(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水からリンを除去する浄化装置において、被処理水へ金属塩を添加し、金属イオンと被処理水中のリン酸イオンとの反応で生成される磁性を有するリン酸塩を生成させるリン酸塩生成手段と、上記被処理水中のリン酸塩を含む凝集フロックを被処理水から分離する固液分離手段と、この固液分離手段で分離した凝集フロックを、ＰＨ調整法又は機械式分解又は熱分解、あるいは酸化分解法を用いて、分解するフロック分解手段と、このフロック分解手段で凝集フロックを分解した後にリン酸塩を分離する超電導磁石式の磁気分離手段と、を備えた浄化装置。
【請求項２】
被処理水中のＰＨの値に応じてアルカリ投入を制御して、上記リン酸塩生成手段で生成したリン酸塩の凝集を防止するための凝集防止手段を備えている請求項１に記載の浄化装置。
【請求項３】
添加した金属塩によりリン酸塩とともに生成する金属水酸化物を前記リン酸塩の分離とは異なる磁気条件下で前記リン酸塩とは別々に分離するようにされている請求項１〜請求項２の何れか１項に記載の浄化装置。
【請求項４】
磁気分離手段が複数の磁気フィルタを備えており、この複数の磁気フィルタは、一つの超電導磁石が発生する磁場空間内でそれぞれの磁気力が異なるように配置され、この複数の磁気フィルタによりリン酸塩とその他の分離対象物を別々に分離するようにされている請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄化装置に関し、特に被処理水からリンを除去するための浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
河川や湖沼などの水域が富栄養化するとアオコの大量発生などにより水環境が悪化する。水域の富栄養化をもたらす主要な成分の一つはリンであり、これを水域中から除去することでアオコの大量発生などは効果的に防止することができるし、また除去したリンは肥料などとして再利用することが可能で、そのようにすることで省資源化にも役立つ。そこで、効率的にしかも肥料などとして再利用することができる形態でリンの除去を行なえる技術が求められることになる。従来、水質浄化のためにリンを除去する技術には凝集沈殿法が代表的なものとして知られている。また例えば特開平９−３６１１２０号公報や特開平１１−１８８３８３号公報に記載されるような技術も知られており、さらに例えば特開平８−２８１２６１号公報に記載されるような技術も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
凝集沈殿法では、水中でのリンの主要な形態であるリン酸イオンと反応してリン酸塩を生成する成分を含んだ例えばポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸第二鉄あるいは塩化第二鉄などの凝集剤を被処理水（原水）に添加する。そうすると被処理水中の浮遊物質などが凝集するのと同時に、被処理水中のリン酸イオンが凝集剤のアルミニウムや鉄と反応してリン酸塩を生成し、このリン酸塩が浮遊物質とともに凝集してフロックを形成するので、この凝集フロックを沈殿させることで被処理水からリンを除去することができる。このような凝集沈殿法は、リンの除去という点ではそれなりに有効であるものの、肥料資源などとして再利用できる形態でリンを除去することができにくい。すなわちリンが被処理水中の固形物（浮遊物質）とともに凝集フロックを形成して沈殿するものであることから、回収した沈殿物（汚泥）におけるリンの濃度は低く、沈殿物からリン成分を取り出すのが困難であり、また沈殿物をそのまま肥料とするにもリンの含有量が不足する。特に凝集沈殿法では、形成するフロックが小さいと沈殿速度が遅くなるために凝集沈殿槽が大型化するのを避けられないことから、凝集剤を多量に添加して処理効率を高めるようにするのが一般で、その結果、沈殿物は多量の凝集剤と多量の固形物に僅かなリン酸塩が混在したものとなり、リンの再資源化は実質的に不可能となってしまう。なお凝集沈殿法は、下水中からリンを除去するのにも用いられ、その場合には生物処理と組み合わされる。
