JP2000093994A - リン酸イオン含有排水の処理装置 - Google Patents
リン酸イオン含有排水の処理装置Info
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- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/463—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrocoagulation
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- Treatment Of Biological Wastes In General (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 不動態膜の生成を防止するとともに、リン除
去効率を維持することができるリン酸イオン含有排水の
処理装置を提供する。 【解決手段】 嫌気第一槽Ａと嫌気第二槽Ｂを順次有す
る排水処理槽に備えられる処理装置Ｐ１であって、前記
嫌気第一槽Ａと嫌気第二槽Ｂとのあいだに設置される、
鉄および／またはアルミニウムを含む少なくとも一対の
電極を用いてリン酸イオンを含む排水中に鉄イオンおよ
び／またはアルミニウムイオンを電気化学的に溶出させ
る電解槽３と、前記嫌気第二槽Ｂから電解槽３へ排水を
供給する供給手段５とからなる。
去効率を維持することができるリン酸イオン含有排水の
処理装置を提供する。 【解決手段】 嫌気第一槽Ａと嫌気第二槽Ｂを順次有す
る排水処理槽に備えられる処理装置Ｐ１であって、前記
嫌気第一槽Ａと嫌気第二槽Ｂとのあいだに設置される、
鉄および／またはアルミニウムを含む少なくとも一対の
電極を用いてリン酸イオンを含む排水中に鉄イオンおよ
び／またはアルミニウムイオンを電気化学的に溶出させ
る電解槽３と、前記嫌気第二槽Ｂから電解槽３へ排水を
供給する供給手段５とからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排水、とくに家庭
排水または集合住宅の排水などのリン酸イオンを含む生
活排水の処理装置に関する。
排水または集合住宅の排水などのリン酸イオンを含む生
活排水の処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】川や湖の富栄養化の原因の１つにリン化
合物の存在があることは周知である。また、このリン化
合物は一般家庭の生活排水中に多く存在するが、浄化処
理が困難なものであり、有効な対策がとれないのが現状
である。
合物の存在があることは周知である。また、このリン化
合物は一般家庭の生活排水中に多く存在するが、浄化処
理が困難なものであり、有効な対策がとれないのが現状
である。
【０００３】リン化合物の処理装置は種々提案されてい
るが、家庭排水については鉄の電解溶出法が知られてい
る（特開平３−８９９９８号公報、Ｃ０２Ｆ ３／１
２）。この技術は、排水中のリン酸イオンを鉄イオンと
反応させ水不溶性の塩、たとえばＦｅＰＯ4やＦｅ（Ｏ
Ｈ）x（ＰＯ4）yとして凝集沈殿させて除去しようとす
る技術であり、電解槽中に設置された鉄製の電極に通電
して排水中に鉄イオンを溶出させるものである。そし
て、かかる電解溶出法を用いた汚水処理槽として、たと
えば嫌気槽、好気槽、処理水槽および消毒槽からなり、
該処理水槽の汚水を、リン酸と反応する鉄イオンを溶出
させる電解槽を介して、嫌気槽に循環するとともに、前
記消毒槽を介して放流させるように構成されたものがあ
る。
るが、家庭排水については鉄の電解溶出法が知られてい
る（特開平３−８９９９８号公報、Ｃ０２Ｆ ３／１
２）。この技術は、排水中のリン酸イオンを鉄イオンと
反応させ水不溶性の塩、たとえばＦｅＰＯ4やＦｅ（Ｏ
Ｈ）x（ＰＯ4）yとして凝集沈殿させて除去しようとす
る技術であり、電解槽中に設置された鉄製の電極に通電
して排水中に鉄イオンを溶出させるものである。そし
て、かかる電解溶出法を用いた汚水処理槽として、たと
えば嫌気槽、好気槽、処理水槽および消毒槽からなり、
該処理水槽の汚水を、リン酸と反応する鉄イオンを溶出
させる電解槽を介して、嫌気槽に循環するとともに、前
記消毒槽を介して放流させるように構成されたものがあ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記汚
水処理槽における電極には、長期使用により酸化物の不
動態膜が生成する。このため、鉄イオンの溶出量が低下
し、リン除去効率が低下する惧れがある。前記不動態膜
はメンテナンスするときや電極の極性切り換えなどによ
り除去することができるが、前記メンテナンスを行なう
場合では、人件費がかさみ、電極の極性切換え装置を用
いる場合では、充分に不動態膜を除去できないという問
題がある。
水処理槽における電極には、長期使用により酸化物の不
動態膜が生成する。このため、鉄イオンの溶出量が低下
し、リン除去効率が低下する惧れがある。前記不動態膜
はメンテナンスするときや電極の極性切り換えなどによ
り除去することができるが、前記メンテナンスを行なう
場合では、人件費がかさみ、電極の極性切換え装置を用
いる場合では、充分に不動態膜を除去できないという問
題がある。
【０００５】本発明は、叙上の事情に鑑み、不動態膜の
生成を防止するとともに、リン除去効率を維持すること
ができるリン酸イオン含有排水の処理装置を提供するこ
とを目的とする。
