浄化槽セット及び浄化装置セット並びに排水浄化処理方法
【課題】この発明は、浄化槽及び浄化装置を容易迅速に組み立て得ること、及び排水処理性能抜群の浄化装置を得ることを目的としたものである。
【解決手段】この発明は、下記断熱板を用いて、底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を組み立てることを特徴とした浄化槽セットにより、目的を達成した。
１．発泡合成樹脂板を芯板とすること。
２．芯板の表裏両面に強化繊維を原糸とするメッシュ又は強化繊維の原糸を含む繊維メッシュを被着すること。
３．繊維メッシュに、セメントモルタルを被着すること。
４．底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を槽状にする組立てる際に、その当接部は水密に接着固定すること。
【解決手段】この発明は、下記断熱板を用いて、底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を組み立てることを特徴とした浄化槽セットにより、目的を達成した。
１．発泡合成樹脂板を芯板とすること。
２．芯板の表裏両面に強化繊維を原糸とするメッシュ又は強化繊維の原糸を含む繊維メッシュを被着すること。
３．繊維メッシュに、セメントモルタルを被着すること。
４．底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を槽状にする組立てる際に、その当接部は水密に接着固定すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、処理すべき汚水（以下「排水」という）を、流動中に嫌気性菌処理及び好気性菌処理して、有機物を分解すると共に、無機物を分離して浄水の際使用する浄化槽セット及び浄化装置セットの提供を目的とした浄化槽セット及び浄化装置セット並びにこれを用いた排水浄化処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来組立式浄化槽としては、ボックスカルバートを連結する形式の浄化槽が提案されており、大きな浄化槽又は処理槽としては現場でコンクリート槽を構築する現場施工が知られている。
【０００３】
またプレート部と、フランジ部を組み立てて、分離槽、触媒ばっ気槽、沈澱槽を併設する浄化槽も知られている。
【０００４】
その他パネル組立式浄化槽も提案されているが、充填材、散気管その他をセットした浄化装置のセットは知られていない。
【特許文献１】実用新案登録第２５５３６６４号
【特許文献２】特開平７−１３９０２２
【特許文献３】特開平６−４９０
【特許文献４】アメリカ特許公開２００４−００６０８５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来提案されている組立浄化槽は、多岐多様であって、夫々特徴があるが、一般的に耐震強度を十分考慮した槽は、重量が大きくて、取扱いに大型機械を必要とし、比較的重量の小さい槽は小型であって、取扱い容易であるが容量が小さくなり、又は耐震強度が不十分になり勝ちである。前記は何れも使用部材は工場製産であって、現場組み立てを基本としているので、取扱いの容易性と、強度保持の要請とは、往々相反する場合がある。更に引っ張り強度、曲げ強度は有るとしても、容易に変形したり、上下方向の加圧に耐えられない場合は使用上問題点を生じるおそれがあった。
【０００６】
従来知られているコ字形状をした上下一対のカルバートブロックを結合して夫々縦連結孔に挿通したＰＣ鋼体で締め付け固定したボックスカルバートを所定数並列した組立式浄化槽が知られているが、通常鉄筋コンクリート製である為に、比重が大きく（例えば比重４〜６位）、クレーンなどを用いなければ、運搬、移動が困難である（特許文献１）。従って現場組み立てで殆ど人力だけでは組み立てできない作業が多い問題点がある（特許文献１）。
【０００７】
次にプレート部と、この周囲に形成したフランジ部からなるパネル基体のフランジ部を当接固定し、又はコーナーアングルを介してプレート部を接続する組立浄化槽が知られている（特許文献２）。前記組立浄化槽は、強度的には十分であると推定され、比較的軽量（例えば薄金属板）であるが、断熱性については考慮されていない。
【０００８】
この種浄化槽による排水処理は、殆ど好気性菌による処理であるから、排水温度は好気性菌の繁殖温度（例えば２０℃〜３０℃）が好ましいが、前記パネルは薄い金属板であると推定されるので、気温に左右されない恒温保持がむつかしい問題点があり、また隣接槽の水量と著しい相違ができる場合には、水圧による変形が考えられるなどの問題点がある。
【０００９】
また四周にフランジを形成した単位パネルを浄化処理容量に応じてフランジ部を順次接合して箱型の浄化槽を構成し、この浄化槽の内部を中仕切パネルによって分離するパネル組立式浄化槽が知られている（特許文献３）。前記パネル構造の浄化槽は、運搬、組立等に利点があるが、前記特許文献２と同様に断熱性が低く、かつ水圧により変形を生じる恐れがあるなどの問題点がある。前記変形については、適当なアングル材により補強することができるが、断熱性については記載がなく、暑い地域又は寒冷地では特別の配慮を要する。
【００１０】
次に外側板及び仕切板のパネル材としてステンレススチールを用いた発明も提案されている（特許文献４）。この発明の場合も断熱性について考えられていない。従って地中に埋設するか、恒温手段を講じないと、好気性菌の最良の繁殖温度を得ることができない問題点があった。
【００１１】
前記のように、従来知られている組立方式の浄化槽については、断熱性に欠けるので気候温暖な場所か、地中へ埋めて使用するか又は恒温手段（加熱又は冷却）を付加しなければ、十分の機能を発揮し得ない問題点があった。
【００１２】
また現場施工の鉄筋コンクリート壁による浄化槽においては、施工から完成までの時間が長時間（例えば１ヶ月）掛かるのみならず、施工技術の均一性が保たれない為に処理能力の相違を生じるおそれがあるなどの問題点があった。
【００１３】
従来広く使用されている鉄筋コンクリート壁を構築する方式においては、十分の壁圧と、強度（鉄筋量）を考慮し、地震その他地圧などにも耐え得るようになっているが、従来の組立式浄化槽において、地中埋設方式で地震その他の外力を考慮したものは見当たらない。
【００１４】
また組立方式においては、工場生産したセットを、使用場所へ運ぶ為に、比較的嵩張らず、かつ軽量である必要があるが、一般に強度増強については、金属を多用する為に、重量が大きくなり、曲げ応力に対応する為に壁厚を増加すれば、全重量が多大になる問題点があった。
【００１５】
また組立ての必要上、組立作業は人力により容易にできることが望ましいが、重量が大きくなると、主要壁は機械により取り扱う必要が生じるなどの問題点もあった。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明は、発泡合成樹脂板を芯材（厚い芯材）として、その表裏に強化繊維メッシュを被着すると共に、前記強化繊維メッシュの外側へセメントモルタルを被着したので、軽量（例えば比重０．０６〜０．１０）、強靱で曲げ耐力の大きい壁板を用いたので、軽量、強靱で曲げ応力にも地震にも十分の耐力を有し、かつ作業性のよい浄化槽セットを得たのである。
【００１７】
然して耐蝕性があることは勿論、恒温性（断熱性が大きい）があり、下水（汚水）の微生物処理には、最適の条件を容易に実現することができる。
【００１８】
即ちこの発明は、下記断熱板を用いて、底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を組み立てることを特徴とした浄化槽セットである。
【００１９】
１．発泡合成樹脂板を芯板とすること。
【００２０】
２．芯板の表裏両面に強化繊維を原糸とするメッシュ又は強化繊維の原糸を含む繊維メッシュを被着すること。
【００２１】
３．繊維メッシュに、セメントモルタルを被着すること。
【００２２】
４．底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を槽状にする組立てる際に、その当接部は水密に接着固定すること。
