(57)【要約】【課題】本発明は汚水処理装置、およびそのフロック処理室に関し、特に水の電気分解により発生する微細な気泡を利用して汚水中の不純物を凝集、結合したフロックを効率的に分離して水を浄化し、フロックの処理の効率化をはかる。【解決手段】電解浮上槽１内の上部中央に汚水の定常水位ａと略一致して設けられる管状の越流堰８と、該越流堰の外周下部に処理水Ｗ１が流入可能な開口受部１４が設けられた邪魔板１３と、該邪魔板の開口受部１４内にフロックＦの通過を阻止するとともに処理水を通過可能に同芯円的に設けたスクリーン部材１６とから成る。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解浮上槽の底部に電極を配設し、該電極から発生する微細気泡を利用して、前記電解浮上槽内に流入される汚水中の不純物を凝集・結合させて形成されるフロックを水面上に浮上させ、汚水を処理する汚水処理装置において、
前記電解浮上槽内の上部中央に汚水の定常水位と略一致して設けられる管状の越流堰と、
該越流堰の外周下部に処理水が流入可能な開口受部が設けられた邪魔板と、
該邪魔板の開口受部内にフロックの通過を阻止するとともに処理水を通過可能に同心円的に設けたスクリーン部材と、
から成ることを特徴とする汚水処理装置。
【請求項２】
前記電解浮上槽は、上部が密閉状に形成されるとともに内部上方にフロック排出用の連通部を設け、管状の前記越流堰の出口に電解浮上槽内の水位を前記越流堰に対して上昇可能となすことにより水面に浮上したフロックを電解浮上槽の槽外に排出可能な処理水閉止弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の汚水処理装置。
【請求項３】
前記スクリーン部材は、邪魔板の開口受部内に挿入・支持される蓋部材の側面に設けられることを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載の汚水処理装置。
【請求項４】
前記スクリーン部材は、邪魔板の開口受部内に前記越流堰に対し略同芯円的に設けられたフロック侵入防止管であることを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載の汚水処理装置。
【請求項５】
前記邪魔板の開口受部内に２次電極を越流堰に対して略同芯円的に設けたことを特徴とする請求項１，または請求項２，請求項３，請求項４の何れかに記載の汚水処理装置。
【請求項６】
汚水中の不純物を凝集・結合させて形成されるフロックを水面上に浮上させ、汚水を処理する汚水処理装置に隣接して設けられる乾燥室と、該乾燥室内に内装され真空吸引手段により内部にフロックを吸引移送して加熱乾燥することにより減容化する加熱手段と、乾燥室内に移送されるフロックを貯留する貯留手段とが内装されることを特徴とした汚水処理装置のフロック処理室。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は汚水処理装置、およびそのフロック処理室に関し、特に水の電気分解により発生する微細な気泡を利用して汚水中の不純物を凝集、結合したフロックを分離して水を浄化し、またフロックの処理も容易に行えるようにした。
【０００２】
【従来の技術】
工場排水や生活排水等の汚水を水の電気分解を利用して浄化するようにした汚水処理装置が従来より知られている。
すなわち、汚水中に陰極および陽極の電極を設けて通電することにより例えば陽極には陰イオンとして酸素が、また陰極には陽イオンとして水素が発生され、これらの気泡の上昇力および拡散力によって汚水中の浮遊物質や懸濁物質等の不純物を凝集・結合させてフロック（泡）を形成させ、このフロックを処理水から分離、除去することにより汚水を浄化しようとする装置である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電気分解を利用して不純物が凝集・結合されるフロックを形成して汚水を浄化させる上記従来の汚水処理装置は、生成したフロックを分離・除去するための手段として除去板等を水面とフロックとの境界面において略水平に移動させる等して強制的に掻き取るものであった。ところが、フロック自体は含水率が高く、粘着性に富むので、減容化されにくく、前述のように除去板等により水面近くを掻き取る汚水処理装置は、フロックを効率良く、分離回収することができず、フロックが汚水に再分散されるという不都合があった。従って、水の浄化能力が劣っていた。
