(57)【要約】【課題】  電気分解で発生する酸素と水素の気泡を微細化させ、効率よく汚水を分解処理する方法を提供する。【解決手段】  電気分解工程、気泡の微細化工程、反応・分離工程、循環工程及び排出工程から構成される汚水の電解処理法である。  まず電気分解工程で汚水を電気分解させ酸素と水素の気泡を発生させる。  そして、気泡の微細化工程で、加圧と減圧を繰り返して気泡する気泡処理装置によりに気泡を含む汚水を通過させ、気泡を粒径５〜４０μｍ程度にまで粉砕する。  さらに反応・分離工程で、重い汚泥成分を自重沈下させ、軽い汚泥成分を上昇する気泡に付着させて浮上分離させ、同時に残された汚泥成分を滞留した酸素及び水素の微細気泡で酸化及び還元反応で分解浄化する。  そして、浄化された汚水を再度電気分解工程に戻して、分離と酸化還元反応を繰り返して汚泥の浄化を繰り返し、所定のＣＯＤ濃度及び／又はＢＯＤ濃度に達したら排出させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）必要に応じて電解剤を含ませた汚水を電極間に通して酸素と水素の気泡を発生させる水の電気分解工程と、
（ｂ）流水に加圧と減圧の連続作用を繰り返して気泡の粉砕が可能な気泡処理装置を形成し、該気泡処理装置に前記工程で発生した水素と酸素の気泡を含む汚水を通過させ、その通過の過程で繰り返される加圧と減圧作用で汚水中の気泡を粒径５〜４０μｍ程度の細粒にまで粉砕する気泡の微細化工程と、
（ｃ）該微細気泡を含む汚水を導いて、比較的比重の重い汚泥成分を自重沈下させる一方で比重の軽い汚泥成分を上昇する気泡に付着させて浮上分離させ、同時に残された汚泥成分を滞留した酸素及び水素の微細気泡によって酸化及び還元反応を促して浄化する分離・反応工程と、
（ｄ）該反応後の浄化された汚泥成分を再度電気分解工程に戻して、分離と酸化還元反応を繰り返して汚泥の浄化を繰り返す循環工程と、
（ｅ）該循環工程によって汚泥が所定のＣＯＤ濃度及び／又はＢＯＤ濃度に達したら排出させる排水工程とから成る汚水の電解処理法。
【請求項２】
電気分解工程において、発生した気泡の一部を利用して比較的比重の重い汚泥成分を自重沈下させる一方で比重の軽い汚泥成分を上昇する気泡に付着させて浮上分離させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の汚水の電解処理法。
【請求項３】
電気分解工程において、電流が１０アンペア以上となる電力を供給し、電気分解による気泡を充分に得られるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の汚水の電解処理法。
【請求項４】
気泡の微細化工程において、汚水中の微細化された気泡を１ｍｍ3当たり１５０００乃至１３００００個の高密度にしたことを特徴とする請求項項１乃至３のうちいずれか一項に記載の汚水の電解処理法。
【請求項５】
循環工程で循環処理された汚水が、ＣＯＤ濃度よりもＢＯＤ濃度が高い値になる場合において、該循環工程の一部から、微生物によってその汚水中の汚泥分を分解する微生物学的汚水処理工程へ導くことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の汚水の電解処理法。
【請求項６】
汚水を取り入れるための入水口を備えた電解槽中に直流電源に接続した正負の電極板を対設するとともにその電極板に臨ませて移送管に繋がる吸引口を配設した電気分解装置と、
一方に入水口を他方に出水口を有し、加圧部と減圧部が連続して繰り返し形成される変形管と、その変形管中に汚水を圧送するポンプを備え、気泡を含む汚水が該変形管中を通過する過程で気泡を粒径５〜４０μｍ程度の細粒にまで粉砕する気泡処理装置と、
一方に入水口を他方の中層部に出水口を備え、底部には沈殿物排出口を有し、上部には浮上物汲み取り口を有する反応槽と、
前記電気分解装置の吸引口と前記気泡処理装置の入水口を、該気泡処理装置の出水口と前記反応槽の入水口を、該反応槽の出水口と前記電気分解装置に設けた入水口を、それぞれ接続し、ポンプを介して汚水を移送する移送管と、
前記電解槽、反応槽又は移送管のいずれかに設けられた原水を取り入れる取入口と、
前記電解槽、反応槽又は移送管のいずれかに設けられた処理水を排出するための排水口から成る汚水の電解処理装置。
