JP2002119972A - 固液分離装置及びそれを用いた水中分解式有機廃棄物処理システム - Google Patents
固液分離装置及びそれを用いた水中分解式有機廃棄物処理システムInfo
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機廃棄物の分解処理の効率化、省力化を図
る。 【解決手段】 固液分離装置１はイオン化した物質がと
け込んだ液体中からその異物を濃縮して分離する装置で
ある。上記液体中に電界をかけて異物を沈殿させる電界
印加手段３を備えた。水中分解式有機廃棄物処理システ
ム１１は、反応槽内の水中で微生物を利用して有機廃棄
物を分解するシステムである。この水中分解式有機廃棄
物処理システム１１に固液分離装置１を用いた。
る。 【解決手段】 固液分離装置１はイオン化した物質がと
け込んだ液体中からその異物を濃縮して分離する装置で
ある。上記液体中に電界をかけて異物を沈殿させる電界
印加手段３を備えた。水中分解式有機廃棄物処理システ
ム１１は、反応槽内の水中で微生物を利用して有機廃棄
物を分解するシステムである。この水中分解式有機廃棄
物処理システム１１に固液分離装置１を用いた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体中にとけ込ん
だ異物を濃縮して分離する固液分離装置及びそれを用い
た水中分解式有機廃棄物処理システムに関する。
だ異物を濃縮して分離する固液分離装置及びそれを用い
た水中分解式有機廃棄物処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】液体中にとけ込んだ異物を分離除去する
固液分離装置としては、濾過や蒸発を利用したものがあ
る。濾過の場合は、液体をフィルターに通して異物を濾
し取る。蒸発の場合は、異物のとけ込んだ液体を蒸発さ
せることで水分を除去して、異物のみを取り出す。
固液分離装置としては、濾過や蒸発を利用したものがあ
る。濾過の場合は、液体をフィルターに通して異物を濾
し取る。蒸発の場合は、異物のとけ込んだ液体を蒸発さ
せることで水分を除去して、異物のみを取り出す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成の
固液分離装置では、液体に溶け込んだ異物が小さい場合
フィルターを通り抜けてしまうことがある。蒸発の場合
は、水分を蒸発させてしまうまでに膨大な時間とエネル
ギーが必要となる。また、イオン化した物質を槽に戻す
と、イオン化物質が濃縮していくという問題が発生す
る。
固液分離装置では、液体に溶け込んだ異物が小さい場合
フィルターを通り抜けてしまうことがある。蒸発の場合
は、水分を蒸発させてしまうまでに膨大な時間とエネル
ギーが必要となる。また、イオン化した物質を槽に戻す
と、イオン化物質が濃縮していくという問題が発生す
る。
【０００４】この結果、固液分離処理が非効率的なもの
になり、ランニングコストが嵩張るという問題点があ
る。
になり、ランニングコストが嵩張るという問題点があ
る。
【０００５】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、固液分離処理の効率化とランニングコストの
低減を図った固液分離装置及びそれを用いた水中分解式
有機廃棄物処理システムを提供することを目的とする。
たもので、固液分離処理の効率化とランニングコストの
低減を図った固液分離装置及びそれを用いた水中分解式
有機廃棄物処理システム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】第１の発明に係る固液分
離装置は、異物がとけ込んだ液体中からその異物を濃縮
して分離する固液分離装置において、上記異物がとけ込
んだ液体中に電界をかけて異物を沈殿させる電界印加手
段を備えたことを特徴とする。
離装置は、異物がとけ込んだ液体中からその異物を濃縮
して分離する固液分離装置において、上記異物がとけ込
んだ液体中に電界をかけて異物を沈殿させる電界印加手
段を備えたことを特徴とする。
【０００７】ここで異物とは、イオン化した物質、帯電
した物質、電界を掛けられることでイオン化したり帯電
したりする物質等の、電界の影響を受ける物質をいう。
した物質、電界を掛けられることでイオン化したり帯電
したりする物質等の、電界の影響を受ける物質をいう。
【０００８】上記構成により、電界印加手段によって液
体中に電界がかけられると、帯電した異物が電界によっ
て引かれる。さらに、異物から自由電子が飛び出して活
発に動き回る。この活発に動き回る自由電子は周囲の異
物（分子）に入り込んだりその異物内の電子をはじき飛
ばしたりする。自由電子が飛び出した後のホールも分子
内で活発に動く。さらに、イオン化した異物は、陰極同
士や陽極同士で反発して離れ、陰極と陽極で互いに引き
合って接近する。これらの現象により、異物が活性化さ
れる。
体中に電界がかけられると、帯電した異物が電界によっ
て引かれる。さらに、異物から自由電子が飛び出して活
発に動き回る。この活発に動き回る自由電子は周囲の異
物（分子）に入り込んだりその異物内の電子をはじき飛
ばしたりする。自由電子が飛び出した後のホールも分子
内で活発に動く。さらに、イオン化した異物は、陰極同
士や陽極同士で反発して離れ、陰極と陽極で互いに引き
合って接近する。これらの現象により、異物が活性化さ
れる。
【０００９】活性化した異物は、移動が激しくなって周
囲の異物とぶつかることが多くなる。これにより、異物
同士で接触する機会が増え、次第に異物同士で結合して
大きくなっていく。繊維状に長く成長する場合もある。
大きな固まりとなった異物は底部に沈殿する。この状態
で上澄みを取り除けば、異物が濃縮された高濃度の液体
になり、この液体を乾燥させたり、固化したりして処理
する。
囲の異物とぶつかることが多くなる。これにより、異物
