(57)【要約】｛課題｝水溶性界面活性剤や水溶性切削油等様々な廃油を凝集剤等の薬品を使用せずに、電気による触媒化学反応のみで生成物の粗粒化を行い、濾過布や不織布で出来た袋状のバッグフイルター内に加熱した圧縮エアーでゴミやカス、化学反応物として固化収納出来るコンパクトで安価な装置として開発。｛解決手段｝直流電源による触媒化学反応を起こさせる為、陽極側に金属プラスイオンの出る金属の一例であるＳＵＳ４３０等を使用して、活性酸素と共に化学反応を廃液の中に引き起こさせ、界面活性剤等を粗粒化した化合物としてバッグフイルター内に加熱した圧縮エアーの圧力で一次濾過し、さらにその液を細いチューブ状の表面薄膜付セラミックフイルターを複数本を一組とする特殊フイルターで狭い容積の中でも表面積を大きく取れ、逆洗などで寿命延長と濾過精度を保証出来る電気触媒化学反応式廃液浄化装置。【選択図】　　　図１
2004114027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃液中に通電材である界面活性剤や水溶性切削油等の含まれる水溶液に直流電源の陽極側に金属プラスイオンや活性酸素の出る触媒を備え、陰極側には、カーボン材等の電極を設けた電気触媒化学反応式廃液浄化装置。
【請求項２】
上記化学反応による粗粒化した化合物を加熱した加圧エアーにより濾過布や長繊維不織布等で形成されたバック（袋）に加圧圧入して、ゴミやカス、化合物と共に濾過して熱による水分の少ない固形物に出来る電気触媒化学反応式廃液浄化装置。
【請求項３】
上記バッグフイルターより排出される濾過液を更に清浄にする為、細いチューブ状の中心部骨材を粗大な隙間を有する粒子のアルミナやガラス等で形成したセラミック材の外周部を微粒子のアルミナやガラスで必要に応じた超薄膜として一体成形化したセラミックフイルターを複数本で一体成形出来るように上下端をシリコンゴム等に流路を形成させ、垂直度・平行度の出せるパイプ等で一体化、ボルト止めしてフイルターハウジング内で濾過流路を形成出来る電気触媒化学反応式廃液浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
｛発明の属する技術分野｝
本発明は、部品等の洗浄により発生する界面活性剤廃液や切削等に必要な界面活性剤入りの水溶性切削油等の廃液を直流電源の陽極側に金属プラスイオンと活性酸素の出る触媒電極を設け、陰極側にカーボン等の電極を設けて、廃液の陽極側で触媒化学反応で溶液内部の界面活性剤を粒子の粗い生成物に変える事で通常０．２ミクロン程度の限外濾過でしか濾過出来ない界面活性剤入りの廃液をもっと濾過精度の粗い１〜５ミクロン程度で濾過出来るようにする事で、安価で消耗品の少ない装置と濾過後の排水のリサイクルを達成する装置を提供せんとするものである。
【０００２】
｛従来の技術｝
従来、界面活性剤入りの洗剤や水溶性切削油の廃液は、エマルジョン化した状態のままで減容する場合、浮上油は別途オイルスキマー等で除去後、限外濾過によるフイルターの場合、０．２ミクロン以下で濾過して濃縮液とする方法があるが、濃縮後の廃液が残る欠点が有ると共に凝集剤等の薬剤処理法では、エマルジョンを破壊して、水相部分と油相部分を分離する凝集沈殿分離方式や浮上物質の促進方法として電気分解による水素の微細気泡で浮上させる方法等があるが、水溶液のリサイクルが出来にくい欠点が有る。
【０００４】
この他にも、火炎に廃液を霧状に吹き付けて焼却したり、減圧下で、加熱して蒸発させる方法も有るが、使用する熱エネルギーは多大である欠点を持っている。
【０００５】
