JP2007014928A

JP2007014928A - 水処理装置並びに発電装置

Info

Publication number: JP2007014928A
Application number: JP2005201987A
Authority: JP
Inventors: Masaru Koizumi; 勝小泉; Shinnosuke Hayakawa; 眞之介早川; Takayuki Uzawa; 孝行鵜澤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-07-11
Filing date: 2005-07-11
Publication date: 2007-01-25

Abstract

【課題】被処理水に電解液などの処理液を混入させることなく、被処理水の浄化・殺菌及び冷却処理を高効率にかつ低コストで可能にする。
【解決手段】空気供給源３０の送風機３１から任意静圧の空気を筒体２０内にその内接方向に噴出することにより被処理水導入口２５から導入される被処理水４１をエアーレーションするとともに筒体２０の内周面及び陽電極５１と陰電極５２の内周面に接触させながら筒体２０の下端から上端に向け中心部分が中空となって竜巻状に旋回する旋回流７０を生成し、この旋回流７０の旋回液体７０Ａ中で陽電極５１及び陰電極５２の電極反応に伴う還元反応で水素を生成するとともに酸化反応で酸素を生成し、この水素及び酸素をエアーレーションで旋回流中に混入することで被処理水を浄化・殺菌・冷却し、さらに旋回気体７０Ｂの気化熱を利用して浄化・殺菌された水を冷却して再生水を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、水処理装置並びに発電装置に関し、さらに詳しくは、プールや湖沼、川などの水またはトランジスタ工場などから排出される水の浄化・殺菌及び冷却を可能にするとともに、これら排水の浄化・殺菌及び冷却に使用された静圧空気により発生する排気渦流を利用して発電を可能にした水処理装置並びにこれを用いた発電装置に関する。

生活に必要な水または工場などで使用される水は種々な方法で殺菌・浄化及び必要に応じて冷却されるが、特に殺菌には塩素電解で製造された塩素の化合物が良く使われ、最近ではオゾンなどが使用されている。工場や生活用水として使用された大量の水、すなわち排水を処理して再利用することは、環境汚染の解消や省エネルギー・省資源の観点から重要なことである。

従来、例えばメッキ工場から排出されるメッキ廃液を処理するものには、電解槽内に陽電極及び陰電極を配置し、この両電極間に比較的高い電圧（１２Ｖ）を印加した状態で電解槽の中に被処理液であるメッキ廃液を流し込みながら連続的に電解処理する電解処理装置がある。
また、家庭や食品工場から排出される排水を処理する装置には、電解槽内に有孔電極を４ｃｍ程度の極間距離をおいて配置し、この両有孔電極間に５〜１０Ｖ程度の電圧を印加することにより、水の電解に伴い両電極から水素と酸素の微小気泡を発生させ、この微小気泡で電解槽中の溶液を攪拌し、固体粒子や油滴を気泡に付着させたまま電解槽の上部に浮上させ、分離除去する方法がある。この方法により、たんぱく質や油分を含む排水の処理、食品工場、鋼鉄圧延工場、製紙工場などの廃液の処理が可能になる。

しかし、上記のような従来の水処理装置において、排水を電解処理する場合は、排水の電解を促進させるアルカリまたは酸の希釈液を処理水中に混入しておく必要がある。このことは、排水の浄化処理に加えてアルカリまたは酸の希釈液の処理も必要となり、その処理能力も低いほか、処理された廃液の再利用は難しく、ほとんどの場合、河川等へ放流してしまうのが現状である。また、廃液の再利用が可能であるとしても、これを、例えば鋼鉄圧延工場や製紙工場などで再使用できる温度の水にしようとすると、クーリングタワーなどを用いて冷却する必要があり、水処理装置が大型化し、コスト高になるという問題がある。