【０００４】
これに対し、上記特開平９−３６１１２０号公報や特開平１１−１８８３８３号公報に記載される技術では、凝集汚泥をオゾン酸化した後にカルシウムイオンなどを添加することでリンを沈殿させて回収するようにしており、これによりリンの再利用を可能としている。しかし、これらの従来技術では、汚泥とリンを分離するためにオゾン処理や嫌気滞留槽においてリンを一度完全にイオン化する必要があり、さらにその後再び金属イオンを添加してリンを析出させる必要がある。そのためリンイオン化の装置コストあるいはその運転コストが高くなるという問題がある。またリン析出時に生成するリン酸塩の粒径が小さいために沈殿させるのに時間がかかり、リン析出装置が大型化してしまうという問題もある。
【０００５】
上記特開平８−２８１２６１号公報に記載の技術は、リン酸イオンを磁性酸化鉄微粒子に吸着させて磁気分離で除去するという磁気分離方式によるものであり、大量の汚泥中にリンが埋もれるということは避けられる。しかしこの方式であると吸着に必要な磁性酸化鉄の量が除去したいリンの１０〜５０倍程度と多くなり、その結果、回収物中のリン濃度が数％程度と低濃度になってしまい、やはり再利用に大きな困難を伴う。また被処理水中のリン酸イオンを効率的に吸着するには強力なリン吸着能力を有する磁性酸化鉄が必要である。そのような磁性酸化鉄は、特開平８−２８１２６１号公報に記載されるように、特殊な製造法による必要があり、そのために製造コストが高くなるし、再利用ができないためにランニングコストも高くなってしまう。さらに磁性酸化鉄微粒子は沈殿しやすく、そのために常に強力な攪拌が必要であり、その攪拌動力もランニングコストの増大をもたらす。
【０００６】
以上のように従来の技術は、リンの除去能だけで見ればそれなりに有効であるものの、回収したリンの再資源化という点ではそれが実質的に不可能であったり、また可能であってもそれに要するコストが実用性の上で大きな阻害要因となっている。本発明は、このような従来の事情を背景になされてものであり、水質浄化としてのリンの除去を効率的に行なえるとともに、肥料などとして再利用することが容易である形態でのリンの回収を低コストで行なうことを可能とする浄化装置の提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被処理水からリンを除去する浄化装置において、被処理水へ金属塩を添加し、金属イオンと被処理水中のリン酸イオンとの反応で生成される磁性を有するリン酸塩を生成させるリン酸塩生成手段と、上記被処理水中のリン酸塩を含む凝集フロックを被処理水から分離する固液分離手段と、この固液分離手段で分離した凝集フロックを、ＰＨ調整法又は機械式分解又は熱分解、あるいは酸化分解法を用いて、分解するフロック分解手段と、このフロック分解手段で凝集フロックを分解した後にリン酸塩を分離する超電導磁石式の磁気分離手段と、を備えた浄化装置を開示する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。図１に第１の実施形態による浄化装置の構成をそのフローとともに模式化して示す。本実施形態の浄化装置は、河川や湖沼など水域の浄化に用いられることを前提としており、リン酸塩生成部Ａと磁気分離部Ｂを備えている。