(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理対象物にセラミック触媒水を供給して該セラミック触媒水を含む被処理対象物の汚染混合水とし処理を行う汚染混合水の処理方法であって、
遊離塩素を含んだ水溶液とセラミックを接触させて得られる触媒反応を利用したセラミック触媒水を生成して、
前記生成されたセラミック触媒水を前記被処理対象物に混合して前記セラミック触媒水を含む前記被処理対象物の汚染混合水とし、
ベンチュリの構造を有する吸引移送手段のノズルから高圧水を噴射させその下流側に設けた枝管から前記汚染混合水を吸引してタンクへ移送し、
前記タンク内で前記セラミック触媒水を供給してさらに前記汚染混合水とミキシング攪拌した後、
沈殿槽に移送して沈殿処理後に排水及び沈殿物の搬出を行うことを特徴とする汚染混合水の処理方法。
【請求項２】
前記タンクを複数段に連結して順次汚染混合水を移送し、前記それぞれのタンク内で前記セラミック触媒水を供給してさらに前記汚染混合水とミキシング攪拌することを特徴とする請求項１記載の汚染混合水の処理方法。
【請求項３】
前記汚染混合水は、前記セラミック触媒水を含む家畜の糞尿や汚染土砂であることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の汚染混合水の処理方法。
【請求項４】
被処理対象物にセラミック触媒水を供給して該セラミック触媒水を含む被処理対象物の汚染混合水とし処理を行う汚染混合水の処理システムであって、
遊離塩素を含んだ水溶液とセラミックを接触させて得られる触媒反応を利用したセラミック触媒水を生成する触媒水生成手段と、
前記触媒水生成手段により生成されたセラミック触媒水を前記被処理対象物に混合して前記セラミック触媒水を含む前記被処理対象物の汚染混合水とし、ベンチュリの構造を有するノズルから高圧水を噴射させその下流側に設けた枝管から前記汚染混合水を吸引して移送する吸引移送手段と、
前記吸引移送手段により移送された前記汚染混合水を収容するタンクと、
前記タンク内で前記セラミック触媒水を供給してさらに前記汚染混合水とミキシング攪拌するミキシング攪拌手段と、
前記タンクから前記汚染混合水を移送して沈殿処理する沈殿槽と
を備え、前記沈殿槽から排水を行うように構成したことを特徴とする汚染混合水の処理システム。
【請求項５】
前記タンクを複数段に連結して順次汚染混合水を移送し、前記それぞれのタンク内で前記セラミック触媒水を供給してさらに前記汚染混合水とミキシング攪拌するように構成したことを特徴とする請求項４に記載の汚染混合水の処理システム。
【請求項６】
前記汚染混合水は、前記セラミック触媒水を含む家畜の糞尿や汚染土砂であることを特徴とする請求項４乃至５のいずれかに記載の汚染混合水の処理システム。
【請求項７】
前記移送手段にポンプを使って前記沈殿槽からの排水を高圧水として供給しノズルから噴射させることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の汚染混合水の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理対象物にセラミック触媒水を供給し該セラミック触媒水を含む汚染混合水として処理を行う汚染混合水の処理方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
家畜を飼育する畜舎においては、糞尿の処理、脱臭などが大きな問題であり、特に牛や豚などの大型の家畜を飼育する畜舎（牛舎、豚舎）では、糞尿の排出量が日常的に多量であるため、処理量も膨大で大きな処理能力、高い処理効率が要求される。
