(57)【要約】【課題】塩分濃度の高い高濃度汚水汚泥の処理と水素ガスによるエネルギー回収。【解決手段】水圧が異なっていても電極間距離が小さくなるところに電解電極を配置。有機物を含む汚水汚泥を電気分解により生成する過酸を利用し行う新方法。遠心分離機並びに圧力タンクを用い電気分解を行う。【選択図】図７
2004243221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に直流電源に接続する電極となる端子をもち端子以外の接液部が絶縁被覆された陽電極棒並びに同様の陰電極棒を遠心機の回転中心に位置する回転軸から外周に向けそれぞれ放射状に固定配置し陽電極は蓄液部の深い位置に配置し陰電極は蓄液部に届き且つ出来るだけ浅い位置に配置し、陰電極を取り囲み蓄液部に完全に接し且つ蓄液部を回転容器外周壁まで遮断しない位置に下端をもち隙間無く回転軸に繋がる上端を持つ円筒等の遮蔽構造を回転中心に位置する中心軸に固定しこの遮蔽構造に囲まれた空間と回転中心に位置する回転軸の中央に設けた空洞とを繋ぐ孔を空け電気分解により陰電極に発生する水素ガスを回転軸空洞を通して排出できる構造をもつ回転容器型遠心分離機並びにこの遠心分離機の上記電極間に電流を流し陽極に発生する酸素や過酸により汚水汚泥の浄化機能を高めたことを特色とした水素回収型汚水汚泥処理装置。
【請求項２】
ポンプ排出管に、圧力が大気圧と等しくなるように管径を細く絞り流速が速くなる部分と圧力が大きくなるよう管径を太く広げた流速が遅くなる部分をもつ接液部を絶縁した管構造物を連結し、流速が速く圧力が低くなる位置に接液部を絶縁した小配管を繋ぎ、この小配管により上記管構造物に繋がる接液部を絶縁した開放容器に出来る液面に浸漬する位置に陰電極を配置し、管構造物のなかで流速が遅く圧力が高い位置に陽電極を配置し、ポンプで汚水又は汚泥を送液し両極間に直流の電流を流すことにより陰電極では水素ガスを発生させ陽電極では高圧下で酸素気泡の発生を抑制するとともに過酸の生成を促進させることを特色とした差圧型電解装置並びにこの差圧型電解装置を汚水汚泥処理装置として用いる水素回収型汚水汚泥処理装置。
【請求項３】
上記請求項２の差圧型電解装置から排出される陽電極を通過した液体を、大気中に開放することなく定圧弁付排出口を有す圧力タンクに繋ぎ、加圧下での酸化反応領域を広げたことを特色とした水素回収型汚水汚泥処理装置。
【請求項４】
有機物などの可燃物質を混合又は溶解し含む汚水又は汚泥に、直流電流を流し電解を行い陰電極から効率よく水素ガスを得且つ陽電極では気体酸素の発生を抑制し汚水又は汚泥に含まれる有機物を水中で酸化するための酸素を水に溶解し易い過酸の形態にてエネルギー効率よく発生させることを促進するため、  陰電極に加えられる汚水又は汚泥の圧力が０．２気圧以下にするとともに陽電極に加えられる圧力を陰電圧に加えられる圧力に比べ１気圧以上高くし且つ陽陰電極間の電流の最短距離を１ｍ以内にすることができる請求項１〜３のいずれかに記載の水素回収型汚水汚泥処理装置。
【請求項５】
上記請求項３の水素回収型排水処理装置の圧力タンク内に、定圧弁つき排水口より高い位置に高低差をつけた２個の液面センサーを配置し、タンク頂部に電磁弁付き排気管を取付け、タンク内に酸化反応によるガスが発生しタンク内液面を押し下げ液面が低い位置の液面センサーに到達した時に電磁弁が開放しこれを維持しガスを排気し液面を上昇させ、液面が高い位置の液面センサーに到達すると電磁弁が閉鎖しこれを維持しガスの排気を止める機構を取付け且つ電磁弁つき排気管の吐出口に位置させたタービン又は水車とそれに連結した直流発電機をもち、直流電力を電解電力として用いることで汚水汚泥に含まれる有機物エネルギーを水素ガスとして取り出し陽極では酸素又は過酸の発生に寄与させることが出来る水素回収型汚水汚泥処理装置。