本発明は、上記のような従来の問題を解決するためになされたもので、被処理水に電解液などの処理液を混入させることなく、被処理水の浄化・殺菌及び冷却処理を高効率にかつ低コストで可能にするとともに、この被処理水の浄化・殺菌及び冷却に使用された静圧空気の旋回流を利用して発電を可能にした水処理装置並びにこれを用いた発電装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために本発明の水処理装置は、下端に再生水流出口を有するとともに上端が開口され、かつ鉛直方向に延在する所望の径及び所望の長さを有する筒体と、前記筒体の下端部側壁に設けられ該筒体の内周面に内接する方向に空気を噴出させる空気噴出口と、前記空気噴出口に接続され該空気噴出口から前記筒体内に任意圧力の空気を供給する空気供給源と、前記空気噴出口より上方に位置して前記筒体の側壁に設けられ前記筒体内に被処理水を導入する被処理水導入口と、前記被処理水導入口より上方に位置する前記筒体の内周壁に該筒体の周方向に互いに離間して前記筒体の全周に亘り交互に多数配列したイオン化傾向の異なる酸素及び水素生成用の陽電極及び陰電極と、前記陽電極と陰電極とに直流電圧を供給して互いに隣接する陽電極と陰電極との間で電気分解を生じさせる直流電源とを備え、前記空気供給源から任意の静圧空気を前記空気噴出口を通して前記筒体内にその内接方向に噴出することにより前記被処理水導入口から導入される被処理水をエアーレーションするとともに前記筒体の内周面及び前記陽電極と陰電極の内周面に接触させながら前記筒体の下端から上端に向け中心部分が中空となって竜巻状に旋回する旋回流を生成し、前記旋回流は前記筒体の底面から前記陽電極及び陰電極が埋没されるレベルに達する旋回液体と前記旋回液体の上端から前記筒体の上端開口に向けて上昇する湿度の過飽和な旋回気体とからなり、前記旋回液体中での前記陽電極及び陰電極の電極反応に伴う還元反応で水素を生成するとともに酸化反応で酸素を生成し、前記水素及び酸素を前記エアーレーションで前記旋回流中に混入することにより前記被処理水を浄化・殺菌・冷却し、かつ前記旋回気体においてその旋回気体の気化熱により前記浄化・殺菌された水を冷却して再生水を生成するように構成したことを特徴とする。

また、本発明の発電装置は、下端に再生水流出口を有するとともに上端が開口され、かつ鉛直方向に延在する所望の径及び所望の長さを有する筒体と、前記筒体の下端部側壁に設けられ該筒体の内周面に内接する方向に空気を噴出させる空気噴出口と、前記空気噴出口に接続され該空気噴出口から前記筒体内に任意圧力の空気を供給する空気供給源と、前記空気噴出口より上方に位置して前記筒体の側壁に設けられ前記筒体内に被処理水を導入する被処理水導入口と、前記被処理水導入口より上方に位置する前記筒体の内周壁に該筒体の周方向に互いに離間して前記筒体の全周に亘り交互に多数配列したイオン化傾向の異なる酸素及び水素生成用の陽電極及び陰電極と、前記陽電極と陰電極とに直流電圧を供給して互いに隣接する陽電極と陰電極との間で電気分解を生じさせる直流電源と、前記筒体の上端開口に相対向して配設された回転翼と、前記回転翼の回転により駆動される発電機とを備え、前記空気供給源から任意の静圧空気を前記空気噴出口を通して前記筒体内にその内接方向に噴出することにより前記被処理水導入口から導入される被処理水をエアーレーションするとともに前記筒体の内周面及び前記陽電極と陰電極の内周面に接触させながら前記筒体の下端から上端に向け中心部分が中空となって竜巻状に旋回する旋回流を生成し、前記旋回流は前記筒体の底面から前記陽電極及び陰電極が埋没されるレベルに達する旋回液体と前記旋回液体の上端から前記筒体内を上昇して該筒体の上端開口から噴出する湿度の過飽和な旋回気体とからなり、前記上端開口から噴出する前記旋回気体により前記回転翼を回転して前記発電機を駆動するように構成したことを特徴とする。

