(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を送る空気ブロアと、マイナスイオン発生体が充填されたイオン発生室及び空気活性体が充填された空気活性室を備え前記空気ブロアから送られた空気を前記イオン発生室に導入し前記イオン発生室の下流側の空気活性室から排出するイオン発生装置と、前記イオン発生装置から排出された空気を用いて曝気し槽内の水を微生物処理する曝気槽と、を備えた水処理装置であって、
前記空気活性体は、少なくともＮａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｋ、Ｃａ、ＴｉおよびＦｅを主成分として酸化物換算で９５重量％以上含有する鉱物微粉１００重量部、リン化チタン（ＴｉＰ）１〜４重量部、酸化マンガン３〜５重量部および磁鉄鉱１〜２重量部を含んでなる上薬を担体粒子表面に被覆焼成してなることを特徴とする、水処理装置。
【請求項２】
前記マイナスイオン発生体は、トルマリンであることを特徴とする、請求項１記載の水処理装置。
【請求項３】
前記マイナスイオン発生体は、希土類を主成分とする上薬を担体粒子表面に被覆焼成してなる請求項１記載の水処理装置。
【請求項４】
前記イオン発生室は、その軸が略鉛直方向に設けられた円筒部と、前記円筒部に前記空気を導入する導入部と、前記円筒部から前記空気を排出する排出部とを備え、
前記円筒部は、前記空気が通過可能な隙間を有し前記円筒部を下区画と上区画に上下に仕切る有隙仕切板と、中心軸が前記円筒部の軸と平行になるように前記有隙仕切板に垂設された有隙円筒壁を有し、
前記下区画は、前記導入部に連通し、前記上区画は、前記マイナスイオン発生体を充填し、前記排出部に連通することを特徴とする、請求項１乃至３いずれか１つに記載の水処理装置。
【請求項５】
前記有隙仕切板は、前記有隙円筒壁と一体的に構成され前記有隙円筒壁の上端外周に設けられたフランジ部と、前記有隙円筒壁の底に設けられた底部とで構成されることを特徴とする、請求項４記載の水処理装置。
【請求項６】
空気をマイナスイオン発生体が充填されたイオン発生室及び前記イオン発生室の下流側の空気活性体が充填された活性室を通過して曝気槽に送り、曝気槽内の水を微生物処理する水処理方法であって、
前記空気活性体は、少なくともＮａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｋ、Ｃａ、ＴｉおよびＦｅを主成分として酸化物換算で９５重量％以上含有する鉱物微粉１００重量部、リン化チタン（ＴｉＰ）１〜４重量部、酸化マンガン３〜５重量部および磁鉄鉱１〜２重量部を含んでなる上薬を担体粒子表面に被覆焼成してなることを特徴とする、水処理方法。
【請求項７】
空気ブロアから送られた空気を曝気槽に送風して該曝気槽内の水を微生物処理する水処理装置において前記空気ブロアと前記曝気槽との間に配置されて使用され、マイナスイオン発生体が充填されたイオン発生室及び空気活性体が充填された空気活性室とを備え前記空気ブロアから送られた空気が前記イオン発生室に導入され前記イオン発生室の下流側の空気活性室を介して排出されるイオン発生装置であって、
前記空気活性体は、少なくともＮａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｋ、Ｃａ、ＴｉおよびＦｅを主成分として酸化物換算で９５重量％以上含有する鉱物微粉１００重量部、リン化チタン（ＴｉＰ）１〜４重量部、酸化マンガン３〜５重量部および磁鉄鉱１〜２重量部を含んでなる上薬を担体粒子表面に被覆焼成してなることを特徴とする、イオン発生装置。
【請求項８】
その軸が略鉛直方向に設けられた円筒部と、前記円筒部に前記空気を導入する導入部と、前記円筒部から前記空気を排出する排出部とを備え、
前記円筒部は、前記空気が通過可能な隙間を有し前記円筒部を下区画と上区画に上下に仕切る有隙仕切板と、中心軸が前記円筒部の軸と平行になるように垂設された有隙円筒壁を有し、
