JP2002282862A - 汚水処理用電解装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】家庭排水または工場排水などを処理する汚水処
理用電解装置において、汚水の電気伝導度に関係なく、
確実に電極の交換時期を検出することができる汚水処理
用電解装置を提供することを課題とする。 【解決手段】鉄材またはアルミニウムからなる電極５１
ａに定電流を供給すると共に電極５１ａ間の電圧を検出
する電圧検出部８５を設け、電極５１ａが交換時期とな
る電圧を設定する電圧設定手段８９を設けると共に、電
圧検出部８５が電圧設定手段８９により設定された電圧
を検知した際、報知する報知部８８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭排水または工
場排水などを処理する汚水処理用電解装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の汚水処理装置として、例えば特
開平１０−２５８２８８号公報に記載された汚水処理装
置が知られている。この装置は鉄電極に定電流を供給し
て鉄イオンを溶出させ、電極から溶出した鉄イオンと汚
水中のリン酸イオンとを反応させて水不溶性のリン酸鉄
として凝集沈殿させることにより、汚水中からリンを除
去するものである。

【０００３】電極に電流を供給し続けることにより電極
は消耗し、鉄イオンを溶出しなくなるため、安定してリ
ンを除去するためには、電極を定期的に交換する必要が
生じる。

【０００４】そこで、電極に定電流を供給すると、電極
の消耗に伴って電極間電圧が上昇することに着目して、
電極間電圧が所定値に達すると、制御部がブザー等の報
知手段により使用者に報知するようになっていた。

【０００５】制御部がブザー等により報知する、電極間
電圧は、電極の交換が必要となる、電極の重量が所定量
減少した際の電極間電圧に設定されており、報知手段に
より電極の交換の必要性を知った使用者は、メンテナン
ス会社に連絡して電極の交換を行う。

【０００６】報知手段により報知されてから、電極を交
換するまでの間は、残りの電極から溶出する鉄イオンに
よりリンを除去することができ、電極が完全になくなる
までは、安定したリン除去性能を維持できるようになっ
ていた。

【０００７】しかしながら、このような汚水処理装置で
工場排水を処理する場合、工場により排水の電気伝導度
は異なり、電気伝導度が高いほど電極電解時の抵抗は低
くなり電解電流が流れやすくなるため、電極に定電流を
供給すると、電気伝導度が高いほど電極間電圧は低くな
る。

【０００８】従って、電気伝導度の高い汚水のリンを除
去する場合には、通常の汚水の場合より電極間電圧は低
くなり、電極の交換が必要となる電極重量が所定量減少
した際にも電極間電圧は所定電圧まで上昇しない虞があ
る。

【０００９】電極が交換時期になっているのに、このま
ま知らずに使用を続けると、残りの電極が消耗する間
に、電極間電圧は急激に上昇して所定電圧に達するた
め、電極がほとんど使用できない状態になって初めて、
報知手段により電極の交換時期を知ることになる。

【００１０】従って、電極を交換するまでの間、汚水に
所定量の鉄イオンを供給することができず、リンを除去
性能が著しく低下する欠点がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑みなされたもので、汚水の電気伝導度に関係なく、確
実に電極の交換時期を検出することができる汚水処理用
電解装置を提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第１の手段は、汚水が流入する処理槽と、該処理槽内
に配設され、鉄材またはアルミニウムからなる少なくと
も一対の電極と、該電極に定電流を供給する電源と、前
記電極間の電圧を検出する電圧検出部と、該電圧検出部
が所定電圧を検出した際に報知する報知部と、前記所定
電圧を設定する電圧設定手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１３】上記課題を解決するための第２の手段は、
汚水が流入する処理槽と、該処理槽内に配設され、鉄材
またはアルミニウムからなる少なくとも一対の電極と、
該電極に定電流を供給する電源と、前記電極間の電圧を
検出する電圧検出部と、該電圧検出部が所定電圧を検出
した際に報知する報知部と、前記処理槽に流入する汚水
の電気伝導度を検出するセンサと、該センサの出力に基
づいて前記所定電圧を設定する制御部とを備えたことを
特徴とする。

【００１４】上記課題を解決するための第３の手段は、
汚水が流入する処理槽と、該処理槽内に配設され、鉄材
またはアルミニウムからなる少なくとも一対の電極と、
該電極に定電流を供給する電源と、前記電極間の電圧を
検出する電圧検出部と、該電圧検出部が所定電圧を検出
した際に報知する報知部と、前記電圧検出部が検出する
初期の電圧値に基づいて前記所定電圧を設定する制御部
とを備えたことを特徴とする。

【００１５】上記課題を解決するための第１の手段乃至
第３の手段において、前記電極と電圧検出部を複数設
け、少なくとも一つの電圧検出部が、前記所定電圧を検
知した際に報知する報知部を備えることが好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を、図面に
基づいて以下に詳述する。