又、微生物による活性汚泥処理の場合、廃液が濃いと微生物が死滅してしまうという問題があり、油分は微生物に大敵であり、設備が大掛かりで処理能力も限られ、処理コストも高く、処理後の添加物により廃棄物が非常に多いという欠点が有る。
【０００６】
｛発明が解決しようとする課題｝
本発明は、上記の課題を解決する為になされたもので、水溶液中の界面活性剤を直流電源の陽極側にニッケルクロム鋼ＳＵＳ４３０等を触媒用電極として使用する事で、内部に含まれる鉄分により金属プラスイオンや活性酸素の作用で界面活性剤入りの洗剤や切削油を化学反応により、大きな粒子の生成物に変え、通電時間や電流密度によりその成分状況を変化出来ると共に、その生成物を１〜５ミクロンの濾過精度の濾過布や不織布で作られた袋状のバッグフイルターに加熱された圧縮エアーの圧力で固形分の圧縮と濾過や水分を減少させたスラグをバッグフイルター内に固化した廃棄物として回収でき、更に一次濾過した排水を必要に応じてセラミックフイルター等で再濾過し、液の再利用によるリサイクルも可能とする安価でエネルギー消費の少ない電気触媒化学反応式廃液浄化装置。
【０００７】
｛問題点を解決するための手段｝
上記の目的を達成する為に、本発明は、上方に密閉できる塩ビ等で作られた電離反応槽の内部に直流電源の陽極触媒電極と陰極電極を交互にセットで多数設ける事で、陽極側の溶液との接触面積を増やして短時間での化学反応を促進できる。
【０００８】
反応物は、陽極板の上方に集中する為、一定時間化学反応終了後、電離反応槽下方より極板を清浄にする為、電離反応槽の下方から圧縮エアーを吹き込んで良く攪拌してから、下方に設けたストップバルブを開いて下方に流出排出する。
【０００９】
さらに、電離反応槽の下方に設けたストップバルブとさらにその下方に設けた加熱した圧縮エアーを供給出来るエアーバルブより圧縮エアーがバッグフイルター内の液面を圧縮加圧出来る様になっている。
【００１０】
エアーバルブの下方には、袋状のバッグフイルターがエアーバルブ出口のパイプに固着縛れるようになっており、その外側には、バッグフイルター支持ケースと更にその外周には、水漏れ防止用の外側ケースが電離反応槽と脱着自由に固着連結出来るようになっているが、別例としては、電離反応槽とバッグフイルター部分とを、横並べ式に設置も可能で、その下方に設けた引き出し形の液貯留槽が枠台と共に一体化又は別個に構成された電気触媒化学反応とバックフイルター濾過によるスラグの固化処理出来る構造となっている。
【００１１】
｛発明の実施の形態｝
従って、本装置の電離反応槽に廃液を適量投入して、直流電源を通電して、電気触媒化学反応を行う事により、廃液中の界面活性剤入りの洗剤や切削油等を化学反応により粗大な化合物に変える。
【００１２】
その化合物と水溶液の混合物とをバッグフイルターに温水槽等を通過させる事で加熱した圧縮エアーの圧力で、生成物やゴミ、カス等のスラグと濾過水とを分離し、スラグは、バッグフイルター内に固化除去し、濾過水は排水又はリサイクル水として再利用する。
【００１３】
さらに、バッグフイルターで一次濾過した排水を表面積を大きくした特殊セラミックフイルターにより再濾過出来る自動化されたコンパクトな装置を提供出来る特徴を持っている。
【００１４】
｛実施例｝
以下に本発明の一実施例を図面と共に説明する。
【００１５】
図１は、本装置の一部破断側面図を、図２は、そのＡ−Ａ断面平面図を示し、図３は装置のセラミックフイルター用フイルターハウジングの一部破断側面図を、図４は、フイルターハウジングのＢ−Ｂ断面図を示し、図５は、本装置の図１の別例一部破断側面図をしめす。
【００１６】