【００２３】
次に、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板には予め管類の挿通孔を設け、又は管類の挿通孔の位置及び直径を記載するものであり、発泡合成樹脂板は、発泡ウレタン又は発泡スチロールよりなる独立気泡の成形板としたものである。
【００２４】
また、強化繊維は、アラミド繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、炭素繊維又は超高分子量ポリエチレン繊維としたものであり、セメントモルタルは、セメントと砂とに水を加えたモルタル又はセメントとアクリルのモルタルとしたものであり、発泡合成樹脂板を芯板とし、該芯板の表裏にＦＲＰを層着してなる断熱板により、底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を槽状に組み立てることを特徴とした浄化槽セットである。
【００２５】
また、芯板の厚さは３ｃｍ〜２５ｃｍとし、モルタルの厚さは１ｃｍ〜３ｃｍとし、芯板の比重は０．０１〜０．０９とし、側板の比重は０．０５〜０．１０としたものである。
【００２６】
次に他の発明は、請求項１又は７記載の浄化槽セットに、放流管、散気管、接触材、濾材、汚泥返送管及び集中樋を組み合わせたことを特徴とする浄化装置セットである。
【００２７】
また、請求項８記載の浄化装置セットを組み立てて設置した浄化装置を使用して排水を微生物で浄化処理する方法において、排水を沈澱分離槽に流入させて沈澱させ、この沈殿物を嫌気性菌で処理させ、その処理水を曝気槽に流入させて好気性菌で処理した後、沈澱槽で沈澱させ、沈澱槽の泥の一部は沈澱分離槽に戻し、残部は処理し、上澄水は消毒槽に導き、消毒して放流することを特徴とした排水浄化処理方法であり、請求項８記載の浄化装置セットを組み立てて設置した浄化装置を使用して排水を微生物で浄水処理する方法において、浄化装置内の処理水の水温センサー及び溶存酸素濃度センサー並びにｐＨセンサーの各出力を自動制御装置に入力し、前記水温、溶存酸素濃度及びｐＨを設定値に自動制御することを特徴とした排水浄化処理方法であり、設定値は処理水の水温を２０℃〜３０℃とし、溶存酸素濃度を０．５ｍｇ／Ｉ〜３ｍｇ／Ｉとし、ｐＨを５〜７としたものである。
【００２８】
この発明は、発泡合成樹脂板を芯板とし、該芯板の両側に強化繊維メッシュを被着し、強化繊維メッシュの外側にセメントモルタルを被着し、又はＦＲＰの薄板を被着したので、相当の厚さ（例えば５ｃｍ以上）にも拘わらず軽量で、断熱性があり、化学的安定性、耐候性及び耐圧性（側壁）を備えており、かつ組立て容易であるなどの特質がある。
【００２９】
この発明における芯板の厚さは、処理すべき排水の貯留量により異なるが、例えば１日１ｔ〜２ｔの処理ならば厚さ５ｃｍで十分であり、１０ｔ〜２０ｔの処理量ならば、１０ｃｍ〜２０ｃｍとする。またモルタルの厚さにしても、前者（１日１ｔ〜２ｔ）の場合は１ｃｍ〜１．５ｃｍとし、後者（１日１０ｔ〜２０ｔ）の場合は、２ｃｍ〜３ｃｍとする。前記においてモルタル層に代えてＦＲＰを使用する際の芯板の厚さは３ｃｍでもよい。
【００３０】
また断熱性については、外気が０℃以下又は３０℃以上になる日が、１ヶ月以上も続く可能性があれば、厚さ１０ｃｍ〜２０ｃｍが好ましい。然し乍ら通常の排水温度は１５℃以上が普通であり、反応熱も考慮すれば、排水の処理温度はほぼ２０℃を越えると思われるので、壁厚は外気温に影響を受けない程度の断熱性が期待できる１０ｃｍ以上が好ましい。
【００３１】
前記は、処理槽の８０％以上が地上に露出している場合であるが、処理槽が殆ど地中へ入る埋設型であるならば、外気温の影響は少なく、処理温度に関する壁厚の考慮は不必要であり、強度上必要な寸法とする。またモルタルの厚さは強度及び耐化学性を求めるものであり、厚さ１ｃｍ以上あれば目的を達成するが、大型（例えば容量５ｔ以上）を考慮すれば、厚さ２ｃｍ以上が好ましい。
【００３２】
次に底板、側板等の比重は、芯板の発泡率によって異なるが、壁板の比重０．０５〜０．１０を基本とし、壁厚によっても異なるが、比重０．０５〜０．０９が強度、断熱性及び取扱いの容易性から好ましい。
【００３３】
この発明に用いる強化繊維としては、前記のとおりであるが、この中でもガラス繊維、ナイロン繊維、炭素繊維などによるメッシュが使用される。またポリエチレン繊維などのメッシュに、前記強化繊維を編網（５％〜２０％含ませる）することがある。前記メッシュは、芯板の強化と共に、セメントモルタルの付着性の向上を目的としたものである。即ち芯板に、強化繊維メッシュを被着し、その外側へセメントモルタルを被着すれば、硬度はもとより、引っ張り、曲げ、圧縮の何れについても強化された壁板となり、セメントモルタルの外層で発泡ポリウレタン又は発泡スチロールの芯板であるから、耐化学性も大きいからである。また経年変化もしないので、地中埋設はもとより、地上設置（又は一部地上露出）の処理槽であっても半永久的に耐久性が認められる。
【００３４】
前記において、芯板の裏面（槽内側）に強化繊維としてカーボンメッシュを使用した壁板を好気性菌による処理槽に用い、前記カーボンメッシュに電極を接続し（例えば銀箔を電極とする）、前記電極にリード線の一端を接続し、リード線の他端にプラグを接続しておけば、このプラグを電源と接続することにより、前記カーボンメッシュを加熱することができる。この場合におけるカーボンメッシュは、加温の上限を決めることができるので、例えば３０℃を上限としておけば、加温過多を生じるおそれはない。
【００３５】
前記において、好気性菌の微生物処理槽に温度センサーを設置し、前記カーボンメッシュの電源をＯＮ、ＯＦＦすれば、前記微生物処理槽の温度を設定温度（例えば２０℃〜２５℃）の恒温に保つことができる。
【００３６】
前記考慮は、外気温度が１０℃以下になり、処理すべき排水温度が２０℃以下になる場合などに特に有効である。例えば、好気性菌の繁殖の最良温度が２５℃の場合に、外気温度が１０℃以下になると処理水温も２０℃以下となる場合があるが、前記恒温手段によって処理水温を２５℃の恒温に保つことにより、微生物の能力を十分発揮させることができる。
【００３７】
前記発明において、底板、側板などの浄化槽の構成板の製造については、専ら発泡合成樹脂板を芯板とし、芯板の表裏両面に、繊維メッシュ及びセメントモルタルを順次層着し、一体化して壁板を製造したが、次のような製造方法も可能である。
【００３８】
即ちセメントモルタル板（繊維メッシュで裏打ちしたセメントモルタル板）又はＦＲＰを、側板などの形状に切断し、所定の間隔を保って固定することにより発泡型を作り、この発泡型内に発泡合成樹脂液を挿入した後、閉塞し、加温（例えば１００℃）又は加温することなく常温発泡させれば、前記発泡型内へ合成樹脂発泡体が充填され、セメントモルタル板と、発泡合成樹脂とが一体化され、必要な底板、側板、仕切板及び頂板を容易かつ確実に製造することができる。
【００３９】
前記発明においては、発泡合成樹脂を芯板とし、その表裏面にセメントモルタル又はＦＲＰなどの補強層を設けたが、断熱性を必要としない地域（例えば年間を通し、０℃以下にも３０℃以上にもならない地域）では、発泡合成樹脂を用いることなく、ＦＲＰの単独又は他の合成樹脂板との積層板を用いて、浄化槽の底板、側板、仕切板及び頂板を成型し、これを組み立てて浄化槽とすることができる。
【００４０】
前記において、ＦＲＰの成型板のみを使用する場合には、要所（力の掛かる位置又は接合部）の壁厚を増大し、又は補強手段を用いることが必要であるが、その外形は、原則的に前記と同一である。
【発明の効果】
【００４１】
この発明は、浄化槽の底板又は側板等の組立てにより浄化槽を作ることができるので、通常の大きさならば、１日で組み立てることができる。また大容量（例えば１日１０ｔ〜２０ｔ処理）であっても、３人〜５人の作業員１日〜２日で組立てを完了することができる。また組立てに際し、１人〜２人で持ち運び困難な程重い板は殆どなく、組立ての固定部は接着又はねじ止めであるから、作業上重労働にならないなどの諸効果がある。