【０００３】
家畜糞尿の処理を行う装置としては、これまでにもいろいろな提案がある（例えば、特許文献１、２参照）。その１つは、例えば脱臭作用を営む微生物あるいは酵素を付着又は含浸させた天然繊維及び繊維状活性炭並びに合成樹脂製３次元充填物からなる着床層を多段式に用いて脱臭塔本体を形成するものある。この微生物脱臭装置及び微生物着床層では、さらに表面に酸化マグネシウムや水酸化マグネシウムで被覆した活性炭素繊維を脱臭塔本体及び着床層の内面部に内張りした装置にして、悪臭を送風機にて脱臭塔下部に送り給水ポンプにて脱臭塔上部から降水して脱臭し、微生物を自然発生的又は吸着又は含浸で植種させることにより気液反応を円滑にして脱臭している。また、家畜糞尿を個液分離機で固形分と液体分とに分離し、固形分を乾燥・加熱炉で乾燥、炭化、さらに冷却室で冷却させ、また、液体分を曝気槽と沈殿槽で処理する炭化処理装置がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１５５５３３号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平１０−２０２２９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の装置において、前者は、例えば養鶏や小家畜等に適用するものであって、しかも、主として脱臭を目的とし、牛舎や豚舎のような大型の家畜を飼育する畜舎に適用して大量の糞尿を処理することは難しく、しかも、天然繊維や活性炭、充填物が必要であるなど、材料や手がいろいろかかり、処理に要する負担が大きく効率的でもないという問題がある。また、後者は、個液分離機や乾燥・加熱炉、冷却室などの設備と幾つもの工程が必要になり、大量の家畜糞尿を効率的に処理することが難しい。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するものであって、簡易な方法、システム構成で効率よく大量の糞尿その他被処理対象物に含まれる汚染物質の除去、洗浄・浄化、脱臭を可能にするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明は、被処理対象物にセラミック触媒水を供給して該セラミック触媒水を含む被処理対象物の汚染混合水とし処理を行う汚染混合水の処理方法であって、遊離塩素を含んだ水溶液とセラミックを接触させて得られる触媒反応を利用したセラミック触媒水を生成して、前記生成されたセラミック触媒水を前記被処理対象物に混合して前記セラミック触媒水を含む前記被処理対象物の汚染混合水とし、ベンチュリの構造を有する吸引移送手段のノズルから高圧水を噴射させその下流側に設けた枝管から前記汚染混合水を吸引してタンクへ移送し、前記タンク内で前記セラミック触媒水を供給してさらに前記汚染混合水とミキシング攪拌した後、沈殿槽に移送して沈殿処理後に排水及び沈殿物の搬出を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、前記タンクを複数段に連結して順次移送し各タンク内で前記セラミック触媒水を供給してミキシング攪拌することを特徴とし、前記汚染混合水は、前記セラミック触媒水を含む家畜の糞尿や汚染土砂であることを特徴とするものである。
【００１０】