本発明の水処理装置によれば、陽電極と陰電極との間に直流電源を印加した状態で、空気供給源から任意静圧の空気を筒体内にその内接方向に噴出することにより被処理水導入口から導入される被処理水をエアーレーションするとともに筒体の内周面及び陽電極と陰電極の内周面に接触させながら筒体の下端から上端に向け中心部分が中空となって竜巻状に旋回する旋回流を生成し、この旋回流の旋回液体中で陽電極及び陰電極の電極反応に伴う還元反応で水素を生成するとともに酸化反応で酸素を生成し、この水素及び酸素をエアーレーションで旋回流中に混入することで被処理水を浄化・殺菌・冷却し、さらに旋回気体の気化熱を利用して浄化・殺菌された水を冷却して再生水を生成するようにしたので、被処理水に電解液などの処理液を混入させることなく、被処理水の浄化・殺菌及び冷却処理を高効率にかつ低コストで行うことができる。

また、本発明の発電装置によれば、陽電極と陰電極との間に直流電源を印加した状態で、空気供給源から任意静圧の空気を筒体内にその内接方向に噴出することにより被処理水導入口から導入される被処理水をエアーレーションするとともに筒体の内周面及び陽電極と陰電極の内周面に接触させながら筒体の下端から上端に向け中心部分が中空となって竜巻状に旋回する旋回流を生成し、筒体の上端開口から噴出する旋回流の旋回気体により回転翼を回転して発電機を駆動するようにしたので、被処理水の浄化・殺菌及び冷却処理に使用された静圧空気の旋回流を利用して発電を効率よく、かつ低コストで行うことができる。

以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態１における水処理装置並びにこれを用いた発電装置の一部を切り欠いて示す全体の構成図、図２は図１の２−２線に沿う断面図、図３は図１の３−３線に沿う断面図である。

（実施の形態１）
図１において、実施の形態１に示す水処理装置１００は、貯水槽１０、筒体２０、空気供給源３０、被処理水貯溜タンク４０、陽電極５１及び陰電極５２を備え、また、発電装置２００は、上記水処理装置１００に加えて回転翼６１及び発電機６２を備えている。

前記貯水槽１０は、再生水を貯溜するもので、基台１１上に水平に設置され、そして、貯水槽１０の底面には貯水槽１０内に貯溜される再生水を食品工場や鋼鉄圧延工場またはプールなどの給水設備等へ戻すための排水管１２が接続されている。
前記筒体２０は、被処理水の再生処理及び発電用の旋回空気流を生成するもので、前記貯水槽１０内の底面上に鉛直に立設され、そして、この筒体２０は、水の再生処理と発電用の旋回空気流を生成するのに必要な所望の径（例えば３００ｍｍ）と所望の長さ（例えば１５００ｍｍ）を有している。また、貯水槽１０の底面と接する下端縁には貯水槽内に連通する再生水流出口２１が複数形成されている。また、被処理水中に混入されている固形分を静圧空気の旋回流により分離して筒体２０の底部に収集するために、この筒体２０の底面２０Ａは深さの浅い漏斗状を呈し、この底面２０Ａの中心には、収集された固形分を筒体２０外に排出する排出管２２が連結され、この排出管２２には、所定の時間間隔で自動的に開及び閉動作される開閉弁２３が設けられている。

前記筒体１０の下端部側壁には、筒体１０の内周面に斜め上方から内接する方向に空気を噴出させる空気噴出口２４が形成されており、この空気噴出口２４には供給管３１を介して空気供給源３０が接続されている。この空気供給源３０は、外気または所定の温度に冷却された空気を、例えば２１０ｍＡＡｇ程度の静圧に加圧して空気噴出口２４から筒体２０内に供給する送風機３２から構成され、この送風機３２は基台３３上に設置されている。
前記空気供給源３０から供給される空気は、空気噴出口２４から筒体２０内にその内接方向に噴出することにより被処理水導入口２５から導入される被処理水をエアーレーションするとともに筒体２０の下端から上端に向け中心部分が中空となる竜巻状に旋回する旋回流７０を生成するものである。