【請求項６】
上記請求項１の水素回収型排水処理装置で、回転容器内で発生する炭酸ガス蒸気など燃焼ガスの排気口に、直流発電機を連結したタービン又は水車を配置し、それにより発電された直流電力を電解電力として用いることで汚水汚泥に含まれる有機物エネルギーの一部を水素ガスとして取り出すことができる水素回収型汚水汚泥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、産業廃棄物として処理に困っていた生ゴミや食品廃液などの食品残渣や動植物性残渣、有機化学製品製造の廃液、製紙廃液などの有機物を含む排水や汚泥の処理として利用分野は広い。叉この発明による装置が小型化された場合家庭用生ゴミ処理給湯水素燃料発生装置としても用いることが出来、更に利用分野が広がると確信するものである。
【０００２】
【従来の技術】
塩分濃度の高い有機廃液は飼料や堆肥になりにくくまた排水処理など生物処理も難しい。焼却工程上のハンドリングも悪く、外気を用い燃焼できたとしても外気に含まれる窒素がもととなり有害な窒素酸化物が生じやすいなど、現代社会において塩分濃度の高い有機廃液の処理は解決困難な問題となっている。
一方排水や汚泥に含まれている有機物を発酵させアルコールやメタンなどの回収を行う方法は確立しているが、大容量の発酵容器が必要で叉回収までの時間が長く、短時間で省スペースにて処理できる方法が求められていた。
水槽に陽陰両電極を取付け、生じる酸素気泡で汚水を浄化する設備は市販されているが、せいぜい１０ｍほどの深さの水槽で１気圧の静止水に近い状態下での反応で陽電極も同圧での反応を強いられており、両電極を異なる圧力下に置くことを目指した汚水汚泥の処理目的のものは無かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
生物処理が難しい有機廃液の処理方法の開発がこの発明が解決しようとした課題である。
密閉容器内を高圧高温にして液の分解や化合を行える超臨界現象や亜臨界現象を利用した装置の実用化研究も盛んであり、高温高圧下での反応が生物処理の難しい有機廃液の処理にも期待できることが解ってきているが、規模を大きくした場合その構造が難しくなりいまだ連続運転が安定して行える状況にはいたっていない。超臨界現象や亜臨界現象を利用した装置では、酸素を高温の液体中に送り込む方法が確立していなかったからと考えられる。
生物処理が困難な有機廃液の処理を行えるようになるには、この酸素をどのように溶解させるかの問題を解決しなければならなかった。
酸素と水素を電解により気泡として発生させる方法としては、気体になった酸素を再び水に溶け込ませなければならず、圧力を加えた位置で電解を行えば酸素は水に溶け込ませやすくなるが、水素の発生にも圧力がかかり電力ロスが生じる。
浅い低圧の位置に両電極を配置すれば水素ガスの発生に電力ロスは生じなくなるが、酸素は低圧の為水に溶け込みにくくなる。
水の表面近くに陰電極を配置し水槽の深い位置に陽電極を配置すれば上記課題は解決するように思われがちではあるが、両電極間の距離が拡がり汚水汚泥の電気抵抗は無視できない大きさになり結果電力ロスが生まれる。
両電極間の距離が小さく且つ水素は気体として開放し易く且つ酸素は圧力を受け水に溶解し易い以上の３条件を満たす機構の考案が具体的課題となった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
近距離間で圧力差を生み出す機構として一つは遠心分離機畜液部の内面と外周面の差を用い、他の一つは流水の速度変化により生じる圧力変化を用い、問題を解決する手段とした。
