排水浄化装置
【課題】産業排水を浄化するために必要な手段を一体に形成することで容易に設置することができる排水浄化装置を提供する。
【解決手段】この排水浄化装置は、産業排水による汚濁水の浄化および浄化された汚濁水の再利用に必要な手段、すなわち、給水手段、分離槽、曝気層、ろ過槽、貯水槽、フィルタ部およびそれらを接続する配管機構等が地面よりある一定の距離を確保した架台に一体に形成されていることを特徴とする、排水浄化装置である。
【解決手段】この排水浄化装置は、産業排水による汚濁水の浄化および浄化された汚濁水の再利用に必要な手段、すなわち、給水手段、分離槽、曝気層、ろ過槽、貯水槽、フィルタ部およびそれらを接続する配管機構等が地面よりある一定の距離を確保した架台に一体に形成されていることを特徴とする、排水浄化装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排水浄化装置に関し、特にたとえば、産業排水を浄化し再利用するための排水浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、地球の温暖化や世界的な異常気象により日本も少雨傾向にあり、各地の水不足が大きな社会的問題となっている。水は、貴重な資源であるにもかかわらず、工業用水などでは、大量の水が消費されている。加えて、たとえば、工場等からの排水は、揮発油を含んだものが多く、そのまま下水に流すと環境の問題や爆発等の恐れがあることも社会的問題となっている。そこで、各工場を運営する事業者は、水の利用節減や、トイレの洗浄や植木の散水などとして、工場からの排水を浄化した水を再利用することが求められている。
さらに、近年では、都市部におけるヒートアイランド現象が問題となっており、その解決策として、建物の屋根や壁に水を流すという打ち水効果により、その水の気化熱を利用し室温を下げるという試みがなされていることから、さらに、水の利用価値は高まる傾向にあり、また、浄化された水の再利用に対する重要性が高まっている。
【０００３】
従来の排水浄化装置は、互いに独立した構造体として複数個の水処理タンクにより構成され、たとえば、各水処理用タンクは、嫌気濾床槽および接触曝気槽が設けられるとした構成である。このように、各水処理タンクが互いに独立した構造体として構成されていることから、この排水浄化装置は、通路型の狭い敷地、いびつな敷地などでもそれらの敷地に応じて各水処理タンクを設置することができるとしたものである（たとえば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１５４３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の排水浄化装置では、各排水処理用タンクが互いに独立して構成されていることで排水処理用タンクを個々に設置する必要があり、手間がかかることからスムーズな排水浄化装置の設置が困難であるという問題がある。
また、このような従来の排水浄化装置は、たとえば、工場内等の敷地内に配置されることが通常であることから、工場内等の敷地内にこの排水浄化装置が設置できるような場所を確保することはかなり制限されるのが現状である。しかしながら、従来の排水浄化装置における各水処理用タンクは、設置される敷地内において直接的に設置されることから、必要な各水処理用タンク、配管および給水手段等の設置に応じて排水浄化装置における設置面積が増加するという問題がある。
【０００６】
この発明は、上述した種々の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、排水を浄化し再利用するための排水浄化装置が設置容易に構成され、さらに、排水浄化装置の設置される敷地における有効利用を可能とすることを特徴とする排水浄化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明にかかる排水浄化装置は、排水を浄化するための排水浄化装置であって、排水浄化装置は、排水を貯留している油水分離槽から排水を給水する第一給水手段と、第一給水手段により給水された排水に含まれる浮上油を分離するための分離槽と、分離槽からの排水を曝気するための曝気槽と、曝気槽からの排水をろ過するための活性炭を充填させたろ過槽と、ろ過槽からの排水を貯水するための第一貯水槽と、第一貯水槽で貯水された排水を給水するための第二給水手段と、第二給水手段により給水された排水をさらにろ過するためのフィルタ部と、フィルタ部からの排水を貯水するための第二貯水槽と、第二貯水槽で貯水された排水を送水するための第三給水手段とを含み、第一給水手段、分離槽、曝気槽、ろ過槽、第一貯水槽、第二給水手段、フィルタ部、第二貯水槽および第三給水手段を配管接続する配管を備え、第一給水手段、分離槽、曝気槽、ろ過槽、第一貯水槽、第二給水手段、フィルタ部、第二貯水槽および第三給水手段を一体に形成するために、地面よりある一定の距離を確保した架台を備えることを特徴とする排水浄化装置である。
また、この発明にかかる排水浄化装置では、第二貯水槽およびろ過槽の間には、配管機構とは異なる洗浄用配管と、第二貯水槽からろ過槽へ第二貯水槽に貯水された排水を給水するための第四給水手段を備え、ろ過槽に充填されている活性炭を洗浄することを可能とする排水浄化装置である。
さらに、この発明にかかる排水浄化装置は、殺菌電極を備える殺菌槽を含むことが望ましい。
また、この発明にかかる排水浄化装置は、分離槽、曝気槽、ろ過槽、第一貯水槽、第二貯水槽が円筒形の塩化ビニル配管により形成されることが望ましい。
【発明の効果】
【０００８】
この発明にかかる排水浄化装置では、排水による汚濁水の浄化および浄化された汚濁水の再利用に必要な手段、すなわち、給水手段、各処理槽およびフィルタ部等が地面よりある一定の距離を確保した架台に一体に形成されている。結果、この排水浄化装置を、たとえば、排水処理を行わなければならない工場等に設置する際に、この架台ごと設置すればよいだけなので手間をかけることなく排水浄化装置を設置することができる。
また、地面よりある一定の高さが設けられた架台に、給水手段、各処理槽およびフィルタ部が一体に形成されているので、各処理槽が設置された架台における下部の空間も配管や給水手段の設置等に対しての利用が可能であることから、設置面積を減少させることができ、よりコンパクトに排水浄化装置を設置できるという効果がある。
さらに、この架台の平面形状を、排水浄化装置の設置される敷地の平面形状に応じて作製することで、容易に敷地の平面形状に合致した排水浄化装置を作製し設置することができる。
また、この発明にかかる排水浄化装置では、第二貯水槽とろ過槽との間に、浄化処理のための配管とは別の配管と給水手段を別途設けることができる。このことから第二貯水槽に貯水されている浄化された排水を利用することにより、ろ過槽に充填されている活性炭を洗浄できるので、ろ過槽に充填されている活性炭を取り出すことなく洗浄することができる。
さらに、この発明にかかる排水浄化装置では、殺菌電極を備える殺菌槽を含むことができるので、衛生面において、高い浄化精度が求められるといった用途（たとえば、食品関係の工場等）に対しても使用することができる。
また、この発明にかかる排水浄化装置では、分離槽、曝気槽、ろ過槽、第一貯水槽および第二貯水槽において、各槽の材料を塩化ビニルの配管を利用することで、各槽を作製する際に加工が容易なことから短時間での作製が可能となる。
【０００９】
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明にかかる排水浄化装置の実施の形態である排水浄化装置１０の構成について、図１および図２を用いて説明する。図１は、排水浄化装置１０の平面図であり、図２は、排水浄化装置１０の側面図を示している。
この実施の形態における排水浄化装置１０は、架台１２を備え、その架台１２の上部に浄化すべき産業排水たる汚濁水を浄化処理するために必要な各処理部、すなわち、給水手段と各種処理槽と各種フィルタ部とにより構成されている。さらに、各種処理槽の最上開口部には、すべての各種処理槽を塞ぐための蓋部１４が一体に形成されている。また、隣接する各種処理槽を互いに固定するための処理槽固定具１６が、たとえば、塩化ビニル溶接によって取付けられている。そして、各種処理槽は、その下部においてＬ字型のアングルにより架台１２に固定されている。
【００１１】
より詳細に説明すると、この実施の形態の排水浄化装置１０における汚濁水を浄化処理するための各処理部は、少なくとも、たとえば、既存の油水分離槽等から汚濁水を吸水するための給水手段である吸水ポンプ１００と、汚濁水に含まれる油と水とを分離するための第一分離槽２００と、２層のフィルタを備えた第二分離槽２５０と、散気装置３１４を備えた曝気槽３００と、活性炭が充填された第一ろ過槽４００と、同様に活性炭が充填された第二ろ過槽４５０と、一時処理水を溜め置くための第一貯水槽５００と、第一貯水槽５００に貯水されている汚濁水を給水するためのラインポンプ１１０と、糸状フィルタを備えたフィルタハウジング部６００と、ウルトラフィルム（ＵＦ）膜を備えたＵＦ膜部７００と、浄化された汚濁水を溜め置くための第二貯水槽５５０と、浄化処理後の汚濁水を利用するために給水する送水ポンプ１２０と、汚濁水の流れを制御するための制御盤８００とを備えている。そして、それぞれの処理槽は、処理槽固定具１６によって、互いに固定されている。
【００１２】
まず、架台１２について説明する。
図３は、架台１２の斜視図であり、図４は、架台１２の平面図である。
架台１２は、略長方形の積載部１８と、ある一定の長さを確保した脚部２０と、給水手段を設置するための給水手段設置台２２とを備えている。
積載部１８は、その一端部が略半円の形状として形成されている。そして、積載部１８の一端部の下面における略中央には、脚部が１本、他端部の下面における両端には脚部２０が２本備え付けられ、積載部１８は、前記脚部２０により地面と略水平になるように形成されている。
給水手段設置台２２は、積載部１８の他端部において積載部１８の面と平面を構成するように取付けられる。
架台１２は、前記各種処理槽の底面と対向する部位において配管を接続するそれぞれの箇所に開口穴２４が設けられている。
【００１３】
さらに、図４に示すとおり、架台１２の積載部１８は、分離槽エリア２６、曝気槽エリア２８、ろ過槽エリア３０、貯水槽エリア３２の各エリアが設けられており、各処理槽は、図４に示されている各エリアに設置される。
各処理槽は、第一分離槽２００、第二分離槽２５０、曝気槽３００、第一ろ過槽４００、第二ろ過槽４５０、第一貯水槽５００そして第二貯水槽５５０により構成される。
第一分離槽２００および第二分離槽２５０は、分離槽エリア２６に並べて配置される。また、曝気槽３００は、曝気槽エリア２８に配置される。そして、第一ろ過槽４００および第二ろ過槽４５０は、ろ過槽エリア３０に並べて配置される。また、貯水槽エリア３２に、第一貯水層５００および第二貯水槽５５０が配置される。第二貯水槽５５０は、積載部１８の一端部に配置される。
【００１４】
また、架台１２の給水手段設置台２２は、給水手段設置エリア３４が設けられており、給水手段設置エリア３４に吸水ポンプ１００および送水ポンプ１２０が並べて設置される。吸水ポンプ１００の吸水ポンプ吸込口１０２および吸水ポンプ吐出口１０４と送水ポンプ１２０の送水ポンプ吸込口１２４および送水ポンプ吐出口１２６とは、各処理槽とは反対方向、つまり、外側方向を向くように設置される。