【００１７】まず、本実施の形態に係る汚水処理装置用
電解槽の概略構成を説明する。電解槽の容器は、平面形
状が略長方形を成す箱型の容器であり、所定の深さを有
するタンク本体１、該タンク本体１を被い、２箇所の電
極ユニットサービス口３１を設けた所定の高さを有する
中蓋３、該中蓋３の電極ユニットサービス口３１を閉塞
するための、比較的高さ寸法が小さい上蓋４から構成さ
れている。

【００１８】前記上蓋４で被われる中蓋３の下方部に
は、電極ユニット装着用の開口部３２を底面に有する凹
部３３が形成されており、開口部３２の周辺部は電極ユ
ニット５１の支持部材として機能している。

【００１９】前記凹部３３には、複数の電極ユニット５
１が、電極板５１ａの長手方向がタンク本体１の長辺と
同一方向に且つ電極板５１ａの長手方向と直交する方向
に一定の間隔を置いて列をなすように挿入されて、電極
ユニット列５を２列形成している。

【００２０】また、タンク本体１の短辺を成す側壁の上
部には汚水流出口１１が設けられるとともに、前記中蓋
３の、前記汚水流出口１１が設けられた側壁と対向する
側壁上部に対応する位置に、電解槽内に汚水を流入させ
るように汚水流入口３５が設けられている。

【００２１】次に、上記に説明した電解槽の各部につい
てより具体的に説明する。

【００２２】タンク本体１は、汚水を流入させ電極板51
ａから汚水中に金属イオンを溶出させるところであり、
この処理に必要な高さ及び容積を有している前記タンク
本体の短辺を成す一側壁の上部に前述のように汚水流出
口１１として配管が水平方向に導出するように設けられ
ている。尚、この汚水流出口１１にはパッキン１１ａが
設けられている。

【００２３】前記一側壁の汚水流出口１１の下方には、
底部がタンク本体１の中央側に位置するように傾斜する
傾斜面部１２が形成されている。また、前記傾斜面部１
２に対向する側壁にも前記傾斜面部１２と対称的な形状
をなすように傾斜面部１３が形成されている。

【００２４】前記傾斜面部１２、１３は、電解槽内に汚
水の対流を発生させるように、電極ユニット列５の下部
近傍位置に形成されている。また、傾斜面部１２、１３
の頂部には、傾斜面部１２、１３に連通して各々外方向
に張り出す棚部１４、１５が形成され、この棚部１４、
１５の下面が、この電解槽を据え付ける際の固定面とし
て機能するようになっている。

【００２５】前記棚部１５の上方に位置する中蓋３に
は、汚水流入口３５が設けられており、汚水流入口３５
を介して電解槽に流入する汚水を、棚部１５により分散
させるようになっている。

【００２６】前記タンク本体１の底面における、前記２
列の電極ユニット列５間には、前記傾斜面部１２、１３
と同様の傾斜角度を備えた滑らかな山形部１６を形成
し、この山形部１６と前記傾斜面部１２、１３とで挟ま
れるスペースの中央部が電極ユニット列５の中央となる
ように構成され、この部分（すなわち電極ユニット列５
の下方）に汚泥排出口１７が設けられている。この汚泥
排出口１７は、ゴム栓１７ａにより閉塞され、またこの
汚泥排出口１７の外側面には配管継ぎ手１７ｂがボルト
１７ｃ及びナット１７ｄによりパッキン１７ｅ、１７ｆ
を介して取り付けられている。

【００２７】また、前記タンク本体１底部には、汚泥排
出口１７を囲むように散気管固定用のリブ１９が形成さ
れている（本実施の形態では、計８箇所）形成されてい
る。このリブ１９は、散気管２５を底面から少し浮かせ
た状態で固定するように、リブ１９上端部に散気管嵌め
込み用の切り欠き１９ａを設けたものである。

【００２８】タンク本体１の底面には４箇所に支持脚２
２が形成されており、この電解槽はこの支持脚２２を利
用して設置することも可能である。

【００２９】また、タンク本体１の上端縁部にはフラン
ジ部２３が形成されているとともに、端縁部の強度を向
上させるため下向きの補強リブ２４が形成されている。

【００３０】中蓋３は、電極ユニット列５の上方部に電
極ユニット５１の電源ケーブル用中継ターミナルボック
ス６や電源ケーブル６２の配線スペースを確保するなど
のために必要な高さを有し、その上面が電解槽の上面を
構成している。

【００３１】また、中蓋３の周縁下端は前記タンク本体
１の上端縁のフランジ部２３に当接するフランジ部３４
を有し、さらにこのフランジ部３４の先端が下方に折り
曲げられた折り曲げ片３４ａとして構成され、タンク本
体１の上端に被さるように形成されている。そして、中
蓋３とタンク本体１とはこのフランジ部２３、３４にお
いてビス３４ｂによりビス止め等され固定されている。

【００３２】また、前記棚部１５の上方に位置する中蓋
３には、上面から少しくぼませた小スペースの平面部３
０を形成し、該平面部３０に汚水流入口３５が取り付け
られている。前記汚水流入口３５の高さ位置は、中蓋３
の凹部３３上面よりも低くなっており、汚水流入口３５
と中蓋３との接合面から汚水が漏れた場合でも、汚水が
凹部３３内に侵入するのを防止し、凹部３３内に配設さ
れている中継ターミナルボックス６（電装部）の浸水に
よるショート等を防止できるようになっている。

