(57)【要約】【課題】  汚水（原水）中のスカムの除去処理が自動連続的にして、かつ無人で運転できる汚水のスカム除去方法とその除去装置を提供すること。【解決手段】  塗装工場における塗装ブース排水等の汚水（原水）が、汚水（原水）ピットから電解分離槽3内に導入されて、この電解分離槽3内に配置された溶解性アルミ電極板8により水と水面上の浮遊スカムＡに電解分離処理され、次いで、この浮遊スカムＡがスカム排出手段10によりスカム排出口9を介して回転中のヒータードラム30の胴部表面で加熱されて水分を蒸発させながら略脱水ケーキ状となってかきとりトレー53によりかきとられて排出され、一方、電解分離槽3内の処理された水は、ドラム受け槽50内に戻され、さらに汚水（原水）ピットに戻され循環される。【選択図】    図1
2005224736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装工場における塗装ブース排水等の汚水（原水）が、電解分離槽内に配置された溶解性アルミ電極により水と水面上の浮遊スカムに電解分離処理され、
次いで、前記浮遊スカムが、回転中のヒータードラムの胴部表面で加熱されて水分を蒸発させながら略脱水ケーキ状となって排出される構成を特徴とする汚水のスカム除去方法。
【請求項２】
塗装工場における塗装ブース排水等の汚水（原水）が、溶解性アルミ電極を利用した電気分解により水と水面上の浮遊スカムに電解分離処理される電解分離槽と、
この電解分離槽からの浮遊スカムが、加熱されて水分を蒸発させながら略脱水ケーキ状となって排出される回転ヒータードラムと、
この回転ヒータードラムを回転可能に軸支し、かつ前記電解分離槽から電解処理された水が戻されるドラム受け槽と
を備え、
前記電解分離槽は、汚水（原水）ピットからの汚水（原水）が導入される導入口と、内部の縦方向に間隔を有して並列状に配置された複数の溶解性アルミ電極板と、水面上に分離浮遊したスカムをスカム排出口を介して前記回転ヒータードラムに送るスカム排出手段を含み、
前記回転ヒータードラムは、円筒状胴部と、この円筒状胴部の軸方向の中心一端側に固定され、かつ駆動源の回転力を受けて円筒状胴部と一体回転する回転軸と、この回転軸と間隔を有し、かつ同軸状にして前記円筒状胴部の他端側の開口部を介して配置されたヒーター軸と、前記円筒状胴部内において前記ヒーター軸の周りに間隔を有して配置され、かつ通電により発熱する棒状ヒーター等の加熱手段を含み、
前記ドラム受け槽は、前記回転ヒータードラムの回転軸とヒーター軸を支持する軸受けと、前記回転ヒータードラムの円筒状胴部に先端部が接して送られてくる略脱水ケーキ状となったスカムをかきとって排出するかきとりトレーを含む構成を特徴する汚水のスカム除去装置。
【請求項３】
前記電解分離槽に、この電解分離槽内の設定水面を調整する水面調整管が付設され、かつこの水面調整管における戻り管を通って電解処理された水が前記ドラム受け槽に戻されるようになっている請求項2の汚水のスカム除去装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装工場における塗料ミストを含む汚水、または各種の生産工程において排出される汚水、例えば金属前処理工程での汚水、染色工程での有色汚水、プリント基板製造工程での汚染排水等を薬品を用いることなく水とスカムとに分離してスカムを略脱水ケーキ状として排出除去する方法と装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の汚水等の排水処理の方法は、その殆どが薬品を用いた凝集沈澱法や酸化還元法であって、終段では生物処理、活性炭フィルタによるろ過処理、オゾン殺菌処理等がなされているが、いずれも高額の設備費を要し、また、広い設置スペースを要し、更には、運転コストにも多くの費用を要して、小規模の企業者にとっては相当の負担増となって、事業経営を圧迫しかねないものとなっているのが現況である。
【０００３】
そこで、これらの現況に鑑み、本発明者等は先に新たな汚水処理装置を開発し、これについて特許を出願した(特開2001-262095)。
【０００４】
この特開2001-262095号公報に記載の汚水処理装置は、塗装工場における塗料ミストを含む汚水等の汚水が、溶解性アルミ電極を利用した電気分解により汚水とスカムとに分離されて一次処理される電解分離処理装置と、この電解分離処理装置から加圧導入された一次処理水が、スラッジと水とに脱水分離されて二次処理される脱水処理装置とを備え、脱水処理装置は、軸方向に二分割されて開閉可能に連結された外筒体と、この外筒体内に垂下配設された袋状濾布体を含んで構成されている。
