(57)【要約】【課題】夾雑物やスカムの電極側面や電極間への蓄積を防止し、長期間の安定した運転と維持管理を容易にすることができる電解処理槽を提供すること。【解決手段】相反する各電極２２ａ、２２ｂの中心部にそれぞれ回転軸２３ａ、２３ｂを設け、駆動装置２１ａ、２１ｂにより各回転軸２３ａ、２３ｂを中心に電極板２２ａ、２２ｂを回転させるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源の相反する極の電極板により液状物の電気分解を行う電解処理槽において、少なくとも一方の電極の中心部に回転軸を設け、駆動装置により該回転軸を中心に電極板を回転させるようにしたことを特徴とする電解処理槽。
【請求項２】
電極板を複数組設けて、各電極の中心部に回転軸を設けるとともに、隣接する回転軸の電極板間で電気分解を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の電解処理槽。
【請求項３】
前記電極板を円形にしたことを特徴とする請求項１又は２記載の電解処理槽。
【請求項４】
複数枚の電極板を回転軸に軸方向に並設したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の電解処理槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥等の電解処理槽に関し、特に、夾雑物やスカムの電極側面や電極間への蓄積を防止し、長期間の安定した運転と維持管理を容易にすることができる電解処理槽に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記の特許文献１〜７には、下水等の排水処理を行う施設で発生する余剰汚泥の減量化、液状物中の微生物殺菌、リンや窒素除去、脱水処理前の汚泥の調質等に使用できる電解処理槽が提案されている。
これらの電解処理槽は、いずれも、攪拌機が槽内に配設されるとともに、複数枚の矩形の電極板が槽内に固定されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−１５０１８３号公報
【特許文献２】特開平０９−１５０１８６号公報
【特許文献３】特開２００３−０８０２９６号公報
【特許文献４】特公平０７−１１５０３９号公報
【特許文献５】特公平０７−０３８９９８号公報
【特許文献６】特公平０６−１０４２４０号公報
【特許文献７】特許３４２３３８６号公報
【０００４】
ところで、余剰汚泥中の微生物の殺菌に電解処理槽を用いる場合は、毛髪や厨芥片などが電極側部に付着したり、電極板間に蓄積したりすることが多い。
また、水の電気分解により酸素や水素ガスが発生するが、汚泥の混在する溶液では清水に比べて粘度が大きいことから、発生したガスが安定化した壊れにくい気泡となって浮上し、頑強なスカムとして反応容器の水面にや電極間に蓄積するという問題がある。
水素は引火性、爆発性があるため、大量に蓄積すると非常に危険であり、さらに、スカムが電解槽の水面に滞留すると、被処理汚泥の流動性が悪化して電極板間の水面下に汚泥塊が蓄積し、汚泥微生物と生成した次亜塩素酸や次亜塩素酸イオンとの接触効率が低下し、電解効率、すなわち殺菌効果が悪化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の電解処理槽が有する問題点に鑑み、夾雑物やスカムの電極側面や電極間への蓄積を防止し、長期間の安定した運転と維持管理を容易にすることができる電解処理槽を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の電解処理槽は、直流電源の相反する極の電極板により液状物の電気分解を行う電解処理槽において、少なくとも一方の電極の中心部に回転軸を設け、駆動装置により該回転軸を中心に電極板を回転させるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
この場合において、電極板を複数組設けて、各電極の中心部に回転軸を設けるとともに、隣接する回転軸の電極板間で電気分解を行うようにすることができる。
【０００８】
また、前記電極板を円形にすることができる。
【０００９】