同士で接触する機会が増え、次第に異物同士で結合して
大きくなっていく。繊維状に長く成長する場合もある。
大きな固まりとなった異物は底部に沈殿する。この状態
で上澄みを取り除けば、異物が濃縮された高濃度の液体
になり、この液体を乾燥させたり、固化したりして処理
する。
【００１０】第２の発明に係る固液分離装置は、第１の
発明に係る固液分離装置において、上記電界印加手段
が、上記異物のとけ込んだ液体を貯留する貯留槽を挟ん
で底部と上部に配設された一対の電極と、この電極に電
圧を印加する電源とを備えて構成されたことを特徴とす
る。
発明に係る固液分離装置において、上記電界印加手段
が、上記異物のとけ込んだ液体を貯留する貯留槽を挟ん
で底部と上部に配設された一対の電極と、この電極に電
圧を印加する電源とを備えて構成されたことを特徴とす
る。
【００１１】上記構成により、貯留槽の底部と上部に配
設された一対の電極により、貯留槽内に電場が形成され
る。このとき、電界は貯留槽内で上下方向に形成され
て、液体中の帯電した異物を活性化させる。電源として
は、異物の種類に応じて直流電源と交流電源を適宜選択
する。直流電源を用いる場合において、異物が正電荷を
帯びているものであるときは、陰極を貯留槽の底部に、
陽極を上部に配設し、異物を電界で大きく成長させなが
ら、底部に引いて沈殿させる。これにより、固液分離処
理の効率化を図ることができる。異物が負電荷を帯びて
いるものであるときは、上記の場合と逆にする。異物を
激しく移動させたい場合は交流電源を用いる。直流電源
を断続的に供給するようにしてもよい。交流電源を供給
する場合や、直流電源を断続的に供給する場合は、一定
時間経過して異物が大きく成長した後に、直流電源を連
続的に供給して異物を底部に引いて沈殿させるようにし
てもよい。
設された一対の電極により、貯留槽内に電場が形成され
る。このとき、電界は貯留槽内で上下方向に形成され
て、液体中の帯電した異物を活性化させる。電源として
は、異物の種類に応じて直流電源と交流電源を適宜選択
する。直流電源を用いる場合において、異物が正電荷を
帯びているものであるときは、陰極を貯留槽の底部に、
陽極を上部に配設し、異物を電界で大きく成長させなが
ら、底部に引いて沈殿させる。これにより、固液分離処
理の効率化を図ることができる。異物が負電荷を帯びて
いるものであるときは、上記の場合と逆にする。異物を
激しく移動させたい場合は交流電源を用いる。直流電源
を断続的に供給するようにしてもよい。交流電源を供給
する場合や、直流電源を断続的に供給する場合は、一定
時間経過して異物が大きく成長した後に、直流電源を連
続的に供給して異物を底部に引いて沈殿させるようにし
てもよい。
【００１２】第３の発明に係る固液分離装置は、第２の
発明に係る固液分離装置において、上記一対の電極のう
ち陽極が上記貯留槽の底部に、陰極が上部に配設された
ことを特徴とする。
発明に係る固液分離装置において、上記一対の電極のう
ち陽極が上記貯留槽の底部に、陰極が上部に配設された
ことを特徴とする。
【００１３】上記構成により、電荷を帯びている異物を
効率的に沈殿させることができる。
効率的に沈殿させることができる。
【００１４】第４の発明に係る固液分離装置は、第２又
は第３の発明に係る固液分離装置において、上記一対の
電極のうち陰極側が、平板を陽極側に向けて突出するよ
うに湾曲して形成されたことを特徴とする。
は第３の発明に係る固液分離装置において、上記一対の
電極のうち陰極側が、平板を陽極側に向けて突出するよ
うに湾曲して形成されたことを特徴とする。
【００１５】上記構成により、電束線は突出した部分に
集中するので、陰極側電極を突出させることで、この陰
極側の突出部分と平板状の陽極側との間で膨らんだ円錐
に近い形状の電場が形成される。これにより、固液分離
処理の効率化を図ることができる。
集中するので、陰極側電極を突出させることで、この陰
極側の突出部分と平板状の陽極側との間で膨らんだ円錐
に近い形状の電場が形成される。これにより、固液分離
処理の効率化を図ることができる。
【００１６】第５の発明に係る固液分離装置は、第２又
は第３の発明に係る固液分離装置において、上記一対の
電極のうち陰極側の表面積を小さくして電束密度を絞っ
たことを特徴とする。
は第３の発明に係る固液分離装置において、上記一対の
電極のうち陰極側の表面積を小さくして電束密度を絞っ
たことを特徴とする。
【００１７】上記構成により、電極の陰極側の表面積を
小さくしたことで、平板状の陽極側との間で膨らんだ円
錐に近い形状の電場が形成される。これにより、固液分
離処理の効率化を図ることができる。
小さくしたことで、平板状の陽極側との間で膨らんだ円
錐に近い形状の電場が形成される。これにより、固液分
離処理の効率化を図ることができる。
【００１８】第６の発明に係る固液分離装置は、第２又
は第３の発明に係る固液分離装置において、上記一対の
電極のうち陰極側を針状にして電束密度を絞ったことを
特徴とする。
は第３の発明に係る固液分離装置において、上記一対の
電極のうち陰極側を針状にして電束密度を絞ったことを
特徴とする。
【００１９】上記構成により、電極の陰極側を針状にし
たことで、平板状の陽極側との間で膨らんだ円錐に近い
形状の電場が形成される。これにより、固液分離処理の
効率化を図ることができる。
たことで、平板状の陽極側との間で膨らんだ円錐に近い
形状の電場が形成される。これにより、固液分離処理の
効率化を図ることができる。
【００２０】第７の発明に係る固液分離装置は、第２又
は第３の発明に係る固液分離装置において、上記一対の
電極のうち陰極側に複数の針を設けると共にその針の設
置密度を、中央部で密に、周囲に行くに従って次第に疎
らにしたことを特徴とする。
は第３の発明に係る固液分離装置において、上記一対の
電極のうち陰極側に複数の針を設けると共にその針の設
置密度を、中央部で密に、周囲に行くに従って次第に疎
らにしたことを特徴とする。
