(57)【要約】【課題】 本発明は、装置が複雑で巨大化することがなく、もって水処理設備構築のコストを安価にすることが出来、しかも各地域に点在する水処理すべき箇所に機動性を持って対応することの出来る優れた水処理システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、水処理装置で行う水処理システムであり、水処理装置は、貯留タンクと、給水用ホースとを備え、吸水用ホースにより処理対象水及び木製材を燃焼して形成した粉状炭化物とペーパースラッジを燃焼して形成した粉状炭化物とを混合し混合材を主材料として形成した凝集沈降剤を取り込むと共に、気体を取り込んで貯留された処理対象水をエア攪拌し、貯留タンク内で処理対象水内の粒子を団粒化する、ことを特徴とする。【選択図】          図１
2006167585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象水を取り込み部により取り込み、
該水取り込み部で取り込んだ処理対象水を貯留部に貯留し、
貯留部に貯留された処理対象水に、木製材を燃焼して形成した略灰状をなす粉状炭化物とペーパースラッジを燃焼して形成した略灰状をなす粉状炭化物とを混合し該混合材を主材料として形成した凝集沈降剤を混入すると共に、気体を取り込んで前記貯留された処理対象水をエア攪拌し、
攪拌後、前記凝集沈降剤が前記処理対象水内の混入物を団粒化させて沈降させ、
前記団粒物の沈降後、上澄み処理水を取り出して排出する、
工程を水処理装置で行う水処理システムであり、
前記水処理装置は、前記貯留部を構成する貯留タンクと、前記取り込み部を構成する貯留タンクに接続された給水用ホースとを備え、
前記吸水用ホースにより処理対象水及び凝集沈降剤を取り込むと共に、気体を取り込んで貯留された処理対象水をエア攪拌し、貯留タンク内で処理対象水内の粒子を団粒化する、
ことを特徴とする水処理システム。
【請求項２】
処理対象水を取り込み部により取り込み、
該水取り込み部で取り込んだ処理対象水を貯留部に貯留し、
貯留部に貯留された処理対象水に、木製材を燃焼して形成した略灰状をなす粉状炭化物とペーパースラッジを燃焼して形成した略灰状をなす粉状炭化物とを混合し該混合材を主材料として形成した凝集沈降剤を混入すると共に、気体を取り込んで前記貯留された処理対象水をエア攪拌し、
攪拌後、前記凝集沈降剤が前記処理対象水内の混入物を団粒化させて沈降させ、
前記団粒物の沈降後、上澄み処理水を取り出して排出する、
工程を車載された水処理装置で行う水処理システムであり、
前記水処理装置は、前記貯留部を構成する貯留タンクと、前記取り込み部を構成する貯留タンクに接続された給水用ホースとを備え、
前記吸水用ホースにより処理対象水及び凝集沈降剤を取り込むと共に、気体を取り込んで貯留された処理対象水をエア攪拌し、貯留タンク内で処理対象水内の粒子を団粒化する、
ことを特徴とする水処理システム。
【請求項３】
前記請求項１の工程を複数回繰り返す、
ことを特徴とする水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥処理、工場排水処理、研磨剤処理水の処理、米や野菜の処理水の処理、温泉水の処理及びいわゆる合併浄化槽の水処理等処理対象水を処理する水処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より汚泥処理、工場排水処理、研磨剤処理水の処理、米や野菜の処理水の処理、温泉水の処理及びいわゆる合併浄化槽の水処理等水処理システムについては各種の提案がなされている。
【０００３】
例えば特開２００３−２５１３６１号公報には各種の処理対象水の処理を磁場引加装置によって行うことが提案されている。
【特許文献１】特開２００３−２１３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の水処理システムなどでは、装置が複雑で巨大化してしまうと共に、水処理設備構築のコストが高騰化し、しかも各地域に点在する水処理すべき箇所に機動性を持って対応できないとの課題があった。
【０００５】
かくして、本発明は前記従来の課題に対処すべく創案されたものであり、装置が複雑で巨大化することがなく、もって水処理設備構築のコストを安価にすることが出来、しかも各地域に点在する水処理すべき箇所に機動性を持って対応することの出来る優れた水処理システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による水処理システムは、
