JP2001259642A

JP2001259642A - 凝集沈殿装置

Info

Publication number: JP2001259642A
Application number: JP2000073660A
Authority: JP
Inventors: Masaki Moriizumi; 雅貴森泉; Takuya Noro; 拓哉野呂; Akihiro Fukumoto; 明広福本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2001-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】汚水中のリン等の所定の成分を、安全に凝集
させる。【解決手段】（Ａ）に示す処理工程では、中間流量調
整槽４内の汚水は、流量を調整されつつ電解槽５に導入
される。電解槽５は、汚水内の所定の成分と反応させる
ための金属イオンを、電極の電気分解により発生させる
ための槽である。電解槽５内の汚水は、凝集槽６に導入
される。凝集槽６は、主に、電解槽５で発生した金属イ
オンを汚水内の所定の成分と反応させ、フロックを形成
させる槽である。凝集槽６内の汚水は、凝集槽６で生じ
たフロックとともに、凝集沈殿槽７に導入される。凝集
沈殿槽７は、凝集槽６で生じたフロックを沈降させるた
めの槽である。（Ｂ）に示す処理工程は、（Ａ）に示す
電解槽５および凝集槽６の代わりに凝集槽１５を設け、
該凝集槽１５内で、金属イオンを発生させ、かつ、金属
イオンと汚水中の所定の成分とを反応させるものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚水中のリン等の
所定の成分を凝集して沈降させるための凝集沈殿装置に
関し、特に、導入された汚水に金属イオンを供給しフロ
ックを形成させる第一の槽と、当該第一の槽から汚水を
導入され、当該第一の槽で形成されたフロックを沈降さ
せる第二の槽とを含む凝集沈殿装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の凝集沈殿装置には、処理水中のリ
ン成分等を、水に難溶性の金属塩にして凝集し沈降させ
るために、凝集槽と凝集沈殿槽を備えるものがあった。

【０００３】図１５に、従来の凝集沈殿装置を含む汚水
処理装置における処理の流れを説明するためのブロック
図を示す。

【０００４】図１５を参照して、中間流量調整槽９０
１，凝集槽９０２，凝集沈殿槽９０３，消毒槽９０４の
順に、汚水が循環される。そして、各槽で処理された汚
水は、消毒槽９０４から放流される。

【０００５】凝集槽９０２には、汚水の所定の成分を凝
集させるための凝集剤が投入される。この凝集剤として
は、たとえば、汚水に鉄イオンやアルミニウムイオンを
供給するための、鉄化合物やアルミニウム化合物等の薬
剤を挙げることができる。このような薬剤が投入される
ことにより、主に、汚水から、リン成分を、凝集して除
去することができる。また、このような薬剤が投入され
ることにより、ＢＯＤ値、ＳＳ値、ＣＯＤ値を低下させ
ることができる。ＢＯＤとは、微生物により分解可能な
有機物量を酸素量に置換えて表すものである。ＳＳと
は、水に溶解せず浮遊している粒子などの量を表すもの
である。ＣＯＤとは、海域などで水の汚れ度合を示す指
標であり、酸化剤で酸化可能な有機物を表すものであ
る。

【０００６】凝集槽９０２において凝集剤と混合された
後、汚水は、凝集槽９０２において生じたフロックと共
に、凝集沈殿槽９０３に導入される。凝集槽９０２から
導入されたフロックは、凝集沈殿槽９０３で沈降し、凝
集沈殿槽９０３の上澄みは、消毒槽９０４に導入され、
適宜、消毒された後、放流される。

【０００７】なお、凝集槽９０２に導入される汚水の流
量は、中間流量調整槽９０１によって、凝集剤の投入量
に応じて調整される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
凝集沈殿装置では、凝集剤として投入される薬剤が酸性
溶液であるため、凝集のための作業が危険であるという
問題があった。

【０００９】また、上記の薬剤が酸性であるため、凝集
槽９０２内のｐＨを調整するためのｐＨ調整液（水酸化
ナトリウム溶液等）を投入しなければならなかった。こ
のｐＨ調整液も、アルカリ性であるため、凝集のための
作業が危険であるという問題があった。

【００１０】本発明は、かかる実情に鑑み考え出された
ものであり、その目的は、汚水中のリン等の所定の成分
を、安全に凝集できる凝集沈殿装置を提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に従った凝集沈殿
装置は、窒素除去処理後の汚水を金属イオンと反応さ
せ、該反応で生じた沈殿物を凝集させるための第一の槽
と、前記第一の槽から汚水を導入され、前記第一の槽に
おける凝集物を沈降させるための第二の槽とを含む凝集
沈殿装置であって、前記第一の槽の上流側に接続され、
電極を備え、前記電極を電気分解することにより前記第
一の槽に金属イオンを供給する電解槽をさらに含むこと
を特徴とする。

