(57)【要約】【課題】簡易な装置にて窒素化合物及びリン化合物の処理を行うと共に、効率的に窒素化合物及びリン化合物を含む被処理水の処理を行うことができる排水処理方法及び排水処理装置を提供する。【解決手段】被処理水中の窒素化合物及びリン化合物を処理するにあたり、処理槽２に貯留した被処理水中に一対の電極５、６を少なくとも一部浸漬し、アノードを構成する一方の電極５の材料を、電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体として当該被処理水を電気化学的手法により当該被処理水を処理する第１の処理ステップと、該第１の処理ステップの終了後、処理槽２内の被処理水を、鉄板２７を備えた沈殿槽１２に注入し、当該被処理水中に鉄を浸漬させることで被処理水中のリン化合物を処理する第２の処理ステップとを含む。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水中の窒素化合物及びリン化合物を処理する排水処理方法であって、
処理槽に貯留した前記被処理水中に一対の電極を少なくとも一部浸漬し、アノードを構成する一方の前記電極の材料を、電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体として当該被処理水を電気化学的手法により処理する第１の処理ステップと、
該第１の処理ステップの終了後、前記処理槽内の前記被処理水を、鉄を備えた沈殿槽に注入し、当該被処理水中に前記鉄を浸漬させることで被処理水中のリン化合物を処理する第２の処理ステップとを含むことを特徴とする排水処理方法。
【請求項２】
前記電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体として不溶性材料若しくはカーボンを用いると共に、
カソードを構成する他方の前記電極の材料は、周期表の第Ｉｂ族または第ＩＩｂ族を含む導電体、若しくは、同族を導電体に被覆したものを用いることを特徴とする請求項１の排水処理方法。
【請求項３】
前記沈殿槽には、前記第２の処理ステップで処理された被処理水を貯留しておき、当該貯留された被処理水中に、前記第１の処理ステップで処理された前記処理槽内の被処理水を注入することを特徴とする請求項１又は請求項２の排水処理方法。
【請求項４】
被処理水中の窒素化合物及びリン化合物を処理する排水処理装置であって、
前記被処理水を貯留する処理槽と、
前記処理槽内の前記被処理水に少なくとも一部が浸漬され、電気化学的手法により当該被処理水を処理するための一対の電極と、
鉄を備え、前記処理槽において電気化学的手法により処理された後の被処理水が注入される沈殿槽とを備え、
アノードを構成する一方の前記電極の材料を、電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体とすると共に、
前記鉄は、前記沈殿槽に注入された前記被処理水中に浸漬されることを特徴とする排水処理装置。
【請求項５】
前記電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体として不溶性材料若しくはカーボンを用いると共に、
カソードを構成する他方の前記電極の材料は、周期表の第Ｉｂ族または第ＩＩｂ族を含む導電体、若しくは、同族を導電体に被覆したものを用いることを特徴とする請求項４の排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リン酸やリン化合物及びリン酸イオンや有機態窒素、亜硝酸態窒素、硝酸態窒素、アンモニア態窒素等の窒素化合物を含む排水処理方法及び排水処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、川や湖の富栄養化の原因の１つに窒素化合物及びリン化合物の存在があることは周知である。また、このリン化合物や窒素化合物は、一般家庭の生活排水中や工場排水中に多く存在するが、浄化処理が困難なものであり、有効な対策がとれないのが現状である。一般に、窒素化合物の処理には、生物的処理が行われており、先ずアンモニア態窒素を硝酸態窒素に変換する硝化工程と、硝酸態窒素を窒素ガスに変換する脱窒工程の２つの工程により行われている。
【０００３】
