專利名稱：污水凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水凈化裝置，能對廁所排放出的屎尿等所形成的污水進行快速及高度的凈化處理。
背景技術(shù)：
以前，如特開平9-37996號公報所示，將牡蠣殼作為接觸材料，通過曝氣處理室對污水進行曝氣處理，使廁所排放出的屎尿等所形成的污水得到高度的凈化處理，并將此凈化水作為抽水馬桶的沖洗用水進行再利用的高度凈化處理槽已為人所知。此高度凈化處理槽，由于包括具有牡蠣殼構(gòu)成的接觸材料的曝氣處理室，因此，具有通過此牡蠣殼溶出的碳酸鈣，可對酸化的污水進行中和處理使其變?yōu)橹行?，并且利用牡蠣殼的表面能對污水進行有效的曝氣處理使之分解凈化的優(yōu)點。
但是，上述高度凈化處理槽的曝氣室中所配置的接觸材料，如果使用牡蠣殼，就會存在以下的問題。即，在上述高度凈化處理槽開始使用后，若未經(jīng)過指定時間，上述污水的中性化作用以及分解凈化作用就得不到充分發(fā)揮，而且進入使用狀態(tài)需要一段時間。
本發(fā)明就是為了解決上述問題，其目的在于提供一種無需任何準備時間即可進入使用狀態(tài)，并能有效地凈化污水的污水凈化裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明具備充填有貝殼構(gòu)成的接觸材料的貝殼接觸式曝氣室，將污水引入曝氣室加以凈化的此種污水凈化裝置中，作為上述接觸材料，所使用的貝殼至少須除去內(nèi)側(cè)面的珍珠層。依此除去表面珍珠層后，露出多孔質(zhì)角柱層的貝殼，與凈化污水的微生物等具有較高的親和性，且成分易于溶解，作為凈化污水的接觸材料，具有優(yōu)異的性能。
另外，本發(fā)明中，在上述貝殼接觸式曝氣室的下游一側(cè)，配置了充填有煤碳類活性碳的活性碳吸收室。形成此結(jié)構(gòu)時，上述曝氣室中經(jīng)過凈化處理的處理水，被提供給上述活性碳吸收室，可獲得有效的脫色處理。
另外，本發(fā)明中，在上述貝殼接觸式曝氣室的上游一側(cè)設(shè)置有脫氮室，同時在此脫氮室內(nèi)配置有膜體容器內(nèi)封入氫氣供應體的生物反應器。形成此結(jié)構(gòu)時，通過附著在上述膜體容器表面的脫氮菌，利用上述氫氣供應體，產(chǎn)生脫氮作用，使處理水中的阿摩尼亞成分經(jīng)過亞硝酸及硝酸的狀態(tài)后，成為氮氣并予以除去。


圖1是表示有關(guān)本發(fā)明的污水凈化裝置的第1實施例的斜視圖。
圖2是表示上述污水凈化裝置的第1實施例的說明圖。
圖3是表示貝殼結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖4是表示有關(guān)本發(fā)明的污水凈化裝置中所用貝殼的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖5是表示循環(huán)機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)斜視圖。
圖6是表示有關(guān)本發(fā)明的污水凈化裝置的第2實施例的說明圖。
圖7是表示有關(guān)本發(fā)明的污水凈化裝置的第3實施例的說明圖。
具體實施例方式
為了更詳細地敘述本發(fā)明，按照附圖對本發(fā)明進行說明。
圖1和圖2所示的是有關(guān)本發(fā)明污水凈化裝置的第1實施例。此污水凈化裝置包括，由鋼板、鋁合金、不銹鋼、塑料、PC(Prestressed Concrete)、鋼筋混凝土、FRP(纖維強化塑料)或者塑料等材料構(gòu)成的處理罐1，以及存積從處理罐1導出的處理水的存積罐2。該污水凈化裝置被埋設(shè)于地下進行使用。