また、複数枚の電極板を回転軸に軸方向に並設することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電解処理槽によれば、直流電源の相反する極の電極板により液状物の電気分解を行う電解処理槽において、少なくとも一方の電極の中心部に回転軸を設け、駆動装置により該回転軸を中心に電極板を回転させることから、回転する電極板の遠心力により、電極板付近の液状物を電極板の外周方向へ移動させることができ、これにより、電極板に対する夾雑物やスカムの付着を防止するとともに、液状物の攪拌を行って、槽内を攪拌するための攪拌機の設置を不要とすることができる。
【００１１】
この場合において、電極板を複数組設けて、各電極の中心部に回転軸を設けるとともに、隣接する回転軸の電極板間で電気分解を行うようにすることにより、電解面積を増加させ、効率的な電解効果を得ることができる。
【００１２】
また、前記電極板を円形にすることにより、安全性を保ちながら夾雑物やスカム等の付着を防止することができる。
【００１３】
また、複数枚の電極板を回転軸に軸方向に並設することにより、電解面積を増加させ、効率的な電解効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の電解処理槽の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図２に、一般的な水処理システムに本発明の電解処理槽を加えたフローチャートを示す。
汚水Ａは、生物反応槽４で汚泥によって生物処理され、汚泥と処理液との混合液Ｂとなって最終沈殿池５に流入し、固液分離がなされて、処理水Ｃが放流される。
一方、固液分離された汚泥の大部分は、通常、返送汚泥Ｄとして生物反応槽４に移送され、再び生物処理に供されるが、一部の汚泥は余剰汚泥Ｅとして、さらに濃縮を行った後、濃縮汚泥の形でバキューム排出したり、濃縮汚泥を脱水して脱水ケーキの状態で搬出している。
そのため、多量の汚泥を最終処分しなければならないが、本発明では、余剰汚泥を電解処理槽１に送り、ここで添加した塩化ナトリウムＧと電気分解の作用により汚泥微生物を殺菌した後、処理汚泥Ｆとして生物反応槽４に返送し、活性汚泥の作用で殺菌した汚泥を液状化し、さらに生物分解させるようにしている。
このように、電解処理槽１にて余剰汚泥の微生物を殺菌し、処理汚泥Ｆとして生物反応槽４に返送することにより、汚水Ａや返送汚泥Ｄは、生物反応槽４で水、炭酸ガス、熱などに分解できることにより、汚泥の減容化を図ることができる。
【００１６】
図１に、本発明の電解処理槽の一実施例を示す。
この電解処理槽１は、直流電源の相反する極の電極板２２ａ、２２ｂにより余剰汚泥の電気分解を行うものであり、相反する各電極２２ａ、２２ｂの中心部にそれぞれ回転軸（回転給電軸）２３ａ、２３ｂを設け、駆動装置２１ａ、２１ｂにより各回転軸２３ａ、２３ｂを中心に電極板２２ａ、２２ｂを回転させるようにしている。
そして、複数枚の円形の電極板２２ａ、２２ｂを回転軸２３ａ、２３ｂに軸方向に並設し、一方の回転軸２３ａの電極板２２ａの間に、他方の回転軸２３ｂの電極板２２ｂが非接触で位置するように設けている。
【００１７】
電解処理槽１には、塩化ナトリウムＧを添加した余剰汚泥Ｅが流入し、この電解処理槽１で電解装置２により殺菌処理された処理汚泥Ｆは生物反応槽４へ返送される。
電解装置２は、駆動装置２１ａ、２１ｂ、電極板２２ａ、２２ｂ、回転給電軸２３ａ、２３ｂ、電源装置２４、電源ケーブル２５、給電ブラシ２６ａ、２６ｂ、絶縁フランジ２７ａ、２７ｂで構成されている。
また、電極板２２ａ同士の間と、電極板２２ｂ同士の間には、くし歯状のスクレーパ３が設置されている。
【００１８】
次に、汚泥減量化処理にこの電解処理槽を用いた場合の作用を説明する。
余剰汚泥Ｅに塩化ナトリウムＧを添加し、電解処理槽１に送泥する。塩化ナトリウムＧの添加及び混合は、電解処理槽１内で行ってもよいが、電解処理槽１に流入する前に添加するのが望ましい。
電解処理槽１に流入した余剰汚泥Ｅには、塩化ナトリウムＧが溶解して塩素イオンが含まれるため、電解処理槽２の電極板２２ａ、２２ｂ間で、次亜塩素酸が発生し、余剰汚泥Ｅの構成微生物が殺菌される。電極板２２ａ、２２ｂの形状は、特にこだわることはないが、夾雑物やスカム等の付着防止、安全性といった観点から円形が望ましい。
【００１９】
電解装置の電解効果は、電解装置の電極板間でのみで生じるため、電極板間に電解処理がされていない電解未処理の汚泥を常に流入させる必要がある。
この電極板間に常時汚泥を流入させるために、従来では強力な攪拌装置を電解処理槽の槽内に設置していたが、本実施例の電解処理槽では、電極板２２ａ、２２ｂ自体が駆動装置２１ａ、２１ｂにより回転するため、電解処理槽１内に攪拌機を設置する必要はない。
