JP2004337761A

JP2004337761A - オゾンを用いた有色排水の脱色処理方法及び装置

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Publication number: JP2004337761A
Application number: JP2003138543A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Nishimura; 善之西村; Noriaki Okubo; 典昭大久保; Takafumi Kanetani; 隆文金谷; Hideshi Fukuoka; 秀史福岡; Koichi Yoshida; 幸一吉田
Original assignee: SHINKO PLANT KENSETSU KK
Current assignee: SHINKO PLANT KENSETSU KK
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】主として畜産排水の簡便な脱色処理方法と装置を提供する。
【解決手段】本発明はオゾンを用いた有色排水の脱色方法であり、
陽極側にオゾン水を生成し陰極側にアルカリ水を生成する電解式オゾン水発生装置（６，８）を備えたオゾン処理装置（Ａ）における前記電解式オゾン水発生装置の陽極側流路（６ａ，８ａ）及び陰極側流路（６ｂ，８ｂ）に、前記有色成分を含有した被処理排水を夫々供給して前記陽極側流路（６ａ，８ａ）内で生成するオゾン水によって前記有色成分を分解してオゾン処理排水となすと共に、前記陰極側流路（６ｂ，８ｂ）内ではアルカリ排水となし、前記オゾン処理排水とアルカリ排水とを混合させてオゾンによる有色成分分解反応を促進させる様にしてなる事を特徴とする脱色処理方法である。尚、被処理排水に過酸化水素水を添加したり前記オゾン処理排水中に含まれている未溶解オゾンガスを分離して電解式オゾン水発生装置に供給する前記被処理排水中に予め混合させておく方法もある。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有色成分を含有した排水をオゾンを用いて脱色処理する方法と装置に関するものであり、特に、畜産排水の脱色に好適な脱色方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オゾンは、その強力な酸化能に由来して、殺菌，消毒，脱臭，脱色等の各種分野に適用可能な事は広く知られており、オゾン水や高濃度のオゾンガスが容易に入手可能になった事から、その用途は年々拡大の傾向にある。特に、畜産廃棄物の環境上の問題がクローズアプされてきた近年においては、家畜の糞尿処理の分野でも処理排水の脱色にオゾンを利用する事が提案されている。
【０００３】
家畜の糞尿処理にオゾンガスを適用する方法としては、基本的には、従来の糞尿処理法によって処理された後の処理排水中にオゾンガスを曝気して処理排水の脱色や脱臭を行う方法である（特許文献１〜３参照）。
【０００４】
これら従来法の基本形を図３に示している。同図において、家畜糞尿は、タンクローリー等で処理場に搬入されて原料槽５０内に投入され、コンベア等によってスクリーン５１に移送されて固形物と液体分とに分離される。固形物は、焼却或いは堆肥化原料として使用され、液体分は、曝気槽５２内に送給されて空気曝気により液体中に含有されているＢＯＤやＣＯＤの空気酸化による分解が行われる。続いて凝集沈殿槽５３に送給して適宜の凝集剤を添加し、浮遊固体成分を凝集させて固液分離機５４で固形物を除去する。上澄液である液体分（処理排水）は、未だ茶褐色に着色しているので、このままでは河川等に排出する事は許されない。
【０００５】
そこで、従来は、前記処理排水は配管Ｌ５１から配管Ｌ５２を経て逆浸透膜による膜分離槽５５に送給して膜濾過を行い、有色成分を除去して配管Ｌ５３から大気開放の処理水槽５６に送給して貯水し、紫外線による有色成分の分解を行った後に配管Ｌ５４から河川に排出したり、家畜小屋の洗浄用水等に再利用する方法がとられていた。一方、最近では、前記膜浸透槽５５に替えてオゾン処理する方法が前述の通り提案されている。
【０００６】