【００４２】
また各部材は工場製産であるから、精度が高く、誰が組み立てても高精度の均一浄化槽ができる。
【００４３】
更に外気の影響が少ないので、浄化槽内は、恒温を保ち易く、好気性菌の繁殖の最良温度を常に保有させることができるので、高い効率で高度の浄化処理ができる効果がある。
【００４４】
またこの発明の浄化装置セットによれば、組立てにより、浄化装置を容易かつ高精度で完成させることができる効果がある。
【００４５】
この発明のセットを利用すれば、作業者に高度の熟練は不必要であり、説明書に忠実に組み立てれば、使用者自ら浄化槽又は浄化装置を組み立てることができる。また家屋建設請負業者が、家屋の建設と同時に、排水処理装置の設置を請負い、高精度の排水処理装置を設置することもできるなどの諸効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
この発明は、厚さ１５ｃｍの発泡ウレタン（比重０．０５）の表裏両面にカーボンメッシュを夫々被着し、該カーボンメッシュの外側へセメントモルタル層を厚さ２ｃｍに被着し、全体を比重０．０８の素材板を得た。
【００４７】
そこで前記素材板により形成した底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を当接固着して（合成樹脂接着剤使用）浄化槽とする。この浄化槽には、頂板及び仕切板に必要な管理口及びパイプ挿通孔が設けてある。
【００４８】
前記において、汚水の流入管、浄水の放流管及び連通管を夫々の壁板孔に挿通固定し、処理槽の一部へ曝気管を設置し、頂板の管理口に蓋を被冠すれば、この発明の処理装置ができる。
【００４９】
前記処理装置の一側から排水を流入させ、沈澱槽で沈澱させると共に、嫌気性菌により処理し、ついで上澄水を接触曝気槽に導き、曝気して好気性菌により浄化処理した後、上澄水を消毒して放流する。一方、沈澱汚泥の一部は、前記沈澱槽に戻して嫌気性菌で処理し、残部は取り出して処理する。沈澱槽の沈殿物は無機物（砂など）が主であり、そのまま廃棄できる。
【００５０】
前記において、ｐＨセンサー、温度センサーを設置し、処理水のｐＨを６付近に調製し、温度を２０℃〜２５℃に調製して、嫌気性菌及び好気性菌の最良の環境にすることにより、処理効率及び浄化度を向上させる。
【実施例１】
【００５１】
この発明の実施例を図１、２、３に基づいて説明する。この発明の素材板は底板、側板、仕切板及び頂板の夫々の形状に発泡ポリウレタンＰを成形し、該発泡ポリウレタンＰの外壁へカーボンメッシュＣを被着し、ついで前記カーボンメッシュＣの外側へ、セメントモルタル層Ｓを設ける。セメントモルタル層Ｓは例えばセメント１に対し、砂３の割合とし、これに水を入れて泥状とし、塗布又は吹きつけにより被着する。前記発泡ポリウレタンＰの厚さは１５ｃｍとし、セメントモルタル層Ｓの厚さは２ｃｍとする。この寸法は製造すべき浄化槽の容量及び求める強度並びに断熱性能により夫々設計する。工場生産に際しては、数種製造し、設置要請に応じ対応する。
【００５２】
前記底板１は平板とし、前後の側板２，２及び左右の側板３，３，４，４の下端部と接合させるようにしてある。また仕切板５，６は、下部を逆台形状に突出した仕切板５と、方形の仕切板６の二種類とする。また頂板７には、予め数個の孔７ａ，７ａを設けてある。前記側板４の下端部の空隙は、側板と同質の充填材４ａで塞ぐようにする。
【００５３】
前記底板上へ前後側板２，２と、左右側板３，４を立設し、各側板２，３，４の下縁及び側縁に合成樹脂接着剤を塗布して接着すれば、直方体状の浄化外槽９ができる。ついで仕切板４，５を設置して、頂板７を被冠すれば、この発明の組立て浄化槽１０が完成する。前記頂板７の孔７ａ，７ａには、蓋８，８を被冠する。
【００５４】
前記実施例の底板１は、例えば幅１．８ｍ、長さ３．２ｍ、厚さ０．２ｍである。また側板は、例えば高さ２．１ｍ、幅１．８ｍであって、浄水容量は４ｍ３〜６ｍ３で、通常家庭（４名〜５名）用として適当である。
【００５５】
前記のように、この発明においては、底板１上へ、前後側板２，２と、左右側板３，４を立設固定（当接部を接着）し、ついで仕切板５，６を固定すると共に、曝気管、各種通水管、その他必要な器機を設置すればよいので、作業員２〜４名で１日で組み立てることができる。
【００５６】
因みに前記前後側板の大きさを次のようにすれば、その重量は次のようにして計算できる。即ち幅１．８ｍ、高さ２．１ｍ、厚さ０．２ｍとすれば、その体積は０．９ｍ３となる。そこで比重を０．０８とすると、重量は７２ｋｇとなるので、２名の作業員によれば、容易に取り扱うことができる。
【００５７】
前記は側板の比重を０．０８とした場合であり、側板の比重を０．０５とすれば、重量は４５ｋｇとなる。前記のように、標準的大きさの側板の重さは７２ｋｇ〜４５ｋｇであるから、作業員２人ならば容易に持ち運び及びセットを用いた組立てができる。
【００５８】
次に図３の実施例において、発泡ポリウレタンＰの内面側（槽の内側）へカーボンメッシュＣを被着し、その上面の左右両側へ銀箔４０ａ、４０ｂを層着し、前記銀箔（電極）４０ａ、４０ｂにリード線４１、４１を接続し、リード線４１、４１へプラグ４２を接続する。
【００５９】
前記プラグ４２を電源コンセント（図示してない）へ接続すれば、前記カーボンメッシュに通電し、発熱するので、槽内を加温することができる。
【００６０】
前記カーボンメッシュは、定電圧（例えば１００ｖ）で、低温加熱（例えば３０℃）用に作ることができるので、これを利用すれば、過熱を生じるおそれなく、かつ火災その他カーボンメッシュの過熱による不慮の事故を生じるおそれもない。
【００６１】
前記は強化繊維をそのまま発熱シートに利用するもので、価格上昇も殆どないなどの利点がある。
【実施例２】
【００６２】
この発明の浄化装置の実施例を図４，５，６，７，８，９について説明する。前記実施例１の浄化槽セットの組立て時の仕切板５，６の組立て時に、前後側板２，２へ排水の流入管１１、放流管１２を夫々設置する。この場合に側板２，２の適所へ穿孔し、これに案内筒１３を嵌挿し、案内筒１３へ前記流入管１１、放流管１２を夫々挿通固定する（図７（ｂ））。
【００６３】
次に第１沈澱槽１４と第１曝気槽１５に汚泥返送管１６を架設し、第１曝気槽１５と、第２曝気槽１７へ多数の散気管１８，１８を架設する。図７中１９は沈澱槽、２１は越流堰、２２は消毒槽、２９は移流スロット、３８は越流堰であって、前記により処理装置２０を構成している。前記第１、第２曝気槽１５，１７へ接触材（例えばハニカム）を充填する。
【００６４】
前記において、沈澱槽１９の上方には、スカムバッフル２３と集水樋２４、消毒筒２５、バッフル２６が夫々設けられている（図８（ｂ））。
【００６５】
次に前記処理装置２０を使用する排水処理の概要を図６、７に基づいて説明すると、家庭用排水は矢示３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６のように流動しつつ処理される。
【００６６】
前記実施例を図７により説明すると、矢示３０のように第１沈澱槽１４に入った排水は、ここに滞留して、比重の大きい汚水が沈澱すると共に、嫌気性菌によりアンモニアを硝化分解された後、第２沈澱槽２７に入り、濾過槽２８を経て第１曝気槽１５へ入り、ついで第２曝気槽１７に入る。前記濾過槽２８において、大型固形物を濾過した後、曝気槽１５，１７で好気性菌により、有機物を分解処理され、急速に浄化される。前記曝気槽１５，１７には、充填材（例えばハニカムコア）を入れて接触面積を増加して、浄水効率を向上させる。
【００６７】
前記における好気性菌の処理は、処理水を恒温（例えば２０℃〜２５℃）に保つことによって高い浄水効率で確実に処理される。実験の結果によれば汚水は表１のように、通常の工業用水以上に浄化される。
【表１】
【００６８】
前記のように、原水の汚染度の変化に拘わらずほぼ安定した浄化能力を示した。即ちＢＯＤ最高２７０ｍｇ／ｌの時にも１．２ｍｇ／ｌまで浄化し、ＣＯＤの最高３１０．０ｍｇ／ｌの時にも５．６ｍｇ／ｌまで浄化し、ＴＳＳ最高３４０．０ｍｇ／ｌの時にも＜１．０ｍｇ／ｌまで浄化していることが判明した。
