(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理すべき水を収納する電解槽と、この電解槽に配され、水中のリン酸分を除去するための鉄イオンあるいはアルミニウムイオンを電気分解により溶出する少なくとも一組の電極と、これらの電極を保持するための電極保持体と、前記電極に電解用電流を供給するための直流電源と、前記電極の表面を散気により洗浄するための取り外し可能な散気管と、この散気管に空気あるいは酸素を供給するためのブロアとを備えてなり、
前記電極と前記電極保持体とで形成された電極ユニットを吊り下げ配置するための電極ユニット配置部をさらに備え、
この電極ユニット配置部は、前記電極ユニットを引き上げて取り外したときに、電解槽内部の少なくとも前記散気管を電解槽外部から目視することができるとともに前記散気管を取り外して電解槽外部へ取り出すことができるような大きさ、形状および位置に設けられ、
前記電極ユニットに、複数組の電極どうしを仕切るための仕切板が設けられ、電解槽の底部に、電気分解により生じた汚泥を排出するための汚泥排出口が設けられ、前記仕切板の下部に、前記電極ユニットを前記電極ユニット配置部に配置したときに前記汚泥排出口を塞ぎ、前記電極ユニットを前記電極ユニット配置部から引き上げたときに前記汚泥排出口を開放するための栓部が設けられていることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
前記仕切板の栓部は、前記仕切板の下部に取り付けられた鎖部材と、この鎖部材に取り付けられた栓部材とからなる請求項１に記載の水処理装置。
【請求項３】
前記仕切板の栓部は、前記仕切板の下端に一体に設けられている請求項１に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記仕切板の移動を防止するための仕切板押え部がさらに設けられている請求項１〜３のいずれか１つに記載の水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水処理装置に関し、さらに詳しくは、屎尿廃水や生活廃水を処理するための浄化槽あるいは生物を飼育するための水槽などに組み込まれ、処理すべき水中からリン酸分を除去するための水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の水処理装置としては、処理すべき水を収納する電解槽と、この電解槽に配され、水中のリン酸分を除去するための鉄イオンを電気分解により溶出する少なくとも一組の鉄電極と、これらの電極を保持するための電極保持体と、電極に電解用電流を供給するための直流電源と、電極の表面を散気により洗浄するための散気管とを備えてなり、少なくとも一組の電極と１つの電極保持体とで形成された電極ユニットを吊り下げ配置するための電極ユニット配置部がさらに設けられたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような水処理装置にあっては、散気管のうちの散気を行う部分が電極の下方にあるうえ、電極ユニット配置部が電解槽の上部内側で電極ユニット吊り下げ配置用開口を残してほぼ密閉状に設けられている。
【０００４】
このため、保守点検時において、電極ユニットを引き上げて取り外しても電解槽の内部を充分に目視することができないばかりか、散気管を交換しようとすると電極ユニット配置部を取り外さなければならず作業性が悪いという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、保守点検時において、電解槽内部の少なくとも前記散気管を電解槽外部から目視することのできる水処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、処理すべき水を収納する電解槽と、この電解槽に配され、水中のリン酸分を除去するための鉄イオンあるいはアルミニウムイオンを電気分解により溶出する少なくとも一組の電極と、これらの電極を保持するための電極保持体と、前記電極に電解用電流を供給するための直流電源と、前記電極の表面を散気により洗浄するための取り外し可能な散気管と、この散気管に空気あるいは酸素を供給するためのブロアとを備えてなり、前記電極と前記電極保持体とで形成された電極ユニットを吊り下げ配置するための電極ユニット配置部をさらに備え、この電極ユニット配置部は、前記電極ユニットを引き上げて取り外したときに、電解槽内部の少なくとも前記散気管を電解槽外部から目視することができるとともに前記散気管を取り外して電解槽外部へ取り出すことができるような大きさ、形状および位置に設けられ、前記電極ユニットに、複数組の電極どうしを仕切るための仕切板が設けられ、電解槽の底部に、電気分解により生じた汚泥を排出するための汚泥排出口が設けられ、前記仕切板の下部に、前記電極ユニットを前記電極ユニット配置部に配置したときに前記汚泥排出口を塞ぎ、前記電極ユニットを前記電極ユニット配置部から引き上げたときに前記汚泥排出口を開放するための栓部が設けられていることを特徴とする水処理装置が提供される。
【０００７】
電解槽は、処理すべき屎尿廃水や生活廃水あるいは生物飼育用水槽の水などが収納されるものであり、浄化槽や水槽などの一部に組み込まれる別体の槽からなるものであってもよく、浄化槽や水槽などの一部としてあらかじめこれらに設けられている槽状箇所であってもよい。
【０００８】
少なくとも一組の電極は、板や棒などの所望の形態に構成され、電極保持体に保持されて電解槽に吊り下げ状に配される。これらの電極は、例えばその上端などに、リード線を介して電解用直流電源に電気的接続される端子部を有しており、電気分解により、水中のリン酸分を除去するための鉄イオンあるいはアルミニウムイオンを溶出する。
【０００９】
一組の電極は例えば、両方とも鉄電極あるいはアルミニウム電極から構成され、または一方が鉄電極あるいはアルミニウム電極から構成され他方が不溶性金属電極から構成される。前者の場合は、所望により電極の極性反転を行うことで、電極からのイオン溶出が阻害されるおそれのある、電極表面への鉄酸化物層の形成を防止することができる。また、後者の場合は、鉄電極あるいはアルミニウム電極を陽極とし、不溶性金属電極を陰極とする。不溶性金属電極としては、例えば銀や白金などからなる電極がある。
【００１０】
鉄電極あるいはアルミニウム電極から電解槽に溶出した鉄イオンあるいはアルミニウムイオンは、水中のリン酸（オルトリン酸）と反応して、難溶性リン化合物（Ｆｅ（ＯＨ）x（ＰＯ4）y  あるいはＡｌ（ＯＨ）x（ＰＯ4）y）となって凝集し沈殿する。
【００１１】
電極保持体は、一組の電極ごとに１つ、あるいは複数組の電極ごとに１つ設けられ、電極を所定間隔で所定長さに吊り下げ状に保持する。電極保持体には、電極の点検や交換などの便宜のために把手部が設けられていてもよい。
【００１２】
電極ユニットは、一組の電極と１つの電極保持体とで１つ、あるいは複数組の電極と１つの電極保持体とで１つ形成される。
【００１３】
電極ユニット配置部は、電極ユニットを吊り下げ配置するためのものであり、電極ユニットを引き上げて取り外したときに、電解槽内部の少なくとも前記散気管を電解槽外部から目視することができるような大きさ、形状および位置に設けられている。
【００１４】
すなわち、電極ユニット配置部は、例えば電解槽の側壁の上部内面などに接しかつ電極ユニットの一部を保持することのできる大きさの枠状、張出片状、あるいは他の所定形状に設けられる。
【００１５】
