JP2001000993A - 太陽電池を備えた水処理施設 - Google Patents

太陽電池を備えた水処理施設

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JP2001000993A
JP2001000993A JP17501399A JP17501399A JP2001000993A JP 2001000993 A JP2001000993 A JP 2001000993A JP 17501399 A JP17501399 A JP 17501399A JP 17501399 A JP17501399 A JP 17501399A JP 2001000993 A JP2001000993 A JP 2001000993A
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water treatment
cell module
water
treated
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JP17501399A
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Osamu Hamamoto
修 濱本
Satoshi Ogura
智 小倉
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

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  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】太陽電池モジュールを用いた水処理施設におい
て、太陽電池モジュールの出力と曝気槽の処理効率を共
に向上させることができる水処理施設を提供する。 【解決手段】(1)太陽電池モジュールを備えた水処理
槽と、該水処理槽内に設けられたインジェクター散気装
置と、該散気装置に被処理液を循環するための配管およ
びポンプ手段を備えた水処理施設であって、前記配管か
ら供給される被処理液が太陽電池モジュールと熱交換す
るように構成されていることを特徴とする太陽電池を備
えた水処理施設。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池を備えた
水処理施設に関し、特に太陽電池モジュールの冷却によ
って得られる廃熱を利用した水処理施設に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、下水やし尿等の水処理施設には曝
気槽が設けられ、ポンプ手段により該曝気槽の被処理液
を槽内に循環させ、散気手段を用いて曝気を行い、被処
理液を浄化する等の処理が行われている。そしてこれら
の処理施設の駆動源として太陽電池モジュールを設置す
ることが行われている。太陽電池モジュールは、温度が
一定以上に上昇すると効率が低下するので、処理施設
や、堆肥製造施設などではその脱臭排気を利用してモジ
ュールを冷却することが行われている。また太陽光発電
システムでは、例えば太陽電池パネル面に水を散布し、
太陽電池モジュールを冷却することが行われている。し
かしながら、曝気槽等の循環液を用いて冷却することは
行われていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、太陽
電池モジュールを用いた水処理施設において、太陽電池
モジュールの出力と曝気槽の処理効率を共に向上させる
ことができる水処理施設を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本願で特許請求される発
明は以下の通りである。 (1)太陽電池モジュールを備えた水処理槽と、該水処
理槽内に設けられたインジェクター散気装置と、該散気
装置に被処理液を循環するための配管およびポンプ手段
を備えた水処理施設であって、前記配管から供給される
被処理液が太陽電池モジュールと熱交換するように構成
されていることを特徴とする太陽電池を備えた水処理施
設。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面により詳細に
説明する。本発明の水処理施設は、太陽電池モジュール
2を備えた水処理槽1と、該水処理槽1内に設けられた
インジェクター散気装置3に槽内の被処理液を循環する
ための配管4およびポンプ手段5を備え、前記配管4か
ら供給される被処理液が太陽電池モジュール6と熱交換
するように構成されている。本発明において、太陽電池
モジュール2は、水処理槽1の上部に設けられている
が、その近傍でもよい。太陽電池モジュールの裏側に
は、配管4を通る被処理液によって太陽電池モジュール
が冷却されるように熱交換部が設けられる。この熱交換
部は、例えば太陽電池モジュールの裏側に配管4を九十
九折状に配管したり、太陽電池モジュールの裏側に水冷
ジャケットを設け、これに配管4を連結したものなどが
あげられる。またモジュール裏側に配管を取り付ける代