【請求項７】
電気分解装置が、汚水を取り入れるための入水口を備えた電解槽中に直流電源に接続した正負の電極板を縦に対設するとともにその電極板上方に臨ませて移送管に繋がる吸引口を配設したことを特徴とする請求項６に記載の汚水の電解処理装置。
【請求項８】
電気分解装置が、電解槽内の中層部に出水口を備え、底部には沈殿物排出口を有し、上部には浮上物汲み取り口を有することを特徴とする請求項７に記載の汚水の電解処理装置。
【請求項９】
電気分解装置が、一方に入水口を他方に出水口を備えた管内に、板面を汚水の流路が妨害されないように対向させ直流電源に接続した正負の電極板を対設したことを特徴とする請求項６に記載の汚水の電解処理装置。
【請求項１０】
処理された汚水を排出するための排水口に送水管を介して微生物を用いた曝気槽による微生物学的汚水処理装置を連設したことを特徴とする請求項６乃至９のうちいずれか一項に記載の汚水の電解処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オフィスビルや工場からの廃水や生活廃水などの汚水を、水の電気分解による発生気泡を利用して汚水に含まれる汚泥分を分解処理して減量化させる方法及びその方法を実施するための汚水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な汚水の処理が行われているが、その中で水の電気分解を用いた処理方法や装置が提案されている。
それらの中で、例えば、汚水に含まれている汚泥に電気分解で発生させた気泡を付着させてその汚泥を水面に浮上させ、浮上した汚泥分を除去する方法がある（特許文献１、２参照）。
しかし、このような方法では、汚水中から物理的に汚泥を取り除くことはできても汚泥分を分解させようとするものではないため汚泥そのもの量を減らすことはできなかった。
【０００３】
また、電気分解により汚水に溶解されているリン酸分を不溶性リン酸塩として析出させてこれを分離除去する方法もある（特許文献３、４参照）。
この方法では、リン酸分以外の汚泥分の分解には不向きであり、不溶性リン酸塩として析出させても析出物そのものの減量化にはならなかった。
【０００４】
さらに、電気分解によるオゾン発生セルを用い、発生したオゾンにより汚水を脱色・浄化する装置が提案されている（特許文献５参照）。
この装置では、発生したオゾンによって汚水を脱色・浄化処理することはできても、含まれる汚泥の分解減量化に直接つながるものではなかった。
【０００５】
また、電気分解により塩化物イオンを塩素分子に変換させ、その塩素分子で細菌細胞を殺傷する方法が提案されている（特許文献６参照）。この方法は細菌を塩素で殺菌消毒するものであり、汚泥分を分解させことにはならないものであった。
【０００６】
上述のように、これまでの汚水処理技術は、いずれも水の電気分解により発生した酸素及び水素の両方を有効に活用して汚泥分を効率良く分解させて減量化させようとするものではなかった。
なお、たとえ発生する酸素及び水素の気泡を使用して汚泥分に対して酸化還元反応をさせようとしても、気泡は汚水中から短時間で放出されるだけで、汚泥に対しての反応を起こさせるに至らず、電気分解気泡により汚泥の分解減量を行うことはできなかった。
【特許文献１】特開平７−２５６２９７号公報
【特許文献２】特開２００１−２５２６７１号公報
【特許文献３】特開平１１−１２８９２６号公報
【特許文献４】特開２０００−１７６４８２３号公報
【特許文献５】特開２００１−３２１７８９号公報
【特許文献６】特開２００２−１２６７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、汚水の処理において、水の電気分解で発生する酸素と水素の気泡を利用し、その気泡をさらに微細化させ汚水中に多量に微細化した気泡を混合及び溶解させることにより、効率よく汚水に含まれている汚泥を分解処理し、汚泥分の大幅な減量化を実現することができる汚水の電解処理方法とその方法を実施するための汚水の電解処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の汚水の電解処理法は、電気分解工程、気泡の微細化工程、反応・分離工程、循環工程及び排出工程から構成される。
