(57)【要約】【課題】  潜熱回収熱交換器で発生するドレン水のような貧栄養環境にある窒素酸化物含有排水から窒素を分解除去して無毒化し得る処理装置や給湯装置を提供する。【解決手段】  潜熱回収用の二次熱交換器２で生じたドレン水から脱気槽４での脱気処理により溶存酸素を脱気してドレン水を嫌気的条件にし、このドレン水を処理槽５に導いて脱窒処理及び中和処理を行い、処理後のドレン水を、切換弁８を開にして追い焚き循環路３に排出して外部配管３０を通して浴槽Ｂ内に流し込み、排水口１１から外部に排水させる。処理槽内には、炭酸カルシウム，硫黄にリン酸化合物を添加して造粒し硫黄脱窒菌を付着させた硫黄脱窒ペレットを充填する。脱気槽に導入前にフィルタ部６を通過させ、処理槽に温度調整手段７を設けて脱窒反応促進のためにドレン水を所定の温度条件にする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼排ガスから潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器において発生するドレン水の供給を受けて、ドレン水の改質処理を行う処理装置であって、
上記ドレン水を対象にして脱窒処理を行う処理槽を備えており、
上記処理槽は、ドレン水を槽内に流入させる流入口と、槽内から流出させる流出口と、硫黄を電子供与体とする硫黄酸化細菌の生育床として構成され上記硫黄酸化細菌が付着された硫黄脱窒造粒物とを備え、上記硫黄脱窒造粒物は上記流入口から流出口に至る通路空間に充填されている、
ことを特徴とする処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の処理装置であって、
ドレン水から溶存酸素を脱気することによりドレン水を嫌気的条件にする脱気手段を備え、この脱気手段が上記処理槽の流入口よりも上流側に配設されている、処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の処理装置であって、
ドレン水から埃又は一般細菌を除去するためのフィルタ部を備え、このフィルタ部が上記処理槽の流入口よりも上流側に介装されている、処理装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の処理装置であって、
上記処理槽内の脱窒反応促進のための温度条件に温度調整する温度調整手段を備え、この温度調整手段が上記処理槽に付設されている、処理装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の処理装置であって、
浴槽に対し連通接続される風呂連通路を備え、
上記処理槽により脱窒処理されたドレン水が上記風呂連通路を通して上記浴槽内に排水されるよう、上記処理槽の流出口の下流端が上記風呂連通路の途中に接続されるように構成されている、処理装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の処理装置であって、
上記硫黄脱窒造粒物はリン酸化合物が添加されて造粒されたものである、処理装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の処理装置であって、
上記通路空間には、リン酸化合物を用いて造粒したリン酸造粒物が上記硫黄脱窒造粒物に混合された状態で充填されている、処理装置。
【請求項８】
バーナの燃焼により発生する燃焼ガスから顕熱を回収する顕熱回収用熱交換器と、この顕熱回収用熱交換器を通過した後の燃焼排ガスから潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器と、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の処理装置とを備えている
ことを特徴とする給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潜熱回収用熱交換器において発生するドレン水から特に窒素酸化物を分解除去して無毒化し得る処理装置及びこれを備えた給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンや潜熱を回収する燃焼器において生成される排気ドレンを対象にして、この酸性の排気ドレンを中和処理した上で排水するために、中和剤として石灰石を充填した箱体に排気ドレンを通水させて中和させることが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
