(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下に設けられ、汚水を処理する汚水処理装置であって、
汚水を収容する汚水処理部と、
前記汚水処理部に鉄イオンまたはアルミニウムイオンを供給するイオン供給部とを含み、
前記イオン供給部は、マンホールと一体化が可能な電極を備えていることを特徴とする汚水処理装置。
【請求項２】
前記電極が、前記処理水に浸されているか否かを検知できる検知手段をさらに含む請求項１に記載の汚水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚水処理装置に関し、特に、確実に汚水処理能力を発揮できる汚水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来の汚水処理装置では、リン化合物を凝集させることにより、汚水中からリン化合物を除去していた。なお、リン化合物を凝集させるためには、ＦｅＣｌ3 等の凝集剤を添加したり、電気化学的に鉄イオンまたはアルミニウムイオンを溶出させたりしていた。
【０００３】
しかしながら、上記のようにして形成された凝集物は、微粒子状であることが多い。このことから、凝集させたリン化合物を、処理水中から確実に除去することは困難であった。
【０００４】
また、従来の汚水処理装置には、地下に配置されるタイプのものがあった。このようなタイプの汚水処理装置は、一般に、マンホールがはずされ、作業員が、地下に手を入れることにより、点検や修理を行なっていた。
【０００５】
このように、地下で点検や修理が行なわれると、当該点検や修理が十分に行なわれない場合があった。汚水処理装置において、点検や修理が十分に行なわれないと、汚水処理能力が確実に発揮されなくなる場合がある。
【０００６】
本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、確実に汚水処理能力を発揮できる汚水処理装置を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明にかかる汚水処理装置は、地下に設けられ、汚水を処理する汚水処理装置であって、汚水を収容する汚水処理部と、前記汚水処理部に鉄イオンまたはアルミニウムイオンを供給するイオン供給部とを含み、前記イオン供給部は、マンホールと一体化が可能な電極を備えていることを特徴とする。
【００２０】
請求項１に記載の発明によると、マンホールを地上に移動させることにより、電極を地上に移動させることができる。
【００２１】
これにより、電極のメンテナンスが、容易に、かつ、確実に、行なえることになる。
【００２２】
請求項２に記載の本発明にかかる汚水処理装置は、請求項５に記載の発明にかかる汚水処理装置の構成に加えて、前記電極が、前記処理水に浸されているか否かを検知できる検知手段をさらに含むことを特徴とする。
【００２３】
請求項２に記載の発明によると、請求項５に記載の発明による作用に加えて、電極を、処理水に浸されていない状態を回避することができる。これにより、電極をマンホールに一体化させることにより想定される不都合を回避することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に示す各実施の形態の汚水処理装置は、主に、家庭用排水や工場排水を処理する大規模な排水処理施設に適用されるものであるが、家庭用合併浄化槽等の中小規模の排水処理施設に適用することも出来る。また、各実施の形態の汚水処理装置によれば、特に、生活排水やメッキ工場の廃水等に含まれるリン化合物を、凝集沈澱処理することが出来る。
【００２５】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態である汚水処理装置を含む汚水処理システムを示す図である。
【００２６】
図１を参照して、１は、地中に埋設されたタンクである。該タンク１内部は、第１しきり壁２、第２しきり壁３および第３しきり壁４により、後述する第１嫌気ろ床槽５、第２嫌気ろ床槽１０、生物ろ過槽１４、処理水槽１９および消毒槽２１に区画されている。
【００２７】
５は、生活雑排水が流入する流入口６を有する第１嫌気ろ床槽、７は、前記第１嫌気ろ床槽５内に配設された第１嫌気ろ床であり、第１嫌気ろ床槽５内に流入した生活雑排水中に混入している難分解性の雑物を沈殿分離するとともに、第１嫌気ろ床７に付着した嫌気性微生物により有機物を嫌気分解する。また、有機性の窒素をアンモニア性窒素に嫌気分解する。
【００２８】
８は、第１移流管であり、前記第１嫌気漏床槽５で嫌気分解された処理水を、第１仕切壁２上部を貫通する第１給水口９を介して後退する第２嫌気漏床槽１０に供給する。