図１に示すように、本装置は、電気触媒化学反応を電気で行う電離反応槽と、その下方に設けたバッグフイルターと一次濾過した排水を蓄える貯留槽、この排水を、さらに精密濾過する特殊セラミックフイルターを収納するセラミックフイルター用フイルターハウジングから構成されており、廃液中の界面活性剤入りの洗剤や水溶性油等をより大きな粒子の化学物質に変える事で、濾過布や不織布などで出来た袋状のバックフイルターに加熱した圧縮エアーを圧入して、化学反応物やゴミ、カスを固化収納し、さらにその排水を特殊セラミックフイルター等で精密濾過出来る安価でコンパクトな装置を提供するものである。
【００１７】
図１に示す通り、塩ビ等で形成された電離反応槽１の内部にＳＵＳ４３０等でつくられた電離反応槽より僅かに狭い幅を持った複数セットの陽極板４及び陽極板６が、カーボンやＳＵＳ３０４等で形成された陰極板５及び陰極板７に互い違いに同間隔に設置され、電極取付板２７に固着されており、陽極板には、直流電源のプラスが、それぞれ絶縁状態で結線され、陰極板にはマイナス電源がそれぞれ独立して結線されている。
【００１８】
電離反応槽１の上方には、塩ビ等絶縁材でつくられた電離槽フタ２がその中心部に設けられた空気逃がし穴であるダクトパイプ３により電離反応槽１の内部より発生する酸素や水素及び電離反応槽１の底部に設けられた投入用電磁エアーバルブ８から投入された圧縮エアーと共に電離反応槽外に排出出来るようになっており、これが自由に脱着可能に取り付けられている。
【００１９】
電離反応槽１の上方には、廃液投入用ストップバルブ２０が設けられ、外部より廃液を自由に送り込む事が出来るようになっており、下方には、電離槽内液排出口９が設けられている為、自由に外部に液を排出できる。
【００２０】
電離反応槽１の底部は、傾斜を成しており一箇所にゴミやカス及び化学反応で形成された沈殿物等が下方に集中して排出できるように化学反応液排出バルブ１１が流路を形成しており、さらにその流路パイプ途中には、バッグフイルター投入用エアーバルブ１２が設けられ、この先端には、バッグフイルター取付用管１４が設けられている為、この管先端に濾過布や不織布等で形成された袋状のバッグフイルター１５の入口部を縛り付ける状態で取り付けられる様になっている。
【００２１】
電離反応槽１の下部には、固定脚１９が固定されており、もう片端には、バ
ッグフイルター１５を収納できるバッグフイルター収納外側ケース１６が設けられ、その底部には、バッグフイルター内エアー圧保持バルブ２２が設けられている為、液面を加圧エアーで加圧濾過でき、その側面に設けられた自由に開閉出来る密閉状態の開閉トビラ１７が設けられおり、バッグフイルター１５を外部より取り付け、取り外し出来る。
【００２２】
バッグフイルター１５の外側には、パンチングメタル等で作られたバッグフイルター支持ケース２１で支持されている為、バッグフイルター１５の内部に投入されたゴミ、カス、生成物等及び水溶液の混合物の上方より加圧エアーで加圧してもバッグフイルター１５の形状、強度が保たれるようになっている。
【００２３】
電離反応槽１及びバッグフイルター収納外側ケース１６は、その下方に設けられたキャスター２４の取り付けられた貯留槽乗せ台２３に乗せられており、この中には、引出し式液貯留槽１８が引き出し自由になるように設けられており、この内部の液を外部に取り出す為の貯留槽内液取出ポンプ２５が設けられ、その上方に設けられたセラミックフイルター用フイルターハウジング２６に液を投入して図３及び図４に示すように表面薄膜付チューブ形セラミックフイルルター５３を複数本を一組にして、シリコンゴム等で作られ、それぞれの流路である中空孔連結路５１を止める為の止めネジ６０で形成された上端枠５９と下端枠６１が複数本のセラミックフイルターでも平行度、直角度がでるように上下端位置出し管５６により上下端枠締付ボルト５５を用いて締付ナット５８で締め付けて固定出来るようになっている。