前記下区画は、前記導入部に連通し、前記上区画は、前記マイナスイオン発生体を充填し、前記排出部に連通することを特徴とする請求項７に記載のイオン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気を送り込んで曝気槽内の水を微生物処理する水処理装置及び水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機物を含む排水を処理するための方法としては、燃焼、薬洗などの化学的方法、濾過、吸着などの物理的方法、微生物分解、固定化などの生物学的方法が存在する。
【０００３】
生物学的方法の１つである微生物分解の具体例としては、活性汚泥法が挙げられる。活性汚泥法においては、好気性微生物及び分解対象物である有機物を含む排水に空気を吹き込んで活性汚泥を形成させ、微生物による有機物の分解を促進させる。そして、この処理においては、活性汚泥の働きが活発になれば水処理も効率良く行なわれる。すなわち、微生物処理の効率を上げるためには、微生物分解槽に存在する微生物の活性を高めることにより実現される。その結果、有機物の分解時に発生する硫化水素などの臭い成分の分解が促進され、水処理装置から発する異臭などを軽減することができる。
【０００４】
従来は、微生物の活性を高める効果的な方法としては、微生物に酸素や栄養を十分に与え、微生物の生存環境を好適に維持する方法が知られている。しかし、これら以外の効果的な他の方法は広く知られていなかった。このため、水処理装置において、微生物による分解の進行があまり進まず、水処理装置から発する異臭などの問題が解決されていなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、空気を槽内に送り込む曝気槽を用いた排水の微生物処理において、微生物の活性を高めることによって処理の効率を高めることができる水処理装置及び水処理方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の水処理装置を提供する。
【０００７】
本発明の水処理装置は、空気を送る空気ブロアと、マイナスイオン発生体が充填されたイオン発生室及び空気活性体が充填された空気活性室を備え前記空気ブロアから送られた空気を前記イオン発生室に導入し前記イオン発生室の下流側の空気活性室から排出するイオン発生装置と、前記イオン発生装置から排出された空気を用いて曝気し槽内の水を微生物処理する曝気槽を備える。そして、前記空気活性体は、少なくともＮａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｋ、Ｃａ、ＴｉおよびＦｅを主成分として酸化物換算で９５重量％以上含有する鉱物微粉１００重量部、リン化チタン（ＴｉＰ）１〜４重量部、酸化マンガン３〜５重量部および磁鉄鉱１〜２重量部を含んでなる上薬を担体粒子表面に被覆焼成してなる。
【０００８】
上記構成において、水処理装置における水処理は、曝気槽のみにおいて行なわれる必要はなく、通常広く用いられているような他の槽を有していてもよい。例えば、排水内の大きな固形物を沈殿させるための沈殿槽や曝気槽において育成した汚泥を濃縮して貯蔵するための汚泥濃縮槽など、曝気槽とこれらの他の槽との組み合わせによって水処理を行なうものであってもよい。
【０００９】