また、上記従来の方法を採用した汚水処理装置を船舶等に搭載した場合には、船舶が動揺することによりフロックと処理水との境界面が乱れるので、一層顕著にフロックを分離回収できずに汚水に再分散されるものであった。
【０００４】
本発明は上記従来の汚水処理装置の欠点を解決し、フロックの含水率を下げて汚水に再分散されることなく、効率良く迅速かつ確実にフロックを分離回収することができ、もって水の浄化能力の向上がはかれる汚水処理装置、およびそのフロック処理装置を提供しようとする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みなされ、請求項１に記載の発明は、電解浮上槽の底部に電極を配設し、該電極から発生する微細気泡を利用して、前記電解浮上槽内に流入される汚水中の不純物を凝集・結合させて形成されるフロックを水面上に浮上させ、汚水を処理する汚水処理装置において、
前記電解浮上槽内の上部中央に汚水の定常水位と略一致して設けられる管状の越流堰と、
該越流堰の外周下部に処理水が流入可能な開口受部が設けられた邪魔板と、
該邪魔板の開口受部内にフロックの通過を阻止するとともに処理水を通過可能に同芯円的に設けたスクリーン部材と、
から成ることを特徴とするという手段を採用した。
【０００６】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記電解浮上槽は、上部が密閉状に形成されるとともに内部上方にフロック排出用の連通部を設け、管状の前記越流堰の出口に電解浮上槽内の水位を前記越流堰に対して上昇可能となすことにより水面に浮上したフロックを電解浮上槽の槽外に排出可能な処理水閉止弁を設けたことを特徴とするという手段を採用した。
【０００７】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２の何れかにおいて前記スクリーン部材は、邪魔板の開口受部内に挿入・支持される蓋部材の側面に設けられることを特徴とするという手段を採用した。
【０００８】
また、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２の何れかにおいて前記スクリーン部材は、邪魔板の開口受部内に前記越流堰に対し略同芯円的に設けられたフロック侵入防止管であることを特徴とするという手段を採用した。
【０００９】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１，または請求項２，請求項３，請求項４の何れかにおいて前記邪魔板の開口受部内に２次電極を越流堰に対して略同芯円的に設けたことを特徴とするという手段を採用した。
【００１０】
また本発明の請求項６に記載の発明は、汚水中の不純物を凝集・結合させて形成されるフロックを水面上に浮上させ、汚水を処理する汚水処理装置に隣接して設けられる乾燥室と、該乾燥室内に内装され真空吸引手段により内部にフロックを吸引移送して加熱乾燥することにより減容化する加熱手段と、乾燥室内に移送されるフロックを貯留する貯留手段とが内装されるという手段を採用した。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従い本発明の実施の形態の具体例を詳細に説明する。
図１は本発明の汚水処理装置の第１実施形態を示す断面図、図２は同じく汚水処理装置を船舶に適用した場合の説明的な断面図である。
１は電解浮上槽であり、この電解浮上槽１の底部１ａに電極２Ａ，２Ｂを配設し、該電極２Ａ，２Ｂから発生する微細な気泡３を利用して、前記電解浮上槽１内に流入される汚水Ｗ中の不純物を凝集・結合させて形成されるフロックＦを水面ＷＬ上に浮上させ、汚水Ｗを処理する点は電気分解を利用して不純物が凝集・結合されるフロックを形成して汚水を浄化させる従来の汚水処理装置と同様の構成である。
【００１２】
しかしながら、本実施形態の汚水処理装置では、電解浮上槽１は、逆角錘状または逆円錐状をなし、フロックＦが浮上する浮上槽１ＡとフロックＦが汚水Ｗから分離される分離層１Ｂとの機能を備えている。また、電解浮上槽１は、上部１ｂが密閉状に形成され、しかも処理水回収槽部５が前記電解浮上槽１と前記フロック回収槽部４の境界部の槽中央に位置するように形成される。
６は電解浮上槽１の外周下方に隣接して設けられた処理水槽であり、この処理水槽６は処理水Ｗ１を一時貯留するためのものである。７は電解浮上槽１の外周他側に隣接して設けられた乾燥室である。
【００１３】