【００２９】
１０は、前記第１仕切壁２により第１嫌気ろ床槽５と区画された第２嫌気ろ床槽、１１は、前記第２嫌気ろ床槽１０内に配設された第２嫌気ろ床であり、第２嫌気ろ床１１により、浮遊物質を捕捉し嫌気性微生物により有機物を嫌気分解するとともに、有機性の窒素をアンモニア性窒素に嫌気分解する。
【００３０】
１２は、第２移流管であり、前記第２嫌気ろ床槽１０で嫌気分解された処理水を、第２仕切壁３上部に貫通する第２給水口１３を介して後述する生物ろ過槽１４に給水する。なお、３２は、第２移流管１２に噴出口３１を配設された噴出装置であり、第３ブロア３０に接続されている。噴出装置３２は、第３ブロア３０から空気を送られることにより、当該噴出口３１から第２移流管１２内に吹出す。これにより、第２移流管１２における、第２嫌気ろ床槽１０から生物ろ過槽１４への処理水の給水が促進される。
【００３１】
１４は、前記第２仕切壁３により第２嫌気ろ床槽１０と区画された生物ろ過槽であり、第２嫌気ろ床槽１０で嫌気処理された処理水が第２移流管１２を介して流入する。１５は、前記生物ろ過槽１４内に設けられた接触材であり、好気性微生物の培養を促進する。１６は、前記生物ろ過槽１４底部に配設された第１散気管であり、多数の空気吹出口を形成するとともに、第１ブロア１７と接続され、第１ブロア１７から供給される空気を空気吹出口から放出して生物ろ過槽１４内を好気状態に維持して、処理水を好気性微生物により好気分解するとともに、硝化の働きによりアンモニア性窒素を硝酸性の窒素に分解する。一般に、硝化菌とは、アンモニア酸化細菌と亜硝酸化細菌のことを指す。
【００３２】
接触材１５には、増殖して徐々に大きくなった生物膜が付着している。そして、前記第１ブロア１７から第１散気管１６に空気が供給されると、第１散気管１６の空気吹出口から空気が放出され、接触材１５に付着している生物膜を剥離する。
【００３３】
１９は、前記第３仕切壁４により生物ろ過槽１４と区画された処理水槽であり、２９は、第３移流管である。第３移流管２９は、第１ポンプ１８に接続されており、第１ポンプ１８が運転されることにより、前記第２嫌気ろ床槽１０で嫌気分解された処理水の上澄み液を、第３仕切壁４上部を貫通する連通口２０を介して後退する処理水槽に供給する。
【００３４】
２１は、前記処理水槽１９上部に設けた消毒槽であり、処理水槽１９で分離された上澄み液が流入するようになっている。２２は、前記消毒槽２１内部に設けられた殺菌装置であり、殺菌装置２２内に備えた塩素系等の薬品により、消毒槽１９に流入した処理水を消毒し、排水口２３を介して消毒された処理水をタンク１外に排水するようになっている。
【００３５】
２４は、前記生物ろ過槽１４と第１嫌気ろ床槽５の上部に設けられた電解槽３７とを連通する第１返送管ある。２５は、前記第１返送管２４内に配設された第２散気管であり、多数の空気吹出口を形成するとともに、第２ブロア２６接続されている。第１散気管２５は、該第２ブロア２６から供給される空気を空気吹出口から放出し、これにより、処理水槽１９内の所定量の上澄み液を第１返送管２４内に吸込み、電解槽３７に移送するようになっている。
【００３６】
電解槽３７内には、電極４１，４２が配設され、当該電極４１，４２の下方には、第３散気管４０が配設されている。第３散気管４０は、多数の空気吹出口が形成され、また、第４ブロア３９に接続されている。そして、第４ブロア３９から空気が送られることにより、第３散気管４０は、空気吹出口から空気を吹出し、電極４１，４２表面の、生物膜や硝酸イオン等に起因する不動態膜等の膜を、除去する。なお、電極４１，４２は、第３散気管４０の空気の吹出しによる膜の除去がより効果的に行なわれるように、電解槽３７の壁面付近に設けられることが好ましい。
【００３７】
電解槽３７内の処理水は、排出口４７を介して、第１嫌気ろ床槽５に排出される。なお、電解槽３７の排出口４７には、蓋３６が設けられている。蓋３６は、浮玉３５に接続されている。また、蓋３６付近には、第１嫌気ろ床槽５の水位を検出する水位センサ４８が備えられている。電極４１，４２、水位センサ４８、および第４ブロア３９は、電源装置３８に接続されている。
【００３８】
電極４１，４２は、たとえば、鉄またはアルミニウムにより構成される。電源装置３８は、電極４１，４２に、いずれか一方を＋極、他方が−極となるように、電圧を印加する。ここで、電極４１，４２が鉄で構成された場合の、＋極と−極における電解反応を示す。
【００３９】
＋極：  Ｆｅ→Ｆｅ2+＋２ｅ-   …（１）
−極：  ２Ｈ+ ＋２ｅ- →Ｈ2 ↑  …（２）
