素を造り、汚水を還元水とすることで汚水の浄化力を高める効果を奏する。
【００１０】
請求項３の三次処理では、従来の既設浄化槽の浄化不良や凝集剤、塩素滅菌剤が起している公害を起さない効果を奏する。
【００１１】
請求項４については、嫌気性酸化槽に於いて、汚水中の汚濁物や体内から排出される農薬や食品添加物を沈殿させ、嫌気性細菌によって酸化させ、同時に、曝気還元槽に於いて請求項２の三相曝気装置をもって汚水を還元汚水として、微生物間の植物連鎖を利用し、汚泥の減量を計り、更に、請求項３の三次処理をもって魚の住める水として河川に放流し又、水の再利用も可能とする効果を奏する。
【００１２】
請求項５については、汚水中の固形物を自動掻上機をもって汚泥貯留槽に除去し、曝気還元槽に於いては、請求項１、２の三相曝気装置の効果によって汚水を還元汚水とし、微生物間の植物連鎖による汚泥の減量を計り、沈殿槽に沈殿した汚泥を汚泥貯留槽に返送して汚泥の搬出を容易にし、更に、請求項３の三次処理をもって魚の住める還元水として放流する効果を得、又、その一部を再利用可能とする効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
請求項１の三相曝気装置１について、図１で示すように丸型容器２の下部に、通気通水口７を形成した床材受６で底版を構成し、容器２内に硅藻土と黒ボク土、及び、火山灰を加えて焼成し、所定の寸法に割石した（特許第３０４００９７号）を床材９として充填しその上部で網目蓋８を固着して床材９の流出を防止し、ブロワ−１１より散気管５を通じて空気を散気装置４に送り、散気口５より矢印のように散気し、通気通水口７から通気して床材９に空気と汚水を激突接触させながら床材間を上昇させ、その間、汚水と空気は床材のもつ遠赤外線の作用により、その効果を得て新鮮な酸素を造り出し、酸性の汚水は中性にし溶存酸素を増大させて還元汚水にして、曝気還元槽内の好気性の流動微生物の活動を活発にし汚水の分解浄化を行なう。
【００１４】
請求項２の備付三槽曝気装置２１について、図２で示すように曝気還元槽内に単独、又は、槽の周壁を利用し備付るもので、角型容器２２の下部に、通気通水口を形成する角型用床材受２７を構成し、その上の角型容器２２内に硅藻土と黒ボク土に火山礫、又は、ゼオライトを加え凝固剤で固め所定の割石とした角型用床材２９を充填し、角型用床材受２７の下方で、ブロワ−１１よりの圧縮空気を散気する散気管２３を配し、散気口２４より圧縮空気を散気させ、圧縮空気と汚水を床材に激突接触させ床材間を上昇させながら、その間で、圧縮空気と水を床材のもつ遠赤外線の作用により、新鮮な酸素が造られ汚水を還元水とする。
【００１５】
請求項３の三次処理装置について、図３、図４で示すように散水▲ろ▼床槽本体３１と放流ポンプ槽３９を組合せて構成し、散水▲ろ▼床槽本体３１に流入する汚水は、配水枡３２によって、▲ろ▼材受３３の上の内部に硅藻土と黒ボク土、及び、火山灰礫、又は、ゼオライトを凝固剤で固めて割石とした床材３６を充填した▲ろ▼床３５の上から、上部に配列した散水管３７の散水口４３により滴下散水し、▲ろ▼床３５よって▲ろ▼過する工程で床材３６のもつ遠赤外線の作用により還元水として貯留槽３８に貯留させる。
【００１６】
貯留した還元水は、貯留槽３８と連なるポンプ槽３９に設置した循環ポンプ４７とその配水管４６に設けた散水ノズルによって、▲ろ▼床の上から霧状に散水して循環させる。
【００１７】
散水▲ろ▼床槽３１の床版に設置した散気管４５でブロワ−１１よりの圧縮空気を▲ろ▼床３５内に送り、嫌気性を防止し、好気性生物の活動を活発にして還元水の再浄化をする仕組みである。
【００１８】
放流ポンプ槽３９に設置した二相放流ポンプと磁力滅菌装置を用い、放流水を高度に処理した還元水として、再利用、及び、魚の住める水として河川へ放流する仕組みである。
【００１９】
請求項４の施設用酸化還元方式浄化装置について、図５、図６で示すように、流入する汚水は第一嫌気酸化槽５１に設置した導入管５８により、対角線上に設けたバッフル５９間を上昇し、第二嫌気酸化槽５３に流入し、予備▲ろ▼過槽５２で請求項２の床材３６によって▲ろ▼過され、この過程で汚水中の洗剤や食品添加物は汚濁物と共に沈殿して嫌気酸化され汚泥は減量されて除去する仕組みである。