他方、リン化合物の処理方法については、リンは窒素の如く気体として大気中に放散させることができないため、生物的処理又は物理化学的にリンを不溶性の固体として処理していた。リン化合物を不溶性の固定として処理する方法としては、凝集剤や吸着剤を添加することによりリン化合物を凝集沈殿させる方法が行われている。凝集剤としては塩化第二鉄や石灰などが用いられているが、これらの凝集剤を用いる場合には、常に凝集剤の補充が必要となり、煩雑なメンテナンス作業を回避することができないと云う問題があった。
【０００４】
そこで、溶液中に鉄電極を浸漬し、当該鉄電極により電気分解を行い溶液中に鉄イオンを生成させ、かかる溶液中にリン化合物としてのリン酸イオンを含有する排水としての被処理水を添加し、鉄イオンとリン酸イオンを凝集沈殿させ、リン化合物の処理を行う方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の生物的処理の窒素化合物及びリン化合物の処理装置では、特にリン化合物を処理するために、別槽において鉄電極による電気分解を行い鉄イオンを発生させる必要があったため、装置が複雑化すると共に、鉄イオンの供給に際し電気エネルギーを加える必要があった。
【０００６】
また、該生物的処理では、硝化菌及び脱窒素細菌を保有するために、大容量の好気槽及び嫌気槽が必要となり、設備建設コストの高騰、装置設置面積の増大を招く問題があった。更に、該脱窒素細菌は、周囲の温度環境、その他、被処理水中に含まれる成分などにより、著しく影響されるため、特に、温度が低くなる冬場になると、活動が低下し、脱窒素作用が低下し、処理効率が不安定となる問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、簡易な装置にて窒素化合物及びリン化合物の処理を行うと共に、効率的に窒素化合物及びリン化合物を含む被処理水の処理を行うことができる排水処理方法及び排水処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、請求項１の発明の排水処理方法は、被処理水中の窒素化合物及びリン化合物を処理するにあたり、処理槽に貯留した被処理水中に一対の電極を少なくとも一部浸漬し、アノードを構成する一方の電極の材料を、電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体として当該被処理水を電気化学的手法により処理する第１の処理ステップと、該第１の処理ステップの終了後、処理槽内の被処理水を、鉄を備えた沈殿槽に注入し、当該被処理水中に鉄を浸漬させることで被処理水中のリン化合物を処理する第２の処理ステップとを含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明の排水処理方法は、上記発明において、電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体として不溶性材料若しくはカーボンを用いると共に、カソードを構成する他方の電極の材料は、周期表の第Ｉｂ族または第ＩＩｂ族を含む導電体、若しくは、同族を導電体に被覆したものを用いることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明の排水処理方法は、上記各発明において、沈殿槽には、第２の処理ステップで処理された被処理水を貯留しておき、当該貯留された被処理水中に、第１の処理ステップで処理された処理槽内の被処理水を注入することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明の排水処理装置は、被処理水中の窒素化合物及びリン化合物を処理するものであって、被処理水を貯留する処理槽と、処理槽内の被処理水に少なくとも一部が浸漬され、電気化学的手法により当該被処理水を処理するための一対の電極と、鉄を備え、処理槽において電気化学的手法により処理された後の被処理水が注入される沈殿槽とを備え、アノードを構成する一方の電極の材料を、電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体とすると共に、鉄は、沈殿槽に注入された被処理水中に浸漬されることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明の排水処理装置は、上記発明において、電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体として不溶性材料若しくはカーボンを用いると共に、カソードを構成する他方の電極の材料は、周期表の第Ｉｂ族または第ＩＩｂ族を含む導電体、若しくは、同族を導電体に被覆したものを用いることを特徴とする。