なお、＋極で生成された２価の鉄イオン（Ｆｅ2+）は、空気により酸化されて、３価の鉄イオン（Ｆｅ3+）となる。一方、電極４１，４２がアルミニウムで構成された場合には、−極の反応は変わらず、＋極の電解反応が、以下の式（３）となる。
【００４０】
＋極：  Ａｌ→Ａｌ3+＋３ｅ-   …（３）
本実施の形態において、以下では、電極４１，４２が鉄で構成されている場合について説明するが、特記する場合を除いて、すべての点において、鉄をアルミニウムに変更することが可能である。
【００４１】
式（１）の電解反応と酸化反応により生成した３価の鉄イオン（Ｆｅ3+）は、第１返送管２４から送られる処理水の中のリン化合物を凝集するために、利用される。なお、Ｆｅ3+を用いたリン化合物の凝集の反応式の主なものを式（４）に示す。
【００４２】
ＰＯ43- ＋Ｆｅ3+→ＦｅＰＯ4 ↓  …（４）
電解槽３７の底部には、電解槽３７内部の凝集物や汚泥を電解槽３７から除去するためのバルブ４３が形成されている。バルブ４３を開放することにより、電解槽３７内の汚泥や凝集物は、第１嫌気漏床槽５に移動する。
【００４３】
図２は、電解槽３７およびその付近の詳細な構成を示す図である。図２を参照して、第１返送管２４から送られる処理水は、電解槽３７の流入口４６に流れ込む。電極４１，４２付近には、第３散気管４０が備えられている。第３散気管４０は、電極４１，４２付近に空気を供給する。
【００４４】
排出口４７を覆う蓋３５は、浮玉３５に接続されている。なお、蓋３５は、蝶番３４でその下端を排出口４７に接続されることにより、排出口４７を開閉可能に覆っている。ここで、第１嫌気ろ床槽５の水位について、蓋３６が開状態にある場合に、第１嫌気ろ床槽５内の溶液が、排出口４７を介しては電解槽３７内に流れ込むことがない水位を、水位１００ａとし、第１嫌気ろ床槽５内の溶液が、排出口４７を介して電解槽３７内に流れ込むような水位を、水位１００ｂとする。
【００４５】
第１嫌気ろ床槽５の水位が水位１００ａである場合には、浮玉３５は、図２の符号３５ａで示す位置にあるため、蓋３６は、符号３６ａに示す、排出口４７を開いた状態となる。一方、第１嫌気ろ床槽５の水位が水位１００ｂである場合には、浮玉３５は、図２の符号３５ｂで示す、排出口４７を閉じた状態となる。したがって、本実施の形態では、排出口４７が蓋３６に覆われ、かつ、蓋３６が浮玉３５に接続されることにより、流入口６から流れ込む生活雑排水中に混入しているスカムが、電解槽３７内に直接流れ込むことを、より確実に回避できる。なお、上記した水位１００ａは、第１嫌気ろ床槽５内の溶液は電解槽３７内に流れ込むが、当該溶液の中のスカム等は、電解槽３７内に流れ込まないような水位を含むよう、構成することができる。
【００４６】
電解槽３７には、図示せぬ制御部が設けられ、当該制御部は、バルブ４３の開閉、電極４１，４２に流れる電流値、電極４１，４２間の電圧値、第３散気管４０から吹出す空気の量、電極４１，４２に印加する電圧の極性等を制御することができる。
【００４７】
水位センサ４８は、第１嫌気漏床槽５の水位が所定の水位に達したことを検知するために設けられている。水位センサ４８の検出出力は、上記の制御部に入力される。ここで、所定の水位とは、たとえば、流入口６から流れ込む生活雑排水が、電解槽３７内に直接流れ込むような水位である。そして、制御部は、水位センサ４８により、所定の水位に達したことを検出した場合には、音声や表示等により警告を発することができる。制御部がこのように構成されることにより、電解槽３７内に流入口６から流れ込む生活雑排水が直接流れ込まないように、流入口６を介する排水の流入量を調整できるため、より確実に、電解槽３７にスカムが流れ込むことを回避できる。なお、上記した所定の水位は、第１嫌気漏床槽５内の溶液は電解槽３７内に流れ込むが、当該溶液の中のスカム等は、電解槽３７内に流れ込まないような水位とすることもできる。
【００４８】
本実施の形態の汚水処理システムのメンテナンスを行なう人間は、上記の警告がなされたか否かにより、電解槽３７内に流入口６から流れ込む生活雑排水が直接流れ込んだことがあるか否かを判断できる。したがって、蓋３５および浮玉３６が備えられていない場合であれば、警告の有無により、電極４１，４２付近にスカムが堆積しているか否かを判断できるため、電解槽３７の清掃の必要性を容易に判断できる。
【００４９】
また、制御部は、水位センサ４８により、所定の水位に達したことを検出した場合には、第３散気管４０からの空気の供給量を増加させるよう制御を行なうことも出来る。制御部がこのような制御を行なうことにより、電極４１，４２付近にスカムが流れ込んた場合でも、第３散気管４０から供給される空気量を増加させることにより、当該スカムを、電解槽３７外に排出することが出来る。これにより、スカムが、電極４１，４２付近に堆積することを、より確実に回避することが出来る。