８は前記電解浮上槽１内の上部中央に処理水回収槽部５の槽中央に汚水Ｗの定常水位ａより僅かに上方に位置して設けられた管状の越流堰であり、この越流堰８は略円錐をなした漏斗状に形成され、電解浮上槽１内において汚水ＷからフロックＦが分離されることにより浄化される処理水Ｗ１を排水するためのものである。
【００１４】
９は前記越流堰８を上端に設けた越流管１０に電解浮上槽１の外部、すなわち越流堰８に対する出口に設けられた処理水閉止弁であり、この処理水閉止弁９は電解浮上槽１内の処理途中の汚水Ｗの水位を前記越流堰８に対して上昇可能となすことにより水面ＷＬに浮上したフロックＦを汚水Ｗから分離した処理水Ｗ１を電解浮上槽１の槽外に排出可能とするためのものである。そして、この処理水閉止弁９は電解浮上槽１の上部に設けた水位センサＬＳ１が汚水Ｗの水位を検知することにより自動的に開閉が制御される。すなわち、処理水閉止弁９が開かれると、汚水Ｗの水位は、定常水位ａまで下がり、フロックＦの排出は停止する。また、処理水閉止弁９が閉じられると、処理すべき汚水Ｗが電解浮上槽１の底部１ａの外周に設けた汚水導入口１１から電解浮上槽１内に導入され、汚水Ｗの水位が上昇するので、この水位の上昇に追われるようにフロックＦは汚水Ｗの水面ＷＬ上から分離され、電解浮上槽１の内部上方に設けた前記乾燥室７内に流入されるようになっている。
【００１５】
１３は前記越流堰８の外周下部に設けられた逆円錐状の邪魔板であり、この邪魔板１３は開口受部１４から処理水Ｗ１を受け入れて処理水槽６内に流入可能となすためのものである。６ａは処理水槽６の下部に設けられた排出口である。
【００１６】
１５は邪魔板１３の開口受部１４内に挿入し、支持される蓋部材としての落し蓋であり、この落し蓋１５は上部が略円錐状をなし下部は略円筒状ないしは略角筒状をなし、フロックＦが通過して内部に侵入するのを阻止するとともに処理水Ｗ１を通過可能なスクリーン部材１６を側面に設けている。このスクリーン部材１６としては例えば金網またはパンチメタルが好適に使用される。１７は前記落し蓋１５の最頂部に下端が接続された空気抜管であり、この空気抜管１７の上端は逆角錘状または逆円錐状をなす密閉状の電解浮上槽１の上部１ｂに設けた空気抜弁１８に接続され、この空気抜弁１８を接続することにより電解浮上槽１内の空気抜きを行うようになっている。
【００１７】
前記乾燥室７は汚水Ｗ中の不純物を凝集・結合させて汚水Ｗの水面上に浮上されるフロックＦを真空乾燥して処理するためのものであり、図示する実施形態では電解浮上槽１に隣接して設けられ、内部には真空吸引手段によりフロックＦを吸引移送して加熱乾燥することにより減容化する加熱手段１９と、内部に移送されるフロックＦを貯留する貯留手段２０とが内装される。前記真空吸引手段は、例えば真空ポンプ（図には示さない）が使用される。また２１は真空ポンプの前段に設けられる閉止弁である。またフロックＦを加熱乾燥するための前記加熱手段１９としては加熱管が使用される。また前記貯留手段２０としては、フロックＦを捕集するための籠が使用される。
【００１８】
なお、１ｃは電解浮上槽１の底部１ａに設けたドレーン、また、ＬＳ２，ＬＳ３は処理水槽６に設けられる水位センサーである。
【００１９】
本発明の第１実施形態は以上の構成からなり、汚水Ｗから不純物を除去して処理を行うのには、先ず汚水導入口１１から電解浮上槽１内に汚水Ｗを導入する。そして、電極２Ａ，２Ｂに通電されると、電極２Ａ，２Ｂに発生される微細な気泡３は汚水Ｗ内を浮上して行く。この時、汚水Ｗ中の不純物は気泡３に凝集・結合され、電解浮上槽１内において水面ＷＬ上にフロックＦが浮上される。
【００２０】
そして、汚水導入口１１から電解浮上槽１内への汚水Ｗの導入量が増加し、汚水Ｗの水位が上がると、邪魔板１３の上縁１３ａを越えて開口受部１４内に汚水Ｗは通過するが、開口受部１４内には蓋部材としての落し蓋１５が挿入、支持されているので、この落し蓋１５の側面に設けられる例えば金網、パンチングメタル等のスクリーン部材１６によりフロックＦの通過は阻止され、汚水Ｗから分離されるため、不純物が凝集・結合されているフロックＦが分離された綺麗になった処理水Ｗ１はスクリーン部材１６を通過し、落し蓋１５内に入る。そして、落し蓋１５の内域には電解浮上槽１内の上部中央に汚水Ｗの定常水位ａより僅かに上方に越流堰８が設けられているので、処理水Ｗ１は越流管８を通じて電解浮上槽１の外周下方に隣接して設けられた処理水槽６内に一時貯留される。
この時、電解浮上槽１内の汚水Ｗの定常水位ａは処理水閉止弁９が開かれることにより管状の越流堰８に略一致する位置に決定される。
【００２１】
