(57)【要約】【課題】  排水を電気分解し、陽極板上に発生する酸素そして陰極板上に発生する水素を用いて排水中の窒素化合物を酸化還元し窒素ガスにして除去すると共に、リン化合物をも除去する。【解決手段】  電気分解槽（６）内を隔離板（９）を用いて陽極槽（７）と陰極槽（８）とに２分割し、下部の連通部（１０）で連通する。その上で、前記陽極槽（７）内に陽極板（１２）そして前記陰極槽（８）内に陰極板（１３）を各々数枚から数十枚連結して設置する。そして前記陽極槽（７）の上部に酸素回収部（１４）、前記陰極槽（８）の上部に水素回収部（１５）を設置し密閉状態にした上で前記酸素回収部（１４）及び前記水素回収部（１５）で回収した酸素と水素を排水中に注入する。さらに、前記陽極板（１２）及び前記陰極板（１３）をアルミニウム製にした上、排水を前記電気分解槽（６）内に導水し連続的に電気分解する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気分解槽（６）内を隔離板（９）で陽極槽（７）と陰極槽（８）とに２分割し、下部の連通部（１０）で連通した上で前記陽極槽（７）内に陽極板（１２）、そして前記陰極槽（８）内に陰極板（１３）を各々数枚から数十枚連結配置し前記陽極板（１２）を陽極（１６）に、前記陰極板（１３）を陰極（１７）に接続した上、さらに前記陽極槽（７）及び前記陰極槽（８）の上部に各々酸素回収部（１４）、そして水素回収部（１５）を固定設置し密閉状態にした構造の電気分解装置で構成されている排水中の窒素及びリンの除去法。
【請求項２】
排水を前記電気分解槽（６）内に導水し、連続的に電気分解を行い前記陽極板（１２）上に発生した酸素を前記酸素回収部（１４）で回収した上、配管（３０）及びエゼクター（２）、そして原水ポンプ（１）を介して混合圧力タンク（３）内で排水と混合攪拌し、当該排水中の有機物及び窒素化合物を酸化又は硝化することを特徴とする前記請求項１記載の電気分解装置からなる排水中の窒素及びリンの除去法。
【請求項３】
電気分解により前記陰極板（１３）上に発生した水素を前記水素回収部（１５）で回収した上、配管（２９）を介して導水部（１１）内に注入し当該排水中の残存溶存酸素と反応させ、当該排水中の溶存酸素を除去した上で当該排水を前記陰極槽（８）の上部に導水し、電気分解により前記陰極板（１３）上に発生した水素を還元剤にして当該排水中の硝酸性窒素を還元し窒素ガスに分解することを特徴とする前記請求項１記載の電気分解装置からなる排水中の窒素及びリンの除去法。
【請求項４】
前記陽極板（１２）及び前記陰極板（１３）をアルミニウム製にした上で、リン化合物を含む前期排水を前期連通部（１０）を通して前期陽極槽（７）の下部に導水し、電気分解によって前記陽極板（１２）上に発生した酸素及び陽極板アルミニウムと当該排水中のリン化合物とを反応させ、当該排水中のリンを除去することを特徴とする前記請求項１記載の電気分解装置からなる排水中の窒素及びリンの除去法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は排水を電気分解し、発生する酸素及び水素を用いて排水中の有機物及び窒素化合物（アンモニア態窒素、亜硝酸性窒素、硝酸性窒素等）、そしてリン化合物を酸化又は還元し除去する電気分解に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】  従来の排水中の窒素化合物の除去には、ゼオライト等を利用した吸着法、そして生物処理による生物学的脱窒素法、さらに逆浸透（Ｒ．Ｏ）膜や中空膜等を利用した膜処理法がある。
又、リン化合物の除去には、アルミニウムやカルシウムそして鉄等を主成分にした凝集剤を添加し凝集懸濁化して除去するものがある。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  生物学的脱窒素法は硝化工程において多量の酸素を必要とし、さらに脱窒素工程においてもメタノール等の還元助剤を添加するなど必ずしも工程及び工程操作が簡素とは言い難く、そして処理面積が大きく付帯設備を含め処理設備が大規模になるという問題点がある。
又、ゼオライト吸着法ではアンモニア態窒素のみを選択的に吸着除去し、他の窒素化合物は除去出来ないという問題点がある。
さらに逆浸透（Ｒ．Ｏ）（Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｏｓｍｏｓｉｓ）膜や中空膜を利用した膜処理法はただ単に排水中の窒素化合物を漉し取るのみで実質的な除去ではなく二次処理問題や膜の交換等の維持管理費が高くなる等の問題点がある。
そしてリン化合物の除去には凝集剤等を添加して除去するため、付帯設備が複雑になり、さらにはスラッジ（汚泥）が多く発生する問題点がある。
【０００４】  そこで本発明は、排水を電気分解し発生する酸素及び水素を用いて排水中の窒素化合物及びリン化合物を酸化そして還元し排水中の窒素及びリンを効率よく除去することを目的とした上で、さらに運転操作が容易でしかも維持管理費の安い簡素な処理システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  前目的を達成するため、まず電気分解槽内を隔離板を用いて陽極槽と陰極槽とに２分割し下部で連通した上で、陽極槽内に陽極板そして陰極槽内に陰極板を各々数枚から数十枚連結し配置する。