【００６９】
従って、前記処理水を消毒後放流するが、樹木、芝生などへの散水用、工業用水用などに使用することができる。
【００７０】
前記において、アンモニアは第１及び第２接触曝気槽１５，１７で硝化され硝酸となる。第１沈殿槽１５では通常嫌気性菌により返送水中の硝酸に対して脱窒反応が生ずることにより窒素除去を行なう。第１沈澱槽１５においては、嫌気性菌を用いて汚泥中のアンモニアを硝化させて浄化する。通常アンモニアを硝化するときは、アンモニア１ｇ当たり７．１４ｇのアルカリが消費される。そこで原水のアルカリ度が低い場合には、ｐＨの低下（酸性側へ移行）を生じ、処理水の水質悪化を招くおそれがある。そこで酸素濃度センサー及びｐＨセンサーを用いて活性汚泥の状況を監視し、負荷の変動に対応可能なように酸素の供給量を調整して安定した処理水を得るようにする。また好気性菌を利用する曝気槽に酸素濃度センサー及びｐＨセンサーを取り付けて、両センサーの計測値を制御コンピュータに入力し、曝気装置をＯＮ，ＯＦＦして、前記処理効率を改善することができる。また寒冷地では温度センサーも入れて恒温を保つようにする。
【００７１】
次に曝気槽に温度センサーを取り付け、その出力を制御コンピュータに入力し、曝気槽の温度を恒温（例えば２０℃〜２５℃）に保持させ、好気性菌の繁殖最良温度に保つことができる。このようにすれば、好気性菌による浄水効率を最高に保持することができる。
【００７２】
前記のように、この発明の浄化装置セットを用いて排水処理を合理的に行い、高い効率で目的を達成し得ると共に、処理による浄化性能が抜群である為に、浄水は散水用、工業用水用などにそのまま再使用することができる。
【００７３】
前記実施例においては、浄化装置セットとして、沈澱槽及び曝気槽を夫々２槽設けることについて説明したが、沈澱槽及び曝気槽に関し、その数に限定するものでなく、各槽の増減は専ら目的とする処理量及び処理状態によって異なる。
【００７４】
また処理能力によっても異なるので、各使用者の使用目的に対応して設計使用する。また底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板の形状、大きさについては、専ら処理能力、処理精度と処理量に関する要望により適宜提供する。
【００７５】
次にこの発明の芯板は、通常芯板の外形に添った金型の中に発泡剤を含む合成樹脂液を注入し、加熱して発泡させて成形している。
【００７６】
然し乍ら目的とする所は、発泡合成樹脂板の外側に補強板を層着することである。そこで前記は通常の要領により成形した芯板の外側にセメントモルタル層を設けてなる底板、左右側板、前後側板、仕切板及び頂板により求める浄化装置セットを得たものである。前記は実施例１について述べたとおりである。
【実施例３】
【００７７】
この実施例は、外層（例えばＦＲＰ板）を型枠とし、内側に発泡合成樹脂液を充填し、加熱発泡させて、側板を製造する方法を説明する。
【００７８】
金型２７内へＦＲＰ板により中空型２８を収容し、この中空型２８内へ発泡ウレタン液を注入して加熱発泡させると、図１１（ｂ）の構造の側板を成形することができる。
【００７９】
前記実施例は、実施例１により芯板を製造する場合と異なり、従来方法によってＦＲＰ板を製造し、これを必要寸法に切断すると共に、該ＦＲＰ板４６を用いて型枠４５を成形した後、この型枠内へ発泡ウレタン液を注入して発泡（加熱発泡又は常温発泡）させるものである。前記実施例１と実施例３との何れを採用することもできる。
【００８０】
この実施例においては、外装用にＦＲＰを採用したが、セメントモルタル板又は他の強化合成樹脂板を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】この発明の浄化槽セットの展開斜視図。
【図２】（ａ）同じく壁板の実施例の一部を破切した拡大平面図、（ｂ）同じく一部拡大断面図。
【図３】（ａ）同じく加温壁板を示す一部を破切した平面図、（ｂ）同じく一部省略した拡大断面図。
【図４】同じく管類の説明図で、（ａ）、（ｂ）返送管、（ｃ）放流管、（ｄ）散気管、（ｅ）流入管。
【図５】同じく管類の説明図で、（ａ）、（ｂ）移送管、（ｃ）、（ｄ）散気管。
【図６】（ａ）この発明のセットを用いて組み立てた浄化槽の拡大平面図、（ｂ）同じく縦断拡大正面図。
【図７】（ａ）同じく横断拡大平面図、（ｂ）同じく側板の一部拡大断面図。
【図８】（ａ）同じく図７中Ａ−Ａ断面拡大図、（ｂ）同じく図７中Ｂ−Ｂ断面拡大図。
【図９】（ａ）同じく図７中Ｃ−Ｃ断面拡大図、（ｂ）、（ｃ）同じく壁板コーナ部の一部断面拡大図。
【図１０】この発明の浄化槽を使用して排水を処理する方法のブロック図。
【図１１】（ａ）この発明の側板の製造方法の説明図、（ｂ）同じく側板の一部断面拡大図。
【符号の説明】
【００８２】
Ｃ カーボンメッシュ
Ｐ 発泡ポリウレタン
Ｓ セメントモルタル層
１ 底板
２ 前後の側板
３，４ 左右の側板
５，６ 仕切板
７ 頂板
８ 蓋
９ 浄化外槽
１０ 浄化槽
１１ 流入管
１２ 放流管
１３ 案内筒
１４ 第１沈澱槽
１５ 第１曝気槽
１６ 汚泥返送管
１７ 第２曝気槽
１８ 散気管
１９ 第３沈澱槽
２０ 処理装置
２１ 越流堰
２２ 消毒槽
２３ スカムバッフル
２４ 集水樋
２５ 消毒筒
２６ バッフル
【技術分野】
【０００１】
この発明は、処理すべき汚水（以下「排水」という）を、流動中に嫌気性菌処理及び好気性菌処理して、有機物を分解すると共に、無機物を分離して浄水の際使用する浄化槽セット及び浄化装置セットの提供を目的とした浄化槽セット及び浄化装置セット並びにこれを用いた排水浄化処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来組立式浄化槽としては、ボックスカルバートを連結する形式の浄化槽が提案されており、大きな浄化槽又は処理槽としては現場でコンクリート槽を構築する現場施工が知られている。
【０００３】
またプレート部と、フランジ部を組み立てて、分離槽、触媒ばっ気槽、沈澱槽を併設する浄化槽も知られている。
【０００４】
その他パネル組立式浄化槽も提案されているが、充填材、散気管その他をセットした浄化装置のセットは知られていない。
【特許文献１】実用新案登録第２５５３６６４号
【特許文献２】特開平７−１３９０２２
【特許文献３】特開平６−４９０
【特許文献４】アメリカ特許公開２００４−００６０８５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来提案されている組立浄化槽は、多岐多様であって、夫々特徴があるが、一般的に耐震強度を十分考慮した槽は、重量が大きくて、取扱いに大型機械を必要とし、比較的重量の小さい槽は小型であって、取扱い容易であるが容量が小さくなり、又は耐震強度が不十分になり勝ちである。前記は何れも使用部材は工場製産であって、現場組み立てを基本としているので、取扱いの容易性と、強度保持の要請とは、往々相反する場合がある。更に引っ張り強度、曲げ強度は有るとしても、容易に変形したり、上下方向の加圧に耐えられない場合は使用上問題点を生じるおそれがあった。
【０００６】
従来知られているコ字形状をした上下一対のカルバートブロックを結合して夫々縦連結孔に挿通したＰＣ鋼体で締め付け固定したボックスカルバートを所定数並列した組立式浄化槽が知られているが、通常鉄筋コンクリート製である為に、比重が大きく（例えば比重４〜６位）、クレーンなどを用いなければ、運搬、移動が困難である（特許文献１）。従って現場組み立てで殆ど人力だけでは組み立てできない作業が多い問題点がある（特許文献１）。
【０００７】
次にプレート部と、この周囲に形成したフランジ部からなるパネル基体のフランジ部を当接固定し、又はコーナーアングルを介してプレート部を接続する組立浄化槽が知られている（特許文献２）。前記組立浄化槽は、強度的には十分であると推定され、比較的軽量（例えば薄金属板）であるが、断熱性については考慮されていない。
【０００８】