また、被処理対象物にセラミック触媒水を供給して該セラミック触媒水を含む被処理対象物の汚染混合水とし処理を行う汚染混合水の処理システムであって、遊離塩素を含んだ水溶液とセラミックを接触させて得られる触媒反応を利用したセラミック触媒水を生成する触媒水生成手段と、前記触媒水生成手段により生成されたセラミック触媒水を前記被処理対象物に混合して前記セラミック触媒水を含む前記被処理対象物の汚染混合水とし、ベンチュリの構造を有するノズルから高圧水を噴射させその下流側に設けた枝管から前記汚染混合水を吸引して移送する吸引移送手段と、前記吸引移送手段により移送された前記汚染混合水を収容するタンクと、前記タンク内で前記セラミック触媒水を供給してさらに前記汚染混合水とミキシング攪拌するミキシング攪拌手段と、前記タンクから前記汚染混合水を移送して沈殿処理する沈殿槽とを備え、前記沈殿槽から排水を行うように構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、前記タンクを複数段に連結して順次汚染混合水を移送し、前記それぞれのタンク内で前記セラミック触媒水を供給してさらに前記汚染混合水とミキシング攪拌するように構成したことを特徴とし、前記汚染混合水は、前記セラミック触媒水を含む家畜の糞尿や汚染土砂であることを特徴とし、前記移送手段にポンプを使って前記沈殿槽からの排水を高圧水として供給しノズルから噴射させることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る汚染混合水の浄化脱臭システムの実施の形態を示す図であり、１は貯留タンク、２は第一タンク、３は第二タンク、４は第三タンク、５は沈殿槽、６〜８は吸引移送ポンプ、９〜１１は駆動ポンプ、１２は移送管、１５はメカセラ装置、１６は塩素注入装置を示す。
【００１３】
図１において、貯留タンク１は、畜舎からの糞尿などを被処理対象物として貯留するタンクであり、適宜メカセラ水（セラミック触媒水）が供給される。例えばスラリー８０ｔに４倍のメカセラ水３２０ｔが供給され混合される。メカセラ装置１５は、機能セラミックの粒体を収容し、これに遊離塩素を含んだ水溶液を通過接触させて得られる触媒反応を利用したメカセラ水を生成する水触媒処理装置であり、遊離塩素を含んだ水溶液として塩素注入装置１６で次亜塩素酸ソーダ又は塩素を注入した水溶液がポンプにより送られる。さらに次亜塩素酸ソーダ又は塩素に加えて明礬を加えるとより高い処理効果が得られる。
【００１４】
吸引移送ポンプ６は、駆動ポンプ１１により第三タンク４から処理水を導入し高圧にしてノズルから噴射させることにより、その下流側に設けた枝管から貯留タンク１の汚染混合水を第一タンク２へ吸引移送するベンチュリの構造を有する吸引移送手段である。メカセラ水は、上記のように貯留タンク１に直接供給されてもよいが、図示のように移送管１２（吸引ライン）の途中で供給してもよい。このようにすると、メカセラ水と吸引される汚染混合水とが非常に効率よくミキシングされる。
【００１５】
第一タンク２に移送された汚染混合水は、さらに第二タンク３、第三タンク４へと順次移送される。そして、それぞれ第二タンク３、第三タンク４においてメカセラ水が供給され汚染混合水に吸引移送ポンプ７、８により効率よくミキシングされ攪拌される。これら第二タンク３、第三タンク４の中に配置される吸引移送ポンプ７、８は、それぞれ駆動ポンプ９、１０により汚染混合水を高圧水にしてノズルから噴射させることにより、その下流側に設けた枝管からメカセラ水を吸引して汚染混合水にミキシングし攪拌するものである。
【００１６】
最終的に第三タンク４まで移送された汚染混合水は、沈殿槽５に移送されて沈殿処理され、上澄みの水が排水され、沈殿物は搬出される。家畜の糞尿では、図示のようにスラリー８０ｔに３２０ｔのメカセラ水を供給して、４００ｔの第一タンク２〜第三タンク４でミキシング攪拌処理し、汚染混合水を沈殿槽５に移送して沈殿処理すると、沈殿槽５で３５ｔ／ｈの処理が可能となる。