まず前記電気分解工程は、（ａ）必要に応じて電解剤を含ませた汚水を電極間に通して水の電気分解により酸素と水素の気泡を発生させる工程である。
そして、次の前記気泡の微細化工程は、（ｂ）流水に加圧と減圧の連続作用を繰り返して気泡の粉砕が可能な気泡処理装置を形成し、該気泡処理装置に前記工程で発生した水素と酸素の気泡を含む汚水を通過させ、その通過の過程で繰り返される加圧と減圧作用で汚水中の気泡を粒径５〜４０μｍ程度の細粒にまで粉砕する工程である。
さらに、次の前記反応・分離工程は（ｃ）該微細気泡を含む汚水を導いて、比較的比重の重い汚泥成分を自重沈下させる一方で比重の軽い汚泥成分を上昇する気泡に付着させて浮上分離させ、同時に中間層に残された汚水中の汚泥成分を滞留した酸素及び水素の微細気泡によって酸化及び還元反応を促して浄化する工程である。
そして次の前記循環工程は、（ｄ）該反応後の浄化された汚泥成分を再度電気分解工程に戻して、分離と酸化還元反応を繰り返して汚泥の浄化を繰り返す工程である。
そして次の前記排出工程は、（ｅ）該循環工程によって汚泥が所定のＣＯＤ濃度及び／又はＢＯＤ濃度に達したら排出させる排水工程である。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、上記構成中の電気分解工程において、発生した気泡の一部を利用して比較的比重の重い汚泥成分を自重沈下させる一方で比重の軽い汚泥成分を上昇する気泡に付着させて浮上分離させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、請求項３に記載の発明は、上記構成において、電流が１０アンペア以上となる電力を供給し、確実に電気分解による気泡を得られるようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
さらにまた、請求項４に記載の発明は、上記構成の気泡の微細化工程において、汚水中の気泡を１ｍｍ3当たり１５０００乃至１３００００個の高密度にしたことを特徴とするものである。
【００１２】
またさらに、請求項５に記載の発明は、上記構成の循環工程で循環処理された汚水が、ＣＯＤ濃度よりもＢＯＤ濃度が高い値になる場合において、該循環工程の一部から、微生物によってその汚水中の汚泥分を分解する微生物学的汚水処理工程へ導くことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は汚水の電解処装置である。
その構成は、汚水を取り入れるための入水口を備えた電解槽中に直流電源に接続した正負の電極板を対設するとともにその電極板に臨ませて移送管に繋がる吸引口を配設した電気分解装置を設ける。
また、一方に入水口を他方に出水口を有し、加圧部と減圧部が連続して繰り返し形成される変形管と、その変形管中に汚水を圧送するポンプを備え、気泡を含む汚水が該変形管中を通過する過程で気泡を粒径５〜４０μｍ程度の細粒にまで粉砕する気泡処理装置を設ける。
さらに、一方に入水口を他方の中層部に出水口を備え、底部には沈殿物排出口を有し、上部には浮上物汲み取り口を有する反応槽を設ける。
そして、移送管によって、前記電気分解装置の吸引口と前記気泡処理装置の入水口を、該気泡処理装置の出水口と前記反応槽の入水口を、該反応槽の出水口と前記電気分解装置に設けた入水口を、それぞれ接続し、ポンプを介して汚水を移送できるようにする。
そしてさらに、原水を取り入れる取入口を前記電解槽、反応槽又は移送管のいずれかに設け、また処理水を排出するための排水口を前記電解槽、反応槽又は移送管のいずれかに設けたものである。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、上記請求項６に記載の汚水の電解処装置におけるものである。
この装置は、電気分解装置が、汚水を取り入れるための入水口を備えた電解槽中に直流電源に接続した正負の電極板を縦に対設するとともにその電極板上方に臨ませて移送管に繋がる吸引口を配設したことを特徴とするものである。
【００１５】
さらに、請求項８に記載の発明は、上記請求項７に記載の汚水の電解処理装置において、電気分解装置を、電解槽内の中層部に出水口を備え、底部には沈殿物排出口を有し、上部には浮上物汲み取り口を設けたものである。
【００１６】