生成を防止するとともに、リン除去効率を維持すること
ができるリン酸イオン含有排水の処理装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のリン酸イオン含
有排水の処理装置は、嫌気第一槽と嫌気第二槽を順次有
する排水処理槽に備えられる処理装置であって、前記嫌
気第一槽と嫌気第二槽とのあいだに設置される、鉄およ
び／またはアルミニウムを含む少なくとも一対の電極を
用いてリン酸イオンを含む排水中に鉄イオンおよび／ま
たはアルミニウムイオンを電気化学的に溶出させる電解
槽と、前記嫌気第二槽から電解槽へ排水を供給する供給
手段とからなることを特徴とする。
有排水の処理装置は、嫌気第一槽と嫌気第二槽を順次有
する排水処理槽に備えられる処理装置であって、前記嫌
気第一槽と嫌気第二槽とのあいだに設置される、鉄およ
び／またはアルミニウムを含む少なくとも一対の電極を
用いてリン酸イオンを含む排水中に鉄イオンおよび／ま
たはアルミニウムイオンを電気化学的に溶出させる電解
槽と、前記嫌気第二槽から電解槽へ排水を供給する供給
手段とからなることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
のリン酸イオン含有排水の処理装置を説明する。
のリン酸イオン含有排水の処理装置を説明する。
【０００８】図１は本発明の一実施の形態にかかわる排
水処理槽を示す説明図、図２は図１における処理装置を
示す断面図、図３は本発明の他の実施の形態の処理装置
を示す断面図、図４は本発明のさらに他の実施の形態の
処理装置を示す断面図、図５は本発明のさらなる他の実
施の形態の処理装置を示す断面図、図６は本発明のさら
なる他の実施の形態の処理装置を示す断面図である。
水処理槽を示す説明図、図２は図１における処理装置を
示す断面図、図３は本発明の他の実施の形態の処理装置
を示す断面図、図４は本発明のさらに他の実施の形態の
処理装置を示す断面図、図５は本発明のさらなる他の実
施の形態の処理装置を示す断面図、図６は本発明のさら
なる他の実施の形態の処理装置を示す断面図である。
【０００９】本発明は、たとえば合併浄化槽などの排水
処理槽に用いられる。かかる排水処理槽は、図１に示さ
れるように、嫌気第一槽Ａ、嫌気第二槽Ｂ、好気槽Ｃ、
沈殿分離槽Ｄおよび消毒槽Ｅとから構成されている。か
かる排水処理槽では、排水流入口１から流入した排水を
嫌気第一槽Ａと嫌気第二槽Ｂで嫌気分解や脱窒処理をし
たのち、好気槽Ｃで好気分解によりＢＯＤ値を小さくす
るなどし、ついで浄化された排水を沈殿分離槽Ｄに流出
し、排水中の浮遊物（ＳＳ成分）を重力沈殿分離する。
そして上澄み液は消毒槽Ｅを通して処理水として流出口
２から槽外へ排出させるとともに、処理水の一部を脱窒
処理するために、ポンプＦにて嫌気第一槽Ａへ返送して
いる。なお、本実施の形態では、前記好気槽Ｃが接触曝
気槽にされているため、つぎの槽が沈殿分離槽Ｄにされ
ているが、本発明においては、これに限定されるもので
はなく、好気槽Ｃを生物膜処理槽にする場合には、つぎ
の槽が処理水槽になる。
処理槽に用いられる。かかる排水処理槽は、図１に示さ
れるように、嫌気第一槽Ａ、嫌気第二槽Ｂ、好気槽Ｃ、
沈殿分離槽Ｄおよび消毒槽Ｅとから構成されている。か
かる排水処理槽では、排水流入口１から流入した排水を
嫌気第一槽Ａと嫌気第二槽Ｂで嫌気分解や脱窒処理をし
たのち、好気槽Ｃで好気分解によりＢＯＤ値を小さくす
るなどし、ついで浄化された排水を沈殿分離槽Ｄに流出
し、排水中の浮遊物（ＳＳ成分）を重力沈殿分離する。
そして上澄み液は消毒槽Ｅを通して処理水として流出口
２から槽外へ排出させるとともに、処理水の一部を脱窒
処理するために、ポンプＦにて嫌気第一槽Ａへ返送して
いる。なお、本実施の形態では、前記好気槽Ｃが接触曝
気槽にされているため、つぎの槽が沈殿分離槽Ｄにされ
ているが、本発明においては、これに限定されるもので
はなく、好気槽Ｃを生物膜処理槽にする場合には、つぎ
の槽が処理水槽になる。
【００１０】本実施の形態では、電解槽３、曝気槽４お
よび前記嫌気第二槽Ｂから電解槽３へ嫌気状態の排水を
供給する供給手段５とからなる処理装置Ｐ１が、前記嫌
気第一槽Ａと嫌気第二槽Ｂとのあいだに設置されてい
る。
よび前記嫌気第二槽Ｂから電解槽３へ嫌気状態の排水を
供給する供給手段５とからなる処理装置Ｐ１が、前記嫌
気第一槽Ａと嫌気第二槽Ｂとのあいだに設置されてい
る。
【００１１】前記電解槽３は、図２に示すように、流入
口６と流出口７を有する排水処理室８のうち、流通口９
を有する隔壁１０により区画される上流位置に設置され
ており、該処理室８内の排水中に少なくとも一部が浸漬
するように配置されている一対の電極１１と、該電極１
１に通電するための電源１２とを備えている。
口６と流出口７を有する排水処理室８のうち、流通口９
を有する隔壁１０により区画される上流位置に設置され
ており、該処理室８内の排水中に少なくとも一部が浸漬
するように配置されている一対の電極１１と、該電極１
１に通電するための電源１２とを備えている。
【００１２】前記電極１１は、鉄、鉄合金、アルミニウ
ム、アルミニウム合金または鉄−アルミニウム合金など
の鉄イオンおよび／またはアルミニウムイオン発生源か
ら製作することができる。前記電源１２には、電極１１
の極性を所定の時間、たとえば６時間ごとに切り換える
ための極性反転装置を接続することもできる。
ム、アルミニウム合金または鉄−アルミニウム合金など
の鉄イオンおよび／またはアルミニウムイオン発生源か
ら製作することができる。前記電源１２には、電極１１