【００５０】
つまり、以上説明した本実施の形態では、少なくとも、浮玉３５と蓋３６の組合わせ、または、水位センサ４８のいずれか一方を備えていれば、スカムが、電極４１，４２付近に堆積することを回避出来ることになる。
【００５１】
電極４１，４２は、それぞれ、電極支持部４１ａ，４２ａに取付けられている。電極支持部４１ａ，４２ａは、電極４１，４２の上部に位置し、電解槽３７内の処理水には、浸らないように、後述する支持棒３７ａ，３７ｂにより支持されている。図３に、電極４１，４２および電極支持部４１ａ，４２ａの構造を示す。また、図４に、電極４１，４２および電極支持部４１ａ，４２ａが、電解槽３７上に取付けられるために組み合わされた状態を示す。
【００５２】
図３および図４を参照して、電極４１，４２は、それぞれ、その上部を、電極支持部４１ａ，４２ａにネジ止されている。電極支持部４１ａには、電極支持部４２ａと対向すべき面に、スペーサ４０５が取付けられている。そして、電極支持部４１ａと電極支持部４２ａは、図４に示すように、スペーサ４０５を介して、対向するように組み合わされ、固定される。スペーサ４０５の巾を適宜調整することにより、電極４１と電極４２の距離が調整される。
【００５３】
ここで、電極支持部４１ａ，４２ａの構成を説明する。図５は、電極支持部４１ａの斜視図である。電極支持部４１ａは、電源装置３８と電極４１とを接続させるための配線を内包している。当該配線の一端は、コネクタ４１０であり、他端は、コネクタ４１１である。電極４１は、電極支持部４１ａにネジ止されることにより、コネクタ４１０に、電気的に接続される。また、コネクタ４１１は、電源装置３８に、電気的に接続される。これにより、電極４１は、電極支持部４１ａにネジ止されることにより、電源装置３８と、電気的に接続される。また、電極支持部４２ａも、電極支持部４１ａと同様に、２つのコネクタを有し、配線を内包している。そして、電極４２は、電極支持部４２ａにネジ止されることにより、電源装置３８と、電気的に接続される。
【００５４】
電極４１，４２および電極支持部４１ａ，４２ａがこのように構成されるため、本実施の形態の汚水処理システムでは、電極４１，４２と電源装置３８を結ぶ配線が、処理水内に横たわることを回避できる。また、これらの接続部であるコネクタが、処理水内に浸され腐食することを回避できる。
【００５５】
図６は、電解槽３７の斜視図である。電解槽３７の上部には、所定の間隔で、２本の支持棒３７ａ，３７ｂが設置されている。電極支持部４１ａ，４２ａは、その左右の下端を、支持棒３７ａ，３７ｂ上に配置されることにより、電解槽３７上に設置される。つまり、この状態では、電極４１，４２は、それぞれ、支持棒３７ａ，３７ｂに挟まれることになる。
【００５６】
電解槽３７内において、電極４１，４２の位置ずれが生じないように、１個の電極支持部により支持され、さらに、切り欠き部を備えることができる。図７に、電極４１，４２を支持でき、かつ、切り欠き部を備えた電極支持部を示す。
【００５７】
電極支持部４５０には、表裏両面に、電極４１，４２の上部をそれぞれ嵌め込むことができる切り欠き部４５１が形成されている。電極４１，４２は、それぞれ切り欠き部４５１に、その上部を嵌め込まれ、ネジ止される。これにより、電解槽３７内での電極４１，４２の位置がより確実に固定されるため、電解槽３７内の鉄イオンの分布が安定する。したがって、電解槽３７では、式（４）の反応が、安定して起こることになる。これにより、本実施の形態の汚水処理装置の汚水処理能力が安定する。なお、電極支持部４５０が電解槽３７上に設置される際には、右端４５０ａと左端４５０ｂの下面が、支持棒３７ａ，３７ｂに接触する。これにより、電極４１，４２は、電解槽３７に設置された状態では、それぞれ、支持棒３７ａ，３７ｂに挟まれる。
【００５８】
電極支持部４５０と電極４１，４２とが、ユニット化されて輸送される場合、図８に示すように、ケースに収納されて輸送されることが好ましい。詳しくは、ユニット化された電極支持部４５０と電極４１，４２は、電極４１，４２部分がケース４６０内に収まるように、ケース４６０に収納される。なお、収納される際に、電極支持部４５０の右端４５０ａと左端４５０ｂは、それぞれ、ケース４６０に、ネジ４６１，４６２により、ネジ止される。