【０００５】
そして、電解分離処理装置により一次処理された処理水は、脱水処理装置における袋状濾布体内に上方より導入されて、濾布体により濾過された二次処理水は受け槽に貯留され、汚水ピットに返送される。
【０００６】
袋状濾布体内に溜まったスラッジが脱水ケーキ状態になると、外筒体が手動で開けられ、濾布体内の脱水ケーキが手で取り出される。
【０００７】
しかし、この特開2001−262095号公報に記載の汚水処理装置では装置が大型化して、広い設置スペースを要し、更に一番の問題は、脱水処理装置における外筒体の開閉は作業員による手動開閉でなければ、脱水ケーキを取り出すことはできない。
【０００８】
そのため、運転は自動連続的にして、かつ無人運転ができないという問題点があった。
【特許文献１】特開2001-262095号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする問題点は、装置全体が大型化し、運転が全自動連続的にして、かつ無人運転ができないという点である。
【００１０】
従って、本発明の目的は、装置の小型化が可能であって、設置スペースも狭くてすみ、汚水（原水）中のスカムの除去処理が自動連続的にして、かつ無人で運転できる汚水のスカム除去方法とその除去装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的のため、本発明の請求項1に記載の汚水のスカム除去方法は、塗装工場における塗装ブース排水等の汚水（原水）が、電解分離槽内に配置された溶解性アルミ電極により水と水面上の浮遊スカムに電解分離処理され、次いで、前記浮遊スカムが、回転中のヒータードラムの胴部表面で加熱されて水分を蒸発させながら略脱水ケーキ状となって排出される構成を特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項2に記載の汚水のスカム除去装置は、塗装工場における塗装ブース排水等の汚水（原水）が、溶解性アルミ電極を利用した電気分解により水と水面上の浮遊スカムに電解分離処理される電解分離槽と、この電解分離槽からの浮遊スカムが、加熱されて水分を蒸発させながら略脱水ケーキ状となって排出される回転ヒータードラムと、この回転ヒータードラムを回転可能に軸支し、かつ前記電解分離槽から電解処理された水が戻されるドラム受け槽とを備え、前記電解分離槽は、汚水（原水）ピットからの汚水（原水）が導入される導入口と、内部の縦方向に間隔を有して並列状に配置された複数の溶解性アルミ電極板と、水面上に分離浮遊したスカムをスカム排出口を介して前記回転ヒータードラムに送るスカム排出手段を含み、前記回転ヒータードラムは、円筒状胴部と、この円筒状胴部の軸方向の中心一端側に固定され、かつ駆動源の回転力を受けて円筒状胴部と一体回転する回転軸と、この回転軸と間隔を有し、かつ同軸状にして前記円筒状胴部の他端側の開口部を介して配置されたヒーター軸と、前記円筒状胴部内において前記ヒーター軸の周りに間隔を有して配置され、かつ通電により発熱する棒状ヒーター等の加熱手段を含み、前記ドラム受槽は、前記回転ヒータードラムの回転軸とヒーター軸を支持する軸受けと、前記回転ヒータードラムの円筒状胴部に先端部が接して送られてくる略脱水ケーキ状となったスカムをかきとって排出するかきとりトレーを含む構成を特徴するものである。
【００１３】
本発明の請求項3に記載の汚水のスカム除去装置は、前記電解分離槽に、この電解分離槽内の設定水面を調整する水面調整管が付設され、かつこの水面調整管における戻り管を通って処理水が前記ドラム受け槽に戻されるようになっている構成を特徴とするものである。  
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る汚水のスカムの除去方法及びその除去装置によれば、導入された汚水（原水）は電解分離槽内において水とスカムに電解分離され、水面上に分離浮遊したスカムはスクレーパー等の排出手段により自動的に回転中のヒータードラムに送られて、回転しているドラム胴部表面で加熱されて水分を蒸発させながら略脱水ケーキ状となって自動連続的に排出されるもので、従来装置のように脱水処理装置における外筒体の開閉操作を手動で行って脱水ケーキを取り出す必要がなくなり、作業能率が向上する。