【００２１】上記構成により、針の設置密度を調整する
ことで、貯留槽内における電束密度を適宜調整すること
ができる。これにより、電束密度を部分的に高くした
り、全体に均一にしたり、自由に調整することができ
る。
ことで、貯留槽内における電束密度を適宜調整すること
ができる。これにより、電束密度を部分的に高くした
り、全体に均一にしたり、自由に調整することができ
る。
【００２２】第８の発明に係る水中分解式有機廃棄物処
理システムは、反応槽内の水中で微生物を利用して有機
廃棄物を分解する水中分解式有機廃棄物処理システムに
おいて、微生物及び残留物質を濃縮して分離する第１な
いし第７のいずれかの発明に係る固液分離装置を備えた
ことを特徴とする。
理システムは、反応槽内の水中で微生物を利用して有機
廃棄物を分解する水中分解式有機廃棄物処理システムに
おいて、微生物及び残留物質を濃縮して分離する第１な
いし第７のいずれかの発明に係る固液分離装置を備えた
ことを特徴とする。
【００２３】上記構成により、水中の微生物及び残留物
質（未分解の有機物、無機物、カルシウムイオン、マグ
ネシウムイオン等の残留物質）は、液体と共に貯留槽に
移されて、電界印加手段で電界がかけられる。これによ
り、微生物及び残留物質に運動エネルギーが与えられ、
次第に大きな固まりとなって貯留槽の底部に沈殿する。
これにより、固液分離処理の効率化を図ることができ
る。次いで、上澄みを取り除いて異物が濃縮された高濃
度の液体にして、乾燥させたり、固化したりして処理す
る。
質（未分解の有機物、無機物、カルシウムイオン、マグ
ネシウムイオン等の残留物質）は、液体と共に貯留槽に
移されて、電界印加手段で電界がかけられる。これによ
り、微生物及び残留物質に運動エネルギーが与えられ、
次第に大きな固まりとなって貯留槽の底部に沈殿する。
これにより、固液分離処理の効率化を図ることができ
る。次いで、上澄みを取り除いて異物が濃縮された高濃
度の液体にして、乾燥させたり、固化したりして処理す
る。
【００２４】第９の発明に係る水中分解式有機廃棄物処
理システムは、第８の発明に係る水中分解式有機廃棄物
処理システムにおいて、微生物及び残留物質を上記固液
分離装置で沈殿させた後の上澄みを、この中のイオン化
した物質を除去した後に上記反応槽内に戻して蒸発又は
浄化して排水する後処理部を備えたことを特徴とする。
理システムは、第８の発明に係る水中分解式有機廃棄物
処理システムにおいて、微生物及び残留物質を上記固液
分離装置で沈殿させた後の上澄みを、この中のイオン化
した物質を除去した後に上記反応槽内に戻して蒸発又は
浄化して排水する後処理部を備えたことを特徴とする。
【００２５】上記構成により、上澄み部分は、後処理部
によってイオン化した物質を除去した後に反応槽内に戻
されたり、浄化された上で排水されたりする。この処理
によって残った、沈殿物を含む高濃度の液体は、乾燥や
固化等の処理が施される。
によってイオン化した物質を除去した後に反応槽内に戻
されたり、浄化された上で排水されたりする。この処理
によって残った、沈殿物を含む高濃度の液体は、乾燥や
固化等の処理が施される。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る固液分離装置
及びそれを用いた水中分解式有機廃棄物処理システムに
ついて、添付図面を参照しながら説明する。
及びそれを用いた水中分解式有機廃棄物処理システムに
ついて、添付図面を参照しながら説明する。
【００２７】［第１実施形態］以下、本実施形態に係る
固液分離装置について説明する。この固液分離装置は、
異物がとけ込んだ液体中からその異物を濃縮して分離す
るための装置である。ここで異物とは、上述のように、
イオン化した物質、帯電した物質、電界を掛けられるこ
とでイオン化したり帯電したりする物質等の、電界の影
響を受ける物質をいう。
固液分離装置について説明する。この固液分離装置は、
異物がとけ込んだ液体中からその異物を濃縮して分離す
るための装置である。ここで異物とは、上述のように、
イオン化した物質、帯電した物質、電界を掛けられるこ
とでイオン化したり帯電したりする物質等の、電界の影
響を受ける物質をいう。
【００２８】上記異物が液体中にとけ込んでいる場合、
そこに電界をかけると、電界によって異物が活性化さ
れ、次第に大きな固まりとなって沈殿する。本実施形態
に係る固液分離装置は、この特性を利用したものであ
る。
そこに電界をかけると、電界によって異物が活性化さ
れ、次第に大きな固まりとなって沈殿する。本実施形態
に係る固液分離装置は、この特性を利用したものであ
る。
【００２９】図１は固液分離装置１を示す構成図であ
る。固液分離装置１は主に、貯留槽２と、電界印加手段
３とから構成されている。
る。固液分離装置１は主に、貯留槽２と、電界印加手段
３とから構成されている。
【００３０】貯留槽２は上記異物のとけ込んだ液体を貯
留する容器である。貯留槽２は、電界印加手段３により
電界を形成しやすいように、合成樹脂等の不導体で構成
されている。また、貯留槽２の大きさは、要求される処
理能力や用途に応じて適宜設定される。
留する容器である。貯留槽２は、電界印加手段３により
電界を形成しやすいように、合成樹脂等の不導体で構成
されている。また、貯留槽２の大きさは、要求される処
理能力や用途に応じて適宜設定される。
【００３１】電界印加手段３は、上記異物を含む液体中
に電界をかけて異物を沈殿させるための装置である。こ
の電界印加手段３は、貯留槽２を挟んで底部と上部に配
設された一対の電極４，５と、この電極４，５に電圧を
印加する電源６とを備えて構成されている。一対の電極
４，５のうち陽極４は貯留槽２の底部に、陰極５は貯留
槽２の上部にそれぞれ配設されている。陽極４は、平板
状に形成され、貯留槽２の底部に張り付けられている。
陰極５は、平板を陽極４側に向けて突出するように湾曲
して球面状に形成されている。なお、陰極５を上部に設