リン酸塩生成部Ａは、リン酸塩生成手段を形成する攪拌槽（反応槽）２、鉄イオン貯槽（リン酸塩生成用薬剤貯槽）６およびアルカリ貯槽（ｐＨ調整用薬剤貯槽）７を備えている。攪拌槽２には水域から図外のポンプで取水した被処理水（原水）１が導かれ、そこで鉄イオン貯槽６からリン酸塩生成用薬剤が注入バルブ１０を介して注入される。リン酸塩生成用薬剤には、水中で金属イオンを与え、この金属イオンとリン酸イオンとの反応で磁性を有するリン酸塩を析出させる金属塩が用いられる。そのような金属塩としては、鉄イオンを与えるものとして例えば硫酸第１鉄、硫酸第２鉄、塩化第１鉄、塩化第２鉄などがある。この他にニッケルイオンやコバルトイオンあるいはマンガンイオンを与える金属塩も好ましいものとして用いることができる。リン酸塩生成用薬剤は原水１のリン酸イオン濃度に応じた量で添加するようにする。つまり原水１のリン酸イオン濃度を測定し、その結果に応じた量で薬剤を添加する。このような制御を行なうことで、必要以上に薬剤が添加されるのを避けることができる。例えば鉄イオンを与える薬剤が添加されると原水１のリン酸イオンが鉄イオンと反応してリン酸鉄が生成する。この反応は、攪拌槽２における攪拌により鉄イオンを原水に均一に混合させることで促進される。つまり攪拌槽２は、より効率よくリン酸鉄を生成するのに機能する。
【０００９】
本発明は、超電導磁石で得られるような強力な磁場であればリン酸鉄のように比較的磁性の低いものでも吸引可能であるという知見に基づいており、超電導磁石式の磁気分離部Ｂにおける強力な磁気吸引力によりリン酸鉄自体を直接に吸着分離することで被処理水中からリンを除去するもので、このことで再資源化を容易とする形態でリンの回収を行なうことができる。すなわち析出したリン酸鉄に被処理水中の固形浮遊物などと凝集フロックを形成させることなく、リン酸鉄だけを単独に磁気吸着させて回収するものであり、したがって磁気分離部Ｂでのリン酸鉄の分離に際してリン酸鉄が凝集フロックを形成していないことを好ましい条件としている。そのために本実施形態の浄化装置は凝集防止手段を備えている。本実施形態の凝集防止手段は、例えばＮａＯＨ等のアルカリを貯留してあるアルカリ貯槽７、アルカリ貯槽７から攪拌槽２に注入するアルカリの量を制御する注入バルブ８、および攪拌槽２内の被処理水のｐＨを測定するｐＨセンサ１１などからなる。一般的に、被処理水中のリン酸鉄や固形浮遊物はｐＨ６〜８の範囲において凝集しやすく、この範囲を外れると凝集は起こりにくくなる。そこで本実施形態ではｐＨセンサ１１により攪拌槽２内の被処理水のｐＨを測定し、ｐＨが８以上となるように注入バルブ８を制御しながらＮａＯＨ等のアルカリをアルカリ貯槽７から添加するようにしている。
【００１０】
以上のようにしてリン酸鉄を生成させた被処理水は配管１２を通って磁気分離部Ｂに導入される。磁気分離部Ｂは、磁気分離手段である超電導磁気分離器２５、リン貯槽３０、洗浄用のボンベ３１それに各種の配管系からなる。その超電導磁気分離器２５は、超電導磁石１９のボア内に、ステンレス４３０等の磁性体で形成した一対の磁気フィルタ５ａ、５ｂを設置した構造となっている。磁気フィルタ５ａ、５ｂは、対称構造であり、それぞれ折り返し流路構造となっている。つまり内側流路１７から入ってフィルタ内を通過しながら折り返して外側流路１８から流出する構造となっている。また磁気フィルタ５ａ、５ｂは、一体的に接続されており、その一体状態で往復動を行い、この往復動により磁気フィルタ５ａと磁気フィルタ５ｂが選択的に超電導磁石１９のボア内に入るようにされている。図の例では磁気フィルタ５ａが超電導磁石１９のボア内に入っており、この場合には弁１５、２２が開いて、弁１６、２３が閉じた状態となり、配管１２を流れる被処理水は磁気フィルタ５ａに流入し、そこでリン酸鉄の磁気分離を受けながら配管２０を通って処理水２４として水域に戻される。