また、処理水閉止弁９が閉じられ、汚水導入口１１から電解浮上槽１内に導入される汚水Ｗの導入量が増加すると、汚水Ｗの水位は上がり、水面ＷＬが上昇されるので、水面ＷＬが上昇するのに伴い、不純物が凝集・結合されて密閉状のフロック回収槽部４において水面ＷＬに浮上しているフロックＦは電解浮上槽１の上部１ｂに配置される連通部１２から乾燥室７内に押圧され流入が行われる。
しかも乾燥室７内は、真空ポンプ等の真空吸引手段により内部が真空になるので、電解浮上槽１内の水面ＷＬに浮上しているフロックＦは速やかに乾燥室７内に吸引され、移送される。
【００２２】
そして、フロック回収槽部４の上方には水位センサＬＳ１が設けられているので、フロックＦが浮上されている水面ＷＬが上昇して水位センサＬＳ１により検知されると、前述のように処理水閉止弁９が開かれて、電解浮上槽１内の汚水Ｗの水面ＷＬが定常水位ａまで下がるとともに乾燥室７へのフロックＦの排出も停止される。
【００２３】
ところで、本実施形態の汚水処理装置を船舶等に搭載し、船舶が動揺する場合を図２につき説明すると、船舶が１５°任意の方向に傾斜した時に水位ｂ，ｂ′となり、フロックＦと処理水Ｗ１との境界面が乱れ、管状の越流堰８の外周下部に設けた邪魔板１３の開口受部１４内に挿入、支持されている落し蓋１５の外周側面に設けたスクリーン部材１６は水位ｂ，ｂ′以下に水没される。また邪魔板１３の上縁１３ａも水位ｂ，ｂ′以下に水没される。
しかしながら、管状の越流堰８は、電解浮上槽１内の上部中央に汚水Ｗの定常水位ａと略一致して設けられているので、船舶が任意の方向に１５°傾いて水位ｂ，ｂ′となっても、水面ＷＬ上に浮上しているフロックＦまたは汚水Ｗが電解浮上槽１内の上部中央に配置され、船舶の傾きにかかわらず、常時汚水Ｗの定常水位ａと略一致して設けられる越流堰８を越えて処理水槽６内に流入するのを防止することができる。従って、従来船舶が動揺することによりフロックＦを分離回収することができずに汚水Ｗに再分散されることになる不都合を確実に防止することができる。
【００２４】
そして、前述のように水位センサＬＳ１の検知によるフロックＦの排出作業が定期的な間隔で自動的に行われてフロックＦの排出が間歇的に繰り返し行われると、フロックＦは次第に含水率が低くなり、濃縮されたフロックＦが回収される。
【００２５】
また、電解浮上槽１の外周他側に隣接して設けられた乾燥室７は、図には示さない真空ポンプ等の真空吸引手段により吸引されることにより、乾燥室７はもとより連通部１２を介して内部が連通されている電解浮上槽１も真空になる。しかも乾燥室７内には、加熱管が加熱手段１９として内装されているので、フロックＦの排出に伴い真空雰囲気の下で乾燥処理が行われる。従って、汚水Ｗは蒸発されるので、この蒸発による流と、汚水Ｗの水位が上昇されることによりフロック回収槽部４内に存在するフロックＦは迅速かつ効率的に乾燥室７内に排出されて乾燥が行われる。しかも、汚水Ｗに溶解している空気は、真空下において析出し、微細な気泡３になるので、フロックＦが形成され、浮上される一助になり、フロックＦは乾燥室７内に速やかに排出される。
【００２６】
また、乾燥室７は、前述のように真空ポンプにより吸引される真空雰囲気の下で加熱手段１９により乾燥されるので、フロックＦは真空雰囲気下で加熱、乾燥が行われるから含水率が低下されるとともに減容化が行われ、貯留手段２０の籠内に捕集され、効率的な汚水処理が行える。
【００２７】
図３に示すものは本発明の汚水防止装置の第２実施形態である。
前記第１実施形態が処理水Ｗ１を通過可能となしフロックＦの通過を阻止するスクリーン部材１６は、邪魔板１３の開口受部１４内に挿入、支持される蓋部材（落し蓋１５）の側面に設けられる金網、パンチングメタル等であるのに対してこの第２実施形態では、邪魔板１３の開口受部１４内に管状の越流堰８に対し略同芯円的にフロック侵入防止管３０を設け、該フロック侵入防止管３０の外側に２次電極２′Ａ，２′Ｂを同芯に外装した構成を採用している。
そして、２次電極２′Ａ，２′Ｂに通電することにより気泡のカーテンによってフロックＦが越流堰８を越えて侵入するのを確実に防止してフロックＦによる不純物の捕集・集結能率を電極２Ａ，２Ｂを用いるだけの場合に較べて処理水Ｗ１を高純度に汚水処理が迅速かつ確実に行えるようにした点が前記第１実施形態と異なる構成、作用である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の発明は以上のように、電解浮上槽の底部に電極を配設し、前記電極から発生する微細気泡を利用して、該電解浮上槽内に流入される汚水中の不純物を凝集・結合させて形成されるフロックを水面上に浮上させ、汚水を処理する汚水処理装置において、前記電解浮上槽内の上部中央に汚水の定常水位と略一致して設けられる管状の越流堰と、該越流堰の外周下部に処理水が流入可能な開口受部が設けられた邪魔板と、該邪魔板の開口受部内に挿入、支持されフロックの通過を阻止するとともに処理水を通過可能なスクリーン部材を側面に設けた蓋部材と、から成ることを特徴とするという手段を採用したので、フロックの含水率を低下させ、汚水に再分散されることなく、効率良く迅速かつ確実に分離回収することができ、もって水の浄化能力の向上がはかれる。