さらにまた、請求項９に記載の発明は、上記請求項７に記載の汚水の電解処理装置において、電気分解装置を、一方に入水口を他方に出水口を備えた管内に、板面を汚水の流路が妨害されないように対向させ直流電源に接続した正負の電極板を対設したものである。
【００１７】
さらにまた、請求項１０に記載の発明は、上記各汚水の電解処理装置において、処理された汚水を排出するための排水口に送水管を介して微生物を用いた曝気槽による微生物学的汚水処理装置を連設したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は上記構成であり、汚水処理において、汚水の電気分解で得られる酸素と水素の気泡を気泡処理装置により気泡径を５乃至４０μｍに微細化させ、その後の反応・分離工程で微細化させた汚水中の気泡の密度を１ｍｍ3当たり１５０００乃至１３００００個の高密度に高めることによって、その微細気泡化された気泡の内５乃至１０μｍの微細気泡となった酸素による酸化と水素による還元の反応が可能になり、その反応がさらに促進させることができるようになった。
この電気分解の際、電流が１０アンペア以上となる電力を供給すれば、確実に水の電気分解が起こり多くの気泡を得ることができるようになる。
なお、その反応は、通常は汚水の色変化として現れるので、その変化を見れば反応度合を確認することができる。
例えば、生活廃水では茶褐色の汚水が薄茶色に透明化され、塗料工場の有機溶剤系洗浄剤の排水では茶色の汚水が黒色となる。そして、そのように色変化した汚水を測定したら、ＣＯＤ値が大幅に低下していることが確認された。
本発明は、このように汚水の酸化及び還元により汚水のＣＯＤ値を排水可能にまで激減させることが可能になった。
【００１９】
また、その反応・分離工程では、１０乃至４０μｍに微細化した気泡は、汚水中の汚泥に付着し短時間で反応槽内の汚水面に浮上分離する。他方比重の比較的大きい重たい汚泥は反応槽の底に沈殿分離する。
この浮上物と沈殿物と中層の汚水とに分離する反応・分離工程では、従来の単に汚泥分を単に浮上分離させる場合と比べ、汚泥分の酸化や還元反応により大幅に浮上物と沈殿物を減少させ廃棄汚泥の処分量の大幅な減量化が可能になる。
【００２０】
さらに、循環処理された汚水が、ＣＯＤ濃度よりもＢＯＤ濃度が高い値になる場合においては、その循環工程中のいずれかの工程から、その汚水を微生物による汚水処理工程へ導くことによって、微生物がその汚水に含まれる有機物などの汚泥分を活発に分解処理し、高かったＢＯＤ濃度をさらに減少させることが可能となる。
【００２１】
本発明の装置では、水の電気分解によって気泡を発生させ、その気泡による酸化還元反応とを一つの水槽中で行うのではなく、発生させた気泡の径を５乃至４０μｍに微細化させてから、次の反応槽内で極めて多量に滞留した５乃至１０μｍの酸素及び水素の微細気泡によって酸化及び還元反応を行えるようにしたので、その分解反応による汚水の処理能力を充分に発揮させることが可能になった。
【００２２】
なお、電気分解装置の対向する電極間幅については、狭くすると電極内に汚水がゆっくり通り目詰を起こしやすくなり、逆に電極間を広くすると目詰は解消できて汚水が流れやすくなる傾向があるが、目詰が発生しないようにと電極間を広くすると電気が流れにくくなって電気分解が起きなくなる虞がある。
そこで本発明では、電流を、電気分解による気泡が得られる電流の値１０アンペアを基準にして、可能な限り電極間を広く設定することで、電極間に起きる目詰を回避し、また必要最小限の電力の供給で効率良く汚水の電気分解を行うことができる。そして、用いる電極部品の消耗を少なくさせて寿命を長くさせることが可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の汚水の電解処理法及び電解処理装置を実施するための最良の形態について以下詳しく説明する。
まず、その処理法の形態について説明する。
【００２４】
本発明の汚水の電解処理法は、図１及び図２示すように、電気分解工程、気泡の微細化工程、反応・分離工程、循環工程、排出工程及び微生物学的汚水処理工程などから構成され、各種形態がある。
【００２５】
それらの実施形態の内の一つが次の構成である。
まず、前記電気分解工程では、電流が１０アンペア以上となる電力を供給し、汚水又は電解剤を含ませた汚水を電極間に通して水の電気分解をし、汚水中に酸素と水素の気泡を発生させる。
