JP2005279482A

JP2005279482A - 電解処理装置

Info

Publication number: JP2005279482A
Application number: JP2004098348A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Nakayama; 善雄中山; Ichiro Sawada; 一郎沢田
Original assignee: Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Current assignee: Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】夾雑物やスカムの電極側面や電極間への蓄積を防止し、長期間の安定した運転と維持管理を容易にすることができる電解処理装置を提供すること。
【解決手段】電解槽２に対向して配設した電極板３により液状物の電気分解を行う電解処理装置において、縦に配設した電極板３を略平行に支持するとともに、これらの電極板３を電解槽２内で旋回させる駆動装置４を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、汚泥等の電解処理装置に関し、特に、夾雑物やスカムの電極側面や電極間への蓄積を防止し、長期間の安定した運転と維持管理を容易にすることができる電解処理装置に関するものである。

例えば、下記の特許文献１〜７には、下水等の排水処理を行う施設で発生する余剰汚泥の減量化、液状物中の微生物殺菌、リンや窒素除去、又は脱水処理前の汚泥の調質等に使用できる電解処理装置が提案されている。
これらの電解処理装置は、いずれも、攪拌機が槽内に配設されるとともに、複数枚の矩形の電極板が槽内に固定されている。

特開平０９−１５０１８３号公報特開平０９−１５０１８６号公報特開２００３−０８０２９６号公報特公平０７−１１５０３９号公報特公平０７−０３８９９８号公報特公平０６−１０４２４０号公報特許３４２３３８６号公報

ところで、余剰汚泥中の微生物の殺菌に電解処理装置を用いる場合は、毛髪や厨芥片などが電極部に付着したり、電極板間に蓄積したりすることが多い。
また、水の電気分解により酸素や水素ガスが発生するが、汚泥の混在する溶液では清水に比べて粘度が大きいことから、発生したガスが安定化した壊れにくい気泡となって浮上し、頑強なスカムとして反応容器の水面にや電極間に蓄積するという問題がある。
水素は引火性、爆発性があるため、大量に蓄積すると非常に危険であり、さらに、スカムが電解槽の水面に滞留すると、被処理汚泥の流動性が悪化して電極板間の水面下に汚泥塊が蓄積し、汚泥微生物と生成した次亜塩素酸や次亜塩素酸イオンとの接触効率が低下し、電解効率、すなわち殺菌効果が悪化する。

本発明は、上記従来の電解処理装置が有する問題点に鑑み、夾雑物やスカムの電極側面や電極間への蓄積を防止し、長期間の安定した運転と維持管理を容易にすることができる電解処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の電解処理装置は、電解槽に対向して配設した電極板により液状物の電気分解を行う電解処理装置において、縦に配設した電極板を略平行に支持するとともに、該電極板を電解槽内で旋回させる駆動装置を設けたことを特徴とする。

この場合において、１つの支持部で、相反する極の電極板を交互に複数枚並列することができる。

また、電解槽の槽形状を円形とすることができる。

本発明の電解処理装置によれば、電解槽に対向して配設した電極板により液状物の電気分解を行う電解処理装置において、縦に配設した電極板を略平行に支持するとともに、該電極板を電解槽内で旋回させる駆動装置を設けることから、電極板により電解槽の液を電解しながら攪拌することができ、これにより、電極板に対する夾雑物やスカムの付着を防止するとともに、槽内を攪拌するための攪拌機の設置を不要とすることができる。

この場合、１つの支持部で、相反する極の電極板を交互に複数枚並列することにより、電解面積を広げるとともに、攪拌効果を高めることができ、電解効率をより一層向上させることができる。

また、電解槽の槽形状を円形とすることにより、電解槽の側壁に沿って電極板を旋回させることができ、矩形の槽で駆動させる場合に比較し、電解槽内の止水領域を減少させることができる。

以下、本発明の電解処理装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図３に、一般的な水処理システムに本実施例の電解処理装置を加えたフローチャートを示す。
汚水Ａは、生物反応槽６で活性汚泥によって生物処理され、汚泥と処理液との混合液Ｂとなって最終沈殿池７に流入し、固液分離がなされて、処理水Ｃが放流される。
一方、固液分離された汚泥の大部分は、返送汚泥Ｄとして生物反応槽６に移送され、再び生物処理に供されるが、一部の汚泥は余剰汚泥Ｅとして、通常はさらに濃縮を行った後、濃縮汚泥の形でバキューム排出したり、濃縮汚泥を脱水して脱水ケーキの状態で搬出しなければならない。
そのため、多量の汚泥を最終処分しなければならないことから、本実施例においては、余剰汚泥を電解処理装置１に送り、ここで添加した塩化ナトリウムＧと電気分解の作用により汚泥微生物を殺菌した後、処理汚泥Ｆとして生物反応槽６に返送し、活性汚泥の作用で殺菌した汚泥を液状化し、さらに生物分解させる。
このように、電解処理装置１にて余剰汚泥の微生物を殺菌し、生物反応槽６で水、炭酸ガス、熱などに分解することにより、汚泥の減容化を図ることができる。

図１に、本発明の電解処理装置の一実施例を示す。
この電解処理装置１は、電解槽２に対向して配設した電極板３により液状物の電気分解を行うものであり、縦に配設した電極板３を略平行に支持するとともに、該電極板３を電解槽２内で旋回させる駆動装置４を設けている。
また、電解処理装置１は、電解槽２の槽形状を平面視円形とするとともに、１つの支持部４２で、相反する極の電極板３を交互に複数枚並列している。