又、屎尿、下水、屎尿処理場で発生する汚泥、その他の有機性廃棄汚水を対象にして、硫酸塩還元細菌により嫌気性処理工程を行った後、硫黄脱窒菌により脱窒工程を連続して行うことが提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、ステンレス鋼の酸洗い処理やメッキ処理により発生する窒素含有排水から窒素を除去するために、脱窒菌を用いて窒素又は窒素化合物を窒素ガスに分解する脱窒処理を行うと共に、脱窒菌に添加された栄養素を曝気処理により分解することが提案されている（例えば特許文献３参照）。この特許文献には、栄養素は脱窒菌の生育のための栄養であり、かかる栄養素として、メタノールやエタノールなどとともにリン酸などが必要に応じて用いられる、と記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１９０３７８号公報
【特許文献２】特公昭６０−３８７６号公報
【特許文献３】特開２００１−２６９６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、燃焼バーナを燃焼させてその燃焼ガスからの顕熱回収により通水を加熱して給湯する一次熱交換器を備えた給湯装置において、一次熱交換器通過後の燃焼排ガスからさらに潜熱を回収する二次熱交換器を設けて、熱利用の高効率化を図る給湯装置が知られており、この場合、二次熱交換器と接触した燃焼排ガス中の水蒸気が結露して強酸性のドレン水（結露水）を生じることになる。
【０００７】
上記のドレン水は、燃焼排ガスから取り込んだ窒素酸化物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）等を含んで強酸性になっているため、外部に排水するには少なくとも中和処理を施す必要がある。本願発明者は、ドレン水に他の改質処理を施して無毒化することにより、外部に排水する際に例えば浴槽施設を排水施設の一部として利用して専用の排水路を省略したり、あるいは、再利用水として活用したりすることを考えた。このような無毒化のために、ドレン水を対象にして脱窒菌を用いて窒素酸化物（硝酸イオン、亜硝酸イオン）を窒素ガスに変換させるという脱窒処理を施すことにより、ドレン水に含有する窒素酸化物を分解除去させて無毒化を図る方向で検討を加えた。
【０００８】
ところが、ドレン水には無機性の窒素酸化物等の他には、ホルムアルデヒド等の有機化合物が溶解している程度であり、かかるドレン水を対象にして脱窒菌を用いた脱窒処理を適用するにはその脱窒菌の栄養素としてメタノール等の有機物を加える必要が生じる。要するに、従来の例えば屎尿や下水に係る汚泥や廃棄汚水を脱窒処理するには脱窒菌の栄養素である有機物が対象の汚水等に既に含有されているのに対し、ドレン水は脱窒菌にとっては貧栄養環境にあって脱窒菌の生育にふさわしくなく、脱窒菌を用いた脱窒処理を適用するには上記のメタノール等の添加が必要になる。
【０００９】
しかしながら、ドレン水を脱窒処理するためにメタノール等を添加すると、さらにこのメタノールの分解のための処理も付加する必要も生じることになる。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃焼排ガスから潜熱回収を図る潜熱回収熱交換器において発生するドレン水のような貧栄養環境にある窒素酸化物含有排水から窒素を分解除去して無毒化し得る処理装置、及び、かかる処理装置を備えた給湯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、処理装置に係る発明では、燃焼排ガスから潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器において発生するドレン水の供給を受けて、ドレン水の改質処理を行う処理装置を対象にして次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記ドレン水を対象にして脱窒処理を行う処理槽を備え、上記処理槽として、ドレン水を槽内に流入させる流入口と、槽内から流出させる流出口と、硫黄を電子供与体とする硫黄酸化細菌の生育床として構成され上記硫黄酸化細菌が付着された硫黄脱窒造粒物とを備えるものとし、上記硫黄脱窒造粒物を上記流入口から流出口に至る通路空間に充填するようにした（請求項１）。