【００３３】前記汚水流入口３５は、下方に取り付け用
フランジを備えたフランジ付き配管３５ａ、このフラン
ジ付き配管３５ａに接続される直管３５ｂ、この直管３
５ｂに対し回転自在に取り付けられた９０度エルボ管３
５ｃからなり、この９０度エルボ管３５ｃに対し、電解
槽に流入する前に処理を行う処理装置からの汚水を供給
する連絡配管３５ｄが取り付けられている。

【００３４】また、中蓋３の汚水流入口３５から、この
汚水流入口３５に対向する側壁側にかけての部分には、
電解槽の長辺と直交する方向を長辺とする平面形状が略
長方形の凹部３３が２つ形成されている。この凹部３３
の深さは中蓋３の周縁部よりも下方で、且つタンク本体
１内の汚水面よりやや上方となる位置に設定されてい
る。そして、この凹部３３底面に、電極ユニット挿入用
開口部３２が形成されている。

【００３５】また、前記電極ユニット挿入用開口部３２
の一側部には、前記開口部３２位置よりも高く棚状に形
成され、前記電極ユニット５１を電源に接続するための
中継ターミナルボックス６を配置する取付部３３ａが形
成されている。

【００３６】前記電極ユニット５１は、長方形の鉄製の
平板電極（電極板５１ａ）２枚一組とした電極であり、
これら２枚の電極板５１ａは上部のホルダー５１ｂによ
り所定の間隔に保持されたものである。このホルダー５
１ｂの上面には電源ケーブル６２を接続するための端子
５１ｃが設けられ、ホルダー５１ｂ内にてこの端子５１
ｃと電極板５１ａとが結線されている。

【００３７】前記ホルダー５１ｂは電極板５１ａの幅
（長手方向の寸法）よりも大きな幅を有し、前記電極板
５１ａより大きな幅の両端部には、中蓋３の電極ユニッ
ト挿入用開口部３２の周辺に配置されたピン３６と係合
するピン穴５１ｅが１個ずつ設けられている。このピン
穴５１ａは、下方がピン３６の挿入が容易なように大径
部とするとともに、上方部は固定位置の正確度を高める
ために小径部とされている。また、ホルダー５１ｂの上
面部には取っ手５１ｄが設けられている。

【００３８】隣接する電極ユニット５１の間にはセパレ
ータ５２が取り付けられている。前記セパレータ５２
は、絶縁材料であるプラスチックからなるものであっ
て、平板部５２ａの大きさは電極板５１ａの大きさに略
等しく、その上部を電極のホルダーと同様に幅広の支持
部５２ｂとして、両側に、中蓋３の電極ユニット挿入用
開口部３２の周辺に配置されたピン３６'または中蓋３
に取り付けられているボルト３８と係合する穴５２ｃが
１個ずつ設けられると共に、支持部５２ｂの上面部には
取っ手５２ｄが設けられている。

【００３９】また、ピン３６'とボルト３８とは交互に
配置されている。また、汚泥排出口１７の上に位置する
セパレータ５２の下部には汚泥排出口１７を閉塞するゴ
ム栓１７ａが鎖５５を介して接続されている。

【００４０】前記セパレータ５２と電極ユニット５１と
をタンク本体１に装着する際には、まずセパレータ５２
を、その支持部５２ｂの穴５２ｃを各々ピン３６'また
はボルト３８に係合させながら挿入する。ついで、電極
ユニット５１を、そのホルダー５１ｂのピン穴５１ｅを
ピン３６に係合させながら挿入する。この時、電極ユニ
ット５１のホルダー５１ｂがセパレータ５２の支持部５
２ｂの上に載る形となる。

【００４１】次に、断面略Ｌ字状の固定板５３をボルト
３８に係合させながら、電極ユニット５１のホルダー５
１ｂ上に載置し、サービスナット３９をボルト３８に締
め付け、最終的に固定する。尚、５３ａは、固定板５３
に取り付けられている緩衝材兼絶縁材である。

【００４２】これにより、汚水流入口３５側と汚水流出
口１１側とを結ぶ線と、電極板５１ａの長手方向が一
致、すなわち平行となり、この電極板５１ａの長手方向
に直交する方向に電極ユニット５１とセパレータ５２と
が交互に配列され、各８個の電極ユニット５１と７個の
セパレータ５２とを配列した電極ユニット列５がそれぞ
れ２列形成される。尚、この電極ユニット列５の中央ラ
インは、前述の汚泥排出口１７の中心を通るように構成
されている。

【００４３】前記凹部３３に形成された取付部３３ａに
は、４個の中継端子を有する中継ターミナルボックス６
が、長手方向が電極ユニット列５の列方向となるように
２個配設されている。したがって、４個の中継端子６１
の配列方向と電極ユニット列５の列方向とが一致してい
る。