の極性を所定の時間、たとえば６時間ごとに切り換える
ための極性反転装置を接続することもできる。
【００１３】前記曝気槽４は、前記排水処理室８の下流
位置に設置され、前記電解槽３から流出する排水を攪拌
させるとともに、排水中に空気を供給する空気曝気装置
１３が設置されている。該空気曝気装置１３は、曝気槽
４の底部中央に設置される多孔質の散気管１４または散
気板と、該散気管１４に圧縮空気を吸き込むためのエア
ポンプ（曝気ブロア）１５とから構成されており、前記
散気管１４とエアポンプ１５はパイプ１６により接続さ
れている。本実施の形態では、前記散気管１４は曝気槽
４の底部中央に設置されているが、本発明においては、
とくにこれに限定されるものではなく、排水を攪拌し、
排水の流出とともに、排水中のリン酸イオンと電極から
溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）との反応生成
物である水不溶性の塩を流出させやすい位置を適宜選定
して設置することができる。また、散気管１４を曝気槽
４内の排水中で上下方向に動かすことで排水の対流を生
じやすくすることもできる。前記排水の攪拌により、鉄
イオンとリン酸イオンとの反応性を向上させることがで
きる。
位置に設置され、前記電解槽３から流出する排水を攪拌
させるとともに、排水中に空気を供給する空気曝気装置
１３が設置されている。該空気曝気装置１３は、曝気槽
４の底部中央に設置される多孔質の散気管１４または散
気板と、該散気管１４に圧縮空気を吸き込むためのエア
ポンプ（曝気ブロア）１５とから構成されており、前記
散気管１４とエアポンプ１５はパイプ１６により接続さ
れている。本実施の形態では、前記散気管１４は曝気槽
４の底部中央に設置されているが、本発明においては、
とくにこれに限定されるものではなく、排水を攪拌し、
排水の流出とともに、排水中のリン酸イオンと電極から
溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）との反応生成
物である水不溶性の塩を流出させやすい位置を適宜選定
して設置することができる。また、散気管１４を曝気槽
４内の排水中で上下方向に動かすことで排水の対流を生
じやすくすることもできる。前記排水の攪拌により、鉄
イオンとリン酸イオンとの反応性を向上させることがで
きる。
【００１４】前記供給手段５としては、嫌気状態の排水
を圧縮力または重力などにより供給できる装置であれ
ば、とくに限定されるものではないが、たとえば水中ポ
ンプ、チューブポンプ、うず巻ポンプ、スクリューポン
プなどの空気圧非利用型ポンプを用いることができる。
この供給手段５は前記流入口６に供給管１７により接続
されている。
を圧縮力または重力などにより供給できる装置であれ
ば、とくに限定されるものではないが、たとえば水中ポ
ンプ、チューブポンプ、うず巻ポンプ、スクリューポン
プなどの空気圧非利用型ポンプを用いることができる。
この供給手段５は前記流入口６に供給管１７により接続
されている。
【００１５】本実施の形態では、たとえば水中ポンプに
より汲み上げられた嫌気状態の排水は、流入口６から電
解槽３に入ったのち、電極１１から溶出した鉄イオン
（アルミニウムイオン）と排水中のリン酸イオンとが混
合される。ついで隔壁１０の流通口９を通って曝気槽４
に入り、散気管１４からの曝気で攪拌され、水不溶性の
塩となって沈殿し、汚泥を生成する。かかる水不溶性の
塩の汚泥は、リンが除去された排水とともに、前記嫌気
第一槽Ａへ返送される。そして該嫌気第一槽Ａに沈殿し
た汚泥を定期的にバキュームなどでの汚泥引き抜き時に
除去する。
より汲み上げられた嫌気状態の排水は、流入口６から電
解槽３に入ったのち、電極１１から溶出した鉄イオン
（アルミニウムイオン）と排水中のリン酸イオンとが混
合される。ついで隔壁１０の流通口９を通って曝気槽４
に入り、散気管１４からの曝気で攪拌され、水不溶性の
塩となって沈殿し、汚泥を生成する。かかる水不溶性の
塩の汚泥は、リンが除去された排水とともに、前記嫌気
第一槽Ａへ返送される。そして該嫌気第一槽Ａに沈殿し
た汚泥を定期的にバキュームなどでの汚泥引き抜き時に
除去する。
【００１６】また本実施の形態では、前記電解槽３に流
入する排水が、嫌気状態の排水であるため、電解槽３に
おける排水中に酸素が非常に少ない。このため、酸化反
応によって発生する電極１１への不動態膜の生成を防止
することができる。その結果、リン除去効率を維持する
ことができる。また前記曝気槽４では、鉄イオンを２価
から３価に酸化するので、水不溶性の塩（リン酸鉄）を
生成しやすくなり、さらにリン除去効率を高めることが
できる。
入する排水が、嫌気状態の排水であるため、電解槽３に
おける排水中に酸素が非常に少ない。このため、酸化反
応によって発生する電極１１への不動態膜の生成を防止
することができる。その結果、リン除去効率を維持する
ことができる。また前記曝気槽４では、鉄イオンを２価
から３価に酸化するので、水不溶性の塩（リン酸鉄）を
生成しやすくなり、さらにリン除去効率を高めることが
できる。
【００１７】つぎに本発明の他の実施の形態を説明す
る。本実施の形態では、図３に示されるように、電解槽
３内を嫌気状態に保ったまま攪拌する攪拌手段Ｗが設置
されている。かかる攪拌手段Ｗは、前記電極１１に連結
される、旋回モータ、ソレノイド、エアシリンダなどの
回動装置２１からなる。電極１１と回動装置２１との連
結は、絶縁材２２を介して回転軸２３に固着するように