【００１３】
請求項１又は請求項４の発明によれば、被処理水中の窒素化合物及びリン化合物を処理するにあたり、処理槽に貯留した被処理水中に一対の電極を少なくとも一部浸漬し、アノードを構成する一方の電極の材料を、電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体として当該被処理水を電気化学的手法により処理する第１の処理ステップと、該第１の処理ステップの終了後、処理槽内の被処理水を、鉄を備えた沈殿槽に注入し、被処理水中に鉄を浸漬させることで被処理水中のリン化合物を処理する第２の処理ステップとを含むので、第１の処理ステップとして、電気化学的手法により被処理水を処理することにより、カソードを構成する電極において被処理水中の硝酸態窒素の亜硝酸態窒素及びアンモニアへの還元反応が促進され、還元反応に要する時間を短縮し、且つ、低濃度の硝酸イオンも処理することができるようになる。
【００１４】
また、アノードを構成する一方の電極は、電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体により構成されていることから、第１の処理ステップにおいて、被処理水中に次亜ハロゲン酸を発生させることができる。これにより、カソードを構成する電極において生じるアンモニアが、アノードを構成する一方の電極で生じる次亜ハロゲン酸と脱窒反応をすることになるので、相乗効果によって、硝酸態窒素、アンモニア態窒素及び窒素化合物などの窒素成分を効率的に除去することができるようになる。これによって、一般家庭や工場等から排出される窒素化合物を含む被処理水から効率的に窒素化合物を除去することができるようになり、窒素化合物の処理能力が向上される。
【００１５】
更に、第２の処理ステップとして第１の処理ステップにおいて処理された処理槽内の被処理水を、鉄を備えた沈殿槽に注入し、当該被処理水中に鉄を浸漬させることで、鉄から被処理水中に溶出された鉄（ＩＩ）イオンが、第１の処理ステップにおいて生成された次亜ハロゲン酸と反応することにより、鉄（ＩＩＩ）イオンを生成し、当該鉄（ＩＩＩ）イオンが被処理水中のリン化合物としてのリン酸イオンと凝集沈殿し、リン化合物の処理を容易とすることができる。
【００１６】
特に、被処理水中の次亜ハロゲン酸と反応することにより鉄（ＩＩ）イオンから鉄（ＩＩＩ）イオンに変換され、該鉄（ＩＩＩ）イオンが水酸化鉄のフロックを生成し、これにより、生成された水酸化鉄のフロックが微細なリン酸鉄を吸着することができ、沈降分離性が向上される。そのため、処理効率もより一層向上される。
【００１７】
また、請求項３の如く沈殿槽には、第２の処理ステップで処理された被処理水を貯留しておき、当該貯留された被処理水中に、第１の処理ステップで処理された処理槽内の被処理水を注入することにより、第１の処理ステップにおける脱窒処理と第２の処理ステップにおける脱リン処理を同時に行うことができるようになる。これにより、より一層、被処理水中の脱窒処理及び脱リン処理を効率的に行うことができるようになる。
【００１８】
請求項２又は請求項５の発明の発明によれば、上記第１の処理ステップにおいて、電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体として不溶性材料若しくはカーボンを用いると共に、カソードを構成する他方の電極の材料は、周期表の第Ｉｂ族または第ＩＩｂ族を含む導電体、若しくは、同族を導電体に被覆したものを用いるので、被処理水中の硝酸態窒素と亜硝酸態窒素のアンモニアへの還元反応をより一層促進させることができ、還元反応に要する時間を更に短縮することができるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明の窒素及びリン処理方法を実現するための排水処理装置１の概要を示す説明図である。本実施例における排水処理装置１によって処理される被処理水は、例えば化学肥料や家畜の排泄物により水溶性の硝酸塩、即ち、硝酸態窒素が土壌中に浸透し、当該硝酸態窒素により汚染された地下水、若しくは、工業排水又は家庭用排水であるものとする。尚、本実施例における被処理水は、少なくともハロゲン化物イオンとして塩化物イオンが含有されているものとする。
