JP2003311272A - 汚水処理装置 - Google Patents

汚水処理装置

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JP2003311272A
JP2003311272A JP2002124139A JP2002124139A JP2003311272A JP 2003311272 A JP2003311272 A JP 2003311272A JP 2002124139 A JP2002124139 A JP 2002124139A JP 2002124139 A JP2002124139 A JP 2002124139A JP 2003311272 A JP2003311272 A JP 2003311272A
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treated water
tank
sewage
settling tank
voltage
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Masahiro Iijima
正大 飯島
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Denso Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 沈殿槽2内の浮遊物質を増加させることな
く、速やかに浄化された水を放流することのできる汚水
処理装置を提供する。 【解決手段】 分解槽1から沈殿槽2へ流入する処理水
に対して超音波振動を加える超音波発振器5と、沈殿槽
2内の処理水に対して電圧を印加する電極51および電
圧印加装置52とを具備する。これにより、まず処理水
中に含まれる微生物が後流で増殖するのを防ぐため、超
音波振動によって微生物の細胞膜の破壊が行われる。次
に、その超音波振動を経て流入した沈殿槽2内の処理水
に対して電極51から電圧を印加することにより、電解
反応によってアルカリ成分が生成される。そして、先の
超音波振動によって細胞膜を破壊されて沈殿槽2内を浮
遊する微生物成分は、生成されたアルカリ成分と接触す
ることによって溶解される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、微生物によって汚
水中の有機物等を分解処理する汚水処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、内部に汚水を導入し、微生物
によって汚水中の有機物等の被分解物を分解処理する分
解槽と、この分解槽内で分解処理された後の処理水を固
液分離して浄化された水を排出する沈殿槽とを備える汚
水処理装置がある。また、懸濁物質(SS)や菌を除去
する目的で、特開2000−93706号公報に記載の
ようにアルカリ剤として消石灰を添加する方法等があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の方法では消石灰が難溶性であるため、有機物
の分解物等が除去される反面、時間と共に消石灰の浮遊
が増加してゆき、浮遊物質は消石灰によって増えること
となる。その結果として浮遊物質を自然沈下させるのに
時間が掛かることから、上澄みを放流できるまでに時間
が掛かるという問題がある。また、添加した消石灰が溶
けずに沈殿することで、沈殿量を増加させてしまうとい
う問題もある。
【0004】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的は、沈殿槽内の浮遊物質を増加させること
なく、速やかに浄化された水を放流することのできる汚
水処理装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1ないし請求項3に記載の技術的手段を採用
する。すなわち、請求項1に記載の発明では、内部に汚
水を導入し、微生物によって汚水中の被分解物を分解処
理する分解槽(1)と、その分解槽(1)内で被分解物
を分解処理された後の処理水を固液分離し、浄化された
水を導出する沈殿槽(2)とを備える汚水浄化装置にお
いて、分解槽(1)から沈殿槽(2)へ流入する処理水
に対して超音波振動を加える超音波発生手段(5)と、
沈殿槽(2)内の処理水に対して電圧を印加する電圧印
加手段(51、52)とを具備することを特徴とする。
【0006】これにより、まず処理水中に含まれる微生
物が後流で増殖するのを防ぐため、超音波振動によって
微生物の細胞膜の破壊が行われる。次に、その超音波振
動を経て流入した沈殿槽(2)内の処理水に対して電圧
