(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水を収容する処理槽と、
該処理槽の一端部に形成される汚水流入口と、
該処理槽の他端部に形成される汚水流出口と、
該処理槽内に配設された一対の電極からなる複数の電極ユニットと、
該電極ユニットに電解電流を供給する電源と、
前記電極と電源を電気的に接続する電装部とを備え、
前記処理槽の幅方向の略全幅にわたって電極ユニットの支持部を形成するとともに、前記支持部近傍に、処理槽の幅方向の略全幅にわたって電装部の取付部を形成し、前記電装部を電極ユニットにそれぞれ対向する位置に配設することを特徴とする汚水処理装置用電解槽。
【請求項２】
前記電極ユニットは、処理する汚水量に応じて、少なくとも前記汚水流入口と汚水流出口とを結ぶ線上近傍に配置することを特徴とする請求項１に記載の汚水処理装置用電解槽。
【請求項３】
前記処理槽には、その長手方向に、前記電極ユニットが挿入装着される装着部を２つ形成するとともに、前記支持部及び取付部を各装着部に対応して形成し、前記電極ユニットは、処理する汚水量に応じて必要なユニット数を２分割して電極群を構成し、該電極群を、各装着部に汚水流入口と汚水流出口とを結ぶ線上近傍に対応するように配設することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の汚水処理装置用電解槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭排水または工場排水などを処理する汚水処理装置用電解槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の汚水処理装置、例えば工場等の事業場用排水や家庭用排水に含まれるリン化合物の除去を目的とした汚水処理装置としては、例えば、特開平3−89998号公報、特開平6−254584号公報、特開平10−192869号公報、特開平10−258283号公報、特開2000−176456号公報、特開2000−189977号公報等に記載されている電解溶出法が知られている。
【０００３】
この技術は、電極を用いた電解反応により、鉄イオンまたはアルミニウムイオン等の金属イオンを排水中に溶出させ、この金属イオンを排水中のリン酸イオンと反応させることにより不溶性の塩（例えば、ＦｅＰＯ4、Ｆｅ（ＯＨ）X（ＰＯ4）Y）として凝集沈殿させ、リンを除去処理しようとするものである。
【０００４】
このような汚水処理装置は、電解槽内に一対の電極板からなる電極ユニットを複数設置し、これらの電極に通電することにより電極から溶出する金属イオンをリン酸イオンと反応させて処理するものであるが、処理する汚水の量や汚水中のリン濃度によって、効率的にリンを除去するために必要となる電極の数が異なる。
【０００５】
例えば、リン濃度５mg/Ｌの場合、処理する汚水量が４０ｍ3であれば、電極ユニットが１６個必要であり、３０ｍ3であれば１２個、２０ｍ3であれば８個、１０ｍ3であれば４個必要であり、処理する汚水量に応じて、処理槽内に配設する電極ユニットの数を変える必要がある。
【０００６】
一方、汚水流入口及び汚水流出口を、処理槽の幅方向の中央部に各々形成した場合、汚水流入口から流入する汚水は、主に処理槽の中央部（即ち汚水流入口から汚水流出口を結ぶ線上）を流れ、汚水流入口から遠い位置、即ち処理槽の幅方向の端部近傍への汚水の流れは弱くなるため、処理槽内に電極ユニットを配設する場合には、より汚水の流れの多い位置、即ち処理槽の幅方向の端部よりも中央部に配設した方が、電極からの鉄イオンと汚水中のリン酸イオンとを効率的に結合させることができ、リン除去効率を向上できる。
【０００７】
例えば、電極ユニットが８個必要な場合には、処理槽の幅方向に８個配設するよりも、汚水流入口と汚水流出口とを結ぶ線上に４個ずつに分割して配設した方が、より効率的にリン除去を行え、また電極ユニットが４個必要な場合には、処理槽の幅方向に４個配設するよりも、汚水流入口と汚水流出口とを結ぶ線上に２個ずつに分割して配設した方が、より効率的にリン除去を行える。
【０００８】