本発明に係る水処理装置は、前記電極の表面を散気により洗浄するための取り外し可能な散気管と、この散気管に空気あるいは酸素を供給するためのブロアとを備えていて、電極ユニット配置部は、前記電極ユニットを引き上げて取り外したときに、電解槽内部の少なくとも前記散気管を電解槽外部から目視することができるとともに前記散気管を取り外して電解槽外部へ取り出すことができるような大きさ、形状および位置に設けられている。このように構成されていることから、散気管からの散気によって電極表面が洗浄されるので、電極の不動態化を有効に防止することができるうえに、散気管を電解層外部へ取り出してその保守点検や交換などを簡単に行うことができる。
【００１６】
本発明に係る水処理装置は、電極ユニットに、複数組の電極どうしを仕切るための仕切板が設けられ、電解槽の底部に、電気分解により生じた汚泥を排出するための汚泥排出口が設けられ、前記仕切板の下部に、前記電極ユニットを前記電極ユニット配置部に配置したときに前記汚泥排出口を塞ぎ、前記電極ユニットを前記電極ユニット配置部から引き上げたときに前記汚泥排出口を開放するための栓部が設けられている。このように構成されているので、電極ユニットを引き上げて仕切板の栓部を電解槽の汚泥排出口から抜くことで、電解層の底部に堆積した汚泥をその汚泥排出口から排出することができるうえ、栓部を汚泥排出口に嵌め込むときには、電極ユニットを定位置に配置する際に栓部を汚泥排出口に位置合わせし次いで仕切板により栓部を下方へ押し付けることで、その嵌め込みを容易かつ確実に行うことができる。
【００１７】
本発明に係る水処理装置は、仕切板の栓部が、仕切板の下部に取り付けられた鎖部材と、この鎖部材に取り付けられた栓部材とからなるのが好ましい。このように構成されている場合には、栓部を汚泥排出口から抜きあるいは汚泥排出口に嵌め込むことを簡単かつ安価な構成で達成することができる。
【００１８】
本発明に係る水処理装置は、仕切板の栓部が、例えばプラスチック一体成形などにより、仕切板の下端に一体に設けられているのが好ましい。このように構成されている場合には、栓部を汚泥排出口から抜きあるいは汚泥排出口に嵌め込むことをいっそう簡単かつ安価な構成で達成することができる。
【００１９】
本発明に係る水処理装置は、仕切板の移動を防止するための仕切板押え部がさらに設けられているのが好ましい。この仕切板押え部は、例えば電極ユニットの上部などに一体に設けられていてもよく、別体に設けられていてもよい。このように構成されている場合には、散気管の散気やその他の原因による仕切板の上方や側方などへの移動を確実に防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る１つの実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
図１及び図２に示すように、本発明における１つの実施の形態である水処理装置としての脱リン処理装置Ｐは、処理すべき水が流入する流入口１０ａ及び処理ずみの水を外部へ放流する放流口１０ｂを有する電解槽１０と、この電解槽１０に配され、水中のリン酸分を除去するための鉄イオンを電気分解により溶出する長方形板状の２組の鉄電極１１・１２と、これらの電極１１・１２を保持するための２つの電極保持体１３・１３と、電極１１・１２間に電解用電流を供給するための直流電源（図示略）とを備えている。
【００２２】
電解槽１０には、電極１１・１２の下方から水の散気を行うための散気管３０と、この散気管３０に空気を供給するための槽外のブロア（図示略）とが配されている。電解槽１０の底部には、電気分解により生じた汚泥を排出するための汚泥排出口３１が設けられている。
【００２３】
それぞれの電極保持体１３はＡＢＳ樹脂からなり、図３にも示すように板状であって、電極１１・１２の上縁部が取り付けられる鋼鉄製ボルト部１３ａ・１３ａと、これらのボルト部１３ａ・１３ａと直流電源とをリード線１４を介して電気的接続する端子部１３ｂと、電極１１・１２の点検や交換などの便宜のための把手部１３ｃとが設けられている。
【００２４】
そして、電極１１・１２の上縁部を取付孔１５・１５で電極保持体１３のボルト部１３ａ・１３ａに取り付けて鋼鉄製ナット１６・１６で締め付けることにより、一組の電極１１・１２ごとに１つの電極ユニット１７が形成されている。