【００４４】前記中継端子６１と電極ユニット５１と
は、電源ケーブル６２にて接続されているとともに、電
源と中継端子６１とは電源ケーブル６３にて接続されて
いる。

【００４５】前記各電極ユニット列５の下方部には、各
々２本の散気管２５が一組の散気装置として配設されて
いる。散気管２５には、ブロワー８０から送風される空
気を汚水内に供給するための散気孔が形成されるととも
に、２本の散気管２５の先端は連絡管２８により連通し
ている。前記散気管２５の他端はタンク本体１の中央側
に位置する連絡配管２６と該連結配管２６より外側に位
置する連絡配管２７に連結される。

【００４６】前記連結配管２６及び連絡配管２７は、電
解槽の長辺を成す側壁に沿って立ち上がり、中蓋３の上
端部の切り欠き３７からタンク本体１外に導出してい
る。タンク本体１外に導出した連結配管２６には連絡配
管８１を介してブロワー８０に接続され、タンク本体１
外に導出した連結配管２７には栓２９が取り付けられて
いる。

【００４７】前記中蓋３において、底面に電極ユニット
挿入用開口部３２を備えた凹部３３は、上蓋４によりカ
バーされ、ビス４１にて中蓋３に固定されるようになっ
ている。この上蓋４は、人が電極ユニット５１の端子５
１ｃに不用意に触れて感電しないように保護するもので
あり、通常使用時には閉塞されており、電極ユニット５
１の交換時に開放される。また、前記上蓋４上面には２
個の取っ手４２が形成されている。

【００４８】７０は前記中蓋３に形成された凹部からな
るセンサー取付部で、前記二つの凹部３３の隣接すると
共に、タンク本体１側壁に隣接する位置２箇所に形成さ
れている。前記２個のセンサー取付部７０のいずれか一
方において、上蓋４との間に、上蓋４の開閉により作動
する蓋スイッチ７１と、ブロワー８０の吐出側圧力の変
動により作動する圧力スイッチ７５とを収納したセンサ
ーユニット７が２セット設置されている。このセンサー
ユニット７について、図８及び図９を用いて説明する。
図８はこのセンサーユニット７の拡大図であり、図９は
電極ユニットの制御回路である。なお、簡略化のため、
図９には一つの電極ユニット列５のみが示されている
が、実際にはもう一つの電極ユニット列も同様に接続さ
れる。

【００４９】図８に示すように、蓋スイッチ７１は、ス
イッチボックス７９の内部に取り付けられたスイッチ本
体７２と上蓋４の内部に取り付けられたマグネット７３
とから構成されており、上蓋３が閉じられているときは
マグネット７３の作用によりスイッチ本体７２内のリー
ドスイッチがＯＮとなり、上蓋４が開放されたときに
は、マグネット７３がスイッチ本体７２に作用しなくな
ることにより、スイッチ本体７２内のリードスイッチが
ＯＦＦとなるように設計されている。尚、この蓋スイッ
チ７１は二つの上蓋４それぞれの開閉を検知するよう
に、２つの上蓋４の角部に対応して２個取り付けられて
いる。

【００５０】一方、圧力スイッチ７５は、散気管２５の
空気噴出口が目詰まりを起こし、ブロワー８０の吐出側
の圧力が異常に上昇し、汚水中に空気が供給されないよ
うな場合、あるいはブロワー８０としてダイヤフラム式
のものを使用しているような場合であってブロワー８０
を構成するダイヤフラムが破損したような場合、つま
り、ブロワー８０吐出側の圧力が異常に低く汚水中に空
気が供給されないような場合を異常圧力として検出す
る。尚、図８において、７６、７７はブロワー８０の吐
出側圧力を圧力スイッチ７５に導入するための配管であ
る。７８は制御回路用電線である。

【００５１】図９に示すように、１列の電極ユニット列
５に配列された８個の電極ユニット５１は、中継端子６
１を介し、更に制御盤８を経由して電源９に接続されて
いる。そして、制御盤８には２つの蓋スイッチ７１及び
二つの圧力スイッチ７５のＯＮ、ＯＦＦ情報が入力され
ている。いずれか一方の蓋スイッチ７１により上蓋４の
開放が検知されたとき、あるいはいずれか一方の圧力ス
イッチ７５の作動により散気管２５から空気が正常に供
給されていないことが検知されたときに、電極ユニット
５１の電源ラインをＯＦＦするように構成されている。

【００５２】次に、前記電極板５１ａの交換時期を検出
するための電解電圧を設定する電圧設定装置について以
下に詳述する。

【００５３】図１０及び図１１に示す電圧設定装置８２
は、前記電解槽が配設される位置近傍の壁面等に装着さ
れる。

【００５４】前記電圧設定装置８２は、電極ユニット５
１に直流の定電流を供給する定電流電源部８３と、前記
電極ユニット５１に電流が供給されていることを表示す
る電源ランプ８４、前記電極ユニット５１の電極板５１
ａ間の電解電圧を検出する電圧検出部８５と、該電圧検
出部８５の出力電圧を表示する電圧表示部８６と、前記
電圧検出部８５が検出する１６個の電極ユニット５１の
電極板５１ａ間の電圧の内、最大の電圧値を検出する最
大電圧検出部８７と、該最大電圧検出部８７の出力が基
準電圧を超えた際に点灯する警報ランプ８８と、前記基
準電圧を設定する後述の電圧設定スイッチ８９と、前記
電圧表示部８６に表示される出力電圧を、前記電極ユニ
ット５１毎に切換える電圧表示切換スイッチ９０とから
構成されている。