上述處理罐1中設(shè)置有，對從廁所3通過排放管3a排出的污水中的固體成分進行分離的沉淀分離室4，對此沉淀分離室4導出的分離水進行曝氣處理的曝氣處理室5，對此曝氣處理室5導出的處理水作進一步曝氣處理的第1、第2貝殼接觸式曝氣室6、7，對第2貝殼接觸式曝氣室7導出的處理水進行沉淀過濾的沉淀過濾室8，和對此沉淀過濾室8導出的澄清處理水進行脫色處理的活性碳吸收室9。
上述沉淀分離室4，對污水中的紙張及粗大異物等固體成分進行沉淀分離，此經(jīng)過固體成分分離的分離水通過導出管10被引入下游一側(cè)的曝氣處理室5，同時設(shè)置有障板11(Baffle Plate)阻止浮游物流入上述曝氣處理室5中。并且，上述沉淀分離室4中的固體成分，每隔一段時間(例如1年)被吸至外部予以處理。
上述曝氣處理室5中，充填有眾所周知的塑料接觸材料12，同時在其下方配置排放由鼓風機13所供給的空氣的散氣管14。接著，由上述沉淀分離室4導入曝氣處理室5的分離水，通過散氣管14所排放的空氣被逐漸攪拌，并通過附著在上述塑料接觸材料12上繁殖生息的微生物，對上述分離水中的污物進行分解處理。
另外，上述第1、第2貝殼接觸式曝氣式6、7中，充填有在網(wǎng)狀袋體內(nèi)裝有牡蠣、扇貝、姥蛤、珍珠貝、蛤仔、蜆貝、蛤蜊、中國蛤蜊、褶紋冠蚌、海螺、西施舌或者貝殼化石等貝殼材料的貝殼接觸材料15，同時在其下方配置排放由鼓風機13所供給的空氣的散氣管16。
如圖3所示，上述貝殼，其主要成分為鈣，還含有磷酸鈣及碳酸鎂等微量成分，由外側(cè)面的貝殼皮層a，內(nèi)側(cè)面的珍珠層b和兩者之間的角柱層c所構(gòu)成。并且如圖4所示，將上述貝殼的珍珠層b除去之后裝于網(wǎng)狀袋體內(nèi)，構(gòu)成上述接觸材料15。
上述貝殼的珍珠層b的除去方法有，使用適宜的工具剝離珍珠層b的方法，將貝殼放置在海岸邊1年左右使珍珠層b自然侵蝕的方法，使用鹽酸等藥品溶解珍珠層b的方法，以及將許多貝殼放入攪拌機攪拌通過貝殼間的相互接觸使珍珠層b剝離的方法等等。另外，通過上述自然侵蝕或者攪拌法除去珍珠層b時，與此珍珠層b一起，上述貝殼皮層a的一部分也被除去。
從上述曝氣處理室5溢出后，被導入第1貝殼接觸式曝氣室6的處理水，通過散氣管16排放出的空氣被逐漸攪拌，并通過附著在上述塑料接觸材料15上繁殖生息的微生物，對上述處理水中的污物進行分解處理。并且，從上述第1貝殼接觸式曝氣室6溢出后，被導入第2貝殼接觸式曝氣室7的處理水，通過散氣管16排放出的空氣被逐漸攪拌，并通過附著在上述塑料接觸材料15上繁殖生息的微生物，對上述處理水中的污物作進一步分解處理，而后溢出并導入沉淀過濾室8。
上述沉淀過濾室8，具有收容了由多孔質(zhì)物體構(gòu)成的沸石的過濾體17，使上述第2貝殼接觸式曝氣室7導出的處理水中的不純物質(zhì)予以沉淀，使污水與澄清水相互分離，并且此澄清水中的細微不純物質(zhì)經(jīng)過上述過濾體17的過濾之后，此澄清水通過導出管18被引導至上述活性碳吸收室9。
并且，如圖5所示，上述活性碳吸收室9包括，上下分別設(shè)置具有多個透孔的隔板19、20的吸收筒21、此吸收筒21內(nèi)的隔板19、20之間所設(shè)置的活性碳收容體22、以及具有吸收活性碳吸收室9中的處理水并從上述活性碳收容體22的下方排出的由循環(huán)管道23及循環(huán)泵24構(gòu)成的循環(huán)機構(gòu)25。上述活性碳收容體22是通過在布質(zhì)等袋體中充填煤碳類活性碳所構(gòu)成的。通過上述循環(huán)機構(gòu)25，從活性碳收容體22下方排出的處理水，穿過上述吸收筒21在上述活性碳吸收室9中循環(huán)，同時通過活性碳收容體22中的煤碳類活性碳吸收色素成分，對其進行有效的脫色處理。