【００１２】本発明によると、第一の槽に、従来の凝集
剤として使用された危険な薬剤を投入することなく、電
極の電解により、金属イオンが供給される。

【００１３】したがって、凝集沈殿装置において、安全
に、汚水中の所定の成分を凝集させることができる。

【００１４】また、本発明に従った凝集沈殿装置は、前
記電解槽は、汚水が、少なくとも３分滞留するように、
構成されることが好ましい。

【００１５】これにより、電解槽を、よりコンパクトに
構成できる。本発明に従った凝集沈殿装置は、窒素除去
処理後の汚水を金属イオンと反応させ、該反応で生じた
沈殿物を凝集させるための第一の槽と、前記第一の槽か
ら汚水を導入され、前記第一の槽における凝集物を沈降
させるための第二の槽とを含む凝集沈殿装置であって、
前記第一の槽は、電極を備え、前記電極を電気分解する
ことにより当該第一の槽に金属イオンを供給させること
を特徴とする。

【００１６】本発明によると、第一の槽に、従来の凝集
剤として使用された危険な薬剤を投入することなく、電
極の電解により、金属イオンが供給される。

【００１７】したがって、凝集沈殿装置において、安全
に、汚水中の所定の成分を凝集させることができる。

【００１８】また、本発明に従った凝集沈殿装置は、前
記電極は、所定の電源から電力を供給されることによっ
て電気分解され、前記電極と前記所定の電源を接続させ
る配線と、前記電極を支持する電極支持部材をさらに含
み、前記電極支持部材は、前記配線の少なくとも一部を
内蔵することが好ましい。

【００１９】これにより、配線を、よりコンパクトに、
かつ、水に浸され難いように、配置できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、
本発明の凝集沈殿装置を含む合併浄化槽における、処理
の流れを示すフローチャートである。

【００２１】まず、図１（Ａ）を参照して、生活雑排水
は、まず、沈殿分離槽１に導入される。沈殿分離槽１で
は、主に、汚水の嫌気分解が行なわれる。

【００２２】沈殿分離槽１内の汚水は、回転板接触槽２
に導入される。回転板接触槽２では、主に、汚水の好気
分解が行なわれる。なお、回転板接触槽２では、好気性
細菌の増殖に用いられる好気漏床が、回転されている。

【００２３】回転板接触槽２内の汚水は、沈殿槽３に導
入される。沈殿槽３は、汚水に含まれる汚泥を、液体と
分離するために、設けられている。なお、沈殿槽３にお
いて、沈殿した汚泥は、周知の手段により、沈殿分離槽
１に搬送される。

【００２４】沈殿槽３内の汚水は、中間流量調整槽４に
導入される。中間流量調整槽４は、後述する電解槽５に
導入される汚水の流量を調整するために設けられてい
る。

【００２５】中間流量調整槽４内の汚水は、電解槽５に
導入される。電解槽５は、汚水内の所定の成分と反応さ
せるための金属イオンを、電極の電気分解により発生さ
せるための槽である。なお、電解槽５の詳細な構造につ
いては、後述する。

【００２６】電解槽５内の汚水は、凝集槽６に導入され
る。凝集槽６は、主に、電解槽５で発生した金属イオン
を、汚水内の所定の成分と反応させ、フロックを形成さ
せるために設けられている。つまり、凝集槽６内で、金
属イオンと汚水内の所定の成分とが、反応する。例とし
て、電解反応で鉄イオンが溶出した場合に、凝集の際に
想定される主なイオン反応式を、以下に示す。

【００２７】ＰＯ₄ ^3-＋Ｆｅ³⁺→ＦｅＰＯ₄↓ …（１）また、凝集槽６では、金属イオンの存在下で、水に溶解
せず浮遊している粒子（俗にいう「ＳＳ」）のフロック
も、形成される。凝集槽６では、フロック形成のため、
適宜、攪拌されることが好ましい。

【００２８】凝集槽６内の汚水は、上記の反応の結果生
じたフロックとともに、凝集沈殿槽７に導入される。凝
集沈殿槽７は、凝集槽６で生じたフロックを沈降させる
ために設けられている。

【００２９】凝集沈殿槽７内の汚水は、消毒槽８に導入
される。消毒槽８には、塩素系等の薬品が備えられてい
る。消毒槽８は、該薬品により、汚水を消毒するため
に、設けられている。そして、消毒槽８内の汚水は、河
川等に、放流される。なお、汚水には、リンは、リン酸
や有機リンとして存在するが、消毒槽８から放流される
汚水は、トータルのリン濃度が１ｍｇ／Ｌとされてい
る。