けるのは、異物が負電荷を帯びていることが多いためで
ある。従って、異物が正電荷を帯びている場合は、電極
４，５の配設位置を逆にする。
に電界をかけて異物を沈殿させるための装置である。こ
の電界印加手段３は、貯留槽２を挟んで底部と上部に配
設された一対の電極４，５と、この電極４，５に電圧を
印加する電源６とを備えて構成されている。一対の電極
４，５のうち陽極４は貯留槽２の底部に、陰極５は貯留
槽２の上部にそれぞれ配設されている。陽極４は、平板
状に形成され、貯留槽２の底部に張り付けられている。
陰極５は、平板を陽極４側に向けて突出するように湾曲
して球面状に形成されている。なお、陰極５を上部に設
けるのは、異物が負電荷を帯びていることが多いためで
ある。従って、異物が正電荷を帯びている場合は、電極
４，５の配設位置を逆にする。
【００３２】電源６は、直流電源が用いられ、陽極４と
陰極５にそれぞれ接続されている。さらに、電源６は電
圧の調整ができるようになっており、貯留槽２内に形成
される電界の強さを異物の種類や濃度等に合わせて適宜
調整できるようになっている。
陰極５にそれぞれ接続されている。さらに、電源６は電
圧の調整ができるようになっており、貯留槽２内に形成
される電界の強さを異物の種類や濃度等に合わせて適宜
調整できるようになっている。
【００３３】［作用］以上のように構成された固液分離
装置１は次のように作用する。
装置１は次のように作用する。
【００３４】電界印加手段３の電源６で各電極４，５に
電圧がかけられると、各電極４，５の間、即ち貯留槽２
内に電場が形成される。このとき、陰極５は陽極４側に
向けて突出するように湾曲して球面状に形成されている
ため、電束線はこの突出した部分に集中し、この陰極５
側の突出部分と平板状の陽極４側との間で膨らんだ円錐
に近い形状の電場が形成される。これにより、貯留槽２
の外部に漏れる電束線がほとんどなくなり、貯留槽２内
の液体に効率的に電界をかけることができる。
電圧がかけられると、各電極４，５の間、即ち貯留槽２
内に電場が形成される。このとき、陰極５は陽極４側に
向けて突出するように湾曲して球面状に形成されている
ため、電束線はこの突出した部分に集中し、この陰極５
側の突出部分と平板状の陽極４側との間で膨らんだ円錐
に近い形状の電場が形成される。これにより、貯留槽２
の外部に漏れる電束線がほとんどなくなり、貯留槽２内
の液体に効率的に電界をかけることができる。
【００３５】液体中に電界がかけられると、帯電した異
物が電界によって揺さぶられる。具体的には、電界によ
り異物から自由電子が飛び出して活発に動き回る。この
活発に動き回る自由電子は周囲の異物（分子）に入り込
んだりその異物内の電子をはじき飛ばしたりする。自由
電子が飛び出した後のホールも分子内で活発に動く。さ
らに、イオン化した異物は、陰極同士や陽極同士で反発
して離れ、陰極と陽極で互いに引き合って接近する。こ
れらの現象により、異物が活性化される。
物が電界によって揺さぶられる。具体的には、電界によ
り異物から自由電子が飛び出して活発に動き回る。この
活発に動き回る自由電子は周囲の異物（分子）に入り込
んだりその異物内の電子をはじき飛ばしたりする。自由
電子が飛び出した後のホールも分子内で活発に動く。さ
らに、イオン化した異物は、陰極同士や陽極同士で反発
して離れ、陰極と陽極で互いに引き合って接近する。こ
れらの現象により、異物が活性化される。
【００３６】活性化した異物は、移動が激しくなって周
囲の異物とぶつかることが多くなる。これにより、異物
同士で接触する機会が増え、次第に異物同士で結合して
大きくなっていく。繊維状に長く成長する場合もある。
大きな固まりとなった異物は底部に沈殿する（図１中の
Ａの状態）。この現象は、電界をかけない場合に比べて
極めて短時間で起きる。実験例では、電界をかけないと
き５０時間以上かかった上記現象が、電界をかけると２
時間程度で上記現象が起きた。
囲の異物とぶつかることが多くなる。これにより、異物
同士で接触する機会が増え、次第に異物同士で結合して
大きくなっていく。繊維状に長く成長する場合もある。
大きな固まりとなった異物は底部に沈殿する（図１中の
Ａの状態）。この現象は、電界をかけない場合に比べて
極めて短時間で起きる。実験例では、電界をかけないと
き５０時間以上かかった上記現象が、電界をかけると２
時間程度で上記現象が起きた。
【００３７】なお、異物は負電荷を帯びていることが多
い。このため、それに合わせて陰極５を貯留槽２の上部
に配設している。大きな固まりとなった異物は陽極４に
引かれて、貯留槽２の底部に沈殿する。
い。このため、それに合わせて陰極５を貯留槽２の上部
に配設している。大きな固まりとなった異物は陽極４に
引かれて、貯留槽２の底部に沈殿する。
【００３８】この状態で上澄みを取り除けば、異物が濃
縮された高濃度の液体になり、この液体を乾燥させた
り、固化したりして処理する。
縮された高濃度の液体になり、この液体を乾燥させた
り、固化したりして処理する。
【００３９】［効果］以上のように、異物のとけ込んだ
液体に電界をかけることで、異物を短時間のうちに大き
な固まりにして沈殿させることができ、時間をかけずに
容易に異物を濃縮された高濃度の液体にしてとりだすこ
とができる。この結果、固液分離処理の大幅な効率化を
図ることができる。
液体に電界をかけることで、異物を短時間のうちに大き
な固まりにして沈殿させることができ、時間をかけずに
容易に異物を濃縮された高濃度の液体にしてとりだすこ
とができる。この結果、固液分離処理の大幅な効率化を
図ることができる。
【００４０】［第２実施形態］次の本発明の第２実施形
態について図２を基に説明する。本実施形態の特徴は陰
極７にある。他の構成は上記第１実施形態の異固液分離
装置１とほぼ同様であるため、同一部分には同一符号を
付してその説明を省略する。
態について図２を基に説明する。本実施形態の特徴は陰