【００１７】
上記のように駆動ポンプ９〜１１は、いずれも第二タンク３、第三タンク４の中に配置されてその中の水を吸引移送ポンプ６〜８に導入するので、水中ポンプが用いられる。そのうち、駆動ポンプ１１は、貯留タンク１の汚染混合水を攪拌処理タンク２へ吸引移送する吸引移送ポンプ６に対して、攪拌処理タンク４の水をリサイクルして使用している。また、メカセラ装置１５の給水部に供給する水は、沈殿槽５からの排水をリサイクルして使用してもよい。
【００１８】
メカセラ装置１５には、例えば概略次のような構成のものが使用される（例えば、特許第３０７４２６６号明細書参照）。天井付近に排気部、排気ファン、その下部に給水部、散水ノズルを、底付近に給気部、排水部をそれぞれ有し、内部に複数の機能セラミックの粒体を混合して収容したカゴを多段に配置した処理タンクで構成される。そして、給水部から、塩素注入装置１６で次亜塩素酸ソーダ（ＮａＣｌＯ）を注入した１〜３ｐｐｍ程度の濃度の次亜塩素酸ソーダ水溶液を散水ノズルに供給し上方からメカセラ装置の中に導入し、排水部から、散水ノズルでシャワリングされ、機能セラミックの粒体と通過接触するときに触媒作用により生成されたメカセラ水が取り出される。また、給気部から、バルブを通して例えば悪臭成分含有ガスその他のガス、空気などの気体が供給されて底付近からメカセラ装置１５の中、貯留されたメカセラ水の中に導入され、排気部から、複数の機能セラミックの粒体及びメカセラ水と通過接触するときに脱臭、浄化された気体が排気ファンにより送り込まれバルブを通して排気される。
【００１９】
従来より、鉄の原料や研磨材、セラミックなど工業的に使用されている酸化鉄は、４酸化３鉄（Ｆｅ3 Ｏ4 ）であり、この４酸化３鉄は、特に遠赤外線の発生効率がよいことから遠赤外セラミックとして使われていることで良く知られている。他方、酸化第２鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）は、陶磁器の釉薬、うわぐすりとして使われている。本実施形態の機能セラミックの粒体は、後者の酸化第２鉄を含むものであり、バインダーとして樹脂やガラスを使用し、少なくとも、酸化第２鉄を含む複数の金属酸化物を組み合わせて焼結してなる複数種の粒体を混合したものである。
【００２０】
メカセラ装置１５には、例えば第１の粒体、第２の粒体、第３の粒体からなる成分濃度の異なる複数種の粒体を機能セラミックの粒体としてカゴに混合収容し、これを数段に重ねて着脱交換可能に配置される。これらの各粒体の実施例は次のようなものである。各粒体は、各原料を所定の割合でミキシング混合し混練して造粒したものを、例えば８０℃で１２時間かけて乾燥させた後、１１５０℃〜１６００℃で２４時間かけて焼成した。そして、第１の粒体は、２５φの球で、酸化第２鉄、モリブデン、コバルト、チタン、マグネシウム、アルミニウム、カリウム、ジルコニウム、珪素を含む金属酸化物を組み合わせて焼結し、第２の粒体は、１５φの球で、酸化第２鉄、マンガン、コバルト、チタン、マグネシウム、アルミニウム、カリウム、ジルコニウム、珪素を含む金属酸化物を組み合わせて焼結し、第３の粒体は、１５φの球で、酸化アルミニウム、ジルコニア、珪藻土、チタン酸バリウムを含む金属酸化物を組み合わせて焼結した。また、全重量を２５ｋｇとすると、その内訳は、例えば第１及び第２の粒体と第３の粒体との比率を９５対５、第１の粒体と第２の粒体との比率を７対３とした。つまり、第１の粒体を約１６．５２５ｋｇ、第２の粒体を７．１２５ｋｇ、第３の粒体を１．２５０ｋｇとした。
【００２１】