【００１２】
この発明の場合、潜熱回収用熱交換器で発生したドレン水が流入口から処理槽内に供給され、この処理槽内において硫黄脱窒細菌による脱窒反応により、ドレン水中の窒素酸化物が窒素ガスに変換され脱窒されることになる。これにより、ドレン水から窒素酸化物が分解除去されてドレン水は無毒化されることになり、ドレン水の排水上の不都合の解消や、再利用水としての活用の途が開かれることになる。上記の硫黄脱窒造粒物としては例えば硫黄と炭酸カルシウムを含んで造粒すればよく、炭酸カルシウムによりドレン水の中和機能をも発揮させ得ることになる。
【００１３】
上記の処理装置に対し、ドレン水から溶存酸素を脱気することによりドレン水を嫌気的条件にする脱気手段をさらに備えるようにし、この脱気手段を上記処理槽の流入口よりも上流側に配設するようにすることができる（請求項２）。脱気手段による脱気処理を追加することにより、ドレン水を硫黄酸化細菌による脱窒反応が促進される嫌気的条件にすることが可能となって、ドレン水の上記脱窒処理の促進が図られることになる。
【００１４】
又、上記処理装置に対し、ドレン水から埃又は一般細菌を除去するためのフィルタ部をさらに備え、このフィルタ部を上記処理槽の流入口よりも上流側に介装するようにすることができる（請求項３）。このようにすることにより、特に処理槽あるいは脱気槽等の内部で一般細菌が繁殖する事態の発生を確実に回避し得ることになる。脱気槽を設ける場合にはこの脱気槽の上流側（入口側）にフィルタ部を設ければよい。
【００１５】
又、上記処理装置に対し、上記処理槽内の脱窒反応促進のための温度条件に温度調整する温度調整手段をさらに備え、この温度調整手段を上記処理槽に付設するようにすることができる（請求項４）。このようにすることにより、処理槽での脱窒反応の促進を図ることが可能となってドレン水からの窒素酸化物の除去をより効率化し得ることになる。温度調整としては、例えば３０℃近傍の温度条件にする場合には、処理槽ないに流入するドレン水がその温度条件よりも低ければ加温し、高ければ冷却すればよい。
【００１６】
さらに、上記の処理装置として、浴槽に対し連通接続される風呂連通路を備えることとし、上記処理槽により脱窒処理されたドレン水が上記風呂連通路を通して上記浴槽内に排水されるよう、上記処理槽の流出口の下流端を上記風呂連通路の途中に接続させる構成とすることができる（請求項５）。この場合には、処理後のドレン水は窒素酸化物が除去されて無害化されているため、浴槽を排水設備の一部として用いることが可能となる上に、浴槽に排出させるための構成として風呂連通路に対し処理槽の流出口の下流端を単に接続させておけばよいことになる。
【００１７】
以上の処理装置において、硫黄酸化細菌に対しリン酸化合物を添加することができる。このようにすることにより、リン酸化合物が硫黄酸化細菌の栄養素となるため、硫黄酸化細菌の繁殖を促進させることが可能となる。このため、脱窒対象が無機性窒素含有のドレン水のような貧栄養環境にある窒素酸化物含有排水であっても、脱窒反応を促進させて窒素酸化物の除去をより確実に行わせることが可能になる。リン酸の添加の手法は次の２通りがあり、いずれを採用することもできる。すなわち、第１として、上記硫黄脱窒造粒物としてリン酸化合物が添加されて造粒されたものとする（請求項６）、あるいは、第２として、処理槽の通路空間に、リン酸化合物を用いて造粒したリン酸造粒物を硫黄脱窒造粒物に混合された状態で充填する（請求項７）、のいずれかを採用すればよい。
【００１８】
以上の処理装置を適用した給湯装置として、バーナの燃焼により発生する燃焼ガスから顕熱を回収する顕熱回収用熱交換器と、この顕熱回収用熱交換器を通過した後の燃焼排ガスから潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器と、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の処理装置とを備えたものとすればよい（請求項８）。これにより、上記の処理装置による作用を給湯装置において得ることができるようになる。