極７にある。他の構成は上記第１実施形態の異固液分離
装置１とほぼ同様であるため、同一部分には同一符号を
付してその説明を省略する。
【００４１】上記第１実施形態では、陰極５を湾曲して
球面状に形成することで、貯留槽２内での電束密度を絞
ったが、陰極側の表面積を小さくして電束密度を絞るよ
うにしてもよい。
球面状に形成することで、貯留槽２内での電束密度を絞
ったが、陰極側の表面積を小さくして電束密度を絞るよ
うにしてもよい。
【００４２】図２に示すように、陰極７を平板状に形成
し、その中央部に突起７Ａを設ける。
し、その中央部に突起７Ａを設ける。
【００４３】このように、電極の陰極７側の表面積を小
さくしたことで、平板状の陽極４側との間で膨らんだ円
錐に近い形状の電場が形成される。これにより、上記第
１実施形態と同様に、固液分離処理の効率化を図ること
ができる。
さくしたことで、平板状の陽極４側との間で膨らんだ円
錐に近い形状の電場が形成される。これにより、上記第
１実施形態と同様に、固液分離処理の効率化を図ること
ができる。
【００４４】［第３実施形態］次の本発明の第３実施形
態について図３を基に説明する。本実施形態の特徴は陰
極８にある。他の構成は上記第１実施形態の異固液分離
装置１とほぼ同様であるため、同一部分には同一符号を
付してその説明を省略する。
態について図３を基に説明する。本実施形態の特徴は陰
極８にある。他の構成は上記第１実施形態の異固液分離
装置１とほぼ同様であるため、同一部分には同一符号を
付してその説明を省略する。
【００４５】上記第１実施形態では、陰極５を湾曲して
球面状に形成することで貯留槽２内での電束密度を絞っ
たが、陰極側を針状にして電束密度を絞るようにしても
よい。
球面状に形成することで貯留槽２内での電束密度を絞っ
たが、陰極側を針状にして電束密度を絞るようにしても
よい。
【００４６】図３に示すように、陰極８を平板状に形成
し、その中央部に針８Ａを設ける。
し、その中央部に針８Ａを設ける。
【００４７】このように、電極の陰極８側に針８Ａを設
けてその表面積を小さくしたことで、平板状の陽極４側
との間で膨らんだ円錐に近い形状の電場が形成される。
これにより、上記第１実施形態と同様に、固液分離処理
の効率化を図ることができる。
けてその表面積を小さくしたことで、平板状の陽極４側
との間で膨らんだ円錐に近い形状の電場が形成される。
これにより、上記第１実施形態と同様に、固液分離処理
の効率化を図ることができる。
【００４８】［第４実施形態］次の本発明の第４実施形
態について図４を基に説明する。本実施形態の特徴は陰
極９にある。他の構成は上記第１実施形態の異固液分離
装置１とほぼ同様であるため、同一部分には同一符号を
付してその説明を省略する。
態について図４を基に説明する。本実施形態の特徴は陰
極９にある。他の構成は上記第１実施形態の異固液分離
装置１とほぼ同様であるため、同一部分には同一符号を
付してその説明を省略する。
【００４９】上記第１実施形態では、陰極５を湾曲して
球面状に形成することで貯留槽２内での電束密度を絞っ
たが、陰極側に複数の針を設けて電束密度を調整するよ
うにしてもよい。
球面状に形成することで貯留槽２内での電束密度を絞っ
たが、陰極側に複数の針を設けて電束密度を調整するよ
うにしてもよい。
【００５０】図４に示すように、陰極９を平板状に形成
し、複数本の針９Ａを設ける。各針９Ａの設置密度は、
陰極９の中央部で密に、周囲に行くに従って次第に疎ら
になるように設ける。
し、複数本の針９Ａを設ける。各針９Ａの設置密度は、
陰極９の中央部で密に、周囲に行くに従って次第に疎ら
になるように設ける。
【００５１】このように、電極の陰極９側に、その中央
部で密に、周囲に行くに従って次第に疎らになる複数の
針９Ａを設けたことで、電束密度を貯留槽２内の中央で
密に、周囲で粗にすることができる。
部で密に、周囲に行くに従って次第に疎らになる複数の
針９Ａを設けたことで、電束密度を貯留槽２内の中央で
密に、周囲で粗にすることができる。
【００５２】さらに、針９Ａの設置密度を調整すること
で、貯留槽２内における電束密度を適宜調整することが
できる。これにより、電束密度を部分的に高くしたり、
全体に均一にしたり、自由に調整することができる。
で、貯留槽２内における電束密度を適宜調整することが
できる。これにより、電束密度を部分的に高くしたり、
全体に均一にしたり、自由に調整することができる。
【００５３】この結果、上記第１実施形態と同様に、固
液分離処理の効率化を図ることができる。
液分離処理の効率化を図ることができる。
【００５４】［第５実施形態］次の本発明の第５実施形
態について説明する。図５は本実施形態に係る水中分解
式有機廃棄物処理システム１１を示す構成図である。
態について説明する。図５は本実施形態に係る水中分解
式有機廃棄物処理システム１１を示す構成図である。
【００５５】水中分解式有機廃棄物処理システム１１は
主に、反応槽１２、固液分離装置１、乾燥装置１３、制
御盤（図示せず）等から構成されている。
主に、反応槽１２、固液分離装置１、乾燥装置１３、制
御盤（図示せず）等から構成されている。
【００５６】反応槽１２は、微生物を利用して水中で有
機廃棄物を分解するための槽である。反応槽１２には、
撹拌装置１５、酸素供給装置１６、排気装置１７等が設
けられている。
機廃棄物を分解するための槽である。反応槽１２には、
撹拌装置１５、酸素供給装置１６、排気装置１７等が設
けられている。
【００５７】撹拌装置１５は、反応槽１２内を撹拌する
ための装置であ。この撹拌装置１５は具体的には、駆動
モータ２０と、この駆動モータ２０から反応槽１２内へ
垂下して設けられた撹拌翼２１とから構成されている。
この撹拌翼２１が回転することにより、反応槽１２内の
水が全体に撹拌されるようになっている。
ための装置であ。この撹拌装置１５は具体的には、駆動
モータ２０と、この駆動モータ２０から反応槽１２内へ