ポンプ前後の圧力差を用いることも理論的には可能であったが、実際にはポンプ前後にて圧力差を生み出しても完全に接液部が絶縁できるポンプは無く、電解電流が短絡し、予測しない中間電極がポンプ中に出現し電界電圧が一定しないこと、乱流が生じ圧力の乱れが酸素の気泡化を引き起こすなど現段階では実用的ではない。いずれ乱流を起こさず短絡を起こさないセラミック製の潜水艦スクリューのようなポンプが出来ればこの問題の解決手段になりうる。
又酸化による発熱により液温が高温になる。また通常高温の水には酸素がさらには溶解し難いと考えられていた。このことは発熱で高温になるまでは酸素が溶け込むが、高温になるに従い溶け込む酸素の量が減りいくら酸素を送り込んでも水中では加温できないと考えられていた。
しかし有機物を含む液を加圧すると、電解で発生する酸素は気体になる前に（気体として観察できる大きさになる前に）有機物に取り込まれているとしか考えられない反応が生じた。液中に有機物が十分に存在する場合は、加圧下では酸素を送り込めば送り込むほど高温になり１００度Ｃほどの水温に上昇する。これを大気圧に戻すと全て水分が気化する現象である。これは水に温度が１００度Ｃになるための熱量が与えられただけでなく、水１ｇあたり５３９ｃａｌ以上の潜熱が与えられた証拠である。このことは溶存酸素との反応速度だけでは説明がつかない温度と熱量の関係で、過酸化物も含めた過酸の生成が酸素の引き込みを行なっていることを予測させるに十分な減少であり、酢酸が過酢酸、安息香酸が過安息香酸になるなどオキソ酸生成が関与し、生成した過酸が圧力低下に従い酸素を手放し発熱し温度を更に上昇させたと考えるべきことと判断した。
過酸が生成する反応は多くが吸熱反応である。吸熱反応は普通、加温加圧により加速されることが多い。広い意味で過酸に入る過酸化水素は４９Ｋｃａｌの生成エネルギーを吸熱する。水中での酸化燃焼でも燃焼に必要な始発エネルギーは空中燃焼ほどではないにしろ山があり、これを飛び越すエネルギーは必要で、吸熱生成物が分解するときには同量の発熱を行いこの発熱がこの水中燃焼の飛び越しエネルギーとなると考えられる。酸素を放出しながら潜熱を放出する過酸は有機物の中では雷管の役目をすると考えられる。
以上のことは汚水汚泥の処理反応を設計する上で大変重要な要素となる。つまりこの反応において酸素の溶存度は無視しても差し支えなく、高温高圧下では過酸生成が促進されで酸素を取り込み吸熱するため酸素の溶存度は減少し発熱も生じないように見えるため高温高圧反応は有機物処理には向かないように判断しがちであるが、実際にはある点（有機物の濃度、酸素の供給量、圧力、温度）を超えると連鎖的に過酸生成と酸化が拡大する臨海点があるはずで、そこに備えた装置構造を目指して以下のような実施例を考案した。
遠心分離機による重力の加重により回転容器壁部（蓄液部外周面）に高圧域が作り出され維持されるとともに、遠心分離機の蓄液部内面が外気に開放されており酸化反応で発生したガスを発散し易くなっていることを利用しガスの吐出を行わせ発電を行う考案でもある。
結果定圧弁の使用なしで外気に連続して繋がるおおよそ２５気圧１２０度Ｃ以上の酸化反応領域を利用できることも確認できた。
また、圧力タンクを用いる方法でも２５気圧１２０度Ｃ以上の酸化反応領域が得られることも確認しており、液体の排出口とは別に排気用電磁弁を圧力容器につけ、液相と気相の境界位置を液面センサーにより感知し、液面により電磁弁の開閉を行うことにより反応域の容積を安定させるとともに発電に供することが出来るガスの蓄積が出来ることも考案した。
遠心機利用の場合、電気分解により陰電極にて発生する水素ガスを回転容器内で遮蔽することにより簡単に回収する構造も考案した。水素の純度のことを考えると回転容器内ではなく回転容器外にて有機物を含んだ汚水汚泥に直接触れない位置に陰電極を配置するほうがよいように思われたが、電極間の距離は近いほうが電気伝導抵抗によるエネルギーロスを小さく出来ることと、水素ガスは一番軽いガスなので遠心分離機により純度が上がる可能性が高いのでこの構造を考案した。