各原料の混合割合は、第１の粒体を、Ａｌ2 Ｏ3 ：１３．３、Ｆｅ2 Ｏ3 ：１９．０、ＴｉＯ2 ：２０．０、ＭｇＯ：４．０、Ｋ2 Ｏ：０．７、ＺｒＯ2 ：５．０、ＣｏＯ：１５．０、ＳｉＯ2 ：１１．０、ＭｏＯ2 ：１２．０とし、第２の粒体を、Ａｌ2 Ｏ3 ：２６．５、Ｆｅ2 Ｏ3 ：２１．２、ＴｉＯ2 ：５．０、ＭｇＯ：４．２、Ｋ2 Ｏ：０．７、ＺｒＯ2 ：５．０、ＭｎＯ：５．０、ＣｏＯ：７．３、ＳｉＯ2 ：２５．１とし、第３の粒体を、セルメン、珪石、カオリン、粘土を基礎原料として、ＺｒＯ2 ：５．０、ＣｕＯ：１０．０、Ａｌ2 Ｏ3 ：１０．０、ＢａＴｉＯ3 ：２０．０、ＳｉＯ2 ：３８．０とした。
【００２２】
さらにこれら機能セラミックの粒体は、成分濃度を制御し、原子パーセントを変えることにより、イオンの反応の効率を良くすることができ、第１の粒体では、特に殺菌、脱臭作用に顕著な効果を有し、第２の粒体では、油分解、殺菌作用に顕著な効果を有し、第３の粒体では、油分解作用に顕著な効果を有することが確認された。また、第１の粒体と第２の粒体とを混合させると、第１の粒体と第２の粒体とは、成分濃度が違うためお互いに反応しあい、イオンの発生の効率がよくなり、さらに、第３の粒体を少量追加することにより、油分解がより進むことも実証されている。しかも、第３の粒体は、凝結作用が強く、分子をフロック状に形成し、油分を親水、親油性にする作用がある。そのため、汚泥の沈降速度が早くなる効果も、排水処理場で多数確認されている。つまり、有機分解する働きがよくなるので、水質の改善に寄与し、油の酸化臭を除去して脱臭効果をさらによくすることにつながっている。このことは、長年の機能セラミックの研究にわたる経験と繰り返し試験によるものであり、この経験値により、脱臭、水質改善等に応用して各粒体の比率基準が決定される。
【００２３】
したがって、成分濃度を制御し、さらに第１〜第３の粒体の混合比率を変えることにより、処理目的に応じた効果を高めることができる。例えば養豚等の畜産業の排水や農業集落排水、一般家庭生活雑排水に対しては、アンモニアや硫化水素、チッソ、リン等が多く、脱臭の効果が特に要求される。また、食品工場の排水や食堂、レストランの排水を含む工場排水に対しては、油、チッソ、リン等が多く、油分解の効果が特に要求される。このようなそれぞれの要求に応じて第１〜第３の粒体の混合比率が設定される。
【００２４】
上記機能セラミックによる触媒作用は、遊離塩素を含んだ水溶液と機能セラミックを接触させて得られる触媒反応を利用した技術である。ＮａＣｌＯは、通常アルカリ性の溶液となっているため、ＣｌＯ- （次亜塩素酸イオン）が安定している。
【００２５】
［化１］
ＮａＣｌＯ  →  Ｎａ+ ＋ＣｌＯ- 
これを処理水に添加すると、希釈されて中性溶液となるので、次のように反応が進む。
【００２６】
［化２］
Ｈ+ ＋ＣｌＯ-   →  ＨＣｌＯ
Ｎａ+ ＋ＯＨ-   →  ＮａＯＨ
さらに、次のようにＨＣｌＯ（次亜塩素酸）が分解され、発生期の酸素を生成する。
【００２７】
［化３］
ＨＣｌＯ  →  ＨＣｌ＋［Ｏ］
次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）は、次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ- ）より、３００倍以上の酸化力があり、さらに［化３］にある［Ｏ］は強力な酸化作用のある発生期の酸素である。
【００２８】
この反応は比較的緩慢であり、機能セラミックに接触させると、速やかに発生期の酸素が生成されることから、その強力な酸化作用が有効に活用され、脱臭などに優れた効果を発揮する。
【００２９】