【００２４】
図４に示す通り表面薄膜付チユーブ形セラミックフイルター５３は、外径が２２ｍｍ程度のチユーブ状で、中心部に１０ｍｍ程度の内径をもつ中空孔５４を有しており、中空孔５４の外側には、アルミナやガラス等で出来た３０μ程度の荒さを持った粗粒骨材セラミック６３で形成され、その外周部には、厚さ５０ミクロン程度のアルミナやガラス等で作られた薄膜を一体成形する微細薄膜セラミック６４が固着されている。
【００２５】
図４に示すように、外ケース管６２で形成された一定の内径の容積中に表面積をより多く取るため設けられた表面薄膜付チユーブ形セラミックフイルター５３を多数本取り付ける為、上端枠５９及び下端枠６１で形成された構造で、多数本でも一体化を計り平行・直角を保つ事の出来る特殊セラミックフイルターである。
【００２６】
図３に示す通り、セラミックフイルター用フイルターハウジング２６は、上キャップ板３１と下台４６との間にステンレスや強化ガラスで出来た外ケース管６２を連結用ボルト４０により引上ナット３５で引上ナットパッキン３６を介して締め付けるため、外周部に液の出入りの出来る逃がし穴のある下台４６の上面に下台取付板４９が、下台取付固定ボルト４３で固定されている為、連結用ボルト４０により下台取付板４９に設けられたネジ部により締め付けが可能となる。
【００２７】
上キャップ板３１には、液投入用の投入口３３が設けられ、もう片方には、排出口３７があり、それぞれの先には、投入口バルブ３２及びエアー用バルブ３８が、さらにその先には、出口バルブ３９が設けられている。
【００２８】
上キャップ板３１の中心下方には、Ｖ字形の円周形のフイルター上押え部３４が設けられ、下台取付板４９の上方には、フイルター押え４２に下端枠６１が中心のへこみ部である連結ボルト逃し穴４８に勘合出来るように取り付けられている。
【００２９】
従って、このセラミックフイルター用フイルターハウジング２６を使用する場合は、投入口バルブ３２より貯留槽内液取出ポンプ２５によりバッグフイルター１５により一次濾過した引き出し式貯留槽１８内の排水を送り込み、投入口３３を介して、外ケース管６２の内側に特殊フイルターの一本いつぽんの表面薄膜付チューブ形セラミックフイルター５２の外周薄膜を介して中空孔５４の中に濾過を行い、上端枠５９を介して排出口３７より出口バルブ３９を通って出口バルブ３９より外部へと排出する。
【００３０】
表面薄膜付チューブ形セラミックフイルター５３の表面にゴミやカス等が付着したときは、貯留槽内液取出ポンプ２５を止め、投入バルブ３２及び出口バルブ３９を止めた状態で、エアー用バルブ３８より圧縮したエアーを各々の中空孔５４に液と共に逆洗する事で、その表面よりゴミやカス等を剥ぎ取り、下台４６に設けた下台中心逃し穴４５より外ネジ付ニップル４７を通じて、廃液バルブ５０を介して外部に排出できる。
【００３１】
下台４６の下方に、バッグフイルターを設ける事で、ゴミやカスを分離濾過する機能を追加する事も可能としている。
【００３２】
このように、電離反応槽１内で電気触媒化学反応により廃液を粗粒化しながら投入用電磁エアーバルブ８より圧縮エアーを投入しながら槽内を攪拌し、適当な時期に反応液排出バルブ１１を開いて下方に設けたバッグフイルター１５の中に注入する。
【００３３】
反応液の注入終了後、反応液排出バルブ１１を閉じてバッグフイルター投入用エアーバルブ１２より加熱した圧宿エアーをバッグフイルター１５内の反応液の液面に吹き込む事で一次濾過とスラグの乾燥を行う構造であるが、図５は、電離反応槽１を別置きにした別例の配置例を示し反応溶液送出し用ポンプ６５が追加された構造となっている。
【００３４】