【００５５】前記電圧表示切換スイッチ９０を操作する
毎に、電圧表示部８６に表示される電圧が、電極ユニッ
ト５１単位で順送りで切り換るようになっている。８９
は電極板５１ａの交換時期となる基準電圧を設定する電
圧設定スイッチで、表示パネルの表示９１を見ながら電
圧設定スイッチ８９を回し、電圧設定スイッチ８９の目
印９２を任意の位置に合わせると、前記目印９２に対応
する位置の数字に対応して基準電圧が設定されるように
なっている。例えば、図10においては、基準電圧は２５
Ｖに設定されている。

【００５６】電極板５１ａに定電流を供給すると、電極
板５１ａの消耗に伴って電極間電圧が上昇し、電圧設定
スイッチ８９で設定された基準電圧まで上昇すると、警
報ランプ８８により電極板５１ａの交換時期を知ること
ができる。従って、上蓋４を開いて電極板５１ａを確認
する必要がない。

【００５７】図１２に示すように、同じ電極に同じ電解
電流を供給しても、電解槽に流入する汚水の電気伝導度
により電極間電圧は異なる。

【００５８】電極板５１ａの交換時期となった時から、
メンテナンス会社に連絡して電極版５１ａを交換するま
での間、リン除去性能を維持するためには、電極板５１
ａの重量が所定量（本実施の場合は約９０％）減少した
時に、電極板５１ａの交換報知を行うようにするのが好
ましい。

【００５９】図１２に示すように、例えば、汚水の電気
伝導度が４００μｓ/ｃｍの場合であれば、電極板５１
ａの交換時期を検出する電圧を２４Ｖに設定すれば、使
用を開始してから約３ヶ月で電極板５１ａの重量は約９
０％減少して報知を行う。

【００６０】しかしながら、上記のように設定された電
解槽に、電気伝導度が6００μｓ/ｃｍの汚水が流入した
場合には、使用を開始してから約３ヶ月が過ぎても電極
間電圧は１５Ｖとなり、電極間電圧は２４Ｖまで上昇し
ないため、この時点での電極交換の報知を行うことがで
きない。

【００６１】さらに、電解槽の使用を続けると、残りの
電極板５１ａが消耗して、急激に電極間電圧が上昇し
て、電極間電圧が２４Ｖに達し、電極交換の報知を行う
が、この時点では電極板５１ａの残りはわずかになって
おり、電極板５１ａを交換するまでの間、電極板５１ａ
からほとんどイオンを溶出させることができず、リン除
去性能が著しく低下する問題が生じる。

【００６２】本実施の形態においては、電極板５１ａの
交換が必要となる電圧を設定できる電圧設定スイッチ８
９を設けているため、電解槽に流入する汚水の電気伝導
度に応じて電極の交換が必要となる電圧を、電圧設定ス
イッチ８９を回すことにより設定できるようになってお
り、電極板５１ａから鉄イオンが溶出しない状態が続
き、リンを除去できない状態になるのを防止することが
できる。

【００６３】具体的な設定方法は、電解槽設置時、設置
業者等が、電極ユニット５１の結線忘れの確認を兼ねて
１６個ある電極ユニット５１全てについての電極間電圧
を電圧表示部８６で確認し、電極の交換が必要となる電
圧を、各電極ユニット５１のばらつきを考慮して、１６
個の電極ユニット５１全ての電圧の平均値か、あるい
は、特定の電極ユニット５１に集中して汚水が流れ、電
極板５１ａの消耗が激しくなる場合を考慮して、１６個
の内一番高く表示された電圧値に対して、電極板５１ａ
の大きさ、電極板５１ａ間の距離等による条件に応じて
実験等から求められたデータに基づき初期値の数倍の値
（本実施の形態においては１．５倍）になるように電圧
設定スイッチ８９により設定すれば、汚水の電気伝導度
に応じて電極板５１ａの交換が必要となる時期になれ
ば、電極板５１ａ交換の報知が行える。

【００６４】また、本実施の形態においては、１６個の
電極ユニット５１を備えているが、各電極ユニット５１
は電気的に直列に接続されており、各電極ユニット５１
には同じ電流が供給されるようになっている。電極板５
１ａから溶出する鉄イオン量は、電極板５１ａに供給さ
れた電流に比例するため、電解による各電極ユニット５
１の電極板５１ａの消耗度合いには殆ど差が生じない。