前記空気噴出口２４より上方に位置する筒体２０の側壁には、被処理水４１を筒体２０内に導入する被処理水導入口２５が形成されており、この被処理水導入口２５には供給管４２を介して被処理水貯溜タンク４０が接続されている。また、被処理水貯溜タンク４０は被処理水導入口２５より上方に位置して基台４３上に設置されている。これにより、筒体２０内には、被処理水導入口２５の位置から被処理水貯溜タンク４０内の被処理水４１の水面までの高さに相当する水頭圧で被処理水４１が供給される。また、前記供給管４２の途中には開閉弁４４が設けられている。

前記陽電極５１及び陰電極５２は、主にエアーレーションされた被処理水を電気分解して多量の水素及び酸素を生成するもので、図１及び図２に示すように、陽電極５１は、例えばニッケルメッキを施した鉄材を短冊状に加工したものから構成され、また、陰電極５２は、例えば鉄材を短冊状に加工したものから構成される。これら陽電極５１と陰電極５２は、図１及び図２に示すように、被処理水導入口２５より上方に位置する筒体２０の内周壁にその全周に亘り設けた電気絶縁材５３の内周面に、電気絶縁材５３の周方向に互いに１〜２ｍｍ程度離間して交互にかつ電気絶縁材５３の全周に亘り配列され、そして、これら各陽電極５１と陰電極５２は給電端子を兼ねたボルトナット５１Ａ，５２Ａにより電気絶縁材５３に固定されている。また、ボルトナット５１Ａ，５２Ａの一部は筒体２０の側壁を貫通して筒体２０外に突出され、このボルトナット５１Ａ，５２Ａを介して直流電源５４から電圧が供給されるように構成されている。
なお、前記陽電極５１及び陰電極５２を構成する材質は、上述した材質のものに限定されず、イオン化傾向の異なる導電性の金属材であればよい。

前記発電装置２００を構成する回転翼６１は、図１に示すように、筒体２０の上端開口２０Ｂに相対向して配設され、この回転翼６１は発電機６２の回転軸６２Ａに固定されている。
また、前記陽電極５１及び陰電極５２の上方に位置する筒体２０の内壁面には、図３に示すように、旋回気体と接触する冷却片２６がその内壁面の内周方向に沿って複数設けられている。この冷却片２６は、その先端部分２６Ａが銅材から構成され、その他の部分はステンレス材で構成されている。また、筒体２０の上端部側壁には、外気を吸い込んで旋回気体の竜巻状旋回エネルギーを増大させる空気吸入スリット２７が筒体２０の内周方向に沿って複数形成されている。

このような本実施の形態１における水処理装置１００及び発電装置２００の動作について説明する。
まず、各陽電極５１を直流電源５４の正極に並列に接続し、さらに各陰電極５２直流電源５４の負極に並列に接続して、両陽電極５１と陰電極５２に、例えば１〜２．５Ｖ程度の直流電圧を供給する。この時、隣接する陽電極５１と陰電極５２との間に流れる電流は５ｍｍＡ〜１０ｍｍＡである。
また、空気供給源３０の送風機３２を起動して、例えば２１０ｍＡＡｇ程度の静圧に加圧された空気を空気噴出口２４から筒体２０内に供給する。さらに、開閉弁４４を開くことにより、被処理水貯溜タンク４０内の被処理水４１を供給管４２を通して被処理水導入口２５から筒体２０内に流入する。

送風機３２から圧送される静圧空気が空気噴出口２４を通して筒体２０内にその内接方向に噴出されると、この静圧空気は被処理水導入口２５から導入される被処理水４１を曝気状態にエアーレーションするとともに、筒体２０内をその下端から上端に向け中心部分が中空となる竜巻状に旋回する旋回流７０を生成する。この時の旋回流７０は、筒体２０の底面２０Ａから陽電極５１及び陰電極５２が埋没されるレベルに達する旋回液体７０Ａと、この旋回液体７０Ａの上端から筒体２０の上端開口２０Ｂに向けて上昇する湿度の過飽和な旋回気体７０Ｂとからなる。また、この実施の形態１における旋回流７０の旋回速度は、約１２００ｒｐｍである。