水処理装置の空気ブロアから送風された空気は、イオン発生装置を通過する。イオン発生装置は、マイナスイオン発生体が充填されたイオン発生室及び空気活性体が充填された活性室を備えており、空気ブロアから送られた空気を活性化させると共にその中にマイナスイオンを放出する。ここでマイナスイオンとしては、マイナスの電気を帯びた酸素原子が空気中の微小な水粒子（水蒸気）が結合したものが例示される。また、空気活性体は、空気中に含まれる水粒子を活性化するものであり、特開２０００−２５４６６３号公報に記載されている水活性化部材などを好適に使用することができる。例えば、少なくともＮａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｋ、Ｃａ、ＴｉおよびＦｅを主成分として酸化物換算で９５重量％以上含有する鉱物微粉１００重量部、リン化チタン（ＴｉＰ）１〜４重量部、酸化マンガン３〜５重量部および磁鉄鉱１〜２重量部を含んでなる上薬を担体粒子表面に被覆焼成して構成される。このような空気活性体が充填された活性室を空気が通過することによって、空気中に含まれる水粒子が活性化される。すなわち、抗菌、脱臭等の浄化作用が高まった空気となる。このような効果は、水の界面活性作用の増加、水酸化イオンの増加、水のクラスターのダウンサイジング化が生じたことに起因するものと考えられている。
【００１０】
マイナスイオン発生体は、放電、ラジカル現象など何らか作用によりマイナスイオンを発生するような物質であり、具体例としては、トルマリン、医王石、千枚岩、麦飯石、ラジエコーなどがあげられる。また、他の例としては、古代海底ミネラル層の成分をマイナスイオン発生体として用いることができる。すなわち、数千万年前に海中の魚類、微生物、藻類が地殻変動で埋没堆積した希土類を主成分とするものであって、担体粒子表面に被覆焼成してなるものが好適に使用可能である。
【００１１】
上記構成によれば、水処理装置の曝気槽からの異臭が軽減される。この作用は以下のように推測される。すなわち、空気ブロアからイオン発生装置に送られた空気は、マイナスイオン発生体から発生するマイナスイオンを豊富に蓄える。マイナスイオンは空中の汚染されたプラスイオンと結合し、空気を中和、浄化する。すなわち、空気中のごみ、雑菌などのプラスイオンがマイナスイオンと結合してイオン発生装置内に落ちることによって空気中から取り除かれる。したがって、イオン発生装置から出てきた空気は、埃などのプラスイオンが含まれない自浄能力を有する空気となる。また、空気ブロアから送風された空気は、空気活性体の作用によって、抗菌、脱臭等の浄化作用が高まった空気となる。したがって、この空気を曝気槽に吹き込んで微生物処理を行うことにより、さらに微生物の活性を高めることができる。したがって、空気を槽内に送り込む曝気槽を用いた排水の微生物処理において、微生物の活性を高め、水処理装置から発する異臭などを軽減することができる。よって、マイナスイオンを多量に含み、空気活性体により活性化された空気で曝気することで曝気槽内の微生物が空気中の雑菌などの影響を受けることがなく、微生物の活性が高まり、分解の効率が向上する。
【００１２】
したがって、本発明の水処理装置によれば、空気を槽内に送り込む曝気槽を用いた排水の微生物処理において、微生物の活性を高めることにより処理の効率を高めることができる。よって水処理が効率良く行なわれる。よって、曝気槽から生じる異臭を軽減することができる。
【００１３】
本発明の水処理装置は、具体的には以下のように種々の態様で構成することができる。
【００１８】
好ましくは、前記イオン発生室は、その軸が略鉛直方向に設けられた円筒部と、前記円筒部に前記空気を導入する導入部と、前記円筒部から前記空気を排出する排出部とを備え、前記円筒部は、前記空気が通過可能な隙間を有し前記円筒部を下区画と上区画に上下に仕切る有隙仕切板と、中心軸が前記円筒部の軸と平行になるように前記有隙仕切板に垂設された有隙円筒壁を有し、前記下区画は、前記導入部に連通し、前記上区画は、前記マイナスイオン発生体を充填し、前記排出部に連通する。
【００１９】
上記構成において、イオン発生室は、内部にマイナスイオン発生体が充填された塔型の構成を有する円筒部と、空気を導入するための導入部と、空気を排出するための排出部が設けられている。円筒部は、有隙仕切板によって、２つに区分けされている。
【００２０】
