JP2000233189A - 脱燐方法及びそれを用いた水浄化処理装置 - Google Patents
脱燐方法及びそれを用いた水浄化処理装置Info
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- JP2000233189A JP2000233189A JP11034743A JP3474399A JP2000233189A JP 2000233189 A JP2000233189 A JP 2000233189A JP 11034743 A JP11034743 A JP 11034743A JP 3474399 A JP3474399 A JP 3474399A JP 2000233189 A JP2000233189 A JP 2000233189A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 処理対象水中の燐酸濃度が変動しても、脱燐
材によって効率よく脱燐処理ができるとともに長期間の
脱燐処理が可能となる脱燐方法及びそれを用いた水浄化
処理装置を提供する。 【解決手段】 燐を含有する処理対象水を脱燐材１１に
接触させることで燐を除去する脱燐方法において、脱燐
材１１が、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇのうち少なくとも一
種以上の元素と炭素とを含有してなるものであり、処理
対象水を脱燐材１１に接触させる際に、脱燐材１１を通
電するようにし、不溶性の燐化合物を生成して、その燐
化合物を濾過により処理対象水中から除去するものとし
た。
材によって効率よく脱燐処理ができるとともに長期間の
脱燐処理が可能となる脱燐方法及びそれを用いた水浄化
処理装置を提供する。 【解決手段】 燐を含有する処理対象水を脱燐材１１に
接触させることで燐を除去する脱燐方法において、脱燐
材１１が、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇのうち少なくとも一
種以上の元素と炭素とを含有してなるものであり、処理
対象水を脱燐材１１に接触させる際に、脱燐材１１を通
電するようにし、不溶性の燐化合物を生成して、その燐
化合物を濾過により処理対象水中から除去するものとし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水浄化処理におけ
る脱燐方法に関するものである。
る脱燐方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水浄化処理における脱燐方法としては、
凝集剤を用いる方法、生物処理による方法、脱燐材を用
いる方法などが知られている。このうち脱燐材を用いる
方法にあっては、燐酸、例えばパラリン酸やメタリン酸
として処理対象水中に溶存している燐を不溶化状態にし
て吸収し除去するものがある。
凝集剤を用いる方法、生物処理による方法、脱燐材を用
いる方法などが知られている。このうち脱燐材を用いる
方法にあっては、燐酸、例えばパラリン酸やメタリン酸
として処理対象水中に溶存している燐を不溶化状態にし
て吸収し除去するものがある。
【０００３】この脱燐材を用いた従来の脱燐方法では、
脱燐材が充填された槽に、処理対象水を通過させ、脱燐
材と処理対象水との接触によって行うという、比較的簡
単な方法が採られている。そのため、脱燐材による従来
の脱燐方法は、他の水浄化処理と併用して広く利用され
ている。しかしながら、この従来の脱燐方法では、例え
ば、燐酸濃度の変動が生じる場合、十分に脱燐処理がな
されないことが指摘されていた。
脱燐材が充填された槽に、処理対象水を通過させ、脱燐
材と処理対象水との接触によって行うという、比較的簡
単な方法が採られている。そのため、脱燐材による従来
の脱燐方法は、他の水浄化処理と併用して広く利用され
ている。しかしながら、この従来の脱燐方法では、例え
ば、燐酸濃度の変動が生じる場合、十分に脱燐処理がな
されないことが指摘されていた。
【０００４】通常、脱燐材による燐の処理能力は、脱燐
材が含有する燐酸を不溶化させる成分の量によって決定
される。例えば、燐酸不溶化成分がカルシウムである脱
燐材にあっては、カルシウムの含有量に比例して燐酸を
不溶化する能力が決定される。従って、所定量のカルウ
シウムを含有する脱燐材では、その含有量により決定さ
れる不溶化能力を有し、その能力で不溶化できるレベル
の燐酸濃度であれば問題なく脱燐処理は行えるものであ
る。しかし、処理対象水中の燐酸濃度が上昇し脱燐材の
燐酸の不溶化能力を越えてしまうと、脱燐処理効率は著
しく低下する傾向を示す。また、長期間使用していると
脱燐材中の燐酸を不溶化させる成分が消費され、燐酸と
の接触率が低下し、脱燐材の不溶化成分が残存している