【００１５】
また、吸水ポンプ１００の上部側で第一分離槽２００の略上側部には、フィルタハウジング部６００が取付けられている。さらに、送水ポンプ１２０の上部側で第二分離槽２５０の略上側部には、制御盤８００が取付けられている。
また、第二貯水槽５５０の槽内における上部側には、円筒形状のＵＦ膜部７００が、たとえば２本、一定の間隔を確保した状態で配置される。
架台１２の下側の空間における略中央付近には、第一貯水槽５００に貯水されている浄化された汚濁水をフィルタハウジング部６００に給水するために、ラインポンプ１１０が配置される。
【００１６】
また、蓋部１４は、第一分離槽２００、第二分離槽２５０、曝気槽３００、第一ろ過槽４００、第二ろ過槽４５０、第一貯水槽５００および第二貯水槽５５０の各処理槽の上部の開口部を塞ぐような大きさの円形で開口部に対応する形状の蓋が、一体に形成されている。
【００１７】
次に、排水浄化装置１０の各処理部、すなわち、給水手段、各処理槽、フィルタ部等における構造および各処理部間を接続する配管の接続状態について説明する。図５は、この発明にかかる排水浄化装置の配管の接続状態を示した図解図であり、図６は、この発明にかかる排水浄化装置の水平方向の断面図である。各処理槽は、浄化すべき汚濁水に含まれるゴミの大きさが概ね大きいものから処理されるような順番により配置されている。
【００１８】
まず、給水手段である吸水ポンプ１００は、吸水ポンプ吸込口１０２と吸水ポンプ吐出口１０４とが並列に並んで備えられている。吸水ポンプ１００の吸水ポンプ吸込口１０２には、吸水管１０６の一端が接続される。この吸水管１０６の他端は、たとえば、工場等に既存している油水分離槽（図示せず）から浄化すべき汚濁水が吸込めるように取付けられる。吸水ポンプ１００の吸水ポンプ吐出口１０４には、連結管１０８の一端が接続される。この連結管１０８の他端は、第一分離槽２００の上部に設けられている吐出管２０２の一端に接続される。
吸水ポンプ１００は、工場等から排出される産業排水を一旦貯留する油水分離槽から産業排水である浄化すべき汚濁水をくみ上げ、排水浄化装置１０に送り込むために設けられる。
【００１９】
第一分離槽２００は、工場等から排出される産業排水である浄化すべき汚濁水を浮上油と水とに分離するための油水分離手段である。
第一分離槽２００は、吸水ポンプ１００の吸水ポンプ吐出口１０４と連結された連結管１０８を備え、吸水ポンプ吐出口１０４より連結管１０８を介して、浄化すべき汚濁水が第一分離槽２００に送水される。
第一分離槽２００は、たとえば、直径３００ｍｍ、高さ１５００ｍｍの塩化ビニルによる円筒形の配管を利用した第一処理層円筒部２２０を含む。また、この塩化ビニルの円筒形の第一処理層円筒部２２０の厚さは、約１５ｍｍである。
第一分離槽２００の上部側面には、吐出管２０２が形成される。この吐出管２０２の一端は、連結管１０８の他端に接続されている。そして、吐出管２０２の他端は、吐出口２０４が形成され、浄化すべき汚濁水が第一分離槽２００に注ぎ込まれるように吐出口２０４が下向きに形成される。
【００２０】
第一分離槽２００は、その槽内中央には、水面付近に存在する浮上油を排出するための排出管２０６が、垂直方向に立設されている。この排出管２０６の一端における排出口２０８は、たとえば、水面から約１ｃｍ上方に突出するように配置される。また、排出管２０６の他端は、第一分離槽２００の底部２１０を貫通して取付けられ、排出管２０６は油水分離槽（図示せず）に連結され、排出管２０６を介して浮上油が油水分離槽に排出される。
【００２１】
第一分離槽２００は、その槽内を区画することにより、第一分離槽２００と略々同じ高さの排出槽２１２が形成される。
図７は、排水槽２１２と第一処理槽円筒部２２０との接合方法を示した図解図である。
排出槽２１２は、第一処理槽円筒部２２０を構成する塩化ビニル製円筒形配管と同様の円筒形配管の一部を切断分離してなる断面円弧状の排出槽本体の両端縁を第一処理槽円筒部２２０の内面に当接させ、該排出槽本体の両端縁と第一処理槽円筒部２２０の内面との隙間の部分に塩化ビニルを用いた塩化ビニル溶接を施すことにより接合される。このように塩化ビニル溶接を行うことにより、第一処理槽円筒部２２０と排出槽本体との接合部における耐水性が確保することができ、かつ水密性も保つことが可能となる。
排出槽２１２の上部には、排出槽開口部２１４が形成され、排出槽２１２の下部には、排出槽吸入部２１６が形成される。そして、排出槽開口部２１４付近の略々水面において、第一分離槽２００の上部側面には、第一分離槽２００から浄化すべき汚濁水を排出するための排出口２１８が形成される。そして、排出口２１８に、第二分離槽２５０へ浄化すべき汚濁水を送水するための吐出管２５２の一端が接続される。
【００２２】
浄化すべき汚濁水の水位は、吐出管２５２の高さ位置と排出口２０８の高さ位置とにより決定される。
この実施の形態においては、吐出管２５２と排出口２０８とを同一の高さにすることにより、第一分離槽２００は、たとえば、工場等から排出される産業排水である汚濁水を浮上油と水とに分離することができる。すなわち、比重の軽い浮上油は、排出口２０８から排出管２０６により排出され、反対に比重の重い水は、排出槽吸入部２１６を通り排出槽２１２を介して、第二分離槽２５０に送水されることで、浮上油と水とが分離することとなる。上述したように水面付近に存在している浮上油は、この排出管２０６を介して油水分離槽へ排出される。
【００２３】
ここで、前記第一処理槽円筒部２２０と底部２１０とにより構成されている第一分離槽２００における第一処理槽円筒部２２０と底部２１０との接合方法について述べる。
図８は、第一処理槽円筒部２２０と底部２１０との取付方法を示した第一分離槽２００の下部における断面図である。
底部２１０は、円板状であり第一処理槽円筒部２２０の底面を形成するために、第一処理槽円筒部２２０の下部開口部の内側に嵌合し接合される。底部２１０の外周は、図８に示すとおり面取り処理が行われており、第一処理槽円筒部２２０の底面の空間に底部２１０をはめ込み、そして、その隙間の部分に塩化ビニル２２２を用いた塩化ビニル溶接を施すことにより取付けられる。
このように塩化ビニル溶接を行うことにより、第一処理槽円筒部２２０と底部２１０との接合部における耐水性を確保することができ、かつ水密性も保つことが可能となる。第一処理槽円筒部２２０と底部２１０との接合について接着剤を用いる方法も考えられるが、接着剤により接合を行うと、使用した接着剤が汚濁水の影響により剥れやすいため、処理槽の底部２１０における水密性を保つことが困難となる。
なお、その他の処理槽（第二分離槽２５０、曝気槽３００、第一ろ過槽４００、第二ろ過槽４５０、第一貯水槽５００、第二貯水槽５５０）を構成する処理槽円筒部と底部とについても、上述した方法と同様な接合方法が行われている。
【００２４】
第二分離槽２５０は、汚濁物質を捕獲する手段を構成している。
第二分離槽２５０には、第一分離槽２００から送られてきた浄化すべき汚濁水が、前記吐出管２５２を介して送水される。
第二分離槽２５０は、たとえば、直径３００ｍｍ、高さ１５００ｍｍの塩化ビニルによる円筒形の配管を利用した第二処理槽円筒部を含む。また、この塩化ビニルの円筒形の第二処理槽円筒部の厚さは、約１５ｍｍである。
そして、この第二処理槽円筒部の下部開口部の内側に円板状底部が嵌合し接合される。
【００２５】
第二分離槽２５０の上部側には、吐出管２５２が形成される。上述したように、吐出管２５２の一端は、第一分離槽２００の上部側面に形成された排出口２１８に接続されている。そして、吐出管２５２は、第二分離槽２５０の上部側面を貫通している。また、吐出管２５２の他端には、吐出口２５４が形成されており、吐出口２５４は、第二分離槽２５０を形成している第二処理槽円筒部の内部における略中心部に浄化すべき汚濁水が注ぎ込まれるように下向きに形成される。第二分離槽２５０の底部２５６の略中心部には、排出口２５８が形成される。そして、連結管３０２の一端が、排出口２５８と接続され、架台１２の下側を通るように形成される。
【００２６】
また、第二分離槽２５０の内側における略上部には、第二処理槽円筒部に嵌合する円板状のフィルタ支え部２６０が、たとえば、塩化ビニル溶接により取付けられている。フィルタ支え部２６０の略中心部、すなわち、吐出管２５２の吐出口２５４より浄化すべき汚濁水が注ぎ込まれる範囲には、円形のフィルタ取付穴２６２が貫通されている。そして、そのフィルタ取付穴２６２の外周に沿うように、フィルタパック２６４、すなわち、円錐状の第一フィルタ２６６と前記第一フィルタ２６６よりその径が小さい第二フィルタ２６８とが取付けられる。図９は、フィルタパック２６４の取付方法を示した図解図である。フィルタパック２６４は、第一フィルタ２６６と、第一フィルタ２６６の中に重ねて入れられた第二フィルタ２６８とにより構成され、第一フィルタ２６６と第二フィルタ２６８との間は、ある一定の空間を確保できるように取付けられる。これは、第二フィルタ２６８において捕獲される汚濁物質を保持できるようにするためである。
ここで用いられるフィルタのろ過精度は、たとえば、第一フィルタ２６６は、１００μｍであり、第二フィルタ２６８は、５０μｍのフィルタが使用される。このように、第二分離槽２５０には、フィルタパック２６４が取付けられることにより、比較的細かい、すなわち５０μｍないし１００μｍ以上の大きさの汚濁物質が捕獲される。
【００２７】
第二分離槽２５０の槽内には、オーバーフローした浄化すべき汚濁水を排出するために、排出管２７０が垂直方向に立設されている。この排出管２７０の一端における排出口２７２は、少なくとも、フィルタ支え部２６０より低い位置で配置される。また、排出管２７０の他端は、第二分離槽２５０の底部２５６を貫通して取付けられ、排出管２７０は油水分離槽に連結され、オーバーフローした汚濁水は、排出管２７０を介して油水分離槽に排出される。
【００２８】
曝気槽３００は、浄化すべき汚濁水に含まれるごみを泡（空気）に吸着させて破棄する手段を構成する。
曝気槽３００には、第二分離槽２５０から送られてきた浄化すべき汚濁水が、連結管３０２を介して送水される。曝気槽３００は、たとえば、直径３００ｍｍ、高さ１５００ｍｍの塩化ビニルによる円筒形の配管を利用した曝気槽円筒部を含む。また、この塩化ビニルの円筒形の曝気槽円筒部の厚さは、約１５ｍｍである。
そして、この曝気槽円筒部の下部開口部の内側に円板状底部が嵌合し接合される。
曝気槽３００の底部３０４の略中心部には、吸入口３０６が形成され、連結管３０２の他端と接続される。曝気槽３００の内側には、円筒形の直径１５０ｍｍの隔離管３０８が円心円状に配設されており、隔離管３０８と底部３０４とは、塩化ビニル溶接により隙間なく接合されている。よって、曝気槽３００は、隔離管３０８により内部槽３１０と外部槽３１２に区画されることとなる。そして、この隔離管３０８は、略水面の高さとなるように形成される。
【００２９】
曝気槽３００の内部槽３１０における底部３０４、すなわち、吸入口３０６の上部には、散気装置３１４が配置される。散気装置３１４には、ブロアポンプにより空気が供給される。ブロアポンプは、たとえば、制御盤８００内に設置され、ビニルチューブを介して散気装置３１４に空気が供給される。曝気槽３００における外部槽３１２には、内部槽３１０の散気装置３１４から放出されている泡を吸入し排出するための排出管３１６が配設されている。