円筒部は、下側に突出して設けられた有隙円筒壁を有する有隙仕切板によって上区画及び下区画に区画されている。円筒部の上区画にはマイナスイオン発生体が充填されている。有隙円筒壁は、円筒状の壁であって、その軸が円筒部の軸とほぼ平行になるように、さらに好ましくは円筒部と同軸に設けられる。有隙仕切板及び有隙円筒壁は、空気が通過でき、かつ、マイナスイオン発生体が通過できない程度の隙間を備えたものであり、例えば、有孔の板状体、メッシュ状の金網などが好適に用いられる。
【００２１】
上記構成によれば、導入部より下区画に送り込まれた空気は、円筒部及び有隙円筒壁の内壁面に沿って流れて、渦巻き状の流れを形成する。すなわち、円筒部に送り込まれた空気はその内周面に沿って渦状の流れとなると同時に、有隙円筒壁の隙間から有隙円筒壁の内側に入り込み、その内周に沿って渦状の流れとなる。すなわち、円筒部及び有隙円筒壁それぞれに渦状の空気流が発生し、２重渦の状体となる。そして、これらの渦巻き状の空気流は、続いて送り込まれる空気によって、徐々に上方に移動していき、有隙仕切板の隙間を通過して上区画内ヘ送られる。
【００２２】
上述のように上区画には、マイナスイオン発生体が充填されており、渦状の空気流はマイナスイオン発生体の隙間を通って上昇する。このとき、マイナスイオン発生体は空気流によって振動し、マイナスイオンを多く放出する。空気流は２重の渦巻き状となっているため、渦同士の干渉によりマイナスイオン発生体により大きな振動を与えることができる空気流が円筒部の上に設けられた排出部に到達すると、空気は排出部から放出される。
【００２３】
上記構成によれば、２重の渦状の空気流を発生させることができ、マイナスイオン発生体により大きい振動を与えてマイナスイオンの放出を促すとともに、空気流の円筒部内での滞留時間を長くすることができる。よって、多くのマイナスイオンを含んだ空気が曝気槽に送られることにより、曝気槽内の微生物の活性をより高めることができる。
【００２４】
上記構成において、好ましくは、前記有隙仕切板は、前記有隙円筒壁と一体的に構成され前記有隙円筒壁の上端外周に設けられたフランジ部と、前記有隙円筒壁の底に設けられた底部とで構成される。
【００２５】
上記構成において、円筒部を仕切る有隙仕切板はフランジ部が上位にあり、有隙円筒壁の底壁部分が下位にある中央部分が凹状となる。有隙仕切板の凹部分は円筒体の上区画に連通しているため、この部分にもマイナスイオン放出体を充填することができる。よって、より多くのマイナスイオンを発生させることができる。
【００２６】
また、本発明は、以下の水処理方法を提供する。水処理方法は、空気をマイナスイオン発生体が充填されたイオン発生室及び前記イオン発生室の下流側の空気活性体が充填された活性室を通過して曝気槽に送り、曝気槽内の水を微生物処理する方法である。そして、前記空気活性体は、少なくともＮａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｋ、Ｃａ、ＴｉおよびＦｅを主成分として酸化物換算で９５重量％以上含有する鉱物微粉１００重量部、リン化チタン（ＴｉＰ）１〜４重量部、酸化マンガン３〜５重量部および磁鉄鉱１〜２重量部を含んでなる上薬を担体粒子表面に被覆焼成してなる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る水処理装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施形態にかかる水処理装置の構成図である。水処理装置１は、空気ブロア２、イオン発生装置３、曝気槽４が配管６ａ，６ｂで接続されて構成される。すなわち、空気ブロア２はその空気取り込み口５から空気を吸引し、配管６ａを通して空気をイオン発生装置３に送風する。イオン発生装置３は、空気ブロア２から送られた空気がその内部を通過するときに、空気中にマイナスイオンを放出する。イオン発生装置３から排出された空気は配管６ｂを通って曝気槽４に送られる。曝気槽４は活性汚泥法を用いた微生物分解槽であり、イオン発生装置３を通った空気が吹き込まれることにより、好気性微生物の分解反応を促進して槽内の排水中に存在する有機成分を分解処理する。