にもかかわらず、新しい脱燐材に交換しなければ一定効
率の脱燐処理ができなくなる傾向も示す。
材が含有する燐酸を不溶化させる成分の量によって決定
される。例えば、燐酸不溶化成分がカルシウムである脱
燐材にあっては、カルシウムの含有量に比例して燐酸を
不溶化する能力が決定される。従って、所定量のカルウ
シウムを含有する脱燐材では、その含有量により決定さ
れる不溶化能力を有し、その能力で不溶化できるレベル
の燐酸濃度であれば問題なく脱燐処理は行えるものであ
る。しかし、処理対象水中の燐酸濃度が上昇し脱燐材の
燐酸の不溶化能力を越えてしまうと、脱燐処理効率は著
しく低下する傾向を示す。また、長期間使用していると
脱燐材中の燐酸を不溶化させる成分が消費され、燐酸と
の接触率が低下し、脱燐材の不溶化成分が残存している
にもかかわらず、新しい脱燐材に交換しなければ一定効
率の脱燐処理ができなくなる傾向も示す。
【０００５】さらに、処理対象水中における燐酸濃度の
上昇は、例えば、処理対象水が河川水である場合、河川
に流入してくる生活排水、工業排水等の量的、質的変動
によって生じるものであるため、これらの変動要因を確
実に予測することは非常に困難なものである。そのた
め、燐酸濃度の変動に十分に対応できるように、燐酸不
溶化成分の含有量を決定することも困難で、結果とし
て、脱燐材を用いた従来の脱燐方法によっては十分に脱
燐処理が行えない場合が生じていた。
上昇は、例えば、処理対象水が河川水である場合、河川
に流入してくる生活排水、工業排水等の量的、質的変動
によって生じるものであるため、これらの変動要因を確
実に予測することは非常に困難なものである。そのた
め、燐酸濃度の変動に十分に対応できるように、燐酸不
溶化成分の含有量を決定することも困難で、結果とし
て、脱燐材を用いた従来の脱燐方法によっては十分に脱
燐処理が行えない場合が生じていた。
【０００６】また、微生物を利用した、いわゆる生物学
的水浄化処理装置においても燐酸濃度の上昇が生じ、脱
燐材を用いた従来の脱燐方法を適用しても、十分な脱燐
処理が行えないことが生じると指摘されている。この生
物学的水浄化処理は、微生物を利用して、ＢＯＤの除
去、脱窒等の処理を行うものであるが、この微生物が処
理対象水中の有機物を代謝する過程で有機酸を形成し、
この有機酸が燐酸濃度の上昇を引き起こすといわれてい
る。つまり、微生物によって形成された有機酸が、その
錯形成能により、処理対象水中の難溶解性燐酸塩を溶解
するといわれているからである。そのため、生物学的水
浄化処理装置では微生物の活動が盛んになるほど、処理
対象水中の燐酸濃度が上昇する現象が生じ、脱燐材を用
いた従来の脱燐方法を併用しても、脱燐処理が十分にな
されないことがあると考えらている。
的水浄化処理装置においても燐酸濃度の上昇が生じ、脱
燐材を用いた従来の脱燐方法を適用しても、十分な脱燐
処理が行えないことが生じると指摘されている。この生
物学的水浄化処理は、微生物を利用して、ＢＯＤの除
去、脱窒等の処理を行うものであるが、この微生物が処
理対象水中の有機物を代謝する過程で有機酸を形成し、
この有機酸が燐酸濃度の上昇を引き起こすといわれてい
る。つまり、微生物によって形成された有機酸が、その
錯形成能により、処理対象水中の難溶解性燐酸塩を溶解
するといわれているからである。そのため、生物学的水
浄化処理装置では微生物の活動が盛んになるほど、処理
対象水中の燐酸濃度が上昇する現象が生じ、脱燐材を用
いた従来の脱燐方法を併用しても、脱燐処理が十分にな
されないことがあると考えらている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上ような
事情を背景になされたもので、処理対象水中の燐酸濃度
が変動しても、脱燐材によって効率よく脱燐処理ができ
るとともに長期間の脱燐処理が可能となる脱燐方法及び
それを用いた水浄化処理装置を提供せんとするものであ
る。
事情を背景になされたもので、処理対象水中の燐酸濃度
が変動しても、脱燐材によって効率よく脱燐処理ができ
るとともに長期間の脱燐処理が可能となる脱燐方法及び
それを用いた水浄化処理装置を提供せんとするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、燐を含有する処理対象水を脱燐材に
接触させることで燐を除去する脱燐方法において、脱燐
材が、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇのうち少なくとも一種以
上の元素と炭素とを含有してなるものであり、処理対象
水を脱燐材に接触させる際に、脱燐材を通電するように
し、不溶性の燐化合物を生成して、その燐化合物を濾過
により処理対象水中から除去するものとした。
めに、本発明では、燐を含有する処理対象水を脱燐材に