したがって、旋回液体７０Ａが、多数リング状に配列された陽電極５１及び陰電極５２の内周面に接触しながら旋回運動すると、陽電極５１及び陰電極５２と被処理水との界面では、陽電極５１及び陰電極５２内の電子と被処理水中のイオンとの間で電化の受け渡しをする電荷移動反応が進行する。すなわち、互いに隣接する陽電極５１と陰電極５２との間に電流が流れることにより、それぞれの陽電極５１では、その電極反応に伴い被処理水が電子と反応する還元反応が行われ、これにより、水が分解して水素を多量に生成する。また、それぞれの陰電極５２では、その電極反応に伴い電子が陰電極５２から外部回路へ引き出される酸化反応が行われ、これにより、水が分解して酸素を多量に生成する。

前記生成された多量の水素及び酸素が前記エアーレーションで旋回流７０の旋回液体７０Ａ及び旋回気体７０Ｂ中に混入されると、これら水素及び酸素は旋回液体７０Ａ及び旋回気体７０Ｂを浄化・殺菌・冷却される。さらに、旋回気体７０Ｂの気化熱により周囲の気体を冷却するとともに浄化・殺菌し、その浄化・殺菌された水を冷却して再生水を生成する。そして、浄化・殺菌及び冷却された再生水は筒体２０内を下降して、再生水流出口２１から貯水槽１０内に流出される。その後、排水管１２を通して食品工場や鋼鉄圧延工場またはプールなどへ戻される。
また、上述の水処理が進行されるに伴い、筒体２０の底面２０Ａに収集された固形分は水と共に排出管２２から開閉弁２３を通して筒体２０外に自動的に排出される。

一方、筒体２０内を旋回しながら上昇する旋回気体７０Ｂの一部が冷却片２６と接触すると、旋回気体７０Ｂが冷却されるとともに旋回気体７０Ｂ中の水分が部分的に液化される。そして、この冷却片２６で液化された水は旋回流７０の中心部分を通して降下され、貯水槽１０内に流出する。
さらに、旋回気体７０Ｂが筒体２０内を旋回しながら上昇すると、空気吸入スリット２７から外気を吸い込んで旋回気体７０Ｂの竜巻状旋回エネルギーを増大させる。この旋回エネルギーの増大された旋回気体７０Ｂが筒体２０の上端開口２０Ｂから噴出されると、この旋回気体によって回転翼６１を回転させる。そして、回転翼６１が回転されると発電機６２が駆動されるため、発電することができる。

なお、エアーレーションされた旋回流７０が陽電極５１及び陰電極５２の内周面に接触しながら旋回運動すると、旋回流７０中の水及び空気が陽電極５１及び陰電極５２の内周面と摩擦されるため、その水と空気はイオン化され、帯電反応により、隣接する陽電極５１と陰電極５２との間には、電圧を印加しなくとも微小電流が流れることが認められた。このため、陽電極５１と陰電極５２間に印加される電圧がＤＣ１〜２．５Ｖ程度でも効果的な電極反応が可能であるが、最も激しく反応のするのはＤＣ１〜１２Ｖの広い電圧が望ましい。
また、空気の噴き込みによる旋回流７０の旋回速度を大きくすれば、陽電極５１と陰電極５２間に流れる電流は増大する。処理する水溶液の種類によって陽電極５１及び陰電極５２での電気分解が促進され、水素及び酸素の発生量を増大させることができるとともに被処理水の浄化及び冷却を促進できる。

このような本実施の形態１によれば、陽電極５１と陰電極５２との間に直流電源を印加した状態で、空気供給源３０の送風機３１から任意静圧の空気を筒体２０内にその内接方向に噴出することにより被処理水導入口２５から導入される被処理水４１をエアーレーションするとともに筒体２０の内周面及び陽電極５１と陰電極５２の内周面に接触させながら筒体２０の下端から上端に向け中心部分が中空となって竜巻状に旋回する旋回流７０を生成し、この旋回流７０の旋回液体７０Ａ中で陽電極５１及び陰電極５２の電極反応に伴う還元反応で水素を生成するとともに酸化反応で酸素を生成し、この水素及び酸素をエアーレーションで旋回流中に混入することで被処理水を浄化・殺菌・冷却し、さらに旋回気体７０Ｂの気化熱を利用して浄化・殺菌された水を冷却して再生水を生成するようにしたので、被処理水に電解液などの処理液を混入させることなく、被処理水の浄化・殺菌及び冷却処理を高効率にかつ低コストで行うことができる。
図４は、送風機３１から筒体２０内に噴き込まれる外気の温度を、３８℃、３５℃、２８℃、２６℃とし、これに対して被処理水貯溜タンク４０から筒体２０内に流入される被処理水４１の温度を４２℃とした場合の貯水槽１０に貯溜される再生水の温度と、両者の温度差を表している。この値は実測によるものである。

