(57)【要約】【課題】簡易な構成で、着色廃水を脱色することのできる着色廃水の脱色方法及び脱色装置を提供する。【解決手段】着色廃水を、パルス波が印加される通電処理部１の外部電極３と内部電極２との間に流動または充填させて、該着色廃水にパルス波を通電することにより脱色することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色廃水にパルス波を通電して脱色することを特徴とする着色廃水の脱色方法。
【請求項２】
着色廃水にパルス波を通電する前に塩化物を添加することを特徴とする請求項１に記載の着色廃水の脱色方法。
【請求項３】
着色廃水が流動または充填され、該着色廃水にパルス波を通電処理する通電処理部を備え、該通電処理部は、円筒状の外部電極と、該外部電極内の略中央部分に配置される円柱状の内部電極とから構成されることを特徴とする着色廃水の脱色装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品や化学製品等の製造工場から流出される産業廃水や一般家庭から流出される家庭廃水等の各種の着色廃水を脱色する、着色廃水の脱色方法及び脱色装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、廃水の処理方法としては、着色廃水を凝集沈澱槽内に流し込み、該凝集沈澱槽内にポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）を投入して凝集沈澱させた後、活性汚泥処理が行われ、その処理水を再度凝集沈澱槽内に流し込み、ポリ塩化アルミニウムを投入して凝集沈澱させた後、希釈排水されている。
【０００３】
上述した廃水の処理方法では、国や自治体が規制する有害物質、ダイオキシン類及び生活環境項目についての濃度規制基準や、ＣＯＤ（化学的酸素要求量），全窒素，全燐に係る総量規制等を満足した処理水は生成される。しかしながら、上述した廃水の処理方法において、例えば、活性汚泥処理が行われた後の処理水に次亜塩素酸ナトリウムを投入することで脱色作用を試みているが、その脱色効果はあまり無く、処理水はほとんど脱色されていないのが現状である。
【０００４】
そこで、着色廃水の処理方法の従来技術として特許文献１には、電解槽内に３枚以上の電極板を設け、両端の電極板のみをそれぞれ直流電源の陽極と陰極に直列に接続し、電解槽に塩素化合物並びにマグネシウム化合物及び／又はカルシウム化合物を含む着色廃水を流通させつつ、直流電流を通電し電解処理を行う着色廃水の脱色方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２６２００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に開示された着色廃水の脱色方法では、廃水に直流電流を通電することで、次亜塩素酸イオンを発生させて、該次亜塩素酸イオンにより着色した廃水の着色成分を酸化分解して強力な脱色効果が得られるものの具現化するための構造が大変複雑である。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、着色廃水を脱色することのできる着色廃水の脱色方法及び脱色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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した着色廃水の脱色方法の発明は、着色廃水にパルス波を通電して脱色することを特徴とするものである。
従って、請求項１の着色廃水の脱色方法の発明では、着色廃水にパルス波を通電することにより着色廃水を容易に脱色することができる。
【０００８】
請求項２に記載した着色廃水の脱色方法の発明は、請求項１に記載した発明において、着色廃水にパルス波を通電する前に塩化物を添加することを特徴とするものである。
従って、請求項２の着色廃水の脱色方法の発明では、パルス波で通電する前の着色廃水に塩化物を添加することにより脱色効果をさらに向上させることができる。
【０００９】
請求項３に記載した着色廃水の脱色装置の発明は、着色廃水が流動または充填され、該着色廃水にパルス波を通電処理する通電処理部を備え、該通電処理部は、円筒状の外部電極と、該外部電極内の略中央部分に配置される円柱状の内部電極とから構成されることを特徴とするものである。
