(57)【要約】【課題】排水の汚れ度合いが高くても対応することができる排水処理方法を提供しようとするもの。【解決手段】吸着材が貯留されて排水に撹拌作用が及ぼされる混練工程（混練槽１）と、浄化された排水を次工程へと送ると共に排水中の汚れ成分が付着した吸着材を分離する分離工程（分離槽２）を有し、前記混練工程には新たな吸着材が供給されるようにした。前記混練工程に供給される排水の水質測定センサー（S1）を有しこれにより混練工程に供給される吸着材量を制御（P1）するようにし、又は／及び前記水質測定センサー（S1）により排水への撹拌作用（M）を制御するようにしてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着材が貯留されて排水に撹拌作用が及ぼされる混練工程（混練槽１）と、浄化された排水を次工程へと送ると共に排水中の汚れ成分が付着した吸着材を分離する分離工程（分離槽２）を有し、前記混練工程には新たな吸着材が供給される（P1）ようにしたことを特徴とする排水処理方法。
【請求項２】
前記混練工程に供給される排水の水質測定センサー（S1）を有しこれにより混練工程に供給される吸着材量を制御（P1）するようにし、又は／及び前記水質測定センサー（S1）により排水への撹拌作用（M）を制御するようにした請求項１記載の排水処理方法。
【請求項３】
前記分離工程では排水が循環して電解作用（電解機構９）が及ぼされると共に、該循環排水の水質測定センサー（S2）を有しこれにより電極電流又は／及び循環水量を制御（P7）するようにしした請求項１又は２記載の排水処理方法。
【請求項４】
前記分離工程で浄化された排水に吸着材による濾過作用が及ぼされる濾過工程（濾過槽10）を有すると共に、該浄化排水の水質測定センサー（S3）を有しこれにより濾過工程への供給水量を制御（P5）するようにした請求項１乃至３のいずれかに記載の排水処理方法。
【請求項５】
前記分離工程又は／及び濾過工程から吸着材を抽出して再生し、再び該工程に戻すようにすると共に、前記混練工程に供給される排水の水質測定センサー（S1）により吸着材の抽出量（P6、P4、P3）と供給量（P1、P2）を制御するようにした請求項１乃至４のいずれかに記載の排水処理方法。
【請求項６】
前記分離工程又は／及び濾過工程から吸着材を抽出し、凍結乾燥してから再生するようにした請求項５記載の排水処理方法。
【請求項７】
前記吸着材に珪砂を混在させ、吸着材の破砕微粉を珪砂の表面に堆積させるようにした請求項１乃至６のいずれかに記載の排水処理方法。
【請求項８】
前記吸着材に貴金属触媒を担持させるようにした請求項１乃至７のいずれかに記載の排水処理方法。
【請求項９】
前記吸着材に石灰分を混在させるようにした請求項１乃至８のいずれかに記載の排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排水の汚れ度合い（例えばCOD、TOC濃度）が高くても対応することができる排水処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、汚れ成分を効率良く分解することが出来る排水処理機構に関する提案があった（特許文献１）。
すなわち、この提案の排水処理機構は、排水中の汚れ物質を吸着する活性炭吸着槽と槽内流動機構とを有し、前記活性炭吸着槽に電解水を供給すると共に、前記活性炭吸着槽内で槽内流動機構により排水と活性炭とを流動させるようにしたものである。
そして、前記活性炭吸着槽内で槽内流動機構により排水と活性炭とを流動させるようにしたので、槽内が流動することにより一定の場所に停滞する部位が減少して電解水の洗浄作用を万遍なく活性炭に及ぼすことができ、従来よりも効率良く分解することが出来るという効果を奏するものである。
これに対し、排水の汚れ度合いが高くても処理に対応することができる排水処理方法が欲しいという要望があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１３０８９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこでこの発明は、排水の汚れ度合いが高くても対応することができる排水処理方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
（１）この発明の排水処理方法は、吸着材が貯留されて排水に撹拌作用が及ぼされる混練工程と、浄化された排水を次工程へと送ると共に排水中の汚れ成分が付着した吸着材を分離する分離工程を有し、前記混練工程には新たな吸着材が供給される（P1）ようにしたことを特徴とする。