この排出管３１６の上端は、泡を吸入するための排出口３１８が形成されており、排出管３１６の他端は、曝気槽３００の外部槽３１２における底部３０４を貫通し、続いて油水分離槽（図示せず）に排出されるように取付けられる。
さらに、外部槽３１２の底部３０４には、排出口３２０が形成されており、排出口３２０に連結管４０２の一端が接続され、連結管４０２は架台１２の下側を通り第一ろ過槽４００に連結されている。
曝気槽３００は、散気装置３１４から放出された泡（空気）にごみを吸着させて、排出管３１６を介してそのごみを泡ごと破棄させるように構成されている。散気装置３１４からの泡を内部槽３１０において放出させることで、泡と排出させるごみとの遭遇機会を増加させ、結果効率よく泡にごみを吸着し破棄することができるという効果がある。
【００３０】
第一ろ過槽４００は、浄化すべき汚濁水に含まれるにおいや汚濁物質をやしがら活性炭の効果により吸着する手段を構成する。
第一ろ過槽４００には、浄化すべき汚濁水が、連結管４０２を介して曝気槽３００から送られる。第一ろ過槽４００は、たとえば、直径３００ｍｍ、高さ１５００ｍｍの塩化ビニルによる円筒形の配管を利用した第一ろ過槽円筒部を含む。また、この塩化ビニルの円筒形の第一ろ過円筒部の厚さは、約１５ｍｍである。この第一ろ過槽円筒部の下部開口部の内側に円板状底部が嵌合し接合される。
第一ろ過槽４００の底部４０４の略中心部には、吸入口４０６が形成され、連結管４０２の他端が接続される。また、第一ろ過槽４００の上部の略々水面付近には、排出口４０８が形成され、吐出管４５２の一端が接続される。
第一ろ過槽４００には、活性炭が敷き詰められている。活性炭は袋詰めされており、活性炭には、たとえば、やしがら活性炭が用いられる。やしがら活性炭は、第一ろ過槽４００に対して約２１ｋｇが使用される。使用されるやしがら活性炭は、約３０ｃｍ角の比較的小さな袋に小分けすることでいくつかに袋詰めされ、それら袋詰めされたやしがら活性炭を第一ろ過槽４００内に充填する。浄化すべき汚濁水は、やしがら活性炭が充填された第一ろ過槽４００の下から上へ流される。
また、多くのやしがら活性炭を比較的小さな袋に分けて袋詰めしているので、このやしがら活性炭や第一ろ過槽４００内を洗浄する時や取り替える時等において、やしがら活性炭を容易に取り出すことができる。
【００３１】
第二ろ過槽４５０は、第一ろ過槽４００を通過後においても浄化すべき汚濁水から除去しきれなかったにおいや汚濁物質を、やしがら活性炭の効果により吸着する機能を有するものである。
第二ろ過槽４５０には、第一ろ過槽４００から送られてきた浄化すべき汚濁水が、吐出管４５２を介して送水される。第二ろ過槽４５０は、たとえば、直径３００ｍｍ、高さ１５００ｍｍの円筒形の塩化ビニルによる配管を利用した第二ろ過槽円筒部を含む。また、この塩化ビニルの円筒形の第二ろ過槽円筒部の厚さは、約１５ｍｍである。この第二ろ過槽円筒部の下部開口部の内側に円板状底部が嵌合し接合される。
第二ろ過槽４５０の上部側には、吐出管４５２が形成される。吐出管４５２の一端は、第一ろ過槽４００の上部に形成されている排出口４０８に接続される。そして、吐出管４５２の他端は、吐出口４５４が形成されており、第二ろ過槽４５０を形成している第二ろ過槽円筒部の内部における略中心部に浄化すべき汚濁水が注ぎ込まれるように下向きに形成される。また、第二ろ過槽４５０の底部４５６の略中心部には、排出口４５８が形成される。そして、排出口４５８に連結管５０２の一端が接続され、架台１２の下側を通り第一貯水槽５００に連結されている。
第二ろ過槽４５０は、第一ろ過槽４００と同様の方法によりやしがら活性炭が敷き詰められている。浄化すべき汚濁水は、第二ろ過槽４５０の上から下へ流される。第二ろ過槽４５０は、第一ろ過槽４００を通過後においても浄化すべき汚濁水から除去しきれなかったにおいや汚濁物質をやしがら活性炭の効果により吸着する機能を有するものである。
このように、第一ろ過槽４００および第二ろ過槽４５０において、下から上へそして上から下へと浄化すべき汚濁水を流すことにより、浄化すべき汚濁水が、効率的にやしがら活性炭と接触することができるという効果がある。
【００３２】
第一貯水槽５００は、フィルタハウジング部６００およびＵＦ膜部７００に送られる水量を調整する手段を構成する。
第一貯水槽５００には、第二ろ過槽４５０から送られてきた浄化すべき汚濁水が、連結管５０２を介して送水される。第一貯水槽５００は、これまで処理されてきた汚濁水を一時溜めておくために設けられる。第一貯水槽５００は、たとえば、直径３００ｍｍ、高さ１５００ｍｍの円筒形の塩化ビニルによる配管を利用した第一貯水槽円筒部を含む。また、この塩化ビニルの円筒形の第一貯水槽円筒部の厚さは、約１５ｍｍである。この第一貯水槽円筒部の下部開口部の内側に円板状底部が嵌合し接合される。
第一貯水槽５００の底部５０４の略中心部の外寄りには、吸入口５０６が形成され、吸入口５０６には連結管５０２の他端が接続される。
また、第一貯水槽５００の底部５０４には、前記吸入口５０６とは異なる箇所に排出口５０８が形成され、排出口５０８には連結管１１２の一端が接続される。
第一貯水槽５００の槽内には、オーバーフローした浄化すべき汚濁水を排出するために排出管５１０が垂直方向に立設されている。この排出管５１０の一端における排出口５１２の高さの配置は、第一貯水槽５００の貯水能力にあわせて調整される。また、排出管５１２の他端は、第一貯水槽５００の底部５０４を貫通して取付けられ、続いて、油水分離槽に排出されるように取付けられる。
第一貯水槽５００は、ラインポンプ１１０によって給水されるフィルタハウジング部６００およびＵＦ膜部７００に対して短時間に大量の水が送られることを防ぐために設けられる。すなわち、連続して大量の水がフィルタハウジング部６００およびＵＦ膜部７００に送られると、フィルタハウジング部６００に取付けられている糸状フィルタやＵＦ膜部７００に取付けられているＵＦ膜の目詰まりや故障の原因となるが、第一貯水槽５００は、フィルタハウジング部６００およびＵＦ膜部７００に送られる水量を調整している。
【００３３】
ラインポンプ１１０は、第一貯水槽５００において一時貯水された浄化すべき汚濁水をフィルタハウジング部６００およびＵＦ膜部７００に給水するために設けられる。
ラインポンプ１１０には、ラインポンプ吸込口１１４とラインポンプ吐出口１１６とが備えられている。ラインポンプ１１０のラインポンプ吸込口１１４には、第一貯水槽５００に一端が接続された連結管１１２の他端が接続される。ラインポンプ１１０のラインポンプ吐出口１１６には、連結管６０２の一端が接続される。
【００３４】
フィルタハウジング部６００には、ラインポンプ１１０から吐出されてきた浄化すべき汚濁水が、連結管６０２を介して送水される。
図１０は、フィルタハウジング部６００の断面図である。
ラインポンプ１１０のラインポンプ吐出口１１６に接続される連結管６０２の他端は、フィルタハウジング部６００の吸入口６０４に接続される。フィルタハウジング部６００の排出口６０６には、連結管７０２の一端が接続される。
フィルタハウジング部６００は、円筒状有底容器６１０の内部空間において、上部シール山６１２と下部シール山６１４との間に円筒状カートリッジ６１６が介装され、容器６１０の上部開口部６１８には、キャップ６２０が被蓋され、密封されている。
キャップ６２０と容器６１０とは、容器６１０の外周に嵌められたＶパッキン６２２により、キャップ６２０の内側と密封するように構成されている。
容器６１０の上部には、空気抜きプラグ６２４が設けられている。
【００３５】
フィルタハウジング部６００は、例えば、ろ過精度が０．４μｍの糸状フィルタが用いられる。大腸菌クラスの菌の大きさは、０．５μｍであることから、フィルタハウジング部６００は、この種の菌を取り除くために設けられる。さらに、ＵＦ膜部７００のＵＦ膜は、大きなゴミが通過するとすぐに目詰まりを起こすことから、フィルタハウジング部６００においてＵＦ膜部７００に対して比較的大きなゴミを捕獲しておくことで、ＵＦ膜が目詰まりすることを回避することができる。
【００３６】
ＵＦ（ウルトラフィルム）膜部７００には、ラインポンプ１１０により吐出されてきた浄化すべき汚濁水が連結管７０２を介して送水される。ＵＦ膜部７００の吸入口７０４には、フィルタハウジング部６００に一端が接続された連結管７０２の他端が接続される。
【００３７】
ＵＦ膜部７００は、第二貯水槽５５０内の上部の空間に配置される。また、ＵＦ膜部７００には、ＵＦ（ウルトラフィルム）膜が備えられており、たとえば、このＵＦ膜のろ過精度は、０．２μｍのＵＦ膜が使用される。
ＵＦ膜部７００の排出口７０６には、吐出管５５２の一端が接続される。また、その吐出管５５２の他端には、吐出口５５４が形成される。そして、吐出口５５４は、浄化された汚濁水が第二貯水槽５５０に注ぎ込まれるように下向きに形成される。
ＵＦ膜部７００は、フィルタハウジング部６００で処理しきれなかった極微小なゴミやにおい等を吸着する機能を有するものである。
【００３８】
第二貯水槽５５０は、ＵＦ膜部７００で浄化された汚濁水、つまり浄化水を溜めておくために設けられる。
第二貯水槽５５０には、ＵＦ膜部７００を通過してきた浄化された汚濁水が、吐出管５５２を介して送水される。第二貯水槽５５０は、たとえば、直径６００ｍｍ、高さ１５００ｍｍの円筒形の塩化ビニルによる配管を利用し第二貯水槽円筒部を含む。また、この塩化ビニルの円筒形の第二貯水槽円筒部の厚さは、約１８ｍｍである。この第二貯水槽円筒部の下部開口部の内側に円板状底部が嵌合し接合される。
上述したように、第二貯水槽５５０内の上部側には、ＵＦ膜部７００が配置されており、ＵＦ膜部７００の排出口７０６には、吐出管５５２の一端が接続されている。そして、吐出管５５２の他端には、吐出口５５４が下向きに形成されており、浄化された汚濁水が第二貯水槽５５０に注ぎ込まれるように形成される。第二貯水槽５５０の底部５５６には、排出口５５８が形成されており、連結管１２２の一端が接続されている。
【００３９】
また、第二貯水槽５５０には、水位調整器５６０が取付けられている。この水位調整器５６０には、上水道からの水を送水できるように吸水管５６２が接続されており、第二貯水槽５５０に一定の水量が確保されるようになっている。すなわち、水位調整器５６０には浮き部５６４が備えられており、第二貯水槽５５０の貯水量が増加すると浮き部５６４が上方へ移動することで上水道からの水の送水が停止するような機構が設けられており、第二貯水槽５５０の貯水量が減少すると、浮き部５６４が下方へ移動することで上水道からの水が吸水管５６２を介して送水されるような機構が設けられている。
また、第二貯水槽５５０の槽内には、オーバーフローした浄化された汚濁水を排出するために排出管５６６が垂直方向に立設されている。この排出管５６６の一端における排出口５６８の高さの配置は、第二貯水槽５５０の貯水能力にあわせて調整される。また、排出管５６６の他端は、第二貯水槽５５０の底部５５６を貫通して油水分離槽に接続され、排出管５６６を介して油水分離槽にオーバーフローした浄化された汚濁水が排出される。
【００４０】
送水ポンプ１２０は、第二貯水槽５５０に溜められている浄化水を利用するために、他所に送水できるように設けられる。
送水ポンプ１２０には、たとえば、送水ポンプ吸込口１２４と送水ポンプ吐出口１２４とが並列に並んで備えられている。送水ポンプ１２０の送水ポンプ吸込口１２４には、第二貯水槽５５０にその一端が接続された連結管１２２の他端が接続される。