上記のように次亜塩素酸ナトリウム溶液を水に溶かした時は、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生じ、強力な酸化機能を発揮することは良く知られているが、それ以外に、塩素は光（紫外線）によって活性化されラジカルという極めて反応性の高い状態になり酸化力が高まることも知られている。さらに、Ｆｅ2 Ｏ3 などが含まれ、これらのエネルギー作用によりヒドロキシラジカル（ＨＯ・ラジカル）が生成されていると推測される。
【００３０】
次に、脱臭・殺菌などの作用について説明する。生物の腐敗臭や排泄臭のうち、例えば公衆便所の不快臭は、スカトール（３メチルインドール）が主な成分であるが、−ＮＨ−の官能基を有するため、弱い塩基性を示し
［化４］
２Ｃ9 Ｈ9 Ｎ＋ＨＣｌ  →  ２Ｃ9 Ｈ9 Ｎ・ＨＣｌ
のように塩酸と反応してスカトール塩酸塩を生成する。このアミンの塩は、無臭で可溶性となる。また、排泄臭の成分であるアンモニアは、次亜塩素酸と
［化５］
２ＮＨ4 + ＋３ＨＣｌＯ→Ｎ2 ＋３Ｈ2 Ｏ＋５Ｈ+ ＋３Ｃｌ- 
のように反応しアンモニアは分解され無臭化される。また、
［化６］
Ｃｌ2 ＋Ｈ2 Ｏ  →  ＨＣｌＯ＋Ｈ+ ＋Ｃｌ- 
ＨＣｌＯ  ←→  Ｈ+ ＋ＣｌＯ- 
の反応により、水中にアンモニア又はアミンが存在すると、塩素と結合してクロレラミン（ＮＨ2 Ｃｌ）を生じる。アンモニア含有水に塩素を注入すると、残留塩素（Ｃｌになっていない遊離性の塩素）は次第に増加するが、ある点で急に減少し始めて極小点に達し次いでまた急に増えだす。この点を不連続点といい、アンモニアなどの還元物質のなくなった点であり、ここまでに添加された塩素量を塩素要求量という。排水中に存在する遊離塩素は、Ｃｌ2 、ＨＣｌＯ、ＣｌＯの３者の合計、有効遊離塩素は、ＨＣｌＯとＣｌＯの合計であり、結合残留塩素水中に窒素化合物として、アンモニア、アミン等と結合している塩素が存在する。さらに硫化水素は、水に溶解するが、その解離はわずかであり、水酸化ナトリウムや次亜塩素酸と反応し、硫黄となり無臭化される。
【００３１】
［化７］
Ｈ2 Ｓ＋ＮａＯＨ  →  ＮａＨＳ＋Ｈ2 Ｏ
ＮａＨＳ＋ＮａＯＨ  →  Ｎａ2 Ｓ＋Ｈ2 Ｏ
Ｎａ2 Ｓ＋４ＮａＯＣｌ  →  Ｎａ2 ＳＯ4 ＋４ＮａＣｌ
Ｎａ2 Ｓ＋ＮａＯＣｌ＋Ｈ2 Ｏ  →  ＮａＣｌ＋ＮａＯＨ＋Ｓ
また、硫化水素は、硫黄を含む蛋白質の腐敗や嫌気性環境において硫酸塩還元菌の作用により発生するが、メカセラ水の供給により従来の処理系統と比べて酸化還元電位（ＯＲＰ）および溶存酸素濃度（ＤＯ）が高い値を示すことが確認されている。したがって、上記［化７］の酸化反応のほかに、嫌気状態が緩和され結果的に硫化水素の発生も抑制されている。
【００３２】
さらに、メカセラ水を供給すると、初期の段階で通常より酸化（硝化）が進むことにより、アンモニア態窒素（ＮＨ4 −Ｎ）が亜硝酸態窒素（ＮＯ2 −Ｎ）、硝酸態窒素（ＮＯ3 −Ｎ）となり、有機物と硝酸態窒素（ＮＯ3 −Ｎ）が反応して、窒素ガス（Ｎ2 ）として空中に放散され、脱窒素の効果も現れる。
【００３３】
［化８］
５ＣＨ3 ＯＨ＋６ＮＯ3 ＋６Ｈ+   →  ５ＣＯ2 ＋３Ｎ2 ＋１３Ｈ2 Ｏ
長く使用された水道管の内部に沈着した赤コブや赤錆といわれる化合物の成分は、主として水酸化鉄Ｆｅ（ＯＨ）3 で、他に炭酸カルシウムＣａＣＯ3 、炭酸マグネシウムＭｇＣＯ3 、酸化鉄Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｆｅ3 Ｏ4 等で構成されている。メカセラ水の中に、二分子塩素Ｃｌ2 が少なくなり、塩酸ＨＣｌと次亜塩素酸ＨＣｌＯが生成されるので、
［化９］