この種浄化槽による排水処理は、殆ど好気性菌による処理であるから、排水温度は好気性菌の繁殖温度（例えば２０℃〜３０℃）が好ましいが、前記パネルは薄い金属板であると推定されるので、気温に左右されない恒温保持がむつかしい問題点があり、また隣接槽の水量と著しい相違ができる場合には、水圧による変形が考えられるなどの問題点がある。
【０００９】
また四周にフランジを形成した単位パネルを浄化処理容量に応じてフランジ部を順次接合して箱型の浄化槽を構成し、この浄化槽の内部を中仕切パネルによって分離するパネル組立式浄化槽が知られている（特許文献３）。前記パネル構造の浄化槽は、運搬、組立等に利点があるが、前記特許文献２と同様に断熱性が低く、かつ水圧により変形を生じる恐れがあるなどの問題点がある。前記変形については、適当なアングル材により補強することができるが、断熱性については記載がなく、暑い地域又は寒冷地では特別の配慮を要する。
【００１０】
次に外側板及び仕切板のパネル材としてステンレススチールを用いた発明も提案されている（特許文献４）。この発明の場合も断熱性について考えられていない。従って地中に埋設するか、恒温手段を講じないと、好気性菌の最良の繁殖温度を得ることができない問題点があった。
【００１１】
前記のように、従来知られている組立方式の浄化槽については、断熱性に欠けるので気候温暖な場所か、地中へ埋めて使用するか又は恒温手段（加熱又は冷却）を付加しなければ、十分の機能を発揮し得ない問題点があった。
【００１２】
また現場施工の鉄筋コンクリート壁による浄化槽においては、施工から完成までの時間が長時間（例えば１ヶ月）掛かるのみならず、施工技術の均一性が保たれない為に処理能力の相違を生じるおそれがあるなどの問題点があった。
【００１３】
従来広く使用されている鉄筋コンクリート壁を構築する方式においては、十分の壁圧と、強度（鉄筋量）を考慮し、地震その他地圧などにも耐え得るようになっているが、従来の組立式浄化槽において、地中埋設方式で地震その他の外力を考慮したものは見当たらない。
【００１４】
また組立方式においては、工場生産したセットを、使用場所へ運ぶ為に、比較的嵩張らず、かつ軽量である必要があるが、一般に強度増強については、金属を多用する為に、重量が大きくなり、曲げ応力に対応する為に壁厚を増加すれば、全重量が多大になる問題点があった。
【００１５】
また組立ての必要上、組立作業は人力により容易にできることが望ましいが、重量が大きくなると、主要壁は機械により取り扱う必要が生じるなどの問題点もあった。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明は、発泡合成樹脂板を芯材（厚い芯材）として、その表裏に強化繊維メッシュを被着すると共に、前記強化繊維メッシュの外側へセメントモルタルを被着したので、軽量（例えば比重０．０６〜０．１０）、強靱で曲げ耐力の大きい壁板を用いたので、軽量、強靱で曲げ応力にも地震にも十分の耐力を有し、かつ作業性のよい浄化槽セットを得たのである。
【００１７】
然して耐蝕性があることは勿論、恒温性（断熱性が大きい）があり、下水（汚水）の微生物処理には、最適の条件を容易に実現することができる。
【００１８】
即ちこの発明は、下記断熱板を用いて、底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を組み立てることを特徴とした浄化槽セットである。
【００１９】
１．発泡合成樹脂板を芯板とすること。
【００２０】
２．芯板の表裏両面に強化繊維を原糸とするメッシュ又は強化繊維の原糸を含む繊維メッシュを被着すること。
【００２１】
３．繊維メッシュに、セメントモルタルを被着すること。
【００２２】
４．底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を槽状にする組立てる際に、その当接部は水密に接着固定すること。
【００２３】
次に、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板には予め管類の挿通孔を設け、又は管類の挿通孔の位置及び直径を記載するものであり、発泡合成樹脂板は、発泡ウレタン又は発泡スチロールよりなる独立気泡の成形板としたものである。
【００２４】
また、強化繊維は、アラミド繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、炭素繊維又は超高分子量ポリエチレン繊維としたものであり、セメントモルタルは、セメントと砂とに水を加えたモルタル又はセメントとアクリルのモルタルとしたものであり、発泡合成樹脂板を芯板とし、該芯板の表裏にＦＲＰを層着してなる断熱板により、底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を槽状に組み立てることを特徴とした浄化槽セットである。
【００２５】
また、芯板の厚さは３ｃｍ〜２５ｃｍとし、モルタルの厚さは１ｃｍ〜３ｃｍとし、芯板の比重は０．０１〜０．０９とし、側板の比重は０．０５〜０．１０としたものである。
【００２６】
次に他の発明は、請求項１又は７記載の浄化槽セットに、放流管、散気管、接触材、濾材、汚泥返送管及び集中樋を組み合わせたことを特徴とする浄化装置セットである。
【００２７】
また、請求項８記載の浄化装置セットを組み立てて設置した浄化装置を使用して排水を微生物で浄化処理する方法において、排水を沈澱分離槽に流入させて沈澱させ、この沈殿物を嫌気性菌で処理させ、その処理水を曝気槽に流入させて好気性菌で処理した後、沈澱槽で沈澱させ、沈澱槽の泥の一部は沈澱分離槽に戻し、残部は処理し、上澄水は消毒槽に導き、消毒して放流することを特徴とした排水浄化処理方法であり、請求項８記載の浄化装置セットを組み立てて設置した浄化装置を使用して排水を微生物で浄水処理する方法において、浄化装置内の処理水の水温センサー及び溶存酸素濃度センサー並びにｐＨセンサーの各出力を自動制御装置に入力し、前記水温、溶存酸素濃度及びｐＨを設定値に自動制御することを特徴とした排水浄化処理方法であり、設定値は処理水の水温を２０℃〜３０℃とし、溶存酸素濃度を０．５ｍｇ／Ｉ〜３ｍｇ／Ｉとし、ｐＨを５〜７としたものである。
【００２８】
この発明は、発泡合成樹脂板を芯板とし、該芯板の両側に強化繊維メッシュを被着し、強化繊維メッシュの外側にセメントモルタルを被着し、又はＦＲＰの薄板を被着したので、相当の厚さ（例えば５ｃｍ以上）にも拘わらず軽量で、断熱性があり、化学的安定性、耐候性及び耐圧性（側壁）を備えており、かつ組立て容易であるなどの特質がある。
【００２９】
この発明における芯板の厚さは、処理すべき排水の貯留量により異なるが、例えば１日１ｔ〜２ｔの処理ならば厚さ５ｃｍで十分であり、１０ｔ〜２０ｔの処理量ならば、１０ｃｍ〜２０ｃｍとする。またモルタルの厚さにしても、前者（１日１ｔ〜２ｔ）の場合は１ｃｍ〜１．５ｃｍとし、後者（１日１０ｔ〜２０ｔ）の場合は、２ｃｍ〜３ｃｍとする。前記においてモルタル層に代えてＦＲＰを使用する際の芯板の厚さは３ｃｍでもよい。
【００３０】
また断熱性については、外気が０℃以下又は３０℃以上になる日が、１ヶ月以上も続く可能性があれば、厚さ１０ｃｍ〜２０ｃｍが好ましい。然し乍ら通常の排水温度は１５℃以上が普通であり、反応熱も考慮すれば、排水の処理温度はほぼ２０℃を越えると思われるので、壁厚は外気温に影響を受けない程度の断熱性が期待できる１０ｃｍ以上が好ましい。
【００３１】
前記は、処理槽の８０％以上が地上に露出している場合であるが、処理槽が殆ど地中へ入る埋設型であるならば、外気温の影響は少なく、処理温度に関する壁厚の考慮は不必要であり、強度上必要な寸法とする。またモルタルの厚さは強度及び耐化学性を求めるものであり、厚さ１ｃｍ以上あれば目的を達成するが、大型（例えば容量５ｔ以上）を考慮すれば、厚さ２ｃｍ以上が好ましい。
【００３２】
次に底板、側板等の比重は、芯板の発泡率によって異なるが、壁板の比重０．０５〜０．１０を基本とし、壁厚によっても異なるが、比重０．０５〜０．０９が強度、断熱性及び取扱いの容易性から好ましい。
【００３３】