【００３０】図１（Ｂ）に示す処理は、図１（Ａ）に示
す電解槽５および凝集槽６の代わりに凝集槽１５を設
け、該凝集槽１５内で、金属イオンを発生させ、かつ、
金属イオンと汚水中の所定の成分とを反応させ、フロッ
クを形成させるものである。

【００３１】なお、図１（Ａ）および図１（Ｂ）におい
て、沈殿分離槽１、回転板接触槽２および沈殿槽３を破
線Ｒで囲んでいる。破線Ｒで囲んだ範囲内で行なわれる
処理は、図２に示すように変更されてもよい。

【００３２】図２を参照して、沈殿分離槽１内の汚水
は、接触バッキ槽２０に導入される。接触バッキ槽２０
では、主に、好気性細菌により、汚水の好気分解が行な
われる。なお、接触バッキ槽２０では、回転板接触槽２
（図１参照）とは異なり、好気漏床が回転することはな
い。

【００３３】接触バッキ槽２０内の汚水は、沈殿槽３に
導入される。なお、接触バッキ槽２０において、好気漏
床に付着しバッキにより剥離した汚泥や生物膜は、周知
の手段により、沈殿分離槽１および沈殿槽３に搬送され
る。

【００３４】以下に、本発明の凝集沈殿装置の実施の形
態を、詳細に説明する。なお、図１（Ａ）に示したフロ
ーチャートに従う処理を行なうための装置として第一の
実施の形態を、図１（Ｂ）に示したフローチャートに従
う処理を行なうための装置として第二の実施の形態を示
す。

【００３５】［第一の実施の形態］本実施の形態の凝集
沈殿装置は、少なくとも、図１（Ａ）に示す電解槽５，
凝集槽６および凝集沈殿槽７を含むものである。

【００３６】図３は、本実施の形態の凝集沈殿装置を含
む合併浄化槽の、一部分の外観を示す図である。所定の
水槽から、配管１１を介して、中間流量調整槽４に汚水
が導入される。また、中間流量調整槽４から、配管１２
を介して、電解槽５に汚水が導入される。さらに、電解
槽５から、配管１３を介して、凝集槽６に汚水が導入さ
れる。また、図示は省略したが、凝集槽６からは、所定
の配管を介して、凝集沈殿槽７に汚水が導入される。凝
集沈殿装置において、各槽における汚水の滞留時間は、
たとえば、各槽の容量を調整することにより、調整され
る。

【００３７】図４は、図３の電解槽５の分解斜視図であ
る。電解槽５は、主に、筐体５０と、電極固定板５３
と、複数の電極対５１と、蓋５２から構成される。

【００３８】筐体５０は、筐体支持体５００によって、
支持される。また、筐体５０には、その側面に、汚水流
入孔５０ａおよび汚水流出孔５０ｂが形成されている。
筐体５０では、汚水流入孔５０ａから汚水が流入し、汚
水流出孔５０ｂから汚水が流出する。

【００３９】筐体５０の内部には、散気管５４が配設さ
れている。散気管５４は、筐体５０の外部にある所定の
ポンプから空気を導入される。また、散気管５４には、
適宜、小孔が形成されている。これにより、散気管５４
は、筐体５０内部に、気泡を放出することができる。

【００４０】電極固定板５３および電極対５１は、筐体
５０内に収納される。電極対５１は、それぞれ、支持体
５１０を含み、該支持体５１０には、それぞれ、板状の
２枚の電極５１１，５１２が取付けられている。電極固
定板５３には、電極５１１，５１２を差し込むための孔
５３１〜５３６が形成されている。筐体５０内では、該
孔５３１〜５３６に電極５１１，５１２が差し込まれる
ことにより、各電極対５１の支持体５１０は、電極固定
板５３の上面と当接している。各電極対５１は、電解槽
５の外部の電源と電極５１１，５１２とを接続されるた
めのコネクタ５１９ｃを備えている。

【００４１】電極対５１および電極固定板５３を収納し
た筐体５０の上面に、蓋５２が被せられる。

【００４２】電極５１１，５１２のいずれかは、鉄また
はアルミニウム等の金属によって構成される。そして、
電解槽５は、各電極対５１における電極５１１，５１２
のいずれかの電気分解（適宜、電解と略す）反応によ
り、汚水中に、鉄イオンやアルミニウムイオン等の金属
イオンを供給できる。電極対５１が筐体５０に収納され
た際、電極５１１，５１２の表面の付着物は、散気管５
４の小孔から放出される気泡によって、除去される。