【００６５】従って、１６個の電極ユニット５１の内、
少なくとも１個の電極ユニット５１の電極間電圧が電圧
設定スイッチ８９により設定された電圧まで上昇した際
に、警報ランプ８８により報知するようにすれば、電解
電圧のばらつきによって、電極板５１ａの交換を必要と
する時に報知することができなくなる不都合を解消する
ことができると共に、電極板５１ａの交換作業を一度に
行うことができメンテナンスの作業性が向上する。

【００６６】尚、電極板５１ａの交換が必要となる電圧
を、電解槽設置時の電極間電圧に基づいて設定するよう
にしたが、電解槽に流入する汚水の電気伝導度は、水を
使用する状態が著しく変化しない限り、各事業所におい
て略一定となるため、電解槽に流入する汚水の電気伝導
度を測定し、図１2に示すように、予め蓄積されたデー
タ、「電気伝導度に対する期間―電圧曲線」等により電
極板５１ａの交換が必要となる基準電圧を求め、電圧設
定スイッチ８９により電極板５１ａの交換が必要となる
電圧に設定する方法でもよい。

【００６７】また、家庭用においては、合併浄化槽と電
解槽を組み合わせた構成が考えられる。合併浄化槽に流
入する生活排水の電気伝導度は、各家庭において時間帯
により異なるが、合併浄化槽内においては略一定とな
り、事業所の場合と同様に、電解槽に流入する汚水の電
気伝導度は略一定となる。従って、家庭用においても、
上記と同様な構成により基準電圧を設定してもよい。

【００６８】上記のように構成された電解槽は、例えば
図１３に示されるように、事業場用排水処理システムと
して利用される。

【００６９】以下に事業場用排水処理システムに利用さ
れる電解槽について説明する。

【００７０】事業場から排水される汚水は、まず、活性
汚泥槽ＡにてＢＯＤ成分が微生物により分解され、活性
汚泥槽Ａ内の汚水が中間流量調整槽Ｂを介して一定量の
汚水として電解槽Ｃに導入される。このとき汚水は、電
解槽Ｃの上部に形成した汚水流入口３５からタンク本体
１の棚部１５に落下して分散され、ほぼ均一な流れとな
って電極ユニット５１間を通して汚水流出口１１側へ流
れる。

【００７１】特に本実施の形態では、電極ユニット列５
を汚水の流れる方向に対し略直交する方向に２列とし、
槽の幅方向の寸法を小さくしているので、槽の幅方向端
部で汚水がよどむことが防止される。従って、槽端部の
電極ユニットから溶出するイオンによるリン捕捉効率が
低下してリン除去効率が低下するのを防止することがで
きる。

【００７２】このとき電極ユニット５１の電解作用によ
り電極ユニット５１の陽極から２価の鉄イオンが溶出さ
れ、陰極からは水素ガスが発生する。一方、散気管２５
からのばっ気により２価の鉄イオンは３価の鉄イオンに
酸化される。また、この散気管２５から噴出される空気
により水素ガス濃度が希釈され、爆発の危険が回避され
ている。

【００７３】３価の鉄イオンは、汚水中のオルトリン酸
と反応し、難溶性のリン化合物に生成される。このリン
化合物を含む汚泥は、散気管２５からのばっ気により積
極的に電解槽Ｃ内を浮遊し、汚水流出口１１から次の工
程である凝集沈殿槽Ｄに汚泥を排出させる。そして、こ
の凝集沈殿槽Ｄでリン化合物を含む浮遊物を沈殿除去す
る。

【００７４】また、電解槽Ｃ内に汚水が導入されると、
散気管２５からタンク本体１の底面に向けて空気が噴出
され、泡状の気泡が上方に立ち上るとともにタンク本体
１の汚水流入側及び汚水流出側の側壁に設けられた傾斜
面部１２、１３及び電極ユニット列５の中間となるタン
ク本体１の底面中央部に山形部１６の傾斜形状が電極ユ
ニット列５の下部近傍に形成されていることにより、汚
水は散気管２５周囲からタンク本体１の底部に向けて引
き込まれ、汚水が電解槽Ｃ内で効果的に対流を起こし、
浮遊物の排出がスムーズに行われる。

【００７５】また、電極板の長手方向が、汚水流入口３
５と汚水流出口１１とを結ぶ線と平行（本実施の形態で
は槽の長手方向と同一）とされていること、つまり、汚
水が電極板の板状表面に沿って流れるとともに前記槽内
で発生する対流も電極板の板状表面に沿って流れること
により、効率よくリン化合物を浮遊させることができ
る。

【００７６】上記のように、前記電解槽Ｃは汚泥を電解
槽内に溜め込まないので、通常、電解槽Ｃ内の汚泥の排
出は特別に行う必要がなく、電極ユニット５１を交換す
る時にあわせて行う程度で済ますことができる。

【００７７】尚、本実施の形態においては、陽極、陰極
いずれも鉄製とされ、一方の電極のみが消耗するのを避
けると共に、陽極の不動体化を避けるため、定期的に極
性転換が行われる。また、隣接する電極ユニット５１間
には絶縁性を有するセパレータ５２が配置されているた
め、隣接する電極ユニット５１間で電解が生じることを
防止でき、各電極板５１ａの消耗は略均一化される。仮
にセパレータ５２がない場合には、最外側以外の電極板
５１ａは両面で電解作用が行われ、最外側の電極板５１
ａに比べて約２倍の速さで溶けていくことになり、電極
板５１ａの消耗の均一化を図ることができなくなる。