接触させることで燐を除去する脱燐方法において、脱燐
材が、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇのうち少なくとも一種以
上の元素と炭素とを含有してなるものであり、処理対象
水を脱燐材に接触させる際に、脱燐材を通電するように
し、不溶性の燐化合物を生成して、その燐化合物を濾過
により処理対象水中から除去するものとした。
【０００９】本発明の脱燐方法で使用する脱燐材に含ま
れているＣａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇの元素はイオン化され
ると、処理対象水中の燐酸イオンと反応して不溶性の燐
化合物を生成する。また、脱燐材に含まれている炭素
は、脱燐材への通電によってＣａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇの
元素が強制的にイオン化されように、導電材として役割
を果たすものである。即ち、本発明では、脱燐材への通
電によって、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇの元素を処理対象
水中にイオン化して供給し、燐酸イオンと反応させるこ
とにより燐化合物を生成し、その燐化合物を濾過するこ
とで処理対象水から燐を除去するものである。従って、
本発明によれば処理対象水中へ供給するＣａ、Ｆｅ、Ａ
ｌ、Ｍｇのイオン供給量を通電量によって制御できるの
で、燐酸濃度の変動、例えば濃度上昇する場合が生じて
も、その燐酸濃度に応じて十分に脱燐処理が可能とな
る。そして、脱燐材中のＣａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇの元素
が減少しても、これらの元素イオンを通電により強制的
に一定供給できるので、長期間にわたって効率的な脱燐
処理が可能となる。
れているＣａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇの元素はイオン化され
ると、処理対象水中の燐酸イオンと反応して不溶性の燐
化合物を生成する。また、脱燐材に含まれている炭素
は、脱燐材への通電によってＣａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇの
元素が強制的にイオン化されように、導電材として役割
を果たすものである。即ち、本発明では、脱燐材への通
電によって、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇの元素を処理対象
水中にイオン化して供給し、燐酸イオンと反応させるこ
とにより燐化合物を生成し、その燐化合物を濾過するこ
とで処理対象水から燐を除去するものである。従って、
本発明によれば処理対象水中へ供給するＣａ、Ｆｅ、Ａ
ｌ、Ｍｇのイオン供給量を通電量によって制御できるの
で、燐酸濃度の変動、例えば濃度上昇する場合が生じて
も、その燐酸濃度に応じて十分に脱燐処理が可能とな
る。そして、脱燐材中のＣａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇの元素
が減少しても、これらの元素イオンを通電により強制的
に一定供給できるので、長期間にわたって効率的な脱燐
処理が可能となる。
【００１０】本発明に係る脱燐方法を用いて水浄化処理
を行う場合は、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇのうち少なくと
も一種以上の金属と炭素とを含有してなる脱燐材が充填
されるとともに電極を備え、そして、該電極を介して脱
燐材を通電するようにした燐化合物生成室と、生成した
燐化合物を吸収するろ材を充填した燐化合物除去室とを
設けた脱燐処理槽を備える水浄化処理装置とすることが
好ましい。本発明に係る水浄化処理装置は、処理対象水
に対して脱燐処理のみ行うために脱燐処理槽単独で使用
することも可能であるし、脱燐処理槽の前後に別の水浄
化処理槽を連接して使用することも可能である。例え
ば、ＢＯＤの除去処理や脱窒処理等を行う処理槽を、本
発明に係る脱燐処理槽と前後して連接使用することがで
きる。
を行う場合は、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇのうち少なくと
も一種以上の金属と炭素とを含有してなる脱燐材が充填
されるとともに電極を備え、そして、該電極を介して脱
燐材を通電するようにした燐化合物生成室と、生成した
燐化合物を吸収するろ材を充填した燐化合物除去室とを
設けた脱燐処理槽を備える水浄化処理装置とすることが
好ましい。本発明に係る水浄化処理装置は、処理対象水
に対して脱燐処理のみ行うために脱燐処理槽単独で使用