また、本実施の形態１によれば、陽電極５１と陰電極５２との間に直流電源を印加した状態で、空気供給源３０の送風機３１から任意静圧の空気を筒体２０内にその内接方向に噴出することにより被処理水導入口２５から導入される被処理水をエアーレーションすると共に筒体２０の内周面及び陽電極５１と陰電極５２の内周面に接触させながら筒体２０の下端から上端に向け中心部分が中空となって竜巻状に旋回する旋回流７０を生成し、筒体２０の上端開口２０Ｂから噴出する旋回流７０の旋回気体７０Ｂにより回転翼６１を回転して発電機６２を駆動するようにしたので、被処理水の浄化・殺菌及び冷却処理に使用された静圧空気の旋回流を利用して発電機を駆動し、効率のよく、かつ低コストの発電が可能になる。因みに、送風機３１から筒体２０に圧送される静圧空気の出力を０．４ｋＷであるとすると、本実施の形態１に示す水処理装置を用いた発電機６２の出力は約１０ｋＷであることが認められた。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。

本発明の実施の形態１における水処理装置並びにこれを用いた発電装置の一部を切り欠いて示す全体の構成図である。図１の２−２線に沿う断面図である。図１の３−３線に沿う断面図である。本実施の形態１における外気温度と被処理水の温度と再生水の温度との測定結果を示す説明図である。

符号の説明

１００水処理装置
２００発電装置
１０貯水槽
２０筒体
２１再生水流出口
２５被処理水導入口
２６冷却片
２７空気吸入スリット
３０空気供給源
４０被処理水貯溜タンク
５１陽電極
５２陰電極
５４直流電源
６１回転翼
６２発電機