【００４３】ここで、電極対５１の構造について、図５
および図６を参照しつつ、詳細に説明する。図５は、電
極対５１の斜視図である。また、図６は、電極対５１を
一部破断した場合の斜視図である。

【００４４】電極対５１は、電極５１１，５１２の２枚
の金属板を含む。該金属板は、たとえば、鉄やアルミニ
ウムからなる。また、電極対５１は、支持体５１０を含
む。支持体５１０の上部には、取っ手５１０ａが取付け
られている。支持体５１０の左側面には、カバー５１３
が取付けられている。詳しくは、カバー５１３には６個
のネジ孔が形成され、それぞれのネジ孔を所定のネジで
ネジ止されることにより、カバー５１３が支持体５１０
の左側面に取付けられる。カバー５１３には、ナット５
１１ａ，５１１ｂにより、電極５１１が取付けられる。
なお、上記したネジ孔には、ネジ孔５１３ａ，５１３ｂ
（図７参照），５１３ｃ，５１３ｄ，５１３ｅが含まれ
る。また、上記した所定のネジには、図７に示すネジ５
１７ａ，５１７ｂ，５１７ｃ，５１７ｄが含まれる。

【００４５】支持体５１０の上部後方には、ガイド５１
９ｄが取付けられ、ガイド５１９ｄから支持体５１０の
上方に向けて、配線５１９が突出している。ガイド５１
９ｄは、円筒状であり、配線５１９は、ガイド５１９ｄ
の内部に通されている。配線５１９の一端には、コネク
タ５１９ｃが接続されている。

【００４６】配線５１９の、ガイド５１９ｄより先（下
方）にある部分から他端までは、支持体５１０とカバー
５１３が組合されたものに内蔵される。なお、配線５１
９は複数の配線（後述する配線５１９ａを含む）を内包
している。そして、配線５１９の他端は、内包された複
数の配線のそれぞれに、後述する端子５１８（図７参
照）等の端子が取付けられた状態となっている。

【００４７】ここで、図７および図８に、電極対５１
の、部分的な、一部破断された、分解斜視図を示す。な
お、図８では、便宜上、配線５１９、コネクタ５１９
ｃ、配線５１９ａおよび端子５１８を省略している。

【００４８】図７および図８をさらに参照して、カバー
５１３と支持体５１０との間には、鉄やステンレス等か
らなる電極固定用治具５１５，５１６が備えられてい
る。電極固定用治具５１５，５１６は、導伝体であっ
て、腐食しにくい材料で構成されることが好ましい。

【００４９】電極固定用治具５１５は、突起部５１５
ａ，５１５ｂを形成された板体である。突起部５１５
ａ，５１５ｂは、カバー５１３に形成された孔を貫通で
きるように構成されている。電極５１１は、ナット５１
１ａ，５１１ｂにより、突起部５１５ａ，５１５ｂと電
気的に接続されるように、取付けられる。

【００５０】支持体５１０の中央よりやや後方であっ
て、電極固定用治具５１５と電極固定用治具５１６との
間には、端子５１８が備えられている。端子５１８は、
配線５１９ａの末端を構成している。配線５１９ａは、
配線５１９に内包される複数の配線の中の一つである。

【００５１】端子５１８は、電極固定用治具５１５がカ
バー５１３に取付けられ、かつ、カバー５１３が支持体
５１０に取付けられたときに、突起部５１５ａと接触す
る位置に配置されている。これにより、電極５１１は、
突起部５１５ａを介して、端子５１８と、電気的に接続
される。

【００５２】なお、電極固定用治具５１６にも、突起部
５１５ａ，５１５ｂと同様の突起部が形成されている。
該突起部は、支持体５１０の左側面上に突出している。
また、支持体５１０の中央よりやや前方であって、電極
固定用治具５１５と電極固定用治具５１６との間には、
端子５１８とは別の端子が備えられている。ここで言う
別の端子は、配線５１９に内包される複数の配線の中
の、配線５１９ａとは別の配線の末端を構成している。
そして、この別の端子は、電極固定用治具５１６に形成
された突起部に電気的に接続され、該突起部は、電極５
１２に接続される。これにより、該別の端子と電極５１
２が、電気的に接続される。

【００５３】図示は省略したが、電極固定用治具５１５
と電極固定用治具５１６との間であって、該端子と端子
５１８の間には、絶縁体が備えられている。これによ
り、支持体５１０とカバー５１３が組合されたものの内
部で、電極５１１と電極５１２が短絡することを、確実
に回避できる。

【００５４】電極固定用治具５１５は、ネジ５１４ａ〜
５１４ｃにより、カバー５１３にネジ止される。また、
電極固定用治具５１６は、ネジ５１４ｄ〜５１４ｆによ
り、支持体５１０にネジ止される。