従って、請求項３の着色廃水の脱色装置の発明では、着色廃水を通電処理部の外部電極と内部電極との間を流動または充填させて、該着色廃水に外部電極及び内部電極からパルス波を通電することにより、着色廃水を脱色することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、着色廃水にパルス波を通電することにより、該着色廃水を脱色することができる。また、パルス波を通電する前の着色廃水に塩化物を添加することにより、脱色効果をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図６に基いて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る着色廃水の脱色方法は、着色廃水にパルス波を通電することにより、脱色された処理水を生成するものである。
なお、パルス波は、図２（ａ）に示すような、一方向パルス波、すなわち、正または負方向に所定電圧で複数回立ち上がるパルス波であっても良く、図２（ｂ）に示すような、双方向パルス波、すなわち、正方向及び負方向に交互に所定電圧で立ち上がるパルス波であっても良く、図２（ｃ）に示すような、変則双方向パルス波、すなわち、正方向に所定電圧で複数回立ち上がり、その後、負方向に所定電圧で複数回数立ち上がるパルス波であっても良く、パルス波の形態が限定されることはない。
【００１２】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る脱色装置は、着色廃水にパルス波を通電する通電処理部１が、円筒状の外部電極３と、該外部電極３内の中央部分に配置される円柱状の内部電極２とから構成され、これら外部電極３及び内部電極２には、図２に示すパルス波の形態及び該パルス波の各設定値（印加電圧値，パルス回数，パルス幅等）を制御できる制御部４が接続されている。
外部電極３及び内部電極２は共に、基体がチタン合金からなる所定長さに形成されており、基体の表面には白金膜がコーティングされている。
そして、外部電極３及び内部電極２に制御部４から所定のパルス波を所定時間印加することにより、外部電極３と内部電極２との間に流動または充填される着色廃水に、所定のパルス波が所定時間通電されることになる。
【００１３】
次に、本発明の実施の形態に係る脱色装置を利用して、着色廃水に、特に、図２（ａ）に示す一方向パルス波を通電することにより、着色廃水を脱色する脱色効果を評価した結果を説明する。なお、以下に説明する第１の試験形態及び第２の試験形態について脱色効果の評価を行った。
まず、第１の試験形態として、着色廃水の試験液を、主に食品添加物や工業製品の着色用途として使用されるインジゴカルミンを含有し青色相当に染まった液体に塩化ナトリウム（３．０％）を添加した試験液１と、合成染料として最も多く用いられるアゾ染料のオレンジIIを含有し黄色相当に染まった液体に塩化ナトリウム（３．０％）を添加した試験液２として、それぞれの試験液１及び２を２０ｍｌ用意して評価を行った。
なお、試験液１のインジゴカルミンは、波長：６００ｎｍ（黄色〜橙色）の光を良く吸収するために、可視色として青色相当になる。
また、試験液２のアゾ染料のオレンジIIは、波長：４８０ｎｍ（青色）の光を良く吸収
するために、可視色として黄色相当になる。
【００１４】
通電条件は、一方向パルス波の各設定値を、印加電圧値：５．０Ｖ，パルス回数：２０回／ｓ，パルス幅：９．９ｍｓとして、０ｓ（未処理），０．５ｓ，１．５ｓ，２．５ｓ，５．０ｓの各処理時間における脱色効果を比較した。脱色効果の評価は、波長に対する吸光度を測定することで行った。
そして、前記した試験液１及び２のそれぞれを、通電処理部１の外部電極３と内部電極２との間に充填した後、外部電極３と内部電極２とに上述した各設定値のパルス波を各処理時間で印加した。
その結果、試験液１については、図３から解るように、処理時間を５．０ｓに設定すると、波長：６００ｎｍの吸光度が略０を示し無色透明となる。また、試験液２については、図４から解るように、処理時間を２．５ｓより長い時間で設定すると、波長：４８０ｎｍの吸光度が略０を示し無色透明となる。
【００１５】
次に、第２の試験形態として、着色廃水の試験液を、実際の産業廃水の原液とした試験液３と、該原液に塩化ナトリウム（１％）を混合した試験液４として、それぞれの試験液３及び４を２０ｍｌ用意して評価を行った。なお、この産業廃水の原液は、アゾ染料で、微量の塩化物が含有されており、波長：４８０ｎｍ（青色）の光を吸収するために、可視色として黄色相当になる。
【００１６】
通電条件として、試験液３については、一方向パルス波の各設定値を、パルス回数：８０回／ｓ，パルス幅：９．９ｍｓ，処理時間：１００ｓとして、０Ｖ（未処理），５Ｖ，１０Ｖ，１５Ｖの各印加電圧値における脱色効果を比較した。
その結果、図５から解るように、試験液３については、処理時間を１００ｓとし、印加電圧値を約１０Ｖよりも高い値で設定すれば、波長：略４８０ｎｍの吸光度が略０を示し無色透明となる。
【００１７】