することも可能であるし、脱燐処理槽の前後に別の水浄
化処理槽を連接して使用することも可能である。例え
ば、ＢＯＤの除去処理や脱窒処理等を行う処理槽を、本
発明に係る脱燐処理槽と前後して連接使用することがで
きる。
【００１１】本発明に係る水浄化処理装置における脱燐
処理層の燐化合物生成室では電極を介して脱燐材に通電
するものであるが、この電極は充填された脱燐材中に電
極を複数挿入して配置し、それらの電極を通電すること
によって行ってもよく、燐化合物生成室を形成する壁が
通電可能とされたものに、脱燐材を充填することで、電
極となる壁を介して脱燐材を通電してもよい。
処理層の燐化合物生成室では電極を介して脱燐材に通電
するものであるが、この電極は充填された脱燐材中に電
極を複数挿入して配置し、それらの電極を通電すること
によって行ってもよく、燐化合物生成室を形成する壁が
通電可能とされたものに、脱燐材を充填することで、電
極となる壁を介して脱燐材を通電してもよい。
【００１２】上記する脱燐処理槽では脱燐材に通電を行
うため電極を使用するものであるが、その電極表面には
様々な物質が電着する現象が生じる。特に、長期間の通
電処理を行う場合、電極表面に非導電性膜を電着形成
し、脱燐材への通電が行えなくなる場合がある。そこ
で、脱燐材への通電が常時確保されるようにするため、
電極の周囲を導電性のある多孔質材により囲むようにす
ることが好ましい。電極が充填された脱燐材に挿入され
る場合には、その電極の周囲に導電性のある多孔質材を
配置するか、燐化合物生成室を形成する壁が通電可能と
されている場合には、その内壁に沿って導電性のある多
孔質材を配置するればよいものである。
うため電極を使用するものであるが、その電極表面には
様々な物質が電着する現象が生じる。特に、長期間の通
電処理を行う場合、電極表面に非導電性膜を電着形成
し、脱燐材への通電が行えなくなる場合がある。そこ
で、脱燐材への通電が常時確保されるようにするため、
電極の周囲を導電性のある多孔質材により囲むようにす
ることが好ましい。電極が充填された脱燐材に挿入され
る場合には、その電極の周囲に導電性のある多孔質材を
配置するか、燐化合物生成室を形成する壁が通電可能と
されている場合には、その内壁に沿って導電性のある多
孔質材を配置するればよいものである。
【００１３】この多孔質材は導電性を有するため脱燐材
への通電が可能であるとともに、電極表面へ直接電着し
ようとする物質、例えばイオン状態の物質を多孔質材の
表面及び細孔内に電着させることになる。即ち、導電性
の多孔質材の存在によって、電極表面への直接の電着を
防止することができる。このような導電性のある多孔質
材としては、炭素系の多孔質体、例えば木炭などを使用
することができる。木炭には、多数の細孔が存在し、吸
着能力に優れているからである。
への通電が可能であるとともに、電極表面へ直接電着し
ようとする物質、例えばイオン状態の物質を多孔質材の
表面及び細孔内に電着させることになる。即ち、導電性
の多孔質材の存在によって、電極表面への直接の電着を
防止することができる。このような導電性のある多孔質
材としては、炭素系の多孔質体、例えば木炭などを使用
することができる。木炭には、多数の細孔が存在し、吸
着能力に優れているからである。
【００１４】また、通電を行うにあたり留意する点とし
て、脱燐処理槽自体を形成する材料は、絶縁性のものを
用いることが好ましい。例えば、絶縁処理のなされてい
ない通常のコンクリートで脱燐処理槽自体を形成する
と、コンクリート中の成分が電気分解されて、処理対象
水中に混入することが生じるからである。そのため、脱
燐処理槽は、ＦＲＰなどの絶縁材で形成するか、脱燐処
理槽の内壁をＦＲＰなどの絶縁材で被覆することが好ま
しい。
て、脱燐処理槽自体を形成する材料は、絶縁性のものを
用いることが好ましい。例えば、絶縁処理のなされてい
ない通常のコンクリートで脱燐処理槽自体を形成する
と、コンクリート中の成分が電気分解されて、処理対象
水中に混入することが生じるからである。そのため、脱
燐処理槽は、ＦＲＰなどの絶縁材で形成するか、脱燐処
理槽の内壁をＦＲＰなどの絶縁材で被覆することが好ま
しい。
【００１５】そして、本発明の水浄化処理装置における
脱燐処理槽の燐化合物除去室へ充填するろ材は、木炭及
びゼオライトを用いることが好ましい。木炭は吸着機能
を有すると共に多くの細孔を有しているので、燐化合物
を濾過するろ材としては非常に適したものである。この
場合に使用する木炭の種類としては、針葉樹を材料とし
た針葉樹木炭であることが、より好ましい。針葉樹木炭
は、広葉樹のもの比較すると、木材繊維方向と直交する
断面で均一な大きさの細孔が形成され易く、分子を吸着
する能力が非常に高いうえ、熱変換温度（炭化温度）に
よって細孔サイズが変化するため、燐化合物を吸着しや