そして、送水ポンプ１２０の送水ポンプ吐出口１２４には、排水管１２８の一端が接続され、浄化水を再利用する場所や機器に送水される。連結管１２２は、架台１２の下側を通るように形成される。
【００４１】
次に、本発明にかかる排水浄化装置１０における浄化すべき汚濁水の制御方法について説明する。
油水分離槽（図示せず）、第一貯水槽５００および第二貯水槽５５０には、各貯水槽内の水位を検知するための水位検知センサが取付けられる。各貯水槽内において、浄化すべき汚濁水または浄化された汚濁水の量により、吸水ポンプ１００およびラインポンプ１１０が駆動することで、各貯水槽内の水位が調整される。各ポンプの駆動制御は、制御盤８００において管理されている。以下、各処理槽内の浄化すべき汚濁水または浄化された汚濁水の量に応じた制御方法について述べる。
（１）油水分離槽、第一貯水槽５００および第二貯水槽５５０のそれぞれの貯水槽が一杯の場合は、吸水ポンプ１００およびラインポンプ１１０は、駆動しない。各ポンプが駆動することで、第一貯水槽５００および第二貯水槽５５０に貯水されている浄化すべき汚濁水および浄化された汚濁水があふれるためである。
（２）油水分離槽および第一貯水槽５００が一杯で、かつ第二貯水槽５５０が空の場合は、ラインポンプ１１０が駆動することにより、第一貯水槽５００に貯水されている浄化すべき汚濁水が送水されて、第ニ貯水槽５５０に浄化された汚濁水が供給されるとともに、接続されている吸水管５６２を介して上水道の水が供給される。
また、第一貯水槽５００が一杯のときは、吸水ポンプ１００は駆動しないが、第二貯水槽５５０へ浄化すべき汚濁水を給送することで第一貯水槽５００の浄化すべき汚濁水の量が減少してくると、吸水ポンプ１００が駆動し、油水分離槽における浄化すべき汚濁水を排水浄化装置１０に供給する。
（３）油水分離槽、第二貯水槽５５０が一杯で、かつ第一貯水槽５００が空の場合は、吸水ポンプ１００が駆動して、排水浄化装置１０に浄化すべき汚濁水を給送する。吸水ポンプ１００は、第一貯水槽５００が一杯になるまで、駆動する。
（４）油水分離槽が一杯で、かつ第一貯水槽５００および第二貯水槽５５０が空の場合は、吸水ポンプ１００が駆動して、排水浄化装置１０に浄化すべき汚濁水を給送する。そして、第一貯水槽５００が一杯になると、ラインポンプ１１０が駆動し、第二貯水槽５５０に浄化すべき汚濁水を供給する。
ラインポンプ１１０は、第二貯水槽５５０が一杯になるまで駆動し、第二貯水槽５５０が一杯になるとラインポンプ１１０は停止する。
吸水ポンプ１００は、第一貯水槽５００が一杯になるまで駆動し、第一貯水槽５００が一杯になると停止する。
（５）油水分離槽が空でかつ第一貯水槽５００および第二貯水槽５５０が一杯の場合は、第一貯水槽５００および第二貯水槽５５０が一杯なので、吸水ポンプ１００およびラインポンプ１１０が共に駆動しない。
（６）油水分離槽および第二貯水槽５５０が空でかつ第一貯水槽５００が一杯の場合は、油水分離槽が空でかつ第一貯水槽５００が一杯なので、吸水ポンプ１００は、駆動しない。また、第二貯水槽５５０が空であるので、ラインポンプ１１０が駆動し、第一貯水槽５００に貯水されている浄化すべき汚濁水が給送される。よって、第ニ貯水槽５５０に浄化された汚濁水が供給されるとともに、接続されている吸水管５６２を介して上水道の水が供給される。
（７）油水分離槽および第一貯水槽５００が空でかつ第二貯水槽５５０が一杯の場合は、油水分離槽が空なので吸水ポンプ１００は駆動しない。また、第一貯水槽５００が空でかつ第二貯水槽５５０が一杯なので、ラインポンプ１１０も駆動しない。
（８）油水分離槽、第一貯水槽５００および第二貯水槽５５０のすべてが空の場合は、吸水ポンプ１００およびラインポンプ１１０が共に駆動しない。第二貯水槽５５０には、接続されている吸水管５６２を介して上水道の水が供給されることで、常にいくらか貯水されるように制御される。
【００４２】
本発明の実施の形態にかかる排水浄化装置の分離槽は、第一分離槽２００および第二分離槽２５０で構成されているが、それに限られるものではなく、第一分離槽２００のみで構成されてもよく、第二分離槽２５０のみで構成されてもよい。さらに、浄化すべき汚濁水の汚濁の度合いに応じて適宜分離槽を増加させてもよい。
また、第二分離層２５０において使用されるフィルタパック２６４は、２種類のフィルタを用いて構成されているが、それに限られるものではなく、１種類のフィルタにより構成されていてもよいし、２種類以上のフィルタにより構成されていてもよい。
【００４３】
本発明の実施の形態にかかる排水浄化装置のフィルタ部は、フィルタハウジング部６００およびＵＦ膜部７００の２つで構成されているが、それに限られるものではなく、フィルタハウジング部６００のみで構成されてもよいし、ＵＦ膜部７００のみで構成されてもよい。さらに、浄化すべき汚濁水の汚濁の度合いに応じて適宜フィルタ部に用いられるフィルタの種類を変化させたり、また、フィルタ部に用いられるフィルタの量を増加させてもよい。さらに、フィルタハウジング部６００を増加させたり、ＵＦ膜部７００の数を増加させてもよい。
【００４４】
また、本発明の実施の形態にかかる排水浄化装置には、殺菌電極を備える殺菌槽を別途追加してもよい。この殺菌槽を設けることで、フィルタ部において除去しきれない菌類を除去することが可能となることから、衛生面において、高い浄化精度を求められるといった用途に対して使用することができる。
【００４５】
さらにまた、本発明の実施の形態にかかる排水浄化装置において、第一ろ過槽４００および第二濾過槽４５０に充填されている活性炭を洗浄するために、第二貯水槽５５０に貯蓄されている浄化された汚濁水を利用してもよい。そのためには、第二貯水槽５５０から第一ろ過槽４００および第二ろ過槽４５０に上述した配管とは異なる配管と給水手段を別途備え、それら配管と給水手段を用いて、第二貯水槽５５０に貯水されている浄化された汚濁水を第一ろ過槽４００および第二ろ過槽４５０に給水することで、第一ろ過槽４００および第二ろ過槽４５０内に充填されている活性炭の洗浄を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
この発明にかかる排水浄化装置は、たとえば工場等からの産業排水を浄化し、さらに、再利用するという用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明にかかる排水浄化装置の平面図である。
【図２】この発明にかかる排水浄化装置の側面図である。
【図３】この発明にかかる排水浄化装置の架台の斜視図である。
【図４】この発明にかかる排水浄化装置の架台の平面図である。
【図５】この発明にかかる排水浄化装置の配管の接続状態を示した図解図である。
【図６】この発明にかかる排水浄化装置の水平方向の断面図である。
【図７】排水槽と第一処理槽円筒部との接合方法を示した図解図である。
【図８】各処理槽における処理槽円筒部と底部の接合方法を示した図解図である。
【図９】フィルタパックの取付方法を示した図解図である。
【図１０】フィルタハウジング部の断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 排水浄化装置
１２ 架台
１４ 蓋部
１６ 処理槽固定具
１８ 積載部
２０ 脚部
２２ 給水手段設置台
２４ 開口穴
２６ 分離槽エリア
２８ 曝気槽エリア
３０ ろ過槽エリア
３２ 貯水槽エリア
３４ 給水手段設置エリア
１００ 吸水ポンプ
１０２ 吸水ポンプ吸込口
１０４ 吸水ポンプ吐出口
１０６ 吸水管
１０８ 連結管
１１０ ラインポンプ
１１２ 連結管
１１４ ラインポンプ吸込口
１１６ ラインポンプ吐出口
１２０ 送水ポンプ
１２２ 連結管
１２４ 送水ポンプ吸込口
１２６ 送水ポンプ吐出口
１２８ 排水管
２００ 第一分離槽
２０２ 吐出管
２０４ 吐出口
２０６ 排出管
２０８ 排出口
２１０ 底部
２１２ 排出槽
２１４ 排出槽開口部
２１６ 排出槽吸入部
２１８ 排出口
２２０ 第一処理槽円筒部
２２２ 塩化ビニル
２５０ 第二分離槽
２５２ 吐出管
２５４ 吐出口
２５６ 底部
２５８ 排出口
２６０ フィルタ支え部
２６２ フィルタ取付穴
２６４ フィルタパック
２６６ 第一フィルタ
２６８ 第二フィルタ
２７０ 排出管
２７２ 排出口
３００ 曝気槽
３０２ 連結管
３０４ 底部
３０６ 吸入口
３０８ 隔離管
３１０ 内部槽
３１２ 外部槽
３１４ 散気装置
３１６ 排出管
３１８ 排出口
３２０ 排出口
４００ 第一ろ過槽
４０２ 連結管
４０４ 底部
４０６ 吸入口
４０８ 排出口
４５０ 第二ろ過槽
４５２ 吐出管
４５４ 吐出口
４５６ 底部
４５８ 排出口
５００ 第一貯水槽
５０２ 連結管
５０４ 底部
５０６ 吸入口
５０８ 排出口
５１０ 排出管
５１２ 排出口
５５０ 第二貯水槽
５５２ 吐出管
５５４ 吐出口
５５６ 底部
５５８ 排出口
５６０ 水位調整器
５６２ 吸水管
５６４ 浮き部
５６６ 排出管
５６８ 排出口
６００ フィルタハウジング部
６０２ 連結管
６０４ 吸入口
６０６ 排出口
６１０ 円筒状有底容器
６１２ 上部シール山
６１４ 下部シール山
６１６ 円筒状カートリッジ
６１８ 上部開口部
６２０ キャップ
６２２ Ｖパッキン
６２４ 空気抜きプラグ
７００ ＵＦ膜部
７０２ 連結管
７０４ 吸入口
７０６ 排出口
８００ 制御盤
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排水浄化装置に関し、特にたとえば、産業排水を浄化し再利用するための排水浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、地球の温暖化や世界的な異常気象により日本も少雨傾向にあり、各地の水不足が大きな社会的問題となっている。水は、貴重な資源であるにもかかわらず、工業用水などでは、大量の水が消費されている。加えて、たとえば、工場等からの排水は、揮発油を含んだものが多く、そのまま下水に流すと環境の問題や爆発等の恐れがあることも社会的問題となっている。そこで、各工場を運営する事業者は、水の利用節減や、トイレの洗浄や植木の散水などとして、工場からの排水を浄化した水を再利用することが求められている。
さらに、近年では、都市部におけるヒートアイランド現象が問題となっており、その解決策として、建物の屋根や壁に水を流すという打ち水効果により、その水の気化熱を利用し室温を下げるという試みがなされていることから、さらに、水の利用価値は高まる傾向にあり、また、浄化された水の再利用に対する重要性が高まっている。
【０００３】
従来の排水浄化装置は、互いに独立した構造体として複数個の水処理タンクにより構成され、たとえば、各水処理用タンクは、嫌気濾床槽および接触曝気槽が設けられるとした構成である。このように、各水処理タンクが互いに独立した構造体として構成されていることから、この排水浄化装置は、通路型の狭い敷地、いびつな敷地などでもそれらの敷地に応じて各水処理タンクを設置することができるとしたものである（たとえば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１５４３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の排水浄化装置では、各排水処理用タンクが互いに独立して構成されていることで排水処理用タンクを個々に設置する必要があり、手間がかかることからスムーズな排水浄化装置の設置が困難であるという問題がある。