一方、試験液４については、一方向パルス波の各設定値を，パルス回数：８０回／ｓ，パルス幅：９．９ｍｓ，処理時間：１０ｓとして、０Ｖ（未処理），５Ｖ，１０Ｖ，１５Ｖの各印加電圧値における脱色効果を比較した。
その結果、図６から解るように、試験液４については、処理時間を１０ｓとし、印加電圧値を約５Ｖよりも高い値で設定すれば、波長：略４８０ｎｍの吸光度が略０を示し無色透明となる。
【００１８】
次に、試験液３（産業廃水の原液）に、次亜塩素酸ナトリウムを添加した場合の脱色作用と、試験液３に一方向パルス波を通電した場合の脱色作用（図５参照）とを比較した。
その結果、試験液３（産業廃水の原液）に、次亜塩素酸ナトリウムが３．５ｐｐｍ，３５ｐｐｍ，３５０ｐｐｍ，３５００ｐｐｍ添加された各処理水において、試験液３に印加電圧値１０Ｖのパルス波が通電された場合と略同等の脱色効果を得るには、次亜塩素酸ナトリウムを３５００ｐｐｍに近い量を添加する必要があり、パルス波を通電して脱色する本実施形態の方が、次亜塩素酸ナトリウムを添加して脱色する形態よりもはるかに有利であることが解る。
【００１９】
そこで、試験液１〜４の脱色作用については、試験液１〜４に一方向パルス波を通電することにより有効塩素が生成され、該有効塩素により廃水の着色成分を分解することで脱色作用が達成されるものと推測している。したがって、有効塩素の生成を促進すべく通電量（流れる電流値×時間）を高くすれば、脱色効果をより向上させることができるものと推測される。しかしながら、有効塩素自体は環境的に好ましいものではないので、有効塩素濃度をむやみに高めるべきではなく、余分な有効塩素を生成せずに、脱色作用を最低限必要な有効塩素を生成することが必要となる。
【００２０】
そして、本発明の実施の形態では、一般に行われている廃水の処理工程で、廃水を凝集沈澱槽に流し込み、該凝集沈澱槽内に凝集沈澱剤のポリ塩化アルミニウムを投入した工程の後に、該処理水にパルス波を通電する工程を取り入れれば、着色廃水の脱色作用を、より効果的に行うことができる。
【００２１】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る脱色方法では、着色廃水に一方向パルス波を通電することにより、該着色廃水を脱色することができる。また、パルス波を通電する前の着色廃水に、塩化ナトリウムまたはポリ塩化アルミニウム等の塩化物を添加することで、脱色効果をさらに向上させることができる。
なお、本発明の実施の形態に係る脱色方法では、着色廃水に、図２（ａ）に示す一方向パルス波を通電して脱色効果を得ているが、着色廃水に、図２（ｂ）に示す双方向パルス波または図２（ｃ）に示す変則双方向パルス波を通電しても同様の脱色効果が得ることができる。
また、本発明の実施の形態に係る脱色装置では、外部電極３及び内部電極２を有する通電処理部１を備えるだけであるので、他の脱色方法で必要となる設備、例えば、薬剤タンク、注入ポンプ、攪拌器、混和槽等を備える薬剤添加方法等と比較しても、その構成が簡易で設備費が高くなることもなく実用的である。
さらに、本発明の実施の形態に係る脱色装置では、外部電極３及び内部電極２を有する通電処理部１を備えるだけであるので、該通電処理部１を廃水処理設備の配管の一部として構成することができ、現廃水処理設備を大幅に変更する必要がないので設備費等が嵩むことはない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る着色廃水の脱色装置の模式図である。
【図２】図２は、通電されるパルス波の各形態を示す図である。
【図３】図３は、第１の試験形態の試験液１において、一方向パルス波の通電条件が相違された各試験液の脱色効果を示す、波長に対する吸光度を示した図である。
【図４】図４は、第１の試験形態の試験液２において、一方向パルス波の通電条件が相違された各試験液の脱色効果を示す、波長に対する吸光度を示した図である。
【図５】図５は、第２の試験形態の試験液３において、一方向パルス波の通電条件が相違された各試験液の脱色効果を示す、波長に対する吸光度を示した図である。
【図６】図６は、第２の試験形態の試験液４において、一方向パルス波の通電条件が相違された各試験液の脱色効果を示す、波長に対する吸光度を示した図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  通電処理部，２  内部電極，３  外部電極，４  制御部
【図１】
2009045590.tif 000003
【図２】
2009045590.tif 000004
【図３】
2009045590.tif 000005
【図４】
2009045590.tif 000006
【図５】
2009045590.tif 000007
【図６】
2009045590.tif 000008