【発明の効果】
【００１９】
以上、説明したように、請求項１〜請求項７のいずれかの処理装置によれば、処理槽内において硫黄脱窒細菌による脱窒反応によって、ドレン水中の窒素酸化物が窒素ガスに変換され脱窒されることになり、ドレン水から窒素酸化物が分解除去されてドレン水を無害化・無毒化することができるようになる。このため、ドレン水の排水上の不都合の解消や、再利用水としての活用の途を開くことができるようになる。又、硫黄脱窒造粒物として硫黄と炭酸カルシウムを含んで造粒すれば、炭酸カルシウムによりドレン水の中和処理をも併せて行うことができるようになる。
【００２０】
特に、請求項２によれば、脱気手段による脱気処理を追加することにより、ドレン水を硫黄酸化細菌による脱窒反応が促進される嫌気的条件にすることができ、ドレン水の脱窒処理の促進を図ることができるようになる。
【００２１】
請求項３によれば、特に処理槽あるいは脱気槽等の内部で一般細菌が繁殖する事態の発生を確実に回避することができるようになる。
【００２２】
請求項４によれば、温度調整手段によるドレン水の温度調整によって、処理槽での脱窒反応の促進を図る上で最適温度条件にすることができ、ドレン水からの窒素酸化物の除去をより効率化させることができる。
【００２３】
請求項５によれば、処理後のドレン水を排水する上で、そのドレン水が脱窒により無害化されているため、浴槽を排水設備の一部として容易に用いることができるようになる。
【００２４】
請求項６又は請求項７によれば、添加したリン酸化合物が硫黄酸化細菌の栄養素となるため、硫黄酸化細菌の繁殖を促進させることができ、脱窒対象が無機性窒素含有のドレン水のような貧栄養環境にある窒素酸化物含有排水であっても、脱窒反応を促進させて窒素酸化物の除去をより確実に行うことができるようになる。
【００２５】
又、請求項８に記載の給湯装置によれば、以上の処理装置による効果を給湯装置において得ることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態に係る処理装置を適用した給湯装置Ｅの要部を示し、符号１は図示省略の燃焼加熱部の燃焼に伴い顕熱を回収する一次熱交換器、２は一次熱交換器１を通過した後の燃焼排ガスから潜熱を回収する二次熱交換器、Ｂは浴槽、３は浴槽水の追い焚きを行うための追い焚き循環路、４は二次熱交換器２から導出したドレン水を嫌気的条件にする脱気手段としての脱気槽、５は嫌気的条件にされたドレン水を対象にして中和処理及び脱窒処理を行う処理槽である。又、符号６は二次熱交換器２から導出後で脱気槽４に導入前のドレン水を通過させるフィルタ部、７は処理槽５で処理されるドレン水を所定の温度条件にするための温度調整手段、８は処理槽５でのバッチ処理の実行と処理後の排出とを相互に切換える切換手段としての切換弁である。
【００２８】
ここで、本実施形態では、上記二次熱交換器２で発生したドレン水を処理槽５で処理した後に、その処理済みドレン水を追い焚き循環路３に流入させることにより、追い焚き循環用の機外の外部配管３０を通して浴槽Ｂ内に排出するようにしたものを示している。浴槽Ｂ内に排出された処理済みドレン水は、排水口１１から一般排水設備１２に排水されることになる他、上記の処理済みドレン水は無毒化されて浄水化されているため、排水せずにそのまま溜めて浴槽水として再利用したり、あるいは浴槽洗浄用の中水として再利用したりというように、ユーザーの都合に応じて扱えばよい。なお、給湯装置Ｅの機内に装備された上記追い焚き循環路３と、接続部３００ａ，３００ｂにおいて追い焚き循環路３と接続されて機外に設置された外部配管３０とによって、給湯装置Ｅと浴槽Ｂとの間で浴槽水を追い焚きのために循環させる追い焚き循環回路が構成されている。この追い焚き循環回路の内の機内に設置された追い焚き循環路３が、本発明における風呂連通路を構成する。
【００２９】
