【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オゾンの持つ強力な酸化作用を利用して、有機排水の脱色、脱臭、有機物除去を行うオゾン利用地下型水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オゾンを利用した水処理装置においては、酸化作用を有効に働かせるには、オゾンを如何に長時間、水中に滞留させるかが問題である。オゾンの滞留時間が短いと、オゾンが多量に必要であり、オゾン発生装置が大型になる。また、有効に利用されない未反応のオゾンが大気中に排出されると有害となるため、活性炭等の廃オゾン処理設備が必要となる。ちなみに、オゾンの大気への排出規制は、労働衛生上の許容濃度が０．１ｐｐｍ（日本産業衛生協会）である。
【０００３】
従来は、密閉タンク内を高圧状態にしてオゾンを水中に溶存させ、処理槽とこのタンクの間で水を循環させる方法がよく用いられている。
例えば、特開平１０−３４１７４号公報（特許文献１）には、頭頂部から被処理水とオゾン化ガスを導入し、被処理水とオゾン化ガスとの気液混合下降流中で被処理水中に溶解させる下降溶解管と、その溶解管で接続され、上昇流中で溶解オゾンにより水処理を行う上昇反応管を有するＵチューブ型オゾン処理装置において、下降溶解管の頭頂部のオゾン化ガスの導入口にディフューザを取り付け、オゾン化ガスをディフューザを通過させて被処理水中に吹き出すようにしたオゾン処理装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３４１７４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特許文献１に記載されたオゾン処理装置では、下降溶解管の管端を上昇反応管の底部に位置させて送水ポンプの水圧によりオゾンを吹き出させるようにしているため、高圧状態で廃水をタンクに送るポンプが必要であり、ポンプ駆動のための電力コストが高くなるという欠点がある。
【０００６】
そこで本発明は、ポンプの負担が軽減でき、小型のポンプを使用できるとともにポンプ駆動のための電力コストも抑えることのできるオゾン利用地下型水処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明のオゾン利用地下型水処理装置は、その上部が地表近くに位置するように地下に設置される水処理槽と、地表に設置されてオゾンを混送する水ポンプと、前記水処理槽の底部近くに管端が位置するように設置される前記水ポンプの吸引管および吐出管とを備え、前記吸引管の吸引口を前記吐出管の吐出口より下部に設けたことを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、水処理槽を地下に設置することで、深さが深くても危険が少なく、メンテナンスも容易となるほか、吐出口での水圧を高くすることができるため、水処理槽内を高圧にしたと同じ作用が得られる。また、オゾンを混送する水ポンプの吸引管および吐出管の管端を水処理槽の底部まで設置することにより、深い水処理槽でも、水ポンプの水頭はほとんど必要がなく、そのためポンプの出力の小さいものでもよく、またポンプ駆動のための電力コストを低く抑えることができる。また、ポンプの吸引管の吸引口を吐出管の吐出口より下部に設けることにより、吸引管にオゾンが混入するのが防止される。
【０００９】
また、前記吐出管の吐出口から水面までの気泡上昇時間をオゾン反応時間以上となるような深度に設置することにより、オゾンが気泡として上昇する間に酸化反応が完了し、オゾンの有効利用ができるとともに、オゾン発生装置を小型にできる。また、廃オゾンの処理も不要となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１は本発明の実施の形態を示す断面図である。
【００１１】
図中、１は地下に設置された水処理槽、２は地表に設置された水ポンプ、３はオゾン発生器、４は水処理槽１の底部の水を吸い上げる吸引管、５は吸引管４で吸い上げられた水とオゾン発生器３で生成されたオゾンとを混合して水処理槽１内の底部に圧送する吐出管である。吸引管４の吸引口４ａは吐出管５の吐出口５ａよりも深い位置となるように設置されている。
【００１２】
水処理槽１の深さは、吐出管の吐出口５ａから水面までの気泡上昇時間がオゾン反応時間以上となるような深度になるように設定されている。例えば気泡の上昇時間が１００ｍｍ／秒であり、オゾンがすべて反応する時間を５分とすれば、１００×５×６０＝３００００ｍｍ＝３０ｍとなるような深さである。
【００１３】
次に、本実施の形態による作用について説明する。
水処理槽１内に有機排水等を供給し、水ポンプ２、オゾン発生器３を運転すると、水処理槽１内の底部の廃水が吸引管４から吸引される。その吸引管４から吸引された廃水は、水ポンプ２においてオゾン発生器３で生成されたオゾンと混合され、吐出管５の吐出口５ａから水処理槽１内に排出される。吐出口５ａから水処理槽１内に吐出されたオゾンは、気泡となって水処理槽１の底部から浮上する。その途中で廃水中の有機物と反応し、オゾンの作用である脱色、脱臭、有機物分解を行う。オゾンの気泡は、水処理槽１の水面近くになると反応が終了し、そのまま大気中に放散しても無害化されている。
【００１４】
水処理槽１内の廃水は、吸引管４、水ポンプ２、吐出管５により循環するので、繰り返しオゾンと接触することにより、水処理が促進される。
【００１５】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、次の効果を奏する。
（１）水処理槽を地下に設置することで、深さが深くても危険が少なく、メンテナンスも容易となるほか、吐出口での水圧を高くすることができるため、水処理槽内を高圧にしたと同じ作用が得られる。
【００１６】
（２）オゾンを混送する水ポンプの吸引管および吐出管の管端を水処理槽の底部まで設置することにより、深い水処理槽でも、水ポンプの水頭はほとんど必要がなく、そのためポンプの出力の小さいものでもよく、またポンプ駆動のための電力コストを低く抑えることができる。
【００１７】
（３）ポンプの吸引管の吸引口を吐出管の吐出口より下部に設けることにより、吸引管にオゾンが混入するのが防止される。
【００１８】
（４）吐出管の吐出口から水面までの気泡上昇時間をオゾン反応時間以上となるような深度に設置することにより、オゾンが気泡として上昇する間に酸化反応が完了し、オゾンの有効利用ができるとともに、オゾン発生装置を小型にできる。また、廃オゾンの処理も不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 水処理槽
２ 水ポンプ
３ オゾン発生器
４ 吸引管
４ａ 吸引口
５ 吐出管
５ａ 吐出口[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ozone-using underground water treatment apparatus that decolorizes, deodorizes, and removes organic matter from organic wastewater using the strong oxidizing action of ozone.