【００１１】
超電導磁石１９のボア内に入っている磁気フィルタ５ａには超電導磁石１９によって２Ｔ（テスラ）以上の高磁場がかかっており、磁気フィルタ５ａを構成する磁性細線近傍には高い磁場勾配が生じている。そして磁気フィルタ５ａ内を流れる被処理水中のリン酸鉄は前記高磁場によって磁化され、磁気フィルタ５ａの磁性細線に吸引される。この吸引力はリン酸鉄の磁化と磁性細線近傍の磁場勾配の積に比例するため、超電導磁石１９が発生する磁場強度が大きければ大きいほどリン酸鉄の除去率は大きくなる。ここで、磁気フィルタ５ａ内を流れる被処理水中にはリン酸鉄の他にもさまざまな浮遊物質が含まれているが、これらはリン酸鉄に比べて磁化率が小さいため、リン酸鉄を吸引する磁気条件では吸引されず、処理水２４に含まれたまま水域に戻される。
【００１２】
以上のようにして磁気フィルタ５ａによるリン酸鉄の吸着分離を続けると、磁気フィルタ５ａにリン酸鉄が徐々に堆積し、それに応じて磁気フィルタ５ａの分離性能が低下してくる。そこで所定時間通水を継続した後には磁気フィルタ５ｂに切り換える。それには一体接続の磁気フィルタ５ａ、５ｂを左に移動させるか、あるいは超電導磁石１９を右に移動させることで、磁気フィルタ５ａを超電導磁石１９のボア外の低磁場空間に出し、代わりに磁気フィルタ５ｂを超電導磁石１９のボア内の高磁場空間に位置させる。それとともに弁１５、２２を閉じ、弁１６、２３を開けて被処理水を磁気フィルタ５ｂに導くようにし、磁気フィルタ５ｂで分離運転を行う。そしてこの間に低磁場空間で磁気フィルタ５ａの洗浄再生を行なう。それには弁２６、２７を開けてボンベ３１より洗浄用空気あるいは洗浄水を注入して磁気フィルタ５ａが保持しているリン酸鉄を洗い流し、洗い流したリン酸鉄はリン貯槽３０に貯える。磁気フィルタ５ｂについても磁気フィルタ５ａの分離運転中に同様な洗浄再生を施すことになるが、その場合には弁２８、２９を開けることになる。なお本実施形態ではボンベ３１から洗浄用空気や洗浄水を供給するようにしているが、これに代えて処理水２４を洗浄に用いるようにすることも可能である。
【００１３】
以上のように本浄化装置は、富栄養化の原因となるリンを他の固形浮遊物質などと混ぜ合わさせることなくリン酸鉄として単独に分離回収することができる。このため回収したリン酸鉄は純度の高いものであり、回収リンの再利用が容易となる。回収リンの再利用の形態としては、回収リンがリン酸鉄の形態であることから、肥料が特に好ましいものとして挙げられる。回収したリン酸鉄はほぼそのままの状態で肥料とすることも可能であるが、窒素やカリウム等を適宜添加することで、より優れた肥料とすることができる。また本浄化装置は、リンの析出に用いる薬剤に低コストである硫酸鉄や塩化鉄を用いることができ、しかもその使用量を被処理水のリン酸イオン濃度と同等程度で済ませることができるので、上記従来の方法に比べてランニングコストを格段に低いものに抑えることができる。
【００１４】
ここで、参考までに実験例について述べる。実験ではリンを含む試験水に硫酸第二鉄を添加し、ｐＨを８以上に制御した状態で超電導磁気分離器に通水した。超電導磁気分離器の印加磁場は２Ｔとした。その結果、７７％のリンを除去することができた。上記のように磁気分離器における吸引力はリン酸鉄の磁化と磁性細線近傍の磁場勾配の積に比例することから、より高磁場とすることでさらに除去率を高めることができると考えられる。超電導磁石方式を用いる本発明の場合には高磁場を得ることは容易である。例えば、安価なＮｂＴｉ超電導線で構成した超電導磁石でも５〜７Ｔ程度の高磁場を容易に発生させることができる。またＮｂ３ ＳｎやＮｂ３ Ａｌなどの超電導材、あるいは高温超電導材などで形成した超電導磁石を用いると、さらに高磁場を発生させることができる。したがって本発明によればきわめて高いリン除去率を達成でき、しかも処理速度が速くて効率の高い処理となることが分かる。