印加手段(51、52)から電圧を印加することによ
り、電解反応によってアルカリ成分が生成される。そし
て、先の超音波振動によって細胞膜を破壊されて沈殿槽
(2)内を浮遊する微生物成分は、生成されたアルカリ
成分と接触することによって溶解される。
【0007】また、生成されるアルカリ成分は消石灰と
異なって溶解性であるため、アルカリ化することによっ
て浮遊物質や沈殿物が増加することはない。よって、沈
殿槽(2)内の浮遊物質を増加させることなく、速やか
に浄化された水を放流することができる。
【0008】また、請求項2に記載の発明では、電圧印
加手段(51、52)としてアルミニウムまたはマグネ
シウムを含む金属の電極(51)を用いたことを特徴と
する。このようにアルカリ成分を発し易い金属を電極に
用いることで、電解反応によりアルカリ成分が容易に生
成される。
【0009】また、請求項3に記載の発明では、沈殿槽
(2)内部と浄化水導出口(21)との間に電解通路
(24)を形成し、その電解通路(24)内に電極(5
1)を配置したことを特徴とする。
【0010】これにより、浮遊物質の沈下を終えたう
え、確実に電解通路(24)を通過して電気分解された
水が浄化水導出口(21)から外部へ出てゆくことにな
る。また、電解通路(24)として狭く区切ることによ
り、通路内を高いアルカリ度に保つことができる。尚、
上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態
記載の具体的手段との対応関係を示す。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図1は、本発明を適用した汚水処理
装置の概略構成図である。1は樹脂製の分解槽であり、
分解槽1の側面上方側には分解槽1内に汚水を導入する
汚水導入口11が接続している。分解槽1内の底面近傍
には、細孔(図示せず)が形成された曝気管12が略水
平に配設されている。この曝気管12は分解槽2の外側
に配置された空気供給手段であるポンプ13に接続して
おり、ポンプ13の作動により分解槽1内に曝気用空気
を供給するようになっている。
【0012】2は樹脂製の沈殿槽であり、沈殿槽2の側
面上方側には、沈殿槽2内において後述する処理水の固
体分が沈殿した後の水(浄化水)を外部に導出する浄化
水導出口21が接続している。浄化水導出口21の入口
部には、濾過膜22が配設されており、浄化水導出口2
1から導出される浄化水に固体分が含まれている場合に
は、これを濾過するようになっている。沈殿槽2および
濾過膜22からなる構成が本実施形態における固液分離
手段である。
【0013】3は分解槽1内と沈殿槽2内とを連通する
樹脂製の配管である。配管3は逆U字型に形成されてお
り、分解槽1内において配管3の流入口31が下方向き
に開口するとともに、沈殿槽2内において配管3の流出
口32が下方向きに開口している。
【0014】逆U字形状の配管3の水平部分には、下面
側に金属製の(本例ではステンレス製の)貯留槽4が設
けられている。そして、貯留槽4の底面41には、本実
施形態の超音波発生手段である超音波発振器5が水の流
れ方向に並んで2つ配設されている。配管3の水平部分
の上面内側には、隔壁33が突設されており、隔壁33
の下端は、貯留槽4の内部空間の略中央に位置するよう
になっている。これによって、2つの超音波発振器5
は、貯留槽4の隔壁33より上流側の底面と隔壁33よ
り下流側の底面にそれぞれ1つ配されている。
【0015】尚、図1に示すように、配管3は、貯留槽
4の上端部と同じ高さに位置する水平部分の下面が、分
解槽1に接続する汚水導入口11より低く、かつ沈殿槽
2に接続する浄化水導出口21より高くなるように配置
されている。これにより、本実施形態の汚水処理装置内
においては、汚水導入口11→分解槽1→配管3→沈殿
槽2→浄化水導出口21の順に水が流れ、逆方向には流
れないようになっている。
【0016】次に、本発明要部の構成を説明する。沈殿
槽2には、槽内の処理水に対して電圧を印加する複数の
電極51が、処理水に浸漬させて列状に配設されてい
る。その列の両側となる電極51には、槽の外部にある
電圧印加装置52が接続されている。これら電極51お
よび電圧印加装置52からなる構成が本実施形態におけ
る電圧印加手段である。
【0017】また、沈殿槽2の内部と浄化水導出口21
との間に、電解通路24を形成し、その電解通路24内
に電極51を配置している。具体的に本実施形態では、
沈殿槽2の内側上面から隔壁23が突設されており、そ
の隔壁23の下端を沈殿槽2の底面近傍までのばすこと
で、沈殿槽2の内部を沈殿部分と、そこから浄化水導出
