(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汚泥の電解処理装置を提供すること。【解決手段】反応容器１内に平行に配設した電極板２ａ、２ｂにより液状物の電気分解を行うようにした汚泥の電解処理装置において、電極板を電極板を含む面内で移動させる駆動手段３を設け、一方の電極板２ａをこの電極板２ａを含む面内で移動するように配設し、他方の電極板２ｂを一方の電極板２ａと対向して所定間隔をもって移動面を覆うように配設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応容器内に平行に配設した電極板により液状物の電気分解を行うようにした汚泥の電解処理方法において、電極板と該電極板間に存在する水との間に電極板と平行な面内での相対的な変位を与える駆動手段を設け、電極板と該電極板間に存在する水とを相対的に移動させるようにしたことを特徴とする汚泥の電解処理方法。
【請求項２】
反応容器内に平行に配設した電極板により液状物の電気分解を行うようにした汚泥の電解処理装置において、電極板を該電極板を含む面内で移動させる駆動手段を設け、一方の電極板を該電極板を含む面内で移動するように配設し、他方の電極板を前記一方の電極板と対向して所定間隔をもって移動面を覆うように配設したことを特徴とする汚泥の電解処理装置。
【請求項３】
反応容器内に平行に配設した電極板により液状物の電気分解を行うようにした汚泥の電解処理装置において、電極板を該電極板を含む面内で移動させる駆動手段を設け、すべての電極板を該電極板を含む面内で移動するように配設し、電極板同士が対向して所定間隔をもって移動面を覆うように配設したことを特徴とする汚泥の電解処理装置。
【請求項４】
反応容器内に平行に配設した電極板により液状物の電気分解を行うようにした汚泥の電解処理装置において、電極板を固定して配設し、反応容器を電極板と平行な面内で移動させる駆動手段を設けたことを特徴とする汚泥の電解処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚水の生物処理に伴う余剰汚泥の処理に適用し得る汚泥の電解処理方法及びその装置に関し、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汚泥の電解処理方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３に、一般的な水処理システムに汚泥の電解処理装置を加えたフローチャートを示す。
汚水Ａは、生物反応槽４で活性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、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、通常は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なければならない。
そのため、多量の汚泥を最終処分しなければならないことから、本実施例においては、余剰汚泥を電解処理装置６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。
このように、電解処理装置６にて余剰汚泥の微生物を殺菌し、生物反応槽４で水や炭酸ガス、熱などに分解することにより、汚泥の減容化を図ることができる。
【０００３】
従来の汚泥の電解処理装置として、排水処理の際に発生する余剰汚泥に対し、塩化物の存在下で電解処理を行い、生成した塩素分子又は次亜塩素酸イオンを用いて汚泥微生物を殺菌するとともに、該処理汚泥を水処理系に返送して汚泥を減容化するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このように、余剰汚泥と塩化物の混合液を電解処理すると、生成した塩素分子や次亜塩素酸イオンを即座に利用することができ、また、未反応な塩化物が残存しても、再度、電解処理に供することができるため、汚泥を直接電解処理することが効果的である。
【０００４】
しかしながら、汚泥を直接電解処理すると、水の電気分解と同様、酸素や水素ガスが発生するのは周知のとおりであるが、図４に示すように、電解液が汚泥の混在する溶液（被処理汚泥ａ）の場合、清水に比べて粘度が大きく、発生したガスは安定化した壊れにくい気泡となって浮上し、スカムｂとして反応容器１の水面に蓄積する。
酸素や水素は引火性、爆発性のあるガスであり、大量に蓄積すると非常に危険である。さらに、スカムが反応容器１の水面に滞留した場合、被処理汚泥の流動性が悪化して電極板２間の水面下に汚泥塊ｃ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、殺菌効果が低下するという問題があった。