【０００６】
ここで、前記吸着材として活性炭を例示することが出来る。
この排水処理方法によると、吸着材が貯留されて排水に撹拌作用が及ぼされる混練工程を有するので、含有される汚れ成分がよく分散された状態で吸着材に付着させて浄化することが出来る。
例えば、撹拌羽根を斜めに傾けてモータにより排水を撹拌すると混ざり易いこととなる。また、五角形、六角形、その他の断面多角形の処理槽内で排水を撹拌すると、内容物が処理槽の内壁に衝突することとなって混練が促進されることとなる。
そして、浄化された排水を次工程へと送ると共に排水中の汚れ成分が付着した吸着材を分離する分離工程を有し、前記混練工程には新たな吸着材が供給されるようにしたので、分離工程で吸着材を分離しつつ混練工程に供給しながら排水を処理していくことが出来る。
排水中の汚れ成分が付着した吸着材を分離する分離工程の態様として、沈降分離を例示することが出来る。
浄化された排水を次工程へと送る分離工程の態様として、上方からオーバー・フローにより溢出させることを例示することが出来る。この分離工程では処理槽の上部に邪魔板を設置することにより、ssや凝集沈殿物が次工程に移行することを抑制することが出来る。
混練工程で新たな吸着材が供給される態様として、吸着材をストックしておくことや、（後述のように）その場で賦活・再生することを例示することが出来る。
（２）前記混練工程に供給される排水の水質測定センサー（S1）を有しこれにより混練工程に供給される吸着材量を制御（P1）するようにし、又は／及び前記水質測定センサー（S1）により排水への撹拌作用（M）を制御するようにしてもよい。
前記センサーにより測定する排水の水質として、COD（化学的酸素要求量）、TOC（全有機炭素）を例示することが出来る。
このように構成すると、混練工程に供給される排水の水質に応じて、ここに供給される吸着材量や排水への撹拌作用を制御することが出来る。
【０００７】
（３）前記分離工程では排水が循環して電解作用が及ぼされると共に、該循環排水の水質測定センサー（S2）を有しこれにより電極電流又は／及び循環水量を制御（P7）するようにしてもよい。
このように構成すると、排水に循環して電解作用を及ぼし水質に応じて効率良く極低分子や低沸点の有機化合物（例えば、極性分子）の臭気の低減を行っていくことが出来る。
【０００８】
（４）前記分離工程で浄化された排水に吸着材による濾過作用が及ぼされる濾過工程を有すると共に、該浄化排水の水質測定センサー（S3）を有しこれにより濾過工程への供給水量を制御（P5）するようにしてもよい。
このように構成すると、分離工程での浄化排水の水質に応じて適切な水量を濾過工程へと供給することが出来る。
【０００９】
（５）前記分離工程又は／及び濾過工程から吸着材を抽出して再生し、再び該工程に戻すようにすると共に、前記混練工程に供給される排水の水質測定センサー（S1）により吸着材の抽出量（P6、P4、P3）と供給量（P1、P2）を制御するようにしてもよい。
このように構成すると、混練工程に供給される排水の水質に応じて、分離工程や濾過工程から吸着材を抽出して再生（例えば、賦活）し再び該槽に戻すようことが出来る。
前記吸着材を抽出・移送するポンプとして、チューブ・ポンプ、スパイラル・ポンプ、エアー・ポンプ、容積ポンプなどを例示することが出来る。
【００１０】
（６）前記分離工程又は／及び濾過工程から吸着材を抽出し、凍結乾燥してから再生するようにしてもよい。
このように構成すると、分離工程や濾過工程から抽出した吸着材について、排水中に極低沸点の有機化合物が含まれていても、凍結乾燥の低温下のマイルドな状態でその揮散・拡散を抑制しつつ水分を飛ばして吸着材を再生に供することが出来る。
【００１１】
（７）前記吸着材に珪砂を混在させ、吸着材の破砕微粉を珪砂の表面に堆積させるようにしてもよい。前記珪砂として、例えばシャモットを使用することが出来る。
吸着材（例えば粒状）は使用につれ破砕されてだんだん細かくなっていくが（浄化排水が黒くなる原因ともなる）、細かくなった吸着材の破砕微粉は総面積が増大して吸着能が増進されている。これを珪砂の表面に堆積させることにより（例えば、珪砂表面を水ガラスで湿潤させ吸着材の破砕微粉を付着させて焼き付ける）、これにより珪砂に吸着能を付与することが出来る。
【００１２】
（８）前記吸着材に貴金属触媒を担持させるようにしてもよい。前記貴金属触媒の材質として、白金（Pt）やパラディウム（Pd）などを例示することが出来る。