すい細孔を比較的容易に付与することができるからであ
る。また、ゼオライトには珪素が含有されているため、
その珪素と燐酸とが反応して不溶性の燐化合物を生成す
る。従って、木炭と組み合わせて燐化合物除去室に充填
しておくと、さらに、脱燐効率を向上することが可能と
なるからである。さらに、木炭とゼオライトとを組み合
わせて燐除去ろ材として用いる結果、双方の濾過能力が
複合的に相乗効果を示すようになり、生物難分解性物質
も除去できる。例えば、昨今、環境問題の一つとして取
り上げられている生物難分解性物質といわれる、有機燐
酸トリエステル類などを除去することが可能となる。
脱燐処理槽の燐化合物除去室へ充填するろ材は、木炭及
びゼオライトを用いることが好ましい。木炭は吸着機能
を有すると共に多くの細孔を有しているので、燐化合物
を濾過するろ材としては非常に適したものである。この
場合に使用する木炭の種類としては、針葉樹を材料とし
た針葉樹木炭であることが、より好ましい。針葉樹木炭
は、広葉樹のもの比較すると、木材繊維方向と直交する
断面で均一な大きさの細孔が形成され易く、分子を吸着
する能力が非常に高いうえ、熱変換温度（炭化温度）に
よって細孔サイズが変化するため、燐化合物を吸着しや
すい細孔を比較的容易に付与することができるからであ
る。また、ゼオライトには珪素が含有されているため、
その珪素と燐酸とが反応して不溶性の燐化合物を生成す
る。従って、木炭と組み合わせて燐化合物除去室に充填
しておくと、さらに、脱燐効率を向上することが可能と
なるからである。さらに、木炭とゼオライトとを組み合
わせて燐除去ろ材として用いる結果、双方の濾過能力が
複合的に相乗効果を示すようになり、生物難分解性物質
も除去できる。例えば、昨今、環境問題の一つとして取
り上げられている生物難分解性物質といわれる、有機燐
酸トリエステル類などを除去することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の最適と考える実施
形態について説明する。図１は、本発明に係る脱燐方法
を用いた水浄化処理装置の断面を示したものである。こ
の水浄化処理装置１は、前処理槽２、生物処理槽３、脱
燐処理槽４の３つの槽を連通して設けている。
形態について説明する。図１は、本発明に係る脱燐方法
を用いた水浄化処理装置の断面を示したものである。こ
の水浄化処理装置１は、前処理槽２、生物処理槽３、脱
燐処理槽４の３つの槽を連通して設けている。
【００１７】前処理槽２は、仕切り壁Ｗにより２つに分
けられており、上流側には、処理対象水に含まれるＳＳ
（懸濁物質）等を濾過するために、広葉樹木炭５を充填
したＳＳ除去室６があり、続いて処理対象水中に含まれ
る油脂成分を除去する木質材７を充填した油脂除去室８
が設けられている。
けられており、上流側には、処理対象水に含まれるＳＳ
（懸濁物質）等を濾過するために、広葉樹木炭５を充填
したＳＳ除去室６があり、続いて処理対象水中に含まれ
る油脂成分を除去する木質材７を充填した油脂除去室８
が設けられている。
【００１８】生物処理槽３は、仕切り壁Ｗにより２つに
分けられており、広葉樹木炭５を充填した第一生物処理
室９及び第二生物処理室１０とからなるものである。こ
の生物処理槽３は、いわゆる生物学的水浄化処理を行う
もので、広葉樹木炭５の細孔に住み着く微生物により、
処理対象水のＢＯＤの除去、脱窒の処理を行うようにな
っている。
分けられており、広葉樹木炭５を充填した第一生物処理
室９及び第二生物処理室１０とからなるものである。こ
の生物処理槽３は、いわゆる生物学的水浄化処理を行う
もので、広葉樹木炭５の細孔に住み着く微生物により、
処理対象水のＢＯＤの除去、脱窒の処理を行うようにな
っている。
【００１９】脱燐処理槽４は、脱燐材１１が充填される
と共に５本の電極１２が配置された燐化合物生成室１３
と、針葉樹木炭１４の上にゼオライト１５を積層して充
填した燐化合物除去室１６とからなっている。この脱燐
処理槽４では、燐化合物生成室１３及び燐化合物除去室
１６、仕切り壁Ｗを含めて、脱燐処理槽４の内壁で処理
対象水が接する表面は、すべてＦＲＰによって被覆され
ている。
と共に５本の電極１２が配置された燐化合物生成室１３
と、針葉樹木炭１４の上にゼオライト１５を積層して充
填した燐化合物除去室１６とからなっている。この脱燐
処理槽４では、燐化合物生成室１３及び燐化合物除去室
１６、仕切り壁Ｗを含めて、脱燐処理槽４の内壁で処理
対象水が接する表面は、すべてＦＲＰによって被覆され
ている。
【００２０】脱燐材１１は、炭素５０ｗｔ％、Ｃａ４０
ｗｔ％、Ｍｇ９ｗｔ％、Ａｌ１ｗｔ％の材料組成からな
るもので、粉末状の各材料を混合した後に焼結して作成
したものである。燐化合物生成室１３には５本の電極１
２は板状のもので、負極、正極が交互に配置してある。