口21へ連通する電解通路24とに分けている。ちなみ
に、電極51にはアルミニウムまたはマグネシウムを含
む金属を用いている。
【0018】次に、上記構成に基づき汚水処理装置の作
動を説明する。汚水導入口11から分解槽1内に有機物
等を含む汚水が流入すると、分解槽1内に予め投入され
繁殖している微生物により汚水中の有機物等の被分解物
が分解処理される。この時ポンプ13を作動し、曝気管
12から分解槽1内の汚水を適度に曝気することによ
り、嫌気性の微生物および好気性の微生物によって汚水
中の有機物等の分解を良好に行なうことができる。
【0019】分解槽1内で有機物等が分解処理された処
理水は、流入口31から配管3内に流れ込み、分解槽1
内の水位が配管3の水平部の下面より高い時には、貯留
槽4内に流入する。貯留槽4内に流入した分解処理後の
処理水は、超音波発振器5が発する超音波により振動を
加えられる。このとき、処理水に含まれる分解槽1内か
ら持ち込まれた微生物は、超音波振動により細胞膜を破
壊され死滅する。
【0020】本実施形態の超音波発振器5は、20kH
z以上の超音波を連続して発生している。超音波の振動
数が20kHz未満では微生物の細胞膜を確実に破壊し
難い。また、貯留槽4内を通過する処理水は、貯留槽4
内に上方側より突設された隔壁33があるために、必ず
貯留槽4の底面41近傍を通過する。したがって、貯留
槽4内を通過する微生物には確実に20kHz以上の超
音波振動を加えることができ、確実に死滅させることが
できる。
【0021】そして、貯留槽4内を通過した処理水は、
配管3の流出口32から沈殿槽2内に流入する。沈殿槽
2内に流入した処理水は、沈殿槽2内で固体分を沈下さ
せる。固体分が沈下した後の処理水は、沈殿槽2内に上
方側より突設された隔壁23の下端をくぐって電解通路
24に流入し、電極51から電圧が印加され電気分解さ
れる。
【0022】電圧印加装置52は、一端の電極に正の高
電圧を印加(陽極)し他端の電極が負の電位(陰極)と
なる第1通電モードと、一端の電極を負の電位(陰極)
とし他端の電極に正の高電圧を印加(陽極)する第2通
電モードとを交互に極性を切り換えるように通電を行っ
ている。
【0023】電極51を3枚以上配置した場合の中間電
極においても、それぞれの電極間に、両端電極間の電位
差の略半分の電位差が生ずることで、それぞれの電極で
起こる電解反応について説明する。尚、電極51にはマ
グネシウムを含む金属を用いたものとして説明する。
【0024】各電極51の高電位側からMg2+イオンが
溶解し、化学反応から水に溶けやすいアルカリ物質が生
成されて水に混じるので、先の超音波振動によって細胞
膜を破壊されて沈殿槽2内を浮遊する微生物成分は、と
接触することによって溶解される。他方の低電位側で
は、水素イオン2H+が電子を受け取って水素ガスH2
なる反応が起きている。尚、低電位側で発生した水素ガ
スH2は、大気中に開放される。
【0025】ちなみに、両端電極の極性が反転したとき
には、アルカリ成分の生成が起こる側と、水素イオン2
+が電子を受け取って水素ガスH2になる反応が起こる
側が反転する。また、高電位に帯電した側からMg2+
オンが溶解することにより、各電極51のマグネシウム
が消耗してしまうが、本実施形態では第1通電モードと
第2通電モードとを交互に切り換えて通電を行うことに
より、各電極51の両側が交互に溶解するため均等に消
耗するようにしている。
【0026】そして、微生物成分を溶解させた後の処理
水は、浄化水として浄化水導出口21より外部に流出す
る。この時、上澄み水に若干の固体分が浮遊していたと
しても、濾過膜22により濾過され、固体分を含まない
浄化水として流出していく。
【0027】次に、本実施形態での特徴を述べる。内部
に汚水を導入し、微生物によって汚水中の被分解物を分
解処理する分解槽1と、その分解槽1内で被分解物を分
解処理された後の処理水を固液分離し、浄化された水を
導出する沈殿槽2とを備える汚水浄化装置において、分
解槽1から沈殿槽2へ流入する処理水に対して超音波振
動を加える超音波発振器5と、沈殿槽2内の処理水に対
して電圧を印加する電極51と電圧印加装置52とを具
備している。
【0028】これにより、まず処理水中に含まれる微生
物が後流で増殖するのを防ぐため、超音波振動によって
微生物の細胞膜の破壊が行われる。次に、その超音波振
動を経て流入した沈殿槽2内の処理水に対して電極51
から電圧を印加することにより、電解反応によってアル
カリ成分が生成される。そして、先の超音波振動によっ
て細胞膜を破壊されて沈殿槽2内を浮遊する微生物成分
は、生成されたアルカリ成分と接触することによって溶
解される。