【００２０】
排水処理装置１は、上記被処理水を貯留するための貯留槽１０と、前記被処理水中の窒素化合物を電気化学的手法により処理する窒素処理装置１１と、前記被処理水中のリン化合物を処理する沈殿槽１２とにより構成されている。
【００２１】
貯留槽１０には、被処理水を窒素処理装置１１（詳細は後述する処理槽２）に搬送するための配管１３が搬送手段としてのポンプ１５と、供給手段としての供給電磁弁１４を介して接続されている。これにより、当該貯留槽１０内の被処理水が窒素処理装置１１に搬送可能とされる。
【００２２】
前記窒素処理装置１１を構成する処理槽２には、窒素処理した後の被処理水を沈殿槽１２に搬送するための配管２３が搬送手段としてのポンプ２０と、供給手段としての供給電磁弁１９を介して接続されている。
【００２３】
尚、配管１３であって供給電磁弁１４の上流側、及び配管２３であって供給電磁弁１９の上流側にはそれぞれポンプ１５、２０が設けられているが、場合によっては設けられていなくてもよいものとする。
【００２４】
また、沈殿槽１２には、窒素・リン処理した後の被処理水を外部に排出するための排出電磁弁１６を介して配管１７が接続されている。
【００２５】
尚、各電磁弁１４、１９、１６及び各ポンプ１５、２０は、図示しない制御装置としてのマイクロコンピュータに接続されており、被処理水の処理段階に応じて制御されるものとする。
【００２６】
次に、図２を参照して窒素処理装置１１について説明する。本実施例における窒素処理装置１１は、電気化学的手法（電解）により被処理水の脱窒処理を行うものであり、内部に配管１４を介して貯留槽１０より供給された被処理水を流入させる図示しない流入口と、配管２３を介して沈殿槽１２に被処理水を流出される流出口２９（図１のみ図示する。）を有する処理室４を構成する処理槽２と、該処理室４内の被処理水中に少なくとも一部が浸漬するように対向して配置される一対の電極、即ち、アノード５と、カソード６と、該電極５、６に通電するための電源７とから構成されている。尚、電源７は、上記マイクロコンピュータに接続されており、該マイクロコンピュータにより制御されている。また、図２において８は、処理槽２内を撹拌するための撹拌手段としての撹拌子である。
【００２７】
前記カソード６は、周期表の第Ｉｂ族又は第ＩＩｂ族を含む導電体、若しくは、同族を導電体に被覆したものとして、例えば、亜鉛、銅、銀、亜鉛と銅の合金である真鍮により構成されており、前記アノード５は、電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体として不溶性材料、例えば白金、イリジウム、パラジウム又はその酸化物などから構成される不溶性電極又はカーボンより構成されている。
【００２８】
また、図２に示す如くアノード５とカソード６との間に位置して、アノード５を囲繞するように、円筒状に形成された遮蔽部材９が設けられている。該遮蔽部材９は、例えばガラス繊維やプラスチックのメッシュなどの非導電性部材にて構成されており、これにより、アノード５から発生する酸素気泡が、カソード６側に通過することを阻止することができる。このとき、アノード５側に存するイオンは、該遮蔽部材９を通過してカソード６側に移動することができる。また、遮蔽部材９は、汚泥の流水により生じる撹拌又は、前記撹拌子８による撹拌によりアノードに流水の影響を与えない構成とされている。
【００２９】
次に、沈殿槽１２について説明する。本実施例における沈殿槽１２は、内部に仕切壁２４が設けられており、前記配管１７が接続される排水室２５と、前記窒素処理装置１１からの被処理水を供給する配管２３が接続される沈殿室２６とに区画されている。尚、この仕切壁２４には、図示しない排水口が設けられているものとする。またこれ以外に、当該仕切壁２４の高さが制御装置としてのマイクロコンピュータにより自在に変更可能としてもよいものとする。何れにしても、沈殿室２６内に詳細は後述する如く沈殿物と上澄み液とに分離された際に、上澄み液のみを排水室２６に溢水させることができる構成であればよいものとする。