従って、リン除去効率を向上するためには、処理する汚水量に対して必要となる電極ユニットの数に応じて、電極ユニットの配設位置を調整することが望ましい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、処理槽への電極ユニットの配設位置を処理槽の幅方向に調整可能とし、リン除去効率を向上できる汚水処理装置用電解槽を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、汚水を収容する処理槽と、該処理槽の一端部に形成される汚水流入口と、該処理槽の他端部に形成される汚水流出口と、該処理槽内に配設された一対の電極からなる複数の電極ユニットと、該電極ユニットに電解電流を供給する電源と、前記電極と電源を電気的に接続する電装部とを備え、前記処理槽の幅方向の略全幅にわたって電極ユニットの支持部を形成するとともに、前記支持部近傍に、処理槽の幅方向の略全幅にわたって電装部の取付部を形成し、前記電装部を電極ユニットにそれぞれ対向する位置に配設することを特徴とする。
【００１２】
前記電極ユニットは、処理する汚水量に応じて、少なくとも前記汚水流入口と汚水流出口とを結ぶ線上近傍に配置することが望ましい。
【００１３】
また、前記処理槽には、その長手方向に、前記電極ユニットが挿入装着される装着部を２つ形成し、前記電極ユニットは、処理する汚水量に応じて必要なユニット数を２分割して電極群を構成し、該電極群を、各装着部に汚水流入口と汚水流出口とを結ぶ線上近傍に対応するように配設するようにしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面に基づいて以下に詳述する。
【００１５】
まず、本実施の形態に係る汚水処理装置用電解槽の概略構成を説明する。電解槽の容器は、平面形状が略長方形を成す箱型の容器であり、所定の深さを持ったタンク本体１、２箇所の電極ユニットサービス口３１を設けた所定の高さを有する中蓋３、該中蓋３の電極ユニットサービス口３１を閉塞するための、比較的高さ寸法が小さい上蓋４から構成されている。
【００１６】
そして、中蓋３における上蓋４の下方部には、電極ユニット装着用の開口部３２を底面に有する凹部３３が形成されており、開口部３２の周辺部は電極ユニット５１の支持部材として機能している。
【００１７】
さらに、前記凹部３３から電極ユニット５１が挿入され、電極ユニット列５を構成しており、前記電極ユニット５１は、電極板５１ａの上面における長手方向（以下、単に電極板５１ａの長手方向という）がタンク本体１の長辺と同一方向であって、電極板５１ａの長手方向と直交する方向に一定の間隔を置いて列をなすように配置されている。
【００１８】
また、タンク本体１の短辺を成す側壁の上部には汚水流出口１１が設けられるとともに、前記中蓋３の、前記汚水流出口１１が設けられた側壁と対向する側壁上部に対応する位置に、電解槽内に汚水を流入させるように汚水流入口３５が設けられている。
【００１９】
次に、上記に説明した電解槽の各部についてより具体的に説明する。尚、図１乃至図１１は、処理する汚水量が４０ｍ3で、電極ユニット５１を１６個必要とする場合を示す。
【００２０】
タンク本体１は、汚水を流入させ電極から汚水中に金属イオンを溶出させるところであり、この処理に必要な高さ容積に形成されている。
【００２１】
そして、短辺を成す一側壁の上部に前述のように汚水流出口１１として配管が水平方向に導出するように設けられている。尚、この汚水流出口１１にはパッキン１１ａが設けられている。
【００２２】
この側壁の汚水流出口１１の下方には、底部がタンク本体１の中央部に位置するように傾斜する傾斜面部１２が形成されている。また、この傾斜面部１２に対向する側壁にも前記傾斜面部１２と対称的な形状をなすように傾斜面部１３が形成されている。
【００２３】
これら傾斜面部１２、１３は、電解槽内に汚水の対流を発生させるように、電極ユニット列５の下部近傍位置に形成されている。また、これら傾斜面部１２、１３の頂部には外方向に張り出す棚部１４、１５が形成され、この棚部１４、１５の下面が、この電解槽を据え付ける際の固定面として機能するようになっている。尚、汚水流入口３５側の棚部１５は、電解槽に流入する汚水分散面として機能するように、汚水流出口１１側の棚部１４よりも大きな面積に形成されており、この棚部１５の上方部を中蓋３に取り付けられた汚水流入口３５からの汚水を受け入れるスペースとしている。
【００２４】
また、タンク本体１の底面における電極ユニット列５の中間部には、前記傾斜面部１２、１３と同様の傾斜角度を備えた滑らかな山形部１６を形成し、この山形部１６と前記傾斜面部１２、１３とで挟まれるスペースの中央部が電極ユニット列５の中央となるように構成され、この部分（すなわち電極ユニット列５の下方）に汚泥排出口１７が設けられている。この汚泥排出口１７は、ゴム栓１７ａにより閉塞され、またこの汚泥排出口１７の外側面には配管継ぎ手１７ｂがボルト１７ｃ及びナット１７ｄによりパッキン１７ｅ、１７ｆを介して取り付けられている。