また、燐化合物生成室１３の電極１２は、図２に示すよ
うに電極１２周囲全体が囲まれるように針葉樹木炭１４
が配置されている。
ｗｔ％、Ｍｇ９ｗｔ％、Ａｌ１ｗｔ％の材料組成からな
るもので、粉末状の各材料を混合した後に焼結して作成
したものである。燐化合物生成室１３には５本の電極１
２は板状のもので、負極、正極が交互に配置してある。
また、燐化合物生成室１３の電極１２は、図２に示すよ
うに電極１２周囲全体が囲まれるように針葉樹木炭１４
が配置されている。
【００２１】処理対象水は、図１中の矢印で示すよう
に、各槽内を下降流、上昇流となりながら通過し、各槽
においてそれぞれの浄化処理がなされる。先ず、前処理
槽２のＳＳ除去室６にて、処理対象水中の比較的大きめ
の浮遊物やＳＳの除去がなされる。油脂除去室８におい
ては、充填された木質材により処理対象水中の油脂成分
が吸収除去される。生物処理槽３では、広葉樹木炭５に
住みつく微生物による分解と広葉樹木炭５自体が有する
吸着作用により、ＢＯＤの除去、脱窒、その他有機物の
分解がなされる。
に、各槽内を下降流、上昇流となりながら通過し、各槽
においてそれぞれの浄化処理がなされる。先ず、前処理
槽２のＳＳ除去室６にて、処理対象水中の比較的大きめ
の浮遊物やＳＳの除去がなされる。油脂除去室８におい
ては、充填された木質材により処理対象水中の油脂成分
が吸収除去される。生物処理槽３では、広葉樹木炭５に
住みつく微生物による分解と広葉樹木炭５自体が有する
吸着作用により、ＢＯＤの除去、脱窒、その他有機物の
分解がなされる。
【００２２】脱燐処理槽４では、燐化合物生成室１３の
電極１２により、電流値で約５ｍＡを、断続的に脱燐材
１１へ通電するようにした。これにより、脱燐材１１に
含まれるＣａ、Ｍｇ、Ａｌをイオン化して処理対象水中
に供給し、処理対象水中の燐酸と供給されたイオンとの
反応させ、不溶性の燐化合物が生成するようにした。そ
して、隣接した燐化合物除去室１６の針葉樹木炭１４
で、その燐化合物が除去される。
電極１２により、電流値で約５ｍＡを、断続的に脱燐材
１１へ通電するようにした。これにより、脱燐材１１に
含まれるＣａ、Ｍｇ、Ａｌをイオン化して処理対象水中
に供給し、処理対象水中の燐酸と供給されたイオンとの
反応させ、不溶性の燐化合物が生成するようにした。そ
して、隣接した燐化合物除去室１６の針葉樹木炭１４
で、その燐化合物が除去される。
【００２３】処理対象水中の燐酸イオン（ＨＰ
Ｏ４ ２−）はＰＨ４〜８で、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌイオンと
反応して化合物を作るが、その生成過程は、例えばＣａ
の場合、Ｃａ ２＋＋ＨＰＯ４ ２−→ＣａＨＰＯ４ とな
るものである。また、燐酸イオンの一部はアルカリ領域
でオルト燐酸（ＰＯ４ ３−）となるが、これも、例えば
Ｃａの場合では、３Ｃａ２＋＋ＰＯ４ ３−→３ＣａＰＯ
４ となり不溶性の化合物となる。この燐化合物は、水
にきわめて難容なものであり、Ｍｇイオン、Ａｌイオン
も同様な燐化合物を生成できるので、これを針葉樹木炭
１４により処理対象水中から除去されることで、効率的
に脱燐処理が行われる。
Ｏ４ ２−）はＰＨ４〜８で、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌイオンと
反応して化合物を作るが、その生成過程は、例えばＣａ
の場合、Ｃａ ２＋＋ＨＰＯ４ ２−→ＣａＨＰＯ４ とな
るものである。また、燐酸イオンの一部はアルカリ領域
でオルト燐酸（ＰＯ４ ３−）となるが、これも、例えば
Ｃａの場合では、３Ｃａ２＋＋ＰＯ４ ３−→３ＣａＰＯ
４ となり不溶性の化合物となる。この燐化合物は、水
にきわめて難容なものであり、Ｍｇイオン、Ａｌイオン
も同様な燐化合物を生成できるので、これを針葉樹木炭
１４により処理対象水中から除去されることで、効率的
に脱燐処理が行われる。
【００２４】次に、この水浄化処理装置１による浄化処
理の評価試験について説明する。浄化処理評価として
は、本実施形態の水浄化処理装置１に流入及び流出する
処理対象水の燐濃度をそれぞれ測定し、流入前の燐濃度
と処理後の燐濃度の差を求めることにより、燐除去率
（％）を算出することで行った。表１に、その燐除去率
データを示す。
理の評価試験について説明する。浄化処理評価として
は、本実施形態の水浄化処理装置１に流入及び流出する
処理対象水の燐濃度をそれぞれ測定し、流入前の燐濃度
と処理後の燐濃度の差を求めることにより、燐除去率
（％）を算出することで行った。表１に、その燐除去率
データを示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】燐除去率の算出は、処理開始直後（１〜７
日目）を初期、１０〜３０日目までを中期、２〜６月目