如圖1所示，上述活性碳吸收室9中經(jīng)過脫色處理所生成的凈化水，其中一部分通過具有泵26及給水管27的給水機構(gòu)28，提供給廁所3的給水箱29，同時剩余部分通過導出管30被引導至上述存積罐2予以存積。
如上所述的污水凈化裝置的第1、第2貝殼接觸式曝氣室6、7中所充填的接觸材料15，由于所使用的都是至少除去內(nèi)側(cè)面珍珠層b，露出多孔質(zhì)角柱層c的牡蠣殼等貝殼，因此提高了此接觸材料15與分解處理由上述曝氣處理室5導入第1、第2貝殼接觸式曝氣室6、7的處理水中的污物的微生物的親和性，使這些微生物能進行適宜的繁殖。因此，通過上述多孔質(zhì)角柱層c上繁殖的微生物，能有效地分解處理處理水中的污物，從而對污水進行高效的凈化處理。
而且，由于上述污水凈化處理裝置設(shè)置后，馬上就能發(fā)揮上述微生物的分解處理功能，所以利用上述污水凈化裝置向外部排放經(jīng)過凈化處理的處理水時，能有效地防止環(huán)境污染的發(fā)生，同時將上述凈化水作為廁所3的沖洗用水使用，能提高水資源的有效利用。
另外，上述曝氣處理室5及第1，第2貝殼接觸式曝氣室6、7中，污水被曝氣處理，當處理水呈酸性時，上述貝殼中的碳酸鈣被迅速溶解，并與上述處理水發(fā)生中和。換言之，上述除去珍珠層b的貝殼具有易于溶解的特性，因此具有能有效地對酸性處理水進行充分中和的優(yōu)點。
而且，如上所述，第1、第2貝殼接觸式曝氣室6、7中，由于處理水被中性化，因此能大量產(chǎn)生、繁殖太陽蟲等原生動物及腔腸動物。由此，上述處理水中所存在的大腸菌等細菌，被上述原生動物等所捕食而至滅絕，從而能有效地防止由上述污水凈化處理裝置導出的凈化處理水中混入細菌。
并且，上述處理水中若含有磷的成分，磷能與上述碳酸鈣發(fā)生反應，生成磷酸鈣。且上述磷酸鈣被設(shè)置于上述活性碳吸收室9的活性碳收容體22的活性碳所吸收，通過回收，此磷酸鈣能作為肥料使用。
另外，上述處理水中的磷酸鈣，其中一部分在沉淀過濾室8中沉淀，同時被過濾體15所吸收，剩余部分在上述活性碳吸收室9中被活性碳所吸收。但為了除去上述處理水中殘存的微量的磷成分，在上述活性碳吸收室9內(nèi)，配置充填有牡蠣殼等貝殼的磷吸收筒的結(jié)構(gòu)較為理想。
為了確認如圖1及圖2所示的污水凈化裝置的污水凈化性能，對上述第1、第2貝殼接觸式曝氣室6、7的接觸材料15使用除去珍珠層b的牡蠣殼的本發(fā)明實施例、使用眾所周知的塑料接觸材料的比較例1、及使用上述珍珠層b未經(jīng)處理的牡蠣殼作為接觸材料的比較例2，進行了污水凈化性能確認實驗，獲得了如下表1～7所示的數(shù)據(jù)。表1 表2 表3 表4 表5 表6 表7 表1所示的是對凈化處理水中的pH濃度進行測定的結(jié)果。本發(fā)明實施例在一年之中pH值都呈中性，而比較例1、2都呈酸性的傾向得到確認。根據(jù)此表1的數(shù)據(jù)，可以確認上述接觸材料15通過使用除去珍珠層b的牡蠣殼，能有效地防止凈化處理水酸化。
表2～表4所示的是對上述本發(fā)明實施例及比較例1、2的處理凈化水中的懸濁物質(zhì)量(SSmg/L)、BOD(生物性氧氣需求量mg/L)及COD(化學性氧氣需求量mg/L)的變化狀態(tài)分別進行測定的結(jié)果。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以確認上述接觸材料15通過使用除去珍珠層b的牡蠣殼，從設(shè)置排水凈化裝置開始，就能對污水中地污物進行有效地分解凈化。