【００５５】支持体５１０とカバー５１３の間であっ
て、カバー５１３がネジ止される場所よりも外側には、
パッキン５１０ｂが設けられている。また、支持体５１
０と電極固定用治具５１６の間であって、電極固定用治
具５１６がネジ止される場所よりも外側には、パッキン
５１０ｃが設けられている。さらに、カバー５１３と電
極固定用治具５１５の間であって、電極固定用治具５１
５がネジ止される場所よりも外側には、パッキン５１０
ｃと同様のパッキンが設けられている。

【００５６】これにより、支持体５１０とカバー５１３
とが組合された場合、支持体５１０とカバー５１３は、
内部に水が入らないように、端子５１８および上記の別
の端子を内蔵できる。

【００５７】電極対５１を備えた電解槽５では、上記し
たような金属イオンを供給することができる。電解槽５
において供給された金属イオンは、汚水と共に、凝集槽
６に送られる。

【００５８】電解槽５で発生した金属イオンは、凝集槽
６で、汚水と反応する。凝集槽６では、金属イオンと汚
水が反応して、リンの金属塩等のフロックが形成され
る。このフロックは、汚水とともに凝集沈殿槽７に送ら
れ、該凝集沈殿槽７で沈降する。

【００５９】以上説明した本実施の形態では、凝集槽６
により、窒素除去処理後の汚水を金属イオンと反応さ
せ、該反応で生じた沈殿物を凝集させるための第一の槽
が構成されている。また、凝集沈殿槽７により、第一の
槽から汚水を導入され、該第一の槽における凝集物を沈
降させるための第二の槽が構成されている。さらに、電
解槽５により、電極を電気分解することにより第一の槽
に金属イオンを供給する電解槽が構成されている。

【００６０】以上説明した本実施の形態では、汚水と反
応させる金属イオンが、電極の電解反応によって、供給
される。これにより、凝集剤を汚水に添加することによ
り、金属イオンが供給される場合と比較して、安全に、
金属イオンを供給できるという利点がある。凝集剤、お
よび、凝集のために添加されるｐＨ調整剤は、酸または
アルカリの薬剤であるため、危険であるからである。

【００６１】また、汚水に凝集剤を添加する場合と比較
して、汚水のｐＨを調整する必要がないため、より容易
に、金属イオンと汚水を反応させることができる、とい
う利点もある。

【００６２】さらに、汚水に凝集剤を添加する場合と比
較して、凝集剤をストックしておくスペースが不要であ
る、という利点もある。

【００６３】また、電極対５１における電解反応は、溶
出する鉄イオンまたはアルミニウムイオンの濃度が、処
理水中のリンのモル濃度の１〜４倍となるように、行な
われる。なお、上記の電解反応は、鉄イオンまたはアル
ミニウムイオンの濃度が、好ましくは、処理水中のリン
のモル濃度の２．５〜３．５倍程度、さらに好ましく
は、３．０倍程度になるように、制御される。このため
に、電解反応において、電極における電流密度は、０．
１ｍＡ／ｃｍ²以上になるように制御され、多くの場
合、０．３ｍＡ／ｃｍ²程度となるように制御される。

【００６４】このように、電極における電流密度が制御
されることにより、電極表面の酸化物皮膜や有機性付着
物の生成を防止でき、かつ、これらを除去できると考え
られる。アノード側の電極で生成されると考えられる水
酸化鉄や有機性付着物を、カソード側で発生する水素ガ
スや散気管５４によるバッキによって除去できると考え
られるからである。したがって、上記の電解反応におけ
る電流密度が低すぎる場合は、カソード側で発生する水
素ガス量が低く、十分に、アノード側の付着物を除去で
きないと考えられる。なお、電解ユニットにおける、散
気管５４のバッキ量は、１５Ｌ／ｍｉｎ程度とされる。

【００６５】たとえば、本発明の凝集沈殿装置を含む合
併浄化槽に一日に流入される生活排水の量を１０トンと
した場合、電極５１１，５１２に流される電流は１２．
３Ａ程度に制御される。これにより、電極対５１におけ
る電解反応によって、鉄イオンまたはアルミニウムイオ
ンの濃度が、処理水中のリンのモル濃度の３．０倍程度
になると考えられる。各電極における電流密度は、各電
極の浸水面積を変化させることにより、制御できる。ま
た、各電極対５１において、電極５１１と電極５１２の
間隔は２５ｍｍ程度にされ、電極間の電圧は常にモニタ
される。また、各電極の極性は、所定時間（たとえば２
４時間）ごとに反転させることが好ましい。