【特許文献１】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】
【０００５】
本発明は、上記従来の汚泥の電解処理装置の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汚泥の電解処理方法及びその装置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、本発明の汚泥の電解処理方法は、反応容器内に平行に配設した電極板により液状物の電気分解を行うようにした汚泥の電解処理方法において、電極板と該電極板間に存在する水との間に電極板と平行な面内での相対的な変位を与える駆動手段を設け、電極板と該電極板間に存在する水とを相対的に移動させるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
また、上記汚泥の電解処理方法を実施する本発明の汚泥の電解処理装置は、反応容器内に平行に配設した電極板により液状物の電気分解を行うようにした汚泥の電解処理装置において、電極板を該電極板を含む面内で移動させる駆動手段を設け、一方の電極板を該電極板を含む面内で移動するように配設し、他方の電極板を前記一方の電極板と対向して所定間隔をもって移動面を覆うように配設したり、反応容器内に平行に配設した電極板により液状物の電気分解を行うようにした汚泥の電解処理装置において、電極板を該電極板を含む面内で移動させる駆動手段を設け、すべての電極板を該電極板を含む面内で移動するように配設し、電極板同士が対向して所定間隔をもって移動面を覆うように配設したり、反応容器内に平行に配設した電極板により液状物の電気分解を行うようにした汚泥の電解処理装置において、電極板を固定して配設し、反応容器を電極板と平行な面内で移動させる駆動手段を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の汚泥の電解処理方法によれば、反応容器内に平行に配設した電極板により液状物の電気分解を行うようにした汚泥の電解処理装置において、電極板と該電極板間に存在する水との間に電極板と平行な面内での相対的な変位を与える駆動手段を設け、電極板と該電極板間に存在する水とを相対的に移動させるようにしているので、電極板と該電極板間に存在する水との相対的な移動により、電極板間に水流及びこの水流によるせん断力を生じさせ、スカムが電極板に付着するのを防止することができ、さらに、発生したスカムは電極板の移動により電極板間から外に排出され、処理汚泥とともに排出口から流出して、反応容器内での蓄積を防止することができる。
また、電極板間に生じる水流及びこの水流によるせん断力により、電解処理により発生した次亜塩素酸や次亜塩素酸イオン等と、汚泥微生物とを均一かつ効率よく接触させて、殺菌効率を向上させることができる。
【０００９】
また、上記汚泥の電解処理方法を実施する本発明の汚泥の電解処理装置によれば、汚泥の性状や設備に合わせて、装置構造を適宜選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の汚泥の電解処理方法及びその装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１に、本発明の汚泥の電解処理装置の一実施例を示す。
この汚泥の電解処理装置は、反応容器１内に平行に配設した電極板２ａ、２ｂにより液状物の電気分解を行うもので、電極板を電極板を含む面内で移動させる駆動手段３を設け、一方の電極板２ａをこの電極板２ａを含む面内で移動するように配設し、他方の電極板２ｂを一方の電極板２ａと対向して所定間隔をもって移動面を覆うように、すなわち、電極板２ａの移動範囲をカーバーするように（カーバーする大きさのものを）配設するようにしている。
【００１２】
反応容器１は、水処理系で発生した余剰汚泥Ｅを受水し、所定の滞留時間を経た後、処理液Ｆを排出口１１からオーバーフローさせる構造となっている。
この反応容器１に、正極と負極の電極板２ａ、２ｂを１組又は複数組配設するが、その形状は、例えば、四角形として、一方の電極板２ａの取付部に駆動手段３を設けるようにしている。
【００１３】
駆動手段３は、電極板２ａを、この電極板２ａを含む面内で左右及び／又は上下方向に移動させて、電極板２ａ、２ｂとこの電極板２ａ、２ｂ間に存在する水との相対的な移動により、電極板２ａ、２ｂ間に水流及びこの水流によるせん断力を生じさせるものである。
この場合、固定側の電極板２ｂは、移動側の電極板２ａの移動範囲をカバーするように、電極板２ａより面積を大きく形成するようにしている。
【００１４】
なお、駆動手段３は、本実施例に示すように、電極板２ａのみに設けるほか、正極と負極の両方の電極板２ａ、２ｂに設けることもできる。