されている。前記回転軸２３の旋回角度としては、電源
１２と電極１１のリード線を切らないようにする角度で
あれば、本発明においては、とくに限定されるものでは
なく、たとえば０〜９０°とすることができる。
る。本実施の形態では、図３に示されるように、電解槽
３内を嫌気状態に保ったまま攪拌する攪拌手段Ｗが設置
されている。かかる攪拌手段Ｗは、前記電極１１に連結
される、旋回モータ、ソレノイド、エアシリンダなどの
回動装置２１からなる。電極１１と回動装置２１との連
結は、絶縁材２２を介して回転軸２３に固着するように
されている。前記回転軸２３の旋回角度としては、電源
１２と電極１１のリード線を切らないようにする角度で
あれば、本発明においては、とくに限定されるものでは
なく、たとえば０〜９０°とすることができる。
【００１８】したがって、本実施の形態における処理装
置Ｐ２では、たとえば水中ポンプにより汲み上げられた
嫌気状態の排水は、流入口６から回動装置２１の駆動に
より回動された電極１１によって攪拌されている電解槽
３内の排水に入ったのち、電極１１から溶出した鉄イオ
ン（アルミニウムイオン）と排水中のリン酸イオンとが
混合される。ついで隔壁１０の流通口９を通って曝気槽
４に入り、散気管１４からの曝気で攪拌され、水不溶性
の塩となって沈殿し、汚泥を生成する。かかる水不溶性
の塩の汚泥は、リンが除去された排水とともに、前記嫌
気第一槽Ａへ返送される。そして該嫌気第一槽Ａに沈殿
した汚泥を定期的にバキュームなどでの汚泥引き抜き時
に除去する。
置Ｐ２では、たとえば水中ポンプにより汲み上げられた
嫌気状態の排水は、流入口６から回動装置２１の駆動に
より回動された電極１１によって攪拌されている電解槽
３内の排水に入ったのち、電極１１から溶出した鉄イオ
ン（アルミニウムイオン）と排水中のリン酸イオンとが
混合される。ついで隔壁１０の流通口９を通って曝気槽
４に入り、散気管１４からの曝気で攪拌され、水不溶性
の塩となって沈殿し、汚泥を生成する。かかる水不溶性
の塩の汚泥は、リンが除去された排水とともに、前記嫌
気第一槽Ａへ返送される。そして該嫌気第一槽Ａに沈殿
した汚泥を定期的にバキュームなどでの汚泥引き抜き時
に除去する。
【００１９】また本実施の形態では、前記電解槽３に流
入する排水が、嫌気状態の排水であるため、電解槽３に
おける排水中に酸素が非常に少ない。このため、酸化反
応によって発生する電極１１への不動態膜の生成を防止
することができる。また電極１１を攪拌することによ
り、電極１１の周りに流れが生じるため、電極表面への
酸化物などの付着を防止することができ、さらに電極１
１への不動態膜の生成を防止することができる。その結
果、リン除去効率を維持することができる。また前記曝
気槽４では、鉄イオンを２価から３価に酸化するので、
水不溶性の塩（リン酸鉄）を生成しやすくなり、さらに
リン除去効率を高めることができる。
入する排水が、嫌気状態の排水であるため、電解槽３に
おける排水中に酸素が非常に少ない。このため、酸化反
応によって発生する電極１１への不動態膜の生成を防止
することができる。また電極１１を攪拌することによ
り、電極１１の周りに流れが生じるため、電極表面への
酸化物などの付着を防止することができ、さらに電極１
１への不動態膜の生成を防止することができる。その結
果、リン除去効率を維持することができる。また前記曝
気槽４では、鉄イオンを２価から３価に酸化するので、
水不溶性の塩（リン酸鉄）を生成しやすくなり、さらに
リン除去効率を高めることができる。
【００２０】つぎに本発明のさらに他の実施の形態を説
明する。本実施の形態では、図４に示されるように、前
記平板な電極に代えて複数の攪拌羽根３１を有する円盤
３２にされた電極３３が用いられている。該電極３３と
前記回動装置２１の回転軸２３は配線アダプタ３４と配
線管３５とを介して接続されており、各電極３３には前
記電源１２のリード線が該配線アダプタ３４と配線管３
５を通して連結されている。これにより、電源１２の電
流を各電極３３に供給できる。
明する。本実施の形態では、図４に示されるように、前
記平板な電極に代えて複数の攪拌羽根３１を有する円盤
３２にされた電極３３が用いられている。該電極３３と
前記回動装置２１の回転軸２３は配線アダプタ３４と配
線管３５とを介して接続されており、各電極３３には前
記電源１２のリード線が該配線アダプタ３４と配線管３
５を通して連結されている。これにより、電源１２の電
流を各電極３３に供給できる。
【００２１】したがって、本実施の形態における処理装
置Ｐ３では、たとえば水中ポンプにより汲み上げられた
嫌気状態の排水は、流入口６から回動装置２１の駆動に
より回動された電極３３の攪拌羽根３１によって攪拌さ
れている電解槽３内の排水に入ったのち、電極３３から
溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）と排水中のリ
ン酸イオンとが混合される。これにより、前記実施の形
態と同様に、前記電解槽３に流入する排水が、嫌気状態
の排水であるため、電解槽３における排水中に酸素が非
常に少ない。このため、酸化反応によって発生する電極
３３への不動態膜の生成を防止することができる。また
電極３３を攪拌することにより、電極３３の周りに流れ
が生じるため、電極表面への酸化物などの付着を防止す
ることができ、さらに電極３３への不動態膜の生成を防
止することができる。その結果、リン除去効率を維持す
ることができる。また前記曝気槽４では、鉄イオンを２
価から３価に酸化するので、水不溶性の塩（リン酸鉄）