【００６６】凝集槽６における汚水の滞留時間は、通
常、２０分以上とされる。また、凝集沈殿槽７における
汚水の滞留時間は、通常、３時間以上とされる。

【００６７】そして、電解槽５の滞留時間は、本実施の
形態では、３分以上とされるのが好ましい。この滞留時
間についての条件は、電解槽滞留時間決定のための実験
の結果に基づいている。ここで、上記の実験について、
説明する。

【００６８】［電解槽滞留時間決定のための実験］１）実験方法人工液中で、バッキをしながら、鉄の電気分解を所定時
間行なった後、該人工液を沈降測定器具（図９参照）に
移し、人工液の種々の深さにおけるリンの除去率を求め
た。

【００６９】人工液とは、凝集槽１５に通常導入される
汚水とほぼ同様の組成を有するように人工的に合成され
た液体である。人工液の組成を表１に示す。

【００７０】

【表１】

【００７１】また、本実験において、人工液中での鉄の
電気分解は、３Ｌの電解槽を４基使用し、各電解槽にお
いて３．５Ｌ／ｍｉｎの送風量でバッキしながら、行な
われた。この電気分解では、電極に流す電流量を制御す
ることにより、人工液中の鉄イオンのモル数を制御し
た。たとえば、人工液中の鉄イオンのモル数を、リンの
モル数の約２．５倍、約３．０倍とするためには、各電
解槽において、電極に、それぞれ、１．３０Ａ、１．５
５Ａの電流が流された。

【００７２】図９は、沈降測定器具の正面図である。図
９を参照して、沈降測定器具１００は、筒状で、溶液を
収容できる、収容部１１０から、主に構成される。

【００７３】また、収容部１１０は、その側面に、収容
部１１０の種々の深さに存在する溶液を抽出できる溶液
抽出部１１１〜１１６を備えている。溶液抽出部１１
１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６では、そ
れぞれ、水面から、０．３ｍ，０．５ｍ，０．７ｍ，
０．９ｍ，１．１ｍ，１．３ｍの深さにある溶液を抽出
することができる。

【００７４】２）実験結果図１０に、電解槽において３分間鉄の電解を行なった
後、該電解槽内の人工液を沈降測定器具１００に移し、
急速攪拌（１５０ｒ．ｐ．ｍでの１０分間の攪拌）と遅
速攪拌（６０ｒ．ｐ．ｍでの１０分間の攪拌）を行なっ
た場合の、沈降測定器具１００の種々の深さにおけるリ
ンの除去率を示す。なお、今回の３分間の電解では、電
極への通電量は、溶出する鉄イオンのモル数が人工液に
含まれるリンのモル数の２．５倍となるように制御され
た。

【００７５】図１０において、●は、沈降測定器具１０
０における凝集物の沈降時間を１．５時間とした場合
の、リンの除去率を示す。そして、図１０において、
▲，■は、それぞれ、凝集物の沈降時間を、３．０時
間，４．０時間とした場合の、リンの除去率を示す。な
お、以下に示す図１１〜図１３でも、●，▲，■は、そ
れぞれ、凝集物の沈降時間を、１．５時間，３．０時
間，４．０時間とした場合の、リンの除去率を示す。

【００７６】リンの除去率Ｒｐは、人工液のリンの初期
濃度をＣｓ、沈降時間経過後の人工液での各深さのリン
濃度をＣｄとして、下記の式（２）に従って算出した。

【００７７】Ｒｐ＝[（Ｃｓ−Ｃｄ）／Ｃｓ]×１００ …（２）また、図１０において、リンの除去率が測定された深さ
は、溶液抽出部１１１〜１１６で抽出できる各深さと、
水面から０．０５ｍの深さ（図９に点Ｐで示す）であ
る。０．０５ｍとは、沈降測定器具１００の上澄み部分
と考えられる深さである。

【００７８】図１０を参照して、リンの除去率は、浅い
部分ほど、上昇している。また、凝集物の沈降時間を
３．０時間以上とすると、リンの除去率は、いずれの深
さでも、６０％、またはそれに近い値となっている。

【００７９】なお、合併浄化槽では、一般的に、凝集槽
では２０分程度の拡散が行なわれ、また、凝集沈殿槽に
おける沈降時間は最低３時間とされる。

【００８０】そして、本実験において、同量の鉄イオン
を溶出する電解の時間を、３分より短時間とした場合で
は、沈降測定器具１００における沈降時間を３時間以上
としても、各深さにおけるリンの除去率は、図１０に示
すものよりもかなり低い値であった。さらに、上記の電
解を３分より長くかけて行なっても、各深さにおけるリ
ンの除去率は、図１０に示すものに対して大きく上回る
ことはなかった。