【００２９】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記電解浮上槽は、上部が密閉状に形成されるとともに内部上方にフロック排出用の連通部を設け、管状の前記越流堰の出口に電解浮上槽内の水位を前記越流堰に対して上昇可能となすことにより水面に浮上したフロックを電解浮上槽の槽外に排出可能な処理水閉止弁を設けたことを特徴とするので、フロックの排出作業が定期的な間隔で行われてフロックの排出が間歇的に繰り返し行われるため、フロックは次第に含水率が低くなり、濃縮されたフロックが回収できる。従って、高純度の汚水処理を行える。
【００３０】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２の何れかにおいて前記スクリーン部材は、邪魔板の開口受部内に挿入・支持される蓋部材の側面に設けられることを特徴とするので、フロックを処理水から確実に分離して処理水のみを越流堰に対して通過することが確実かつ円滑にできる。従って、高純度の汚水処理を行える。
【００３１】
また、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２の何れかにおいて前記スクリーン部材は、邪魔板の開口受部内に前記越流堰に対し略同芯円的に設けられたフロック侵入防止管であることを特徴とするので、フロックを処理水から確実に分離して処理水のみを越流堰に対して通過することが確実かつ円滑にできる。従って、高純度の汚水処理を行える。
【００３２】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１，または請求項２，請求項３，請求項４の何れかにおいて前記邪魔板の開口受部内に２次電極を越流堰に対して略同芯円的に設けたことを特徴とするので、２次電極から発生する気泡のカーテンによってフロックが越流堰を越えて侵入するのを確実に防止してフロックによる不純物の捕集・集結能率を単に電極を用いるだけの場合に較べて処理水を高純度に排水できる。
【００３３】
また本発明の請求項６に記載の発明は、汚水中の不純物を凝集・結合させて形成されるフロックを水面上に浮上させ、汚水を処理する汚水処理装置に隣接して設けられる乾燥室と、該乾燥室内に内装され真空吸引手段により内部にフロックを吸引移送して加熱乾燥することにより減容化する加熱手段と、乾燥室内に移送されるフロックを貯留する貯留手段とが内装されるので、フロックの含水率を低下させ、またフロックは減容化されるため、処理水に再分散されることなく、効率良く迅速かつ確実に処理水から分離回収することができ、もって水の浄化能力は向上がはかれる。また、フロックの回収速度の効率化がはかれるのと、フロックの減容化が達成されることにより汚水処理装置全体としての小型化がはかれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の汚水処理装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図２は同じく本実施形態の汚水処理装置を船舶等に搭載した場合の説明的な断面図である。
【図３】図３は本発明の汚水処理装置の第２実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　　電解浮上槽
２Ａ　　電極
２Ｂ　　電極
２′Ａ　二次電極
２′Ｂ　二次電極
３　　　気泡
４　　　フロック回収槽部
５　　　処理水回収槽部
６　　　処理水槽
７　　　乾燥室
８　　　越流堰
９　　　処理水閉止弁
１０　　越流管
１１　　汚水導入口
１２　　連通部
１３　　邪魔板
１４　　開口受部
１６　　スクリーン部材
１９　　加熱手段
２０　　貯留手段
３０　　フロック侵入防止管
【図１】
2004049967.tif 000003
【図２】
2004049967.tif 000004
【図３】
2004049967.tif 000005