【００２０】
予備▲ろ▼過槽５２で▲ろ▼過された嫌気性汚水は第一曝気還元槽５４、第二曝気還元槽５５に装備した請求項２の三相曝気還元装置の作用により、好気性汚水、還元汚水となって新しい酸素を造り、還元汚水中の嫌気性細菌や汚濁物は微生物に到る植物連鎖を利用し、汚物の減量と高度な還元汚水を造り出す仕組みである。
【００２１】
このように処理された還元汚水は沈殿槽５６に取り付けたバッフル５９の間を通過し、還元汚水中の汚泥は沈殿し、エアリフトポンプによって第一嫌気酸化槽に返送し、又、上澄還元汚水は越流堰７５を経て、請求項３の三次処理装置の散水▲ろ▼床へ流入して、高度な還元水として池水は植物の灌水、水洗トイレの洗滌水として再利用を可能とし、又、魚の住める水として河川に放流する仕組みである。
【００２２】
請求項５の特定施設用酸化還元方式浄化装置について、図７、図８で示すように、流入する汚水は導入管６６により前処理装置６１に流入し、設置したブロワ−１１で攪拌散気管６７により攪拌して、汚水中の固形物を自動掻上機により汚泥貯留槽６５へと除去する
【００２３】
前処理装置６１で処理した汚水は、流量調整槽６２にて汲上ポンプにより汲上て、計量器７１で計量して第一曝気還元槽５４に流入し、請求項１の複数の三相曝気還元装置１によって還元汚水となり、バッフル５９を通じ、第二曝気還元槽５５に流入して、装備した請求項２の備付三相曝気装置２１と、旋回流を正常化する曝気攪拌装置７２によって高度な還元水となり、微生物の植物連鎖により汚泥の減量を計り、新しい酸素を造り出す仕組みである。
【００２４】
サイドウエル７３を通じ、二相式沈殿槽６３に流入した還元汚水中の沈殿汚泥はエアリフトポンプによって汚泥濃縮槽６４に返送し沈殿した汚泥はエアリフトポンプで汚泥貯留槽へ移送して搬出し、浮上スカムはスカムスキ−マにより、汚泥濃縮槽６４へ移送する。
【００２５】
処理された上澄み還元汚水は越流堰７５を経て、請求項３の三次処理装置３１によって高度な還元水として再利用を可能とし、又、魚の住める水として河川に放流する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】三槽曝気装置の正面断面図である。
【図２】備付三槽曝気装置の正面断面図である。
【図３】三次処理浄化装置の正面断面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】施設用酸化還元方式浄化装置のフロ−シ−トである。
【図６】図５の平面図である内部を一部断面図で示してある。
【図７】特定施設用酸化還元方式浄化装置のフロ−シ−トである。
【図８】図７の平面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１三槽曝気装置
２丸形容器
３散気管
４散気装置
５散気口
６床材受
７通気通水口
８網目蓋
９床材（マグマライト）
１０架台脚
１１ブロワ−
２１曝気還元槽
２２角型容器
２３散気管
２４散気口
２７角型用床材受
２９角型用床材
３１散水▲ろ▼床槽本体
３２配水枡
３３ ▲ろ▼材受
３４汚水流入管
３５ ▲ろ▼床
３６床材
３７散水管
３８貯留槽
３９放流ポンプ槽
４０放流ポンプ
４１放流管
４２磁力滅菌装置
４３散水口
４４散水ノズル
４５散気管
５１第一嫌気酸化槽
５２予備▲ろ▼過槽
５３第二嫌酸化槽
５４第一曝気還元槽
５５第二曝気還元槽
５６沈殿槽
５７エアリフトポンプ
５８導入管
５９バッフル
６１前処理装置
６２流量調整槽
６３二相式沈殿槽
６４汚泥濃縮槽
６５汚泥貯留槽
６６導入管
６７攪拌散気管
６８自動掻上機
６９流量調整槽
７０汲上ポンプ
７１計量器
７２曝気攪拌装置
７３サイドウエル
７４スカムスキ−マ
７５越流堰