【００８１】このことから、電解の時間、つまり、本実
施の形態の電解槽５における、汚水の滞留時間は、３分
以上とすれば良い、と考えられる。

【００８２】３）凝集槽における攪拌の有無の検討図１１に、図１０の結果が得られた実験条件から、沈降
測定器具１００における攪拌（急速攪拌および遅速攪
拌）のみを省略した場合の、各深さでのリンの除去率を
示す。

【００８３】図１１を参照して、攪拌が省略されると、
沈降時間が４．０時間の場合では、上澄みでのみ、リン
の除去率は６０％近い値となっているが、それ以外の場
合では、リンの除去率は４０％程度となっている。ま
た、沈降時間が３．０時間の場合では、上澄みから深さ
０．５ｍ程度までは、リンの除去率が４０％程度となっ
ているが、それ以外の場合では、リンの除去率が３５％
程度となっている。さらに、沈降時間が１．５時間の場
合では、上澄みでは、リンの除去率が４０％程度となっ
ているが、深さ０．３ｍ〜０．７ｍでは２０％程度、深
さ０．９ｍ，１．１ｍでは１５％程度、深さ１．３ｍで
はリンはほとんど除去されていない、という結果が得ら
れた。

【００８４】つまり、図１１に示す結果を図１０に示す
結果と比較すると、沈降測定器具１００において攪拌を
行なわないと、リンの除去率が著しく低下することにな
る。

【００８５】このことから、リンの金属塩やＳＳのフロ
ックを形成させる装置、つまり、本実施の形態の凝集槽
６では、攪拌が行なわれることにより、より確実に、汚
水中のリンやＳＳを除去できる、と考えられる。

【００８６】４）汚水中のリンのモル数と、電解におい
て溶出させる鉄イオンのモル数との関係の検討図１２，
図１３に、図１０，図１１の結果が得られた実験条件か
ら、電解槽において溶出させる鉄イオンのモル数を、人
工液中のリンのモル数の２．５倍から３．０倍に変更し
た場合の、各深さのリンでの除去率を示す。つまり、図
１２に示した結果は、沈降測定器具１００において、攪
拌（急速攪拌および遅速攪拌）が行った場合の結果であ
り、図１３に示した結果は、沈降測定器具１００におい
て攪拌が行なわれなかった場合の結果である。

【００８７】図１２および図１３を参照して、全体的
に、沈降測定器具１００で人工液が攪拌された方が、攪
拌されなかった場合よりも、リンの除去率は高くなって
いる。

【００８８】しかしながら、沈降測定器具１００におけ
る攪拌の有無に関わらず、沈降時間が３時間以上とされ
ると、上澄みでは、リンの除去率は８０％程度、また、
それ以外でも、７０％程度となっている。

【００８９】このことから、鉄イオンのモル数が、リン
のモル数の３．０倍とされるように、電極の電解が行な
われると、凝集槽６における攪拌の有無に関わらず、リ
ンを、７０〜８０％の高効率で除去できる、と考えられ
る。

【００９０】［第二の実施の形態］本実施の形態の凝集
沈殿装置は、少なくとも、図１（Ｂ）に示す凝集槽１５
および凝集沈殿槽７を含むものである。なお、第一の実
施の形態の汚水処理装置と比較すると、図３に示す電解
槽５が省略され、凝集槽６が凝集槽１５に変更され、か
つ、配管１２を介して中間流量調整槽４から凝集槽１５
に直接汚水が導入されるもの、とすることができる。

【００９１】なお、本実施の形態の凝集槽１５は、電解
ユニットを収容する。電解ユニットとは、電気分解によ
り金属イオンを供給するユニットのことであり、上記し
た電極対５１（図４〜図８参照）を含むものを言う。こ
こで、凝集槽１５に収容される電解ユニットの構成を、
図１４を参照しつつ、説明する。図１４は、凝集槽１５
に収容される電解ユニットの分解斜視図である。

【００９２】電解ユニットは、電極対５１、電極固定部
材１５２、フランジ１５３、および、ケース１５０から
主に構成される。

【００９３】ケース１５０は、底の無い中空体である。
フランジ１５３は、ケース１５０の上端に取付けられ
る。電極固定部材１５２は、フランジ１５３の上面に取
付けられる。なお、電極固定部材１５２の中央には、電
極固定用孔１５５が形成されている。電極固定用孔１５
５の外周部分は、電極５１１，５１２の端部を嵌め込め
る形状を有している。そして、凝集槽１５内では、電極
対５１は、支持体５１０を電極固定部材１５２よりも上
方に、電極５１１，５１２を電極固定部材１５２よりも
下方に位置するように、固定される。また、電極対５１
のコネクタ５１９ｃは、適宜、凝集槽１５外の所定の電
源に接続される。

