JP2008200564A - Wastewater sterilizing apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、密閉式のタンク内に供給された被処理排水を、加熱手段により加熱して滅菌処理するための排水滅菌装置および排水滅菌方法に関する。 The present invention relates to a wastewater sterilization apparatus and a wastewater sterilization method for heating and sterilizing a wastewater to be treated supplied in a sealed tank by a heating means.
従来、この種の排水滅菌装置としては、例えば、滅菌すべき感染性排水を受け入れる滅菌槽(タンク)と、該滅菌槽内の感染性排水を加熱するための蒸気加熱手段とを有するものが知られている(特許文献1,2参照。)。蒸気加熱手段は、滅菌槽の外周に設置したジャケット内に蒸気を送入することで、蒸気の熱を滅菌槽の壁面を通して内部の感染性排水に作用させるものである。滅菌槽内においては、強制的に熱対流を起こさせるための手段は特別に設けられておらず、感染性排水の昇温だけによる自然対流に任されていた。
Conventionally, as this type of wastewater sterilization apparatus, for example, one having a sterilization tank (tank) for receiving infectious wastewater to be sterilized and a steam heating means for heating the infectious wastewater in the sterilization tank is known. (See
前記排水滅菌装置において、加熱による滅菌処理後の排水は、滅菌槽の底部に接続されている排水用配管に設けたバルブを開いて排水されていた。また、滅菌槽内には、排水ピット(排水槽)に一旦貯められた感染性排水が、真空ポンプによって真空吸引されるようになっている。真空ポンプと滅菌槽とを連通するためポンプ管には、滅菌槽内の空気を吸引する時に、吸引空気に含まれているかもしれない菌を捕捉するためのフィルターが介装されていた。 In the waste water sterilizer, waste water after sterilization by heating was drained by opening a valve provided in a drain pipe connected to the bottom of the sterilization tank. In the sterilization tank, infectious wastewater once stored in a drainage pit (drainage tank) is vacuum-sucked by a vacuum pump. In order to connect the vacuum pump and the sterilization tank, a filter for trapping bacteria that may be contained in the suction air when the air in the sterilization tank is sucked is interposed in the pump pipe.
しかしながら、前述したような従来の排水滅菌装置では、先ず滅菌するための加熱の方式が、滅菌槽の外周に設置したジャケット内に蒸気を送入する蒸気加熱手段による間接加熱方式であるため、装置全体が複雑で大型化し、部品点数も多くなり、組立て工数が増大して、コストアップの要因になるという問題点があった。 However, in the conventional wastewater sterilization apparatus as described above, since the heating method for sterilization is an indirect heating method using steam heating means for feeding steam into a jacket installed on the outer periphery of the sterilization tank, The overall structure is complicated and large, the number of parts increases, the number of assembling steps increases, and there is a problem that the cost increases.
また、滅菌槽内における加熱時には、たとえ間接加熱方式であっても、滅菌槽内の感染性排水の温度は自然対流によってのみ上昇していた。従って、感染性排水の温度分布が悪く、滅菌槽内の上部は所定の温度まで上昇するのに対し、下部は所定の温度まで十分に上昇せずに温度ムラができ、滅菌効果が減殺されるという問題点があった。 Further, at the time of heating in the sterilization tank, the temperature of the infectious waste water in the sterilization tank was increased only by natural convection even in the indirect heating method. Therefore, the temperature distribution of infectious wastewater is poor and the upper part of the sterilization tank rises to a predetermined temperature, whereas the lower part does not rise sufficiently to the predetermined temperature, causing temperature unevenness and the sterilization effect is reduced. There was a problem.
特に、前記間接加熱方式ではなく、例えば滅菌槽内にヒータを内装して直接的に加熱するような従来一般の装置の構成の場合には、装置全体の構成の簡易化は可能となるが、滅菌槽内において、ヒータの配置位置よりも上側でなければ温度が上昇しないという問題点があった。これは、滅菌槽内の上部の空気層の圧力が上昇することにより、感染性排水の流れを妨げるため対流が発生しないからであると推測される。 In particular, in the case of a conventional general apparatus configuration in which a heater is installed in a sterilization tank and heated directly, for example, instead of the indirect heating method, the configuration of the entire apparatus can be simplified. In the sterilization tank, there is a problem that the temperature does not rise unless it is above the heater arrangement position. It is presumed that this is because convection does not occur because the pressure of the upper air layer in the sterilization tank rises to prevent the flow of infectious wastewater.