Ｆｅ（ＯＨ）3 ＋３ＨＣｌ  →  ＦｅＣｌ3 ＋３Ｈ2 Ｏ
ＣａＣＯ3 ＋２ＨＣｌ  →  ＣａＣｌ2 ＋Ｈ2 ＣＯ3 
のように反応し、Ｆｅ（ＯＨ）3 は可溶性のＦｅＣｌ3 に、そして、ＣａＣＯ3 は可溶性のＣａＣｌ2 に変化し、赤コブを溶解する。
【００３４】
微生物による排水処理では、酵素（溶酸酵素＝ＤＯ）が存在するところに好んで生息する好気性微生物を利用することにより、
［化１０］
（好気性酸化）
有機物（Ｃx Ｈy Ｏz ）＋Ｏ2 ＋好気性微生物→  ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋微生物の活動エネルギー
（微生物体の増殖）
有機物（Ｃx Ｈy Ｏz ）＋Ｎ化合物＋Ｏ2 ＋好気性微生物→  ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋エネルギー（吸熱反応）
のように反応し有機物が酸化分解して、微生物の活動エネルギーと生物体の増殖に使われる。そのため、有機物が酸化して炭化物になるので、有機物が炭化固形物になり、さらに粉末化して汚泥濃縮貯留槽から搬出される汚泥の量を少なくすることができる。
【００３５】
上記のように還元性のアンモニア、メチルメルカプタン、硫化水素、硫化メチル、二酸化メチル、アセトアルデヒドなどの悪臭成分は、発生期の酸素と反応して、可溶性あるいは無臭性の化合物に変化することにより脱臭され、油分を酸化分解すると共に界面活性作用を生じ、エマルジョン現象を促進させるため、ｎ−Ｈｅｘ抽出物質は分解減少する。また、微生物環境の改善、有用な微生物の活性化などから、悪臭成分であるアンモニアや硫化水素などの発生そのものを低減させるので、結果として脱臭効果が現れ、有用な微生物が活性化されるため、汚水処理能力があがり、水質改善に寄与し、ＢＯＤ、ＳＳ、ｎ−Ｈｅｘの軽減効果が現れる。
【００３６】
図２は本発明に係る汚染混合水の浄化脱臭システムの他の実施の形態を示す図であり、２１は駆動ポンプ、２２は吸引移送ポンプ、２３とホッパー、２４は処理槽、２５は給水、２６は汚染土壌を示す。
【００３７】
図２において、駆動ポンプ２１は、給水２５を吸引移送ポンプ２２に高圧で導入するものであり、ホッパー２３は、汚染土壌２６を吸引移送ポンプ２２の枝管に導入するものである。吸引移送ポンプ２２は、駆動ポンプ２１により高圧の給水２５を導入することにより、その枝管からホッパー２３を通して汚染土壌２６を処理槽２４に吸引移送するものである。メカセラ水は、給水２５に、あるいはホッパー２３から吸引移送ポンプ２２の枝管に汚染土壌２６を導入する途中に注入する。このことにより、汚染土壌２６が吸引移送ポンプ２２でメカセラ水とミキシングされて処理槽２４へ移送され、洗浄される。処理槽２４での洗浄効果が十分でない場合には、再度ホッパー２３に戻して洗浄することにより洗浄効果を高めることができる。また、図１に示した実施の形態と同様に処理槽２４を第一タンク２〜第三タンク４からなる複数のタンクで構成し、メカセラ水とミキシング攪拌しながら順次移送し洗浄するように構成してもよい。また、ホッパー２３も図１に示す実施の形態と同様貯留槽１に変えてもよい。つまり、図１の実施の形態において、糞尿をそのまま汚染土壌に置き換えることもできる。
【００３８】
