(57)【要約】【課題】陰極板に付着するスケールを定期的に除去することにより、安定した電解処理性能を保持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】陰極板２０をその上部が水上部に出るように形成するとともに、陰極板２０をその面に直交する軸２０ａを中心に回転可能に設け、陰極板２０に摺接しその表面を清掃する掻き取り部材２２を水上部に配設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥を導入する電解槽に陰陽の電極板を浸漬した汚泥の電解処理装置において、陰極板をその上部が水上部に出るように形成するとともに、該陰極板をその面に直交する軸を中心に回転可能に設け、陰極板に摺接しその表面を清掃する掻き取り部材を水上部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２】
電解槽の下部に、電極間に粗大気泡を噴出する散気管を設けたことを特徴とする請求項１記載の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、汚泥の電解処理装置に関し、特に、陰極板に付着するスケールを定期的に除去することにより、安定した電解処理性能を保持することができる汚泥の電解処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水処理場等に流入する汚水を処理するために、活性汚泥の曝気槽に汚水を流入し、これを曝気、攪拌して生物処理を行う活性汚泥法が用いられている。
水処理工程で発生する余剰汚泥は、通常、脱水を行った後、埋立処分されているが、処分地が次第になくなりつつあることから、余剰汚泥に対し、オゾン等を添加して汚泥を可溶化し、系内で生物分解することにより、汚泥発生量を減量化する方法が試みられており、特に、汚泥を電解処理する方法は処理コストが安価な方法として注目されている。
【０００３】
しかしながら、上記のように汚泥を電解処理する場合には、汚泥中にカルシウムやマグネシウム等の陽イオンが含まれ、電解槽内において、陰極板へと引き寄せられ、電子をもらって陰極板表面にスケールとなって付着するため、これが多量に蓄積すると電解効率が低下するという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来の汚泥の電解処理装置が有する問題点に鑑み、陰極板に付着するスケールを定期的に除去することにより、安定した電解処理性能を保持することができる汚泥の電解処理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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の汚泥の電解処理装置は、汚泥を導入する電解槽に陰陽の電極板を浸漬した汚泥の電解処理装置において、陰極板をその上部が水上部に出るように形成するとともに、該陰極板をその面に直交する軸を中心に回転可能に設け、陰極板に摺接しその表面を清掃する掻き取り部材を水上部に配設したことを特徴とする。
【０００６】
この場合において、電解槽の下部に、電極間に粗大気泡を噴出する散気管を設けることができる。
【発明の効果】
【０００７】
この汚泥の電解処理装置によれば、汚泥を導入する電解槽に陰陽の電極板を浸漬した汚泥の電解処理装置において、陰極板をその上部が水上部に出るように形成するとともに、該陰極板をその面に直交する軸を中心に回転可能に設け、陰極板に摺接しその表面を清掃する掻き取り部材を水上部に配設することから、陰極板を回転させることによりその表面を掻き取り部材で擦り、水中で付着したスケールを掻き取って、スケールによる電解効率の低下を防止することができる。
【０００８】
この場合、電解槽の下部に、電極間に粗大気泡を噴出する散気管を設けることにより、電極間に蓄積した汚泥スカムを浮上させて排出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の汚泥の電解処理装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１０】
電解処理を用いた活性汚泥処理では、曝気槽内の活性汚泥により、有機性汚水を生物処理するとともに、生物処理により発生した汚泥を殺菌及び可溶化した後、この処理汚泥を曝気槽に返送して分解する。