また、このような従来の排水浄化装置は、たとえば、工場内等の敷地内に配置されることが通常であることから、工場内等の敷地内にこの排水浄化装置が設置できるような場所を確保することはかなり制限されるのが現状である。しかしながら、従来の排水浄化装置における各水処理用タンクは、設置される敷地内において直接的に設置されることから、必要な各水処理用タンク、配管および給水手段等の設置に応じて排水浄化装置における設置面積が増加するという問題がある。
【０００６】
この発明は、上述した種々の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、排水を浄化し再利用するための排水浄化装置が設置容易に構成され、さらに、排水浄化装置の設置される敷地における有効利用を可能とすることを特徴とする排水浄化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明にかかる排水浄化装置は、排水を浄化するための排水浄化装置であって、排水浄化装置は、排水を貯留している油水分離槽から排水を給水する第一給水手段と、第一給水手段により給水された排水に含まれる浮上油を分離するための分離槽と、分離槽からの排水を曝気するための曝気槽と、曝気槽からの排水をろ過するための活性炭を充填させたろ過槽と、ろ過槽からの排水を貯水するための第一貯水槽と、第一貯水槽で貯水された排水を給水するための第二給水手段と、第二給水手段により給水された排水をさらにろ過するためのフィルタ部と、フィルタ部からの排水を貯水するための第二貯水槽と、第二貯水槽で貯水された排水を送水するための第三給水手段とを含み、第一給水手段、分離槽、曝気槽、ろ過槽、第一貯水槽、第二給水手段、フィルタ部、第二貯水槽および第三給水手段を配管接続する配管を備え、第一給水手段、分離槽、曝気槽、ろ過槽、第一貯水槽、第二給水手段、フィルタ部、第二貯水槽および第三給水手段を一体に形成するために、地面よりある一定の距離を確保した架台を備えることを特徴とする排水浄化装置である。
また、この発明にかかる排水浄化装置では、第二貯水槽およびろ過槽の間には、配管機構とは異なる洗浄用配管と、第二貯水槽からろ過槽へ第二貯水槽に貯水された排水を給水するための第四給水手段を備え、ろ過槽に充填されている活性炭を洗浄することを可能とする排水浄化装置である。
さらに、この発明にかかる排水浄化装置は、殺菌電極を備える殺菌槽を含むことが望ましい。
また、この発明にかかる排水浄化装置は、分離槽、曝気槽、ろ過槽、第一貯水槽、第二貯水槽が円筒形の塩化ビニル配管により形成されることが望ましい。
【発明の効果】
【０００８】
この発明にかかる排水浄化装置では、排水による汚濁水の浄化および浄化された汚濁水の再利用に必要な手段、すなわち、給水手段、各処理槽およびフィルタ部等が地面よりある一定の距離を確保した架台に一体に形成されている。結果、この排水浄化装置を、たとえば、排水処理を行わなければならない工場等に設置する際に、この架台ごと設置すればよいだけなので手間をかけることなく排水浄化装置を設置することができる。
また、地面よりある一定の高さが設けられた架台に、給水手段、各処理槽およびフィルタ部が一体に形成されているので、各処理槽が設置された架台における下部の空間も配管や給水手段の設置等に対しての利用が可能であることから、設置面積を減少させることができ、よりコンパクトに排水浄化装置を設置できるという効果がある。
さらに、この架台の平面形状を、排水浄化装置の設置される敷地の平面形状に応じて作製することで、容易に敷地の平面形状に合致した排水浄化装置を作製し設置することができる。
また、この発明にかかる排水浄化装置では、第二貯水槽とろ過槽との間に、浄化処理のための配管とは別の配管と給水手段を別途設けることができる。このことから第二貯水槽に貯水されている浄化された排水を利用することにより、ろ過槽に充填されている活性炭を洗浄できるので、ろ過槽に充填されている活性炭を取り出すことなく洗浄することができる。
さらに、この発明にかかる排水浄化装置では、殺菌電極を備える殺菌槽を含むことができるので、衛生面において、高い浄化精度が求められるといった用途（たとえば、食品関係の工場等）に対しても使用することができる。
また、この発明にかかる排水浄化装置では、分離槽、曝気槽、ろ過槽、第一貯水槽および第二貯水槽において、各槽の材料を塩化ビニルの配管を利用することで、各槽を作製する際に加工が容易なことから短時間での作製が可能となる。
【０００９】
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明にかかる排水浄化装置の実施の形態である排水浄化装置１０の構成について、図１および図２を用いて説明する。図１は、排水浄化装置１０の平面図であり、図２は、排水浄化装置１０の側面図を示している。
この実施の形態における排水浄化装置１０は、架台１２を備え、その架台１２の上部に浄化すべき産業排水たる汚濁水を浄化処理するために必要な各処理部、すなわち、給水手段と各種処理槽と各種フィルタ部とにより構成されている。さらに、各種処理槽の最上開口部には、すべての各種処理槽を塞ぐための蓋部１４が一体に形成されている。また、隣接する各種処理槽を互いに固定するための処理槽固定具１６が、たとえば、塩化ビニル溶接によって取付けられている。そして、各種処理槽は、その下部においてＬ字型のアングルにより架台１２に固定されている。
【００１１】
より詳細に説明すると、この実施の形態の排水浄化装置１０における汚濁水を浄化処理するための各処理部は、少なくとも、たとえば、既存の油水分離槽等から汚濁水を吸水するための給水手段である吸水ポンプ１００と、汚濁水に含まれる油と水とを分離するための第一分離槽２００と、２層のフィルタを備えた第二分離槽２５０と、散気装置３１４を備えた曝気槽３００と、活性炭が充填された第一ろ過槽４００と、同様に活性炭が充填された第二ろ過槽４５０と、一時処理水を溜め置くための第一貯水槽５００と、第一貯水槽５００に貯水されている汚濁水を給水するためのラインポンプ１１０と、糸状フィルタを備えたフィルタハウジング部６００と、ウルトラフィルム（ＵＦ）膜を備えたＵＦ膜部７００と、浄化された汚濁水を溜め置くための第二貯水槽５５０と、浄化処理後の汚濁水を利用するために給水する送水ポンプ１２０と、汚濁水の流れを制御するための制御盤８００とを備えている。そして、それぞれの処理槽は、処理槽固定具１６によって、互いに固定されている。
【００１２】
まず、架台１２について説明する。
図３は、架台１２の斜視図であり、図４は、架台１２の平面図である。
架台１２は、略長方形の積載部１８と、ある一定の長さを確保した脚部２０と、給水手段を設置するための給水手段設置台２２とを備えている。
積載部１８は、その一端部が略半円の形状として形成されている。そして、積載部１８の一端部の下面における略中央には、脚部が１本、他端部の下面における両端には脚部２０が２本備え付けられ、積載部１８は、前記脚部２０により地面と略水平になるように形成されている。
給水手段設置台２２は、積載部１８の他端部において積載部１８の面と平面を構成するように取付けられる。
架台１２は、前記各種処理槽の底面と対向する部位において配管を接続するそれぞれの箇所に開口穴２４が設けられている。
【００１３】
さらに、図４に示すとおり、架台１２の積載部１８は、分離槽エリア２６、曝気槽エリア２８、ろ過槽エリア３０、貯水槽エリア３２の各エリアが設けられており、各処理槽は、図４に示されている各エリアに設置される。
各処理槽は、第一分離槽２００、第二分離槽２５０、曝気槽３００、第一ろ過槽４００、第二ろ過槽４５０、第一貯水槽５００そして第二貯水槽５５０により構成される。
第一分離槽２００および第二分離槽２５０は、分離槽エリア２６に並べて配置される。また、曝気槽３００は、曝気槽エリア２８に配置される。そして、第一ろ過槽４００および第二ろ過槽４５０は、ろ過槽エリア３０に並べて配置される。また、貯水槽エリア３２に、第一貯水層５００および第二貯水槽５５０が配置される。第二貯水槽５５０は、積載部１８の一端部に配置される。
【００１４】
また、架台１２の給水手段設置台２２は、給水手段設置エリア３４が設けられており、給水手段設置エリア３４に吸水ポンプ１００および送水ポンプ１２０が並べて設置される。吸水ポンプ１００の吸水ポンプ吸込口１０２および吸水ポンプ吐出口１０４と送水ポンプ１２０の送水ポンプ吸込口１２４および送水ポンプ吐出口１２６とは、各処理槽とは反対方向、つまり、外側方向を向くように設置される。
【００１５】
また、吸水ポンプ１００の上部側で第一分離槽２００の略上側部には、フィルタハウジング部６００が取付けられている。さらに、送水ポンプ１２０の上部側で第二分離槽２５０の略上側部には、制御盤８００が取付けられている。
また、第二貯水槽５５０の槽内における上部側には、円筒形状のＵＦ膜部７００が、たとえば２本、一定の間隔を確保した状態で配置される。
架台１２の下側の空間における略中央付近には、第一貯水槽５００に貯水されている浄化された汚濁水をフィルタハウジング部６００に給水するために、ラインポンプ１１０が配置される。
【００１６】
また、蓋部１４は、第一分離槽２００、第二分離槽２５０、曝気槽３００、第一ろ過槽４００、第二ろ過槽４５０、第一貯水槽５００および第二貯水槽５５０の各処理槽の上部の開口部を塞ぐような大きさの円形で開口部に対応する形状の蓋が、一体に形成されている。
【００１７】
次に、排水浄化装置１０の各処理部、すなわち、給水手段、各処理槽、フィルタ部等における構造および各処理部間を接続する配管の接続状態について説明する。図５は、この発明にかかる排水浄化装置の配管の接続状態を示した図解図であり、図６は、この発明にかかる排水浄化装置の水平方向の断面図である。各処理槽は、浄化すべき汚濁水に含まれるゴミの大きさが概ね大きいものから処理されるような順番により配置されている。
【００１８】
まず、給水手段である吸水ポンプ１００は、吸水ポンプ吸込口１０２と吸水ポンプ吐出口１０４とが並列に並んで備えられている。吸水ポンプ１００の吸水ポンプ吸込口１０２には、吸水管１０６の一端が接続される。この吸水管１０６の他端は、たとえば、工場等に既存している油水分離槽（図示せず）から浄化すべき汚濁水が吸込めるように取付けられる。吸水ポンプ１００の吸水ポンプ吐出口１０４には、連結管１０８の一端が接続される。この連結管１０８の他端は、第一分離槽２００の上部に設けられている吐出管２０２の一端に接続される。
吸水ポンプ１００は、工場等から排出される産業排水を一旦貯留する油水分離槽から産業排水である浄化すべき汚濁水をくみ上げ、排水浄化装置１０に送り込むために設けられる。
【００１９】
第一分離槽２００は、工場等から排出される産業排水である浄化すべき汚濁水を浮上油と水とに分離するための油水分離手段である。
第一分離槽２００は、吸水ポンプ１００の吸水ポンプ吐出口１０４と連結された連結管１０８を備え、吸水ポンプ吐出口１０４より連結管１０８を介して、浄化すべき汚濁水が第一分離槽２００に送水される。
第一分離槽２００は、たとえば、直径３００ｍｍ、高さ１５００ｍｍの塩化ビニルによる円筒形の配管を利用した第一処理層円筒部２２０を含む。また、この塩化ビニルの円筒形の第一処理層円筒部２２０の厚さは、約１５ｍｍである。