【００２０】
電極板２２ａ、２２ｂへの給電は、給電ブラシ２６ａ、２６ｂにより、回転給電軸２３ａ、２３ｂに直接給電されることによりその目的が達せられるが、給電されている回転給電軸２３ａ、２３ｂと、駆動装置２１ａ、２１ｂは絶縁フランジ２７ａ、２７ｂで絶縁されている。
電極板２２ａ、２２ｂ側と駆動装置２１ａ、２１ｂ側の間に設けられた絶縁フランジ２７ａ、２７ｂ間にはネオプレンゴム又は樹脂といった絶縁性の高い素材を挟み、また、フランジの接続には樹脂等の絶縁性の高い素材でできたボルト・ナットを用いるのが簡便であるが、駆動装置２１ａ、２１ｂと給電された回転給電軸２３ａ、２３ｂとの絶縁目的を達成できる手法であればその方法は特にこだわらない。
【００２１】
陰極又は陽極に帯電した電極板２２ａ、２２ｂは、その電解効果を高めるために、複数枚並列に並べることが好ましく、その電極板２２ａ、２２ｂの設置枚数（面積）は、処理する余剰汚泥量、濃度、処理時間などにより決定する。
電解効果は、陰極・陽極の２極の電極板２２ａ、２２ｂ間で生じるが、この電極板２２ａ、２２ｂ間に毛髪等の繊維状夾雑物や、厨芥片等の夾雑物が付着したり、電極板２２ａ、２２ｂ間で水が電気分解して発生した水素及び酸素ガス主体の微細な気泡由来のスカムが発生して、電極板２２ａ、２２ｂ側面に付着して蓄積すると、電解効果は著しく低下する。
しかし、本実施例の電解処理槽１では、電極板２２ａ、２２ｂの回転による遠心力によって、電極板２２ａ、２２ｂの外周方向にこれらの夾雑物やスカムが発散され、電解効果の低下を防止することが可能となる。
また、電極板２２ａ同士の間及び電極板２２ｂ同士の間に、絶縁性の高いゴム又は樹脂等の素材でできたくし歯状のスクレーパ３を設置し、電極板２２ａ、２２ｂの回転力を用い、電極板２２ａ間及び電極板２２ｂ間への蓄積物除去も行うことも可能である。
【００２２】
なお、図１では、２本の回転軸２３ａ、２３ｂで電極板２２ａ、２２ｂを支持構成しているが、さらに多くの回転軸からなる電極板を設置し、電解処理を行うことも可能である。
具体的には、陰極と陽極で１組となる電極板を複数組設け、各電極の中心部に回転軸を設けるとともに、隣接する回転軸の電極板間で電気分解を行うようにする。
【００２３】
また、図１では、駆動装置２１ａ、２１ｂは、１軸に１台づつ設置されているが、駆動装置１台でベルトやチェーンを用い、複数の回転軸を同時に回転させながら電解処理することも可能である。
さらに、図示省略するが、回転軸を１軸のみとして中央に配設し、回転する一方の電極板に対し、スクレーパ３の位置に固定式の他方の電極板を配設することも可能である。
【００２４】
以上、本発明の電解処理槽について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
下水等の夾雑物や汚泥等を含有する施設で発生する余剰汚泥を減量化することを目的として電解装置を用いた場合、夾雑物やスカムが電極板間へ蓄積したり、側部へ付着することにより、短時間で電解効果、すなわち、殺菌効果が低下並びに維持管理に多大な労力を要していたが、本発明の電解処理槽は、これらの問題を解消し、長期間安定した電解処理槽の殺菌効果の持続を可能とし、かつ、維持管理を容易にするという特性を有していることから、電解装置を用いた液状物の殺菌のほか、リンや窒素や他の有害物質の除去、脱水処理前の汚泥の調質に用いることができ、特に、下水等の有機性の汚水を生物処理する施設等において汚泥を減量化する工程で好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の電解処理槽の一実施例を示す断面図である。
【図２】同電解処理槽を用いた汚泥処理システムを示すフロー図である。
【符号の説明】
【００２７】
Ａ    汚水
Ｂ    混合液
Ｃ    処理水
Ｄ    返送汚泥
Ｅ    余剰汚泥
Ｆ    処理汚泥
Ｇ    塩化ナトリウム
１    電解処理槽
２    電解装置
２１ａ、２１ｂ  駆動装置
２２ａ、２２ｂ  電極板
２３ａ、２３ｂ  回転給電軸
２４  電源装置
２５  電源ケーブル
２６ａ、２６ｂ  給電ブラシ
２７ａ、２７ｂ  絶縁フランジ
３    スクレーパ
４    生物反応槽
５    最終沈殿地
【図１】
2005238052.tif 000003
【図２】
2005238052.tif 000004