【００２５】
電解槽１０には、このような電極ユニット１７が２つ取り付けられている。すなわち、電解槽１０には、図４及び図５にも示すように、その側壁の上部内面に接した枠状の電極ユニット配置部１８が設けられている。
【００２６】
この電極ユニット配置部１８は、２つの電極ユニット１７・１７を吊り下げ配置するためのものであり、上方へ突出する４つのボルト部１８ａ・１８ａ・１８ａ・１８ａを備えている。２つの電極ユニット１７・１７は、電極保持体１３・１３を取付孔１９・１９でボルト部１８ａ・１８ａ・１８ａ・１８ａに取り付けて４つのナット２０・２０・２０・２０で締め付けることにより、電極ユニット配置部１８に固定状に配置される。
【００２７】
枠状の電極ユニット配置部１８は、２つの電極ユニット１７・１７を引き上げて取り外したときに、電解槽１０内部の大部分、すなわち電解槽１０の側壁内面及び散気管３０などの大部分を電解槽１０外部から目視することができるような大きさ、形状および位置に設けられている。
【００２８】
２つの電極ユニット１７・１７どうしの間には、これらを電気的絶縁状に仕切るための１つの仕切板２１が設けられている。仕切板２１は塩化ビニル樹脂からなり、図４〜図７に示すように、電極１１・１２とほぼ同形・同大であって、上端に把手部２１ａが設けられ、下端に栓部２１ｂが設けられている。
【００２９】
栓部２１ｂは、仕切板２１を電極ユニット配置部１８に配置したときに電解槽１０の汚泥排出口３１を塞ぎ、仕切板２１を電極ユニット配置部１８から引き上げたときにその汚泥排出口３１を開放するためのものである。
【００３０】
この栓部２１ｂは、仕切板２１における、ほぼ∩状に下方へ突出する下端２１ｃの中央に取り付けられた鎖部材２２と、この鎖部材２２に取り付けられたゴム製栓部材２３とからなっている。鎖部材２２の長さは仕切板２１の下端２１ｃの突出長さよりも長くされている。
【００３１】
図８に示すように、仕切板２１における栓部２１ｂの栓部材２３を電解槽１０の汚泥排出口３１に嵌め込むには、仕切板２１の把手部２１ａを手に持って、栓部材２３を汚泥排出口３１に位置合わせし、次いで仕切板２１の下端２１ｃにより栓部材２３を下方へ押し付ければよい。これにより、その嵌め込みを容易かつ確実に行うことができる。
【００３２】
次いで、図９に示すように、２つの電極ユニット１７・１７を電極ユニット配置部１８に配置し、電極保持体１３・１３をボルト部１８ａ・１８ａ・１８ａ・１８ａに取り付けてナット２０・２０・２０・２０で締め付けることにより、電極ユニット１７・１７が電極ユニット配置部１８に固定状に配置される。
【００３３】
図１及び図５に示すように、散気管３０は、電解槽１０の底部にほぼ水平に配された、ほぼ∩状の平面形状を有する１つの散気部３０ａと、この散気部３０ａに一体に連なりかつ電解槽１０の側壁内面に沿ってほぼ鉛直に延びる２つの鉛直部３０ｂ・３０ｂと、これらの鉛直部３０ｂ・３０ｂに一体に連なりかつ端部分が電解槽１０の外部に出るようにほぼ水平に延びる２つの連結部３０ｃ・３０ｃとからなる１本の管である。この散気管３０は、鉛直部３０ｂ・３０ｂを持って取外し・取付けを簡単に行うことができる。
【００３４】
散気管３０の散気部３０ａには、合計４つの散気孔３２・３２・３２・３２が設けられている。これらの散気孔３２・３２・３２・３２の位置は、電極ユニット１７・１７が電極ユニット配置部１８に吊り下げ配置されたときに、各組の電極１１・１２どうしで作られる空間の直下に散気孔３２・３２・３２・３２が位置するように設定されている。
【００３５】
散気管３０における一方の連結部３０ｃは前記のブロアに連結され、他方の連結部３０ｃは排気管（図示略）に連結される。
【００３６】