までを後期として行い、表２には、それぞれ測定日での
燐除去率を示している。流入する処理対象水に含まれる
燐濃度は、処理期間中においては１．５〜２．０ｐｐｍ
程度でほぼ安定した濃度であった。表１で示すように、
本実施形態における水浄化処理装置１では、処理開始直
後の初期で９５％以上の非常に高い燐除去率を示してお
り、６ヶ月に渡る長期間であっても、７０％以上の燐除
去率を示した。
日目）を初期、１０〜３０日目までを中期、２〜６月目
までを後期として行い、表２には、それぞれ測定日での
燐除去率を示している。流入する処理対象水に含まれる
燐濃度は、処理期間中においては１．５〜２．０ｐｐｍ
程度でほぼ安定した濃度であった。表１で示すように、
本実施形態における水浄化処理装置１では、処理開始直
後の初期で９５％以上の非常に高い燐除去率を示してお
り、６ヶ月に渡る長期間であっても、７０％以上の燐除
去率を示した。
【００２７】さらに、処理対象水中の燐濃度の変動に対
する浄化処理試験結果について説明する。燐濃度の変動
に対する浄化処理評価は、流入する処理対象水中へ別に
燐酸を加えることで燐濃度を上昇させ、それに対応して
脱燐材への通電量を増加して脱燐処理を行い、その時の
燐除去率を算出することで行った。表２に、燐濃度の変
動に対する燐除去率（％）のデータを示す。
する浄化処理試験結果について説明する。燐濃度の変動
に対する浄化処理評価は、流入する処理対象水中へ別に
燐酸を加えることで燐濃度を上昇させ、それに対応して
脱燐材への通電量を増加して脱燐処理を行い、その時の
燐除去率を算出することで行った。表２に、燐濃度の変
動に対する燐除去率（％）のデータを示す。
【００２８】
【表２】
【００２９】表２に示すように初期３日目、中期２０日
目、後期４月目の計３回の測定を行った。燐濃度の変動
は、水浄化処理装置１に流入する前の処理対象水へ、直
接燐酸を投入して、流入する処理対象水の燐濃度を表２
に記載する増加流入燐濃度にまで上昇させて、その際に
脱燐材１６への通電量を５ｍＡから１０ｍＡに増やして
脱燐処理を行った。その結果、燐濃度が上昇しても、一
定の燐除去率が維持されていることが確認された。
目、後期４月目の計３回の測定を行った。燐濃度の変動
は、水浄化処理装置１に流入する前の処理対象水へ、直
接燐酸を投入して、流入する処理対象水の燐濃度を表２
に記載する増加流入燐濃度にまで上昇させて、その際に
脱燐材１６への通電量を５ｍＡから１０ｍＡに増やして
脱燐処理を行った。その結果、燐濃度が上昇しても、一
定の燐除去率が維持されていることが確認された。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明による脱燐方
法によると、処理対象水中の燐酸濃度が変動しても十分
な脱燐処理が可能となり、長期間の浄化処理であっても
一定効率の脱燐処理を維持することができる。
法によると、処理対象水中の燐酸濃度が変動しても十分
な脱燐処理が可能となり、長期間の浄化処理であっても
一定効率の脱燐処理を維持することができる。
【図１】本実施形態による水浄化処理装置の断面概略
図。
図。
【図２】燐化合物生成室の拡大断面図。
【符号の説明】 １ 水浄化処理装置 ２ 前処理槽 ３ 生物処理槽 ４ 脱燐処理槽 ５ 広葉樹木炭 ６ ＳＳ除去室 ７ 木質材 ８ 油脂除去室 ９ 第一生物処理室 １０ 第二生物処理室 １１ 脱燐材 １２ 電極 １３ 燐化合物生成室 １４ 針葉樹木炭 １５ ゼオライト １６ 燐化合物除去室 Ｗ 仕切り壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永森 新五郎 高知県南国市緑ヶ丘２丁目1612番地 (72)発明者 永森 佳子 高知県南国市緑ヶ丘２丁目1612番地 Ｆターム(参考） 4D038 AA02 AA08 AB01 AB02 AB28 AB45 AB46 AB47 AB48 AB49 BA04 BB06 BB10 BB13 BB17 BB19 4D061 DA02 DA08 DB11 DB18 DC13 EA06 EB14 EB17 EB18 EB20 EB23 ED10 ED20 FA06 FA13 FA15
Claims (4)
- 【請求項１】 燐を含有する処理対象水を脱燐材に接触
させることで燐を除去する脱燐方法において、 脱燐材が、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇのうち少なくとも一
種以上の元素と炭素とを含有してなるものであり、処理
対象水を脱燐材に接触させる際に、脱燐材を通電するよ
うにし、不溶性の燐化合物を生成して、その燐化合物を
濾過により処理対象水中から除去することを特徴とする
脱燐方法。 - 【請求項２】 Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇのうち少なくと