垂下して設けられた撹拌翼２１とから構成されている。
この撹拌翼２１が回転することにより、反応槽１２内の
水が全体に撹拌されるようになっている。
【００５８】酸素供給装置１６は、反応槽１２内に酸素
を供給するための装置である。この酸素供給装置１６
は、空気を送り込むエアレーションブロワ２３と、この
エアレーションブロワ２３に接続されて反応槽１２内ま
で配設されたエア供給配管２４と、このエア供給配管２
４の先端に接続された散気管２５とから構成されてい
る。散気管２５は、撹拌装置１５の撹拌翼２１の直下の
位置に設けられている。
を供給するための装置である。この酸素供給装置１６
は、空気を送り込むエアレーションブロワ２３と、この
エアレーションブロワ２３に接続されて反応槽１２内ま
で配設されたエア供給配管２４と、このエア供給配管２
４の先端に接続された散気管２５とから構成されてい
る。散気管２５は、撹拌装置１５の撹拌翼２１の直下の
位置に設けられている。
【００５９】排気装置１７は、微生物の活動によって反
応槽１２内で発生したガス及び反応槽１２内に吹き込ま
れた空気を外部に排出するための装置である。この排気
装置１７は、ガス導出管２７、排気ファン２８等から構
成されている。
応槽１２内で発生したガス及び反応槽１２内に吹き込ま
れた空気を外部に排出するための装置である。この排気
装置１７は、ガス導出管２７、排気ファン２８等から構
成されている。
【００６０】固液分離装置１は、前記第１実施形態で述
べた装置である。この固液分離装置１を反応槽１２に接
続する。固液分離装置１と反応槽１２との間には、反応
槽１２内で微生物による分解後に残る微生物及び残留物
質がとけ込んだ液体を固液分離装置１内に取り込むため
の配管３０と、固液分離装置１内で分離された後の上澄
みを反応槽１２内に戻すための配管３１がそれぞれ接続
されている。各配管３０，３１にはバルブ３２，３３及
びポンプ３４，３５がそれぞれ設けられ、使用に応じて
バルブ３２，３３が開閉され、ポンプ３４，３５が作動
される。さらに、配管３１にはイオン分離装置３６が設
けられ、固液分離装置１で処理された後の液体からイオ
ンが除去されて反応槽１２に戻されるようになってい
る。また、固液分離装置１と乾燥装置１３との間には、
固液分離装置１で濃縮された後の液体を乾燥装置１３内
に取り込むための配管３７が設けられている。
べた装置である。この固液分離装置１を反応槽１２に接
続する。固液分離装置１と反応槽１２との間には、反応
槽１２内で微生物による分解後に残る微生物及び残留物
質がとけ込んだ液体を固液分離装置１内に取り込むため
の配管３０と、固液分離装置１内で分離された後の上澄
みを反応槽１２内に戻すための配管３１がそれぞれ接続
されている。各配管３０，３１にはバルブ３２，３３及
びポンプ３４，３５がそれぞれ設けられ、使用に応じて
バルブ３２，３３が開閉され、ポンプ３４，３５が作動
される。さらに、配管３１にはイオン分離装置３６が設
けられ、固液分離装置１で処理された後の液体からイオ
ンが除去されて反応槽１２に戻されるようになってい
る。また、固液分離装置１と乾燥装置１３との間には、
固液分離装置１で濃縮された後の液体を乾燥装置１３内
に取り込むための配管３７が設けられている。
【００６１】乾燥装置１３は、固液分離装置１で濃縮さ
れた高濃度の液体を乾燥させるための装置である。熱に
より液体から水分を蒸発させて乾燥させ、排気ファン
（図示せず）で蒸気を外部に排出する。
れた高濃度の液体を乾燥させるための装置である。熱に
より液体から水分を蒸発させて乾燥させ、排気ファン
（図示せず）で蒸気を外部に排出する。
【００６２】制御盤は、上記各部を制御すると共に電源
を供給する。この制御盤によって水中分解式有機廃棄物
処理システム１１全体が制御されている。
を供給する。この制御盤によって水中分解式有機廃棄物
処理システム１１全体が制御されている。
【００６３】［動作］以上のように構成された水中分解
式有機廃棄物処理システム１１は、制御盤に制御されて
次のように動作する。
式有機廃棄物処理システム１１は、制御盤に制御されて
次のように動作する。
【００６４】まず、反応槽１２内に水が注入され、有機
廃棄物と、この有機廃棄物を分解する微生物が投入され
る。次いで、撹拌装置１５、酸素供給装置１６、排気装
置１７等が作動されて、反応槽１２内で有機廃棄物が微
生物によって分解される。分解後に残る微生物及び残留
物質を含む液体は、配管３０を介して固液分離装置１内
に取り込まれる。固液分離装置１内では、上記第１実施
形態と同様の作用により、主に微生物と未分解の有機
物、無機物からなる異物が貯留槽２内の底部に沈殿され
る。この状態で、上澄みの部分がポンプ３５でイオン分
離装置３６に送られ、イオンが除去されて反応槽１２に
戻される。
廃棄物と、この有機廃棄物を分解する微生物が投入され
る。次いで、撹拌装置１５、酸素供給装置１６、排気装
置１７等が作動されて、反応槽１２内で有機廃棄物が微
生物によって分解される。分解後に残る微生物及び残留
物質を含む液体は、配管３０を介して固液分離装置１内
に取り込まれる。固液分離装置１内では、上記第１実施
形態と同様の作用により、主に微生物と未分解の有機
物、無機物からなる異物が貯留槽２内の底部に沈殿され
る。この状態で、上澄みの部分がポンプ３５でイオン分
離装置３６に送られ、イオンが除去されて反応槽１２に
戻される。
【００６５】残った液体は異物が高濃度に濃縮された液
体となり、この液体は配管３７で乾燥装置１３に送られ
て乾燥される。
体となり、この液体は配管３７で乾燥装置１３に送られ
て乾燥される。
【００６６】［効果］以上のように、有機廃棄物が分解
された後の液体を、乾燥させる前に固液分離装置１で濃
縮させるので、短時間で効率的に乾燥させることができ
る。
された後の液体を、乾燥させる前に固液分離装置１で濃
縮させるので、短時間で効率的に乾燥させることができ
る。