【００１５】
図２に第２の実施形態による浄化装置の構成をそのフローとともに模式化して示す。本実施形態の浄化装置は、リン酸塩生成部Ａと磁気分離部Ｂの間に、固液分離部Ｃとフロック分解部Ｄが追加されている点で第１の実施形態のそれと相違している。以下、この相違点を重点的に説明する。本実施形態では、被処理水に対して水溶液タイプの鉄系凝集剤を薬剤として鉄イオン貯槽６から添加するとともに、攪拌槽２のｐＨを凝集性が高くなるように制御する。そのため攪拌槽２においてリン酸鉄が被処理水中の浮遊物質とともに凝集フロックを形成する。この凝集フロックは固液分離部Ｃに固液分離手段として設けてある沈殿槽３で沈殿し、汚泥となって被処理水から分離される。沈殿槽３には汚泥引き抜き管１４が接続されており、この汚泥引き抜き管１４で引き抜かれた汚泥は、フロック分解部Ｄにフロック分解手段として設けてあるｐＨ調整槽（分解槽）４に導かれる。ｐＨ調整槽４では、ｐＨセンサ３２によりバルブ９を制御しながらアルカリ貯槽７からアルカリを添加してｐＨを高め、これにより凝集剤の凝集効果を低減させて凝集フロックを分解させる。この凝集フロックの分解により非凝集状態であるリン酸鉄を含んだ被処理水が得られるので、これを磁気分離部Ｂに通し、第１の実施形態と同様にして磁気分離を行なう。
【００１６】
本実施形態によると、一旦凝集フロックを形成させ、これを被処理水から固液分離した後に磁気分離にかけるようにしているので、水域から取水して装置に導入した被処理水の殆どを固液分離部Ｃにおいて沈殿槽３の上澄み水１３として水域に戻することができる。そのため、水域から装置に導入する被処理水の全体量に比べて格段に少ない量の被処理水を磁気分離部Ｂに通水させるだけで済み、したがって処理能力を同じとすれば、磁気分離部Ｂを大幅に小型化でき、同じ大きさの磁気分離部Ｂであれば処理能力を大幅に高めることができる。
【００１７】
以上の第２の実施形態では固液分離に沈殿槽３による沈殿法を用いていたが、これに代えて例えば比重差分離法や砂付加高速凝集法あるいは磁気分離法等を用いることができる。磁気分離法を用いる場合には、例えばマグネタイト等の磁性粒子を凝集剤とともに添加し、マグシード式磁気分離法で磁気分離を行なうのが好ましい例である。また本実施形態では処理水２４をそのまま水域に放流するようにしているが、処理水２４に凝集沈殿などによる浮遊物質除去処理を施すようにするのも好ましいことである。すなわち処理水２４は固液分離部Ｃまでの処理により高濃度に浮遊物質を含むようになっており、したがってより効率的にその除去を行なえる状態になっている。そこでこの条件を活かして浮遊物質除去処理を施すことで、リン除去に併せて浮遊物質除去による浄化も効率的に行なうことができる。処理水２４に凝集沈殿法で浮遊物質除去処理を施す場合には、鉄イオン貯槽６の凝集剤やアルカリ貯槽７のアルカリを利用すると貯蔵タンクを増やさずに済み、装置の小型化や低コスト化を図れる。処理水２４から浮遊物質除去で生じた汚泥は、これに回収リン酸鉄を加えることで良質な肥料とすることが可能であり、そのようにすることでより一層再利用性を高めることができる。また本実施形態では凝集フロックの分解にｐＨ調整法を用いていたが、これに代えて例えば機械式分解や熱分解あるいはオゾンや過酸化水素を用いた酸化分解等も用いることができる。
【００１８】