【００３０】
そして、沈殿室２６内には、鉄材料としての例えば鉄板２７が設けられており、沈殿室２６内に被処理水が供給される以前には、少なくとも、水道水などの水などが貯留されており、係る水に鉄板２７が浸漬されているものとする。尚、被処理水が貯留された際には、当該被処理水中に鉄板２７が浸漬されるものとする。
【００３１】
これにより、前記水若しくは被処理水中には、鉄板２７より時間の経過と共に鉄（ＩＩ）イオンが溶出されるものとする（反応Ａ）。尚、本実施例では、鉄（ＩＩ）イオンの溶出を行う手段として鉄板２７を浸漬しているが、これ以外の形状の鉄材料を水若しくは被処理水中に浸漬し、鉄（ＩＩ）イオンの溶出を行ってもよいものとする。以下に、反応Ａを示す。
反応Ａ　Ｆｅ＋２Ｈ２Ｏ→Ｆｅ２＋＋Ｈ２↑＋２ＯＨ−
【００３２】
以上の構成により、本実施例の排水処理装置１の第１の処理ステップとしての窒素処理について説明する。まず、貯留槽１０内に予め貯留された被処理水を配管１３を介して窒素処理装置１１の処理槽２内に注入する。このとき、供給電磁弁１４、１９はそれぞれ前記マイクロコンピュータにより開閉制御され、処理槽２内に所定量の被処理水が貯留されるものとする。
【００３３】
そして、前記マイクロコンピュータにより電源７をＯＮとし、カソード６及びアノード５に通電することにより、処理槽２内に供給された被処理水は、電解処理される。カソード６側では、被処理水中に含まれる硝酸イオンは、還元反応により亜硝酸イオンに変換される（反応Ｂ）。また、硝酸イオンの還元反応により生成された亜硝酸イオンは、更に、還元反応により、アンモニアに変換される（反応Ｃ）。以下に、反応Ｂ及び反応Ｃを示す。
反応Ｂ　ＮＯ３−＋Ｈ２Ｏ＋２ｅ−→ＮＯ２−＋２ＯＨ−
反応Ｃ　ＮＯ２−＋５Ｈ２Ｏ＋６ｅ−→ＮＨ３（ａｑ）＋７ＯＨ−
【００３４】
一方、アノード５側では、上述の如く被処理水中に少なくともハロゲン化物イオンとして塩化物イオンが存在することから、当該塩化物イオンが電子を放出して塩素を生成する（反応Ｅ）。そして、この塩素は水に溶解して次亜ハロゲン酸としての次亜塩素酸を生成する（反応Ｆ）。そして、生成された次亜塩素酸は、上述の反応Ｂで被処理水中に生成されたアンモニア（アンモニウムイオン）と反応し、複数の化学変化を経た後、窒素ガスに変換される（反応Ｇ）。以下に反応Ｅ乃至反応Ｇを示す。このとき、同時にオゾン、若しくは活性酸素も生成される。
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【００３５】
尚、ここで、被処理水中に含有される塩化物イオンが所定の濃度、例えば１００ｍｇ／ｌに満たない場合には、図示しない塩化物イオン調整手段により、格別に塩化物イオンとして例えば塩化カリウム又は塩化ナトリウムを被処理水中に添加する。これにより、被処理水は、電解により、より一層次亜塩素酸を発生し易い状態となり、効率的に被処理水中のアンモニアの脱窒処理を行うことができるようになる。
【００３６】
また、本発明では、当該第１の処理ステップにおいて、電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体として不溶性材料若しくはカーボンを用いると共に、カソードを構成する他方の電極の材料は、周期表の第Ｉｂ族または第ＩＩｂ族を含む導電体、若しくは、同族を導電体に被覆したものを用いるので、被処理水中の硝酸態窒素と亜硝酸態窒素のアンモニアへの還元反応をより一層促進させることができ、還元反応に要する時間を更に短縮することができるようになる。
【００３７】
また、本実施例によれば、従来の如く被処理水中にメタノールなどの格別な添加剤を用いることなく、被処理水中に含有される硝酸態窒素などの窒素化合物を効率的に除去することができるため、メンテナンス作業性を向上させることができる。
【００３８】
更に、従来のように生物的処理により硝酸態窒素などの窒素化合物の処理を行わないため、細菌等の温度管理を不要とすることができると共に、排水処理装置自体を小型化することができ、コストの削減を図ることができるようになる。