油には一般に生体の有している脂肪（トリアシルグリセリド）と鉱物油（炭化水素、ハイドロカーボン、一般的には原油中に存在し、種々の場面で有効利用されている）に分けることができる。生体の持つ脂肪の分解は、まず加水分解されてグリセロールと脂肪酸になり、その後脂肪性の長鎖脂肪酸は上記β酸化のような機構で分解が進行する。一般に、ヒドロキシラジカルのような非常にエネルギーの高い反応種が酸素原子を分子に付与したり、ヒドロキシラジカル基を分子に与えたりして分解の糸口を作る。すなわち、酸素原子が導入されると、その分子つまりはその物質としては反応性が増し、生物が恒常的に持つ代謝機能（脂肪酸のβ酸化機構が一般的）により分解が進行し、水溶性の酢酸（生体の中にあってはアセチルＣｏＡエステルになっている）や二酸化炭素にまで分解され、完全に分解・浄化される（バイレメディエーション）。このメカニズムにより分解されにくい鉱物油においても、生体が関与しなくともヒドロキシラジカルのような活性酸素が存在すると、油がまず酸素化されるかラジカル化され、一旦そのような糸口ができると、その後は一般的なラジカル分解反応として連鎖的に分解が進行する。
【００３９】
先に述べたように次亜塩素酸ソーダ又は塩素に明礬を加えて注入した水溶液を機能セラミックの粒体に通過接触させると、例えば〔表１〕の畜産排水処理試験結果に現れているようにその効果はより向上することが確認され、水産加工処理試験結果に現れているように機能セラミックの粒体に通過接触させた触媒水でなく、明礬処理だけでも相当の効果が得られることも確認されている。
【００４０】
【表１】
0003686060.tif 000002
【００４１】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、３段のタンクでミキシング攪拌しながら順次移送する構成を示したが、タンクの数は被処理対象物、処理効果に応じて適宜変更してもよいことは勿論である。また、上記実施の形態では、家畜の糞尿を処理するものとして説明したが、家畜の糞尿だけでなく、各種の汚染廃水、廃油（グリストラップ）その他の廃液、さらには上記のような汚染土壌の洗浄、脱臭、汚泥の軽減、水質の改善などにも適用可能である。例えば鉄鋼や電力用などのボイラその他の燃焼装置では、硫黄分を比較的多く含む石油や石炭等の化石燃料を燃焼させるので、排ガス中の煤塵や硫黄酸化物（ＳＯ2 、ＳＯ3 、ＳＯx など）、窒素酸化物（ＮＯx など）を除去するため、ボイラその他の燃焼装置からの排ガスに対し、脱硝装置により脱硝し、電気集塵装置により脱塵し、さらに、脱硫装置により脱硫して煙突から大気に放出されるようになってして、脱硫装置からの排水に対しては脱硫排水処理が必要になる。本発明は、このような排水処理や工場の排水処理、農業集落排水処理その他の排水・廃液処理において、それらの排水・廃液を被処理対象物としてセラミック触媒水を供給し該セラミック触媒水を含む汚染混合水にして処理を行うことにより同様の効果が得られる。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、簡易な方法、システムの構成により家畜の糞尿や廃油、汚泥、汚染土壌その他の被処理対象物にメカセラ水をミキシング攪拌しながら汚染混合水の大量移送、処理を効率よく行うことができ、さまざまな形態、内容の汚染物質の除去、洗浄、脱臭を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る汚染混合水の浄化脱臭システムの実施の形態を示す図である。
【図２】  本発明に係る汚染混合水の浄化脱臭システムの他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
１…貯留タンク、２…第一タンク、３…第二タンク、４…第三タンク、５…沈殿槽、６〜８…吸引移送ポンプ、９〜１１…駆動ポンプ、１２…移送管、１５…メカセラ装置、１６…塩素注入装置
【図１】
0003686060.tif 000003
【図２】
0003686060.tif 000004