【００２９】
図２は、図１の水処理装置のイオン発生装置の外観構成を示す図である。イオン発生装置３は、土台１８にそれぞれ固定された円塔型のイオン発生室１０と活性室１１とを有する。イオン発生室１０は、空気ブロア２から送られた空気を塔の下側に設けられた導入部１２から取り込み、その空気を塔内で上昇させ、排出部１４から排出させる。また、活性室１１は、イオン発生室の排出部１４と連結された導入部１５から空気を取り込み、塔内を下降させ、排出部１３から排出させる。排出部１３から排出された空気は、曝気槽４に吹き込まれ、曝気に使用される。
【００３０】
イオン発生装置のイオン発生室１０及び活性室１１には、それぞれ、マイナスイオン発生体、空気活性体が充填される。これらは、それぞれイオン発生室１０及び活性室１１の上端に設けられている挿入口１６から充填される。挿入口１６には、これを閉塞するための蓋１７がそれぞれ設けられている。
【００３１】
活性室１１に充填される空気活性体は、活性室１１の塔内に密に充填される。空気活性体としては、少なくともＮａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｋ、Ｃａ、ＴｉおよびＦｅを主成分として酸化物換算で９５重量％以上含有する鉱物微粉１００重量部、リン化チタン（ＴｉＰ）１〜４重量部、酸化マンガン３〜５重量部および磁鉄鉱１〜２重量部を含んでなる上薬を担体粒子表面に被覆焼成して製造されるものが用いられる。上薬の性能を調整するために、上記成分に加えて、更にジルコニアを０．１〜１．０重量部および／または天然ニガリを０．２〜１重量部の範囲で配合してもよい。
【００３２】
具体的には、鉱物微粉がＮａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｋ、Ｃａ、ＴｉおよびＦｅを酸化物換算でＮａ２Ｏ：０．５〜３．０重量％、ＭｇＯ：０．５〜３．０重量％、Ａｌ２Ｏ３：１０〜２５重量％、ＳｉＯ２：５０〜７５重量％、ＳＯ３：０．５〜３．０重量％、Ｋ２Ｏ：２〜５重量％、ＣａＯ：１．５〜４．５重量％、ＴｉＯ２：０．３〜１．５重量％およびＦｅ２Ｏ３：７〜１５重量％を含む。
【００３３】
上薬は、上記上薬成分を、水中に、水：上薬成分が１５：８５〜３５：６５（重量比）、好ましくは２０：８０〜３０：７０（重量比）となるように混合して調製する。
【００３４】
より具体的には平均粒径３００〜４００ｎｍに粉砕された、上記組成の鉱物微粉、リン化チタンおよび酸化マンガンを水と十分均一になるまで混合処理して得られる。
【００３５】
このようにして得られた上薬を、上薬成分の濃度が例えば３〜１０重量％、好ましくは４．８〜６．５重量％となるように希釈して、担体表面に浸漬、スプレー等、好ましくは浸漬手段により塗布し、塗布された上薬を焼成する。上薬は焼成後厚さが０．１５〜０．４μｍ、好ましくは０．２〜０．３μｍ程度となるように塗布する。焼成は上薬を塗布した担体を平らな面において行ってもよく、その場合その面に接した担体表面部分は上薬層が形成されていない部分ができるが、そのような態様であってもよい。
【００３６】
担体は、１０００℃〜１５００℃の温度に耐熱性がある材質であればいかなる材料で構成されていてもよく、例えば岩石、鉱物、シリカ、アルミナ、等の無機材料、好ましくは磁器土、岩石、鉱物等の微細粒子を球状、または回転楕円体のような球に近い形状に成形、焼成したものを使用することができる。微細粒子はより好ましくは、岩石および／または鉱物の微粒子である。そのようなものとして、普通、約２μｍ以下の微細な鉱物である粘土を使用することができる。
【００３７】
担体は上記のような粘土等の微細な鉱物を、平均粒径が１〜４０ｍｍ、好ましくは１０〜２５ｍｍの球状またはそれに近い形状に成形し、７００〜７５０℃程度の温度で１０〜１５時間素焼きして製造される。
【００３８】