[0002]
[Prior art]
In a water treatment apparatus using ozone, how to keep ozone in water for a long time is a problem in order to effectively exert an oxidizing action. When the residence time of ozone is short, a large amount of ozone is required, and the size of the ozone generator becomes large. Further, if unreacted ozone that is not effectively used is discharged into the atmosphere, it becomes harmful, and waste ozone treatment equipment such as activated carbon is required. By the way, regarding the regulation of ozone emission into the atmosphere, the allowable concentration for occupational health is 0.1 ppm (Japan Society for Occupational Health).
[0003]
Conventionally, a method in which ozone is dissolved in water while the inside of a closed tank is in a high pressure state and water is circulated between the treatment tank and the tank is often used.
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-34174 (Patent Document 1) discloses that water to be treated and an ozonized gas are introduced from the top of the head, and the water to be treated is mixed in a gas-liquid mixed downflow of the water to be treated and the ozonized gas. In a U-tube type ozone treatment apparatus having a descending dissolving tube for dissolving in water and an ascending reaction tube connected with the dissolving tube and performing water treatment with dissolved ozone in an ascending flow, the ozonized gas at the top of the descending dissolving tube is There is disclosed an ozone treatment apparatus in which a diffuser is attached to an inlet, and an ozonized gas is blown out of the water to be treated through the diffuser.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-34174 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the ozone treatment apparatus described in Patent Document 1, since the end of the descending dissolution tube is located at the bottom of the ascending reaction tube and ozone is blown out by the water pressure of a water supply pump, the wastewater is discharged under high pressure. A pump for sending the oil to the tank is required, and there is a disadvantage that the power cost for driving the pump is increased.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide an ozone-utilizing underground water treatment apparatus that can reduce the load on the pump, can use a small-sized pump, and can reduce the power cost for driving the pump.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, an ozone-utilizing underground water treatment apparatus of the present invention includes a water treatment tank installed underground so that an upper part thereof is located near the surface of the ground, and a water treatment apparatus installed on the surface of the surface for mixing and transporting ozone. A pump, and a suction pipe and a discharge pipe of the water pump installed so that a pipe end is located near a bottom of the water treatment tank, and a suction port of the suction pipe is provided below a discharge port of the discharge pipe. It is characterized by having been provided.