いずれにしても電気分解に要したエネルギーの一部を又有機物に内在するエネルギーの一部を水素ガスとして回収することは社会的にも重要と考える。
更には、有機物が酸化燃焼することにより生じる炭酸ガス水蒸気などの燃焼ガスや発熱により生じる蒸気から取り出せる電力は電圧が不安定であるが、電解に用いる電流は直流で合流分岐が容易であり、電解の利用電圧の範囲は広いのでこの種の不安定電力の利用には適している。
又この場合の遠心分離機または高圧タンクなどの装置は水中燃焼装置つまりは蒸気の発生装置として位置つけることが出来るし、このような利用法は他にはない。
今後更に重力の高い遠心機が開発されれば、叉実用的な更に高圧高温に耐える圧力タンクが開発されれば、より高温高圧な領域での反応を安定的に連続させることが可能になる。
【０００５】
【作用】
遠心分離機の考案の場合、有機物を含む汚水や汚泥に白金粉など酸化触媒を混合し、酸化を促進させた後回転容器壁部に沈殿した白金を含む沈殿物をすでに市販されている遠心分離機の掻き出し機構で回収し改めて再度有機物を含む汚水や汚泥に混合することも可能で、このような触媒を併用することで更に酸化の速度が上昇し、装置の小型化を図ることが出来る。
高温水（酸化発熱によるだけでなく別段に加熱装置をつけても良い）では酸素の溶解量が減少すると考えられていた、しかし高圧下で且つ有機物の存在下では電解酸素による酸化は、速度がむしろ速くなることが観測されており、酸素引き込み量が増大しているとしか考えられないことは先にも記述した  。
陽電極に発生する酸素は気泡が見えなくても過酸に変換されている可能性が高く、過マンガン酸カリの酸化電圧より高い酸化電圧を有している場合もあり、排水のＣＯＤｍｎ（過マンガン酸カリＣＯＤ）の低減には効果が高いと期待されている。
気体酸素を生成し再度水に溶解することでいくらかのエネルギーロスが生じていると考えられる。  また過酸の特別な例として先にも述べたＨ２Ｏ２（過酸化水素）の場合の沸点は１５０度Ｃほどであり、一般的に過酸になると元の物質より沸点が上昇する傾向にあるようだ。高温領域での酸化反応が停止しない理由がそこにあると考える。
この考案により効率的な処理が可能になるばかりではなく、この方法が生物処理装置の不得意分野を担うことにより、排水や汚泥の社会的な浄化コストの低減に繋がるのは明らかである。
【０００６】
【実施例】
請求項４に言う、有機物を混合又は溶解する汚水又は汚泥とは、食品工場、有機合成工場、精油工場、製紙工場などから排出される排水汚泥や日切れ又は不良製品など多岐にわたる。勿論動植物残渣など乾燥しているものを水に溶かしたものでも対象になるし、家庭生ゴミもディスポーザーで処理することにより十分対象になる。家畜糞尿などもこの中に加えることが出来る。又将来過酸を生成する方法でセルロースの水中燃焼も可能になると予測するので木質廃棄物もこの対象となる。
直流電流を通し行う汚水汚泥の電気分解（電解）とは、基本的には水の電気分解であるが有機酸の電気分解も含まれる。特に陽電極に白金を用いると金属溶出が殆どなく過酸の生成が進む。酢酸の例では電解により水素分子１に対し過酢酸が１分子できることになる。勿論気体酸素も放出されるが過酢酸過酪酸過プロピオン酸などは有機の過酸として生成し易い様だ。有機酸塩のアンモニア塩も電解の対象になるし有機酸の金属塩も対象となり水の電気分解だけではない。
電気分解で、陰電極に生成されるものは上記の様に酸素だけではないことは述べたが、気体酸素を放出した場合と他のものを生成した場合とではどちらが有利かは目的により異なり、汚水汚泥を浄化する目的においては、一旦気体にした酸素を再び水中に溶け込ませる仕事量を考えれば明らかに気体酸素より過酸を生成したほうが有利である。