【００５９】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図９に、本実施の形態の汚水処理装置を示す。なお、これ以降説明する第２の実施の形態から第６の実施の形態の各汚水処理装置は、汚水中のリン化合物を除去することを主眼に置いたものであり、単体で使用することも出来るし、嫌気ろ床槽等の嫌気性微生物を収容するような処理槽等と組合わせて使用することも出来る。
【００６０】
図９を参照して、活性汚泥槽６１は、活性汚泥を収容しており、流入口６９を介して他の装置等から汚水が送り込まれるように構成されている。活性汚泥槽６１の底部には、第１散気管６２が配設されている。第１散気管６２は、第１ブロア６５に接続されており、第１ブロア６５から供給される空気を、空気吹出口から放出する。これにより、活性汚泥槽６１内を好気状態に維持して、処理水を好気性微生物により好気分解するとともに、硝化の働きによりアンモニア性窒素を硝酸性の窒素に分解する。
【００６１】
活性汚泥槽６１には、循環管６３の一端が挿入されている。活性汚泥槽６１内の処理水は、ポンプ６４により、循環管６３を介して電解槽７０に送られる。また、活性汚泥槽６１内の処理水の上澄みは、移流管７７を介して沈殿槽６７に送られる。
【００６２】
電解槽７０は、電極７１，７２を備えており、これらは、鉄またはアルミニウムにより構成することが出来る。電極７１，７２は、電源装置７３に接続されており、これらの電解により、電解槽７０に、鉄イオンまたはアルミニウムイオンが供給される。そして、このような金属イオンが供給されることにより、電解槽７０では、リン化合物が、たとえば上記した式（４）に従って凝集する。電解槽７０の電極７１，７２の下方には、第２散気管７４が配設されている。第２散気管７４は、第２ブロア６６に接続され、第２ブロア６６から供給された空気を、空気吹出口から電極７１，７２付近に放出する。第２散気管７４の下方には、バルブ７５が設けられている。バルブ７５は、開閉可能に設けられており、通常は、閉状態とされているが、電解槽７０内の汚泥や凝集物を活性汚泥槽６１に排出するために、適宜、開放される。
【００６３】
なお、活性汚泥槽６１には、磁石６１ａが備えられている。そして、電解槽７０内で生じたリン化合物の凝集物は、磁石６１ａに吸着する。これにより、本実施の形態における汚水処理装置では、より確実に、処理水中のリン化合物を除去することができる。リン化合物の凝集物は、酸化した形で、磁石６１ａに吸着すると考えられる。そして、本実施の形態では、磁石６１ａにより、磁気部材からなる吸着手段が構成されている。
【００６４】
電極７１，７２は、上記した電極４１，４２と同様に、その上部を、電極支持部４１ａ，４２ａと同様の形状を有する電極支持部（図示略）によって支持されている。
【００６５】
また、本実施の形態の電解槽７０には、活性汚泥槽６１から活性汚泥が処理水とともに送られる。そして、上記の式（４）に従った反応生成物は、活性汚泥槽６１からの活性汚泥を核として、比較的容易に凝集し、また、個々の凝集物が大きくなる。したがって、上記の式（４）に従った反応生成物は凝集物として沈降しやすくなるため、電解槽７０における処理期間が長期に及んだ場合でも、電極７１，７２の電解反応は、比較的速やかに起こる。なお、電極７１，７２間の距離は、汚泥の大きさを考慮して、２ｃｍ以上とされることが好ましい。
【００６６】
一方、沈殿槽６７では、送られた処理水の上澄みが、排出口７８を介して排出される。一方、沈殿槽６７の底部には、汚泥６８が堆積している。沈殿槽６７の汚泥６８は、定期的に除去される。
【００６７】
本実施の形態の汚水処理装置によれば、磁石６１ａを備えているため、装置の規模にもよるが、約９０〜９５％という高いリン化合物の除去率を達成できる。
【００６８】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図１０に、本実施の形態の汚水処理装置を示す。
【００６９】
図１０を参照して、活性汚泥槽８１は、活性汚泥を収容しており、流入口８９を介して他の装置等から汚水が送り込まれるように構成されている。活性汚泥槽８１の底部には、第１散気管８２が配設されている。第１散気管８２は、第１ブロア８５に接続されており、第１ブロア８５から供給される空気を、空気吹出口から放出する。
【００７０】
活性汚泥槽８１には、循環管８３の一端が挿入され、活性汚泥槽８１内の処理水は、ポンプ８４により、循環管８３を介して電解槽９０に送られる。また、活性汚泥槽８１内には、先端部に膜９７を備えた移流管９８が、膜９７部分が活性汚泥槽８１内に浸るように、配設されている。そして、活性汚泥槽８１内の処理水は、ポンプ８７により、膜９７を介し、移流管９８内を経て、活性汚泥槽８１外へ排出される。膜９７としては、たとえば、膜の穴径が約０．０５〜１μｍの平膜や中空糸膜等を用いることができる。