また、滅菌処理後の排水は、滅菌槽の底部に接続された排水用配管から排水していたので、滅菌槽底部と排水バルブの配管内に貯まった感染性排水は、加熱時に対流が起こらず、また蒸気加熱手段の熱も伝わらないため、所定の滅菌温度に達しなかった。そのため、滅菌されていない感染性排水が排水されて安全でないという問題点があった。 In addition, since the drainage after sterilization was drained from the drainage pipe connected to the bottom of the sterilization tank, infectious wastewater stored in the bottom of the sterilization tank and the drainage valve pipe did not cause convection during heating. Moreover, since the heat of the steam heating means was not transmitted, the predetermined sterilization temperature was not reached. Therefore, there is a problem that infectious waste water that has not been sterilized is drained and is not safe.
さらに、真空ポンプでは、滅菌槽からの吸引空気に含まれている可能性のある菌を捕捉するためのフィルターを介装するため、余分で高価な部品が必要になると共に、万一フィルターが詰まった場合には、真空ポンプがオーバーロードになり、排水滅菌装置が停止したり故障の原因になるという問題点もあった。 Furthermore, since the vacuum pump is equipped with a filter for trapping bacteria that may be contained in the suction air from the sterilization tank, extra and expensive parts are required and the filter is clogged. In such a case, the vacuum pump is overloaded, and there is a problem that the drainage sterilizer stops or causes a failure.
本発明は、以上のような従来技術の有する問題点に着目してなされたもので、装置全体を簡易かつ安価に構成することができ、加熱時には強制的に対流を起こさせることにより十分な滅菌効果を得ることができ、また、滅菌されてない被処理排水が排出される虞がなく安全性が高く、さらに、真空ポンプに付随する滅菌用のフィルターが不要となり尚更コストダウンすることが可能な排水滅菌装置および排水滅菌方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made paying attention to the problems of the prior art as described above, and the entire apparatus can be constructed simply and inexpensively, and sufficient sterilization can be achieved by forcibly causing convection during heating. It is possible to obtain an effect, and there is no risk that untreated wastewater to be treated is discharged, and the safety is high. Furthermore, a sterilization filter attached to the vacuum pump is unnecessary, and the cost can be further reduced. It aims at providing a drainage sterilizer and a drainage sterilization method.
前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、以下の各項の発明に存する。
[1]密閉式のタンク(20)内に供給された被処理排水を、加熱手段(30)により加熱して滅菌処理するための排水滅菌装置(10)において、
前記タンク(20)内の圧力に変化を与える圧力変更手段(40)を有し、
前記加熱手段(30)の作動により被処理排水が昇温してタンク(20)内の圧力が所定値以上になった後、前記圧力変更手段(40)の作動により前記タンク(20)内を一時的に減圧してタンク(20)内の圧力に変化を与えることによって、被処理排水に強制的に対流を発生させることを特徴とする排水滅菌装置(10)。
The gist of the present invention for achieving the object described above resides in the inventions of the following items.
[1] In a wastewater sterilization apparatus (10) for heating and sterilizing the wastewater to be treated supplied into the sealed tank (20) by the heating means (30),
Pressure changing means (40) for changing the pressure in the tank (20),
After the temperature of the wastewater to be treated rises due to the operation of the heating means (30) and the pressure in the tank (20) becomes a predetermined value or more, the inside of the tank (20) is activated by the operation of the pressure changing means (40). A drainage sterilizer (10) characterized by forcibly generating convection in the wastewater to be treated by temporarily reducing the pressure and changing the pressure in the tank (20).
[2]前記加熱手段(30)の作動により被処理排水が昇温してタンク(20)内の圧力が所定値以上になった時、該加熱手段(30)の作動を一旦停止して所定時間が経過した後、前記圧力変更手段(40)の作動により前記タンク(20)内を一時的に減圧してタンク(20)内の圧力に変化を与えることで、被処理排水に強制的に対流を発生させ、該圧力変更手段(40)の作動を停止させた後、再び前記加熱手段(30)を作動させて被処理排水を所定温度まで昇温させることを特徴とする[1]に記載の排水滅菌装置(10)。 [2] When the temperature of the wastewater to be treated rises due to the operation of the heating means (30) and the pressure in the tank (20) becomes a predetermined value or more, the operation of the heating means (30) is temporarily stopped and predetermined After a lapse of time, the pressure in the tank (20) is temporarily reduced by the operation of the pressure changing means (40) to change the pressure in the tank (20), thereby forcing the wastewater to be treated. [1] characterized in that after generating convection and stopping the operation of the pressure changing means (40), the heating means (30) is operated again to raise the temperature of the wastewater to be treated to a predetermined temperature. The wastewater sterilizer (10) as described.