この方法は、前記固液分離機５４で固形分を除去された処理排水を配管Ｌ５５からオゾン曝気槽５７に送給し、該槽５７内にオゾンガスを微細な気泡状態で供給する事により、前記処理排水の有色成分をオゾンで分解して脱色するものである。オゾンガスにより脱色処理された処理排水は、処理水槽５８に送給され、配管Ｌ５７から河川に排出されたり、他の用途に使用されたりする事は前述の場合と同様である。
【０００７】
尚、後述する本発明で使用する電解式オゾン水発生装置は特許文献４に開示されており、又、オゾン水と過酸化水素水とを混合使用する事は特許文献５に開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２５２６９５号公報（図１及び特許請求の範囲参照）
【特許文献２】
特開平１１−１８８３７３号公報（図２及び特許請求の範囲参照）
【特許文献３】
特開平８−９１９７３号公報（図１及び特許請求の範囲請求項５参照）
【特許文献４】
特開平８−１３４６７７号公報（図１及び特許請求の範囲の請求項５参照）
【特許文献５】
特開平４−１８９７２７号公報（特許請求の範囲請求の範囲参照）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
係る従来のオゾンガス曝気法による脱色処理方法では、オゾンガスを極力微細な気泡として処理排水中に供給する必要があり、そのための各種気泡微細化装置が必要であるのみならず、供給されたオゾンガスの全ては処理排水と接触して活用されるのではなく、処理排水中を気泡のままで素通りして大気中に放散されるオゾンガスの量も無視できない量となる。従って、オゾンガスの使用効率は極めて低いものと成らざるを得ない点に基本的な問題がある。
【００１０】
又、オゾンガスを発生させる方法として、酸素含有気流中で無声放電による方法が一般的であり、原料ガスとして酸素ガスを使用する場合には、生成オゾンガス濃度も５〜６％と高濃度のオゾンガスが得られる利点はあるが、原料ガスとしての酸素ガスや液体酸素の補給が必要となり、装置の運転管理が煩雑になる事は避けられなかった。一方、空気を酸素源として使用する場合には、前述の酸素ガスや液体酸素の搬入は不要であるが、生成オゾンガス濃度が相対的に低くなる事は避けられず、曝気槽に多量のオゾンガスを供給する必要がある。
【００１１】
更に、オゾンガスを処理排水中に曝気しても直ちに曝気槽内の有色排水の脱色が完了する訳ではないので、該曝気槽内では一定時間以上の滞留時間が必要となり、曝気槽が大型化するか多数の曝気槽を備えるか等の滞留時間対策も必要である。
【００１２】
本発明は、係る問題点に鑑みてなされたもので、曝気槽を用いる事なく短時間で効率良く有色排水のオゾンによる脱色処理を行う事のできる処理方法と処理装置の提供を目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解決するために成されたものであって、その第１の特徴は、脱色処理すべき排水（被処理排水）を直接電解式オゾン水発生装置に供給してオゾン処理する点にあり、第２の特徴は、該電解式オゾン水発生装置の陽極側流路で生成したオゾン処理排水と陰極側流路で生成したアルカリ排水とを合流させる事によってオゾン処理排水中の溶存オゾンを活性化してオゾン処理効率を高めた点にある。
【００１４】
具体的な処理方法は、陽極側にオゾン水を生成し陰極側にアルカリ水を生成する電解式オゾン水発生装置を備えたオゾン処理装置における前記電解式オゾン水発生装置の陽極側流路及び陰極側流路に、有色成分を含有した被処理排水を夫々供給して前記陽極側流路内で生成するオゾン水によって前記有色成分を分解してオゾン処理排水となすと共に、前記陰極側流路内ではアルカリ排水となし、前記オゾン処理排水とアルカリ排水とを混合させてオゾンによる有色成分分解反応を促進させる様にしてなる事を特徴とする有色排水の脱色処理方法である。
【００１５】