【００２５】
また、前記タンク本体１底部には、汚泥排出口１７を挟むように散気管固定用のリブ１９が形成されている（本実施の形態では、計８箇所）形成されている。
このリブ１９は、散気管２５を底面から少し浮かせた状態で固定するように、リブ１９上端部に散気管嵌め込み用の切り欠き１９ａを設けたものである。
【００２６】
タンク本体１の底面には４箇所に支持脚２２が形成されており、この電解槽はこの支持脚２２を利用して設置することも可能である。
【００２７】
また、タンク本体１の上端縁部にはフランジ部２３が形成されているとともに、端縁部の強度を向上させるため下向きの補強リブ２４が形成されている。
【００２８】
中蓋３は、電極ユニット列５の上方部に電極ユニット５１の電源ケーブル用中継ターミナルボックス６や電源ケーブル６２の配線スペースを確保するなどのために必要な高さを有し、その上面が電解槽の上面を構成している。
【００２９】
また、中蓋３の周縁下端は前記タンク本体１の上端縁のフランジ部２３に当接するフランジ部３４を有し、さらにこのフランジ部３４の先端が下方に折り曲げられた折り曲げ片３４ａとして構成され、タンク本体１の上端に被さるように形成されている。そして、中蓋３とタンク本体１とはこのフランジ部２３、３４においてビス３４ｂによりビス止め等され固定されている。
【００３０】
また、中蓋３における前記棚部１５の上方には、上面から少しくぼませた小スペースの平面部３０を形成し、この平面部３０に汚水流入口３５が取り付けられている。前記平面部３０の高さ、すなわち汚水流入口３５の接続部の高さ位置は、中蓋３の凹部３３上端よりも低く形成されており、汚水流入口３５からの汚水が漏れた場合に、汚水が凹部３３内に侵入するのを防止し、凹部３３内に配設されている中継ターミナルボックス６等の電装部の浸水によるショート等を防止できるようになっている。
【００３１】
この汚水流入口３５は、下方に取り付け用フランジを備えたフランジ付き配管３５ａ、このフランジ付き配管３５ａに接続される直管３５ｂ、この直管３５ｂに対し回転自在に取り付けられた９０度エルボ管３５ｃからなり、この９０度エルボ管３５ｃに対し、前工程から汚水を供給する連絡配管３５ｄが取り付けられている。尚、この汚水流入口３５の部分は、この中蓋３及び前述のタンク本体１ともに平面形状が先細に形成されている。
【００３２】
また、中蓋３の汚水流入口３５から、この汚水流入口３５に対向する側壁側にかけての部分には、電解槽の長辺と直交する方向を長辺とする平面形状が略長方形の凹部３３が２つ形成されている。この凹部３３の深さは中蓋３の周縁部よりも下方で、且つタンク本体１内の汚水面よりやや上方となる位置に設定されている。そして、この凹部３３底面に、電極ユニット挿入用開口部３２が形成されている。
【００３３】
また、前記各凹部３３のタンク本体１外側には、前記開口部３２位置よりも高く棚状に形成され、中継ターミナルボックス６を配置するための取付部３３ａが形成されている。
【００３４】
前記取付部３３ａは、図１１に示すごとく、前記凹部３３の略全幅にわたって形成されているとともに、該取付部３３ａには、中継ターミナルボックス６の取付穴３３ｂが形成されており、中継ターミナルボックス６の長手方向が電極ユニット列５の列方向と平行となるように２個、もしくは取付部３３ａの中央部に１個、選択的に配設可能となっている。３３ｃは、前記取付部３３ａに形成された中継ターミナルボックス６の位置決め部である。
【００３５】
電極ユニット５１は、長方形の鉄製の平板電極（電極板５１ａ）２枚一組とした電極であり、これら２枚の電極板５１ａは上部のホルダー５１ｂにより所定の間隔に保持されたものである。このホルダー５１ｂの上面には電源ケーブル６２を接続するための端子５１ｃが設けられ、ホルダー５１ｂ内にてこの端子５１ｃと電極板５１ａとが結線されている。
【００３６】
この電極ユニット５１は、電極板５１ａの長手方向が電解槽の長手方向（すなわち汚水流入口３５と汚水流出口１１とを結ぶ線）と平行となるよう配置されるとともに、電極板５１ａの長手方向と直交する方向に、互いに間隔を存して複数（本実施の形態では、電極ユニット挿入用開口部３２に電極ユニット５１を８個ずつ、合計１６個）配置している。
【００３７】