わりに被処理液を太陽電池モジュール表面(パネル面)
に直接流す方法も好ましく用いられる。
【0006】水処理槽1内には、インジェクター散気装
置3が設けられる。該インジェクター散気装置3は、例
えば図2に示すように、空気供給管8と、駆動水供給管
9と、該空気供給管8および駆動水供給管9が連結され
たノズル10とから構成されるが、曝気手段としてはど
のようなタイプのものでもよい。被処理水11は、ポン
プ手段5により水処理槽1から排出され、配管4を通っ
て太陽電池モジュール6の裏側に設けられた熱交換部を
通り、インジェクター散気装置3のノズル10から水槽
内に噴出、散気される。
【0007】太陽電池モジュール2は、例えば図3に示
すように三角トラス型の支持枠9に保持され、水槽1の
上部を完全に覆うように設置することができる。図中、
12は樹脂板からなる蓋である。図1の実施例におい
て、ポンプ5および配管4は水槽1の外部に設けられた
例を示したが、これらは水中に設置してもよい。太陽電
池が本発明のような冷却のための熱交換システムを持た
ない場合、太陽電池モジュール表面の温度は外気温より
十数℃高くなり、発電効率は、太陽電池モジュールの温
度係数(例えば0.85)に基づく出力低下をきたす。
この場合、外気温による従来の冷却では、せいぜい外気
温程度までの降温およびそれに応じた電池の出力向上が
みられるが、本発明の被処理水による冷却では、さらに
十数℃以上の降温とそれに伴う電池の出力向上を図るこ
とができる。
【0008】図1に示す装置において、被処理水による
太陽電池モジュールの水冷の有無による太陽電池モジュ
ールの表面温度および出力は下記のようであった。な
お、この場合、配管4は、太陽電池モジュールの裏面に
九十九折状に設置し、熱交換部とした。
【0009】
【表1】
【0010】上記の出力差は、太陽電池モジュール面を
冷却するのに必要なポンプの所要動力増の少なくとも1
0倍になると思われる。また曝気効果については、イン
ジェクター散気装置3からの曝気によって被処理液の温
度が1〜2℃上昇し、そのため曝気槽の処理効果が10
%程度向上した。次に他の実施例として、水処理施設に
おいて、最終沈殿地流出水を太陽電池モジュール表面に
散水し、モジュール表面を冷却するともに、加温された
水をインジェクター散気装置を経由して曝気槽内に戻し
たところ、モジュール表面温度は25〜30℃になり、
モジュール面に散水しない場合より20〜25℃の温度
低下がみられ、出力は10%程度向上した。また曝気槽
内の被処理液の温度は21〜22℃であったが、上記散
水後の曝気槽内の被処理液の温度は25〜30℃に向上
した。散水量は曝気槽内の被処理水の量に比べて非常に
小さいが、温度の高い被処理水の流入により、タンク内
の生物処理はより活性化し、処理後のBODは5%低下
した。なお、太陽電池モジュールを冷却した水は、例え
ば外部の電気透析装置に供給し、水温上昇によって透析
効率を高めることができる。
【0011】本発明において、浄水場の沈殿池、濾過池
の流出水をモジュール表面に散水したり、インジェクタ
ー散気装置で送る空気の一部を太陽電池モジュールに吹
きつけ、太陽電池モジュール面を冷却することにより、
電池の出力を向上させることができる。なお、太陽電池
モジュールによって得られる電力は、沈殿池から排出さ
れる濃縮汚泥の脱水機等の駆動源の動力として有効に用
いられる。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、下記のような効果が得
られる。水処理設備の被処理液を散機装置の駆動水とし
て利用するとともに、太陽電池モジュールの冷却を行
い、太陽電池の出力の向上と、水処理設備の処理効率を
同時に高めることができる。この際、水処理側の熱容量
は、太陽電池モジュールと比べて著しく大きいため、従
来の設備で必要とされていた太陽電池関連の冷却塔など
は一切不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の、太陽電池を備えた水処理施設の一実
施例を示す説明図。
【図2】本発明に用いるインジェクター散気装置の説明
図。
【図3】水処理槽に設けられた太陽電池モジュールの設
置例を示す説明図。
【符号の説明】
1…水処理槽、2…太陽電池モジュール、3…インジェ
クター散気装置、4…配管、5…ポンプ手段、6…配管
4の水冷却部、7…太陽電池モジュールの支持枠。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽電池モジュールを備えた水処理槽
    と、該水処理槽内に設けられたインジェクター散気装置
    と、該散気装置に被処理液を循環するための配管および
    ポンプ手段を備えた水処理施設であって、前記配管から
    供給される被処理液が太陽電池モジュールと熱交換する
    ように構成されていることを特徴とする太陽電池を備え
    た水処理施設。
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