【００１５】
また、自動的にして、かつ連続的に、しかも無人運転で除去処理されるものであるから、ランニングコストが低減化でき、経済性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図面を参照して、本願に係る発明を実施するための形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る汚水のスカム除去装置の一例を示す概略側面図、図2は、概略平面図で、これら図において、汚水（原水）ピット(図示しない)からの汚水(原水)は原水ポンプ(図示しない)により配管1、取入れバルブ2を通って電解分離槽3の下部より槽内に導入され、この電解分離槽3内において、溶解性アルミ電極を利用した電気分解により電解水とスカムＡとに分離処理される。
【００１８】
電解分離槽3は、図3及び図4に示されているように、硬質合成樹脂材による一体成形品としての上面開口の箱型であって、底部は漏斗状に形成され、この漏斗状部には汚水(原水)が導入する導入口4が開口されており、また、電解分離槽3内に沈降したスラッジを外部に排出するためのドレンバルブ5が配管されている。
【００１９】
電解分離槽3内における対向する側壁下部には、横に長い電極係止ブロック6が固定され、これら電極係止ブロック6の上方には、図5に示されているように、電極係止ブロック6と直交する長い複数の電極ガイドブロック7が適宜の間隔を有して縦方向に固定され、これら電極ガイドブロック7、7間に上方よりそれぞれ方形板状の溶解性アルミ電極板8が差し込まれて並列状に配置されている。
【００２０】
そして、電解分離槽3の下部導入口4からの汚水(原水)は、槽内下部より上部に還流しながら通電中の溶解性アルミ電極板8により電気分解されて、汚水(原水)中のフロックはスカムＡとして水面上に分離して浮遊し、このスカムＡはスカム排出手段10によりスカム排出口9を介して後述のヒータードラムに送られる。
【００２１】
スカム排出手段10は、大別すると駆動部とスクレーパーを含み、駆動部は図6から図8に示されているように、下面が開口し、かつ長手方向の内側面上部に溝状開口部12を有する長い箱型ハウジング11内の長手方向に、一端がベアリング軸台13により支持され、他端がハウジング11の外面に取り付けの駆動モータ14の軸15と継ぎ手16を介して連結されたボールネジ17が回転自在に設けられ、このボールネジ17には、ボールネジ17の正逆回転に伴って実線矢印方向に前進後退するボールナット18がブロック状ハウジング19内に固着された状態で螺合している。
【００２２】
また、ハウジング11内にはボールネジ17と平行にガイドレール20が設けられ、このガイドレール20にはスライドパック21がベアリング22を介して係合し、スライドパック21とナットハウジング19は断面略Z字状のスライダー金具23の二つの片部24、25を介して連結され、ボールナット18と一体的に前進後退し、その前進後退はハウジング11内に対向して設けられたリミットスイッチ取り付け金具26に取り付けられたリミットスイッチ27により規制されている。
【００２３】
ハウジング11の溝状開口部12から外側に水平に突出している片部25の延長部には、スクレーパー取り付け板28がボールネジ17と直交する如くに取り付けられ、この取り付け板28にはスクレーパー29が下向きに取り付けられている。
【００２４】
なお、スクレーパー29の横幅は、電解分離槽3内の横幅と略同じに設定されている。
【００２５】
このように構成されたスカム排出手段10は、駆動部が電解分離槽3の側面上部に配置され、スクレーパー29が電解分離槽3内に位置して設けられている。
【００２６】
電解分離槽3において電解処理され、水面上に分離浮遊したスカムＡは、駆動モータ14の回転力を受けて回転するボールネジ17と共動してボールナット18が前進後退し、これと連動してスライドパック21がガイドレール20に沿って同方向に並行移動し、スライドパック21にスライダーZ金具23、スクレーパー取り付け板28を介して取り付けられたスクレーパー29によりスカム排出口9から回転中のヒータードラム30に送られる。  
【００２７】