濾過した一次濾過液は、バッグフイルター内のエアー圧を保つためのバッグフイルター内エアー圧保持バルブ２２より下方に設けた引き出し式液貯留槽１８に蓄えられる。
【００３５】
このような構造であるから、廃液のリサイクルや外部への排出を行う為に、反応槽の中で電気触媒化学反応を行わせる事で、通常バッグフイルターやフイルタープレス等で濾過出来ない油を含んだ界面活性剤や水溶性切削油をバッグフイルターやフイルタープレス等で、安価でコンパクトな装置としてゴミやカスと共に化学反応物として添加物の無い物質を、しかも乾燥固化した状態で除去出来る事を特徴とする電気触媒化学反応式廃液浄化装置である。
【００３６】
｛発明の効果｝
以上に説明したように、本発明の構成は、電離反応槽内で電気的に触媒を用いる事で廃液中のあらゆる化学反応の起こりうる液を廃液中で、あらゆる触媒により物質の有用な化学反応で、粗粒化の手法でバッグフイルター内に加熱した圧縮エアー圧により乾燥固化して収納出来、さらに一次濾過した排水を細径の表面薄膜付チューブ形セラミックフイルターを非常に狭い内容積中に一組の状態でセット出来る事で一般的な６０ｍｍ程度のフイルターの表面積数本分が可能ともなり、かつ逆洗を用いる事で表面のゴミ、カス、化学反応物も除去でき、繰り返し使用可能とし、濾過精度を保証出来る事を特徴とする電気触媒化学反応式廃液浄化装置を提供出来る。
【００３７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の一部破断側面図。
【図２】本発明の装置のＡ−Ａ断面平面図。
【図３】本発明の装置のセラミックフイルター用フイルターハウジングの一部破断側面図。
【図４】本発明の装置のフイルターハウジングＢ−Ｂ断面平面図。
【図５】本発明の装置の図１別例の一部破断側面図。
【００３８】
１、　電離反応槽
２、　電離槽フタ
３、　ダクトパイプ
４、　陽極板１
５、　陰極板１
６、　陽極板２
７、　陰極板２
８、　投入用電磁エアーバルブ
９、　電離槽内液排出口
１０、制御盤
１１、化学反応液排出バルブ
１２、バッグフイルター投入用エアーバルブ
１３、
１４、バッグフイルター取付用管
１５、バッグフイルター
１６、バッグフイルター収納外側ケース
１７、開閉トビラ
１８、引き出し式液貯留槽
１９、固定脚
２０、廃液投入用ストップバルブ
２１、バッグフイルター支持ケース
２２、バッグフイルター内エアー圧保持バルブ
２３、貯留槽乗せ台
２４、キヤスター
２５、貯留槽内液取出ポンプ
２６、セラミックフイルター用フイルターハウジング
２７、電極取付板
３１、上キャップ板
３２、投入口バルブ
３３、投入口
３４、フイルター上押え部
３５、引上ナット
３６、引上ナットパッキン
３７、排出口
３８、エアー用バルブ
３９、出口バルブ
４０、連結用ボルト
４１、上Ｏリング
４２、フイルター下押え
４３、下台取付板固定ボルト
４４、下おリング
４５、下台中心逃し穴
４６、下台
４７、外ネジ付ニップル
４８、連結ボルト逃し穴
４９、下台取付板
５０、廃液バルブ
５１、中空孔連絡路
５２、シリコンゴムパッキンＡ
５３、表面薄膜付チューブ形セラミックフイルター
５４、中空孔
５５、上下端枠締付ボルト
５６、上下端位置出し管
５７、シリコーンゴムパッキンＢ
５８、締付ナット
５９、上端枠
６０、止めネジ
６１、下端枠
６２、外ケース
６３、粗粒骨材セラミック
６４、微細薄膜セラミック
６５、反応溶液送出し用ポンプ
【図１】
2004114027.tif 000003
【図２】
2004114027.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004114027.tif 000007