電解で気体酸素と過酸が発生する割合は、電解電圧、温度、電極にかかる水圧が関係する。特に水圧は気体酸素の発生量と反比例しており、圧力を増すことにより抑制できる。電解電圧が高くなると明らかに気体酸素の発生は促進するが、過酸の生成については排水処理の場合開放系のため確認できていない。密閉系で実験を行えばある電圧による過酸濃度の平衡を測定できるが気体酸素は開放系に飛び出すのでその影響を受けないため平衡は成立せず比較が出来ないからである。温度については電圧に読み替えることも出来るので同じ理由で確認できていないが、過酸の生成が吸熱反応であることからむしろ過酸生成を阻害する要因にはなりえないと考えるのが自然である。
そこで圧力により気体酸素の発生量を抑制し過酸の発生量を増やすことがこの考案の基本となった。
陰電極での水素の発生も酸素の発生とおなじで、圧力が低いところで気体水素を発生すり方が良いことは明白である。
両電極間にかかる圧力差をどのように生み出すかの方法については請求項１と２に記述してあるので下段で記述するが、１気圧の差を水中で得るには１０ｍの水深差が必要であるが汚水排水では電気伝導度が１ｍＳ／ｃｍ（Ｓ：ジーメンス＝１／Ω）から１０ｍＳ／ｃｍのものが多く無視できない抵抗であり気体水素を取り出したり過酸を生成したりする電解電流を確保するために高電圧をかけなければならなくなる。結果水を通電加熱するだけで、目的の仕事に電力を利用できないことになる。
そこで小さいエネルギーで近距離に圧力差が生じる機構が必要となった。排水処理装置としてどのような構造が考えられるかは請求項１請求項２請求項３についての実施例にて説明する。
【０００７】
請求項１では、基本的に陽電極を遠心分離機の回転容器蓄液部内の高圧部分に、陰電極を遠心機の回転容器蓄液部内の低圧部分に配置したことを特色とする汚水汚泥処理装置を請求したものである。
図１は市販の沈殿物掻き出し機構と沈殿物自動排出機構をもつ縦型遠心機を改作したものである。陽電極９と陰電極１１並びに陰電極を囲うように水素ガス遮蔽用パイプ１０を取付け、市販品に取り付けてある沈殿物掻き出しスパイラル刃６が固定してある回転軸を中空にし水素ガス排出口１を設けたものである。水素ガス遮蔽用パイプ１０にたまった水素ガスを回転軸内水素ガス通路１３と水素ガス遮蔽パイプ１０を遮蔽パイプ内水素ガス通過孔１２（約１０ｍｍφは必要）にてつなぎ、そこから遠心機外部に取り出す構造を持った遠心機の考案をしたものである。尚、横型遠心機の場合でも同様構造が可能であるが中空回転軸２に軸受を取付け９０度倒した形になる。その理由は縦型遠心機はジャイロ効果で自立し回転速度が小さくなってもダッチロールしにくいが、横型遠心機は回転速度が小さくなった場合重力の影響が大きくダッチロールするため危険であるからに他ならない。
図２は、図３の一部拡大図である。陽電極９陰電極１１は絶縁キャップＩ、Ｊで覆われ絶縁されたものを用い先端だけが電極として働くようにしてある。遠心機の場合この陽電極陰電極の深さの差（図２のＤ）が圧力差を生み出す。この深さの差Ｄは１０ｃｍで２０００Ｇの遠心機で回転容器半径２０ｃｍで約１０気圧以上に相当する。
電気の配線については、銅製パイプＣ、Ｅを用いたが、アルミ箔でも可能。銅製パイプの絶縁は塩ビパイプＢ、Ｄでも他の樹脂パイプでも良いが、選択には電気の絶縁性とともに、水素ガスの透過性も検討し、厚みや材質を決めるべきである。電極の刺し込みは軸対象に軸強度や軸振動を考慮し回転軸２の径の１５％ぐらいの孔を直角に貫通させ、軸径の２５％径ほどのねじ孔を銅管に当るまで掘り、左右電極が一体となった銅棒をテフロン（登録商標）など強度のある材質の筒（電極吊ロッドＦ、Ｇ）に硬くはめ込み、そのロッドを軸に貫通した孔にはめ込むことにより一旦固定し、銅棒と銅管を銅ワッシャーにて接続し、両サイドからねじつきの絶縁キャップＩ、Ｊをねじ孔に締めこむことで固定は可能である。接点の接続が難しい場合は銅箔をワッシャ−の代わりに銅棒に巻き込み絶縁キャップで抑えれば結線できる。又それぞれ回転中心から均等に荷重かかるような配置が必要なことと、ずれが生じないよう溶接又はタガネの打ち込みなどでカシメが必要なことは言うまでもない。遠心機製作メーカーでは、この軸加工に特別な技術を要しない。