前記電解式オゾン水発生装置は１基だけでも良いが２基を直列に配置したものもある。この場合には、前記オゾン処理装置は、第１電解式オゾン水発生装置と第２電解式オゾン水発生装置とを有し、前記有色成分を含有した被処理排水は、前記第１電解式オゾン水発生装置の陽極側流路と陰極側流路とに分流して供給されて第１オゾン処理排水と第１アルカリ排水として該電解式オゾン水発生装置から排出された後に合流され、該合流排水は、前記第２電解式オゾン水発生装置の陽極側流路と陰極側流路に分流して供給されて第２オゾン処理排水と第２アルカリ排水として該第２電解式オゾン水発生装置から排出された後に再度合流される様になっている。
【００１６】
尚、前記オゾン処理排水中には、未溶解のオゾンガスが気泡として含まれているので、これを有効活用するのも好ましい方法である。この場合には、前記電解式オゾン水発生装置の陽極側流路から送出されるオゾン処理排水から気液分離器にて含有オゾンガスを分離し、該オゾンガスを前記被処理排水中に供給して混合溶解させた後に、前記電解式オゾン水発生装置に供給する様にしてなるものである。
【００１７】
又、前記被処理排水中に過酸化水素水を混合させて前記電解式オゾン水発生装置に供給するのも電解式オゾン水発生装置の負荷を軽減する方策として好ましい方法であり、又、前記有色成分を含有する被処理排水としては、家畜の糞尿処理工程における固形分を除去し且つ凝集沈殿槽から排出される処理排水を用いるのが最適である。
【００１８】
又、本発明のオゾン処理装置としては、陽極側にオゾン水を生成し陰極側にアルカリ水を生成する電解式オゾン水発生装置と、該電解式オゾン水発生装置の陽極側流路及び陰極側流路に夫々前記有色成分を含有した被処理排水を供給する入口側配管と、前記陽極側流路内で生成するオゾン水によって前記有色成分を分解してオゾン処理排水として排出する陽極側出口配管と、前記陰極側流路で生成したアルカリ排水を送出する陰極側出口配管と、前記陽極側出口配管のオゾン処理排水と前記陰極側出口配管のアルカリ排水とを合流させるべく両出口配管を連結してなる合流部と、を備えたオゾン処理装置を有してなることを特徴とするものである。
【００１９】
尚、この場合にも、電解式オゾン水発生装置を２基配置する事も可能であり、具体的には、前記オゾン処理装置は、第１電解式オゾン水発生装置と第２電解式オゾン水発生装置とを有し、
前記第１電解式オゾン水発生装置は、前記有色成分を含有した被処理排水を前記陽極側流路と陰極側流路とに供給する入口配管と、前記陽極側流路の出口側に接続された第１オゾン処理排水用配管と、前記陰極側流路の出口側に接続された第１アルカリ排水用配管と、前記第１オゾン処理排水と第１アルカリ排水とを合流させる第１合流部と、を有し、
前記第２電解式オゾン水発生装置は、前記第１合流部で合流した合流排水を夫々陽極側流路と陰極側流路とに供給する入口配管と、前記陽極側流路の出口側に接続された第２オゾン処理排水用配管と、前記陰極側流路の出口側に接続された第２アルカリ水配管と、前記第２オゾン処理排水と第２アルカリ排水とを合流させる第２合流部と、を有してなるものである。
【００２０】
又、前記オゾン処理排水に含まれているオゾンガスを有効に利用するものとしては、前記第１電解式オゾン水発生装置の陽極側出口配管に接続配置され、該出口配管から送出される前記第１オゾン処理排水中に含有されているオゾンガスを分離する第１気液分離器と、前記第２電解式オゾン水発生装置の陽極側出口配管に接続配置され、該出口配管から送出される第２オゾン処理排水中に含有されているオゾンガスを分離する第２気液分離器と、該第１，第２気液分離器で分離されたオゾンガスを前記被処理排水中に混合溶解させるエジェクタと、を有するものが好ましい。
【００２１】
又、前記被処理排水中に過酸化水素水を混合させて前記電解式オゾン水発生装置に供給するのも電解式オゾン水発生装置の負荷を軽減する方策として好ましい方法である。更に、前記エジェクタでオゾンガスを混合したり、或いは前記過酸化水素水を添加する場合には、前記電解式オゾン水発生装置に被処理排水を供給する前に所定時間滞留させて前記混合オゾンガスや過酸化水素水による脱色反応を行わせておくための滞留槽を設けておくのも好ましい態様である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を、図面及び実施例に基づいて詳細に説明する。図１は、家畜糞尿処理工程から排出される有色処理排水をオゾンによって脱色処理するための本発明における好適な実施例を示すフロー図である。