[3]排水槽(1)に貯められた被処理排水を真空吸引して前記タンク(20)内に送り込むための真空ポンプ(40)を有し、
前記真空ポンプ(40)を前記圧力変更手段(40)として兼用することを特徴とする[1]または[2]に記載の排水滅菌装置(10)。
[3] It has a vacuum pump (40) for vacuum suctioning the wastewater to be treated stored in the drainage tank (1) and feeding it into the tank (20),
The drainage sterilization apparatus (10) according to [1] or [2], wherein the vacuum pump (40) is also used as the pressure changing means (40).
[4]前記真空ポンプ(40)は、ケーシングと、その内部に回転可能に配設した羽根車とから構成され、ケーシング内に封液を導入して羽根車を回転させることにより、連続的に吸入が可能な水封式真空ポンプ(40)から成り、
前記ケーシング内にて前記タンク(20)内から吸引した空気と混合した封液を排出する際、フィルターを介さず前記排水槽(1)内に導入することを特徴とする[3]に記載の排水滅菌装置(10)。
[4] The vacuum pump (40) is composed of a casing and an impeller rotatably disposed therein, and continuously introduces sealing liquid into the casing to rotate the impeller, thereby continuously It consists of a water-sealed vacuum pump (40) that can be inhaled,
According to [3], when the sealing liquid mixed with the air sucked from the tank (20) in the casing is discharged, the sealing liquid is introduced into the drainage tank (1) without a filter. Waste water sterilizer (10).
[5]前記タンク(20)内に、その上部より底部に向かって延びるように排水用配管(55)の上流端側が導入され、該排水用配管(55)の下流端側は、前記上流端側の開口部より低い位置にて開口するように配設され、
前記タンク(20)内にて滅菌処理済みの被処理排水は、前記排水用配管(55)によりサイフォンの原理でタンク(20)外に排出することを特徴とする[1],[2],[3]または[4]に記載の排水滅菌装置(10)。
[5] The upstream end side of the drain pipe (55) is introduced into the tank (20) so as to extend from the top to the bottom, and the downstream end of the drain pipe (55) is the upstream end. It is arranged to open at a position lower than the opening on the side,
The treated waste water sterilized in the tank (20) is discharged out of the tank (20) by the siphon principle through the drain pipe (55), [1], [2], The drainage sterilizer (10) according to [3] or [4].
[6]前記サイフォンを始動させるために前記排水用配管(55)に滅菌処理済みの被処理排水を満たす際、前記タンク(20)内の圧力を利用することを特徴とする[5]に記載の排水滅菌装置(10)。 [6] The pressure in the tank (20) is used when filling the drainage pipe (55) to be treated with sterilized wastewater to start the siphon. Waste water sterilizer (10).
[7]密閉式のタンク(20)内に供給された被処理排水を、加熱手段(30)により加熱して滅菌処理するための排水滅菌方法において、
吸引工程と、昇温工程と、滅菌工程と、排水工程とを、少なくとも備え、
前記吸引工程は、排水槽(1)に貯められた被処理排水を、真空ポンプ(40)の作動により真空吸引して前記タンク(20)内に送り込む工程であり、
前記昇温工程は、前記加熱手段(30)の作動により被処理排水が昇温してタンク(20)内の圧力が所定値以上になった時、該加熱手段(30)の作動を一旦停止して所定時間が経過した後、前記真空ポンプ(40)の作動により前記タンク(20)内を一時的に減圧してタンク(20)内の圧力に変化を与えることで、被処理排水に強制的に対流を発生させ、該真空ポンプ(40)の作動を停止させた後、再び前記加熱手段(30)を作動させて被処理排水を所定温度まで昇温させる工程であり、
前記滅菌工程は、前記所定温度を維持して被処理排水を滅菌する工程であり、
前記排水工程は、前記タンク(20)内に、その上部より底部に向かって延びるように上流端側が導入され、該上流端側の開口部より低い位置にて下流端側が開口するように配設された排水用配管(55)により、タンク(20)内の滅菌処理済みの被処理排水をサイフォンの原理でタンク(20)外に排出し、該サイフォンを始動させるために前記排水用配管(55)に滅菌処理済みの被処理排水を満たす際、タンク(20)内の圧力を利用する工程であることを特徴とする排水滅菌方法。
[7] In the wastewater sterilization method for heating and sterilizing the wastewater to be treated supplied into the sealed tank (20) by the heating means (30),
A suction step, a temperature raising step, a sterilization step, and a drainage step,
The suction step is a step of sucking the wastewater to be treated stored in the drain tank (1) into the tank (20) by vacuum suction by the operation of the vacuum pump (40),
The temperature raising step temporarily stops the operation of the heating means (30) when the temperature of the wastewater to be treated rises due to the operation of the heating means (30) and the pressure in the tank (20) exceeds a predetermined value. Then, after a predetermined time has elapsed, the operation of the vacuum pump (40) temporarily depressurizes the tank (20) to change the pressure in the tank (20), thereby forcing the wastewater to be treated. Convection is generated, and after the operation of the vacuum pump (40) is stopped, the heating means (30) is operated again to raise the temperature of the wastewater to be treated to a predetermined temperature,