このように構成すると、貴金属の触媒作用により、吸着材の（高温）再生中に、吸着されている汚れ成分（例えば有機化合物）の分解温度を引き下げて省エネを図ることが出来る。
【００１３】
（９）前記吸着材に石灰分を混在させるようにしてもよい。前記石灰分として、生石灰（CaO）、消石灰（Ca(OH)2）、塩化カルシウム（CaCl2）を例示することが出来る。
このように構成すると、排水中にリン酸イオン（PO43-）やフッ化物イオン（F-）などの無機マイナス・イオンが含有される場合、リン酸カルシウム（Ca3(PO43-)2）やフッ化カルシウム（CaF2）の固形分として分離することが出来る。
そして、リン酸カルシウムは有価物たる肥料として再利用することが出来る。また、フッ化物イオンをカルシウムイオンと結合させることにより、フッ化カルシウム（蛍石）として無害化することが出来る、
【発明の効果】
【００１４】
この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。
分離工程で吸着材を分離しつつ混練工程に供給しながら排水を処理していくことが出来るので、排水の汚れ度合いが高くても対応することができる排水処理方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の排水処理方法の実施形態１を説明するシステム・フロー図。
【図２】この発明の排水処理方法の実施形態２を説明するシステム・フロー図。
【図３】この発明の排水処理方法の実施形態３を説明するシステム・フロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（実施形態１）
図１に示すように、この実施形態の排水処理方法は、吸着材が貯留されて排水に撹拌作用が及ぼされる混練工程（混練槽１）と、浄化された排水を次工程へと送ると共に排水中の汚れ成分が付着した吸着材を分離する分離工程（分離槽２）を有し、前記混練工程には新たな吸着材が供給されるようにした（P1）。前記吸着材として活性炭を使用した。
【００１７】
混練槽１では、撹拌羽根を斜めに傾けてモータMにより排水を撹拌するようにしたので、混ざり易いものであった。また混練槽１では、断面多角形の処理槽内で排水を撹拌するようにしたので、内容物が処理槽の内壁に衝突することとなって混練が促進されることとなった。
排水中の汚れ成分が付着した吸着材を分離する分離工程の態様として、沈降分離させるようにした。浄化された排水を次工程へと送る分離工程の態様として、上方からオーバー・フローにより溢出させるようにした。この分離工程では処理槽の上部に邪魔板を設置することにより、ssや凝集沈殿物が次工程に移行することを抑制するようにした。
【００１８】
混練工程で新たな吸着材が供給される態様として、その場で賦活・再生するようにした。すなわち、前記分離工程と濾過工程から吸着材を抽出して再生し、再び該工程に戻すようにした。なお、吸着材をその場にストックしておくようにしてもよい。
具体的には、抽出した吸着材に脱塩用工業用水を及ぼして塩分を除去し、ほぼ50％含水とした後、モータMによりスクリューが回転する乾燥装置３で乾燥した後、賦活再生槽４に送るようにした。
乾燥装置は真空ポンプ５により、吸着材からの蒸発水分を吸引・除去するようにした。賦活再生槽４には、熱風発生装置６によりガス・バーナーによる熱風を送るようにした。賦活再生槽４は、槽内が900℃になるよう設定した。賦活再生槽４で発生した塵分は、ファンFによりサイクロン集塵機７に送って浄化分を排気するようにした。
賦活再生された吸着材は、下方の貯留槽８に落下・移行するようにした。そして、再度 脱塩用工業用水で洗うようにした。ここから、混練槽１と濾過槽２とに移行せしめるようにしている。賦活再生槽４の熱風はここから大気解放するようにしている。
このように、分離工程と濾過工程から吸着材を抽出して再生（900℃で賦活）し再び該槽に戻すようにした。前記吸着材を抽出・移送するポンプとして、チューブ・ポンプを使用した。
【００１９】
次に、この実施形態の排水処理方法使用状態を説明する。
この排水処理方法によると、吸着材が貯留されて排水に撹拌作用が及ぼされる混練工程（混練槽１）を有するので、含有される汚れ成分がよく分散された状態で吸着材に付着させて浄化することが出来るという利点がある。
そして、浄化された排水を次工程へと送ると共に排水中の汚れ成分が付着した吸着材を分離する分離工程（分離槽２）を有し、前記混練工程には新たな吸着材が供給されるようにしたので、分離工程で吸着材を分離しつつ混練工程に供給しながら排水を処理していくことができ、排水の汚れ度合いが高くても対応することができた。