【００７１】
電解槽９０は、電極９１，９２を備えており、これらは、鉄またはアルミニウムにより構成することが出来る。電極９１，９２は、電源装置９３に接続されており、これらの電解により、電解槽９０に、鉄イオンまたはアルミニウムイオンが供給される。電解槽９０の電極９１，９２の下方には、第２散気管９４が配設されている。第２散気管９４は、第２ブロア８６に接続され、第２ブロア８６から供給された空気を、空気吹出口から電極９１，９２付近に放出する。第２散気管９４の下方には、バルブ９５が設けられている。バルブ９５は、開閉可能に設けられており、通常は、閉状態とされているが、電解槽９０内の汚泥や凝集物を活性汚泥槽８１に排出するために、適宜、開放される。活性汚泥槽８１の底部には、汚泥が堆積するが、この汚泥は、定期的に除去される。
【００７２】
電極９１，９２は、上記した電極４１，４２と同様に、その上部を、電極支持部４１ａ，４２ａと同様の形状を有する電極支持部（図示略）によって支持されている。
【００７３】
なお、膜９７は、磁石９７ａに取付けられている。ここで、膜９７と、磁石９７ａの構造を詳細に説明する。図１１は、膜９７と磁石９７ａの側面図である。
【００７４】
図１０および図１１を参照して、磁石９７ａは、ドーナツ形状を有している。そして、磁石９７ａの中央の穴を表裏両面から覆うように、膜９７が取付けられている。図１２は、磁石９７ａの部分的な斜視図である。磁石９７ａの上部には、開口が形成され、当該開口には、移流管９８の一端が接続されている。すなわち、本実施の形態の汚水処理装置では、磁石９７ａの近傍までたどり着いた処理水は、膜９７を経て、移流管９８内に導かれる。
【００７５】
本実施の形態では、磁石９７ａが、膜９７の近傍に設けられることにより、リン化合物の凝集物が、磁石９７ａに吸着し、膜９７にたどり着くことを抑制されるため、膜９７の目詰まりを、抑制することができる。
【００７６】
本実施の形態は、第２の実施の形態における沈殿槽６７を、膜９７に変更したものと考えられる。これにより、汚水処理装置をよりコンパクトにすることができる。
【００７７】
また、本実施の形態においては、磁石９７ａを備え、かつ、膜９７により処理水をろ過することにより、９０％以上という、高いリン化合物の除去率を達成することが出来る。
【００７８】
以上説明した本実施の形態では、磁石９７ａにより、磁気部材からなる吸着手段が構成されている。そして、膜９７により、活性汚泥槽内の処理水をろ過するためのフィルタが構成されている。なお、本実施の形態では、磁石９７ａと膜９７とは一体的に設けられているが、本発明は必ずしもこのような構成に限定されるものではない。一体的に設けられることが好ましいが、これらが互いに近傍に設けられていれば必ずしも一体的に設けられなくてもよい。
【００７９】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。図１３に、本実施の形態の汚水処理装置を示す。
【００８０】
図１３を参照して、活性汚泥槽１０１は、仕切板１０７により、活性汚泥を収容する部分と、収容しない部分とに分割される。なお、仕切板１０７の下方は、活性汚泥槽１０１に接続されておらず隙間があるため、処理水および汚泥の移動が可能である。また、活性汚泥槽１０１には、流入口１０９を介して他の装置等から汚水が送り込まれるように構成されている。活性汚泥槽１０１の底部には、第１散気管１０２が配設されている。第１散気管１０２は、第１ブロア１０５に接続されており、第１ブロア１０５から供給される空気を、空気吹出口から放出する。
【００８１】
活性汚泥槽１０１には、循環管１０３の一端が挿入されている。活性汚泥槽１０１内の処理水は、ポンプ１０４により、循環管１０３を介して電解槽１１０に送られる。また、活性汚泥槽１０１内の処理水の上澄みは、排出口１１８を介して活性汚泥槽１０１外に排出される。
【００８２】
電解槽１１０は、電極１１１，１１２を備えており、これらは、鉄またはアルミニウムにより構成することが出来る。電極１１１，１１２は、電源装置１１３に接続されており、これらの電解により、電解槽１１０に、鉄イオンまたはアルミニウムイオンが供給される。電解槽１１０の電極１１１，１１２の下方には、第２散気管１１４が配設されている。第２散気管１１４は、第２ブロア１０６に接続され、第２ブロア１０６から供給された空気を、空気吹出口から電極１１１，１１２付近に放出する。第２散気管１１４の下方には、バルブ１１５が設けられている。バルブ１１５は、開閉可能に設けられており、通常は、閉状態とされているが、電解槽１１０内の汚泥や凝集物を活性汚泥槽１０１に排出するために、適宜、開放される。