この発明に用いる強化繊維としては、前記のとおりであるが、この中でもガラス繊維、ナイロン繊維、炭素繊維などによるメッシュが使用される。またポリエチレン繊維などのメッシュに、前記強化繊維を編網（５％〜２０％含ませる）することがある。前記メッシュは、芯板の強化と共に、セメントモルタルの付着性の向上を目的としたものである。即ち芯板に、強化繊維メッシュを被着し、その外側へセメントモルタルを被着すれば、硬度はもとより、引っ張り、曲げ、圧縮の何れについても強化された壁板となり、セメントモルタルの外層で発泡ポリウレタン又は発泡スチロールの芯板であるから、耐化学性も大きいからである。また経年変化もしないので、地中埋設はもとより、地上設置（又は一部地上露出）の処理槽であっても半永久的に耐久性が認められる。
【００３４】
前記において、芯板の裏面（槽内側）に強化繊維としてカーボンメッシュを使用した壁板を好気性菌による処理槽に用い、前記カーボンメッシュに電極を接続し（例えば銀箔を電極とする）、前記電極にリード線の一端を接続し、リード線の他端にプラグを接続しておけば、このプラグを電源と接続することにより、前記カーボンメッシュを加熱することができる。この場合におけるカーボンメッシュは、加温の上限を決めることができるので、例えば３０℃を上限としておけば、加温過多を生じるおそれはない。
【００３５】
前記において、好気性菌の微生物処理槽に温度センサーを設置し、前記カーボンメッシュの電源をＯＮ、ＯＦＦすれば、前記微生物処理槽の温度を設定温度（例えば２０℃〜２５℃）の恒温に保つことができる。
【００３６】
前記考慮は、外気温度が１０℃以下になり、処理すべき排水温度が２０℃以下になる場合などに特に有効である。例えば、好気性菌の繁殖の最良温度が２５℃の場合に、外気温度が１０℃以下になると処理水温も２０℃以下となる場合があるが、前記恒温手段によって処理水温を２５℃の恒温に保つことにより、微生物の能力を十分発揮させることができる。
【００３７】
前記発明において、底板、側板などの浄化槽の構成板の製造については、専ら発泡合成樹脂板を芯板とし、芯板の表裏両面に、繊維メッシュ及びセメントモルタルを順次層着し、一体化して壁板を製造したが、次のような製造方法も可能である。
【００３８】
即ちセメントモルタル板（繊維メッシュで裏打ちしたセメントモルタル板）又はＦＲＰを、側板などの形状に切断し、所定の間隔を保って固定することにより発泡型を作り、この発泡型内に発泡合成樹脂液を挿入した後、閉塞し、加温（例えば１００℃）又は加温することなく常温発泡させれば、前記発泡型内へ合成樹脂発泡体が充填され、セメントモルタル板と、発泡合成樹脂とが一体化され、必要な底板、側板、仕切板及び頂板を容易かつ確実に製造することができる。
【００３９】
前記発明においては、発泡合成樹脂を芯板とし、その表裏面にセメントモルタル又はＦＲＰなどの補強層を設けたが、断熱性を必要としない地域（例えば年間を通し、０℃以下にも３０℃以上にもならない地域）では、発泡合成樹脂を用いることなく、ＦＲＰの単独又は他の合成樹脂板との積層板を用いて、浄化槽の底板、側板、仕切板及び頂板を成型し、これを組み立てて浄化槽とすることができる。
【００４０】
前記において、ＦＲＰの成型板のみを使用する場合には、要所（力の掛かる位置又は接合部）の壁厚を増大し、又は補強手段を用いることが必要であるが、その外形は、原則的に前記と同一である。
【発明の効果】
【００４１】
この発明は、浄化槽の底板又は側板等の組立てにより浄化槽を作ることができるので、通常の大きさならば、１日で組み立てることができる。また大容量（例えば１日１０ｔ〜２０ｔ処理）であっても、３人〜５人の作業員１日〜２日で組立てを完了することができる。また組立てに際し、１人〜２人で持ち運び困難な程重い板は殆どなく、組立ての固定部は接着又はねじ止めであるから、作業上重労働にならないなどの諸効果がある。
【００４２】
また各部材は工場製産であるから、精度が高く、誰が組み立てても高精度の均一浄化槽ができる。
【００４３】
更に外気の影響が少ないので、浄化槽内は、恒温を保ち易く、好気性菌の繁殖の最良温度を常に保有させることができるので、高い効率で高度の浄化処理ができる効果がある。
【００４４】
またこの発明の浄化装置セットによれば、組立てにより、浄化装置を容易かつ高精度で完成させることができる効果がある。
【００４５】
この発明のセットを利用すれば、作業者に高度の熟練は不必要であり、説明書に忠実に組み立てれば、使用者自ら浄化槽又は浄化装置を組み立てることができる。また家屋建設請負業者が、家屋の建設と同時に、排水処理装置の設置を請負い、高精度の排水処理装置を設置することもできるなどの諸効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
この発明は、厚さ１５ｃｍの発泡ウレタン（比重０．０５）の表裏両面にカーボンメッシュを夫々被着し、該カーボンメッシュの外側へセメントモルタル層を厚さ２ｃｍに被着し、全体を比重０．０８の素材板を得た。
【００４７】
そこで前記素材板により形成した底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を当接固着して（合成樹脂接着剤使用）浄化槽とする。この浄化槽には、頂板及び仕切板に必要な管理口及びパイプ挿通孔が設けてある。
【００４８】
前記において、汚水の流入管、浄水の放流管及び連通管を夫々の壁板孔に挿通固定し、処理槽の一部へ曝気管を設置し、頂板の管理口に蓋を被冠すれば、この発明の処理装置ができる。
【００４９】
前記処理装置の一側から排水を流入させ、沈澱槽で沈澱させると共に、嫌気性菌により処理し、ついで上澄水を接触曝気槽に導き、曝気して好気性菌により浄化処理した後、上澄水を消毒して放流する。一方、沈澱汚泥の一部は、前記沈澱槽に戻して嫌気性菌で処理し、残部は取り出して処理する。沈澱槽の沈殿物は無機物（砂など）が主であり、そのまま廃棄できる。
【００５０】
前記において、ｐＨセンサー、温度センサーを設置し、処理水のｐＨを６付近に調製し、温度を２０℃〜２５℃に調製して、嫌気性菌及び好気性菌の最良の環境にすることにより、処理効率及び浄化度を向上させる。
【実施例１】
【００５１】
この発明の実施例を図１、２、３に基づいて説明する。この発明の素材板は底板、側板、仕切板及び頂板の夫々の形状に発泡ポリウレタンＰを成形し、該発泡ポリウレタンＰの外壁へカーボンメッシュＣを被着し、ついで前記カーボンメッシュＣの外側へ、セメントモルタル層Ｓを設ける。セメントモルタル層Ｓは例えばセメント１に対し、砂３の割合とし、これに水を入れて泥状とし、塗布又は吹きつけにより被着する。前記発泡ポリウレタンＰの厚さは１５ｃｍとし、セメントモルタル層Ｓの厚さは２ｃｍとする。この寸法は製造すべき浄化槽の容量及び求める強度並びに断熱性能により夫々設計する。工場生産に際しては、数種製造し、設置要請に応じ対応する。
【００５２】
前記底板１は平板とし、前後の側板２，２及び左右の側板３，３，４，４の下端部と接合させるようにしてある。また仕切板５，６は、下部を逆台形状に突出した仕切板５と、方形の仕切板６の二種類とする。また頂板７には、予め数個の孔７ａ，７ａを設けてある。前記側板４の下端部の空隙は、側板と同質の充填材４ａで塞ぐようにする。
【００５３】
前記底板上へ前後側板２，２と、左右側板３，４を立設し、各側板２，３，４の下縁及び側縁に合成樹脂接着剤を塗布して接着すれば、直方体状の浄化外槽９ができる。ついで仕切板４，５を設置して、頂板７を被冠すれば、この発明の組立て浄化槽１０が完成する。前記頂板７の孔７ａ，７ａには、蓋８，８を被冠する。
【００５４】
前記実施例の底板１は、例えば幅１．８ｍ、長さ３．２ｍ、厚さ０．２ｍである。また側板は、例えば高さ２．１ｍ、幅１．８ｍであって、浄水容量は４ｍ３〜６ｍ３で、通常家庭（４名〜５名）用として適当である。
【００５５】
前記のように、この発明においては、底板１上へ、前後側板２，２と、左右側板３，４を立設固定（当接部を接着）し、ついで仕切板５，６を固定すると共に、曝気管、各種通水管、その他必要な器機を設置すればよいので、作業員２〜４名で１日で組み立てることができる。
【００５６】