処理対象水を取り込み部により取り込み、
該水取り込み部で取り込んだ処理対象水を貯留部に貯留し、
貯留部に貯留された処理対象水に、木製材を燃焼して形成した略灰状をなす粉状炭化物とペーパースラッジを燃焼して形成した略灰状をなす粉状炭化物とを混合し該混合材を主材料として形成した凝集沈降剤を混入すると共に、気体を取り込んで前記貯留された処理対象水をエア攪拌し、
攪拌後、前記凝集沈降剤が前記処理対象水内の混入物を団粒化させて沈降させ、
前記団粒物の沈降後、上澄み処理水を取り出して排出する、
工程を水処理装置で行う水処理システムであり、
前記水処理装置は、前記貯留部を構成する貯留タンクと、前記取り込み部を構成する貯留タンクに接続された給水用ホースとを備え、
前記吸水用ホースにより処理対象水及び凝集沈降剤を取り込むと共に、気体を取り込んで貯留された処理対象水をエア攪拌し、貯留タンク内で処理対象水内の粒子を団粒化する、
ことを特徴とし、
または、
処理対象水を取り込み部により取り込み、
該水取り込み部で取り込んだ処理対象水を貯留部に貯留し、
貯留部に貯留された処理対象水に、木製材を燃焼して形成した略灰状をなす粉状炭化物とペーパースラッジを燃焼して形成した略灰状をなす粉状炭化物とを混合し該混合材を主材料として形成した凝集沈降剤を混入すると共に、気体を取り込んで前記貯留された処理対象水をエア攪拌し、
攪拌後、前記凝集沈降剤が前記処理対象水内の混入物を団粒化させて沈降させ、
前記団粒物の沈降後、上澄み処理水を取り出して排出する、
工程を車載された水処理装置で行う水処理システムであり、
前記水処理装置は、前記貯留部を構成する貯留タンクと、前記取り込み部を構成する貯留タンクに接続された給水用ホースとを備え、
前記吸水用ホースにより処理対象水及び凝集沈降剤を取り込むと共に、気体を取り込んで貯留された処理対象水をエア攪拌し、貯留タンク内で処理対象水内の粒子を団粒化する、
ことを特徴とし、
または、
前記の工程を複数回繰り返す、
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
かくして、本発明による水処理システムであれば、装置が複雑で巨大化することがなく、もって水処理設備構築のコストを安価にすることが出来、しかも各地域に点在する水処理すべき箇所に機動性を持って対応することの出来るとの優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。
【０００９】
まず、本発明で使用される凝集沈降剤１につき説明する。
【００１０】
本発明の凝集沈降剤１は、主として木製廃材を使用するものであり、例えば木製廃材のチップ等を高温状態で燃焼し、いわゆるフライアッシュ化（灰化）させる。すると比重が0.60〜0.65の微細な灰色の無機質の粉状炭化物が生成できる。
【００１１】
そして、本発明では木製廃材を主に使用するものであるから、該廃材は大量に存在しており、もって凝集沈降剤１自体の製造コストをきわめて安価にすることが出来る。
【００１２】
また、紙の製造工程で生ずる廃材、いわゆるペーパースラッジをも高温状態で燃焼し、いわゆるフライアッシュ化（灰化）させる。するとやはり比重が0.60〜0.65の微細な灰色の無機質の粉状炭化物が生成できる。該ペーパースラッジもその処分に困難を極めるほど大量に存在し、やはり本発明による凝集沈降剤１の製造コストをきわめて安価にすることが出来る。
【００１３】
しかして、この木製廃材の粉状炭化物とペーパースラッジの粉状炭化物と所定の接着用物質など、例えばアルカリ調整剤・緩衝剤・固化助剤などの添加物を混合して本発明の凝集沈降剤１が形成される。
ここで、木製廃材の粉状炭化物とペーパースラッジの粉状炭化物と接着用物質との混合割合は、木製廃材の粉状炭化物が略７０％、ペーパースラッジの粉状炭化物が略２０％、接着用物質が略１０％とされる。
【００１４】
しかし、これはあくまで標準的な混合比率であり、処理すべき対象水の性状によっては木製廃材の粉状炭化物が略９０％から４０％の範囲で、ペーパースラッジの粉状炭化物が略４０％から５％の範囲で、また接着用物質が略２０％から数％の範囲内で割合比率を変化させて混合させても構わない。
【００１５】