【0029】また、生成されるアルカリ成分は溶解性で
あるため、アルカリ化することによって浮遊物質や沈殿
物が増加することはない。よって、沈殿槽2内の浮遊物
質を増加させることなく、速やかに浄化された水を放流
することができる。また、アルミニウムまたはマグネシ
ウムを含む金属の電極51を用いている。このようにア
ルカリ成分を発し易い金属を電極に用いることで、電解
反応によりアルカリ成分が容易に生成される。
【0030】また、沈殿槽2内部と浄化水導出口21と
の間に電解通路24を形成し、その電解通路24内に電
極51を配置している。これにより、浮遊物質の沈下を
終えたうえ、確実に電解通路24を通過して電気分解さ
れた水が浄化水導出口21から外部へ出てゆくことにな
る。また、電解通路24として狭く区切ることにより、
通路内を高いアルカリ度に保つことができる。
【0031】(他の実施形態)上述した実施形態では、
交互に極性を切り換えるように通電を行っているが、こ
れに限定されるものではなく、一定の極性で通電を行っ
ても良い。また、両端電極51に印加する電圧は、沈殿
槽2内を流れる電流が所定値となるように図示しない制
御装置等によって調整しても良い。
【0032】また、上述した実施形態では、分解後の処
理水を固液分離する固液分離手段は、沈殿槽2と濾過膜
22であったが、例えば凝集分離や浮上分離により固液
分離処理を行なうものであっても良い。また、沈殿槽あ
るいは濾過膜のいずれか片方のみを採用するものであっ
ても良い。
【0033】また、上述した実施形態では、超音波発振
器5を2つ配設したが、微生物の細胞膜が確実に破壊で
きるのであれば1つであっても良いし、3つ以上であっ
ても良い。また、配管3は樹脂材料により形成されてい
たが、ゴム材料であっても共鳴振動を防止することが可
能であるため、ゴム材料であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における汚水処理装置の概
略構成図である。
【符号の説明】
1 分解槽 2 沈殿槽 5 超音波発振器(超音波発生手段) 21 浄化水導出口 24 電解通路 51 電圧印加装置(電圧印加手段) 52 電極(電圧印加手段)
───────────────────────────────────────────────────── 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) C02F 9/00 C02F 9/00 501F 502 502E 502M 502P 502Q 503 503C 504 504A 504E Fターム(参考) 4D028 AA02 AC09 BC01 BC18 BD00 4D037 AA11 AB03 BA26 CA04 CA07 4D040 BB51 4D061 DA08 DB09 EA02 EB01 EB05 EB14 EB20 EB27 EB31 FA07 FA15

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に汚水を導入し、微生物によって前
    記汚水中の被分解物を分解処理する分解槽(1)と、 前記分解槽(1)内で前記被分解物を分解処理された後
    の処理水を固液分離し、浄化された水を導出する沈殿槽
    (2)とを備える汚水処理装置において、 前記分解槽(1)から前記沈殿槽(2)へ流入する前記
    処理水に対して超音波振動を加える超音波発生手段
    (5)と、 前記沈殿槽(2)内の処理水に対して電圧を印加する電
    圧印加手段(51、52)とを具備することを特徴とす
    る汚水浄化装置。
  2. 【請求項2】 前記電圧印加手段(51、52)として
    アルミニウムまたはマグネシウムを含む金属の電極(5
    1)を用いたことを特徴とする請求項1に記載の汚水浄
    化装置。
  3. 【請求項3】 前記沈殿槽(2)内部と浄化水導出口
    (21)との間に電解通路(24)を形成し、前記電解
    通路(24)内に前記電極(51)を配置したことを特
    徴とする請求項2に記載の汚水処理装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008119674A (ja) * 2006-11-10 2008-05-29 Aw Engineering Ltd 電解活性汚泥処理方式とその装置
CN108726817A (zh) * 2018-08-01 2018-11-02 江苏艾特克环境工程有限公司 一种污水生物脱氮除磷处理系统

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