表5所示的是表示凈化處理水中的大腸菌群數(shù)的變化狀態(tài)的數(shù)據(jù)。根據(jù)此數(shù)據(jù)，可以確認上述接觸材料15通過使用除去珍珠層b的牡蠣殼，可有效地減低污水中的細菌數(shù)。
表6、7所示的是表示凈化處理水中所含磷的成分的總量(T-P)的變化狀態(tài)及磷酸狀態(tài)量(PO4-P)的變化狀態(tài)的數(shù)據(jù)。根據(jù)此數(shù)據(jù)，可以確認上述接觸材料15通過使用除去珍珠層b的牡蠣殼，可有效地減低污水中的磷的成分及磷酸狀態(tài)量。
而且，上述第1實施例中，由于在第1、第2貝殼接觸式曝氣室6、7的下游一側(cè)配置有充填了煤碳類活性碳的活性碳收容體22的活性碳吸收室9，上述第1、第2貝殼接觸式曝氣室6、7中經(jīng)過凈化處理的凈化水，通過上述活性碳吸收室9能對其進行有效的退色處理。
換言之，對上述活性碳收容體22中收容有煤碳類活性碳的本發(fā)明實施例，及收容椰殼活性碳的比較例的凈化處理水的色度變化狀態(tài)進行測定之后，獲得了如表8所示的數(shù)據(jù)。根據(jù)此數(shù)據(jù)，可以確認使用上述煤碳類活性碳與使用椰殼活性碳相比，能長期維持脫色性能保持在良好狀態(tài)。表8 特別是，如上述第1實施例所示，由于采用吸收活性碳吸收室9中的處理水并從上述活性碳收容體22的下方排出，使上述活性碳吸收室9中的處理水產(chǎn)生循環(huán)的結(jié)構(gòu)，具有通過活性碳收容體22中的煤碳類活性碳能有效地吸收上述處理水中的色素成分，從而提高脫色作用的優(yōu)點。
另外，上述第1實施例中，由于第1、第2貝殼接觸式曝氣室6、7的上游一側(cè)配置有充填塑料接觸材料12的曝氣處理室5，使污水在經(jīng)過一定程度的凈化的狀態(tài)下提供給第1、第2貝殼接觸式曝氣室6、7，因此具有能有效抑制第1、第2貝殼接觸式曝氣室6、7中所配置的牡蠣殼等貝殼被過早污損，或溶解消失的優(yōu)點。
尤其如圖6所示，將曝氣處理室5中經(jīng)過曝氣處理的處理水中的污泥予以沉淀分離的沉淀室5a設(shè)置在上述曝氣處理室5與第1貝殼接觸式曝氣室6之間時，能更加有效地抑制第1、第2貝殼接觸式曝氣室6、7中所配置的牡蠣殼等貝殼被過早污損，或溶解消失。
另外，如圖6所示的第2實施例，上述第1貝殼接觸式曝氣室6與上述第2貝殼接觸式曝氣室7之間設(shè)置有脫氮室50，此脫氮室50中設(shè)置有，在由聚乙烯薄膜材料等形成的袋狀薄膜容器內(nèi)封入甲醇等有機碳化化合物所構(gòu)成的氫氣供應體的生物反應器51(具體示例請參照特開平10-323694號公報、特開2000-237791號公報)。
如上所述、具備第1、第2貝殼接觸式曝氣室6、7的污水凈化裝置中，將上述配置有生物反應器51的脫氮室50，設(shè)置在上述第2貝殼接觸式曝氣室7的上游側(cè)時，利用上述氫氣供應體，通過附著于構(gòu)成上述生物反應器51的薄膜容器的表面的脫氮菌產(chǎn)生脫氮作用，使處理水中的阿摩尼亞成分，經(jīng)過亞硝酸及硝酸的狀態(tài)之后，成為氮氣并予以除去，因此能有效地減少處理水中的阿摩尼亞成分及氮化物。