を生成しやすくなり、さらにリン除去効率を高めること
ができる。
置Ｐ３では、たとえば水中ポンプにより汲み上げられた
嫌気状態の排水は、流入口６から回動装置２１の駆動に
より回動された電極３３の攪拌羽根３１によって攪拌さ
れている電解槽３内の排水に入ったのち、電極３３から
溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）と排水中のリ
ン酸イオンとが混合される。これにより、前記実施の形
態と同様に、前記電解槽３に流入する排水が、嫌気状態
の排水であるため、電解槽３における排水中に酸素が非
常に少ない。このため、酸化反応によって発生する電極
３３への不動態膜の生成を防止することができる。また
電極３３を攪拌することにより、電極３３の周りに流れ
が生じるため、電極表面への酸化物などの付着を防止す
ることができ、さらに電極３３への不動態膜の生成を防
止することができる。その結果、リン除去効率を維持す
ることができる。また前記曝気槽４では、鉄イオンを２
価から３価に酸化するので、水不溶性の塩（リン酸鉄）
を生成しやすくなり、さらにリン除去効率を高めること
ができる。
【００２２】つぎに本発明のさらなる他の実施の形態を
説明する。本実施の形態では、図５に示されるように、
前記回動装置に代えて攪拌手段Ｗとして直動装置４１が
前記電極１１に連結されている。かかる直動装置４１と
しては、直線運動する、たとえばエアシリンダ、油圧シ
リンダ、直動軸受、ボールスプライン軸、ソレノイドお
よびスプリング、スクリュー送りなどを用いることがで
きる。電極１１と直動装置４１との連結は、断面Ｔ型の
絶縁材４２を介して駆動軸４３に固着するようにされて
いる。前記駆動軸４３の移動距離としては、電源１２と
電極１１のリード線を切らないようにする距離であれ
ば、本発明においては、とくに限定されるものではな
く、たとえば１０〜６０ｍｍとすることができる。
説明する。本実施の形態では、図５に示されるように、
前記回動装置に代えて攪拌手段Ｗとして直動装置４１が
前記電極１１に連結されている。かかる直動装置４１と
しては、直線運動する、たとえばエアシリンダ、油圧シ
リンダ、直動軸受、ボールスプライン軸、ソレノイドお
よびスプリング、スクリュー送りなどを用いることがで
きる。電極１１と直動装置４１との連結は、断面Ｔ型の
絶縁材４２を介して駆動軸４３に固着するようにされて
いる。前記駆動軸４３の移動距離としては、電源１２と
電極１１のリード線を切らないようにする距離であれ
ば、本発明においては、とくに限定されるものではな
く、たとえば１０〜６０ｍｍとすることができる。
【００２３】したがって、本実施の形態における処理装
置Ｐ４では、たとえば水中ポンプにより汲み上げられた
嫌気状態の排水は、流入口６から直動装置４１の駆動に
より駆動軸４３が前進および後退された電極１１によっ
て攪拌されている電解槽３内の排水に入ったのち、電極
１１から溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）と排
水中のリン酸イオンとが混合される。これにより、前記
実施の形態と同様に、前記電解槽３に流入する排水が、
嫌気状態の排水であるため、電解槽３における排水中に
酸素が非常に少ない。このため、酸化反応によって発生
する電極１１への不動態膜の生成を防止することができ
る。また電極１１を攪拌することにより、電極１１の周
りに流れが生じるため、電極表面への酸化物などの付着
を防止することができ、さらに電極１１への不動態膜の
生成を防止することができる。その結果、リン除去効率
を維持することができる。また前記曝気槽４では、鉄イ
オンを２価から３価に酸化するので、水不溶性の塩（リ
ン酸鉄）を生成しやすくなり、さらにリン除去効率を高
めることができる。
置Ｐ４では、たとえば水中ポンプにより汲み上げられた
嫌気状態の排水は、流入口６から直動装置４１の駆動に
より駆動軸４３が前進および後退された電極１１によっ
て攪拌されている電解槽３内の排水に入ったのち、電極
１１から溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）と排
水中のリン酸イオンとが混合される。これにより、前記
実施の形態と同様に、前記電解槽３に流入する排水が、
嫌気状態の排水であるため、電解槽３における排水中に
酸素が非常に少ない。このため、酸化反応によって発生
する電極１１への不動態膜の生成を防止することができ
る。また電極１１を攪拌することにより、電極１１の周
りに流れが生じるため、電極表面への酸化物などの付着
を防止することができ、さらに電極１１への不動態膜の
生成を防止することができる。その結果、リン除去効率
を維持することができる。また前記曝気槽４では、鉄イ
オンを２価から３価に酸化するので、水不溶性の塩（リ
ン酸鉄）を生成しやすくなり、さらにリン除去効率を高
めることができる。
【００２４】つぎに本発明のさらなる他の実施の形態を
説明する。本実施の形態では、図６に示されるように、
前記攪拌手段Ｗである回動装置および直動装置に代えて
メタン散気装置５１が設置されている。かかるメタン散
気装置５１としては、電解槽３の底中央に設置される多
孔質の散気管５２または散気板と、該散気管５２にメタ
ンを吹き込むためのメタン供給ポンプ５３とから構成さ
れる装置を用いることができる。また散気管５２とメタ
ン供給ポンプ５３はパイプ５４により接続されている。
前記メタンとしては、嫌気槽Ａ、Ｂから発生したメタン