ここで、前記木製廃材の粉状炭化物とペーパースラッジの粉状炭化物の製造プロセスを説明する。
【００１６】
まず、木製廃材や例えば粘土状ペーパースラッジを乾燥する工程、次いで昇温工程、そして高温での焼成処理等により微細な粉状の炭化物に加工する炭化工程よりなる。
【００１７】
それらの化学特性については、酸性度の矯正効果が期待される。前記粉状炭化物はアルカリ性であるため、処理対象水の酸性度を弱めて中性化でき、例えば本発明による処理対象水で各種農作物の良好な発育も期待できる。
【００１８】
この粉状炭化物の孔隙は無機物に由来する数ナノメートルほどの小さな孔をあわせ持つとも考えられており、この粉状炭化物は吸水性に優れ、脱臭、吸着などの高い機能性を有し、安価で製造することができる。
【００１９】
しかも、本発明の凝集沈降剤１は、その主体が前述のように、いわゆるフライアッシュ化（高温熱焼した灰）されていることが大きな特徴である。
【００２０】
すなわち粉状の炭化物は、比重の小さな微細な無機質粉体であり、それが処理対象水中の物質とよく混合することによって処理対象水中の団粒化を促進し、ひいては多孔質な土粒子を形成するものとなるのである。
【００２１】
そして本発明による凝集沈降剤１の主成分であるフライアッシュそしてペーパースラッジ焼却灰には強い吸水作用があり、また、ポゾラン活性能力（化学的な刺激の元で、水と反応して固化する）を有しているので、処理対象水中の土粒子などの物質とよく混合して団粒化させ、長期的な強度をも発現できる。
【００２２】
また、フライアッシュ及びペーパースラッジ焼却灰については水和反応によってエトリンガイドが生成される。そして、生成されるエトリンガイドは針状結晶であり、処理対象水に含まれる土粒子など各種物質を結合して強度を発現する。
【００２３】
さらに、イオン交換作用を有する成分を添加剤として添加すれば、前記土粒子などを形成する微粒子中のNaやKなどの親水性イオンを交換して、微粒子であってもさらに団粒化できる。
【００２４】
このように、エトリンガイドの生成やポゾラン反応によって団粒化の強度を発現しているため、処理対象水中の土粒子などが強固に団粒化して沈降することとなる。
【００２５】
ところで、泥水中の土粒子は、マイナスの電荷を持って水中に浮遊している。マイナス同士の粒子は反発しあって分解し、濁りの原因となっている。
【００２６】
泥水には土粒子の他に、有機不純物なども含まれている。また、土粒子には、水になじみやすいイオンも含まれている。
【００２７】
ここで、本発明による凝集沈降剤１は、プラスの電荷を持っており、水中の土粒子を凝集してフロックにする。また、有機不純物などを団粒化して、そのフロック中に取り込み、大きなフロックとなって沈降させるのである。
【００２８】
なお、水になじみやすいイオンは水中に放出され、フロックは水になじみにくくなるため、再び水に分散することがなくなる。
すなわち、本発明による凝集沈降剤１を汚水中に添加すると、凝集沈降剤１のプラスイオンと汚水中の土粒子のマイナスイオンとが電気的に引き合って結合し、結合粒子を形成する。その際、土粒子に含まれる親水性（水になじみやすい）イオンをイオン交換するため、結合粒子は疎水性（水になじみ難い）を有するものとなる。
【００２９】
また、結合粒子は電気的に中和して電荷を失うものとなる。さらに、結合粒子同士は、吸着してさらに大きな粒子を作り、水中に沈降することとなるである。
【００３０】
そして、結合粒子及びそれらが吸着して形成される粒子は、結合力が強く、疎水性のため、水がそれらの粒子間に入り込むことができないので、これらの粒子が再び水に分散することがないのである。
【００３１】
尚、エトリンガイドの概略について説明すると、エトリンガイとは、最終的には土粒子中のポゾラン物質とのポゾラン反応によって長期強度を呼び込む物質を指標する（エトリンガイド：３CaO．Al２O3  ３２H2O3 の化学式で表せる化合物の鉱物名）。
【００３２】
前述のように、処理対象水中の土粒子が、本発明による凝集沈降剤１と反応しながら、前記エトリンガイドの生成に関わる。
【００３３】
そして、反応終了後は従前の土粒子そのもののサイズとしては存在せず、形状の大きなそして新たな鉱物質を土粒子のそのものの関わりによって生成する。
【００３４】
よって、外部から加えられる継続的な圧力や劣化等を経ても、従前と全く同じ粒子サイズ（小さいサイズ）には戻らない。
【００３５】