上薬層形成の焼成条件は、得られた本発明の水活性部材同士をカチカチと軽く衝突させたときに、表面に傷がつかない程度の適度の強度を有するように焼成すればよい。望ましくは、担体に上薬を塗布後、２００〜４００℃程度、好ましくは２５０〜３５０℃で４〜８時間、好ましくは５〜７時間程度乾燥後、１時間に４０〜６０℃、好ましくは４５〜５５℃程度の割合で温度を上げて行き、１１００〜１５００℃、好ましくは１３００〜１４００℃程度の温度で２〜６時間、好ましくは３〜５時間焼成することにより必要な硬度および強度が得られる。
【００３９】
最終的に得られ空気活性体は収容される活性室の容積、形状、処理能力等を考慮して適宜その大きさを選択することができる。大きさは担体製造時に調整可能で、球状に成形する場合は直径１〜４０ｍｍ程度の大きさであり、本実施形態においては、１０〜２５ｍｍ程度のものでよい。充填される空気活性体の大きさは数種類の異なる大きさのものを混入してもよい。
【００４０】
図３は、図２のイオン発生室の断面図である。図３（ａ）に示すように、イオン発生室１０は、有隙仕切板２０によって、塔内が上区画３０と下区画３１に区分けされている。有隙仕切板２０は、有隙仕切板は、フランジ部２１、円筒壁２２、底壁２３で構成され、底壁２３部分が凹部３２になるように構成される。すなわち、イオン発生室１０の外壁と有隙仕切板の円筒壁２２との間に挟まれた周辺空間３３が形成される。
【００４１】
有隙仕切板の底壁２３は、図２（ｃ）に示すように、ウェッジワイヤーを所定の間隔をおいて並べて配置されて構成されている。有隙仕切板の底壁２３は、ウェッジワイヤーを平行に配置し、フランジ部２１と円筒壁２２は一体的に構成された折り曲げられたワイヤーを放射状に配置して構成される。有隙仕切板２０の隙間Ｎは、後述のようにマイナスイオン発生体が通過することができないような寸法となっている。
【００４２】
図４にマイナスイオン発生体が充填されているイオン発生室の断面図を示すマイナスイオン発生体２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、イオン発生室の上区画３０に密に充填される。マイナスイオン発生体は直径が２１ｍｍのもの２４ａ，１８ｍｍのもの２４ｂ，１５ｍｍのもの２４ｃ，１１ｍｍのもの２４ｄの４種類に大きさが異なるのものがそれぞれ任意の割合を有している。混合割合はイオン発生装置の大きさなどにより任意に変更することができる。装置が大きくなるほど大径のものを多くすることが好ましい。
【００４３】
塔内の排出部１４には、図３（ｂ）に示すように、上区画３０に充填されたマイナスイオン発生体がイオン発生室１０の外部に流出しないように、排出部１４には、スリット状の壁１９が設けられている。この隙間Ｍは、マイナスイオン発生体が通過することができない寸法となっている。
【００４４】
マイナスイオン発生体２４は、放電、ラジカル現象など何らか作用によりマイナスイオンを発生するような物質である。具体例としては、トルマリン、医王石、千枚岩、麦飯石、ラジエコーなどを用いることができる。また、古代海底ミネラル層の成分をマイナスイオン発生体として用いることができる。すなわち、数千万年前に海中の魚類、微生物、藻類が地殻変動で埋没堆積した希土類を主成分とするものであって、担体粒子表面に被覆焼成してなるものも好適に使用可能である。
【００４５】
図５は、イオン発生室内での空気の流れを示す概略図である。矢印５５で示すように導入部１２から下区画３１へ送り込まれる空気は、矢印５１で示すように、イオン発生室１０の内壁に衝突し、内壁に沿った渦状の流れとなる。そして、周辺空間３３を渦状の空気流が流れるうちに、有隙仕切板２０の隙間を通って凹部３２に空気が流れ込む。凹部３２に流れ込んだ空気流は、イオン発生室の内壁に沿って流れる渦巻き流の一部であるため、凹部３２内で円筒部の内壁に沿って渦巻き状の流れとなる。すなわち、導入部から送り込まれた空気流５１は、周辺空間３３内を流れる渦巻き流と凹部の内周壁に沿って流れる渦巻き流の２重の渦巻き流を形成する。