第一分離槽２００の上部側面には、吐出管２０２が形成される。この吐出管２０２の一端は、連結管１０８の他端に接続されている。そして、吐出管２０２の他端は、吐出口２０４が形成され、浄化すべき汚濁水が第一分離槽２００に注ぎ込まれるように吐出口２０４が下向きに形成される。
【００２０】
第一分離槽２００は、その槽内中央には、水面付近に存在する浮上油を排出するための排出管２０６が、垂直方向に立設されている。この排出管２０６の一端における排出口２０８は、たとえば、水面から約１ｃｍ上方に突出するように配置される。また、排出管２０６の他端は、第一分離槽２００の底部２１０を貫通して取付けられ、排出管２０６は油水分離槽（図示せず）に連結され、排出管２０６を介して浮上油が油水分離槽に排出される。
【００２１】
第一分離槽２００は、その槽内を区画することにより、第一分離槽２００と略々同じ高さの排出槽２１２が形成される。
図７は、排水槽２１２と第一処理槽円筒部２２０との接合方法を示した図解図である。
排出槽２１２は、第一処理槽円筒部２２０を構成する塩化ビニル製円筒形配管と同様の円筒形配管の一部を切断分離してなる断面円弧状の排出槽本体の両端縁を第一処理槽円筒部２２０の内面に当接させ、該排出槽本体の両端縁と第一処理槽円筒部２２０の内面との隙間の部分に塩化ビニルを用いた塩化ビニル溶接を施すことにより接合される。このように塩化ビニル溶接を行うことにより、第一処理槽円筒部２２０と排出槽本体との接合部における耐水性が確保することができ、かつ水密性も保つことが可能となる。
排出槽２１２の上部には、排出槽開口部２１４が形成され、排出槽２１２の下部には、排出槽吸入部２１６が形成される。そして、排出槽開口部２１４付近の略々水面において、第一分離槽２００の上部側面には、第一分離槽２００から浄化すべき汚濁水を排出するための排出口２１８が形成される。そして、排出口２１８に、第二分離槽２５０へ浄化すべき汚濁水を送水するための吐出管２５２の一端が接続される。
【００２２】
浄化すべき汚濁水の水位は、吐出管２５２の高さ位置と排出口２０８の高さ位置とにより決定される。
この実施の形態においては、吐出管２５２と排出口２０８とを同一の高さにすることにより、第一分離槽２００は、たとえば、工場等から排出される産業排水である汚濁水を浮上油と水とに分離することができる。すなわち、比重の軽い浮上油は、排出口２０８から排出管２０６により排出され、反対に比重の重い水は、排出槽吸入部２１６を通り排出槽２１２を介して、第二分離槽２５０に送水されることで、浮上油と水とが分離することとなる。上述したように水面付近に存在している浮上油は、この排出管２０６を介して油水分離槽へ排出される。
【００２３】
ここで、前記第一処理槽円筒部２２０と底部２１０とにより構成されている第一分離槽２００における第一処理槽円筒部２２０と底部２１０との接合方法について述べる。
図８は、第一処理槽円筒部２２０と底部２１０との取付方法を示した第一分離槽２００の下部における断面図である。
底部２１０は、円板状であり第一処理槽円筒部２２０の底面を形成するために、第一処理槽円筒部２２０の下部開口部の内側に嵌合し接合される。底部２１０の外周は、図８に示すとおり面取り処理が行われており、第一処理槽円筒部２２０の底面の空間に底部２１０をはめ込み、そして、その隙間の部分に塩化ビニル２２２を用いた塩化ビニル溶接を施すことにより取付けられる。
このように塩化ビニル溶接を行うことにより、第一処理槽円筒部２２０と底部２１０との接合部における耐水性を確保することができ、かつ水密性も保つことが可能となる。第一処理槽円筒部２２０と底部２１０との接合について接着剤を用いる方法も考えられるが、接着剤により接合を行うと、使用した接着剤が汚濁水の影響により剥れやすいため、処理槽の底部２１０における水密性を保つことが困難となる。
なお、その他の処理槽（第二分離槽２５０、曝気槽３００、第一ろ過槽４００、第二ろ過槽４５０、第一貯水槽５００、第二貯水槽５５０）を構成する処理槽円筒部と底部とについても、上述した方法と同様な接合方法が行われている。
【００２４】
第二分離槽２５０は、汚濁物質を捕獲する手段を構成している。
第二分離槽２５０には、第一分離槽２００から送られてきた浄化すべき汚濁水が、前記吐出管２５２を介して送水される。
第二分離槽２５０は、たとえば、直径３００ｍｍ、高さ１５００ｍｍの塩化ビニルによる円筒形の配管を利用した第二処理槽円筒部を含む。また、この塩化ビニルの円筒形の第二処理槽円筒部の厚さは、約１５ｍｍである。
そして、この第二処理槽円筒部の下部開口部の内側に円板状底部が嵌合し接合される。
【００２５】
第二分離槽２５０の上部側には、吐出管２５２が形成される。上述したように、吐出管２５２の一端は、第一分離槽２００の上部側面に形成された排出口２１８に接続されている。そして、吐出管２５２は、第二分離槽２５０の上部側面を貫通している。また、吐出管２５２の他端には、吐出口２５４が形成されており、吐出口２５４は、第二分離槽２５０を形成している第二処理槽円筒部の内部における略中心部に浄化すべき汚濁水が注ぎ込まれるように下向きに形成される。第二分離槽２５０の底部２５６の略中心部には、排出口２５８が形成される。そして、連結管３０２の一端が、排出口２５８と接続され、架台１２の下側を通るように形成される。
【００２６】
また、第二分離槽２５０の内側における略上部には、第二処理槽円筒部に嵌合する円板状のフィルタ支え部２６０が、たとえば、塩化ビニル溶接により取付けられている。フィルタ支え部２６０の略中心部、すなわち、吐出管２５２の吐出口２５４より浄化すべき汚濁水が注ぎ込まれる範囲には、円形のフィルタ取付穴２６２が貫通されている。そして、そのフィルタ取付穴２６２の外周に沿うように、フィルタパック２６４、すなわち、円錐状の第一フィルタ２６６と前記第一フィルタ２６６よりその径が小さい第二フィルタ２６８とが取付けられる。図９は、フィルタパック２６４の取付方法を示した図解図である。フィルタパック２６４は、第一フィルタ２６６と、第一フィルタ２６６の中に重ねて入れられた第二フィルタ２６８とにより構成され、第一フィルタ２６６と第二フィルタ２６８との間は、ある一定の空間を確保できるように取付けられる。これは、第二フィルタ２６８において捕獲される汚濁物質を保持できるようにするためである。
ここで用いられるフィルタのろ過精度は、たとえば、第一フィルタ２６６は、１００μｍであり、第二フィルタ２６８は、５０μｍのフィルタが使用される。このように、第二分離槽２５０には、フィルタパック２６４が取付けられることにより、比較的細かい、すなわち５０μｍないし１００μｍ以上の大きさの汚濁物質が捕獲される。
【００２７】
第二分離槽２５０の槽内には、オーバーフローした浄化すべき汚濁水を排出するために、排出管２７０が垂直方向に立設されている。この排出管２７０の一端における排出口２７２は、少なくとも、フィルタ支え部２６０より低い位置で配置される。また、排出管２７０の他端は、第二分離槽２５０の底部２５６を貫通して取付けられ、排出管２７０は油水分離槽に連結され、オーバーフローした汚濁水は、排出管２７０を介して油水分離槽に排出される。
【００２８】
曝気槽３００は、浄化すべき汚濁水に含まれるごみを泡（空気）に吸着させて破棄する手段を構成する。
曝気槽３００には、第二分離槽２５０から送られてきた浄化すべき汚濁水が、連結管３０２を介して送水される。曝気槽３００は、たとえば、直径３００ｍｍ、高さ１５００ｍｍの塩化ビニルによる円筒形の配管を利用した曝気槽円筒部を含む。また、この塩化ビニルの円筒形の曝気槽円筒部の厚さは、約１５ｍｍである。
そして、この曝気槽円筒部の下部開口部の内側に円板状底部が嵌合し接合される。
曝気槽３００の底部３０４の略中心部には、吸入口３０６が形成され、連結管３０２の他端と接続される。曝気槽３００の内側には、円筒形の直径１５０ｍｍの隔離管３０８が円心円状に配設されており、隔離管３０８と底部３０４とは、塩化ビニル溶接により隙間なく接合されている。よって、曝気槽３００は、隔離管３０８により内部槽３１０と外部槽３１２に区画されることとなる。そして、この隔離管３０８は、略水面の高さとなるように形成される。
【００２９】
曝気槽３００の内部槽３１０における底部３０４、すなわち、吸入口３０６の上部には、散気装置３１４が配置される。散気装置３１４には、ブロアポンプにより空気が供給される。ブロアポンプは、たとえば、制御盤８００内に設置され、ビニルチューブを介して散気装置３１４に空気が供給される。曝気槽３００における外部槽３１２には、内部槽３１０の散気装置３１４から放出されている泡を吸入し排出するための排出管３１６が配設されている。
この排出管３１６の上端は、泡を吸入するための排出口３１８が形成されており、排出管３１６の他端は、曝気槽３００の外部槽３１２における底部３０４を貫通し、続いて油水分離槽（図示せず）に排出されるように取付けられる。
さらに、外部槽３１２の底部３０４には、排出口３２０が形成されており、排出口３２０に連結管４０２の一端が接続され、連結管４０２は架台１２の下側を通り第一ろ過槽４００に連結されている。
曝気槽３００は、散気装置３１４から放出された泡（空気）にごみを吸着させて、排出管３１６を介してそのごみを泡ごと破棄させるように構成されている。散気装置３１４からの泡を内部槽３１０において放出させることで、泡と排出させるごみとの遭遇機会を増加させ、結果効率よく泡にごみを吸着し破棄することができるという効果がある。
【００３０】
第一ろ過槽４００は、浄化すべき汚濁水に含まれるにおいや汚濁物質をやしがら活性炭の効果により吸着する手段を構成する。
第一ろ過槽４００には、浄化すべき汚濁水が、連結管４０２を介して曝気槽３００から送られる。第一ろ過槽４００は、たとえば、直径３００ｍｍ、高さ１５００ｍｍの塩化ビニルによる円筒形の配管を利用した第一ろ過槽円筒部を含む。また、この塩化ビニルの円筒形の第一ろ過円筒部の厚さは、約１５ｍｍである。この第一ろ過槽円筒部の下部開口部の内側に円板状底部が嵌合し接合される。
第一ろ過槽４００の底部４０４の略中心部には、吸入口４０６が形成され、連結管４０２の他端が接続される。また、第一ろ過槽４００の上部の略々水面付近には、排出口４０８が形成され、吐出管４５２の一端が接続される。
第一ろ過槽４００には、活性炭が敷き詰められている。活性炭は袋詰めされており、活性炭には、たとえば、やしがら活性炭が用いられる。やしがら活性炭は、第一ろ過槽４００に対して約２１ｋｇが使用される。使用されるやしがら活性炭は、約３０ｃｍ角の比較的小さな袋に小分けすることでいくつかに袋詰めされ、それら袋詰めされたやしがら活性炭を第一ろ過槽４００内に充填する。浄化すべき汚濁水は、やしがら活性炭が充填された第一ろ過槽４００の下から上へ流される。
また、多くのやしがら活性炭を比較的小さな袋に分けて袋詰めしているので、このやしがら活性炭や第一ろ過槽４００内を洗浄する時や取り替える時等において、やしがら活性炭を容易に取り出すことができる。
【００３１】
第二ろ過槽４５０は、第一ろ過槽４００を通過後においても浄化すべき汚濁水から除去しきれなかったにおいや汚濁物質を、やしがら活性炭の効果により吸着する機能を有するものである。
第二ろ過槽４５０には、第一ろ過槽４００から送られてきた浄化すべき汚濁水が、吐出管４５２を介して送水される。第二ろ過槽４５０は、たとえば、直径３００ｍｍ、高さ１５００ｍｍの円筒形の塩化ビニルによる配管を利用した第二ろ過槽円筒部を含む。また、この塩化ビニルの円筒形の第二ろ過槽円筒部の厚さは、約１５ｍｍである。この第二ろ過槽円筒部の下部開口部の内側に円板状底部が嵌合し接合される。