以上の第１、第２の各実施形態による浄化装置は、これを陸上に設置して用いることもできるし、またその全体または一部を船に搭載して船上処理の形態で用いることもできる。さらにリン酸塩生成部については、水域そのものをそれにあてることも可能である。すなわち必要ならばその一部を仕切るなどして水域に薬剤を直接に投入し、それからその薬剤投入の被処理水を磁気分離部に導いて磁気処理を施す方式とすることもできる。また以上の各実施形態では、攪拌槽２やｐＨ調整槽４を設けてそこにおける攪拌で反応を促進させるようにしていたが、これに代えてスタティックミキサや配管の蛇行を利用することで攪拌作用を得て反応を促進させる構成とすることも可能である。また以上の各実施形態では、河川や湖沼などの水域の浄化に用いることを前提にしていたが、本発明による浄化装置は下水道水や工場排水などの脱リン浄化などに用いても同様な効果を得ることができる。下水道水の処理の場合には、生下水を被処理水とすることもできるし、活性汚泥法で処理した処理水を被処理水とすることもできる。
【００１９】
本発明は磁気分離に超電導磁石式を用いることに特徴があるが、超電導磁石の冷却には液体ヘリウム等の冷媒を用いる方式と冷凍機伝導冷却方式が可能であり、冷凍機伝導冷却方式とすれば冷媒タンクを設置する必要がないことなどから省スペースを図れ、また操作性にも優れたものとすることができる。
【００２０】
図３に第３の実施形態による浄化装置のフローを示す。薬剤として上記のような金属塩を用いることから、リン酸塩が生成するのと同時に金属水酸化物（金属イオンが鉄イオンである場合には水酸化鉄）もかなりの量で生成する。この金属水酸化物も超電導磁石式の磁気分離で回収することが可能である。ただリン酸塩を再利用しやすくするためにはリン酸塩と金属水酸化物を別々に回収するのが望ましい。リン酸塩と金属水酸化物を別々に回収するには、リン酸塩と金属水酸化物の磁性が異なることを利用する。具体的には、超電導磁気分離器にそれぞれ磁気力の異なる複数の磁気フィルタを設け、磁気力の低い磁気フィルタを上流側に配置した構成とする。このような超電導磁気分離器に被処理水を通すと、各磁気フィルタによりリン酸塩（リン酸鉄）と金属水酸化物（水酸化鉄）のそれぞれを分離して回収することができる。回収した水酸化鉄は酸で溶かすことによって再び添加用の鉄イオンとして再利用することができる。一方、回収したリン酸鉄を肥料などに再利用できることは上記各実施形態の場合と同様である。なお図３の例は図２の浄化装置を前提にしたものであるが、図１の浄化装置についても本実施形態の構成を同様に適用することができる。
【００２１】
図４に第４の実施形態による浄化装置のフローを示す。本実施形態は第３の実施形態の変形例で、凝集フロックを被処理水から分離するのに磁気分離を用いている。凝集フロックを磁気分離するには、フロック形成部２（攪拌槽２が対応する）の上流側で磁性粒子３４を注入することで凝集フロックに磁性粒子を取り込ませ、この磁性粒子を利用して磁気分離を行なう。磁性粒子にはリン酸塩や金属水酸化物よりも磁性の大きいものを用い、凝集フロックの分解後に被処理水中に残る磁性粒子は超電導磁気分離器２５おいてリン酸塩や金属水酸化物の分離位置よりも上流側で回収する。回収した磁性粒子３５は、添加磁性粒子３４として再利用する。
【００２２】
図５と図６に上記第４の実施形態における浄化装置の磁気分離部に用いることのできる超電導磁気分離器の構成を示す。図５はその断面構造を模式化して示しており、図６はその平面構造を模式化して示している。本実施形態の超電導磁気分離器は、リン酸塩と金属水酸化物それに磁性粒子の各分離対象物（被回収物）を別々に磁気分離するために３個の磁気フィルタ４２、４３、４４を有している。これらの磁気フィルタ４２、４３、４４は、一つの超電導磁石４５で形成される磁場空間内でそれぞれの磁気力が異なるように配置されている。具体的には、下側の流入口４１から流入して上側の流出口４９へ流出するように鉛直に設けられた被処理水の流路に沿って３個の磁気フィルタ４２、４３、４４をこの順番で直列に配列し、超電導磁石４５からのそれぞれの距離が異なるようにしている。つまり３個の磁気フィルタ４２、４３、４４が超電導磁石４５からの距離に応じた磁場強度を受けるようにしている。超電導磁石４５は、真空容器内に設置することで外部と断熱され、冷凍機４８で冷却することにより超電導状態を保つようにされている。そして電源４７かり電流を供給することで磁場を発生し、一旦磁場を発生させれば永久電流モードで運転することが可能である。