【００３９】
更にまた、電気化学的手法により被処理水中の窒素化合物が処理されることにより、被処理水中の硝酸態窒素の亜硝酸態窒素及びアンモニアへの還元反応が促進され、還元反応に要する時間を短縮し、且つ、低濃度の硝酸イオンも処理することができるようになる。
【００４０】
これにより、一般家庭や工場等から排出される窒素化合物を含む被処理水から効率的に窒素化合物を除去することができるようになり、窒素化合物の処理能力が向上させる。
【００４１】
上述の如き第１の処理ステップとしての被処理水の脱窒処理が終了した後、若しくは、脱窒処理を行っている間に、第２の処理ステップとしての被処理水の脱リン処理を行う。かかる場合には、前記マイクロコンピュータは、供給電磁弁１９の開閉制御を行い、窒素処理装置１１の処理槽２内の被処理水を沈殿槽１２の沈殿室２６内に搬送する。
【００４２】
ここで、沈殿槽１２の沈殿室２６内には、上述の如く予め水若しくは、前回の脱リン処理により処理された後の被処理水が貯留されており、係る水若しくは被処理水中には、鉄板２７が浸漬されていることにより、前記反応Ａの如く鉄（ＩＩ）イオンが溶出されている。これにより、沈殿槽１２に供給された被処理水中のリン化合物としてのリン酸イオンは、鉄（ＩＩ）イオンと反応しリン酸鉄を生成し、凝集沈殿する（反応Ｈ）。以下に、反応Ｈを示す。
反応Ｈ　３Ｆｅ２＋＋２ＰＯ４３−→Ｆｅ３（ＰＯ４）２↓
【００４３】
しかしながら、この反応によって生成されるリン酸鉄は微細な粒子状であるため、このままでは沈降濃縮性が悪いという問題がある。そこで、本発明では、上述の如く鉄（ＩＩ）イオンが溶出された水若しくは被処理水中に前記脱窒処理された後の被処理水が注入されることにより、脱窒処理の際に前記反応Ｆで次亜塩素酸が生成されているため、当該次亜塩素酸と沈殿室２６内に貯留された水若しくは被処理水中の鉄（ＩＩ）イオンが反応して鉄（ＩＩ）イオンが鉄（ＩＩＩ）イオンに変換される（反応Ｉ）。以下に、反応Ｉを示す。
反応Ｉ　　２Ｆｅ２＋＋ＣｌＯ−＋Ｈ２Ｏ→２Ｆｅ３＋＋Ｃｌ−＋２ＯＨ−
【００４４】
これにより、被処理水中のリン化合物としてのリン酸イオンは、鉄（ＩＩＩ）イオンと反応してリン酸鉄を生成する（反応Ｉ）。更にこの鉄（ＩＩＩ）イオンは、被処理水中の水と反応して水酸化鉄（ＩＩＩ）を生成する（反応Ｊ）。以下に、反応Ｊ及び反応Ｋを示す。
反応Ｊ　Ｆｅ３＋＋ＰＯ４３−→ＦｅＰＯ４↓
反応Ｋ　Ｆｅ３＋＋３Ｈ２Ｏ→Ｆｅ（ＯＨ）３↓＋３Ｈ＋
【００４５】
ここで、水酸化鉄（ＩＩＩ）は、フロックを生成するため、上記反応Ｊで生成された微細なリン酸鉄を吸着することができ、リン酸鉄と水酸化鉄（ＩＩＩ）　のフロックとして沈降させることができるようになる。そのため、リン酸鉄の沈降分離性が向上され、処理効率も一層向上される。
【００４６】
また、被処理水中のリン化合物が上述の如く沈降分離された後、前記マイクロコンピュータは、前記仕切壁２４に設けられた排水口を開放し、若しくは、仕切壁２４の高さを降下させ、上澄み液部分の被処理水のみを排水室２６側に溢水させる。これにより、脱リン処理を効率的に且つ、確実に行うことができるようになる。
【００４７】
このとき、沈殿槽１２の沈殿室２６内には、前記上澄み液部分の被処理水の一部を残留させておくものとする。尚、この被処理水の残留量は、窒素処理装置１１の処理槽２内の被処理水を加えても沈殿室２６内から被処理水が溢水しない量とするものとする。
【００４８】
これにより、残留された被処理水中に前記鉄板２７が浸漬されることにより、窒素処理装置１１での脱窒処理と同時に、沈殿室２６内の被処理水中に鉄イオンを溶出させることができる。
【００４９】
上述した如く脱窒処理を行う処理槽２と脱リン処理を行う沈殿槽１２は別槽により構成されているため、脱窒処理及び脱リン処理を同時に行うことができ、より一層効率的に排水処理を行うことができるようになる。
【００５０】
また、本発明によれば、鉄イオンの供給に際し電気エネルギーを加える必要がないため、電気エネルギーの節約を図ることができると共に、装置の複雑化を回避することができるようになる。
【００５１】