【００８３】
仕切板１０７の、活性汚泥を収容しない側の面には、磁石１０７ａが取付けられている。磁石１０７ａにより、電解槽１１０内の凝集物の中の、リン化合物の凝集物を、効率よく、収集することができる。
【００８４】
本実施の形態のように、磁石１０７ａにリン化合物の凝集物を吸着させ、収集することにより、処理水内のリン化合物を、再生の容易な形で収集できることになる。これにより、リンの枯渇が深刻な事態となりつつある今日において、本実施の形態の汚水処理装置は、リンの再生の高効率化に寄与できるものであるといえる。
【００８５】
以上説明した本実施の形態の汚水処理装置は、仕切板１０７を設けることにより、図９に示した汚水処理装置の活性汚泥槽内６１に沈殿槽６７を設けたような構成となっている。
【００８６】
なお、本実施の形態の汚水処理装置によれば、装置の規模にもよるが、約９０〜９５％という高いリン化合物の除去率を達成できる。
【００８７】
［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。図１４に、本実施の形態の汚水処理装置を示す。
【００８８】
図１４を参照して、本実施の形態における汚水処理装置の全体構造は、図９に示した汚水処理装置の構造とほぼ同様であるため、図９に示した汚水処理装置と共通する構成要素には、同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００８９】
本実施の形態の汚水処理装置では、活性汚泥槽６１内の処理水が、ポンプ６４により、循環管６３を介して電解槽７０に送られる。そして、電解槽７０の上澄みは、流出管７６を介して沈殿槽６７に送られる。そして、沈殿槽６７の上澄みは、排出口７８から、汚水処理装置外に排出される。
【００９０】
沈殿槽６７内にある流出管７６には、磁石６７ａが設置されている。これにより、電解槽７０で生じたリン化合物の凝集物を、より効率よく、また、他の凝集物や汚泥から分離された形で、磁石６７ａに吸着させることができる。したがって、本実施の形態の汚水処理装置では、第４の実施の形態よりもさらにリンの再生の高効率化に寄与できるものであると考えられる。
【００９１】
［第６の実施の形態］
次に、本発明の第６の実施の形態を説明する。図１５に、本実施の形態の汚水処理装置を示す。
【００９２】
図１５を参照して、本実施の形態における汚水処理装置の全体構造は、図１３に示した汚水処理装置の構造とほぼ同様であるため、図１３に示した汚水処理装置と共通する構成要素には、同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００９３】
本実施の形態の汚水処理装置では、活性汚泥槽１０１は、仕切板１０７，１５０により、流入口１０９から順に、活性汚泥を収容する領域、電極１１１，１１２を収容する領域、汚泥１０８を沈殿させる領域に分割されている。
【００９４】
流入口１０９から送られてきた処理水は、活性汚泥槽１０１内の汚泥を収容する領域に収容され、当該領域の上澄みは、電極１１１，１１２を収容する領域に送られる。
【００９５】
電極１１１，１１２を収容する領域の下方にある処理水および凝集物は、汚泥１０８を沈殿させる領域に送られ、当該領域の上澄みが、排出口１１８を介して、活性汚泥槽１０１外に排出される。
【００９６】
なお、仕切板１５０の、汚泥１０８を沈殿させる領域側の壁面には、磁石１５０ａが設置されている。これにより、電極１１１，１１２を収容する領域において生成された、リン化合物の凝集物を、より効率よく、また、他の凝集物や汚泥から分離された形で、磁石１５０ａに吸着させることができる。
【００９７】
活性汚泥槽１０１外へ排出された処理水は、別途設けられる嫌気漏床槽（嫌気性微生物を収容する槽）に送られることが好ましい。
【００９８】
活性汚泥槽１０１において、汚泥１０８を沈殿させる領域を含む側壁は、汚泥１０８を活性汚泥を収容する領域へ送りやすくするために、傾斜している。
【００９９】
［第７の実施の形態］
本実施の形態の汚水処理装置は、マンホールと電極とを一体化させることができるタイプの汚水処理装置である。図１６に、本実施の形態の汚水処理装置を示す。なお、本実施の形態の汚水処理装置は、図１に示した汚水処理装置から、マンホールと電極４１，４２の周辺部分の構成のみを変更したものであるため、図１に示した汚水処理装置と同様の構成要素には、同様の符号を付し、その説明を省略する。
【０１００】