【００２０】
（実施形態２）
上記実施形態との相違点を説明する。
図２に示すように、この実施形態の排水処理方法は、混練工程（混練槽１）に供給される排水の水質測定センサー（S1）を有しこれにより混練工程に供給される吸着材量を制御（P1）するようにし、前記水質測定センサー（S1）により排水への撹拌作用（M）を制御するようにした。
前記センサーにより測定する排水の水質として、COD（化学的酸素要求量）を採用した。
したがって、混練工程に供給される排水の水質に応じて、ここに供給される吸着材量や排水への撹拌作用を制御することが出来た。
【００２１】
前記分離工程（分離槽２）では、電解機構９により、排水が循環して電解作用が及ぼされると共に、該循環排水の水質測定センサー（S2）を有しこれにより電極電流と循環水量を制御（P7）するようにした。
したがって、排水に循環して電解作用を及ぼし水質に応じて効率良く極低分子や低沸点の有機化合物（極性分子等）の臭気の低減を行っていくことが出来た。
【００２２】
前記分離工程（分離槽２）で浄化された排水に吸着材による濾過作用が及ぼされる濾過工程（濾過槽10）を有すると共に、該浄化排水の水質測定センサー（S3）を有しこれにより濾過工程への供給水量を制御（P5）するようにした。
したがって、分離工程での浄化排水の水質に応じて適切な水量を濾過工程へと供給することが出来た。
【００２３】
前記分離工程（分離槽２）と濾過工程（濾過槽10）から吸着材を抽出して再生し、再び該工程に戻すようにすると共に、前記混練工程に供給される排水の水質測定センサー（S1）により吸着材の抽出量（P6、P4、P3）と供給量（P1、P2）を制御するようにした。
したがって、混練工程に供給される排水の水質に応じて、分離工程や濾過工程から吸着材を抽出して賦活・再生し再び該槽に戻すようことが出来た。
前記吸着材を抽出・移送するポンプとして、スパイラル・ポンプを使用した。
【００２４】
（実施形態３）
上記実施形態との相違点を説明する。
図３に示すように、この実施形態の排水処理方法は、前記分離工程（分離槽２）と濾過工程（濾過槽10）から吸着材を抽出し、真空ポンプにより冷凍機11で凍結乾燥してから再生するようにした。
したがって、分離工程や濾過工程から抽出した吸着材について、排水中に極低沸点の有機化合物が含まれていても、凍結乾燥の低温下のマイルドな状態でその揮散・拡散を抑制しつつ水分を飛ばして吸着材を再生に供することが出来た。
【００２５】
（実施形態４）
上記実施形態との相違点を説明する。
前記吸着材に珪砂を混在させ、吸着材の破砕微粉を珪砂の表面に堆積させるようにした。前記珪砂として、シャモットを使用した。
吸着材（例えば粒状）は使用につれ破砕されてだんだん細かくなっていくが（浄化排水が黒くなる原因ともなる）、細かくなった吸着材の破砕微粉は総面積が増大して吸着能が増進されている。これを珪砂の表面に堆積させることにより、これにより珪砂に吸着能を付与することが出来た。具体的には、珪砂表面を水ガラスで湿潤させ、吸着材の破砕微粉を付着させて焼き付けた。
【００２６】
（実施形態５）
上記実施形態との相違点を説明する。
前記吸着材に貴金属触媒を担持させるようにした。前記貴金属触媒の材質として、白金（Pt）とパラディウム（Pd）を採用した。したがって、貴金属の触媒作用により、吸着材の高温再生中に、吸着されている汚れ成分（有機化合物等）の分解温度を引き下げて省エネを図ることが出来た。
【００２７】
（実施形態６）
上記実施形態との相違点を説明する。
混練工程（混練槽１）で吸着材に石灰分を混在させるようにした。前記石灰分として、生石灰（CaO）を使用した。生石灰を投入した時点で発熱し槽内の排水が若干昇温した。ここで、排水中にリン酸イオン（PO43-）が含有されていたが、リン酸カルシウム（Ca3(PO43-)2）の固形分として分離することが出来た。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
排水の汚れ度合いが高くても対応することができることによって、種々の排水処理方法の用途に適用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  混練槽
２  分離槽
９  電解機構
10  濾過槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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