ここで用いる電流は１０アンペア以下では汚泥分の処理に欠かせない酸素と水素の気泡の発生が殆ど期待できない。
通常多くの汚水は、塩分を含み電解剤を入れなくても１０アンペア以上の電流を流して電気分解を行い、汚水中に酸素と水素の気泡を発生させることができる。
しかし、浄水では電極間の電圧を上げても電流は流れず、また汚水でも塩化ナトリウムなどの塩分が殆ど含まれない場合は所望の電流が得られないので電気分解が起こらず酸素と水素の気泡は発生しない。
したがって、電気分解を起こせない汚水では、電解剤を入れて電気分解が行えるようにする。
その電解剤としては、塩化ナトリウムが扱い易く経済的なので最適であるが、塩化カルシウムなどのイオン化されて電気分解可能となるものが使用できる。
【００２６】
そして、次の気泡の微細化工程で、その電気分解工程での発生気泡を含む汚水を管中に加圧と減圧を繰り返して気泡径を５乃至４０μｍに微細化するとともに酸化及び還元を行う。
この工程で使用される気泡処理装置は、本願発明者が先に提案した特開２００３−１４４８７９号公報に記載の絞り圧縮部と減圧部を交互に形成した変形管であるミキシング装置の一部（図１３参照）を使用することができる。本発明においては、空気の注入をせずにポンプで汚水を圧送して管中で加圧と減圧を繰り返させて電気分解による発生気泡の径を５乃至４０μｍに微細化するとともに酸化及び還元を行えるようにすることができる。
そして、この気泡の微細化工程では汚水中の気泡を１ｍｍ3当たり１５０００乃至１３００００個の高密度にした後に次の反応・分離工程へ導く。
【００２７】
さらに、次の反応・分離工程で、上記気泡の微細化工程で処理された汚水を静かに流して含有気泡による酸化及び還元の反応の進行を促進し、同時に汚水中の汚泥分を比重差による沈殿分離及び気泡付着物の浮上分離の進行を促進し、中層部に浮上物と沈殿物を排除した汚水を得る。
ここで行われる酸化及び還元の反応と比重差による汚泥分離は、含まれる気泡径の大きさで異なる働きをすることを利用したものである。
即ち、図１４に示すように、前記電気分解工程での発生気泡を気泡の微細化工程で細粒にまで粉砕して得られる気泡径が５乃至１０μｍの範囲のものは、先に本発明者が発明した汚水処理法（特開平７−５１６８６号公報）に開示されていように特異な作用を生じ、１ｍｍ3当たり１５０００乃至１３００００個の高密度になると汚水は白濁化し酸化及び還元の反応を急速に促進させる。
また、気泡径が２０乃至４０μｍの範囲のものは、気泡が汚水の表面に浮上しやすく、この気泡は比重の軽い汚泥分に付着してその汚泥分を速やかに浮上させて行く。
なお、汚水中の比重の重いものは沈殿分離されることになる。
【００２８】
そして、次に循環工程では、その反応・分離工程で反応槽の中層部に得られた汚水を前記電気分解工程へ戻し入れを行い、その戻された汚水を含む汚水を前記電気分解工程から反応・分離工程へと繰り返し循環させる。
そして、その循環工程での繰り返し循環処理が進み、段々とＣＯＤ濃度が低下していき、ＣＯＤ濃度が放流できる数値である濃度５００ｐｐｍまで処理されたらその汚水を排出工程により排出させる。
前記排出工程は、前記電気分解工程、気泡の微細化工程（図２及び図４参照）、反応・分離工程（図１及び図３参照）、循環工程のいずれかに設けることができる。
なお、原水の取り入れは、前記電気分解工程（図１参照）、気泡の微細化工程、反応・分離工程などの循環工程中に行えば良い。
【００２９】
そして、その循環工程で循環処理された汚水が、ＣＯＤ濃度よりもＢＯＤ濃度が高い値になる場合においては、循環工程中の工程から、微生物によってその汚水中の汚泥分を分解する微生物学的処理工程へ導く（図３及び図４参照）。そうすると、高い濃度のＢＯＤ値が下がり、さらに浄化が行われる。
本発明では、このようにして、ＣＯＤ濃度とＢＯＤ濃度を共に大幅に減少させ、汚水が一般河川に放流可能な程度まで汚泥減量浄化させることが可能となる。
【００３０】
次に、本発明の処理法の別の実施形態について説明する。
その実施形態は、図５に示すように、上記発明の構成中の電気分解工程で発生した気泡の一部を利用して、図１５に示すように、比較的比重の重い汚泥成分を自重沈下させる一方で比重の軽い汚泥成分を上昇する気泡に付着させて浮上分離できるようにしたものである。