上記一次熱交換器１及び二次熱交換器２は、缶体１３内において、図示省略の燃焼加熱部の燃焼により生成される燃焼ガス又は燃焼排ガスの流路に対し一次熱交換器１が上流側に配設され、二次熱交換器２が下流側に配設されている。そして、燃焼加熱部からの燃焼ガスが一次熱交換器１に供給されて顕熱回収により内部の水が所定温度まで加熱され、一次熱交換器１を通過した後の燃焼排ガスが二次熱交換器２に供給されて潜熱回収により内部の水が予熱されるようになっている。これらに対する加熱対象である水の供給は、入水路１４を通して二次熱交換器２に先に入水され、二次熱交換器２で上記の如く潜熱回収により予熱された後に、入水接続管１５を通して一次熱交換器１に入水され、一次熱交換器１で所定温度まで加熱された後に出湯路１６に出湯されるようになっている。
【００３０】
そして、燃焼排ガスが二次熱交換器２を通過して缶体１３の排気筒１３１を通して外部に放出されるまでの間に、内部に冷たい入水が通される二次熱交換器２の外壁と接触して燃焼排ガスに含まれる水蒸気が凝縮して結露し、その結露した水滴（ドレン水）が二次熱交換器２の下側位置に配設されたドレンパン（ドレン受け部）１７ａの上面に沿って集水され、集水されたドレン水が導出管１７ｂを通して上記脱気槽４及び処理槽５に導かれるようになっている。上記のドレンパン１７ａと、導出管１７ｂとによって、ドレン水を集水して処理のために脱気槽４に供給するドレン水供給路１７が構成されている。
【００３１】
導出管１７ｂにより導出されたドレン水は脱気槽４に導入される前に、まずフィルタ部６に通されて外部から混入のおそれのある埃、塵、虫、微生物や、一般細菌等が脱気槽４に流入したり、さらには脱気槽４以降の処理槽５等に流下したりすることが防止される。フィルタ部６としては、例えば糸巻きフィルタ、平膜型フィルタあるいは中空糸膜型フィルタを用いればよい。かかるフィルタ部６を介装させることにより、脱気槽４や処理槽５等に一般細菌が入り込んでその細菌が繁殖・増殖する事態の発生を防止することができるようになる。
【００３２】
上記脱気槽４は、以後の処理槽５での脱窒処理を効率良く進行させるために、二次熱交換器２から導出したドレン水中の溶存酸素を除去して溶存酸素濃度を下げることによりドレン水を嫌気的条件にするものである。このような脱気槽４による脱気処理としては、例えば脱気槽４内に流入したドレン水に対し不活性ガス（例えば窒素ガス）をバブリングしたり、又は、脱気フィルタを用いて減圧脱気して溶存酸素を吸引・除去したりするようにすればよい。なお、脱気手段としては、超音波脱気装置や、真空撹拌脱泡ミキサーを適用することも可能である。脱気槽４での脱気処理によって、通常７〜８ｐｐｍであるドレン水中の溶存酸素濃度が０．２ｐｐｍ程度まで下げられるようになっている。そして、脱気槽４で脱気処理により嫌気的条件にされたドレン水が導出管１８に導出され、この導出管１８を通して処理槽５に導かれる。
【００３３】
上記処理槽５は、導出管１８を通して導かれたドレン水を流入させる流入口５１から脱窒処理後のドレン水を導出管１９に導出させる流出口５２までの間の槽内に硫黄脱窒菌（硫黄酸化細菌）が担持されかつ中和機能をも備えた多数の硫黄脱窒ペレット（硫黄脱窒造粒物）が充填されている。そして、この硫黄脱窒ペレットと接触することにより、槽内のドレン水中の窒素や窒素酸化物（硝酸イオン、亜硝酸イオン）を窒素ガスに変換させる脱窒処理が行われると共に、併せて中和処理をも行うようになっている。
【００３４】
処理槽５の槽内は流入口５１から流出口５２までにできるだけ長い通路（流路）を確保し得るように、例えば上下から交互に仕切る仕切り壁５３，５３を形成してジグザクの通路が形成され、この通路空間に対し上記の硫黄脱窒ペレットが充填されている。この硫黄脱窒ペレットは例えばネット状の袋等に収容させた状態で上記の通路空間に設置すればよい。
【００３５】
上記の硫黄脱窒ペレットとは、炭酸カルシウム、硫黄及びリン化合物を粒状に成形（造粒）し、硫黄脱窒菌を付着させたものである。硫黄脱窒菌とは硫黄を電子供与体として用いて脱窒する細菌である。上記の炭酸カルシウムは脱窒反応により生成する水素イオンを中和するのみならず、強酸性であるドレン水の中和させる役割をも果たし、硫黄は上記の如く硫黄脱窒菌の電子供与体としての役割を果たし、リン化合物（例えばリン酸、リン酸塩等）も硫黄脱窒菌の栄養素としての役割を果たすものであり、いずれも脱窒反応を促進させる役割を果たすものである。ペレットの形態としては従来からあるこの種のペレットと同様とすることができる。
【００３６】