ホルダー５１ｂは電極板５１ａの幅（長手方向の寸法）よりも大きな幅を有し、この電極板５１ａからはみ出した両部分には、中蓋３の電極ユニット挿入用開口部３２の周辺に配置されたピン３６と係合するピン穴５１ｅが１個ずつ設けられている。このピン穴５１ａは、下方がピン３６の挿入が容易なように大径部とするとともに、上方部は固定位置の正確度を高めるために小径部とされている。
また、ホルダー５１ｂの上面部には取っ手５１ｄが設けられている。
【００３８】
電極ユニット５１の間にはセパレータ５２が取り付けられている。このセパレータ５２は、絶縁材料であるプラスチックからなるものであって、平板部５２ａの大きさは電極板５１ａの大きさに略等しく、その上部を電極のホルダーと同様に幅広の支持部５２ｂとして、両側に、中蓋３の電極ユニット挿入用開口部３２の周辺に配置されたピン３６'または中蓋３に取り付けられているボルト３８と係合する穴５２ｃが１個ずつ設けられており、支持部５２ｂには取っ手穴５２ｄが設けられている。
【００３９】
尚、前記電極ユニット５１を係止するピン３６は、電極ユニット挿入用開口部３２の長手方向の全幅にわたって等間隔に形成されているとともに、セパレータ５２を取り付けるピン３６'とボルト３８は、同じく、電極ユニット挿入用開口部３２の長手方向の全幅にわたって等間隔に形成されており、且つ前記ピン３６を挟んで交互に配置されている。
【００４０】
また、汚泥排出口１７の上に位置する中央のセパレータ５２の下部には汚泥排出口１７を閉塞するゴム栓１７ａが鎖５５を介して接続されている。
【００４１】
このセパレータ５２と電極ユニット５１とをタンク本体１に装着する際には、まずセパレータ５２を、その支持部５２ｂの穴５２ｃを各々ピン３６'またはボルト３８に係合させながら挿入する。ついで、電極ユニット５１を、そのホルダー５１ｂのピン穴５１ｅをピン３６に係合させながら挿入する。この時、電極ユニット５１のホルダー５１ｂがセパレータ５２の支持部５２ｂの上に載る形となる。
【００４２】
電極ユニット５１のホルダー５１ｂ及びセパレータ５２のホルダー５２ｂ上には、断面略Ｌ字状の固定板５３をボルト３８に係合させながら載置される。この固定板５３は、前記電極ユニット５１及びセパレータ５２の長手方向と直交する向きに配置され、隣接する複数の電極ユニット５１（本実施の形態では4つの電極ユニット５１）及び複数のセパレータ５２（本実施の形態では３つのセパレータ５２）にまたがって載置される大きさに形成されている。
【００４３】
尚、本実施の形態では、上記のごとく、１つの固定板５３にて取り付けられる４つの電極ユニット５１及び３つのセパレータ５２を１つの電極群とする。
【００４４】
この固定板５３には、前記セパレータ５２が係止される２つのボルト３８に係合する係合穴５３ｂが形成されており、取り付ける際には、固定板５３を、その係合穴５３ｂをボルト３８に係合させるように電極ユニット５１のホルダー５１ｂ上に載置し、サービスナット３９をボルト３８に締め付け固定する。
【００４５】
５３ａは、固定板５３に取り付けられている緩衝材兼絶縁材で、固定板５３を取り付ける際に、電極ユニット５１のホルダー５１ｂ上面に当接するようになっている。緩衝材兼絶縁材５３ａをホルダー５１ｂに当接させる構成にしたことにより、セパレータ５２及びホルダー５１ｂ等の部品の寸法誤差が生じた場合でも確実に固定することができると共に、散気管２５からのばっ気による汚水の対流により生じるセパレータ５２及びホルダー５１ｂの振動も確実に防止することができる。
【００４６】
このように、電極ユニット５１ａは、その長手方向が、汚水流入口３５側と汚水流出口１１側とを結ぶ線と一致、すなわち平行となり、この電極板５１ａの長手方向に直交する方向に電極ユニット５１とセパレータ５２とが交互に配列され、各８個の電極ユニット５１と７個のセパレータ５２とを配列した電極ユニット列５がそれぞれ形成される。
【００４７】
尚、この電極ユニット列５の中央ラインは、前述の汚泥排出口１７の中心を通るように構成されている。
【００４８】
各中継ターミナルボックス６は、略矩形状をなし、４個の中継端子６１を長手方向に配設している。そして、中継ターミナルボックス６は、前記中蓋３の取付部３３ａにその長手方向が電極ユニット列５の列方向となるように２個配設されている。したがって、４個の中継端子６１の配列方向と電極ユニット列５の列方向とが一致している。
【００４９】
前記中継端子６１と電極ユニット５１とは、電源ケーブル６２にて接続されているとともに、電源と中継ターミナルボックス６とは電源ケーブル６３にて接続されている。
【００５０】