The sterilization step is a step of sterilizing the wastewater to be treated while maintaining the predetermined temperature,
In the draining step, the upstream end side is introduced into the tank (20) so as to extend from the top to the bottom, and the downstream end is opened at a position lower than the opening on the upstream end side. By the drainage pipe (55) thus formed, the treated wastewater in the tank (20) is discharged out of the tank (20) by the siphon principle, and the drainage pipe (55) is used to start the siphon. ) Is a step of utilizing the pressure in the tank (20) when filling the sterilized wastewater to be treated.
次に、前述した解決手段に基づく作用を説明する。
本発明に係る排水滅菌装置(10)において、排水滅菌装置(10)の構成を簡易化してコスト低減を実現するためには、滅菌のための加熱手段(30)を、前述した従来の蒸気加熱手段による間接加熱方式ではなく、例えばタンク(20)内に内装したヒータとすることが有効である。ところが、ヒータを用いた直接加熱方式の場合は、タンク(20)内において被処理排水の自然対流がほとんど生じないため、ヒータの配置位置よりも上側でなければ温度が上昇しなかった。
Next, the operation based on the above solution will be described.
In the wastewater sterilization apparatus (10) according to the present invention, in order to simplify the configuration of the wastewater sterilization apparatus (10) and realize cost reduction, the heating means (30) for sterilization is replaced with the conventional steam heating described above. For example, it is effective to use a heater built in the tank (20) instead of the indirect heating method. However, in the case of the direct heating method using a heater, natural convection of the wastewater to be treated hardly occurs in the tank (20), so the temperature did not rise unless it was above the heater placement position.
かかる問題を解決するためには、加熱時にタンク(20)内の被処理排水に対流を発生させる必要があるが、発明者らの研究調査によれば、前記[1]に記載の排水滅菌装置(10)のように、加熱手段(30)の作動により被処理排水が昇温してタンク(20)内の圧力が所定値以上になった後、圧力変更手段(40)の作動によりタンク(20)内を一時的に減圧してタンク(20)内の圧力に変化を与えることによって、被処理排水に強制的に対流を発生させることができることが判明した。 In order to solve such a problem, it is necessary to generate convection in the wastewater to be treated in the tank (20) during heating. According to the research by the inventors, the wastewater sterilizer described in [1] above As in (10), after the temperature of the wastewater to be treated rises due to the operation of the heating means (30) and the pressure in the tank (20) becomes a predetermined value or more, the tank ( 20) It was found that convection can be forcedly generated in the wastewater to be treated by temporarily reducing the pressure in the tank and changing the pressure in the tank (20).
これにより、前記加熱手段(30)を、例えばタンク(20)内に内装したヒータとして、装置全体の構成を簡易化した場合であっても、加熱手段(30)の種類を問わず強制的に対流を発生させることができるから、コストダウンを実現すると共に、タンク(20)内の水温分布を均一化することができ、被処理排水における温度ムラが生ずることがなく、全域で所望の滅菌温度に加熱することが可能となる。 Thereby, even if it is a case where the structure of the whole apparatus is simplified as a heater equipped in the tank (20), for example, the said heating means (30) is forced regardless of the kind of heating means (30). Since convection can be generated, the cost can be reduced, the water temperature distribution in the tank (20) can be made uniform, and temperature unevenness in the wastewater to be treated does not occur, and a desired sterilization temperature can be obtained in the entire region. It becomes possible to heat to.