このような脱リン処理装置Ｐにおいて、電解が開始されると、電解槽１０では電極１１・１２から鉄イオンＦｅ2+が溶出し、散気管３０の散気孔３２・３２・３２・３２から空気が処理水中に供給される。Ｆｅ2+は、溶存酸素により酸化処理されてＦｅ3+になり、水中のオルトリン酸ＰＯ43-と反応して難溶性のリン酸鉄塩Ｆｅ（ＯＨ）x（ＰＯ4）y  となる。そして、このリン酸鉄塩Ｆｅ（ＯＨ）x（ＰＯ4）yは、水中に存在するＳＳ分を核にして凝集し、大きなフロックになり、その一部が水中に浮遊し、他の一部が沈殿して電解槽１０の底部に汚泥として堆積する。
【００３７】
この汚泥は、仕切板２１を引き上げることで、その鎖部材２２が上方へ引かれて、栓部材２３が電解槽１０の汚泥排出口３１から抜かれるので、汚泥排出口３から排出される。
【００３８】
図１０及び図１１に示すように、脱リン処理装置Ｐには、電解槽１０の上部に着脱可能に取り付けられるカバー２４が備わっている。カバー２４は、電解槽１０の上方開口を完全に覆うものであって、本体上壁の外面に一体に設けられた把手部２４ａと、本体上壁の内面に一体に設けられた下方突出状の仕切板押え部２４ｂと、本体側壁の外面に設けられた締付部２４ｃとを有している。
【００３９】
把手部２４ａは、カバー２４の取付け及び取外しを容易にするためのものである。締付部２４ｃは、カバー２４が定位置に置かれたときに、電解槽１０の側壁外面上部に設けられた締付用金具２５の環部２５ａが引っ掛けられるようにされている。仕切板押え部２４ｂは、カバー２４を定位置に取り付けて電解槽１０の締付用金具２５で締め付けたときに、仕切板２１の上縁を下方へ押し付けて仕切板２１を固定して、その移動を防止するためのものである。
【００４０】
以上のように構成された脱リン処理装置Ｐにあっては、前記のように、電極ユニット配置部１８が、電極ユニット１７・１７を引き上げて取り外したときに、電解槽１０の側壁内面及び散気管３０などの大部分を電解槽１０外部から目視することができるような大きさ、形状および位置に設けられている。したがって、電解槽１０の保守点検時において、電極ユニット１７・１７を取り外すだけで、電解槽１０内部の大部分を目視することができる。
【００４１】
また、この脱リン処理装置Ｐにあっては、前記のように、取外し・取付け可能な散気管３０とブロアとが備わっている。したがって、散気管３０からの散気によって電極１１・１２の表面が洗浄されるので、電極１１・１２の不動態化を有効に防止することができるうえに、散気管３０を電解槽１０の外部へ取り出してその保守点検や交換などを簡単に行うことができる。
【００４２】
さらに、この脱リン処理装置Ｐにあっては、前記のように、電極ユニット１７・１７に仕切板２１が設けられ、電解槽１０の底部に汚泥排出口３１が設けられ、仕切板２１の下端に鎖部材２２及び栓部材２３が設けられている。したがって、仕切板２１を引き上げてその栓部材２３を汚泥排出口３１から抜くことで、電解槽１０の底部に堆積した汚泥を汚泥排出口３１から排出することができるうえ、栓部材２３を汚泥排出口３１に嵌め込むときには、電極ユニット１７・１７を定位置に配置する際に仕切板２１の栓部材２３を汚泥排出口３１に位置合わせし次いで仕切板２１により栓部材２３を下方へ押し付けることで、その嵌め込みを容易かつ確実に行うことができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１に係る水処理装置にあっては、処理すべき水を収納する電解槽と、この電解槽に配され、水中のリン酸分を除去するための鉄イオンあるいはアルミニウムイオンを電気分解により溶出する少なくとも一組の電極と、これらの電極を保持するための電極保持体と、前記電極に電解用電流を供給するための直流電源と、前記電極の表面を散気により洗浄するための取り外し可能な散気管と、この散気管に空気あるいは酸素を供給するためのブロアとを備えてなり、前記電極と前記電極保持体とで形成された電極ユニットを吊り下げ配置するための電極ユニット配置部をさらに備え、この電極ユニット配置部は、前記電極ユニットを引き上げて取り外したときに、電解槽内部の少なくとも前記散気管を電解槽外部から目視することができるとともに前記散気管を取り外して電解槽外部へ取り出すことができるような大きさ、形状および位置に設けられ設けられている。