各電極ユニット列５の下方部には、各々２本の散気管２５が一組の散気装置として配設されている。散気管２５には、ブロワー８０から送風される空気を汚水内に供給するための散気穴が形成されるとともに、この散気管２５の先端部は連絡管２８により連絡されている。この散気管２５は、外部のブロワ−８０と接続するための連絡配管２６、２７を電解槽の長辺を成す側壁に沿って立ち上げ、中蓋の上端部の切り欠き３７から外部に導出している。
【００５１】
そして、中央部の立ち上げ管２６がブロワー８０に接続され、反中央側の立ち上げ管２７の先端には栓２９が取り付けられていることにより、中央よりの立ち上げ管２６から両散気管２５に空気を供給している。さらに、２列の電極ユニット列５それぞれに対応して設けられている上記構成の散気装置は、中央よりの立ち上げ管２６に接続される連絡配管８１を介して、各々別々のブロワー８０に接続されている。
【００５２】
中蓋３において、底面に電極ユニット挿入用開口部３２を備えた凹部３３は、上蓋４によりカバーされ、ビス４１にて中蓋３に固定されるようになっている。この上蓋４は、人が電極ユニット５１の端子５１ｃに不用意に触れて感電しないように保護するものであり、通常使用時には閉塞されており、電極ユニット５１の交換時に開放される。また、前記上蓋４上面には２個の取っ手４２が形成されている。
【００５３】
次に、前記二つの凹部３３の隣接する一側の隅部間にまたがって、凹部をなす平面部分７０が２箇所形成されている。そして、この平面部分のいずれか一方において、上蓋４との間に、上蓋４の開閉により作動する蓋スイッチ７１と、ブロワー８０の吐出側圧力の変動により作動する圧力スイッチ７５とを収納したセンサーユニット７が設置されている。このセンサーユニット７について、図８及び図９を用いて説明する。図８はこのセンサーユニット７の拡大図であり、図９は電極ユニットの制御回路である。なお、簡略化のため、図９には一方の電極ユニット列５のみが示されているが、実際には他方の電極ユニット列も同様に接続される。
【００５４】
図８に示すように、蓋スイッチ７１は、スイッチボックス７９の内部に取り付けられたスイッチ本体７２と上蓋４の内部に取り付けられたマグネット７３とから構成されており、上蓋３が閉じられているときはマグネット７３の作用によりスイッチ本体７２内のリードスイッチがＯＮとなり、上蓋４が開放されたときには、マグネット７３がスイッチ本体７２に作用しなくなることにより、スイッチ本体７２内のリードスイッチがＯＦＦとなるように設計されている。尚、この蓋スイッチ７１は二つの上蓋４それぞれの開閉を検知するように、２つの上蓋４の角部に対応して２個取り付けられている。
【００５５】
一方、圧力スイッチ７５は、散気管２５の空気噴出口が目詰まりを起こしブロワー８０の吐出側の圧力が異常に上昇し、汚水中に空気が供給されないような場合、あるいはブロワー８０としてダイヤフラム式のものを使用しているような場合であってブロワー８０を構成するダイヤフラムが破損したような場合、つまり、ブロワー８０吐出側の圧力が異常に低く汚水中に空気が供給されないような場合を異常圧力として検出する。尚、図８において、７６、７７はブロワー８０の吐出側圧力を圧力スイッチ７５に導入するための配管である。７８は制御回路用電線である。
【００５６】
図９に示すように、１列の電極ユニット列５に配列された８個の電極ユニット５１は、二つの中継ターミナルボックス６を介し、更に制御盤８を経由して電源９に接続されている。そして、制御盤８には２つの蓋スイッチ７１及び二つの圧力スイッチ７５のＯＮ、ＯＦＦ情報が入力されている。いずれか一方の蓋スイッチ７１により上蓋４の開放が検知されたとき、あるいはいずれか一方の圧力スイッチ７５の作動により散気管２５から空気が正常に供給されていないことが検知されたときに、電極ユニット５１の電源ラインをＯＦＦするように構成されている。
【００５７】
上記のように構成された電解槽は、次のようなシステムとして構成される。用途が事業場用の排水処理の場合には、例えば図１０に示されるように、汚水が活性汚泥槽Ａ及び中間流量調整槽Ｂを経て電解槽Ｃに導かれ、電解槽Ｃの後段側に凝集沈殿槽Ｄが設けられる。
【００５８】
一方、家庭用の合併処理浄化槽の場合には、特開平１０−１９２８６９号公報、特開平１０−２５８２８３号公報、特開平２０００−１８９９７７号公報等に記載されているようなシステムに構成されて使用される。
【００５９】
以下、事業場用廃水処理システムとして利用される場合について、本電解槽を用いる場合の動作について説明する。