この場合、汚泥に食塩水と少量の酸を添加し、電解槽において電気分解処理を行い、汚泥中の微生物の殺菌と汚泥の可溶化を行う。
このとき、電解処理によって汚泥中に含まれるカルシウムやマグネシウムが陰極板側に引き寄せられ、電子をもらって水酸化物等のスケールとなって陰極板表面に付着し、次第に蓄積するため、そのままでは電解効率が低下する。
【００１１】
そこで、電解槽内の陰極板は、円盤又は正方形の板で中央の軸の周りに回転可能な構造とし、１／２程度を水上部に突出させる。
さらに、水上部に各陰極板を挟み込むように、掻き取り部材として洗浄ブラシ又はスクレーパを配置する。
そして、スケール付着による電流や電圧の変化を検知するか、あるいは適当な時間間隔で、陰極板を自動又は半自動で１８０度程度回転させ、水中で付着したスケールを洗浄ブラシで掻き取ることにより、スケールによる電解効率の低下を防止することができる。
【実施例１】
【００１２】
図１に、本発明の汚泥の電解処理装置を用いた汚泥処理フローの一実施例を示す。
下水処理場のような汚水処理施設に流入した汚水は、通常、活性汚泥により生物的に処理されるが、この時汚泥微生物の増殖によって余剰汚泥が発生するため、この余剰汚泥Ａを汚泥供給ポンプ１により、電解槽２へと導く。
なお、余剰汚泥Ａは、最終沈殿池で沈殿した汚泥をそのまま電解槽２へと導いてもよいが、重力濃縮した汚泥を用いることも可能である。
またこのとき、途中の配管において電気分解に必要な食塩等の塩化物と少量の酸を含む電解液Ｄを薬注ポンプ４により注入するが、ラインミキサーや攪拌水槽を設けて汚泥と電解液を混合してもよい。
【００１３】
電解槽２の内部には、複数枚の電極板が設けられている。
陰極板２０は、図１に示すような正方形や図２に示すような円盤状の板からなり、１／２程度を水上部に突出させるとともに、中心の軸２０ａで連結されて両端の軸受２４で回転できるように設置されている。
また、陽極板２１は、陰極板２０の水中部と同形状をなし、陰極板２０と対向するように、複数枚の陽極板２１が陰極板２０と陰極板２０の間に設置されている。
【００１４】
また、図では省略しているが、駆動装置からギアやベルトを介して陰極板２０を回転させる機構を設けるとともに、例えば、１回の回転動作で陰極板２０が１８０度回転するタイマーやセンサーのような機構を別途設けることができる。
なお、図２に示すように、所定の間隔で配置される電極に対しては、直流電源２３から陽極板２１、陰極板２０が交互に接続されている。ただし、回転機構や給電方法は特に限定されるものではない。
【００１５】
一方、陰極板２０の水上部には、各陰極板２０を挟み込むように掻き取り部材としての洗浄ブラシ２２が設けられるとともに、各電極板２０、２１の下には粗大気泡を噴出できる散気管２５が設けられ、ブロア等から所定量の空気Ｅが注入できるよう構成されている。
掻き取り部材は、電解槽２側に固定されており、陰極板２０が回転することによりその表面を擦ることができる。なお、掻き取り部材として、洗浄ブラシ２２の代りにゴム板等のスクレーパを設けることも可能である。
【００１６】
電解槽２の端部の堰からオーバーフローした汚泥は隣の脱泡槽３へと流入するが、脱泡槽３には表面攪拌機３０が設けられ、水面においてインペラの回転により汚泥スカムの破砕を行う。
また、脱泡処理した汚泥を底部から引抜いて、汚泥返送ポンプ５により、電解槽２へと返送する配管が設けられている。脱泡槽３からオーバーフローした電解処理汚泥Ｃは、水処理設備の曝気槽へと返送される。
【００１７】
次に、本実施例の作用について説明する。
電解処理に必要な塩素イオンを補充する目的で、薬注ポンプ４により、食塩等の塩化物と少量の酸を含む電解液を注入された余剰汚泥Ａは、電解槽２に投入され、直流電流の流れる電極板２０、２１の間を通過する。
このとき、汚泥に含まれる塩素イオンが電解作用により次亜塩素酸に転換され、次亜塩素酸の強力な酸化力によって汚泥中の微生物が殺菌される。
殺菌力の大きい次亜塩素酸をより効率的に発生させるためには、塩素イオンは塩化ナトリウムとして汚泥重量の０．２〜１％程度を添加する必要があり、ｐＨは４〜６程度が最適であるため、少量の酸を添加するのが望ましい。
なお、添加する塩素イオンは、食塩等の塩化ナトリウムに限定されるものではなく、塩化カリウム等、比較的安価で水に溶解する塩化物を利用することができる。