Claims

下端に再生水流出口を有するとともに上端が開口され、かつ鉛直方向に延在する所望の径及び所望の長さを有する筒体と、前記筒体の下端部側壁に設けられ該筒体の内周面に内接する方向に空気を噴出させる空気噴出口と、前記空気噴出口に接続され該空気噴出口から前記筒体内に任意圧力の空気を供給する空気供給源と、前記空気噴出口より上方に位置して前記筒体の側壁に設けられ前記筒体内に被処理水を導入する被処理水導入口と、前記被処理水導入口より上方に位置する前記筒体の内周壁に該筒体の周方向に互いに離間して前記筒体の全周に亘り交互に多数配列したイオン化傾向の異なる酸素及び水素生成用の陽電極及び陰電極と、前記陽電極と陰電極とに直流電圧を供給して互いに隣接する陽電極と陰電極との間で電気分解を生じさせる直流電源とを備え、前記空気供給源から任意の静圧空気を前記空気噴出口を通して前記筒体内にその内接方向に噴出することにより前記被処理水導入口から導入される被処理水をエアーレーションするとともに前記筒体の内周面及び前記陽電極と陰電極の内周面に接触させながら前記筒体の下端から上端に向け中心部分が中空となって竜巻状に旋回する旋回流を生成し、前記旋回流は前記筒体の底面から前記陽電極及び陰電極が埋没されるレベルに達する旋回液体と前記旋回液体の上端から前記筒体の上端開口に向けて上昇する湿度の過飽和な旋回気体とからなり、前記旋回液体中での前記陽電極及び陰電極の電極反応に伴う還元反応により水素を生成するとともに酸化反応により酸素を生成し、前記水素及び酸素を前記エアーレーションで前記旋回流中に混入することにより前記被処理水を浄化・殺菌・冷却し、かつ前記旋回気体の気化熱により前記浄化・殺菌された水を冷却して再生水を生成するように構成したことを特徴とする水処理装置。
前記再生水流出口から流出される再生水を貯溜する貯水槽を備えることを特徴とする請求項１記載の水処理装置。
前記被処理水中に混入されている固形分を前記旋回流により分離して前記筒体の底部に収集し、該収集された固形分を前記筒体外に排出する排出口を前記筒体の底部に設け、前記排出口には開閉弁が連結されていることを特徴とする請求項１記載の水処理装置。
前記空気供給源から前記筒体内に供給される空気は大気または所定の温度に冷却された空気であることを特徴とする請求項１記載の水処理装置。
前記旋回気体の旋回気体と接触する冷却片が前記陽電極及び陰電極の上方に位置する前記筒体の内壁面に該内壁面の内周方向に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の水処理装置。
下端に再生水流出口を有するとともに上端が開口され、かつ鉛直方向に延在する所望の径及び所望の長さを有する筒体と、前記筒体の下端部側壁に設けられ該筒体の内周面に内接する方向に空気を噴出させる空気噴出口と、前記空気噴出口に接続され該空気噴出口から前記筒体内に任意圧力の空気を供給する空気供給源と、前記空気噴出口より上方に位置して前記筒体の側壁に設けられ前記筒体内に被処理水を導入する被処理水導入口と、前記被処理水導入口より上方に位置する前記筒体の内周壁に該筒体の周方向に互いに離間して前記筒体の全周に亘り交互に多数配列したイオン化傾向の異なる酸素及び水素生成用の陽電極及び陰電極と、前記陽電極と陰電極とに直流電圧を供給して互いに隣接する陽電極と陰電極との間で電気分解を生じさせる直流電源と、前記筒体の上端開口に相対向して配設された回転翼と、前記回転翼の回転により駆動される発電機とを備え、前記空気供給源から任意の静圧空気を前記空気噴出口を通して前記筒体内にその内接方向に噴出することにより前記被処理水導入口から導入される被処理水をエアーレーションするとともに前記筒体の内周面及び前記陽電極と陰電極の内周面に接触させながら前記筒体の下端から上端に向け中心部分が中空となって竜巻状に旋回する旋回流を生成し、前記旋回流は前記筒体の底面から前記陽電極及び陰電極が埋没されるレベルに達する旋回液体と前記旋回液体の上端から前記筒体内を上昇して該筒体の上端開口から噴出する湿度の過飽和な旋回気体とからなり、前記上端開口から噴出する前記旋回気体により前記回転翼を回転して前記発電機を駆動するように構成したことを特徴とする発電装置。
前記旋回液体中での前記陽電極及び陰電極の電極反応に伴う還元反応により水素を生成するとともに酸化反応により酸素を生成し、前記水素及び酸素を前記エアーレーションで前記旋回流中に混入することにより前記被処理水を浄化・殺菌・冷却し、かつ前記旋回気体の気化熱により前記浄化・殺菌された水を冷却して再生水を生成するように構成したことを特徴とする請求項６記載の発電装置。
前記再生水流出口から流出される再生水を貯溜する貯水槽を備えることを特徴とする請求項６記載の発電装置。
前記被処理水中に混入されている固形分を前記旋回流により分離して前記筒体の底部に収集し、該収集された固形分を前記筒体外に排出する排出口を前記筒体の底部に設け、前記排出口には開閉弁が連結されていることを特徴とする請求項６記載の発電装置。
前記空気供給源から前記筒体内に供給される空気は大気または所定の温度に冷却された空気であることを特徴とする請求項６記載の発電装置。
前記旋回気体の旋回気体と接触する冷却片が前記陽電極及び陰電極の上方に位置する前記筒体の内壁面に該内壁面の内周方向に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項６記載の発電装置。
前記筒体の上端部側壁に、外気を吸い込んで前記旋回気体の竜巻状旋回エネルギーを増大させる空気吸入スリットを前記筒体の円周方向に沿って複数形成したことを特徴とする請求項６記載の発電装置。