因みに前記前後側板の大きさを次のようにすれば、その重量は次のようにして計算できる。即ち幅１．８ｍ、高さ２．１ｍ、厚さ０．２ｍとすれば、その体積は０．９ｍ３となる。そこで比重を０．０８とすると、重量は７２ｋｇとなるので、２名の作業員によれば、容易に取り扱うことができる。
【００５７】
前記は側板の比重を０．０８とした場合であり、側板の比重を０．０５とすれば、重量は４５ｋｇとなる。前記のように、標準的大きさの側板の重さは７２ｋｇ〜４５ｋｇであるから、作業員２人ならば容易に持ち運び及びセットを用いた組立てができる。
【００５８】
次に図３の実施例において、発泡ポリウレタンＰの内面側（槽の内側）へカーボンメッシュＣを被着し、その上面の左右両側へ銀箔４０ａ、４０ｂを層着し、前記銀箔（電極）４０ａ、４０ｂにリード線４１、４１を接続し、リード線４１、４１へプラグ４２を接続する。
【００５９】
前記プラグ４２を電源コンセント（図示してない）へ接続すれば、前記カーボンメッシュに通電し、発熱するので、槽内を加温することができる。
【００６０】
前記カーボンメッシュは、定電圧（例えば１００ｖ）で、低温加熱（例えば３０℃）用に作ることができるので、これを利用すれば、過熱を生じるおそれなく、かつ火災その他カーボンメッシュの過熱による不慮の事故を生じるおそれもない。
【００６１】
前記は強化繊維をそのまま発熱シートに利用するもので、価格上昇も殆どないなどの利点がある。
【実施例２】
【００６２】
この発明の浄化装置の実施例を図４，５，６，７，８，９について説明する。前記実施例１の浄化槽セットの組立て時の仕切板５，６の組立て時に、前後側板２，２へ排水の流入管１１、放流管１２を夫々設置する。この場合に側板２，２の適所へ穿孔し、これに案内筒１３を嵌挿し、案内筒１３へ前記流入管１１、放流管１２を夫々挿通固定する（図７（ｂ））。
【００６３】
次に第１沈澱槽１４と第１曝気槽１５に汚泥返送管１６を架設し、第１曝気槽１５と、第２曝気槽１７へ多数の散気管１８，１８を架設する。図７中１９は沈澱槽、２１は越流堰、２２は消毒槽、２９は移流スロット、３８は越流堰であって、前記により処理装置２０を構成している。前記第１、第２曝気槽１５，１７へ接触材（例えばハニカム）を充填する。
【００６４】
前記において、沈澱槽１９の上方には、スカムバッフル２３と集水樋２４、消毒筒２５、バッフル２６が夫々設けられている（図８（ｂ））。
【００６５】
次に前記処理装置２０を使用する排水処理の概要を図６、７に基づいて説明すると、家庭用排水は矢示３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６のように流動しつつ処理される。
【００６６】
前記実施例を図７により説明すると、矢示３０のように第１沈澱槽１４に入った排水は、ここに滞留して、比重の大きい汚水が沈澱すると共に、嫌気性菌によりアンモニアを硝化分解された後、第２沈澱槽２７に入り、濾過槽２８を経て第１曝気槽１５へ入り、ついで第２曝気槽１７に入る。前記濾過槽２８において、大型固形物を濾過した後、曝気槽１５，１７で好気性菌により、有機物を分解処理され、急速に浄化される。前記曝気槽１５，１７には、充填材（例えばハニカムコア）を入れて接触面積を増加して、浄水効率を向上させる。
【００６７】
前記における好気性菌の処理は、処理水を恒温（例えば２０℃〜２５℃）に保つことによって高い浄水効率で確実に処理される。実験の結果によれば汚水は表１のように、通常の工業用水以上に浄化される。
【表１】
【００６８】
前記のように、原水の汚染度の変化に拘わらずほぼ安定した浄化能力を示した。即ちＢＯＤ最高２７０ｍｇ／ｌの時にも１．２ｍｇ／ｌまで浄化し、ＣＯＤの最高３１０．０ｍｇ／ｌの時にも５．６ｍｇ／ｌまで浄化し、ＴＳＳ最高３４０．０ｍｇ／ｌの時にも＜１．０ｍｇ／ｌまで浄化していることが判明した。
【００６９】
従って、前記処理水を消毒後放流するが、樹木、芝生などへの散水用、工業用水用などに使用することができる。
【００７０】
前記において、アンモニアは第１及び第２接触曝気槽１５，１７で硝化され硝酸となる。第１沈殿槽１５では通常嫌気性菌により返送水中の硝酸に対して脱窒反応が生ずることにより窒素除去を行なう。第１沈澱槽１５においては、嫌気性菌を用いて汚泥中のアンモニアを硝化させて浄化する。通常アンモニアを硝化するときは、アンモニア１ｇ当たり７．１４ｇのアルカリが消費される。そこで原水のアルカリ度が低い場合には、ｐＨの低下（酸性側へ移行）を生じ、処理水の水質悪化を招くおそれがある。そこで酸素濃度センサー及びｐＨセンサーを用いて活性汚泥の状況を監視し、負荷の変動に対応可能なように酸素の供給量を調整して安定した処理水を得るようにする。また好気性菌を利用する曝気槽に酸素濃度センサー及びｐＨセンサーを取り付けて、両センサーの計測値を制御コンピュータに入力し、曝気装置をＯＮ，ＯＦＦして、前記処理効率を改善することができる。また寒冷地では温度センサーも入れて恒温を保つようにする。
【００７１】
次に曝気槽に温度センサーを取り付け、その出力を制御コンピュータに入力し、曝気槽の温度を恒温（例えば２０℃〜２５℃）に保持させ、好気性菌の繁殖最良温度に保つことができる。このようにすれば、好気性菌による浄水効率を最高に保持することができる。
【００７２】
前記のように、この発明の浄化装置セットを用いて排水処理を合理的に行い、高い効率で目的を達成し得ると共に、処理による浄化性能が抜群である為に、浄水は散水用、工業用水用などにそのまま再使用することができる。
【００７３】
前記実施例においては、浄化装置セットとして、沈澱槽及び曝気槽を夫々２槽設けることについて説明したが、沈澱槽及び曝気槽に関し、その数に限定するものでなく、各槽の増減は専ら目的とする処理量及び処理状態によって異なる。
【００７４】
また処理能力によっても異なるので、各使用者の使用目的に対応して設計使用する。また底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板の形状、大きさについては、専ら処理能力、処理精度と処理量に関する要望により適宜提供する。
【００７５】
次にこの発明の芯板は、通常芯板の外形に添った金型の中に発泡剤を含む合成樹脂液を注入し、加熱して発泡させて成形している。
【００７６】
然し乍ら目的とする所は、発泡合成樹脂板の外側に補強板を層着することである。そこで前記は通常の要領により成形した芯板の外側にセメントモルタル層を設けてなる底板、左右側板、前後側板、仕切板及び頂板により求める浄化装置セットを得たものである。前記は実施例１について述べたとおりである。
【実施例３】
【００７７】
この実施例は、外層（例えばＦＲＰ板）を型枠とし、内側に発泡合成樹脂液を充填し、加熱発泡させて、側板を製造する方法を説明する。
【００７８】
金型２７内へＦＲＰ板により中空型２８を収容し、この中空型２８内へ発泡ウレタン液を注入して加熱発泡させると、図１１（ｂ）の構造の側板を成形することができる。
【００７９】
前記実施例は、実施例１により芯板を製造する場合と異なり、従来方法によってＦＲＰ板を製造し、これを必要寸法に切断すると共に、該ＦＲＰ板４６を用いて型枠４５を成形した後、この型枠内へ発泡ウレタン液を注入して発泡（加熱発泡又は常温発泡）させるものである。前記実施例１と実施例３との何れを採用することもできる。
【００８０】
この実施例においては、外装用にＦＲＰを採用したが、セメントモルタル板又は他の強化合成樹脂板を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】この発明の浄化槽セットの展開斜視図。
【図２】（ａ）同じく壁板の実施例の一部を破切した拡大平面図、（ｂ）同じく一部拡大断面図。
【図３】（ａ）同じく加温壁板を示す一部を破切した平面図、（ｂ）同じく一部省略した拡大断面図。
【図４】同じく管類の説明図で、（ａ）、（ｂ）返送管、（ｃ）放流管、（ｄ）散気管、（ｅ）流入管。
【図５】同じく管類の説明図で、（ａ）、（ｂ）移送管、（ｃ）、（ｄ）散気管。
【図６】（ａ）この発明のセットを用いて組み立てた浄化槽の拡大平面図、（ｂ）同じく縦断拡大正面図。
【図７】（ａ）同じく横断拡大平面図、（ｂ）同じく側板の一部拡大断面図。