【００４６】
下区画３１で形成された渦巻き流は、有隙仕切板２０を通過して、上区画３０へと上昇する。また、内外の渦巻き流の接触点では、流れが乱れ、一部下方向への流れ５４も生じる。上区画３０には、上述のようにマイナスイオン発生体２４が充填されており、これらの流れによってマイナスイオン発生体２４には振動が与えられ、マイナスイオン発生体２４同士が衝突し、このときにマイナスイオンが多量に発生する。
【００４７】
イオン発生室３０内での空気の流れは、渦状に流れるため、室内に長時間滞留し、マイナスイオン発生体から放出されるマイナスイオンを大量に取り込むことができる。マイナスイオンは、空気中の夾雑物と結合して、これを空気中から取り除く。したがって、イオン発生室３０の放出部１４から活性室１１に送り込まれる空気５６は、雑菌などが少ない空気となる。
【００４８】
活性室１１では、空気活性体によって、空気中の水分が活性化される。すなわち、抗菌、脱臭等の浄化作用が高まった空気となる。
【００４９】
（実施例）
Ａ町集配処理場の水処理装置（３１０人分の生活排水処理）に図２に示したイオン発生装置を組み込んで排水処理を行なった。図６は、本実施例の水処理システムの構成図である。
【００５０】
本装置においては、汚水は、配管４４を通して沈殿槽４０に送られ、大きな粒子などを沈殿により取り除かれる。その後、沈殿槽４０の汚水は配管４５を通して曝気槽４に送られ、微生物分解が行なわれる。曝気槽４には、イオン発生装置３を通過した空気が吹き込まれ、曝気処理が行なわれる。
【００５１】
曝気槽４で所定時間微生物分解された汚水は、配管４６を通り沈殿槽４１に送られる。沈殿槽４１では、曝気槽４で攪拌され汚水中に浮遊している活性汚泥を沈殿させることにより取り除く。沈殿槽４１で沈殿により集められた活性汚泥は、汚泥貯留槽４２に送られ、分解されずに残った有機物などを分解させ、配管４８を通して汚泥の一部を沈殿槽４０に戻すとともに、処理がなされた水を配管４９を通して排水する。
【００５２】
空気ブロア２は、空気取り込み口５から空気を取り入れ、配管６ａを通してイオン発生装置３に空気を送る。イオン発生装置３は、上述のように、イオン発生室と活性室とを有し、空気はこれらを通過して、配管６ｂを通して曝気槽４に吹き込まれる。配管６ｂは、途中で配管４７に分けられ、イオン発生装置３を通った空気は、配管４７を通して汚泥貯留槽４２にも吹き込まれる。曝気槽４及び汚泥貯留槽４２では、イオン発生装置３を通った空気によって、汚水が攪拌される。
【００５３】
イオン発生装置のイオン発生室には、希土類を主成分とするものであって、担体粒子表面に被覆焼成してなるマイナスイオン発生体が密に充填されている。単体は市販の磁器用粘土〔マルモ製土社製、商品名「磁器土」〕をボール状型枠に充填し、これを３トンプレスに供し、直径が異なるボールをそれぞれ作製した。各ボールを７００℃〜７５０℃で１２時間素焼きしボール型の担体を作製した。この単体に希土類を主成分とする上薬を焼結してマイナスイオン発生体を作成した。このマイナスイオン発生体は、マイナスイオン測定機（エコホリスティック社製ＥＢ−１２Ａ）により測定すると約２０００個／ｃｃのマイナスイオンを発生することが測定された。
【００５４】
また、イオン発生装置の活性室には、以下のようにして製造した空気活性体が密に充填されている。
【００５５】
〔上薬の製造〕
酸化物換算で下記組成の岩石（％は重量％）：
Ｎａ２Ｏ                １．８％
ＭｇＯ                  １．７％
Ａｌ２Ｏ３            １７％
ＳｉＯ２              ６０％
Ｐ２Ｏ５                  ０．１６％
ＳＯ３                    １．３％
Ｃｌ                      ０．０３８％
Ｋ２Ｏ                    ３．７％
ＣａＯ                  ３．１％