尚、沈殿槽１２の沈殿室２６内に凝集沈殿されたリン酸鉄及び水酸化鉄のフロックが所定量以上堆積された場合には、当該フロックをまとめて廃棄処理するものとする。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳述した如く請求項１又は請求項４の発明によれば、被処理水中の窒素化合物及びリン化合物を処理するにあたり、処理槽に貯留した被処理水中に一対の電極を少なくとも一部浸漬し、アノードを構成する一方の電極の材料を、電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体として当該被処理水を電気化学的手法により処理する第１の処理ステップと、該第１の処理ステップの終了後、処理槽内の被処理水を、鉄を備えた沈殿槽に注入し、被処理水中に鉄を浸漬させることで被処理水中のリン化合物を処理する第２の処理ステップとを含むので、第１の処理ステップとして、電気化学的手法により被処理水を処理することにより、カソードを構成する電極において被処理水中の硝酸態窒素の亜硝酸態窒素及びアンモニアへの還元反応が促進され、還元反応に要する時間を短縮し、且つ、低濃度の硝酸イオンも処理することができるようになる。
【００５３】
また、アノードを構成する一方の電極は、電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体により構成されていることから、第１の処理ステップにおいて、被処理水中に次亜ハロゲン酸を発生させることができる。これにより、カソードを構成する電極において生じるアンモニアが、アノードを構成する一方の電極で生じる次亜ハロゲン酸と脱窒反応をすることになるので、相乗効果によって、硝酸態窒素、アンモニア態窒素及び窒素化合物などの窒素成分を効率的に除去することができるようになる。これによって、一般家庭や工場等から排出される窒素化合物を含む被処理水から効率的に窒素化合物を除去することができるようになり、窒素化合物の処理能力が向上される。
【００５４】
更に、第２の処理ステップとして第１の処理ステップにおいて処理された処理槽内の被処理水を、鉄を備えた沈殿槽に注入し、当該被処理水中に鉄を浸漬させることで、鉄から被処理水中に溶出された鉄（ＩＩ）イオンが、第１の処理ステップにおいて生成された次亜ハロゲン酸と反応することにより、鉄（ＩＩＩ）イオンを生成し、当該鉄（ＩＩＩ）イオンが被処理水中のリン化合物としてのリン酸イオンと凝集沈殿し、リン化合物の処理を容易とすることができる。
【００５５】
特に、被処理水中の次亜ハロゲン酸と反応することにより鉄（ＩＩ）イオンから鉄（ＩＩＩ）イオンに変換され、該鉄（ＩＩＩ）イオンが水酸化鉄のフロックを生成し、これにより、生成された水酸化鉄のフロックが微細なリン酸鉄を吸着することができ、沈降分離性が向上される。そのため、処理効率もより一層向上される。
【００５６】
また、請求項３の如く沈殿槽には、第２の処理ステップで処理された被処理水を貯留しておき、当該貯留された被処理水中に、第１の処理ステップで処理された処理槽内の被処理水を注入することにより、第１の処理ステップにおける脱窒処理と第２の処理ステップにおける脱リン処理を同時に行うことができるようになる。これにより、より一層、被処理水中の脱窒処理及び脱リン処理を効率的に行うことができるようになる。
【００５７】
請求項２又は請求項５の発明の発明によれば、上記第１の処理ステップにおいて、電気化学的手法により次亜ハロゲン酸を発生させることが可能な導電体として不溶性材料若しくはカーボンを用いると共に、カソードを構成する他方の電極の材料は、周期表の第Ｉｂ族または第ＩＩｂ族を含む導電体、若しくは、同族を導電体に被覆したものを用いるので、被処理水中の硝酸態窒素と亜硝酸態窒素のアンモニアへの還元反応をより一層促進させることができ、還元反応に要する時間を更に短縮することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排水処理装置の概要を示す説明図である。
【図２】処理槽内の構成を示す図である。
【符号の説明】
１　排水処理装置
２　処理槽
４　排水処理室
５　アノード
６　カソード
１０　貯留槽
１１　窒素処理装置
１２　沈殿槽
２４　仕切壁
２５　排水室
２６　沈殿室
２７　鉄板
【図１】
2004057926.tif 000004
【図２】
2004057926.tif 000005