【００１８】
この場合、余剰汚泥にはカルシウムやマグネシウムが含まれているが、電解処理の際、このカルシウムやマグネシウムが陰極板２０側に引き寄せられ、電子をもらって水酸化物等のスケールとなって陰極板２０の表面に付着し、次第に蓄積していく。
そこで、スケール付着に伴う電極間の抵抗の変化を、電流値や電圧の変化により確認するか、あるいは適当な時間間隔でスケール除去の運転に切替える。
センシングやタイマーによる自動運転、あるいは手動スイッチにより駆動装置を運転し、陰極板２０を緩やかに回転させる。
このとき、水上部に設けた洗浄ブラシ２２又はスクレーパにより、付着したスケールが掻き取られる。なお、ブラシやスクレーパに付着したスケールを洗い落とすために、別途散水配管を設けるか、手作業で散水することが望ましい。
また、陰極板の回転角度は、必ずしも限定されるものではないが、特に図１に示す正方形の陰極板２０では、１８０度回転して停止させるのが適切である。
【００１９】
一方、電解処理の過程では、次亜塩素酸以外にも微細な酸素や水素の気泡が発生するため、これが汚泥に付着してスカム状となり、電極板２０と２１の間に徐々に蓄積する。
そこで、電解槽２の下部に設けた散気管２５から断続的に粗大な気泡を噴出させて、汚泥スカムを水面に浮上させるとともに、循環水流を発生させる。
この循環流により汚泥スカムは、電解槽全体に分散するとともに、一部は堰からオーバーフローして隣の脱泡槽３へと流出する。
【００２０】
脱泡槽３では、表面攪拌機３０のインペラの回転によって、汚泥スカムが破砕されるが、殺菌効果をアップするために、スカムから液体状に戻った汚泥の一部を汚泥返送ポンプ５で電解槽２へと返送し、再度電解処理を行うこともできる。
また、脱泡槽３の堰からオーバーフローした電解処理汚泥Ｃは、水処理系の曝気槽に返送する。
電解処理汚泥は、電解処理によって微生物が死滅し、微生物を構成する細胞壁や細胞膜の一部が破損して細胞内の細胞質が溶出しているため、曝気槽の汚泥微生物によって徐々に低分子化され、最終的には水と炭酸ガスに分解される。
【００２１】
このように、本実施例の汚泥の電解処理装置は、陰極板２０の表面に付着するスケールや電極間に蓄積する汚泥スカムを除去しながら電解処理を行うことができるため、効率的に安定した電解処理を行うことができる。
また、本実施例の汚泥の電解処理装置は、活性汚泥法において発生する余剰汚泥を電解槽２に導き、塩化物と少量の酸を添加して、効率的に安定的に電解処理を行うことができるため、曝気槽に返送した時、活性汚泥によって死滅した汚泥微生物が安定的に酸化分解され、場外に排出する汚泥量は従来の活性汚泥法の１／１０程度に削減される。また、電解処理に要するエネルギーも少なくできるため、安価なランニングコストで処理することができる。
【００２２】
以上、本発明の汚泥の電解処理装置について、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、実施例に記載した構成を適宜組み合わせるなど、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】
【００２３】
本発明の汚泥の電解処理装置は、陰極板に付着するスケールを定期的に除去することにより、安定した電解処理性能を保持するという特性を有していることから、電解処理装置の電極の清掃の用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の汚泥の電解処理装置の一実施例を示す断面図である。
【図２】同汚泥の電解処理装置に用いる陰極板の別の形状を示す側面図である。
【図３】同汚泥の電解処理装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    汚泥供給ポンプ
２    電解槽
３    脱泡槽
４    薬注ポンプ
５    汚泥返送ポンプ
２０  陰極板
２０ａ  軸
２１  陽極板
２２  洗浄ブラシ（掻き取り部材）
２３  直流電源
２４  軸受
２５  散気管
３０  表面攪拌機
Ａ    余剰汚泥
Ｂ    脱泡汚泥
Ｃ    電解処理汚泥
Ｄ    電解液
Ｅ    空気
【図１】
2007275741.tif 000003
【図２】
2007275741.tif 000004
【図３】
2007275741.tif 000005