汚水又は汚泥は給水口２０から送液する。給水孔１４から回転容器８に入り余剰水は余剰水排出口５からは排出される。沈殿物は回転容器畜液部７の最外周に押し付けられ沈殿し沈殿物掻き出しスパイラル刃で６下側に掻き出され沈殿物自動排出口１５から排出される構造になっている。銅パイプは組み立て加工において露出するが必ず樹脂などによる絶縁を行い、電極と電力引き込みブラシ接点部分Ｃ、Ｅ以外は必ず被覆が必要である。回転軸は不導体のものを利用したが導体をもちいる場合は銅パイプとの間はシールドが必要である。
【０００８】
請求項２の方法を図３に示す。ポンプＫと絞りこみがある配管Ｌ、そして絞り込み部分に連通している小管Ｍと上部開放容器Ｎと陰電極Ｏ陽電極Ｐが基本的な構成部材である。ベルヌーイの法則の通り、（流速）２／２＋圧力／液比重＝一定であるこちからポンプからの水流の流速が最も早いところの圧力が最も低くなり、圧力が１気圧になるところは流水である限りは理論上必ず存在する。又開放容器Ｎは絞り込み部分に接続していて電極が取り付けられるならば円筒型容器でも直方体容器でも何でも良い。小管を絞り込み部分に差し込む角度は図４のように必ずしも直角である必要は無くむしろややポンプがわに容器を傾けた角度に調整するとポンプで加圧された液体がロート側に噴出しない大気圧との平衡域が見つけ易い。実施例ではロートを３０度傾けロートの先端を流水と同じ角度に削り差込み、おおよその圧力平衡を得た。このような合流機器は市販でも入手できるが、ポンプ水流の流速の変化と吸い込み側の液面にも影響されており実際には完全な平衡は得られないので、やや陰圧に調整するのがよく、また中空紙などをロート先端に強く詰め、電通はするが液面は急に変化しにくくし圧力平衡の調整を容易にするのが良い。ロート型容器接合部からやや吸い込まれる程度に調整しロート型容器に水道水などの清澄水を流入させ容器の横に排水できる孔を開けると液面を一定にしやすい。容器液面の上部に陰電極を固定することで陰電局にて発生する可能性の高いアンモニアガスの水素ガスへの混入を防ぐことが出来る。
図４に示すように、陽電極は管が絞られたところから管径が拡大し流速が減速する位置から後の位置で、且つ陰電極に近い位置が良い。又出来るだけ管断面の中心に固定するほうが良いように思われる。
以降この装置を差圧電解型装置と呼ぶこととした。
【０００９】
請求項３は請求項２の加圧電解型装置の後段に、図５定厚弁付排出口Ｑを持った圧力タンクＲを配置した汚水汚泥処理装置。このことにより加圧された状態が長時間タンクにて保持されることで酸化に寄与する加圧下の領域を増大させたものである。  尚ポンプＫ  と定圧付排出口Ｑの関係はポンプごとの水頭圧−送液量曲線にて定圧弁の圧力調整をすべきであるが、おおよそポンプ最大圧力の２分の１ほどに調整すると良い。
【００１０】
請求項５は図６のように圧力タンクの頂部に電磁弁付き排気弁Ｓと定厚弁付排出口Ｑより高い位置に取り付けた液面センサーＴ、Ｕを取り付けたものである。高濃度の有機廃液に当る汚泥の中には有機成分の濃度が２０％を超えるものもあり、その全てが水中燃焼したとすれば気化熱を差し引いても２６１度の蒸気になる。その蒸気をタービンＶなどの羽根車と直流発電機Ｗにより直流電源としてエネルギーを取り出し再び電解電力として用いることで、高濃度のものには大量の酸素を与え、酸化速度を増すための装置にもなり、当然もう一方では水素の取出しにも繋がる。
【００１１】