第二ろ過槽４５０の上部側には、吐出管４５２が形成される。吐出管４５２の一端は、第一ろ過槽４００の上部に形成されている排出口４０８に接続される。そして、吐出管４５２の他端は、吐出口４５４が形成されており、第二ろ過槽４５０を形成している第二ろ過槽円筒部の内部における略中心部に浄化すべき汚濁水が注ぎ込まれるように下向きに形成される。また、第二ろ過槽４５０の底部４５６の略中心部には、排出口４５８が形成される。そして、排出口４５８に連結管５０２の一端が接続され、架台１２の下側を通り第一貯水槽５００に連結されている。
第二ろ過槽４５０は、第一ろ過槽４００と同様の方法によりやしがら活性炭が敷き詰められている。浄化すべき汚濁水は、第二ろ過槽４５０の上から下へ流される。第二ろ過槽４５０は、第一ろ過槽４００を通過後においても浄化すべき汚濁水から除去しきれなかったにおいや汚濁物質をやしがら活性炭の効果により吸着する機能を有するものである。
このように、第一ろ過槽４００および第二ろ過槽４５０において、下から上へそして上から下へと浄化すべき汚濁水を流すことにより、浄化すべき汚濁水が、効率的にやしがら活性炭と接触することができるという効果がある。
【００３２】
第一貯水槽５００は、フィルタハウジング部６００およびＵＦ膜部７００に送られる水量を調整する手段を構成する。
第一貯水槽５００には、第二ろ過槽４５０から送られてきた浄化すべき汚濁水が、連結管５０２を介して送水される。第一貯水槽５００は、これまで処理されてきた汚濁水を一時溜めておくために設けられる。第一貯水槽５００は、たとえば、直径３００ｍｍ、高さ１５００ｍｍの円筒形の塩化ビニルによる配管を利用した第一貯水槽円筒部を含む。また、この塩化ビニルの円筒形の第一貯水槽円筒部の厚さは、約１５ｍｍである。この第一貯水槽円筒部の下部開口部の内側に円板状底部が嵌合し接合される。
第一貯水槽５００の底部５０４の略中心部の外寄りには、吸入口５０６が形成され、吸入口５０６には連結管５０２の他端が接続される。
また、第一貯水槽５００の底部５０４には、前記吸入口５０６とは異なる箇所に排出口５０８が形成され、排出口５０８には連結管１１２の一端が接続される。
第一貯水槽５００の槽内には、オーバーフローした浄化すべき汚濁水を排出するために排出管５１０が垂直方向に立設されている。この排出管５１０の一端における排出口５１２の高さの配置は、第一貯水槽５００の貯水能力にあわせて調整される。また、排出管５１２の他端は、第一貯水槽５００の底部５０４を貫通して取付けられ、続いて、油水分離槽に排出されるように取付けられる。
第一貯水槽５００は、ラインポンプ１１０によって給水されるフィルタハウジング部６００およびＵＦ膜部７００に対して短時間に大量の水が送られることを防ぐために設けられる。すなわち、連続して大量の水がフィルタハウジング部６００およびＵＦ膜部７００に送られると、フィルタハウジング部６００に取付けられている糸状フィルタやＵＦ膜部７００に取付けられているＵＦ膜の目詰まりや故障の原因となるが、第一貯水槽５００は、フィルタハウジング部６００およびＵＦ膜部７００に送られる水量を調整している。
【００３３】
ラインポンプ１１０は、第一貯水槽５００において一時貯水された浄化すべき汚濁水をフィルタハウジング部６００およびＵＦ膜部７００に給水するために設けられる。
ラインポンプ１１０には、ラインポンプ吸込口１１４とラインポンプ吐出口１１６とが備えられている。ラインポンプ１１０のラインポンプ吸込口１１４には、第一貯水槽５００に一端が接続された連結管１１２の他端が接続される。ラインポンプ１１０のラインポンプ吐出口１１６には、連結管６０２の一端が接続される。
【００３４】
フィルタハウジング部６００には、ラインポンプ１１０から吐出されてきた浄化すべき汚濁水が、連結管６０２を介して送水される。
図１０は、フィルタハウジング部６００の断面図である。
ラインポンプ１１０のラインポンプ吐出口１１６に接続される連結管６０２の他端は、フィルタハウジング部６００の吸入口６０４に接続される。フィルタハウジング部６００の排出口６０６には、連結管７０２の一端が接続される。
フィルタハウジング部６００は、円筒状有底容器６１０の内部空間において、上部シール山６１２と下部シール山６１４との間に円筒状カートリッジ６１６が介装され、容器６１０の上部開口部６１８には、キャップ６２０が被蓋され、密封されている。
キャップ６２０と容器６１０とは、容器６１０の外周に嵌められたＶパッキン６２２により、キャップ６２０の内側と密封するように構成されている。
容器６１０の上部には、空気抜きプラグ６２４が設けられている。
【００３５】
フィルタハウジング部６００は、例えば、ろ過精度が０．４μｍの糸状フィルタが用いられる。大腸菌クラスの菌の大きさは、０．５μｍであることから、フィルタハウジング部６００は、この種の菌を取り除くために設けられる。さらに、ＵＦ膜部７００のＵＦ膜は、大きなゴミが通過するとすぐに目詰まりを起こすことから、フィルタハウジング部６００においてＵＦ膜部７００に対して比較的大きなゴミを捕獲しておくことで、ＵＦ膜が目詰まりすることを回避することができる。
【００３６】
ＵＦ（ウルトラフィルム）膜部７００には、ラインポンプ１１０により吐出されてきた浄化すべき汚濁水が連結管７０２を介して送水される。ＵＦ膜部７００の吸入口７０４には、フィルタハウジング部６００に一端が接続された連結管７０２の他端が接続される。
【００３７】
ＵＦ膜部７００は、第二貯水槽５５０内の上部の空間に配置される。また、ＵＦ膜部７００には、ＵＦ（ウルトラフィルム）膜が備えられており、たとえば、このＵＦ膜のろ過精度は、０．２μｍのＵＦ膜が使用される。
ＵＦ膜部７００の排出口７０６には、吐出管５５２の一端が接続される。また、その吐出管５５２の他端には、吐出口５５４が形成される。そして、吐出口５５４は、浄化された汚濁水が第二貯水槽５５０に注ぎ込まれるように下向きに形成される。
ＵＦ膜部７００は、フィルタハウジング部６００で処理しきれなかった極微小なゴミやにおい等を吸着する機能を有するものである。
【００３８】
第二貯水槽５５０は、ＵＦ膜部７００で浄化された汚濁水、つまり浄化水を溜めておくために設けられる。
第二貯水槽５５０には、ＵＦ膜部７００を通過してきた浄化された汚濁水が、吐出管５５２を介して送水される。第二貯水槽５５０は、たとえば、直径６００ｍｍ、高さ１５００ｍｍの円筒形の塩化ビニルによる配管を利用し第二貯水槽円筒部を含む。また、この塩化ビニルの円筒形の第二貯水槽円筒部の厚さは、約１８ｍｍである。この第二貯水槽円筒部の下部開口部の内側に円板状底部が嵌合し接合される。
上述したように、第二貯水槽５５０内の上部側には、ＵＦ膜部７００が配置されており、ＵＦ膜部７００の排出口７０６には、吐出管５５２の一端が接続されている。そして、吐出管５５２の他端には、吐出口５５４が下向きに形成されており、浄化された汚濁水が第二貯水槽５５０に注ぎ込まれるように形成される。第二貯水槽５５０の底部５５６には、排出口５５８が形成されており、連結管１２２の一端が接続されている。
【００３９】
また、第二貯水槽５５０には、水位調整器５６０が取付けられている。この水位調整器５６０には、上水道からの水を送水できるように吸水管５６２が接続されており、第二貯水槽５５０に一定の水量が確保されるようになっている。すなわち、水位調整器５６０には浮き部５６４が備えられており、第二貯水槽５５０の貯水量が増加すると浮き部５６４が上方へ移動することで上水道からの水の送水が停止するような機構が設けられており、第二貯水槽５５０の貯水量が減少すると、浮き部５６４が下方へ移動することで上水道からの水が吸水管５６２を介して送水されるような機構が設けられている。
また、第二貯水槽５５０の槽内には、オーバーフローした浄化された汚濁水を排出するために排出管５６６が垂直方向に立設されている。この排出管５６６の一端における排出口５６８の高さの配置は、第二貯水槽５５０の貯水能力にあわせて調整される。また、排出管５６６の他端は、第二貯水槽５５０の底部５５６を貫通して油水分離槽に接続され、排出管５６６を介して油水分離槽にオーバーフローした浄化された汚濁水が排出される。
【００４０】
送水ポンプ１２０は、第二貯水槽５５０に溜められている浄化水を利用するために、他所に送水できるように設けられる。
送水ポンプ１２０には、たとえば、送水ポンプ吸込口１２４と送水ポンプ吐出口１２４とが並列に並んで備えられている。送水ポンプ１２０の送水ポンプ吸込口１２４には、第二貯水槽５５０にその一端が接続された連結管１２２の他端が接続される。
そして、送水ポンプ１２０の送水ポンプ吐出口１２４には、排水管１２８の一端が接続され、浄化水を再利用する場所や機器に送水される。連結管１２２は、架台１２の下側を通るように形成される。
【００４１】
次に、本発明にかかる排水浄化装置１０における浄化すべき汚濁水の制御方法について説明する。
油水分離槽（図示せず）、第一貯水槽５００および第二貯水槽５５０には、各貯水槽内の水位を検知するための水位検知センサが取付けられる。各貯水槽内において、浄化すべき汚濁水または浄化された汚濁水の量により、吸水ポンプ１００およびラインポンプ１１０が駆動することで、各貯水槽内の水位が調整される。各ポンプの駆動制御は、制御盤８００において管理されている。以下、各処理槽内の浄化すべき汚濁水または浄化された汚濁水の量に応じた制御方法について述べる。
（１）油水分離槽、第一貯水槽５００および第二貯水槽５５０のそれぞれの貯水槽が一杯の場合は、吸水ポンプ１００およびラインポンプ１１０は、駆動しない。各ポンプが駆動することで、第一貯水槽５００および第二貯水槽５５０に貯水されている浄化すべき汚濁水および浄化された汚濁水があふれるためである。
（２）油水分離槽および第一貯水槽５００が一杯で、かつ第二貯水槽５５０が空の場合は、ラインポンプ１１０が駆動することにより、第一貯水槽５００に貯水されている浄化すべき汚濁水が送水されて、第ニ貯水槽５５０に浄化された汚濁水が供給されるとともに、接続されている吸水管５６２を介して上水道の水が供給される。
また、第一貯水槽５００が一杯のときは、吸水ポンプ１００は駆動しないが、第二貯水槽５５０へ浄化すべき汚濁水を給送することで第一貯水槽５００の浄化すべき汚濁水の量が減少してくると、吸水ポンプ１００が駆動し、油水分離槽における浄化すべき汚濁水を排水浄化装置１０に供給する。
（３）油水分離槽、第二貯水槽５５０が一杯で、かつ第一貯水槽５００が空の場合は、吸水ポンプ１００が駆動して、排水浄化装置１０に浄化すべき汚濁水を給送する。吸水ポンプ１００は、第一貯水槽５００が一杯になるまで、駆動する。
（４）油水分離槽が一杯で、かつ第一貯水槽５００および第二貯水槽５５０が空の場合は、吸水ポンプ１００が駆動して、排水浄化装置１０に浄化すべき汚濁水を給送する。そして、第一貯水槽５００が一杯になると、ラインポンプ１１０が駆動し、第二貯水槽５５０に浄化すべき汚濁水を供給する。
ラインポンプ１１０は、第二貯水槽５５０が一杯になるまで駆動し、第二貯水槽５５０が一杯になるとラインポンプ１１０は停止する。
吸水ポンプ１００は、第一貯水槽５００が一杯になるまで駆動し、第一貯水槽５００が一杯になると停止する。
（５）油水分離槽が空でかつ第一貯水槽５００および第二貯水槽５５０が一杯の場合は、第一貯水槽５００および第二貯水槽５５０が一杯なので、吸水ポンプ１００およびラインポンプ１１０が共に駆動しない。