より具体的には、前記[2]に記載の排水滅菌装置(10)のように、加熱手段(30)の作動により被処理排水が昇温してタンク(20)内の圧力が所定値以上になった時、該加熱手段(30)の作動を一旦停止して所定時間が経過した後、圧力変更手段(40)の作動によりタンク(20)内を一時的に減圧してタンク(20)内の圧力に変化を与えることで、被処理排水に強制的に対流を発生させることができる。前記圧力変更手段(40)の作動を停止させた後、再び加熱手段(30)を作動させて被処理排水を所定温度まで昇温させれば良い。 More specifically, as in the drainage sterilization apparatus (10) described in [2] above, the temperature of the wastewater to be treated rises due to the operation of the heating means (30), and the pressure in the tank (20) exceeds a predetermined value. When a predetermined time has elapsed after the operation of the heating means (30) is temporarily stopped, the pressure in the tank (20) is temporarily reduced by the operation of the pressure changing means (40). By changing the internal pressure, convection can be forcibly generated in the wastewater to be treated. After the operation of the pressure changing means (40) is stopped, the heating means (30) is operated again to raise the temperature of the wastewater to be treated to a predetermined temperature.
ところで、前記[3]に記載の排水滅菌装置(10)のように、排水槽(1)に貯められた被処理排水を、真空ポンプ(40)により真空吸引して前記タンク(20)内に送り込むような場合、この真空ポンプ(40)を前記圧力変更手段(40)として兼用すれば良い。これにより、圧力変更手段(40)を別途用意する必要はなく、元もと必須の構成である真空ポンプ(40)をそのまま利用することにより、さらなる装置全体における構成の簡易化が可能となる。 By the way, like the drainage sterilization apparatus (10) of the above [3], the wastewater to be treated stored in the drainage tank (1) is vacuum-sucked by the vacuum pump (40) into the tank (20). In this case, the vacuum pump (40) may be used as the pressure changing means (40). Thereby, it is not necessary to prepare the pressure changing means (40) separately, and the configuration of the entire apparatus can be further simplified by using the vacuum pump (40) which is an essential configuration as it is.
ここで、前記真空ポンプ(40)は、具体的には例えば前記[4]に記載したように、ケーシングと、その内部に回転可能に配設した羽根車とから構成され、ケーシング内に封液を導入して羽根車を回転させることにより、連続的に吸入が可能な水封式真空ポンプ(40)から構成すると良い。 Here, the vacuum pump (40) is specifically composed of a casing and an impeller rotatably disposed therein as described in [4], for example. It is good to comprise from the water-seal type | formula vacuum pump (40) which can be inhaled continuously by introduce | transducing and rotating an impeller.
この場合に、ケーシング内にてタンク(20)内から吸引した空気と混合した封液を排出する際には、フィルターを介さず前記排水槽(1)内に導入する。これにより、水封用の水は加熱滅菌処理されるため、滅菌のためのフィルターが不要となる。従って、フィルターの目詰りにより排水滅菌装置(10)が停止することや故障の虞もなく、また、フィルターのメンテナンスも不要となる。 In this case, when the sealing liquid mixed with the air sucked from the tank (20) in the casing is discharged, it is introduced into the drainage tank (1) without passing through a filter. Thereby, since the water for water sealing is heat-sterilized, the filter for sterilization becomes unnecessary. Therefore, the drainage sterilization device (10) is not stopped due to the clogging of the filter, there is no risk of failure, and the maintenance of the filter is not necessary.
また、前記[5]に記載の排水滅菌装置(10)によれば、前記タンク(20)内に、その上部より底部に向かって延びるように排水用配管(55)の上流端側を導入し、該排水用配管(55)の下流端側を、前記上流端側の開口部より低い位置にて開口するように配設して、滅菌処理済みの被処理排水は、前記排水用配管(55)によりサイフォンの原理でタンク(20)外に排出する。 Further, according to the drainage sterilization apparatus (10) described in [5], the upstream end side of the drainage pipe (55) is introduced into the tank (20) so as to extend from the top to the bottom. The drainage pipe (55) is arranged so that the downstream end side is opened at a position lower than the opening part on the upstream end side, and the sterilized treated wastewater is the drainage pipe (55 ) Is discharged out of the tank (20) by the siphon principle.