同図において、取水槽１は、前述した図３の従来の糞尿処理装置における固液分離機５４から送出される液相分の貯水槽又は膜浸透槽５５で膜分離工程を経た処理水槽５６或いはこれらから分取されて貯水されている水槽であり、固形分を実質的に含まないが有色成分を含有して茶褐色を呈しているオゾン処理のための被処理排水の貯槽である。この被処理排水は、該取水槽１から配管Ｌ１を経て軟水器２に供給され、ここでは被処理排水中に含有されている硬水成分であるＣａイオンやＭｇイオンがＮａイオンにイオン交換されて軟水化される。これは、硬質成分が存在すると、後述する電解式オゾン水発生装置の有機物固体電解質膜の劣化が早くなるので、これを防止する意味を有している。
【００２３】
軟水化された被処理排水は、配管Ｌ２内で過酸化水素水のタンク３から配管Ｌ３を経て供給される過酸化水素水と合流してオゾン処理装置Ａに供給される。この過酸化水素水の添加は、過酸化水素水による酸化脱色反応を期待するものであり、後述する電解式オゾン水発生装置によるオゾン脱色反応の負荷を軽減させると共に、該電解式オゾン水発生装置内において過酸化水素から生成する遊離酸素を一層酸化能の高いオゾンに転化させる事により、プロセス全体としての酸化能を高める作用を有するものである。尚、添加される過酸化水素水の濃度は、通常の２０〜３０％程度のものを、０．００１〜１．５％程度、好ましくは０．０１〜０．２％程度、特に０．０１〜０．１％程度の添加が好ましい。
【００２４】
次に、前記オゾン処理装置Ａでは、先ずエジェクタ４に供給され、後述する電解式オゾン水発生装置で発生したオゾンガスと混合されてオゾンガスを溶解し、配管Ｌ４を経て滞留槽５に供給される。この滞留槽５は、被処理排水中に添加された前記過酸化水素水とオゾンガスとによって該被処理排水中の有色成分の一部が分解除去されるための反応時間を確保するものである。この滞留槽５や前記過酸化水素水の添加やエジェクタ４の存在は必ずしも必須ではないが、後述する電解式オゾン水発生装置による負荷軽減の効果がある。
【００２５】
次に、滞留槽５内の被処理排水は、本発明の第１の特徴点である電解式オゾン水発生装置６に直接供給される。即ち、前記被処理排水は配管Ｌ５を経て２分され、一部は陽極側入口配管Ｌ５ａから前記第１電解式オゾン水発生装置６の陽極側流路６ａに供給されて該陽極側流路６ａ内で生成するオゾン水によって有色成分が分解されると共に未溶解のオゾンガスの微細気泡を伴って第１オゾン処理排水として陽極側出口配管Ｌ６から排出され、残部は陰極側配管Ｌ５ｂから該第１電解式オゾン水発生装置６の陰極側流路６ｂに供給されて該陽極側流路６ａ内で第１アルカリ排水となって陰極側出口配管Ｌ７から排出される。
【００２６】
ここで、本発明において使用する電解式オゾン水発生装置６の構造と作用について説明する。本発明で使用する電解式オゾン水発生装置は、前記特許文献４に記載されている公知の装置であり、その要部概念図を図２に示している。図２において、耐オゾン性のフッ素系樹脂で形成された有機物固体電解質膜２１の一方の面に、オゾン生成触媒機能を有する白金等の貴金属製の金網からなる陽極電極２２を該有機物固体電解質膜２１に重ね合わせる様にして配置し、他方の面にも同様に陰極電極２３を該有機物固体電解質膜２１に重ね合わせる様にして配置している。前記両電極２２，２３の外側面には夫々チタン或いはステンレス鋼製のオゾン水耐食性を有する金属製のラス網２４，２５が全長に亘って配置されており、両電極間に直流電圧を印加できる様に、各電極は直流電源（図示せず）に接続されている。又、各電極２２，２３とラス網２４，２５とを内包する様に、外側に陽極側ジャケット２６と陰極側ジャケット２７が夫々配置されており、各ジャケットには、陽極側入口２８，陰極側入口２９及びオゾン水出口３０，アルカリ水出口３１が夫々形成されている。
【００２７】