上記温度調整手段７は、処理槽５内のドレン水を所定の温度範囲条件（例えば３０℃近傍範囲）になるように温度調整することにより、硫黄脱窒菌の繁殖促進を図り脱窒反応をより促進させるようにするものである。このような温度調整手段７としては、電気ヒータにより構成すればよく、処理槽５への配設を考慮して板状又はシート状のものが好ましい。例えば、シリコンラバーシート内に発熱線を埋め込んだり、ガラス繊維製の不織布に発熱線を埋め込んだり、あるいは、カーボンシートにシート状発熱フィルムを接合させたりした、いわゆるシートヒータを用いればよい。
【００３７】
処理槽５での脱窒処理は、ドレン水を硫黄脱窒ペレットの硫黄脱窒菌との脱窒反応のための接触が維持できるような所定流速で連続して流し続けながら行うようにしてもよいが、ドレン水の発生量が給湯装置の使用状況に左右されて一定しないため、バッチ処理にて行うようにすることができる。この場合、処理槽５の流出口５２側位置又は流出口５２の近傍位置の導出管１９に電磁式の切換弁８を介装するようにすればよい。この場合のバッチ処理は、切換弁８を閉状態にしてドレン水を処理槽５内で所定時間の脱窒処理を行った後に、所定のタイミングで開切換して脱窒処理後のドレン水を排出するようにする。この際、図示を省略するが、脱窒処理後のドレン水を一時貯留するためのバッファータンクを処理槽５の下流側位置の導出管１９に介装させるようにしてもよい。
【００３８】
上記の導出管１９の下流端は追い焚き循環路３（図例では往き路３ｂ）に接続されており、上記の切換弁８が図示省略のコントローラにより所定タイミングで切換えられて脱窒処理済みのドレン水が追い焚き循環路３に導出され、この追い焚き循環路３及び外部配管３０を通して浴槽Ｂ内に排出されるようになっている。浴槽Ｂへの排出は、給湯装置Ｅが１階に設置され浴槽が同じく１階に設置されている場合であると浴槽Ｂとの高低位置関係に基づき重力作用に基づく落とし込みにより行うようにしてもよく、又、給湯装置Ｅが１階に設置され浴槽Ｂが２階に設置されている場合であると図示省略のポンプを作動させることにより行うようにすればよい。なお、上記の導出管１９の下流端を接続する対象は、追い焚き循環路３を構成する戻り路３ａ・往き路３ｂのいずれか一方又は双方でよく、この追い焚き循環路３を構成する戻り路３ａ・往き路３ｂのいずれか又は双方が浴槽Ｂに連通接続されることになる風呂連通路を構成する。
【００３９】
以上の処理装置を備えた給湯装置Ｅの場合、二次熱交換器２において発生したドレン水が脱窒処理及び中和処理されて無毒化されるため、人間が触れても不都合を与えることもない上に、排水施設に対し不都合を与えることもない。このため、処理済みのドレン水を浴槽Ｂに流し込んでその排水口１１から排水させるというように、浴槽Ｂやその排水設備をドレン水排水のために不都合を生じさせることなく活用することができるようになる。又、脱気槽４を設けて脱窒処理の前段階で脱気処理を施してドレン水を低溶存酸素濃度の嫌気的条件にしているため、続く処理槽５での脱窒反応をより促進させてドレン水に含有した窒素酸化物の分解除去の促進を図ることができる。しかも、リン酸化合物を添加しているため、硫黄脱窒菌の繁殖を促進させて脱窒反応をより効率化させることができ、上記の窒素酸化物の分解除去能力をより一層高めることができ、これにより、貧栄養環境にある窒素酸化物含有排水であるドレン水からの窒素酸化物の分解除去を効率よく行うことができるようになる。このリン酸化合物は、炭酸カルシウムや硫黄と共に混合して硫黄脱窒ペレットに成形してもよいし、炭酸カルシウムと硫黄とで造粒して硫黄脱窒菌を付着させた硫黄脱窒ペレットとは別にリン酸化合物を造粒してリン酸ペレットにし、かかる硫黄脱窒ペレットとリン酸ペレットとを混合状態で処理槽５内に充填させるようにしてもよい。
【００４０】
図１の如き脱気槽４や、処理槽５を適用した具体的な給湯装置の例について図２に基づいて簡単に説明する。
【００４１】
図２に例示する給湯装置は、給湯機能に加えて、温水循環式暖房機能、風呂追い焚き機能、風呂湯張り機能の各機能を併有する複合熱源機型に構成されたものであり、燃焼加熱部において顕熱に加え燃焼排ガスから潜熱をも回収を行うことにより高効率化を図る潜熱回収型のものである。なお、本発明を実施する上では、少なくとも燃焼加熱部に対し潜熱回収用の二次熱交換器２を併設したものであれば適用することができ、又、風呂追い焚き機能を有して追い焚き循環路３が設置されたものであれば浴槽Ｂを用いたドレン水の排出が容易に可能となってより好ましいものである。