を循環して使用することができる。なお、５４ａは電解
槽３の上部に溜まったメタンを再使用するための循環路
である。
説明する。本実施の形態では、図６に示されるように、
前記攪拌手段Ｗである回動装置および直動装置に代えて
メタン散気装置５１が設置されている。かかるメタン散
気装置５１としては、電解槽３の底中央に設置される多
孔質の散気管５２または散気板と、該散気管５２にメタ
ンを吹き込むためのメタン供給ポンプ５３とから構成さ
れる装置を用いることができる。また散気管５２とメタ
ン供給ポンプ５３はパイプ５４により接続されている。
前記メタンとしては、嫌気槽Ａ、Ｂから発生したメタン
を循環して使用することができる。なお、５４ａは電解
槽３の上部に溜まったメタンを再使用するための循環路
である。
【００２５】したがって、本実施の形態における処理装
置Ｐ５では、たとえば水中ポンプにより汲み上げられた
嫌気状態の排水は、流入口６からメタン散気装置５１の
散気管５２が供給されるメタンによって攪拌されている
電解槽３内の排水に入ったのち、電極１１から溶出した
鉄イオン（アルミニウムイオン）と排水中のリン酸イオ
ンとが混合される。これにより、前記実施の形態と同様
に、前記電解槽３に流入する排水が、嫌気状態の排水で
あるため、電解槽３における排水中に酸素が非常に少な
い。このため、酸化反応によって発生する電極１１への
不動態膜の生成を防止することができる。また電極１１
を攪拌することにより、電極１１の周りに流れが生じる
ため、電極表面への酸化物などの付着を防止することが
でき、さらに電極１１への不動態膜の生成を防止するこ
とができる。その結果、リン除去効率を維持することが
できる。また前記曝気槽４では、鉄イオンを２価から３
価に酸化するので、水不溶性の塩（リン酸鉄）を生成し
やすくなり、さらにリン除去効率を高めることができ
る。
置Ｐ５では、たとえば水中ポンプにより汲み上げられた
嫌気状態の排水は、流入口６からメタン散気装置５１の
散気管５２が供給されるメタンによって攪拌されている
電解槽３内の排水に入ったのち、電極１１から溶出した
鉄イオン（アルミニウムイオン）と排水中のリン酸イオ
ンとが混合される。これにより、前記実施の形態と同様
に、前記電解槽３に流入する排水が、嫌気状態の排水で
あるため、電解槽３における排水中に酸素が非常に少な
い。このため、酸化反応によって発生する電極１１への
不動態膜の生成を防止することができる。また電極１１
を攪拌することにより、電極１１の周りに流れが生じる
ため、電極表面への酸化物などの付着を防止することが
でき、さらに電極１１への不動態膜の生成を防止するこ
とができる。その結果、リン除去効率を維持することが
できる。また前記曝気槽４では、鉄イオンを２価から３
価に酸化するので、水不溶性の塩（リン酸鉄）を生成し
やすくなり、さらにリン除去効率を高めることができ
る。
【００２６】また以上の実施の形態では、電解槽の下流
側に電解槽からの流出水中に含まれる鉄イオンに酸素を
供給するために、曝気槽が設置されているが、本発明に
おいては、これに限定されるものではなく、電解槽から
の流出水を直接嫌気第一槽へ自然落下させることによ
り、該嫌気第一槽の水面に衝突し、水しぶきが発生する
ため、空気が溶け込みやすくなることから、前記曝気槽
を省くことができる。この場合、電解槽からの流出水を
パイプを通して自然落下させることにより、さらに空気
がパイプ内で巻き込まれ、流出水中に含まれる鉄イオン
に酸素を供給しやすくなる。または曝気槽に代えて凝集
反応させる攪拌槽を設置させることもできる。かかる攪
拌槽を設置させる場合についても、排水中に鉄イオンを
均一に混合させたのち、攪拌槽からの流出水を直接嫌気
第一槽へ自然落下させることにより、該嫌気第一槽の水
面に衝突し、水しぶきが発生するため、空気が溶け込み
やすくなり、流出水中に含まれる鉄イオンに酸素を供給
しやすくなる。
側に電解槽からの流出水中に含まれる鉄イオンに酸素を
供給するために、曝気槽が設置されているが、本発明に
おいては、これに限定されるものではなく、電解槽から
の流出水を直接嫌気第一槽へ自然落下させることによ
り、該嫌気第一槽の水面に衝突し、水しぶきが発生する
ため、空気が溶け込みやすくなることから、前記曝気槽
を省くことができる。この場合、電解槽からの流出水を
パイプを通して自然落下させることにより、さらに空気
がパイプ内で巻き込まれ、流出水中に含まれる鉄イオン
に酸素を供給しやすくなる。または曝気槽に代えて凝集
反応させる攪拌槽を設置させることもできる。かかる攪
拌槽を設置させる場合についても、排水中に鉄イオンを
均一に混合させたのち、攪拌槽からの流出水を直接嫌気
第一槽へ自然落下させることにより、該嫌気第一槽の水
面に衝突し、水しぶきが発生するため、空気が溶け込み
やすくなり、流出水中に含まれる鉄イオンに酸素を供給
しやすくなる。
【００２７】前記鉄（アルミニウム）の電解溶出法に
は、従来公知の方法が採用でき、電極への通電は連続的
でも断続的、パルス的でもよい。しかし通電量は、リン
酸や他のイオンの濃度、排水の流量などによって異なる
が、鉄イオンおよび／またはアルミニウムイオンの排水
中の濃度／リン濃度のモル比（以下、「Ｆｅ／Ｐ」と略
す）が１．０〜４．０、好ましくは１．５〜２．５とな
るように調節すればよい。
は、従来公知の方法が採用でき、電極への通電は連続的
でも断続的、パルス的でもよい。しかし通電量は、リン
酸や他のイオンの濃度、排水の流量などによって異なる
が、鉄イオンおよび／またはアルミニウムイオンの排水
中の濃度／リン濃度のモル比（以下、「Ｆｅ／Ｐ」と略