この装置に直流電圧を印加すると共に、配管Ｌ５から供給される前記軟水化処理された被処理排水を、前記陽極側入口配管Ｌ５ａ及び陰極側入口配管Ｌ５ｂから前記陽極側入口２８及び陰極側入口２９を経て陽極側流路６ａ及び陰極側流路６ｂ（図１参照）に供給すると、陽極側流路６ａ内では、水の電解によって生成したＯＨイオン（ＯＨ⁻）が電極面に集まり、このＯＨイオンは、前記オゾン生成触媒の作用によってオゾンに生成されると共に直ちに水中に溶解してオゾン水を生成する。このオゾン水は、前記オゾン水出口３０から、第１オゾン処理排水として陽極側出口配管Ｌ６に送出される。ここで、前記陽極電極２２の外面近傍には千鳥状に金網が互いに接合されているラス網２４によって複雑に入り組んだ流路が形成されているので、該陽極電極外面には多数の小さな渦流が生じる。この結果、電極面で発生したオゾンは、該渦流に巻き込まれて速やかに水中に溶解するので、気体オゾンとして水流と共に流出するオゾン量は極めて少なくなり、換言すると溶解オゾン量が増加するので３０ｐｐｍ程度の高濃度オゾン水が得られる事になる。
【００２８】
同様に、陰極側流路６ｂ内では、水の電解によって生じた水素イオン（Ｈ^＋）が電極面に集まり、水素ガスとなって水中から放出される。同時に、前記軟水器２において硬水成分（Ｃａ^＋＋，Ｍｇ^＋＋）とイオン交換されたＮａ^＋等の水中に微量に含まれているアルカリ金属イオンが集まって濃縮され、陰極側の被処理排水をアルカリ水となし、前述の水素ガスと共に陰極側出口３１から陰極側出口配管Ｌ７に送出される。この様に、陰極側ではアルカリ金属イオン（主としてＮａイオン）が濃縮される結果、陰極側流路６ｂ内の被処理排水はｐＨ９〜１１或いはそれ以上のアルカリ水となる。このｐＨの値は、両極側に供給される被処理排水の比率によって異なり、陰極側流路６ｂの通水比率を小さくすればｐＨは高くなり、逆に大きくすればｐＨは低くなる。一般には、陽極側流路６ａと陰極側流路６ｂとに供給される被処理排水の流量比は、９：１程度となすのが好ましい。
【００２９】
上述の要領で生成されたオゾンを溶解した第１オゾン処理排水は、陽極側出口配管Ｌ６に設けられたオゾン水濃度センサ１１にてオゾン濃度が計測され、その計測信号に基づいて所期の設定オゾン水濃度となる様に電流や電圧が制御され様になっている。
【００３０】
前記陽極側出口配管Ｌ６から送給されてくる第１オゾン処理排水は、第１気液分離器７に供給され、ここで未溶解のオゾンガスと液相のオゾン溶解排水とに分離されて、オゾンガスは配管Ｌ１２から排出されて前記エジェクタ４に供給されて前記被処理排水と混合され、該被処理排水中に溶解されて前記有色成分の分解除去に利用される。
【００３１】
尚、前記陽極側流路６ａに供給された被処理排水は、該流路で生成したオゾン水による酸化分解処理を受けて脱色されるが、陰極側流路６ｂに供給された被処理排水では分解反応が進行しないので脱色作用を受けない。従って、陰極側流路６ｂに供給した被処理排水の脱色処理も必要となる。そこで、本発明の第２の特徴点であるオゾン処理排水とアルカリ排水との混合を行う。即ち、前記気液分離器７で未溶解オゾンガスの除去された第１オゾン処理排水は配管Ｌ８から排出され、前記陰極側出口配管Ｌ７から送出されてくる第１アルカリ排水と前記配管Ｌ８の第１合流点Ｇ１で合流させる。このオゾン処理排水とアルカリ排水との混合は、単にアルカリ排水のオゾン処理のみならず次の如き作用が生じる。即ち、オゾンによる脱色作用を含むオゾンの酸化能は、水中におけるオゾンの解離によって生じた〔ＨＯ〕や〔Ｈ０_２〕等の強力な酸化能を有するフリーラジカルによるものと考えられており、オゾン水はｐＨ９〜１１程度のアルカリ雰囲気下では急速に解離が進行し、オゾン水中の係るフリーラジカル濃度も急速に高くなり、この高い酸化能の状態は数十秒〜数分程度持続する。従って、オゾンを溶解している第１オゾン処理排水中にｐＨ９〜１１程度のアルカリ排水を混合すると、前記高い酸化能を有するフリーラジカルが急速に生成し、第１オゾン処理排水と第１アルカリ排水中に含まれている有色成分は、高い酸化能を有する前記フリーラジカルによって急速に分解され、脱色反応が急速に進行する事になる。
【００３２】