ＴｉＯ２                ０．８５％
ＭｎＯ                  ０．０９０％
Ｆｅ２Ｏ３            １０％
ＮｉＯ                  ０．０１３％
ＣｕＯ                  ０．００１％
ＺｎＯ                  ０．０１８％
Ｒｂ２Ｏ                ０．０２０％
ＳｒＯ                  ０．０３１％
ＺｒＯ２                ０．０２３％
ＢａＯ                  ０．０４３％
その他          ０．１１３％
を粒径３００〜４００μｍに粉砕し、その粉砕物１００重量部に更にリン化チタン（ＴｉＰ）２．５重量％、酸化マンガン（Ｍｎ２Ｏ３）３重量％、磁鉄鉱１．５重量％、ジルコニア０．５重量％を添加混合した。
【００５６】
上記鉱物混合物８０重量部に対して２０重量部の割合で水を混合し、上薬を調製した。この上薬は３カ月以上ねかせた後使用に供した。
【００５７】
〔空気活性体の製造〕
上記の３カ月以上ねかせた上薬を、水で濃度５．１重量％に希釈し、これに上記マイナスイオン発生体で使用したものと同じボール型担体を浸漬し、それを取り出し、再度窯に入れた。
【００５８】
窯の中では、約３００℃で約６時間乾燥させた。続いて、１時間に約５０℃の割合で窯の温度を上げて行き、約２０時間かけて１３１０℃まで窯の温度を上げた。そのままの状態で４時間焼き続けた。
【００５９】
その後、窯の火を落とし、２日間（４８時間）そのままの状態に放置し、窯の温度が１００℃以下になった時に窯の蓋を開け、焼きあがったボールを取り出した。このようにして空気活性体を得た。
【００６０】
上記イオン発生装置３をＡ町排水処理場に設置して曝気槽４、汚泥貯留槽４２、沈殿槽４０の硫化水素濃度（単位ｐｐｍ）及び臭気濃度を測定した。測定結果を表１に示す。
【００６１】
【表１】
0003563064.tif 000002
【００６２】
表１より明らかなように、設置時において高濃度であった曝気槽及び汚泥貯留槽の硫化水素濃度及び臭気濃度は、イオン発生装置を設置したことによって顕著に減少し、水処理システム内の異臭が少なくなった。
【００６３】
以上説明したように、本発明の水処理装置によれば、曝気に用いられる空気中ンにマイナスイオンを大量に含ませることによって微生物の活性を高めることができる。よって、曝気槽から生じる異臭を軽減することができる。
【００６４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【００６５】
例えば、本実施形態のイオン発生装置は、イオン発生室に空気を導入する導入部が単一であるが、これを２つに分け、それぞれ凹部３２と周辺空間３３に直接空気を送るように構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる水処理装置の構成図である。
【図２】図１の水処理装置に使用されているイオン発生装置である。
【図３】図２のイオン発生装置の断面図である。
【図４】図２のイオン発生装置にマイナスイオン発生体を充填した状態を示す断面図である。
【図５】図２のイオン発生装置内を流れる空気流の状態を示す図である。
【図６】本発明の実施例の排水処理システムのシステム構成図である。
【符号の説明】
１  水処理装置
２  空気ブロア
３  イオン発生装置
４  曝気槽
５  空気取り入れ口
６ａ，６ｂ  配管
１０  イオン発生室
１１  活性室
１２，１５  導入部
１３，１４  排出部
１６  挿入口
１７  蓋
２０  有隙仕切板
２１  フランジ部
２２  円筒壁
２３  底壁
２４  マイナスイオン発生体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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