も一種以上の金属と炭素とを含有してなる脱燐材が充填
されるとともに電極を備え、そして、該電極を介して脱
燐材を通電するようにした燐化合物生成室と、生成した
燐化合物を吸収するろ材を充填した燐化合物除去室とを
設けた脱燐処理槽を備える水浄化処理装置。 - 【請求項３】 電極の表面が導電性のある多孔質材によ
り囲まれたものである請求項２に記載の水浄化処理装
置。 - 【請求項４】 ろ材は、木炭及びゼオライトである請求
項２又は請求項３に記載した水浄化処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11034743A JP2000233189A (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 脱燐方法及びそれを用いた水浄化処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11034743A JP2000233189A (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 脱燐方法及びそれを用いた水浄化処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000233189A true JP2000233189A (ja) | 2000-08-29 |
Family
ID=12422815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11034743A Pending JP2000233189A (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 脱燐方法及びそれを用いた水浄化処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000233189A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6719893B2 (en) | 2001-06-11 | 2004-04-13 | Gunma University | Method for removing phosphorus from water to be treated using an electric field |
| WO2020209719A1 (en) * | 2019-04-10 | 2020-10-15 | Stichting Wetsus, European Centre Of Excellence For Sustainable Water Technology | Method, device and wastewater treatment system for phosphorus, such as phosphate, removal from a feed solution |
-
1999
- 1999-02-12 JP JP11034743A patent/JP2000233189A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6719893B2 (en) | 2001-06-11 | 2004-04-13 | Gunma University | Method for removing phosphorus from water to be treated using an electric field |
| WO2020209719A1 (en) * | 2019-04-10 | 2020-10-15 | Stichting Wetsus, European Centre Of Excellence For Sustainable Water Technology | Method, device and wastewater treatment system for phosphorus, such as phosphate, removal from a feed solution |
| NL2022919B1 (en) * | 2019-04-10 | 2020-10-20 | Stichting Wetsus European Centre Of Excellence For Sustainable Water Tech | Method, device and wastewater treatment system for phosphorus, such as phosphate, removal from a feed solution |
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