す）が１．０〜４．０、好ましくは１．５〜２．５とな
るように調節すればよい。
【００２８】なお、本発明における、リン酸イオン含有
排水の鉄（アルミニウム）の電解溶出法による処理は、
電極から溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）が排
水中のリン酸イオンと反応して水不溶性のリン酸と鉄
（アルミニウム）との塩を生成させる反応（反応Ａ）を
利用するものであるが、排水中は水酸化物イオンが存在
しており、溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）は
水酸化物イオンとも反応する（反応Ｂ）。反応Ｂは反応
Ａよりも速いので、リン酸イオンを捕捉するためには電
流量を多くして鉄イオン（アルミニウムイオン）の溶出
量を増す必要がある。
排水の鉄（アルミニウム）の電解溶出法による処理は、
電極から溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）が排
水中のリン酸イオンと反応して水不溶性のリン酸と鉄
（アルミニウム）との塩を生成させる反応（反応Ａ）を
利用するものであるが、排水中は水酸化物イオンが存在
しており、溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）は
水酸化物イオンとも反応する（反応Ｂ）。反応Ｂは反応
Ａよりも速いので、リン酸イオンを捕捉するためには電
流量を多くして鉄イオン（アルミニウムイオン）の溶出
量を増す必要がある。
【００２９】しかしながら、排水中にカルシウムイオン
またはマグネシウムイオンが存在すると、それらのイオ
ンは水酸化物イオンと反応する（反応Ｄ）。この反応Ｄ
は鉄イオン（アルミニウムイオン）と水酸化物イオンと
の反応Ｂに優先するため、反応Ｂが抑制され、鉄イオン
（アルミニウムイオン）はリン酸イオンとの反応Ａに有
効に利用される。さらに、カルシウムイオンおよびマグ
ネシウムイオンもリン酸イオンと反応して水不溶性の塩
を形成するので、リン酸イオンの除去に貢献する。
またはマグネシウムイオンが存在すると、それらのイオ
ンは水酸化物イオンと反応する（反応Ｄ）。この反応Ｄ
は鉄イオン（アルミニウムイオン）と水酸化物イオンと
の反応Ｂに優先するため、反応Ｂが抑制され、鉄イオン
（アルミニウムイオン）はリン酸イオンとの反応Ａに有
効に利用される。さらに、カルシウムイオンおよびマグ
ネシウムイオンもリン酸イオンと反応して水不溶性の塩
を形成するので、リン酸イオンの除去に貢献する。
【００３０】このため、本発明では、カルシウムイオン
またはマグネシウムイオンを添加し、鉄イオン（アルミ
ニウムイオン）と水酸化物イオンの反応Ｂを抑制し、鉄
イオン（アルミニウムイオン）とリン酸イオンの反応Ａ
を効率よく行なわせることもできる。これにより、通電
量を低減することができ、節電できるとともに鉄やアル
ミニウムの溶出量を低減できる。
またはマグネシウムイオンを添加し、鉄イオン（アルミ
ニウムイオン）と水酸化物イオンの反応Ｂを抑制し、鉄
イオン（アルミニウムイオン）とリン酸イオンの反応Ａ
を効率よく行なわせることもできる。これにより、通電
量を低減することができ、節電できるとともに鉄やアル
ミニウムの溶出量を低減できる。
【００３１】本発明の排水の処理装置は前述のように一
般家庭排水にとくに有利に利用できる。したがって、単
独で使用してもよいが、他の浄化システム、たとえば活
性汚泥法、膜分離法、嫌気・好気循環法などと組合せて
家庭用、集合住宅用の総合排水浄化システムとすること
ができる。また、大規模処理システム（し尿処理場）に
も利用できる。
般家庭排水にとくに有利に利用できる。したがって、単
独で使用してもよいが、他の浄化システム、たとえば活
性汚泥法、膜分離法、嫌気・好気循環法などと組合せて
家庭用、集合住宅用の総合排水浄化システムとすること
ができる。また、大規模処理システム（し尿処理場）に
も利用できる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
電解槽に流入する排水が嫌気状態の排水であるため、電
極への不動態膜の生成を防止でき、リン除去効率を維持
することができる。
電解槽に流入する排水が嫌気状態の排水であるため、電
極への不動態膜の生成を防止でき、リン除去効率を維持
することができる。
【００３３】また電解槽から自然落下によりまたは曝気
槽に排水を流出させて、酸素を供給することにより、鉄
イオンを２価から３価に酸化するので、水不溶性の塩
（リン酸鉄）を生成しやすくなり、さらにリン除去効率
を高めることができる。
槽に排水を流出させて、酸素を供給することにより、鉄
イオンを２価から３価に酸化するので、水不溶性の塩
（リン酸鉄）を生成しやすくなり、さらにリン除去効率
を高めることができる。
【００３４】また電解槽内を攪拌することにより、電極
の周りに流れが生じるため、電極表面への酸化物などの
付着を防止することができる。その結果、リン除去効率
を維持することができる。
の周りに流れが生じるため、電極表面への酸化物などの
付着を防止することができる。その結果、リン除去効率
を維持することができる。
【図１】本発明の一実施の形態にかかわる排水処理槽を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図２】図１における処理装置を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態の処理装置を示す断面