次に、このオゾンによる有色成分の酸化分解反応を急速に進行させた、換言するとオゾン濃度の急速に低下した合流排水は、再度２分されて第２電解式オゾン水発生装置８に供給され、前記第１電解式オゾン水発生装置６について説明したのと同様の処理を受ける。即ち、２分された合流排水の一部は、第２電解式オゾン水発生装置８の陽極側入口配管Ｌ８ａから陽極側流路８ａに供給されて前述の要領でオゾン水を生成すると共に未溶解のオゾンガスの微小気泡を含んだ第２オゾン処理排水となって陽極側出口配管Ｌ９から排出される。一方、２分された残部は、陰極側入口配管Ｌ８ｂから陰極側流路８ｂに供給され、第２アルカリ排水となって陰極側出口配管Ｌ１０から排出される。前記第２オゾン処理排水は、第２気液分離器９に供給されて未溶解のオゾンガスと液相のオゾン溶解排水とに分離され、気相のオゾンガスは配管Ｌ１４から前記エジェクタ４に供給されて前記被処理排水中に混同溶解される。液相の第２オゾン処理排水は、配管Ｌ１１から送出され、前記配管Ｌ１０から送出されてくる第２アルカリ排水と第２合流点Ｇ２で合流して、同様にオゾンによる急速な分解反応によって含有されている有色成分の分解処理が行われた合流排水は、最終処理水として最終処理水槽１０に送給される。この時点では、有色排水は殆ど無色透明な水となっているので、そのまま配管Ｌ１３から河川に放流する事も可能であり、畜舎や家畜の洗浄に使用する事も可能である。
【００３３】
尚、上記説明においては、電解式オゾン水発生装置は２基を直列に配置した例を示しているが、含有されている有色成分の量に応じて１基でもよく、又、２基の代わりに大容量の電解式オゾン水発生装置を１基用いる事も可能である事は言うまでもない。
【００３４】
又、過酸化水素水の添加による前処理工程も好ましい実施態様ではあるが、必ずしも必須ではない。又、エジェクタによるオゾンガスの混合は、陽極側流路で生成し且つオゾン処理排水中に微小気泡として存在するオゾンガスを分離して未処理の被処理排水に混合させるものであるが、前記オゾン処理排水中に含有させたままで配管中を送給している間にも前記微小気泡のオゾンガスの排水中への溶解と脱色反応への寄与も生じるものであるから、前記エジェクタ４によるオゾンガスの混合も必ずしも必要ではない。尚、気液混相流となるとオゾン処理排水を送給するポンプの種類によっては定量送給が困難になる場合もあるので、気液に分離してポンプ送給するのは、好ましい実施態様である。
【００３５】
次に、本発明の電解式オゾン水発生装置による畜産廃棄物の有色処理排水の脱色実施例について説明する。
【００３６】
〔実施例１〕
実際の養豚場の糞尿処理設備から排出されている処理排水（原水）を用いて、次の如き各種脱色試験を行い、脱色の度合いは色度計にて測定した。その試験条件と結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】

【００３８】
表１から明らかな様に、原水の色度３５７に対し、過酸化水素水を添加するだけで２５０にまで低下する事が認められた。これにオゾン水を添加混合した場合には色度は４３にまで低下するが、電解式オゾン水発生装置（電解セル）を１回通すだけで色度は２６にまで低下している。この事実から、同じ１５ｐｐｍのオゾン水を原水量の５０％添加するよりも、電解式オゾン水発生装置に１回通す方が脱色効果が高い事が分かる。
【００３９】
〔実施例２〕
前記養豚場からの処理排水（原水）を電解式オゾン水発生装置を通して脱色試験を行った。その結果を表２に示す。尚、使用した試料は、色度６９２の被処理排水に２５％過酸化水素水を０．１％添加したものである。
【００４０】
【表２】

【００４１】
表２から明らかな様に、過酸化水素水を添加して電解式オゾン水発生装置を通した場合（表２の４）には、色度６９２の原水が２１７に低下し、これに陰極側を通して得られたアルカリ排水（表２の５，色度２５５）を混合すると、その色度は１９７に低下している。この事から陽極側流路を通ったオゾン処理排水に陰極側流路を通ったアルカリ排水を混合する事により、オゾンの活性化によって両者の色度が大きく低下している事が分かる。又、この混合排水を被処理排水として２回目の処理をすると、更に色度の低下が得られる事は明らかである。
【００４２】
〔実施例３〕