図１６を参照して、汚水処理装置には、その上部を、複数のマンホール２８で覆われている。なお、マンホール２８には、絶縁体４００を介して、電極４１，４２が取付けられている。ここで、図１７を参照しつつ、電極４１，４２の絶縁体４００への取付態様を説明する。
【０１０１】
本実施の形態の汚水処理装置では、マンホール２８には、絶縁体４００を介して、電極４１，４２が取付けられている。詳しくは、電極４１，４２は、ネジ止等により絶縁体４００に取付けられる。そして、電極４１，４２を取付けられた絶縁体４００が、ネジ止等によりマンホール２８に取付けられる。そして、電極４１，４２には、それぞれ接続線４０２が接続され、電源装置３８に接続されている。これにより、作業員は、地上から、マンホール２８の把手２８ａを操作してマンホール２８を取外すことにより、地下内に入ること無く、電極４１，４２を地上に取り出すことができる。つまり、電極４１，４２のメンテナンスが、他の実施の形態の汚水処理装置に比べて、格段に、容易になる。
【０１０２】
本実施の形態の汚水処理装置では、電極４１，４２は、処理水に浸るが、絶縁体４００は、処理水には浸らないように、構成される。なお、絶縁体４００内に、両端にコネクタを備えた接続線を収容させ、一端のコネクタを電源装置３８に、他端のコネクタを電極４１または電極４２と接続させることもできる。このようにすれば、電極４１，４２と電源装置３８との接続部分が処理水に浸ることを回避できる。つまり、当該接続部分が腐食することを回避できる。
【０１０３】
なお、本実施の形態のように、電極４１，４２をマンホール２８に取付けると、汚水処理装置内の電極４１，４２の位置が、他の実施の形態における電極の位置に比べて、高くなる場合がある。電極４１，４２の位置が高くなると、電極４１，４２が処理水に浸らず、電極４１，４２に電圧を印加しても、鉄イオンまたはアルミニウムイオンが供給されなくなる。そこで、本実施の形態では、電極４１，４２間の電圧値をモニタすることにより、電極４１，４２が処理水に浸っているか否かを判断することができる。そして、本実施の形態の汚水処理装置には、電極４１，４２間の電圧値が、電極４１，４２が処理水に浸っていないとされる値を示した場合に、その旨を報知する手段が備えられることが好ましい。
【０１０４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態である汚水処理装置を含む汚水処理システムを示す図である。
【図２】  図１の電解槽およびその付近の詳細な構成を示す図である。
【図３】  図１の電極および電極支持部の構造を示す図である。
【図４】  図３の電極および電極支持部が、電解槽上に取付けられるために組み合わされた状態を示す図である。
【図５】  図３の電極支持部の斜視図である。
【図６】  図１の電解槽の斜視図である。
【図７】  ２つの電極を支持でき、かつ、切り欠き部を備えた電極支持部を示す図である。
【図８】  ユニット化された電極と電極支持部とが、ケースに収納される状態を示す図である。
【図９】  本発明の第２の実施の形態である汚水処理装置を示す図である。
【図１０】  本発明の第３の実施の形態である汚水処理装置を示す図である。
【図１１】  図１０の膜と磁石の側面図である。
【図１２】  図１０の磁石の部分的な斜視図である。
【図１３】  本発明の第４の実施の形態である汚水処理装置を示す図である。
【図１４】  本発明の第５の実施の形態である汚水処理装置を示す図である。
【図１５】  本発明の第６の実施の形態である汚水処理装置を示す図である。
【図１６】  本発明の第７の実施の形態である汚水処理装置を示す図である。
【図１７】  図１６の電極のマンホールへの取付態様を説明するための図である。
【符号の説明】
２８  マンホール、３７  電解槽、４１，４２  電極、４１ａ，４２ａ，４５０  電極支持部、６１ａ，６７ａ，９７ａ，１０７ａ，１５０ａ  磁石、９７  膜、４００  絶縁体。
【図１】
0003696001.tif 000002
【図２】
0003696001.tif 000003
【図３】
0003696001.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003696001.tif 000006
【図６】
0003696001.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003696001.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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