（６）油水分離槽および第二貯水槽５５０が空でかつ第一貯水槽５００が一杯の場合は、油水分離槽が空でかつ第一貯水槽５００が一杯なので、吸水ポンプ１００は、駆動しない。また、第二貯水槽５５０が空であるので、ラインポンプ１１０が駆動し、第一貯水槽５００に貯水されている浄化すべき汚濁水が給送される。よって、第ニ貯水槽５５０に浄化された汚濁水が供給されるとともに、接続されている吸水管５６２を介して上水道の水が供給される。
（７）油水分離槽および第一貯水槽５００が空でかつ第二貯水槽５５０が一杯の場合は、油水分離槽が空なので吸水ポンプ１００は駆動しない。また、第一貯水槽５００が空でかつ第二貯水槽５５０が一杯なので、ラインポンプ１１０も駆動しない。
（８）油水分離槽、第一貯水槽５００および第二貯水槽５５０のすべてが空の場合は、吸水ポンプ１００およびラインポンプ１１０が共に駆動しない。第二貯水槽５５０には、接続されている吸水管５６２を介して上水道の水が供給されることで、常にいくらか貯水されるように制御される。
【００４２】
本発明の実施の形態にかかる排水浄化装置の分離槽は、第一分離槽２００および第二分離槽２５０で構成されているが、それに限られるものではなく、第一分離槽２００のみで構成されてもよく、第二分離槽２５０のみで構成されてもよい。さらに、浄化すべき汚濁水の汚濁の度合いに応じて適宜分離槽を増加させてもよい。
また、第二分離層２５０において使用されるフィルタパック２６４は、２種類のフィルタを用いて構成されているが、それに限られるものではなく、１種類のフィルタにより構成されていてもよいし、２種類以上のフィルタにより構成されていてもよい。
【００４３】
本発明の実施の形態にかかる排水浄化装置のフィルタ部は、フィルタハウジング部６００およびＵＦ膜部７００の２つで構成されているが、それに限られるものではなく、フィルタハウジング部６００のみで構成されてもよいし、ＵＦ膜部７００のみで構成されてもよい。さらに、浄化すべき汚濁水の汚濁の度合いに応じて適宜フィルタ部に用いられるフィルタの種類を変化させたり、また、フィルタ部に用いられるフィルタの量を増加させてもよい。さらに、フィルタハウジング部６００を増加させたり、ＵＦ膜部７００の数を増加させてもよい。
【００４４】
また、本発明の実施の形態にかかる排水浄化装置には、殺菌電極を備える殺菌槽を別途追加してもよい。この殺菌槽を設けることで、フィルタ部において除去しきれない菌類を除去することが可能となることから、衛生面において、高い浄化精度を求められるといった用途に対して使用することができる。
【００４５】
さらにまた、本発明の実施の形態にかかる排水浄化装置において、第一ろ過槽４００および第二濾過槽４５０に充填されている活性炭を洗浄するために、第二貯水槽５５０に貯蓄されている浄化された汚濁水を利用してもよい。そのためには、第二貯水槽５５０から第一ろ過槽４００および第二ろ過槽４５０に上述した配管とは異なる配管と給水手段を別途備え、それら配管と給水手段を用いて、第二貯水槽５５０に貯水されている浄化された汚濁水を第一ろ過槽４００および第二ろ過槽４５０に給水することで、第一ろ過槽４００および第二ろ過槽４５０内に充填されている活性炭の洗浄を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
この発明にかかる排水浄化装置は、たとえば工場等からの産業排水を浄化し、さらに、再利用するという用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明にかかる排水浄化装置の平面図である。
【図２】この発明にかかる排水浄化装置の側面図である。
【図３】この発明にかかる排水浄化装置の架台の斜視図である。
【図４】この発明にかかる排水浄化装置の架台の平面図である。
【図５】この発明にかかる排水浄化装置の配管の接続状態を示した図解図である。
【図６】この発明にかかる排水浄化装置の水平方向の断面図である。
【図７】排水槽と第一処理槽円筒部との接合方法を示した図解図である。
【図８】各処理槽における処理槽円筒部と底部の接合方法を示した図解図である。
【図９】フィルタパックの取付方法を示した図解図である。
【図１０】フィルタハウジング部の断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 排水浄化装置
１２ 架台
１４ 蓋部
１６ 処理槽固定具
１８ 積載部
２０ 脚部
２２ 給水手段設置台
２４ 開口穴
２６ 分離槽エリア
２８ 曝気槽エリア
３０ ろ過槽エリア
３２ 貯水槽エリア
３４ 給水手段設置エリア
１００ 吸水ポンプ
１０２ 吸水ポンプ吸込口
１０４ 吸水ポンプ吐出口
１０６ 吸水管
１０８ 連結管
１１０ ラインポンプ
１１２ 連結管
１１４ ラインポンプ吸込口
１１６ ラインポンプ吐出口
１２０ 送水ポンプ
１２２ 連結管
１２４ 送水ポンプ吸込口
１２６ 送水ポンプ吐出口
１２８ 排水管
２００ 第一分離槽
２０２ 吐出管
２０４ 吐出口
２０６ 排出管
２０８ 排出口
２１０ 底部
２１２ 排出槽
２１４ 排出槽開口部
２１６ 排出槽吸入部
２１８ 排出口
２２０ 第一処理槽円筒部
２２２ 塩化ビニル
２５０ 第二分離槽
２５２ 吐出管
２５４ 吐出口
２５６ 底部
２５８ 排出口
２６０ フィルタ支え部
２６２ フィルタ取付穴
２６４ フィルタパック
２６６ 第一フィルタ
２６８ 第二フィルタ
２７０ 排出管
２７２ 排出口
３００ 曝気槽
３０２ 連結管
３０４ 底部
３０６ 吸入口
３０８ 隔離管
３１０ 内部槽
３１２ 外部槽
３１４ 散気装置
３１６ 排出管
３１８ 排出口
３２０ 排出口
４００ 第一ろ過槽
４０２ 連結管
４０４ 底部
４０６ 吸入口
４０８ 排出口
４５０ 第二ろ過槽
４５２ 吐出管
４５４ 吐出口
４５６ 底部
４５８ 排出口
５００ 第一貯水槽
５０２ 連結管
５０４ 底部
５０６ 吸入口
５０８ 排出口
５１０ 排出管
５１２ 排出口
５５０ 第二貯水槽
５５２ 吐出管
５５４ 吐出口
５５６ 底部
５５８ 排出口
５６０ 水位調整器
５６２ 吸水管
５６４ 浮き部
５６６ 排出管
５６８ 排出口
６００ フィルタハウジング部
６０２ 連結管
６０４ 吸入口
６０６ 排出口
６１０ 円筒状有底容器
６１２ 上部シール山
６１４ 下部シール山
６１６ 円筒状カートリッジ
６１８ 上部開口部
６２０ キャップ
６２２ Ｖパッキン
６２４ 空気抜きプラグ
７００ ＵＦ膜部
７０２ 連結管
７０４ 吸入口
７０６ 排出口
８００ 制御盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水を浄化するための排水浄化装置であって、
排水を貯留している油水分離槽から排水を給水する第一給水手段と、
前記第一給水手段により給水された排水に含まれる浮上油を分離するための分離槽と、
前記分離槽からの排水を曝気するための曝気槽と、
前記曝気槽からの排水をろ過するための、活性炭を充填させたろ過槽と、
前記ろ過槽からの排水を貯水するための第一貯水槽と、
前記第一貯水槽で貯水された排水を給水するための第二給水手段と、
前記第二給水手段により給水された排水をさらにろ過するためのフィルタ部と、
前記フィルタ部からの排水を貯水するための第二貯水槽と、
前記第二貯水槽で貯水された排水を給水するための第三給水手段とを含み、
前記第一給水手段、前記分離槽、前記曝気槽、前記ろ過槽、前記第一貯水槽、前記第二給水手段、前記フィルタ部、前記第二貯水槽および前記第三給水手段を接続する配管機構を備え、
前記第一給水手段、前記分離槽、前記曝気槽、前記ろ過槽、前記第一貯水槽、前記第二給水手段、前記フィルタ部、前記第二貯水槽および前記第三給水手段を一体に形成するために、地面よりある一定の距離を確保した架台を備えることを特徴とする排水浄化装置。
【請求項２】
前記第二貯水槽および前記ろ過槽の間には、前記配管機構とは異なる洗浄用配管と、
前記第二貯水槽から前記ろ過槽へ前記第二貯水槽に貯水された排水を給水するための第四給水手段を備え、
前記ろ過槽に充填されている活性炭を洗浄することを可能とすることを特徴とする、請求項１に記載の排水浄化装置。
【請求項３】
前記排水浄化装置は、
前記殺菌電極を備える殺菌槽を含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の排水浄化装置。
【請求項４】
前記分離槽、前記曝気槽、前記ろ過槽、前記第一貯水槽、前記第二貯水槽は、円筒形の塩化ビニル配管により形成されることを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の排水浄化装置。
【請求項１】
排水を浄化するための排水浄化装置であって、
排水を貯留している油水分離槽から排水を給水する第一給水手段と、
前記第一給水手段により給水された排水に含まれる浮上油を分離するための分離槽と、
前記分離槽からの排水を曝気するための曝気槽と、
前記曝気槽からの排水をろ過するための、活性炭を充填させたろ過槽と、
前記ろ過槽からの排水を貯水するための第一貯水槽と、
前記第一貯水槽で貯水された排水を給水するための第二給水手段と、
前記第二給水手段により給水された排水をさらにろ過するためのフィルタ部と、
前記フィルタ部からの排水を貯水するための第二貯水槽と、
前記第二貯水槽で貯水された排水を給水するための第三給水手段とを含み、
前記第一給水手段、前記分離槽、前記曝気槽、前記ろ過槽、前記第一貯水槽、前記第二給水手段、前記フィルタ部、前記第二貯水槽および前記第三給水手段を接続する配管機構を備え、
前記第一給水手段、前記分離槽、前記曝気槽、前記ろ過槽、前記第一貯水槽、前記第二給水手段、前記フィルタ部、前記第二貯水槽および前記第三給水手段を一体に形成するために、地面よりある一定の距離を確保した架台を備えることを特徴とする排水浄化装置。
【請求項２】
前記第二貯水槽および前記ろ過槽の間には、前記配管機構とは異なる洗浄用配管と、
前記第二貯水槽から前記ろ過槽へ前記第二貯水槽に貯水された排水を給水するための第四給水手段を備え、
前記ろ過槽に充填されている活性炭を洗浄することを可能とすることを特徴とする、請求項１に記載の排水浄化装置。
【請求項３】
前記排水浄化装置は、
前記殺菌電極を備える殺菌槽を含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の排水浄化装置。
【請求項４】
前記分離槽、前記曝気槽、前記ろ過槽、前記第一貯水槽、前記第二貯水槽は、円筒形の塩化ビニル配管により形成されることを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の排水浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−７４５（Ｐ２００７−７４５Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８２５３４（Ｐ２００５−１８２５３４）
【出願日】平成１７年６月２２日（２００５．６．２２）
【出願人】（５０５２３５８８６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２２日（２００５．６．２２）
【出願人】（５０５２３５８８６）
【Ｆターム（参考）】
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