【００７８】以上のように動作する電解槽Ｃにおいて、
電極ユニット５１の交換時には、先ず上蓋４を開放し、
中継ターミナルボックス６の中継端子６１に接続されて
いる電源ケーブル６２を取り外し、また、電極ユニット
５１及びセパレータ５２を固定している固定板５３を取
り外す。

【００７９】この場合において、中継ターミナルボック
ス６の中継端子６１と電極ユニット５１とは、隣接し且
つ１対１対応で接続されているため、電源ケーブル６２
の配線を短くし且つ整然とすることができ、電極ユニッ
ト５１の結線忘れを容易に識別できるようになってい
る。

【００８０】尚、電極ユニット５１は上蓋４が開放され
ると上蓋４に埋め込まれていたマグネット７３がスイッ
チ本体７２内のスイッチ部に作用しなくなり、両電極ユ
ニット列５の電源回路がＯＦＦされるので、作業者が誤
って感電するというようなことがなく、安全性を確保で
きる。

【００８１】また、セパレータ５２の下部が鎖５５を介
してゴム栓１７ａに接続されているため、電極ユニット
５１を交換するときに、セパレータ５２を取り外すと同
時にゴム栓１７ａを引き抜くことができる。

【００８２】電極ユニット５１の作動中に、ブロワー８
０の系統に異常が発生してばっ気が正常に行われなくな
った場合に、そのまま運転が継続されると電解反応が引
き続きほぼ正常に継続されることにより、陰極から発生
する水素ガス濃度が上昇して爆発の危険が生じたり、槽
内の汚水の対流、ばっ気による電極表面部の洗浄を行う
ことができなくなるため、汚泥の排出が困難となり、電
極板５１ａ間に汚泥が付着し、電極板５１ａ間が汚泥を
介して連通してショートするなどのリスクも発生する
が、本実施の形態においては、圧力スイッチ７５により
散気装置の異常を検出した場合には電極ユニット列５の
電源が切断されるので、このような危険を回避すること
ができる。

【００８３】以上のごとく、本実施の形態の電解槽は、
電極が交換時期となる電圧を設定できる電圧設定スイッ
チ８９を設け、電解槽に流入する汚水の電気伝導度に応
じて電極が交換時期となる電圧を設定できるようになっ
ており、電極から鉄イオンが溶出しない状態となり、リ
ン酸イオンの除去を行うことができなくなるのを防止す
ることができる。

【００８４】尚、本実施の形態においては、電極板５１
ａの交換の目安となる基準電圧を電圧設定スイッチ８９
により設定する構成にしたが、図１４及び図１５に示す
電圧設定装置９３のように、電解槽設置時、前記電圧検
出部が検出する電極間電圧に基づいて制御部が電極板５
１ａの交換が必要となる電圧を自動電圧設定スイッチ９
４を押すことにより、自動的に基準電圧を設定する構成
にしてもよい。上述した実施形態と同一部については同
一符号を付しており、同一符号に関する説明は省略す
る。

【００８５】電解槽設置時、すなわち、電極ユニット５
１への通電開始時、自動設定電圧スイッチ９４を押すこ
とにより、電極板５１ａの大きさ、電極板５１ａ間の距
離等による条件に応じて実験等から蓄積されたデータに
基づき、電圧検出部８５が検出する電極間電圧の数倍の
値（本実施の形態においては１．５倍）になるように、
制御部９５が電極板５１ａの交換時期となる基準電圧を
自動的に設定し、前記電圧表示部８６に表示できるよう
になっている。また、自動電圧設定スイッチ９４により
自動的に設定された基準電圧値は制御部９５に記憶され
る。

【００８６】９６は表示切換スイッチで、前記電圧表示
部８６に表示される表示を、前記電圧検出部８５で検出
された電圧値と、自動電圧設定スイッチ９４により設定
された電圧値とを切換えるものであり、表示切換スイッ
チ９６を押す毎に、表示が切換るようになっている。

【００８７】また、汚水中の電気伝導度を検出する電気
伝導度測定センサ、例えば、堀場製作所製のフィールド
用導電率計（ＥＳ−１０）等を電解槽内に設け、前記電
気伝導度測定センサが検出する汚水の電気伝導度によ
り、電極板５１ａ間の距離等による条件に応じて実験等
から蓄積されたデータに基づき、制御部９４が電極板５
１ａの交換時期となる電圧を自動的に設定する構成にし
ても同様の作用効果を奏する。

【００８８】さらに、本実施の形態では、電極板51ａに
鉄材を用いたが、アルミニウムからなる電極板を用いて
も同様の作用効果を奏する。

【００８９】また、本実施の形態においては、基準電圧
を、電極板５１ａが重量で約９０％減少した際の電圧値
に設定したが、これに限定されるものではなく、電極板
５１ａが任意の重量まで減少した時点での電圧値を、基
準電圧に設定してもよい。