【００４２】
同図において、符号２１は給湯機能を実現するための給湯回路、２２は温水循環式暖房機能を実現するための暖房回路、２３は風呂側循環回路として風呂追い焚き機能を実現するための追い焚き回路、２４は風呂湯張り機能を実現するための注湯回路であり、又、符号２５は潜熱回収用の二次熱交換器２で発生するドレン水を改質及び中和の各処理を行うドレン水処理回路、２６はこれらの各回路の作動制御等を行うコントローラである。なお、この給湯装置における風呂追い焚きは、暖房回路２２の高温水を熱源として、追い焚き回路２３の浴槽水をバスヒータ４１で液−液熱交換加熱することにより昇温させて追い焚き加熱を行うタイプのものであるが、これに限らず、追い焚き加熱のための燃焼加熱部(燃焼バーナ及びこの燃焼バーナの燃焼熱により熱交換加熱される熱交換器)を備えたもので追い焚きを行う構成にしてもよい。
【００４３】
上記給湯回路２１は、給湯用燃焼バーナ３１と、この燃焼バーナ３１の燃焼熱により入水を熱交換加熱する給湯用の一次熱交換器１ａとを燃焼加熱部として備え、入水路１４から水道水等が上記給湯用一次熱交換器１ａにおいて主として加熱され、加熱された後の湯が出湯路１６に出湯されるようになっている。この際、上記入水路１４からの入水は、一次熱交換器１ａに入水される前に、上記二次熱交換器２を構成する給湯用熱交換部２ａに通されるようになっており、この熱交換部２ａにおいて燃焼排ガスからの潜熱回収により予熱された状態で一次熱交換器１ａに入水されて主加熱されるようになっている。そして、所定温度まで加熱されて上記出湯路１６に出湯された湯が、台所や浴室等の給湯栓Ｋや上記注湯回路２４などの所定の給湯箇所に給湯されるようになっている。なお、図例では給湯栓Ｋとして１つのみ図示しているが、通常は台所、洗面台、浴室等にそれぞれ配設されて複数ある。上記の一次熱交換器１ａや後述の暖房用の一次熱交換器１ｂが顕熱回収用熱交換器を構成し、上記給湯用熱交換部２ａや後述の暖房用熱交換部２ｂで構成される二次熱交換器２が潜熱回収用熱交換器を構成する。
【００４４】
上記暖房回路２２は、暖房用燃焼バーナ３２と、この燃焼バーナ３２の燃焼熱により循環温水を熱交換加熱する暖房用一次熱交換器１ｂとを燃焼加熱部として備え、この暖房用一次熱交換器１ｂに暖房用温水循環路３３が通されている。
【００４５】
上記温水循環路３３は、膨張タンク３４に戻されて貯留される低温水を暖房用循環ポンプ４０の作動により上記暖房用一次熱交換器１ｂの入口に送り、ここで燃焼バーナ３２により加熱された高温水を高温往き路３３ａから液−液熱交換器であるバスヒータ４１に熱源として供給したり、高温往きヘッダー４２を介して例えば浴室乾燥機等の高温用暖房端末４３に供給したりされるようになっている。又、上記の循環ポンプ４０の作動により、膨張タンク３４内の低温水を低温往きヘッダー４４を介して例えば床暖房機等の低温用暖房端末４５に供給し、全ての暖房端末４３，４５から放熱により低温になった低温水を戻りヘッダー４６を介して潜熱回収用の二次熱交換器２の暖房用熱交換部１ｂに通した上で膨張タンク３４に戻すというように、循環させるようになっている。上記の二次熱交換器２の暖房用熱交換部２ｂにおいて、暖房用燃焼バーナ３２の燃焼排ガスからの潜熱回収により低温水が予熱された状態で膨張タンク３４に戻されるようになっている。
【００４６】
追い焚き回路２３は、液−液熱交換式の加熱部としてのバスヒータ４１が、戻り路３ａ及び往き路３ｂからなる追い焚き循環路３に介装され、追い焚き用循環ポンプ４７の作動により浴槽Ｂから戻り管３０ａ及び戻り路３ａを通して取り出された浴槽水がバスヒータ４１に送られ、このバスヒータ４１において暖房回路２２側の高温水を熱源とする液−液熱交換により追い焚き加熱され、追い焚き加熱後の浴槽湯水が往き路３ｂ及び往き管３０ｂを通して浴槽Ｂに送られるようになっている。
【００４７】
注湯回路２４は、給湯回路２１から上流端が分岐して下流端が追い焚き循環路３に合流された注湯路４８と、開閉切換により注湯の実行と遮断とを切換える注湯電磁弁４９とを備えている。この注湯電磁弁４９がコントローラ２６により開閉制御され、注湯の実行により、出湯路３４の湯が注湯路４８，追い焚き循環路３（戻り路３ａ）を経て浴槽Ｂに注湯されて所定量の湯張りが行われるようになっている。