前記養豚場の色度３３７の処理排水を原水とし、これに３０％過酸化水素水を０．１％添加したものを被処理排水となし、この被処理排水を電解式オゾン水発生装置に、陽極側流路に１．４リットル／分，陰極側流路に０．２リットル／分の流量比で供給した後に混合し、その色度を測定したところ４３であった。この混合排水を更に同一流量比で電解式オゾン水発生装置に２回目の通水を行って陽極側と陰極側の各流出排水を合流してその色度を測定したところ２にまで低下していた。因みに、井戸水の色度は２１であった。この試験からも、電解式オゾン水発生装置を１回通した陽極側排水と陰極側排水を合流させて再度電解式オゾン水発生装置に２回目の通水を行って陽極側排水と陰極側排水を再度合流させると大幅な色度の低下、即ち、脱色効果が得られる事が理解される。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明のオゾンのよる脱色方法によると、被処理排水を電解式オゾン水発生装置内に直接供給しているので、従来のオゾンガスを曝気する方法に比して、オゾンの使用効率が高まると共に、前記実施例１において示している様に、オゾン水を混合する方法よりも高い脱色効果が得られる。
【００４４】
更に、電解式オゾン水発生装置の陽極側流路に供給されてオゾン処理を受けた陽極側排水と、陰極側流路に供給されてアルカリ水となった陰極側排水とを混合する事により、陽極側のオゾン処理排水中に残留しているオゾンをアルカリ水によって急速に活性化してオゾンによる有色成分の酸化分解を促進する結果、オゾン処理を受けていない陰極側排水のオゾン処理と共に、陽極側排水中の未処理有色成分のオゾン処理も一挙に進行して速やかに脱色効果が現れる事になる。
【００４５】
又、電解式オゾン水発生装置を２段に通す事によって、畜産糞尿処理排水の如く脱色の困難な有色排水であっても、容易に脱色処理を行う事が可能となる。
【００４６】
又、電解式オゾン水発生装置に被処理排水を供給する前に、過酸化水素水を添加しておけば、電解式オゾン水発生装置に掛かる負荷を軽減するのみならず、過酸化水素水から生成する遊離酸素が電解式オゾン水発生装置内ではオゾン化される事によって酸化能が高くなり、その結果、プロセス全体の酸化能を高める効果が期待され、同時に処理コストの低減を図る事も可能となる。
【００４７】
更に、電解式オゾン水発生装置の陽極側流路から排出されるオゾン処理排水中に含有されているオゾンガスを気液分離器で分離して、原水である被処理排水中にエジェクタを用いて混合溶解させる事によって、気泡として大気に放出されるオゾンガスの有効活用が可能となり、プロセス全体のオゾン使用効率を高めてランニングコストの低減を図る事も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るオゾンによる脱色装置の一実施例を示すフロー図である。
【図２】図１の脱色装置に使用する電解式オゾン水発生装置の要部概念図である。
【図３】従来のオゾンによる脱色装置の例を示すフロー図である。
【符号の説明】
１取水槽
２軟水器
３過酸化水素水タンク
４エジェクタ
５滞留槽
６第１電解式オゾン水発生装置
７，９気液分離器
８第２電解式オゾン水発生装置
１０最終処理水槽

Claims

有色排水の脱色処理方法において、
陽極側にオゾン水を生成し陰極側にアルカリ水を生成する電解式オゾン水発生装置（６，８）を備えたオゾン処理装置（Ａ）における前記電解式オゾン水発生装置の陽極側流路（６ａ，８ａ）及び陰極側流路（６ｂ，８ｂ）に、前記有色成分を含有した被処理排水を夫々供給して前記陽極側流路（６ａ，８ａ）内で生成するオゾン水によって前記有色成分を分解してオゾン処理排水となすと共に、前記陰極側流路（６ｂ，８ｂ）内ではアルカリ排水となし、
前記オゾン処理排水とアルカリ排水とを混合させてオゾンによる有色成分分解反応を促進させる様にしてなる事を特徴とするオゾンによる有色排水の脱色処理方法
前記オゾン処理装置（Ａ）は、
第１電解式オゾン水発生装置（６）と第２電解式オゾン水発生装置（８）とを有し、
前記有色成分を含有した被処理排水は、前記第１電解式オゾン水発生装置（６）の陽極側流路（６ａ）と陰極側流路（６ｂ）とに分流して供給されて第１オゾン処理排水と第１アルカリ排水として該電解式オゾン水発生装置（６）から排出された後に合流され、該合流排水は、前記第２電解式オゾン水発生装置（８）の陽極側流路（８ａ）と陰極側流路（８ｂ）に分流して供給されて第２オゾン処理排水と第２アルカリ排水として該電解式オゾン水発生装置（８）から排出された後に再度合流される様になっている請求項１に記載のオゾンによる有色排水の脱色処理方法