正極と負極の両方の電極板２ａ、２ｂに駆動手段３を設ける場合は、電極板２ａ、２ｂを同じ方向に移動させたり、それぞれ異なる方向に移動させることができ、特に、それぞれ異なる方向に移動させることにより、電極板２ａ、２ｂ間により大きな変位を生じさせ、電極板２ａ、２ｂ間により大きな水流及びこの水流によるせん断力を生じさせることができる。
【００１５】
また、電極板２ａ、２ｂを固定して配設し、反応容器１を電極板２ａ、２ｂと平行な面内で移動させるようにすることもできる。
【００１６】
一方、この汚泥の電解処理装置の運転は、余剰汚泥の濃度と量により異なるが、食塩水の添加等により、塩化物を含有した電解液の存在下で、所定の電圧、電流、反応時間で運転することができる。
電解処理においては、汚泥微生物を殺菌する次亜塩素酸や次亜塩素酸イオンを発生させるが、同時に水の電気分解により酸素と水素が発生する。
電気分解で生じる酸素や水素ガスは微細な気泡であり、粘性のある余剰汚泥中では安定した気泡となり、水上部に浮上して壊れず、酸素や水素ガスを放出することなく、スカムとして蓄積する。
酸素と水素が混在する系では、引火性や爆発性があり、大量に蓄積すると非常に危険であるため、速やかに排出する必要がある。
【００１７】
これに対し、本実施例の汚泥の電解処理装置は、駆動手段３によって電極板２ａを移動させることにより、電極板２ａ、２ｂ間に生じる水流及びこの水流によるせん断力により、スカムが電極板２ａ、２ｂに付着するのを防止することができ、さらに、発生したスカムは電極板２ａの移動により電極板２ａ、２ｂ間から外に排出され、処理汚泥とともに排出口１１から流出して、反応容器１内での蓄積を防止することができる。
そして、電極板２ａの移動に伴う水流により、電解処理により発生した次亜塩素酸や次亜塩素酸イオン等と、汚泥微生物とを均一かつ効率よく接触せしめて殺菌効率を向上させることができる。
また、一方の電極板２ｂを固定し、他方の電極板２ａをこの電極板２ａを含む面内で移動させるようにしたり、平行に配設した電極板２ａ、２ｂをこの電極板２ａ、２ｂを含む面内でそれぞれ移動させるようにしたり、電極板２ａ、２ｂを固定して配設し、反応容器１を電極板２ａ、２ｂと平行な面内で移動させるようにすることにより、スカムが容易に電極板２ａ、２ｂ間から排出されるとともに、電極板２ａ、２ｂ間に生じる水流及びこの水流によるせん断力により、電極板２ａ、２ｂ間に汚泥塊が堆積するのを防止することができる。
【００１８】
なお、電極板２ａの移動速度は、電極板２ａ、２ｂ間にスカム及び汚泥塊が堆積しない程度であればよく、毎分数回から数十回往復運動させるようにすることができる。
また、電極板２ａの移動は、図１に示す左右への往復運動以外にも、図２（ａ）に示すように、左右に移動しながら上下移動するジグザグ状に移動させたり、図２（ｂ）に示すように、左右の往路と復路で上下移動するような楕円状の円周運動等にすることも可能である。
【００１９】
以上、本発明の汚泥の電解処理方法及びその装置について、そ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、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】
【００２０】
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処理装置を用いた場合、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、本発明の電解処理方法及びその装置は、これらの問題を解消し、長期間安定した電解処理装置の運転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、電気分解による液状物の殺菌、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から発生した余剰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】
【００２１】
【図１】本発明の電解処理装置の一実施例を示し、（ａ）は断面側面図、（ｂ）は断面正面図である。
【図２】電極板の移動軌跡を示す図である。
【図３】電解処理装置を用いた汚泥処理システムを示すフロー図である。
【図４】従来の電解処理装置を示し、（ａ）は断面側面図、（ｂ）は断面正面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    反応容器
１１  排出口
２ａ  電極板（移動側）
２ｂ  電極板（固定側）
３    駆動手段
４    生物反応槽
５    最終沈殿池
６    電解処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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