【００９４】凝集槽１５で発生した金属イオンは、該凝
集槽１５で、汚水と反応する。凝集槽１５では、金属イ
オンと汚水が反応して、リンの金属塩やＳＳのフロック
が生じる。このフロックが、汚水とともに凝集沈殿槽７
に送られ、該凝集沈殿槽７で凝集する。

【００９５】以上説明した本実施の形態では、凝集槽１
５により、窒素除去処理後の汚水を金属イオンと反応さ
せ、該反応で生じた沈殿物を凝集させるための第一の槽
が構成されている。また、凝集沈殿槽７により、第一の
槽から汚水を導入され、当該第一の槽における凝集物を
沈降させるための第二の槽が構成されている。

【００９６】また、第一の実施の形態において記述した
ように、電極の設置される槽での汚水の滞留時間は、少
なくとも３分とされる。したがって、本実施の形態で
は、凝集槽１５における汚水の滞留時間は、少なくとも
３分とされることが好ましい。

【００９７】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の凝集沈殿装置を含む合併浄化槽にお
ける、処理の流れを示すフローチャートである。

【図２】図１の破線Ｒに囲まれた処理の変形例を示す
フローチャートである。

【図３】本発明の第一の実施の形態の凝集沈殿装置を
含む合併浄化槽の、一部分の外観を示す図である。

【図４】図３の電解槽の分解斜視図である。

【図５】図４の電極対の斜視図である。

【図６】図４の電極対を一部破断させた状態の分解斜
視図である。

【図７】図５の電極対の、部分的な、一部破断された
分解斜視図である。

【図８】図５の電極対の、部分的な、一部破断された
分解斜視図である。

【図９】本発明の第一の実施の形態における電解槽で
の汚水の滞留時間を決定するために用いた、沈降測定器
具の正面図である。

【図１０】図９の沈降測定器具の各深さでの、人工液
におけるリンの除去率を示す図である。

【図１１】図９の沈降測定器具の各深さでの、人工液
におけるリンの除去率を示す図である。

【図１２】図９の沈降測定器具の各深さでの、人工液
におけるリンの除去率を示す図である。

【図１３】図９の沈降測定器具の各深さでの、人工液
におけるリンの除去率を示す図である。

【図１４】本発明の第二の実施の形態の凝集槽に収容
される電解ユニットの分解斜視図である。

【図１５】従来の凝集沈殿装置を含む汚水処理装置に
おける処理の流れを説明するためのブロック図である。

【符号の説明】

４中間流量調整槽、５電解槽、６，１５凝集槽、
７凝集沈殿槽、５１電極対、１００沈降測定器具、
５１０支持体、５１１，５１２電極、５１３カバ
ー、５１８端子、５１９，５１９ａ配線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福本明広大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 4D015 BA19 BA23 BB01 CA02 CA18 EA32 FA01 FA02 FA11 FA23 FA26 4D038 AA08 AB15 AB46 AB47 BA02 BA04 BA06 BB10 BB12 BB18 BB19 4D061 DA08 DB09 EA02 EB05 EB14 EB18 EB20 EB27 EB28 EB37 EB39 ED06 FA10 FA14 FA15 GA14 GC02 GC12 GC16 GC18 GC20 4D062 BA19 BA23 BB01 CA02 CA18 EA32 FA01 FA02 FA11 FA23 FA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】窒素除去処理後の汚水を金属イオンと反
応させ、該反応で生じた沈殿物を凝集させるための第一
の槽と、前記第一の槽から汚水を導入され、前記第一の
槽における凝集物を沈降させるための第二の槽とを含む
凝集沈殿装置であって、前記第一の槽の上流側に接続され、電極を備え、前記電
極を電気分解することにより前記第一の槽に金属イオン
を供給する電解槽をさらに含む、凝集沈殿装置。
【請求項２】前記電解槽は、汚水が、少なくとも３分
滞留するように、構成される、請求項１記載の凝集沈殿
装置。
【請求項３】窒素除去処理後の汚水を金属イオンと反
応させ、該反応で生じた沈殿物を凝集させるための第一
の槽と、前記第一の槽から汚水を導入され、前記第一の
槽における凝集物を沈降させるための第二の槽とを含む
凝集沈殿装置であって、前記第一の槽は、電極を備え、前記電極を電気分解する
ことにより当該第一の槽に金属イオンを供給させる、凝
集沈殿装置。
【請求項４】前記電極は、所定の電源から電力を供給
されることにより、電気分解され、前記電極と前記所定の電源を接続させる配線と、前記電極を支持する電極支持部材をさらに含み、前記電極支持部材は、前記配線の少なくとも一部を内蔵
する、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の凝集
沈殿装置。