【００６７】この結果、水中分解式有機廃棄物処理シス
テム１１のランニングコストを大幅に低減することがで
きる。
テム１１のランニングコストを大幅に低減することがで
きる。
【００６８】［変形例］ （１） 上記第１〜第４実施形態では、電源として直流
電源を用いたが、交流電源を用いてもよい。特に異物を
強力に活性化させたい場合は、電界の方向を周期的に反
転させた方が効率的に活性化させることができる。この
とき、電極は両方とも同じ形状にする。即ち、直流電源
では陰極のみを種々の形状にしたが、交流電源では、両
極とも湾曲させたり、針等を設けたりする。この場合、
一定時間経過後に、直流電源に切り替えて、大きく成長
した異物を底部に引くようにしてもよい。
電源を用いたが、交流電源を用いてもよい。特に異物を
強力に活性化させたい場合は、電界の方向を周期的に反
転させた方が効率的に活性化させることができる。この
とき、電極は両方とも同じ形状にする。即ち、直流電源
では陰極のみを種々の形状にしたが、交流電源では、両
極とも湾曲させたり、針等を設けたりする。この場合、
一定時間経過後に、直流電源に切り替えて、大きく成長
した異物を底部に引くようにしてもよい。
【００６９】この場合も、上記各実施形態同様の作用、
効果を奏することができる。
効果を奏することができる。
【００７０】（２） 上記第１〜第４実施形態では、直
流電源を連続的に供給したが、断続的に供給するように
してもよい。これにより、電力消費量を抑えて効率的に
異物を活性化させることができる。
流電源を連続的に供給したが、断続的に供給するように
してもよい。これにより、電力消費量を抑えて効率的に
異物を活性化させることができる。
【００７１】この場合も、上記各実施形態同様の作用、
効果を奏することができる。
効果を奏することができる。
【００７２】（３） 上記第１〜第４実施形態では、貯
留槽２は円形に限らず、四角形等の他の形状でもよい。
この場合、貯留槽２の形状に合わせて、陰極５、針８Ａ
等の形状や針８Ａ等の配置を適宜変更する。
留槽２は円形に限らず、四角形等の他の形状でもよい。
この場合、貯留槽２の形状に合わせて、陰極５、針８Ａ
等の形状や針８Ａ等の配置を適宜変更する。
【００７３】また、陰極５は、平板を陽極４側に向けて
突出するように湾曲して球面状に形成したが、球面に限
らず、円錐状や角錐状等でもよい。陽極４側へ突出した
形状であれば、上記実施形態同様の作用、効果を奏する
ことができる。
突出するように湾曲して球面状に形成したが、球面に限
らず、円錐状や角錐状等でもよい。陽極４側へ突出した
形状であれば、上記実施形態同様の作用、効果を奏する
ことができる。
【００７４】（４） 上記第１〜第４実施形態では、陽
極４を貯留槽２の底部に、陰極５を上部に設けたが、異
物が正電荷を帯びるものであるときは、陰極を貯留槽の
底部に、陽極を上部に配設する。処理する異物の性質に
応じて適宜設定する。
極４を貯留槽２の底部に、陰極５を上部に設けたが、異
物が正電荷を帯びるものであるときは、陰極を貯留槽の
底部に、陽極を上部に配設する。処理する異物の性質に
応じて適宜設定する。
【００７５】（５） 上記第５実施形態では、固液分離
装置１内で分離された後の上澄みを反応槽１２内に戻す
ための配管３１を設けたが、この上澄みを電解質膜等に
通して浄化し、外部に排水するようにしてもよい。
装置１内で分離された後の上澄みを反応槽１２内に戻す
ための配管３１を設けたが、この上澄みを電解質膜等に
通して浄化し、外部に排水するようにしてもよい。
【００７６】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
次のような効果を奏する。
次のような効果を奏する。
【００７７】（１） 固液分離装置に電界印加手段を備
え、この電界印加手段で異物のとけ込んだ液体に電界を
かけるようにしたので、異物を短時間のうちに大きな固
まりにして沈殿させることができるようになる。この結
果、異物がとけ込んだ液体を容易に濃縮することがで
き、固液分離処理の大幅な効率化を図ることができる。
え、この電界印加手段で異物のとけ込んだ液体に電界を
かけるようにしたので、異物を短時間のうちに大きな固
まりにして沈殿させることができるようになる。この結
果、異物がとけ込んだ液体を容易に濃縮することがで
き、固液分離処理の大幅な効率化を図ることができる。
【００７８】（２） 微生物及び残留物質を含む液体
を、乾燥させる前に固液分離装置で濃縮させるので、微
生物及び残留物質を短時間で効率的に乾燥させて取り出
すことができる。
を、乾燥させる前に固液分離装置で濃縮させるので、微
生物及び残留物質を短時間で効率的に乾燥させて取り出
すことができる。
【００７９】この結果、上記固液分離処理の効率化と相
まって、水中分解式有機廃棄物処理システムのランニン
グコストを大幅に低減することができる。
まって、水中分解式有機廃棄物処理システムのランニン
グコストを大幅に低減することができる。
【図１】本発明の第１実施形態に係る固液分離装置を示
す全体構成図である。
す全体構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る固液分離装置の陰
極を示す正面図である。
極を示す正面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る固液分離装置の陰
極を示す正面図である。
極を示す正面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る固液分離装置の陰
極を示す正面図である。
極を示す正面図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る水中分解式有機廃
棄物処理システムを示す全体構成図である。
棄物処理システムを示す全体構成図である。
１：固液分離装置、２：貯留槽、３：電界印加手段、
４：陽極、５，７，８，９：陰極、６：電源、１１：水