而且，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，具有當來自生物反應器51的氫氣供應體排放過渡時，能通過上述第2貝殼接觸式曝氣室7中的貝殼所溶出的碳酸鈣對氫氣供應體進行分解的優(yōu)點。另外，由于上述脫氮菌為厭氣性，因此不宜于向脫氮室50提供大量空氣，但是采用提供來自散氣管16的少量空氣對脫氮室50的內(nèi)部進行攪拌的結(jié)構(gòu)，卻能提高上述脫氮菌的脫氮作用。
另外，取代在上述第1、第2貝殼接觸式曝氣室6、7之間配置脫氮室50的上述實施例，在第1貝殼接觸式曝氣室6的上游一側(cè)配置脫氮室50的結(jié)構(gòu)也是可行的。而且，上述第1、第2實施例中，以在單一的處理罐1中、設(shè)置沉淀分離室4、曝氣處理室5、沉淀室5a、第1、第2貝殼接觸式曝氣室6、7、脫氮室50、沉淀過濾室8及活性碳吸收室9等為例進行了說明，但構(gòu)成上述排水凈化裝置的各室中所必須的部分及配置，并不限定于上述實施例，只要在不超越本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，可進行各種改變。
例如圖7中所示，分別形成具有沉淀分離室4，曝氣處理室5及沉淀室5a的一次處理罐31、與具有第1、第2貝殼接觸式曝氣室6、7、脫氮室50、沉淀過濾室8及活性碳吸收室9等的二次處理罐32的結(jié)構(gòu)也是可行的。另外，也可以省略具有上述沉淀分離室4，曝氣處理室5，沉淀室5a的一次處理罐31，將廁所3排放出的污水直接提供給上述二次處理罐32的第1貝殼接觸式曝氣室6，并按照此第1貝殼接觸式曝氣室6、脫氮室50、第2貝殼接觸式曝氣室7、沉淀過濾室8及活性碳吸收室9的順序，依次引入污水進行凈化處理。
在產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上所述，本發(fā)明的污水凈化裝置，對廁所等排放出的污水中的污物進行分解凈化處理是非常有效的。特別是安裝上述污水凈化處理裝置之后，馬上就能發(fā)揮其優(yōu)越的污水凈化處理性能，且適于防止凈化處理水的酸化。
權(quán)利要求
1.一種污水凈化裝置，包括貝殼接觸式曝氣室，其中充填有由貝殼構(gòu)成的接觸材料，污水被引入此貝殼接觸式曝氣室進行凈化，其特征是上述接觸材料，使用至少已除去內(nèi)側(cè)面珍珠層的貝殼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水凈化裝置，其特征是還包括活性碳吸收室，設(shè)置于上述貝殼接觸式曝氣室的下游一側(cè)，充填有煤碳類活性碳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污水凈化裝置，其特征是還包括脫氮室，設(shè)置于上述貝殼接觸式曝氣室的上游一側(cè)，此脫氮室內(nèi)設(shè)置有在薄膜容器內(nèi)封入氫氣供應體的生物反應器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種污水凈化裝置,其目的在于凈化廁所(3)排放出的污水。該污水凈化裝置包括充填有由貝殼構(gòu)成的接觸材料(15)的貝殼接觸式曝氣室(6、7),并將污水導入此貝殼接觸式曝氣室(6、7)進行凈化。作為上述接觸材料(15),使用至少已除去內(nèi)側(cè)面珍珠層(b)的貝殼。
文檔編號C02F1/20GK1366510SQ01800832
公開日2002年8月28日 申請日期2001年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月12日
發(fā)明者岡本良一, 小紫雅之, 仁木啟文 申請人:永和國土環(huán)境株式會社