さらに陽極槽の上部に酸素回収部、陰極槽の上部に水素回収部を各々設置し密閉状態にする。
そして電気分解によって陽極板上に発生した酸素を、又陰極板上に発生した水素を各々酸素回収部及び水素回収部で回収し排水中に注入出来るようにする。
又、陽極板及び陰極板をアルミニウム製にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】  本発明の実施の形態を図１で示し説明する。
まず、実施に当たってアンモニア水及びリン酸を用いて排水を合成し下水の処理水質に近い水質にする。【０００７】  そして電気分解槽（６）内を隔離板（９）で陽極槽（７）と陰極槽（８）とに２分割し、下部の連通部（１０）で連通した上、前記陽極槽（７）内に陽極板（１２）、前記陰極槽（８）内に陰極板（１３）を各々４枚連結して設置し前記陽極板（１２）を陽極（１６）にそして前記陰極板（１３）を陰極（１７）に接続する。
なお、電気分解槽（６）及び隔離板（９）は非電導性物質で作る。【０００８】  その上で前記陽極槽（７）及び前記陰極槽（８）内を満水にして連続的に電気分解を行い、前記陽極板（１２）上に酸素、そして前記陰極板（１３）上に水素を発生させる。【０００９】  次に前記合成排水を原水ポンプ（１）を介して混合圧力タンク（３）内に圧送する。
同時に電気分解によって前記陽極板（１２）上に発生した酸素を酸素回収部（１４）で回収しエゼクター（２）を介して前記混合圧力タンク（３）内に圧送し、前記排水と混合攪拌した上、２０〜３０分間滞留させ当該排水中のアンモニア態窒素を硝酸性窒素に硝化する。【００１０】  そして前記排水を圧力調整弁（４）を介して圧力調整した後、気液分離器（５）内に導水し、ここで排水と気相（主に溶解酸素と窒素ガス）とに分離し、気相（気体）は大気中に放出する。【００１１】  次に前記排水を配管（２４）を介して導水部（１１）に導水すると同時に、電気分解によって前記陰極板（１３）上に発生した水素を水素回収部（１５）そして配管（２９）を介して前記導水部（１１）に注入し、当該排水中の溶存酸素と反応させ除去する。【００１２】  その上で前記排水を前記導水部（１１）から前記陰極槽（８）の上部に導水し、電気分解によって前記陰極板（１３）上に発生した水素と当該排水中の硝酸性窒素とを反応させ、水素の還元作用によって当該硝酸性窒素を還元し窒素ガスに分解する。【００１３】そして、硝酸性窒素を除去した前記排水を連通部（１０）を通して前期陽極槽（７）の下部に導水し、電気分解によって前記陽極板（１２）上に発生した酸素と陽極板（１２）のアルミニウム、そしてリン酸イオンとを反応させリン酸アルミニウムのフロック（凝集塊）にする。【００１４】  その上で、前記リン酸アルミニウムフロックを含む排水を配管（２５）を介して加圧浮上槽（１８）内に導水し、前記リン酸アルミニウムフロックと処理水とを分離した上、処理水は配管（２６）を介して放流する。
一方、前記加圧浮上槽（１８）内で浮上分離したリン酸アルミニウムフロックはスラッジ（汚泥）として処分する。
【発明の効果】
【００１５】  本実施例における合成排水中のアンモニア態窒素濃度は２０，４ｐｐｍ、リン酸イオン濃度は６，８ｐｐｍであった。
又、電気分解における条件は、電圧５〜１０Ｖ、電流３０ｍＡ／Ｌで、電極板は長さ１２ｃｍ、横８ｃｍ、厚さ０．５ｃｍのアルミニウム板を使用した。
【００１６】  そして、本実施例における処理水中の全窒素濃度は１．１ｐｐｍで、リン酸イオン濃度は０．８ｐｐｍであった。
【００１７】  以上の結果から、本発明による除去法が他の除去法よりも効率よく排水中の窒素及びリンを除去でき、さらにリンの除去においては凝集剤添加法よりも発生スラッジが大幅に減少することがわかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の基本系統図
【図２】電気分解装置の縦断面図
【図３】電気分解装置の平面図（Ａ−Ａ）
【符号の説明】
１            原水ポンプ
２            エゼクター
３            混合圧力タンク
４            圧力調整弁
５            気液分離器
６            電気分解槽
７            陽極槽
８            陰極槽
９            隔離板
１０          連通部
１１          導水部
１２          陽極板
１３          陰極板
１４          酸素回収部
１５          水素回収部
１６          陽極
１７          陰極
１８          加圧浮上槽
１９          加圧ポンプ
２０          溶解タンク
２１〜３０    配管
３１〜３５    バルブ
３６          ドレーン
３７          架台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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