前述したように、本発明の凝集沈降剤１を構成するフライアッシュは水和化鉱物によって水和反応が起こり、速やかに前述したエトリンガイドを生成する。
【００３６】
エトリンガイドの生成は土質の含水比を低下させる等の働きがあるため、フライアッシュと土粒子とを包囲しながら処理対象水中の土粒子を迅速に団粒化していく。
【００３７】
さらに、上述の水和反応で生じた水和物は土粒子の鉱物等と反応（ポゾラン反応）し、より強固な団粒物を形成すること既に述べたとおりである。
【００３８】
次に、本発明のシステムにつき説明する。
【００３９】
図１には車載されていない本システムを示す。
【００４０】
図２には、本システムを構成する装置が車載装置とされている例を示す。車２は一般的にトラックあるいはトラクター等が使用され、後部にある荷台３上に本発明による装置が車載される。
【００４１】
しかして、車２の荷台３上には処理対象水５を取り込んで貯留する貯留タンク４が搭載されている。
【００４２】
そして、この貯留タンク４の後端部には吸水ホース６が取り付けられており、該給水ホース６で処理対象水５を吸い込んで貯留タンク４内に送り込んでいる。
【００４３】
処理対象水５につき所定の量を貯留タンク４内に貯留した後は、図４に示すように前記説明した凝集沈降剤１を前記給水ホース６で吸い込み、貯留タンク４内に送り込む（図７のステップ１００、ステップ１０２）。
【００４４】
図４に示すようにして凝集沈降剤１を送り込んだ後、前記休止ホース６により外気７を吸い込み、貯留タンク４内でエアー攪拌する（図５参照：図７のステップ１０４））。
【００４５】
しかして、このエアー攪拌の後、所定時間後に前記凝集沈降剤１と処理対象水５の土粒子などが団粒化し、該団粒物７は図６に示すように、貯留タンク４の下側に沈降する。
その沈降した団粒物８の上方に存する処理対象水５の上澄みを排水ホース（図示せず）で排水し、その後、前記団粒物８を外部に排出すればよい（図７のステップ１０６）。
【００４６】
尚、処理対象水５の処理の度合い、処理対象水の種類などによっては前記の工程を複数回繰り返すことが考えられる（図７参照）。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
発明による水処理システムは、工場廃水、池や貯水池の水などの浄化のみならず、トンネルなどの土木工事において発生する泥水について水と泥の分離作業にも適用出る。そして、水と泥を分離することにより、分離された浄化水は環境に影響することなく排水できる。さらに、分離した泥は土状になるため、脱水して一般の土と同様に利用できる。
【００４８】
さらに、災害時において、水が必要となった場合に河川水などを本発明のシステムで浄化し、飲料水以外の用途に使用することも出来る。
【００４９】
そのほか、研磨剤処理水の処理、米や野菜の処理水の処理、温泉水の処理及びいわゆる合併浄化槽の水処理等についても本発明のシステムが有効に機能する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による水処理システムの構成を説明する構成説明図（その１）である。
【図２】本発明による水処理システムの構成を説明する構成説明図（その２）である。
【図３】本発明による水処理システムの構成を説明する構成説明図（その３）である。
【図４】本発明による水処理システムの構成を説明する構成説明図（その４）である。
【図５】本発明による水処理システムの構成を説明する構成説明図（その５）である。
【図６】本発明による水処理システムの構成を説明する構成説明図（その６）である。
【図７】本発明による水処理システムのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１      凝集沈降剤
２      車
３      荷台
４      貯留タンク
５      処理対象水
６      給水ホース
７      外気
８      団粒物  
【図１】
2006167585.tif 000003
【図２】
2006167585.tif 000004
【図３】
2006167585.tif 000005
【図４】
2006167585.tif 000006
【図５】
2006167585.tif 000007
【図６】
2006167585.tif 000008
【図７】
2006167585.tif 000009