この電解処理装置１には、塩化ナトリウムＧを添加した余剰汚泥Ｅが流入し、電気分解により殺菌処理された処理汚泥Ｆは生物反応槽４へ返送される。
駆動装置４は、鉛直方向に支持した電極板回転軸４１の下部を対称に分岐した１対の支持部４２を有し、各支持部４２に、相反する極の電極板３を交互に複数枚並列して設置している。
また、駆動装置４は、電極板回転軸４１をベルト４３を介して回転駆動させており、また、電極板３への給電は、電源装置５より配設された電源ケーブル５１を、電極板回転軸４１の上部に設けたスリップリング５２を介して行われている。

次に、この電解処理装置の作用について説明する。
図１より汚泥減量化処理に電解処理を用いた場合の方法を示す。余剰汚泥Ｅに、塩化ナトリウムＧを添加し、電解槽２に送泥する。塩化ナトリウムＧの添加及び混合は、電解槽２内で行ってもよいが、電解槽２へ流入する前に添加するのが望ましい。
電解槽２に流入した余剰汚泥Ｅには、塩化ナトリウムＧが溶解して塩素イオンが含まれるため、電解装置の電極板３に通電することにより、次亜塩素酸が発生し、余剰汚泥Ｅの構成微生物が殺菌される。

一方、電極板３間で次亜塩素酸が発生するのに併せて、水の電気分解も進行し、酸素と水素ガスを主体とした微細な気泡が発生する。
この微細な気泡は、電極板３が電解槽２に固定されている場合、電極板３の間に蓄積してスカム化し、電解効率を低下させるという問題が生じやすい。
そこで、本実施例の電解処理装置１では、駆動装置４により、電極板回転軸４１を介して電極板３を回転駆動させ、電解槽２内で旋回させる。
なお、電極板回転軸４１はベルト４３を介して回転するが、この回転エネルギーの伝達は、ベルトでなくともその目的が達せられればその手段は特にこだわらず、チェーン等を用いてもよいし、回転軸に駆動装置４を直結してもよい。

図１（ｂ）に、本実施例の電解処理装置の平面図を示す。
同図に示すように、電極板３とその旋回円の接線とがなす角度θは、０°〜６０°が望ましく、この角度で設置した電極板３を旋回させることにより、電極板３の間で発生した微細な気泡は、電極板３の後方へと排出され、さらに、電極板自体が攪拌作用を有するため、電極板３間で発生した次亜塩素酸が円形の電解槽２内に拡散され、効率よく電解による殺菌効果を得ることができる。

また、電極板３は、回転方向前部へのし渣や毛髪の付着を防止するため、この前部の水切り面は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、水面に対し斜めの形状（鋭角）や、円弧状の滑らかな形状にするのが望ましいが、同図に示す形状のみならず、し渣や毛髪が付着しにくい形状であれば特にこだわらない。

かくして、本実施例の電解処理装置は、電解槽２に対向して配設した電極板３により液状物の電気分解を行う電解処理装置において、縦に配設した電極板３を略平行に支持するとともに、該電極板３を電解槽２内で旋回させる駆動装置４を設けることから、電極板３により電解槽２の液を電解しながら攪拌することができ、これにより、電極板３に対する夾雑物やスカムの付着を防止するとともに、槽内を攪拌するための攪拌機の設置を不要とすることができる。
この場合、１つの支持部４２で、相反する極の電極板３を交互に複数枚並列することにより、電解面積を広げるとともに、攪拌効果を高めることができ、電解効率をより一層向上させることができる。
また、電解槽２の槽形状を円形とすることにより、電解槽２の側壁に沿って電極板３を旋回させることができ、矩形の槽で駆動させる場合に比較し、電解槽２内の止水領域を減少させることができる。

以上、本発明の電解処理装置について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。

下水等の夾雑物や汚泥等を含有する施設で発生する余剰汚泥を減量化することを目的として電解処理装置を用いた場合、夾雑物やスカムが電極板間へ蓄積したり、側部へ付着することにより、短時間で電解効果が低下並びに維持管理に多大な労力を要していたが、本発明の電解処理装置は、これらの問題を解消し、長期間安定した電解処理装置の運転を可能としかつ維持管理を容易にするという特性を有していることから、電気分解による液状物の殺菌、リンや窒素や他の有害物質の除去、脱水処理前の汚泥の調質に用いることができ、特に、下水等の有機性の汚水を生物処理する施設から発生した余剰汚泥を減量化する工程で好適に使用することができる。

本発明の電解処理装置の一実施例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。電極板の形状を示し、（ａ）は前部が斜めの例を示す拡大図、（ｂ）は前部が円弧状の例を示す拡大図である。同電解処理装置を用いた汚泥処理システムを示すフロー図である。

符号の説明

Ａ汚水
Ｂ混合液
Ｃ処理水
Ｄ返送汚泥
Ｅ余剰汚泥
Ｆ処理汚泥
Ｇ塩化ナトリウム
１電解処理装置
２電解槽
３電極板
４駆動装置
４１電極板回転軸
４２支持部
４３ベルト
５電源装置
５１電源ケーブル
５２スリップリング
６生物反応槽
７最終沈殿池

Claims

電解槽に対向して配設した電極板により液状物の電気分解を行う電解処理装置において、縦に配設した電極板を略平行に支持するとともに、該電極板を電解槽内で旋回させる駆動装置を設けたことを特徴とする電解処理装置。
１つの支持部で、相反する極の電極板を交互に複数枚並列したことを特徴とする請求項１記載の電解処理装置。
電解槽の槽形状を円形としたことを特徴とする請求項１又は２記載の電解処理装置。