これにより、従来は一般に、タンク(20)の底部に排水管を連通するように接続したり、この接続部ないし排水管の途中に開閉する排水バルブを設けていたが、これらの構成が不要となる。また、タンク(20)底部と排水管内に貯まった加熱不十分な被処理排水を排出する虞もなくなり、安全性および信頼性を高めることができる。排水はタンク(20)底部より空気を吸ってサイフォン作用が途切れるまでであり、タンク(20)底部の滅菌されていない虞のある被処理排水は排出されない。 As a result, conventionally, a drainage pipe is generally connected to the bottom of the tank (20) so as to communicate with it, or a drainage valve that opens and closes in the middle of this connection or drainage pipe. However, these configurations are unnecessary. Become. In addition, there is no possibility of discharging the wastewater to be treated which is insufficiently heated and stored in the bottom of the tank (20) and the drain pipe, and safety and reliability can be improved. The drainage is from the bottom of the tank (20) until air is sucked and the siphon action is interrupted, and the treated wastewater at the bottom of the tank (20) that may not be sterilized is not discharged.
ここで、前記[6]に記載したように、前記サイフォンを始動させるために前記排水用配管(55)に滅菌処理済みの被処理排水を満たす際、前記タンク(20)内の圧力をそのまま利用すれば、サイフォン始動のための特別な吸引操作ないし装置は不要となる。なお、タンク(20)内の圧力は、加熱による滅菌処理の直後であれば、タンク(20)内の被処理排水ないし上層の空気が熱せられて体積膨張により、通常の大気圧よりも加圧された状態となっている。 Here, as described in [6] above, when filling the wastewater to be sterilized in the drainage pipe (55) to start the siphon, the pressure in the tank (20) is used as it is. This eliminates the need for a special suction operation or device for starting the siphon. If the pressure in the tank (20) is immediately after sterilization by heating, the wastewater to be treated or the upper layer air in the tank (20) is heated to increase pressure from the normal atmospheric pressure due to volume expansion. It has become a state.
さらにまた、前記[1]ないし[6]に記載の排水滅菌装置(10)を用いた具体的な処理としては、前記[7]に記載した排水滅菌方法が適している。すなわち、滅菌処理のサイクルとして、少なくとも吸引工程と、昇温工程と、滅菌工程と、排水工程とから成り、全て自動で行うことができるように制御する。 Furthermore, the drainage sterilization method described in the above [7] is suitable as a specific treatment using the drainage sterilization apparatus (10) described in the above [1] to [6]. That is, as a cycle of sterilization treatment, at least a suction step, a temperature raising step, a sterilization step, and a drainage step are performed, and control is performed so that all can be performed automatically.
前記吸引工程では、排水槽(1)に貯められた被処理排水を、真空ポンプ(40)の作動により真空吸引してタンク(20)内に送り込む。
前記昇温工程では、加熱手段(30)の作動により被処理排水が昇温してタンク(20)内の圧力が所定値以上になった時、該加熱手段(30)の作動を一旦停止して所定時間が経過した後、真空ポンプ(40)の作動によりタンク(20)内を一時的に減圧してタンク(20)内の圧力に変化を与えることで、被処理排水に強制的に対流を生じさせ、該真空ポンプ(40)の作動を停止させた後、再び加熱手段(30)を作動させて被処理排水を所定温度まで昇温させる。
In the suction step, the wastewater to be treated stored in the drain tank (1) is vacuum-sucked by the operation of the vacuum pump (40) and sent into the tank (20).
In the temperature raising step, when the wastewater to be treated is heated by the operation of the heating means (30) and the pressure in the tank (20) becomes a predetermined value or more, the operation of the heating means (30) is temporarily stopped. After a predetermined time has elapsed, the tank (20) is temporarily depressurized by operating the vacuum pump (40) to change the pressure in the tank (20), thereby forcibly convection to the wastewater to be treated. After the operation of the vacuum pump (40) is stopped, the heating means (30) is operated again to raise the temperature of the wastewater to be treated to a predetermined temperature.
前記滅菌工程では、前記所定温度を維持して被処理排水を滅菌する。
前記排水工程は、前記タンク(20)内に、その上部より底部に向かって延びるように上流端側が導入され、該上流端側の開口部より低い位置にて下流端側が開口するように配設された排水用配管(55)により、タンク(20)内の滅菌処理済みの被処理排水をサイフォンの原理でタンク(20)外に排出する。ここで、サイフォンを始動させるために排水用配管(55)に滅菌処理済みの被処理排水を満たす際、タンク(20)内の圧力を利用する。
In the sterilization step, the wastewater to be treated is sterilized while maintaining the predetermined temperature.