ヒータードラム30は、図1及び図9に示されているように、円筒状胴部と、この円筒状胴部の軸方向の中心一端側に固定され、かつ駆動源の回転力を受けて円筒状胴部と一体回転する回転軸と、この回転軸と間隔を有し、かつ同軸状にして円筒状胴部の他端側の開口部を介して配置されたヒーター軸と、円筒状胴部内において前記ヒーター軸の周りに間隔を有して配置され、かつ通電により発熱する棒状ヒーター等の加熱手段を含んでいる。  
【００２８】
円筒状胴部31は、金属製であって、円筒状胴体32と両側円板33、34から構成され、両側円板33、34は円筒状胴体32の周端よりもやや奥側に位置している。
【００２９】
図9において、左側の円板33には、やや大きな開口部35と外側に向いた胴体32と同心状の円筒状鍔部36が設けられている。
【００３０】
図9において、右側の円板34の中心軸孔には外側に向けて固定軸37が固着され、この固定軸37の端部には歯車38が固着されている。
【００３１】
筒状胴体32内の中心軸方向には、固定軸37と同軸状に開口部35を介して中空状のヒーター軸39が設けられ、このヒーター軸39の軸方向の周囲には、間隔を有して複数の加熱手段としての棒状ヒーター40がそれぞれ取り付けバンド41によって取り付けられ、各棒状ヒーター40の通電線42は中空ヒーター軸39内を通して開口部35より外側に出ているヒーター軸端から引き出されている。
【００３２】
また、ヒーター軸39には鍔板42が固着されて、この鍔板42の外側周縁部には、胴部31の円板鍔部36の内周壁に沿って自由回転する複数のローラーベアリング43が軸支されている。
【００３３】
固定軸37はドラム受け槽に設けられたベアリング軸受け44によって回転自在に軸支されるとともに、ヒーター軸39はドラム受け槽に設けられた軸押え45によって支持されている。そして、歯車38と電解分離槽3の外側に設けられた駆動モータ46のスプロケット47との間にはチェーン48が無端状に懸架され、駆動モータ46の回転により、その回転力はチェーン48、歯車38、固定軸37と伝達されてドラム胴部31は回転するようになっている。
【００３４】
ドラム胴部31は固定軸37による片持支持の状態で回転するが、ヒーター軸39側におけるドラム胴部31の回転は、ヒーター軸39に固着の自由回転自在なローラーベアリング43と円板鍔部36の内周壁との接触回転となるため、ヒーター軸39は回転することなく、複数のローラーベアリング43と固定軸37との支持、換言すれば、固定軸37とヒーター軸39とにより支持されてドラム胴部31は回転することになる。
【００３５】
なお、ヒータードラム30におけるドラム胴部31とスカム排出口9との間には僅少の隙間49（図2参照）があって、スカムＡと一緒の水が隙間49より下方のドラム受け槽50内に流れ落ちるようになっている。
【００３６】
ドラム受け槽50は、ヒータードラム30を支持し、かつ電解分離槽3において電解処理された水が戻される槽であって、下部にスラッジ排出口51を有し、上部には槽内の水を汚水（原水）ピット(図示しない)に戻すための戻り出口52を有している。
【００３７】
そして、スラム排出口9からヒータードラム30に自動連続的に送られてくるスラムＡは、好ましくは、表面温度が100〜140℃とされて2分間に1回転中のドラム胴部31の表面により加熱されて水分を蒸発させながら略脱水ケーキ状態のスカムＢとなり、このスカムＢはかきとりトレー53によりかきとられてスカム受けホッパー54に回収される。
【００３８】
かきとりトレー53は、図11及び図12に示されているように、ドラム受け槽50の外側に対向して設けられたＬ形のトレー軸受55、55に、かきとりトレー53の両側面にして、かつ中間よりやや下寄りに突設に軸56、56が揺動可能に軸支され、かつ先端部がドラム胴部30に乗った状態で配置され、ドラム胴部30上の略脱水ケーキ状となったスカムＢを先端部でかきとるようになっている。
【００３９】
電解分離槽3内において電解処理された水は、槽内の設定水面ａより下（好ましくは50mm下）から水面調整管57を通ってドラム受け槽50内に戻され、更に、ドラム受け槽50内の水は戻り出口52から汚水（原水）ピット（図示しない）に戻されて汚水（原水）を薄めるようになっている。
【００４０】
水面調整管57は、図12に示されているように、電解分離槽3の設定水面ａより下（好ましくは50mm下）の位置に設けられた取り出し管58と、この取り出し管58にねじ着連結された戻り管59を有するニップル管60を含み、電解処理された水は、この水面調整管57により水面バランスが取られ、その落差で取り出されて戻されるが、水面の上下の調整は、取り出し管58に対するニップル管60のねじ込みによるニップル管60の位置変化によりなされる。