[0008]
In the present invention, by installing the water treatment tank underground, there is little danger even if the depth is deep, maintenance is easy, and the water pressure at the discharge port can be increased. Has the same effect as when the pressure is increased. Also, by installing the ends of the suction pipe and discharge pipe of the water pump that mixes ozone up to the bottom of the water treatment tank, the head of the water pump is almost unnecessary even in a deep water treatment tank. The power cost for driving the pump can be kept low. Further, by providing the suction port of the suction pipe of the pump below the discharge port of the discharge pipe, entry of ozone into the suction pipe is prevented.
[0009]
Further, by setting the bubble rising time from the discharge port of the discharge pipe to the water surface at a depth that is equal to or longer than the ozone reaction time, the oxidation reaction is completed while the ozone rises as bubbles, and the effective use of ozone is reduced. And the size of the ozone generator can be reduced. Further, the treatment of waste ozone is not required.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
[0011]
In the figure, 1 is a water treatment tank installed underground, 2 is a water pump installed on the ground surface, 3 is an ozone generator, 4 is a suction pipe for sucking water at the bottom of the water treatment tank 1, and 5 is a suction pipe 4. A discharge pipe that mixes the water sucked up in step 1 with the ozone generated by the ozone generator 3 and feeds the mixed water to the bottom in the water treatment tank 1. The suction port 4 a of the suction pipe 4 is installed at a position deeper than the discharge port 5 a of the discharge pipe 5.
[0012]
The depth of the water treatment tank 1 is set so that the bubble rising time from the discharge port 5a of the discharge pipe to the water surface is longer than the ozone reaction time. For example, if the rising time of the bubble is 100 mm / sec and the time for all the reaction of ozone is 5 minutes, the depth is such that 100 × 5 × 60 = 30000 mm = 30 m.
[0013]
Next, the operation according to the present embodiment will be described.
When organic wastewater or the like is supplied into the water treatment tank 1 and the water pump 2 and the ozone generator 3 are operated, wastewater at the bottom in the water treatment tank 1 is sucked from the suction pipe 4. The waste water sucked from the suction pipe 4 is mixed with ozone generated by the ozone generator 3 in the water pump 2 and discharged into the water treatment tank 1 from the discharge port 5a of the discharge pipe 5. The ozone discharged into the water treatment tank 1 from the discharge port 5a floats from the bottom of the water treatment tank 1 as bubbles. On the way, it reacts with the organic matter in the wastewater and decolorizes, deodorizes, and decomposes the organic matter, which is the action of ozone. The reaction of the ozone bubbles ends when the ozone bubbles come near the water surface of the water treatment tank 1, and the ozone bubbles are rendered harmless even if they are radiated to the atmosphere.
[0014]
Since the wastewater in the water treatment tank 1 is circulated by the suction pipe 4, the water pump 2, and the discharge pipe 5, the water treatment is promoted by repeatedly coming into contact with ozone.
[0015]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects.
(1) By installing the water treatment tank underground, there is little danger even if the depth is deep, maintenance is easy, and the water pressure at the discharge port can be increased. The same action as described above is obtained.
[0016]
(2) By installing the suction pipe and the discharge pipe end of the water pump that mixes ozone to the bottom of the water treatment tank, the head of the water pump is almost unnecessary even in a deep water treatment tank. The output may be small, and the power cost for driving the pump may be reduced.
[0017]
(3) By providing the suction port of the suction pipe of the pump below the discharge port of the discharge pipe, entry of ozone into the suction pipe is prevented.
[0018]
(4) By setting the bubble rising time from the discharge port of the discharge pipe to the water surface at a depth that is equal to or longer than the ozone reaction time, the oxidation reaction is completed while the ozone rises as bubbles, and the effective use of ozone is improved. And the size of the ozone generator can be reduced. Further, the treatment of waste ozone is not required.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water treatment tank 2 Water pump 3 Ozone generator 4 Suction pipe 4a Suction port 5 Discharge pipe 5a Discharge port