【００６０】
事業場から排水される汚水は、まず、活性汚泥槽ＡにてＢＯＤ成分が微生物により分解され、活性汚泥槽Ａ内の汚水が中間流量調整槽Ｂを介して一定量の汚水として電解槽Ｃに導入される。このとき汚水は、電解槽Ｃの上部に形成した汚水流入口３５からタンク本体１の棚部１５に落下して分散され、ほぼ均一な流れとなって電極ユニット５１間を通して汚水流出口１１側へ流れる。
【００６１】
特に本実施の形態では、電極ユニット列５を汚水の流れる方向に対し略直交する方向に２列とし、槽の幅方向の寸法を小さくしているので、槽の幅方向端部で汚水がよどむことが防止される。従って、槽端部の電極ユニットから溶出するイオンによるリン捕捉効率が低下してリン除去効率が低下するのを防止することができる。
【００６２】
このとき電極ユニット５１の電解作用により電極ユニット５１の陽極から２価の鉄イオンが溶出され、陰極からは水素ガスが発生する。一方、散気管２５からのばっ気により２価の鉄イオンは３価の鉄イオンに酸化される。また、この散気管２５から噴出される空気により水素ガス濃度が薄められ、爆発の危険が回避されている。
【００６３】
３価の鉄イオンは、汚水中のオルトリン酸と反応し、難溶性のリン化合物に生成される。このリン化合物を含む汚泥は、散気管２５からのばっ気により積極的に電解槽Ｃ内を浮遊し、汚水流出口１１から次の工程である凝集沈殿槽Ｄに汚泥を排出させる。そして、この凝集沈殿槽Ｄでリン化合物を含む浮遊物を沈殿除去する。
【００６４】
また、電解槽Ｃ内に汚水が導入されると、散気管２５からタンク本体１の底面に向けて空気が噴出され、泡状の気泡が上方に立ち上るとともにタンク本体１の汚水流入側及び汚水流出側の側壁に設けられた傾斜面部１２、１３及び電極ユニット列５の中間となるタンク本体１の底面中央部に山形部１６の傾斜形状が電極ユニット列５の下部近傍に形成されていることにより、汚水は散気管２５周囲からタンク本体１の底部に向けて引き込まれ、汚水が電解槽Ｃ内で効果的に対流を起こし、浮遊物の排出がスムーズに行われる。
【００６５】
また、電極板の長手方向が、汚水流入口３５と汚水流出口１１とを結ぶ線と平行（本実施の形態では槽の長手方向と同一）とされていること、つまり、汚水が電極板の板状表面に沿って流れるとともに前記槽内で発生する対流も電極板の板状表面に沿って流れることにより、この対流の流速を速くすることができ、効率よくリン化合物を浮遊させることができる。
【００６６】
また、このような対流及びばっ気による電極板５１ａ表面の洗浄作用により、電極ユニット５１の電極板５１ａ間における汚泥の滞留が防止され、電極の短絡などの事故が回避される。
【００６７】
上記のように、この電解槽Ｃは汚泥を自身の槽内に溜め込まないので、通常、電解槽Ｃ内の汚泥の排出は特別に行う必要がなく、電極ユニット５１を交換する時にあわせて行う程度で済ますことができる。電極ユニット５１の交換は、陽極から鉄イオンを溶出させることにより、電極板５１ａが溶けて消耗するために必要となるものである。
【００６８】
尚、本実施の形態においては、陽極、陰極いずれも鉄製とされ、一方の電極のみが消耗するのを避けるため、定期的に極性転換が行われる。また、隣接する電極ユニット５１間にはセパレータ５２が配置されているため、各電極板５１ａの消耗は略均一化される。仮にセパレータ５２がない場合には、中間に位置する電極板５１ａは両面で電解作用が行われ、最外側の電極板５１ａに比べて略２倍の速さで溶けていくことになり、電極板５１ａの消耗の均一化を図ることができなくなる。
【００６９】
以上のように動作する電解槽Ｃにおいて、電極板５１ａが消耗する時期をあらかじめ算出しておき、定期的に電極ユニット５１を交換するようにする。このときは、先ず上蓋４を開放し、中継ターミナルボックス６の中継端子６１に接続されている電源ケーブル６２を取り外し、また、電極ユニット５１及びセパレータ５２を固定している固定板５３を取り外す。
【００７０】
この場合において、中継ターミナルボックス６と電極ユニット５１とは、ほぼ隣り合わせの形で接続されているため、電源ケーブル６２の配線を整然とすることができ、電極ユニット５１の着脱作業を容易に行うことができる。尚、電極ユニット５１は上蓋４が開放されると上蓋４に埋め込まれていたマグネット７３がスイッチ本体７２内のスイッチ部に作用しなくなり、両電極ユニット列５の電源回路がＯＦＦされるので、作業者が誤って感電するというようなことがなく、安全性を確保できる。
【００７１】