そのため、汚水又は電解剤を含ませた汚水を電極間に通して水の電気分解をし、汚水中に酸素と水素の気泡を発生させると同時に汚水中の汚泥分を比重差による沈殿分離及び気泡付着物の浮上分離させて浮上物と沈殿物を排除した汚水を得られるようにする。
上記形態の電気分解のみの電気分解工程では、汚水が高濃度であると、流動性が低下して汚泥分が通過するときに電極間に付着し目詰まりを起こしてしまう可能性が高い。
この汚泥成分を分離させる電気分解工程の形態では、汚水を高濃度にしている要因である固形物が電極間に詰まる前に除去できるため、高濃度の汚水に対して用いるのに適している。
【００３１】
次にその電解処理法を実施するための装置の形態について以下詳しく説明する。
その装置の形態は、図６に示すように、送水管８で原水を取り入れるための取入口８ａを備えた電解槽１７中に電気分解部６を設けた電気分解装置１を備える。
その電気分解部６は、図１１に示すように、直流電源１４に接続した正負の電極板１２ａ、１２ｂを支持台１３で縦に対設した構造にする。
そして、その電気分解部６の上方に、汚水Ｗ中のできるだけ多くの気泡Ｋを取り込めるように、電極板１２ａ、１２ｂに向けて移送管９の吸引口９ａを大きく広げて設ける。
【００３２】
そして、一方に入水口９ｂを他方に出水口１０ａを備えた変形管中に電解気泡を含む汚水をポンプで加圧してミキシングさせることにより気泡を微細化する気泡処理装置２を設ける。
この気泡処理装置２は、図１３に示すように、直径が大小変化する変形管の中にポンプで高圧に汚水を押し込むと、汚水にその管中の絞り加圧部と減圧部で加圧と減圧とが繰り返され、また流れの衝撃が加わったりして含まれた気泡が微細化するようになっている。
そしてまた、一方に入水口１０ｂを他方に中層部に開口させた出水口１１ａを備え、底部には沈殿物排出口２０ａを有し、上部には蓋２２をした浮上物汲み取り口２１を有する反応槽１８を設けた反応装置３が備わる。
そして、前記電気分解装置１の吸引口９ａと前記気泡処理装置の入水口９ｂを、該気泡処理装置の出水口１０ａと前記反応槽の入水口１０ｂを、該反応槽の出水口１１ａと前記電気分解装置１に設けた入水口１１ｂを、それぞれ移送管９、１０、１１で接続し、その移送管９、１０、１１に設けたポンプ５で汚水を移送できるようにした返送装置４を備える。
さらに、前記電解槽１７、反応槽１８又は移送管９、１０、１１のいずれかには、処理された浄化汚水を排出するための排水口７ａを設ける。
そして、浄化された汚水は、その排水口７ａから排水装置７で外部に排出される。
なお、原汚水を取り入れる取入口８ａは、前記電解槽１７、反応槽１８又は移送管９、１０、１１のいずれかに設けることができる。
【００３３】
次に電解処理装置の別の形態について説明する。
この形態は上記電解処理法のうち汚泥成分を分離させる電気分解工程に対応した装置である。
この装置の実施形態は、図１０に示すように、電解槽１７に一方に入水口１１を他方に中層部に開口させた出水口９ａを備え、底部には沈殿物排出口２３を有し、上部には蓋２４をした浮上物汲み取り口を設ける。
そして、図１５に示すように、汚水中の汚泥分を比重差による沈殿分離及び気泡付着物の浮上分離させて浮上物は浮上物汲み取り口から汲み取り、沈殿物は沈殿物排出口２３から抜き取れるようにしたものである。
【００３４】
次に電解処理装置のさらに別の形態について説明する。
その実施形態は、上記形態の電気分解装置の部分を、管内に板面を汚水の流路が妨害されないように対向させ直流電源に接続した正負の電極板を対設させた構造に替えたものである。
その構造は、図１２に示すように、管状の電気分解装置１を用い、管１５の一方に入水口１１ｂ及び受水口８ａを備え、他方に出水口９ａを有する。
そして、その管１５の中に板面を汚水Ｗの流路が妨害されないように対向させ直流電源１４に接続した正負の電極板１６ａ、１６ｂを対設する。
そして、図７に示すように、その管１５による電気分解装置１の吸引口９ａと前記気泡処理装置の入水口９ｂを、該気泡処理装置の出水口１０ａと前記反応槽の入水口１０ｂを、該反応槽の出水口１１ａと前記電気分解装置１に設けた入水口１１ｂを、それぞれ移送管９、１０、１１で接続し、その移送管９、１０、１１の設けたポンプ５で汚水を移送できるようにした返送装置４を備える。