図である。
図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態の処理装置を示
す断面図である。
す断面図である。
【図５】本発明のさらなる他の実施の形態の処理装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図６】本発明のさらなる他の実施の形態の処理装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
１、６ 流入口 ２、７ 流出口 ３ 電解槽 ４ 曝気槽 ５ 供給手段 ８ 排水処理室 ９ 流通口 １０ 隔壁 １１ 電極 １２ 電源 １３ 空気曝気装置 １４ 散気管 １５ エアポンプ １６ パイプ １７ 供給管 Ａ 嫌気第一槽 Ｂ 嫌気第二槽 Ｃ 好気槽 Ｄ 沈殿分離槽 Ｅ 消毒槽 Ｆ ポンプ Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、 処置装置 Ｐ４、Ｐ５ Ｗ 攪拌手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 3/00 Ｆターム(参考） 4D027 AB03 BA04 4D038 AA08 AB46 AB47 BB18 BB19 4D040 BB25 BB57 BB73 BB82 4D061 AA08 AB18 AC20 BA06 CA15 4D062 BA04 CA02 CA03 CA18 DA02 DA12 EA06 FA25 FA26
Claims (9)
- 【請求項１】 嫌気第一槽と嫌気第二槽を順次有する排
水処理槽に備えられる処理装置であって、前記嫌気第一
槽と嫌気第二槽とのあいだに設置される、鉄および／ま
たはアルミニウムを含む少なくとも一対の電極を用いて
リン酸イオンを含む排水中に鉄イオンおよび／またはア
ルミニウムイオンを電気化学的に溶出させる電解槽と、
前記嫌気第二槽から電解槽へ排水を供給する供給手段と
からなるリン酸イオン含有排水の処理装置。 - 【請求項２】 前記電解槽の下流側に攪拌槽または曝気
槽が設置されてなる請求項１記載の処理装置。 - 【請求項３】 前記供給手段が空気圧非利用型ポンプに
されてなる請求項１または２記載の処理装置。 - 【請求項４】 前記電解槽内を嫌気状態に保ったまま攪
拌する攪拌手段を設置してなる請求項１、２または３記
載の処理装置。 - 【請求項５】 前記攪拌手段が前記電極に連結されてな
る請求項４記載の処理装置。 - 【請求項６】 前記攪拌手段が回動装置からなる請求項
５記載の処理装置。 - 【請求項７】 前記電極が複数の攪拌羽根を有する円盤
にされてなる請求項６記載の処理装置。 - 【請求項８】 前記攪拌手段が直動装置からなる請求項
５記載の処理装置。 - 【請求項９】 前記攪拌手段がメタン散気装置からなる
請求項４記載の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10266064A JP2000093994A (ja) | 1998-09-21 | 1998-09-21 | リン酸イオン含有排水の処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10266064A JP2000093994A (ja) | 1998-09-21 | 1998-09-21 | リン酸イオン含有排水の処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000093994A true JP2000093994A (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=17425878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10266064A Pending JP2000093994A (ja) | 1998-09-21 | 1998-09-21 | リン酸イオン含有排水の処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000093994A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7452547B2 (en) | 2004-03-31 | 2008-11-18 | Johnson&Johnson Consumer Co., Inc. | Product for treating the skin comprising a polyamine microcapsule wall and a skin lightening agent |
-
1998
- 1998-09-21 JP JP10266064A patent/JP2000093994A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7452547B2 (en) | 2004-03-31 | 2008-11-18 | Johnson&Johnson Consumer Co., Inc. | Product for treating the skin comprising a polyamine microcapsule wall and a skin lightening agent |
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