請求項６は図７のように請求項２の図１の装置頂部にタービンＸを取り付けた構造である。このタービンはタービンに取り付けたプーリーで直流発電機に連結する。それによる効果は請求項５での実施例に述べたことと同様である。
構造的には中心軸２はタービンをつきぬけ電極への電力供給口となる銅パイプＣ、Ｅも同様にタービンをつきぬけることとなる。
【００１２】
【発明の効果】
有機物を含んだ汚水汚泥には塩分が高く生物処理に向かないものが多い。人類は最も塩を好む生物であるからに他ならない。これら汚水汚泥の処理は燃焼に頼っていたがダイオキシンの発生の元とも言われており、これに代わる処理法が求められていた。
汚水汚泥の中で圧力を加え電気分解をおこなうと同じ電力消費量でも酸素の発生が少ないことを発見し、酸素を引き込む物質の存在があると確信し今回の考案を行った。それにより酸素の欠点であった水への溶解量が小さいことが克服できただけでなく電解の利点である水素の確保が容易な電解装置が汚水汚泥処理装置にそのまま使える形で開発できたことで、いままで処理するのに費用がかかり食品工場などで対策に困っていた高塩類濃度の汚水汚泥の処理が容易になる当発明は環境対策だけでなくエネルギー対策上も効果が大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の遠心分離機回転容器内に電気分解用電極を配置させた請求項１の水素回収型汚水汚泥処理装置の説明図である。
【図２】図１の遠心分離機における電極構造、中心軸構造、電気配線構造の拡大説明図である。
【図３】本発明請求項２差圧型電解装置をもちいた汚水汚泥処理装置の説明図。
【図４】差圧方電解装置開放容器の取り付け拡大図。
【図５】本発明請求項３差圧型電解装置に圧力タンクをつけた汚水汚泥処理装置の説明図。
【図６】本発明請求項５差圧方電解装置に圧力タンクとタービン式発電機をつけた汚水汚泥処理装置の説明図
【図７】本発明請求項６タービン式発電機をつけた遠心分離機方式水素回収型汚水汚泥処理装置。
【符号の説明】
１・・水素ガス排出口、２・・中空回転軸、３・・回転容器と中空回転軸間の軸受ベアリング、４・・回転容器と軸受ベアリング結合支柱、５・・余剰水排出口、６・・沈殿物掻き出しスパイラル刃、７・・回転容器蓄液部、８・・回転容器、９・・陽電極、１０・・水素ガス遮蔽パイプ、１１・・陰電極、１２・・遮蔽パイプ内水素ガス通過孔、１３・・回転軸内水素ガス通路、１４・・回転容器に放出する給水孔、１５・・沈殿物自動排出口、１６・・基礎に固定されたステージ、１７・・ステージ回転容器間軸受ベアリング、１８・・回転容器を回転させる動力伝達プーリー、１９・・沈殿物掻き出しスクリュー刃を回転させる中空軸を回転させる動力伝達プーリー  、２０・・給水口、２１・・汚水と水素ガス遮蔽栓、Ａ・・回転容器と中空回転軸間の軸受ベアリング、Ｂ・・陰電極用塩ビシールドパイプ、Ｃ・・陰電極通電用銅パイプ、Ｄ・・陽電極用塩ビシールドパイプ、Ｅ・・陽電極通電用銅パイプ、Ｆ・・陽電極用吊ロッド、Ｇ・・陰電極用吊ロッド、Ｉ・・陽極用絶縁キャップ、Ｊ・・陰極用絶縁キャップ、Ｋ・・ポンプ、Ｌ・・絞り管、Ｍ・・小管、Ｎ・・上部開放容器、Ｏ・・陰電極、Ｐ・・陽電極、Ｑ・・定圧弁付排出口、Ｒ・・圧力タンク、Ｓ・・電磁弁付排気弁、Ｔ・・低位レベルセンサー、Ｕ・・高位レベルセンサー、Ｖ・・タービン、Ｗ・・直流発電機、Ｘ・・遠心分離機タービン。
【図１】
2004243221.tif 000003
【図２】
2004243221.tif 000004
【図３】
2004243221.tif 000005
【図４】
2004243221.tif 000006
【図５】
2004243221.tif 000007
【図６】
2004243221.tif 000008
【図７】
2004243221.tif 000009