【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部の通気孔と通水孔を床材受けで形成した底板と、上部の網目蓋と円筒形胴体で容器を形成し、全体を架台脚で設置可能としたその容器の中程で、網目蓋と底板を貫通させ支持させた円形パイプで成る散気管の下端の、直径２〜３ミリメ−トルの散気孔を有させた散気装置で、散気管へブロワ−から送風され散気装置の散気孔から吹き出す空気を底板の通気孔を通過させ、容器内に充填した硅藻土と黒ボク土に火山灰を加え焼成し、所定の割石として成る床材に激突接触させる構造で構成した三相曝気装置を、汚水浄化槽内の曝気還元槽に設置し、汚水を曝気することで床材に激突接触させる空気で同時に汚水を激突接触させ、床材の持つ遠赤外線の効果により、新しい酸素を造り、汚水を還元水とすることを特徴とする三相曝気装置とその汚水浄化装置。
【請求項２】
下部に角形用床材受けを有させ、その下に散気口を有させブロワ−に連結した散気管を装備し、単独で角形容器に形成したものと、又は、曝気還元槽の周壁を利用し同様な角型容器を形成したその容器の内部に、硅藻土と黒ボク土に火山礫、又は、ゼオライトを加え凝固剤で固め所定の割石としたものを床材として充填し、ブロワ−からの圧縮空気を散気孔から噴出させ、曝気還元槽内の汚水を、噴出させる圧縮空気で床材に激突接触させ、床材間を上昇させる間で、床材の持つ遠赤外線の効果により汚水中に新鮮な酸素を発生させ還元水とする請求項１の備付三相曝気装置とその汚水浄化装置。
【請求項３】
三次処理をする散水▲ろ▼床槽の下部に床材受けを有させ、その上内部に硅藻土と黒ボク土及び、火山灰礫、又は、ゼオライトを凝固剤で固めて所定の割石とした床材を充填した▲ろ▼床の上部で、排水枡に配列した散水管の散水口より汚水を滴下散水し、▲ろ▼床で▲ろ▼過しながら床材の持つ遠赤外線の効果によって還元水とし、床版でブロワ−からの圧縮空気を▲ろ▼床内に送る散気管を設置した貯留槽に貯留させ、併設して貯留させた放流ポンプ槽の循環ポンプで配水管の散水ノズルから霧状散水して循環させ、下方、散気管からの空気で▲ろ▼床内の嫌気性を防止し好気性生物を活発にして還元水の再浄化をする仕組みで、併せて、放流ポンプ槽に装備した二相放流ポンプに配管した放流パイプに有させた磁力滅菌装置で、高度に処理した還元水を、再利用、又は、魚の住める水として河川へ放流することを可能とした三次処理浄化装置を有した三相曝気装置とその汚水浄化装置。
【請求項４】
施設用の酸化還元方式浄化の施設を第一嫌気酸化槽、第二嫌気酸化槽、第一曝気還元槽第二曝気還元槽、沈殿槽、三次処理装置で構成し、第一曝気還元槽、第二曝気還元槽内に備付三相曝気装置を設置し、第一嫌気酸化槽内へ導入管から流入する汚水が対角線上に有させたバッフル間を上昇し、第二嫌気酸化槽に流入し設置した予備▲ろ▼過槽に充填した請求項２の床材により▲ろ▼過され、汚水中の洗剤や食品添加物は汚濁物と共に沈殿して嫌気酸化され、汚泥は減量されて除去する仕組みで、予備▲ろ▼過槽で▲ろ▼過した嫌気性汚水は第一曝気還元槽、第二曝気還元槽に設置した請求項２の備付三相曝気装置の作用により、好気性の還元汚水となり沈殿槽内のバッフル間を通過し、還元汚水中の汚泥は沈殿しエアリフトポンプで第一嫌気酸化槽に返送する。そして、上澄還元汚水は越流堰を経て、請求項３の三次処理浄化装置に流入して高度な還元水となり、池水は植物の灌水や水洗トイレの洗滌にと再利用可能とし、又、魚の住める水として河川に放流も可能とした三相曝気装置とその汚水浄化装置。
【請求項５】
特定施設用の還元方式浄化の施設を前処理装置、流量調整槽、第一曝気還元槽、第二曝気還元槽、二相式沈殿槽、汚泥濃縮槽、汚泥貯留槽、三次処理装置から構成し、導入管からの汚水の固形物を前処理装置で除去した後、ブロワ−を有した散気管を設置した流量調整槽で攪拌し、残る固形物は自動掻上機で汚泥貯留槽に除去し、汚水は調整ポンプにより汲上、計量器で計量して第一曝気還元槽に流入させ、その槽内に複数設置した請求項１の三相曝気装置で還元汚水にし、更に、バッフルを通じ第二曝気還元槽に流入し、槽内に装備した請求項２の備付三相曝気装置で旋回流を正常化し、又、曝気攪拌装置により、微生物の食物連鎖で汚泥の減量を計り、新しい酸素を作り出し、高度な還元汚水にして二相式沈殿槽に流入させ、沈殿した汚泥はエアリフトポンプで汚泥濃縮槽に返送し濃縮され、エアリフトポンプにより汚泥貯留槽へ移送して搬出する。二槽式水沈殿槽の上澄還元汚水が請求項３の三次処理装置によって処理され、還元水として再利用、又は、魚の住める水として河川に放流する構成とした三相曝気装置とその汚水浄化装置。

【図１】