中分解式有機廃棄物処理システム、１２：反応槽、１
３：乾燥機、１５：撹拌装置、１６：酸素供給装置、１
７：排気装置、２０：駆動モータ、２１：撹拌翼、２
６：エアレーションブロワ、２３：エア供給配管、２
５：散気管。
４：陽極、５，７，８，９：陰極、６：電源、１１：水
中分解式有機廃棄物処理システム、１２：反応槽、１
３：乾燥機、１５：撹拌装置、１６：酸素供給装置、１
７：排気装置、２０：駆動モータ、２１：撹拌翼、２
６：エアレーションブロワ、２３：エア供給配管、２
５：散気管。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ０３Ｃ 5/02 Ｃ０２Ｆ 3/12 Ｓ Ｃ０２Ｆ 1/48 Ｃ２５Ｃ 1/22 3/12 7/02 ３０３ Ｃ２５Ｃ 1/22 Ｃ０２Ｆ 1/46 １０２ 7/02 ３０３ (72)発明者 菅原 庸夫 東京都渋谷区代々木２−７−５ ロイヤル 機器株式会社内 (72)発明者 平田 久 福岡県北九州市小倉南区企救丘３丁目15番 12号 (72)発明者 金丸 託也 東京都渋谷区代々木２−７−５ ロイヤル 機器株式会社内 Ｆターム(参考） 4D028 AA02 BC18 BC26 BE02 BE04 BE08 4D054 FA03 FA06 FB02 FB20 4D061 DA00 DB15 DC08 DC19 EA07 EB33 FA01 FA02 FA15 4K058 AA22 BA04 BA05 BA37 BB02 CA22 CA28 EA01 EB01 ED01 FA08 FA15
Claims (9)
- 【請求項１】 異物がとけ込んだ液体中からその異物を
濃縮して分離する固液分離装置において、 上記異物がとけ込んだ液体中に電界をかけて異物を沈殿
させる電界印加手段を備えたことを特徴とする固液分離
装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の固液分離装置におい
て、 上記電界印加手段が、 上記異物のとけ込んだ液体を貯留する貯留槽を挟んで底
部と上部に配設された一対の電極と、 この電極に電圧を印加する電源とを備えて構成されたこ
とを特徴とする固液分離装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の固液分離装置におい
て、 上記一対の電極のうち陽極が上記貯留槽の底部に、陰極
が上部に配設されたことを特徴とする固液分離装置。 - 【請求項４】 請求項２又は３に記載の固液分離装置に
おいて、 上記一対の電極のうち陰極側が、平板を陽極側に向けて
突出するように湾曲して形成されたことを特徴とする固
液分離装置。 - 【請求項５】 請求項２又は３に記載の固液分離装置に
おいて、 上記一対の電極のうち陰極側の表面積を小さくして電束
密度を絞ったことを特徴とする固液分離装置。 - 【請求項６】 請求項２又は３に記載の固液分離装置に
おいて、 上記一対の電極のうち陰極側を針状にして電束密度を絞
ったことを特徴とする固液分離装置。 - 【請求項７】 請求項２又は３に記載の固液分離装置に
おいて、 上記一対の電極のうち陰極側に複数の針を設けると共に
その針の設置密度を、中央部で密に、周囲に行くに従っ
て次第に疎らにしたことを特徴とする固液分離装置。 - 【請求項８】 反応槽内の水中で微生物を利用して有機
廃棄物を分解する水中分解式有機廃棄物処理システムに
おいて、 微生物及び残留物質を濃縮して分離する請求項１ないし
７のいずれか１項に記載の固液分離装置を備えたことを
特徴とする水中分解式有機廃棄物処理システム。 - 【請求項９】 請求項８に記載の水中分解式有機廃棄物
処理システムにおいて、 微生物及び残留物質を上記固液分離装置で沈殿させた後
の上澄みを、この中のイオン化した物質を除去した後に
上記反応槽内に戻して蒸発又は浄化して排水する後処理
部を備えたことを特徴とする水中分解式有機廃棄物処理
システム。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000311841A JP4125473B2 (ja) | 2000-10-12 | 2000-10-12 | 固液分離装置及びそれを用いた水中分解式有機廃棄物処理システム |
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|---|---|---|---|
| JP2000311841A JP4125473B2 (ja) | 2000-10-12 | 2000-10-12 | 固液分離装置及びそれを用いた水中分解式有機廃棄物処理システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002119972A true JP2002119972A (ja) | 2002-04-23 |
| JP4125473B2 JP4125473B2 (ja) | 2008-07-30 |
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP4125473B2 (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2014219953A (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | 高浪 建造 | 液体微細化装置 |
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-
2000
- 2000-10-12 JP JP2000311841A patent/JP4125473B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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