また、このセパレータ５２の下部が鎖５５を介してゴム栓１７ａに接続されているため、電極ユニット５１を交換するときに、中央のセパレータ５２を取り外すと同時にゴム栓１７ａを引き抜くことができる。
【００７２】
電極ユニット５１の作動中に、前述のような理由によりブロワー８０の系統に異常が発生してばっ気が正常に行われなくなった場合に、そのまま運転が継続されると電解反応が引き続きほぼ正常に継続されることにより、陰極から発生した水素ガスがばっ気により希釈されなくなり、電解槽内で水素ガス濃度が上昇して爆発の危険が生じたり、槽内の汚水の対流、ばっ気による電極表面部の洗浄を行うことができなくなるため、汚泥の排出が困難となり、電極板５１ａ間がショートするなどのリスクも発生するが、本実施の形態においては、圧力スイッチ７５により散気装置の異常を検出した場合には電極ユニット列５の電源が切断されるので、このような危険を回避することができる。
【００７３】
上記実施の形態では、処理する汚水量が４０ ｍ3で、電極ユニット５１を１６個必要とする場合を例として説明したが、上記構成において、処理する汚水量が少ない場合でも対応可能であり、以下、図１２に基づき、汚水量が２０ｍ3、電極ユニット５１を８個必要となる場合を例として説明する。
【００７４】
上記構成においては、上蓋３に形成された二つの電極ユニット挿入用開口３２に、各々８個ずつ、合計１６個の電極ユニット５１を装着可能としており、２０ｍ3の汚水のリン酸イオンを効率的に鉄イオンと反応させるのに必要となる電極ユニット５１が８個の場合には、一方の電極ユニット挿入用開口３２（例えば汚水流入口３５側の電極ユニット挿入用開口３２）に８個配設することも可能である。
【００７５】
しかしながら、汚水流入口３５から流入する汚水は、主にタンク本体１の中央部（即ち汚水流入口３５から汚水流出口１１を結ぶ線上）を流れ、汚水流入口３５から遠い位置、即ちタンク本体１の幅方向の端部近傍へは流れ難くなり、タンク本体１の幅方向の端部近傍においてはリン酸イオンと鉄イオンを効率よく反応させることができず除去効果が低下するため、図１２に示すごとく、２つの電極ユニット挿入用開口３２に電極ユニット５１を各々４個ずつ配設することが望ましい。
【００７６】
即ち、すべての電極ユニット５１を、より汚水の流れの多い位置、即ちタンク本体１の幅方向の端部よりも中央部に配設することにより、電極からの鉄イオンと汚水中のリン酸イオンとを効率的に結合させることができ、リン除去効率をより向上できる。
【００７７】
そして、中蓋３の取付部３３ａには、中継ターミナルボックス６の長手方向が電極ユニット列５の列方向と平行となるように２個、もしくは取付部３３ａの中央部に１個、選択的に配設可能となっているため、各電極ユニット挿入用開口３２に電極ユニット５１を４個ずつ、各々タンク本体１の幅方向の中央部に配設する場合には、４つの中継端子６１を有する中継ターミナルボックス６を、電極ユニット５１に対応して取付部３３ａの中央部に１個ずつ取り付けることができるようになっている。
【００７８】
従って、中継ターミナルボックス６から電極ユニット５１に接続される電源ケーブル６２を短くすることができ、配線を整然と行うことができる。
【００７９】
本実施の形態によると、タンク本体１の電極ユニット挿入用開口３２近傍に、タンク本体１の略全幅にわたって電極ユニット５１を配設するピン３６を形成することにより、タンク本体１の幅方向に対する電極ユニット５１の位置を調整できるため、処理する汚水量に応じて必要となる電極ユニット５１の数に応じて、タンク本体１の幅方向に対して最適な位置に電極ユニット５１を配設することができ、汚水流入口３５から流入する汚水中のリン酸イオンと電極ユニット５１からの鉄イオンとを効率的に反応させることができ、リン除去効率を向上できる。
【００８０】
また、電極ユニット５１に電源を供給するための中継ターミナルボックス６の取付部３３ａを、電極ユニット挿入用開口３２の近傍に、タンク本体１の略全幅にわたって形成することにより、タンク本体１の幅方向に対する電極ユニット５１の配設位置に対応して中継ターミナルボックス６を配設することができ、電極ユニット５１と中継ターミナルボックス６とを接続する電源ケーブル６２が短くなり、配線を整然と行うことができる。
【００８１】
さらに、処理する汚水量に応じて必要となる電極ユニット５１の数に係らず、少なくとも汚水流入口３５と汚水流出口１１とを結ぶ線上近傍に配置することにより、汚水流入口３５から流入する汚水中のリン酸イオンと電極ユニット５１からの鉄イオンとを効率的に反応させることができ、リン除去効率を向上できる。