【００２３】
最下部（最上流側）にある磁気フィルタ４２は、最も磁気力が小さく、３種の被回収物の内で最も磁性の強い磁性粒子（例えばマグネタイトやヘマタイト）を吸引分離するのに用いられる。その上側（下流側）の磁気フィルタ４３と磁気フィルタ４４は、この順番で磁気力が大きくなり、それぞれの磁気力に応じてリン酸塩または金属水酸化物を吸引分離する。磁気フィルタ４２、４３、４４は、何れもドーナツ型に形成され、回転可能とされており、この回転により被処理水の流路に位置していた部分が洗浄部４２ａ、４３ａ、４４ａに移り、そこで高圧水や高圧空気の注入による洗浄再生を受ける。洗浄で磁気フィルタから剥がし落とされた分離対象物は回収槽５０に回収される。これらの洗浄部４２ａ、４３ａ、４４ａは、磁気フィルタ４２、４３、４４を図６に示すように配置することで、互いに重なることがないように１２０°ずつずれるようにされている。また洗浄部４２ａ、４３ａ、４４ａは、超電導磁石４５の磁場をなるべく受けないように配慮されている。具体的には、超電導磁石４５の磁場空間からできるだけ離すように洗浄部４２ａ、４３ａ、４４ａを配置するとともに、鉄等の磁性材料で形成した磁気シールド４６で超電導磁石４５を覆っている。
【００２４】
本実施形態のように一つの超電導磁石４５で形成される磁場空間内に複数の磁気フィルタ４２、４３、４４をそれぞれの磁気力が異なるように配置する構成は、複数の分離対象物を別々に磁気分離する必要のある場合の装置構造について、その小型化を図れ、また低コスト化も可能であるという利点がある。つまり複数の分離対象物を別々に磁気分離するについては、各分離対象物ごとに超電導磁気分離器を設ける構成とすることもできるが、これに比べ、本実施形態の構成は装置の小型化や低コスト化を図れる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、水質浄化としてのリンの除去を効率的に行なえるとともに、肥料などとして再利用することが容易である形態でのリンの回収を低コストで行なうことを可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態による浄化装置の構成をそのフローとともに示す図である。
【図２】第２の実施形態による浄化装置の構成をそのフローとともに示す図である。
【図３】第３の実施形態による浄化装置のフローを示す図である。
【図４】第４の実施形態による浄化装置のフローを示す図である。
【図５】他の実施形態による超電導磁気分離器の断面構造を模式化して示す図である。
【図６】図５の超電導磁気分離器の平面構造を模式化して示す図である。
【符号の説明】
１  被処理水
２  反応槽（リン酸塩生成手段）
３  沈降槽（固液分離手段）
４  分解槽（フロック分解手段）
５ａ、５ｂ  磁気フィルタ
６  鉄イオン貯槽
７  アルカリ槽
１９  超電導磁石
２５  超電導磁気分離器（磁気分離手段）
【図１】
0004088018.tif 000002
【図２】
0004088018.tif 000003
【図３】
0004088018.tif 000004
【図４】
0004088018.tif 000005
【図５】
0004088018.tif 000006
【図６】
0004088018.tif 000007