【００４１】
図1及び図2において、数字61は電解電源等を含む制御盤を示す。
【００４２】
次に、動作について説明する。
【００４３】
汚水（原水）ピット（図示しない）からの汚水（原水）は、電解分離槽3内にその下部から導入され、そして上部に還流しながら各溶解性アルミ電極板8、8・・・により電気分解されて、汚水（原水）中のフロックはスカムＡとして設定水面ａ上に分離して浮遊する。
【００４４】
水面上に浮遊したスカムＡは、タイマーにより動作タイミングが制御されているスカム排出手段10におけるスクレーパー29の作動により、スカム排出口9より駆動モータ46の回転力を受けて回転中のヒータードラム30に送られる。
【００４５】
スカムＡがヒータードラム30に送られる時において、スカムＡと一緒に排出された水は、水切りがされて隙間49からドラム受け槽50内に流れ落ちる。
【００４６】
回転中のヒータードラム30に送られたスカムは、加熱手段である棒状ヒーター40により加熱されて、100〜140℃位に上がっているドラム胴部31の表面温度により加熱されて水分を蒸発させながら略脱水ケーキ状のスカムＢとなり、かきとりトレー53によりかきとられ、スカム受けポッパー54に回収される。
【００４７】
一方、電解処理された電解分離槽3内の水は、設定水面ａより下の位置から取り出され、水面調整管57を通って上方よりドラム受け槽50内に戻され、更にドラム受け槽50の戻り出口52から配管を介して汚水（原水）ピット（図示しない）に戻され、汚水（原水）のうすめ用として循環される。
【００４８】
そして、汚水（原水）の電解分離槽3への導入、電解分離処理、スカムＡの排出、ヒータードラム30の回転等一連の動作は、制御盤61の操作により自動連続的にして、かつ無人運転により行われる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る汚水のスカム除去装置の一例での概略側面図である。
【図２】同上の概略平面図である。
【図３】一部を断面して示す電解分離槽の側面図である。
【図４】一部を断面して示す電解分離槽の正面図である。
【図５】溶解性アルミ電極板の配列状態を示す部分拡大横断面図である。
【図６】スカム排出手段の要部を示す一部断面の側面図である。
【図７】スカム排出手段の部分を示す一部省略の正面図である。
【図８】スカム排出手段におけるスライダーＺ金具と他の構成部材との取り付け状態を示す一部省略の断面図である。
【図９】回転ドラムヒーターを示す一部省略の断面図である。
【図１０】一部を断面し、かつ省略して示す回転ドラムヒーターとかきとりトレーとの関係図である。
【図１１】かきとりトレーの取り付け状態を示す一部省略の断面図である。
【図１２】水面調整管を示す線図的説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
3    電解分離槽    
4    汚水（原水）導入口
8    溶解性アルミ電極板
9    スカム排出口
10    スカム排出手段
29    スクレーパー
30    回転ドラムヒーター
31    円筒状胴部
37    固定軸
38    歯車
39    ヒーター軸
40    加熱手段（棒状ヒーター）
46    駆動モータ
48    チェーン
50    ドラム受け槽
52    戻り出口
53    かきとりトレー
54    スカム受けホッパー
57    水面調整管
ａ    設定水面
Ａ    スカム
Ｂ    略脱水ケーキ状となったスカム
【図１】
2005224736.tif 000003
【図２】
2005224736.tif 000004
【図３】
2005224736.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005224736.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005224736.tif 000011
【図１０】
2005224736.tif 000012
【図１１】
2005224736.tif 000013
【図１２】
2005224736.tif 000014