前記電解式オゾン水発生装置（６，８）の前記陽極側流路（６ａ，８ａ）から送出されるオゾン処理排水から、気液分離器（７，９）にて含有オゾンガスを分離し、該オゾンガスを前記被処理排水中に供給して該被処理排水中に混合溶解させた後に、前記電解式オゾン水発生装置（６）に供給する様にしてなる請求項１又は２に記載のオゾンによる有色排水の脱色処理方法
前記被処理排水中に過酸化水素水を混合させて前記オゾン処理装置（Ａ）に供給する請求項１乃至３のいずれかに記載のオゾンによる有色排水の脱色処理方法
有色成分を含有する被処理排水が、家畜の糞尿処理工程における固形分を除去し且つ凝集沈殿槽から排出される処理排水である請求項１乃至４のいずれかに記載のオゾンによる有色排水の脱色処理方法
有色成分を含有する被処理排水をオゾンにより脱色処理する装置であって、
陽極側にオゾン水を生成し陰極側にアルカリ水を生成する電解式オゾン水発生装置（６，８）と、
該電解式オゾン水発生装置（６，８）の陽極側流路（６ａ，８ａ）及び陰極側流路（６ｂ，８ｂ）に夫々前記有色成分を含有した被処理排水を供給する入口側配管（Ｌ５ａ，Ｌ５ｂ、Ｌ８ａ，Ｌ８ｂ）と、
前記陽極側流路（６ａ，８ａ）内で生成するオゾン水によって前記有色成分を分解してオゾン処理排水として排出する陽極側出口配管（Ｌ６，Ｌ８、Ｌ９，Ｌ１１）と、
前記陰極側流路（６ｂ，８ｂ）で生成したアルカリ排水を送出する陰極側出口配管（Ｌ７，Ｌ１０）と、
前記陽極側出口配管のオゾン処理排水と前記陰極側出口配管のアルカリ排水とを合流させるべく両出口配管を連結してなる合流部（Ｇ１，Ｇ２）と、
を備えたオゾン処理装置（Ａ）を有してなることを特徴とするオゾンによる有色排水脱色処理装置
前記オゾン処理装置（Ａ）は、
第１電解式オゾン水発生装置（６）と第２電解式オゾン水発生装置（８）とを有し、
前記第１電解式オゾン水発生装置（６）は、前記有色成分を含有した被処理排水を前記陽極側流路（６ａ）と陰極側流路（６ｂ）とに供給する入口配管（Ｌ５ａ，Ｌ５ｂ）と、前記陽極側流路（６ａ）の出口側に接続された第１オゾン処理排水用配管（Ｌ６）と、前記陰極側流路（６ｂ）の出口側に接続された第１アルカリ排水用配管（Ｌ７）と、
前記第１オゾン処理排水と第１アルカリ排水とを合流させる第１合流部（Ｇ１）と、を有し、
前記第２電解式オゾン水発生装置（８）は、前記第１合流部（Ｇ１）で合流した合流排水を夫々陽極側流路（８ａ）と陰極側流路（８ｂ）とに供給する入口配管（Ｌ８ａ，Ｌ８ｂ）と、前記陽極側流路（８ａ）の出口側に接続された第２オゾン処理排水用配管（Ｌ９）と、前記陰極側流路（８ｂ）の出口側に接続された第２アルカリ水配管（Ｌ１０）と、
前記第２オゾン処理排水と第２アルカリ排水とを合流させる第２合流部（Ｇ２）と、を有してなることを特徴とする請求項６に記載のオゾンによる有色排水脱色処理装置
前記オゾン処理装置（Ａ）は、
前記第１電解式オゾン水発生装置（６）の陽極側出口配管（Ｌ６）に接続配置され、該出口配管から送出される前記第１オゾン処理排水中に含有されているオゾンガスを分離する第１気液分離器（７）と、
前記第２電解式オゾン水発生装置（８）の陽極側出口配管（Ｌ９）に接続配置され、該出口配管から送出される第２オゾン処理排水中に含有されているオゾンガスを分離する第２気液分離器（９）と、
該第１，第２気液分離器（７，９）で分離されたオゾンガスを前記被処理排水中に混合溶解させるエジェクタ（４）と、
該エジェクタ（４）でオゾンガスが混合溶解された被処理排水を前記第１電解式オゾン水発生装置（６）に供給する様にしてなる請求項７に記載のオゾンによる有色排水脱色処理装置
前記被処理排水中に過酸化水素水を混合させた後に前記オゾン処理装置（Ａ）に供給する様にしてなる請求項６乃至８のいずれかに記載のオゾンによる有色排水脱色処理装置
前記被処理排水を前記第１電解式オゾン水発生装置（６）に供給する前に、所定時間該被処理排水を滞留させる滞留槽（５）を設けてなる請求項８又は９に記載のオゾンによる有色排水脱色処理装置
前記有色成分を含有する被処理排水が、家畜の糞尿処理工程における固形分を除去し且つ凝集沈殿槽から排出される処理排水である請求項６乃至１０のいずれかに記載のオゾンによる有色排水脱色処理装置