この場合では、電解気泡は全て次の気泡処理装置２に送られる。
【００３５】
また、それとは別の実施形態は、図８及び図９に示すように、上記汚水の電解処理装置に対して、処理された汚水を排出するための排水装置７で微生物を用いた曝気槽による微生物学的汚水処理装置１９を連設したものである。
こうすることにより、処理された汚水がＣＯＤ濃度よりもＢＯＤ濃度が高い値になる場合、循環工程中の工程から、微生物によってその汚水中の汚泥分を分解する微生物学汚水的処理装置１９へ導くと、高い濃度のＢＯＤ値が下がり、さらに浄化が進む。
【００３６】
なお、本発明の有効性を見るために各種試験を行った。
そして、それらの試験した各種汚水の処理において、大幅な汚泥減量効果が確認され、さらにその処理に伴う、滅菌性能や有害化学物質の分解無害化などの効果も確認できた。
その試験の内容は以下の試験例１〜６の通りである。
【００３７】
（試験例１）
塗料工場の有機溶剤系洗浄剤の排水を採取してその処理試験を行い、ＢＯＤ値とＣＯＤ値の測定を行った。
その結果は次のようであった。
原水（ｍｇ／ｌ）      ５時間処理水（ｍｇ／ｌ）
ＢＯＤ値            ４４０                  ４８００
ＣＯＤ値          １３００                    ５９０
（ＢＯＤ値の計量方法はＪＩＳ−Ｋ０１０２−２１による）
（ＣＯＤ値の計量方法はＪＩＳ−Ｋ０１０２−１７による）
上記の結果にはＣＯＤ値が１３００から５９０と半減したが、ＢＯＤ値は逆に４４０から４８００と大幅に増加した。
これは、酸化により分解が行われたものである。
このようにＢＯＤ値がＣＯＤ値よりも大きくなると、微生物による分解処理が可能になるので、排出工程で排出する汚水を微生物による汚水処理工程へ導くことによりさらに汚泥分の減量が行える。
【００３８】
（試験例２）
プールの汚水の浄化処理を試みた。
プールの水ではレジオネラ菌や大腸菌の繁殖を防止するために塩素殺菌しているが、従来の塩素殺菌による処理では、独特の塩素臭が発生するとともに、その塩素が目の充血や、アトピー性皮膚炎の悪化の原因となっていた。
そこで、本発明の汚水の電解処理装置を用いて、処理を行った試験では、１０日間の稼動により一般細菌の数は１／３０に、また大腸菌数では１／７０に減少した。
目視でもプールの水はこれまでよりも極めて透明度が高くなり清浄な状態になったことが確認できた。
【００３９】
（試験例３）
また、養魚場に本発明の汚水の電解処理装置を設置して浄化試験した。その結果は以下のようであった。
処理前    バクテリア残存菌数      ７００００個／１００ｍｌ
処理後    バクテリア残存菌数              ０個／１００ｍｌ
処理前    溶存酸素濃度                          １ｐｐｍ
処理後    溶存酸素濃度                  １０〜１３ｐｐｍ
処理前    アンモニア濃度                  ５２    ｐｐｍ
処理後    アンモニア濃度                    ５．０ｐｐｍ
処理後の水の中には魚に悪影響を及ぼすバクテリアがいなくなり、酸欠を引き起こすおそれのあるアオコの発生もなくなった。さらにアンモニア濃度も大幅に減少し悪臭が消え  た。
このように、養魚場に本発明を用いることにより、水環境の悪化原因となっている化学薬品や抗生物質を全く使用せずに養殖に最も怖い伝染病の原因菌が除去され、場内の水を養殖魚にとって好ましい水質環境に改善できた。
【００４０】
（試験例４）
また、船のバラスト水の処理を試みた。
船舶輸送では、往復で積荷の重量に差がある場合、船体をバランスよく安定させるためにバラスト水を積み込むことが行われている。
荷物を積み込む際に、積んでおいたバラスト水は積荷に見合う量だけその港で放出されることになる。
世界各地の港で積まれたバラスト水にはその港に生息する水生生物やプランクトンや雑菌あるいは化学物質などを含み、そのバラスト水が大量に移動して世界各地の港に放出されることにより、現地の生態系に影響を及ぼし、水産業への悪影響が懸念されている。
国際海事機関では年間１２０億トンのバラスト水が地球規模で移動していると推定している。
そこで、本発明の装置で船のバラスト水の処理を試み、大きさ１０μｍ程度のプランクトンを１ｍｌあたりで調べたところ以下のようであった。