【００９０】

【発明の効果】本発明の請求項１によると、電極の交換
時期となる所定電圧を設定する電圧設定手段を設けるこ
とにより、汚水の電気伝導度による電解時の電圧のばら
つきによって、電極の交換を必要とする時に報知するこ
とができなくなる不都合を解消することができる等の効
果を奏する。

【００９１】本発明の請求項２によると、汚水の電気伝
導度に基づいて、電極の交換時期となる電圧を設定する
電圧設定手段を設けることにより、汚水の電気伝導度に
よる電解時の電圧のばらつきによって、電極の交換を必
要とする時に報知することができなくなる不都合を解消
することができる等の効果を奏する。

【００９２】本発明の請求項３によると、電極に定電流
を供給した際の電極間電圧に基づいて、電極の交換時期
となる電圧を設定する電圧設定手段を設けることによ
り、汚水の電気伝導度による電解時の電圧のばらつきに
よって、電極の交換を必要とする時に報知することがで
きなくなる不都合を解消することができる等の効果を奏
する。

【００９３】本発明の請求項４によると、複数の電極の
内、少なくとも一対の電極が電圧設定手段により設定さ
れた電圧を検知した際、電極交換を報知するため、汚水
の電気伝導度による電解時の電圧のばらつきによって、
電極の交換を必要とする時に報知することができなくな
る不都合を解消することができると共に、複数の電極交
換を一度に行うことができ、メンテナンス作業性が向上
する等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る電解槽の平面図で
ある。

【図２】同電解槽の上蓋を取り外した状態における平面
図である。

【図３】同電解槽の上蓋及び電極ユニットを取り外した
状態における平面図である。

【図４】同図１におけるＩＶ−ＩＶ断面図であり、汚水
流出口の電極ユニット列はセパレータが見える状態と
し、汚水流入口側の電極ユニット列は電極ユニットの側
面が見える状態で示している。

【図５】同図２におけるＶ−Ｖ断面図である。

【図６】同図５におけるＡ部拡大図である。

【図７】同電解槽の汚泥排出口部分の拡大図である。

【図８】同電解槽のセンサーユニットの拡大図である。

【図９】同電解槽の電極ユニットの制御回路図である。

【図１０】同電圧設定装置の外観図である。

【図１１】同電圧設定装置の回路図である。

【図１２】同汚水の電気伝導度に対する使用期間と電解
電圧との関係を表す図である。

【図１３】同電解槽を事業場用排水処理に応用する場合
のシステム例である。

【図１４】本発明の他の実施形態の電圧設定装置の外観
図である。

【図１５】本発明の他の実施形態の電圧設定装置の回路
図である。

【符号の説明】

１ タンク本体（処理槽） ３２ 電極ユニット挿入用開口（開口部） ３３ 凹部（収納部） ３５ 汚水流入口 ５１ａ 電極板（電極） ８５ 電圧検出部 ８８ 警報ランプ（報知部） ８９ 電圧設定スイッチ（電圧設定手段）

───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 奥見 敏喜 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） 4D061 DA08 DB11 DB19 DC13 EA06 EB01 EB04 EB27 EB28 EB37 EB38 EB39 GA06 GA14 GB11 GC12 GC14

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚水が流入する処理槽と、該処理槽内に
   配設され、鉄材またはアルミニウムからなる少なくとも
   一対の電極と、該電極に定電流を供給する電源と、前記
   電極間の電圧を検出する電圧検出部と、該電圧検出部が
   所定電圧を検出した際に報知する報知部と、前記所定電
   圧を設定する電圧設定手段とを備えたことを特徴とする
   汚水処理用電解装置。
2. 【請求項２】 汚水が流入する処理槽と、該処理槽内に
   配設され、鉄材またはアルミニウムからなる少なくとも
   一対の電極と、該電極に定電流を供給する電源と、前記
   電極間の電圧を検出する電圧検出部と、該電圧検出部が
   所定電圧を検出した際に報知する報知部と、前記処理槽
   に流入する汚水の電気伝導度を検出するセンサと、該セ
   ンサの出力に基づいて前記所定電圧を設定する制御部と
   を備えたことを特徴とする汚水処理用電解装置。
3. 【請求項３】 汚水が流入する処理槽と、該処理槽内に
   配設され、鉄材またはアルミニウムからなる少なくとも
   一対の電極と、該電極に定電流を供給する電源と、前記
   電極間の電圧を検出する電圧検出部と、該電圧検出部が
   所定電圧を検出した際に報知する報知部と、前記電圧検
   出部が検出する初期の電圧値に基づいて前記所定電圧を
   設定する制御部とを備えたことを特徴とする汚水処理用
   電解装置。
4. 【請求項４】 前記電極と電圧検出部を複数設け、少な
   くとも一つの電圧検出部が、前記所定電圧を検知した際
   に報知する報知部を備えたことを特徴とする請求項１乃
   至請求項３記載の汚水処理装置用電解槽。