【００８２】
また、タンク本体１の長手方向に電極ユニット挿入用開口３２を２つ形成し、各電極ユニット挿入用開口３２に電極ユニット５１を係止するピン３６と、中継ターミナルボックス６を配設する取り付け部３３ａを形成することにより、処理する汚水量に応じて必要な電極ユニット５１の数を２分割して電極群を構成して、この電極群を、各電極ユニット挿入用開口３２に、汚水流入口３５と汚水流出口１１とを結ぶ線上近傍に対応するように配設でき、電極ユニット５１の数が少なくても汚水流入口３５から流入する汚水中のリン酸イオンと電極ユニット５１からの鉄イオンとを効率的に反応させることができ、リン除去効率を最大限に向上させることができる。
【００８３】
尚、本実施の形態においては、電極板５１ａに鉄材を用いたが、これに限定されるものではなく、リン酸イオンと反応するイオンを溶出する金属からなる電極板、例えば、アルミニウムからなる電極板を用いてもよい。
【００８５】
【発明の効果】
本発明の請求項１によると、処理槽の幅方向の略全幅にわたって電極ユニットの支持部を形成することにより、処理槽の幅方向に対する電極ユニットの位置を調整できるため、処理する汚水量に応じて必要となる電極ユニットの数に応じて、電極ユニットを最適な位置にすることができ、汚水流入口から流入する汚水中のリン酸イオンと電極から溶出したイオンとを効率的に反応させることができ、リン除去効率を向上できるとともに、処理槽の幅方向に対する電極ユニットの配設位置にそれぞれ対向して電装部を配設することができ、電極ユニットと電装部とを接続する電源ケーブル等が短くなり、配線を整然と行うことができる。
【００８６】
また、本発明の請求項２によると、上記効果に加え、処理する汚水量に応じて必要となる電極ユニットの数の多少に係らず、少なくとも汚水流入口と汚水流出口とを結ぶ線上近傍に配置することにより、汚水流入口から流入する汚水中のリン酸イオンと電極から溶出したイオンとを効率的に反応させることができ、リン除去効率を向上できる。
【００８７】
更に、本発明の請求項３によると、上記効果に加え、処理槽の長手方向に電極ユニットの装着部を２つ形成し、各装着部に対応して各々電極ユニットの支持部と、電装部を取り付ける取付部を形成することにより、処理する汚水量に応じて必要な電極ユニットの数を２分割して電極群を構成して、この電極群を、各装着部に、汚水流入口と汚水流出口とを結ぶ線上近傍に対応するように配設でき、電極ユニットの数が少なくても汚水流入口から流入する汚水中のリン酸イオンと電極から溶出したイオンとを効率的に反応させることができ、リン除去効率を最大限に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電解槽の平面図である。
【図２】同電解槽の上蓋を取り外した状態における平面図である。
【図３】同電解槽の上蓋及び電極ユニットを取り外した状態における平面図である。
【図４】同図１におけるＩＶ−ＩＶ断面図であり、汚水流出口の電極ユニット列はセパレータが見える状態とし、汚水流入口側の電極ユニット列は電極ユニットの側面が見える状態で示している。
【図５】同図２におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】同図５におけるＡ部拡大図である。
【図７】同電解槽の汚泥排出口部分の拡大図である。
【図８】同電解槽のセンサーユニットの拡大図である。
【図９】同電解槽の電極ユニットの制御回路図である。
【図１０】同電解槽を事業場用排水処理に応用する場合のシステム例である。
【図１１】同電解槽の上蓋、電極ユニット及び中継ターミナルボックスを取り外した状態における平面図である。
【図１２】同電解槽において、処理する汚水量が少ない場合の電極ユニットの配設状態を示し、電解槽の上蓋及び電極ユニットを取り外した状態における平面図である。
【符号の説明】
１          タンク本体（処理槽）
６          中継ターミナルボックス（電装部）
１１        汚水流出口
３２        電極ユニット挿入用開口（装着部）
３３ａ      取付部
３５        汚水流入口
３６        ピン（支持部）
５１        電極ユニット
【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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