処理前    ２８０００細胞／ｍｌ
処理後    ６０〜７０細胞／ｍｌ
そして、殺菌を調べたら死滅していた。
バラスト水として使用される海水は、塩分を含み電気分解に適しているので本発明を効果的に利用することができ、各地の海水生態系の保持に大いに役立てることができると思われる。
【００４１】
（試験例５）
また、クリーニング工場から排出される化学物質を含む排水の浄化処理を試みた。
クリーニング排水は洗浄剤として用いられるトリクロロエチレンやテトラクロロエチレンなど有毒な有機化合物を含んでいる。
１リットル当たり約４０分処理したのが以下の処理後の数値である。
処理前    トリクロロエチレン濃度          ６ｐｐｍ
処理後    トリクロロエチレン濃度      ０．１ｐｐｍ
これまでは有機化合物を活性炭などで吸着処理していたが、本発明では有機化合物が水と二酸化炭素に分解処理され無害化され、洗浄排水による環境悪化を防止することができるようになる。
【００４２】
（試験例６）
また、寒冷地における浄化処理を試みた。
通常北海道などの寒冷地での生物酸化処理法では、低温度により処理能力の低下が起こり、冬場では処理しきれない余剰汚泥が多く発生する。
そこで、本発明の汚水の電解処理装置を設置して浄化試験をしたところ、低温であってもその影響を受けずに浄化処理でき、発生する汚泥量を従来の装置にとる場合よりも約１／１０にまで減少させることができた。
例えば、１０ｍ3／口流入のＢＯＤ濃度が８０００ｐｐｍの汚水を１００ｐｐｍ以下にするには、低温下では曝気槽の容積は２７０ｍ3〜４００ｍ3必要で、生物処理する滞留時間は約１ヶ月以上となるが、本発明の装置では生物処理ではないので低温下でも１０ｍ3〜３０ｍ3の曝気槽の容積で同等の処理を行う能力がある。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の汚水処理法は、生活廃水、食品工場廃水、化学工場廃水、ホテル、事務所ビルなどで発生する各種汚水の処理に利用できる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の汚水の電解処理法の工程図である。
【図２】別形態の汚水の電解処理法の工程図である。
【図３】また別形態の汚水の電解処理法の工程図である。
【図４】さらに別形態の汚水の電解処理法の工程図である。
【図５】さらにまた別形態の汚水の電解処理法の工程図である。
【図６】汚水の電気分解装置の平面図である。
【図７】また別形態の汚水の電気分解装置の平面図である。
【図８】さらに別形態の汚水の電気分解装置の平面図である。
【図９】さらにまた別形態の汚水の電気分解装置の平面図である。
【図１０】またさらに別形態の汚水の電気分解装置の平面図である。
【図１１】電気分解装置の縦断側面図である。
【図１２】管状の電気分解装置の縦断側面図である。
【図１３】用いる気泡処理装置の模式的縦断側面図である。
【図１４】用いる反応槽内の模式的縦断側面図である。
【図１５】用いる電解槽内の模式的縦断側面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    電気分解装置
２    気泡処理装置
３    反応装置
４    返送装置
５    ポンプ
６    電気分解部
７    排出装置
７ａ  排水口
８    送水管
８ａ  送水管の取入口
９    移送管
９ａ  移送管の入水口
９ｂ  移送管の出水口
１０    移送管
１０ａ  移送管の入水口
１０ｂ  移送管の出水口
１１    移送管
１１ａ  移送管の入水口
１１ｂ  移送管の出水口
１２ａ  電極板
１２ｂ  電極板
１３    支持台
１４    電源
１５    管
１６ａ  電極板
１６ｂ  電極板
１７    電解槽
１８    反応槽
１９    微生物学的汚水処理装置
２０    汚泥抜取り管
２１    排除口
２２    蓋
２３    汚泥抜取り管
２４    蓋
Ｋ    気泡
Ｗ    汚水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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