【００４４】
したがって、電解槽の保守点検時において、電極ユニットを取り外すだけで、電解層内部の少なくとも散気管を電解槽外部から目視することができる。また、散気管からの散気によって電極表面が洗浄されるので、電極の不動態化を有効に防止することができるうえに、散気管を電解槽外部へ取り出してその保守点検や交換などを簡単に行うことができる。
【００４５】
請求項１に係る水処理装置にあっては、電極ユニットに、複数組の電極どうしを仕切るための仕切板が設けられ、電解槽の底部に、電気分解により生じた汚泥を排出するための汚泥排出口が設けられ、前記仕切板の下部に、前記電極ユニットを前記電極ユニット配置部に配置したときに前記汚泥排出口を塞ぎ、前記電極ユニットを前記電極ユニット配置部から引き上げたときに前記汚泥排出口を開放するための栓部が設けられている。
したがって、電極ユニットを引き上げて仕切板の栓部を電解槽の汚泥排出口から抜くことで、電解層の底部に堆積した汚泥をその汚泥排出口から排出することができるうえ、栓部を汚泥排出口に嵌め込むときには、電極ユニットを定位置に配置する際に栓部を汚泥排出口に位置合わせし次いで仕切板により栓部を下方へ押し付けることで、その嵌め込みを容易かつ確実に行うことができる。
【００４６】
請求項２に係る水処理装置にあっては、前記仕切板の栓部が、前記仕切板の下部に取り付けられた鎖部材と、この鎖部材に取り付けられた栓部材とからなる。したがって、栓部を汚泥排出口から抜きあるいは汚泥排出口に嵌め込むことを簡単かつ安価な構成で達成することができる。
【００４７】
請求項３に係る水処理装置にあっては、前記仕切板の栓部が、前記仕切板の下端に一体に設けられている。したがって、栓部を汚泥排出口から抜きあるいは汚泥排出口に嵌め込むことをいっそう簡単かつ安価な構成で達成することができる。
【００４８】
請求項４に係る水処理装置にあっては、前記仕切板の移動を防止するための仕切板押え部がさらに設けられている。したがって、散気管の散気やその他の原因による仕切板の上方や側方などへの移動を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における１つの実施の形態に係る水処理装置の分解斜視図である。
【図２】図１の水処理装置の平面図である。
【図３】図１の水処理装置を構成する電極ユニットの分解斜視図である。
【図４】図１の水処理装置の一部省略分解斜視図である。
【図５】図４の水処理装置の平面図である。
【図６】図３の電極ユニットを構成する仕切板の平面図である。
【図７】図６の仕切板の正面図である。
【図８】図１の水処理装置における内部構成の１つの状態を説明する構成説明図である。
【図９】図１の水処理装置における内部構成の別の１つの状態を説明する構成説明図である。
【図１０】図１の水処理装置にカバーが取り付けられた状態を示す正面図である。
【図１１】図１の水処理装置にカバーが取り付けられた内部状態を示す構成説明図である。
【符号の説明】
Ｐ      脱リン処理装置
１０      電解槽
１１      電極
１２      電極
１３      電極保持体
１７      電極ユニット
１８      電極ユニット配置部
２１      仕切板
２１ｂ  栓部
２２      鎖部材
２３      栓部材
２４      カバー
２４ｂ  仕切板押え部
３０      散気管
３１      汚泥排出口
【図１】
0004412804.tif 000002
【図２】
0004412804.tif 000003
【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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