【図８】（ａ）同じく図７中Ａ−Ａ断面拡大図、（ｂ）同じく図７中Ｂ−Ｂ断面拡大図。
【図９】（ａ）同じく図７中Ｃ−Ｃ断面拡大図、（ｂ）、（ｃ）同じく壁板コーナ部の一部断面拡大図。
【図１０】この発明の浄化槽を使用して排水を処理する方法のブロック図。
【図１１】（ａ）この発明の側板の製造方法の説明図、（ｂ）同じく側板の一部断面拡大図。
【符号の説明】
【００８２】
Ｃ カーボンメッシュ
Ｐ 発泡ポリウレタン
Ｓ セメントモルタル層
１ 底板
２ 前後の側板
３，４ 左右の側板
５，６ 仕切板
７ 頂板
８ 蓋
９ 浄化外槽
１０ 浄化槽
１１ 流入管
１２ 放流管
１３ 案内筒
１４ 第１沈澱槽
１５ 第１曝気槽
１６ 汚泥返送管
１７ 第２曝気槽
１８ 散気管
１９ 第３沈澱槽
２０ 処理装置
２１ 越流堰
２２ 消毒槽
２３ スカムバッフル
２４ 集水樋
２５ 消毒筒
２６ バッフル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記断熱板を用いて、底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を組み立てることを特徴とした浄化槽セット。
１．発泡合成樹脂板を芯板とすること。
２．芯板の表裏両面に強化繊維を原糸とするメッシュ又は強化繊維の原糸を含む繊維メッシュを被着すること。
３．繊維メッシュに、セメントモルタルを被着すること。
４．底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を槽状にする組立てる際に、その当接部は水密に接着固定すること。
【請求項２】
前後側板、左右側板、仕切板及び頂板には予め管類の挿通孔を設け、又は管類の挿通孔の位置及び直径を記載することを特徴とした請求項１記載の浄化槽セット。
【請求項３】
発泡合成樹脂板は、発泡ウレタン又は発泡スチロールよりなる独立気泡の成形板としたことを特徴とする請求項１記載の浄化槽セット。
【請求項４】
強化繊維は、アラミド繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、炭素繊維又は超高分子量ポリエチレン繊維としたことを特徴とする請求項１記載の浄化槽セット。
【請求項５】
セメントモルタルは、セメントと砂とに水を加えたモルタル又はセメントとアクリルのモルタルとしたことを特徴とする請求項１記載の浄化槽セット。
【請求項６】
芯板の厚さは３ｃｍ〜２５ｃｍとし、モルタルの厚さは１ｃｍ〜３ｃｍとし、芯板の比重は０．０１〜０．０９とし、側板の比重は０．０５〜０．１０としたことを特徴とする請求項１記載の浄化槽セット。
【請求項７】
発泡合成樹脂板を芯板とし、該芯板の表裏にＦＲＰを層着してなる断熱板により、底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を槽状に組み立てることを特徴とした浄化槽セット。
【請求項８】
請求項１又は７記載の浄化槽セットに、放流管、散気管、接触材、濾材、汚泥返送管及び集中樋を組み合わせたことを特徴とする浄化装置セット。
【請求項９】
請求項８記載の浄化装置セットを組み立てて設置した浄化装置を使用して排水を微生物で浄化処理する方法において、排水を沈澱分離槽に流入させて沈澱させ、この沈殿物を嫌気性菌で処理させ、その処理水を曝気槽に流入させて好気性菌で処理した後、沈澱槽で沈澱させ、沈澱槽の泥の一部は沈澱分離槽に戻し、残部は処理し、上澄水は消毒槽に導き、消毒して放流することを特徴とした排水浄化処理方法。
【請求項１０】
請求項８記載の浄化装置セットを組み立てて設置した浄化装置を使用して排水を微生物で浄水処理する方法において、浄化装置内の処理水の水温センサー及び溶存酸素濃度センサー並びにｐＨセンサーの各出力を自動制御装置に入力し、前記水温、溶存酸素濃度及びｐＨを設定値に自動制御することを特徴とした排水浄化処理方法。
【請求項１１】
設定値は処理水の水温を２０℃〜３０℃とし、溶存酸素濃度を０．５ｍｇ／Ｉ〜２ｍｇ／Ｉとし、ｐＨを６．３〜８．０としたことを特徴とする請求項１０記載の排水浄化処理方法。
【請求項１】
下記断熱板を用いて、底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を組み立てることを特徴とした浄化槽セット。
１．発泡合成樹脂板を芯板とすること。
２．芯板の表裏両面に強化繊維を原糸とするメッシュ又は強化繊維の原糸を含む繊維メッシュを被着すること。
３．繊維メッシュに、セメントモルタルを被着すること。
４．底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を槽状にする組立てる際に、その当接部は水密に接着固定すること。
【請求項２】
前後側板、左右側板、仕切板及び頂板には予め管類の挿通孔を設け、又は管類の挿通孔の位置及び直径を記載することを特徴とした請求項１記載の浄化槽セット。
【請求項３】
発泡合成樹脂板は、発泡ウレタン又は発泡スチロールよりなる独立気泡の成形板としたことを特徴とする請求項１記載の浄化槽セット。
【請求項４】
強化繊維は、アラミド繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、炭素繊維又は超高分子量ポリエチレン繊維としたことを特徴とする請求項１記載の浄化槽セット。
【請求項５】
セメントモルタルは、セメントと砂とに水を加えたモルタル又はセメントとアクリルのモルタルとしたことを特徴とする請求項１記載の浄化槽セット。
【請求項６】
芯板の厚さは３ｃｍ〜２５ｃｍとし、モルタルの厚さは１ｃｍ〜３ｃｍとし、芯板の比重は０．０１〜０．０９とし、側板の比重は０．０５〜０．１０としたことを特徴とする請求項１記載の浄化槽セット。
【請求項７】
発泡合成樹脂板を芯板とし、該芯板の表裏にＦＲＰを層着してなる断熱板により、底板、前後側板、左右側板、仕切板及び頂板を槽状に組み立てることを特徴とした浄化槽セット。
【請求項８】
請求項１又は７記載の浄化槽セットに、放流管、散気管、接触材、濾材、汚泥返送管及び集中樋を組み合わせたことを特徴とする浄化装置セット。
【請求項９】
請求項８記載の浄化装置セットを組み立てて設置した浄化装置を使用して排水を微生物で浄化処理する方法において、排水を沈澱分離槽に流入させて沈澱させ、この沈殿物を嫌気性菌で処理させ、その処理水を曝気槽に流入させて好気性菌で処理した後、沈澱槽で沈澱させ、沈澱槽の泥の一部は沈澱分離槽に戻し、残部は処理し、上澄水は消毒槽に導き、消毒して放流することを特徴とした排水浄化処理方法。
【請求項１０】
請求項８記載の浄化装置セットを組み立てて設置した浄化装置を使用して排水を微生物で浄水処理する方法において、浄化装置内の処理水の水温センサー及び溶存酸素濃度センサー並びにｐＨセンサーの各出力を自動制御装置に入力し、前記水温、溶存酸素濃度及びｐＨを設定値に自動制御することを特徴とした排水浄化処理方法。
【請求項１１】
設定値は処理水の水温を２０℃〜３０℃とし、溶存酸素濃度を０．５ｍｇ／Ｉ〜２ｍｇ／Ｉとし、ｐＨを６．３〜８．０としたことを特徴とする請求項１０記載の排水浄化処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２３４６４７（Ｐ２００９−２３４６４７Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８５８３８（Ｐ２００８−８５８３８）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（５９５０９７８９６）株式会社スワトー (2)
【出願人】（５０８０９４６９５）環境世紀株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（５９５０９７８９６）株式会社スワトー (2)
【出願人】（５０８０９４６９５）環境世紀株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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