In the draining step, the upstream end side is introduced into the tank (20) so as to extend from the top to the bottom, and the downstream end is opened at a position lower than the opening on the upstream end side. The treated waste water in the tank (20) is discharged out of the tank (20) by the siphon principle by the drainage pipe (55) thus made. Here, in order to start the siphon, when the drainage pipe (55) is filled with the sterilized wastewater to be treated, the pressure in the tank (20) is used.
本発明に係る排水滅菌装置および排水滅菌方法によれば、圧力変更手段の作動によりタンク内の圧力に変化を与えることによって、加熱手段の種類を問わず被処理排水に強制的に対流を発生させることができるから、コストダウンを実現すると共に、タンク内の水温分布を均一化することができ、被処理排水における温度ムラが生ずることがなく、全域で所望の滅菌温度に加熱することが可能となる。ここで圧力変更手段以外には、強制的に対流を起こさせるための特別な手段(エアー混入、撹拌用プロペラ等)も一切不要となる。 According to the waste water sterilization apparatus and the waste water sterilization method of the present invention, the pressure in the tank is changed by the operation of the pressure changing means, thereby forcibly generating convection in the treated waste water regardless of the type of the heating means Therefore, it is possible to reduce the cost and to make the water temperature distribution in the tank uniform, and it is possible to heat to the desired sterilization temperature in the entire area without causing temperature unevenness in the wastewater to be treated. Become. Here, in addition to the pressure changing means, there is no need for any special means (air mixing, stirring propeller, etc.) for forcibly causing convection.
また、前記圧力変更手段を兼用する真空ポンプが水封式真空ポンプから成り、該水封式真空ポンプのケーシング内にてタンク内から吸引した空気と混合した封液を排出する際、フィルターを介さず排水槽内に導入することにより、水封用の水は加熱滅菌処理されるため、滅菌のためのフィルターが不要となり、フィルターの目詰りによる装置の停止ないし故障の虞もなく、フィルターのメンテナンスも不要となる。 The vacuum pump also serving as the pressure changing means is a water-sealed vacuum pump, and when discharging the sealing liquid mixed with the air sucked from the tank in the casing of the water-sealed vacuum pump, Since the water for sealing is heat sterilized by introducing it into the drainage tank, no filter for sterilization is required, and there is no risk of equipment shut down or failure due to filter clogging. Is also unnecessary.
さらに、前記タンク内における滅菌処理済みの被処理排水を、排水用配管によりサイフォンの原理を利用してタンク外に排出することにより、従来一般にタンクの底部に接続した排水管が不要となり、タンク底部に貯まった加熱不十分な被処理排水を排出する虞もなくなり、安全性および信頼性を高めることができる。 Furthermore, the waste water to be treated in the tank is discharged outside the tank using the siphon principle by drainage piping, so that a drain pipe connected to the bottom of the tank is generally unnecessary, and the tank bottom Therefore, there is no risk of discharging the wastewater to be treated which is insufficiently heated, and safety and reliability can be improved.
以下、図面に基づき、本発明を代表する一の実施の形態を説明する。
図1〜図8は、本発明の一実施の形態を示している。
図1は、本発明の一実施の形態に係る排水滅菌装置の概念図である。図2は、同じく、排水滅菌装置の主要部を模式的に示す斜視図である。図3は、排水滅菌装置の主要部の外観を示す正面図である。
In the following, an embodiment representing the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 8 show an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a conceptual diagram of a wastewater sterilization apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view schematically showing a main part of the drainage sterilizer. FIG. 3 is a front view showing the appearance of the main part of the drainage sterilization apparatus.