【００４８】
ドレン水処理回路２５は、二次熱交換器２（給湯用熱交換部２ａ及び暖房用熱交換部２ｂ）において燃焼排ガスが潜熱回収のための熱交換により冷やされて凝縮することにより生じたドレン水に対し、嫌気的条件にするための脱気処理、脱窒処理及び中和処理を加え、これにより無毒化した上で機外への排出のために又は再利用のために浴槽Ｂ内に流すために設置された回路である。すなわち、ドレン水処理回路２５では、二次熱交換器２の下側位置に配設されたドレンパン１７ａ（図１参照）により集水・回収されたドレン水を、導出管１７ｂを通して脱気槽４に導き、脱気処理を施して嫌気的条件にする。次に、脱気処理後のドレン水を導出管１８により処理槽５に導き、脱窒処理及び中和処理を施す。次に、脱窒処理及び中和処理を施して無毒化されたドレン水を、所定タイミング（例えば浴槽Ｂが使用されていないタイミング）で切換弁８を開くことで導出管１９を通して追い焚き循環路３（図２では戻り路３ａを例示）に流入させて、浴槽Ｂ内に流し込むようになっている。
【００４９】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、脱気槽４の入口側にフィルタ部６を介装させているが、これに限らず、例えば処理槽５の入口側(流入口５１の上流側)にフィルタ部を介装させるようにしてもよい。又、上記実施形態では脱気槽４と処理槽５とを互いに別体にしているが、これに限らず、これら両者を一体的な槽として構成するようにしてもよい。
【実施例】
【００５０】
硫黄脱窒菌に対するリン酸（リン酸化合物）の添加がドレン水（被処理水）からの窒素除去性能に及ぼす影響について比較試験を行った。試験は、炭酸カルシウム及び硫黄を用いて造粒し、これに硫黄脱窒菌を付着させて硫黄脱窒ペレット（リン酸無添加）を形成した。この硫黄脱窒ペレット２ｋｇを密閉容器に充填し、無機性窒素濃度を１７ｍｇ／Ｌにした被処理水（ドレン水）をその密閉容器に対し３５ｍＬ／ｍｉｎの通水速度で通水させて、出てきた被処理水の無機性窒素濃度を測定し、当初濃度との差を無機性窒素除去量とした。馴養温度としては３０℃に設定・維持させた。試験を開始して無機性窒素除去量を順次測定しつつ、リン酸を添加しその添加量を増加させつつその都度無機性窒素除去量の測定を行った。
【００５１】
この結果、図３に示すように、リン酸が無添加のものでは馴養当初は８．８ｍｇ／Ｌの無機性窒素除去を示したが、徐々に低下して無機性窒素除去量は３．６ｍｇ／Ｌまで低下した。これに対し、リン酸を５０ｍｇ／Ｌ添加すると、無機性窒素除去量は８ｍｇ／Ｌとなり、リン酸を６７ｍｇ／Ｌ添加すると、無機性窒素除去量は１６．７ｍｇ／Ｌまで増大した。つまり、６７ｍｇ／Ｌのリン酸添加で、当初濃度１７ｍｇ／Ｌの無機性窒素のほぼ全量（１６．７ｍｇ／Ｌ）を除去することができた。又、リン酸無添加で除去能力が低下した硫黄脱窒ペレットに対しても５３ｍｇ／Ｌのリン酸添加で、当初の除去能力（８．８ｍｇ／Ｌ）まで回復させることができた。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態の処理装置を備えた給湯装置の要部を示す模式図である。
【図２】図１の給湯装置を具体化したものの例を示す模式図である。
【図３】リン酸添加量と無機性窒素除去量との関係についての試験結果を示す関係図である。
【符号の説明】
【００５３】
１，１ａ，１ｂ  一次熱交換器（顕熱回収用熱交換器）
２              二次熱交換器（潜熱回収用熱交換器）
３              追い焚き循環路（風呂連通路）
４              脱気槽（脱気手段）
５              処理槽
６              フィルタ部
７              温度調整手段
１７            ドレン水供給路
３１，３２      バーナ
５１            流入口
５２            流出口
Ｂ              浴槽
【図１】
2009233615.tif 000003
【図２】
2009233615.tif 000004
【図３】
2009233615.tif 000005