本実施の形態に係る排水滅菌装置10は、滅菌タンク(密閉式のタンク)20内に供給された実験排水(被処理排水)を、滅菌タンク20内に内装してあるヒータ(加熱手段)30により加熱して滅菌処理する装置である。以下、遺伝子の組換え実験において出る実験排水(被処理排水)を加熱滅菌するための装置に適用した場合を例に説明する。
The
図1に示すように、排水滅菌装置10は、装置本体を成すハウジング11(図2参照)に内装される滅菌タンク20、電気ヒータ30、真空ポンプ40および図示省略した制御盤等の他、各種配管と、ハウジング11の外部に配設される実験排水槽(排水槽)1および排水樋2を有している。実験排水槽1は、実験室から排水された実験排水を規定水位まで貯留するための水槽であり、排水樋2は、滅菌処理済みの実験排水を受け入れる樋である。
As shown in FIG. 1, the
滅菌タンク20は、単壁構造の円筒形の缶体として密閉式に構成された簡易圧力容器であり、上面は平板で底部は半球形の鏡板により構成されている。なお、保温のために外周にはグラスウール層を装着すると良い。滅菌タンク20内には、供給される実験排水のそれぞれ別々の高さ位置を検出するための2つの水位センサ21,22が配設されている。また、下方に位置する水位センサ22の直ぐ下側で、滅菌タンク20内の略中間の高さ位置には、電気ヒータ30が略水平に延びる状態で配設されている。
The
電気ヒータ30は、具体的には例えば、丸棒状のフランジヒータやプラグヒータを用いると良い。滅菌タンク20内における電気ヒータ30の配設位置は、加熱効率上はタンク底部に設けることが適するが、電気ヒータ30は定期的に交換する等のメンテナンス上の問題があるので、タンク底部ではなく図1中に示したタンク内の略中間の高さ位置に配設する。また、滅菌タンク20の底部付近には、温度センサ23が配設されている。これにより、滅菌タンク20内の底部付近が所定の温度に達していることを判断することができるようになっている。
Specifically, for example, a round bar-shaped flange heater or a plug heater may be used as the
また、滅菌タンク20には、配管を通じて真空ポンプ40が接続されている。真空ポンプ40は水封式であり、ケーシングと、その内部に回転可能に配設した羽根車とから構成され、羽根車はケーシングと偏心した位置に取り付けられている。ケーシング内に封液を導入して羽根車を回転させることにより、封液は遠心力によりケーシング内壁に押し付けられ水のリング(水環)を形成するように設定されている。
Further, a
ケーシング内において、前記水のリングの内壁と羽根車の羽根によって囲まれた空間の容積は、羽根車はケーシングとは偏心した位置に取り付けられているので、羽根車が回転するにつれて容積が変化する。この容積変化を利用して吸入、圧縮、排気の作用を連続的に行えるように構成されている。 In the casing, the volume of the space surrounded by the inner wall of the ring of water and the blades of the impeller is attached at a position eccentric from the casing, so that the volume changes as the impeller rotates. . Utilizing this volume change, the suction, compression, and exhaust operations can be performed continuously.
さらに、図1に示すように、滅菌タンク20や真空ポンプ40には、様々な配管が連通するように接続されている。本実施の形態に係る排水滅菌装置10を構成する配管としては、給水用配管51、真空ポンプ吸気用配管52、実験排水吸引用配管53、真空ポンプ排水用配管54、滅菌処理済み排水用配管55等が、それぞれ適所に配設されている。また、各種配管の随所には、後述するが電磁弁や手動弁等が配設されている。
Furthermore, as shown in FIG. 1, various pipes are connected to the
給水用配管51は、その上流端が装置外部にある市水の給水栓(図示せず。)に接続され、下流側は装置内部に延ばされて途中で2経路に分岐している。分岐した一方の第1給水用配管51Aの下流端は、真空ポンプ40に接続され、他方の第2給水用配管51Bの下流端は、後述する滅菌処理済み排水用配管55の下流側途中に混合弁501を介して接続されている。
The upstream end of the
給水用配管51の途中には、給水栓に接続される上流側から順に、手動弁511、圧力計551、圧力スイッチ561がそれぞれ配設されている。また、第1給水用配管51Aの途中には、手動弁512、電磁弁521が配設されている。また、第2給水用配管51Bの途中には、電磁弁522が配設されている。
In the middle of the
真空ポンプ吸気用配管52は、真空ポンプ40と滅菌タンク20の上部(空気層)との間を連通するように接続されており、真空ポンプ40の作動によって真空ポンプ吸気用配管52より真空ポンプ40内の空気は吸い出されて減圧される。真空ポンプ吸気用配管52の途中には、真空ポンプ40側から順に逆止弁531、電磁弁523、ストレーナ571、それに圧力計552、圧力スイッチ562〜564がそれぞれ配設されている。圧力計552および圧力スイッチ562〜564によって、滅菌タンク20内の圧力を測定することができるようになっている。
The vacuum
実験排水吸引用配管53は、その上流端が実験排水槽1の内部まで延ばされており、下流端は滅菌タンク20の上部に接続されている。実験排水吸引用配管53の途中には、その上流側から順に手動弁513、ストレーナ572、電磁弁524、逆止弁532がそれぞれ配設されている。
The upstream end of the experimental
真空ポンプ排水用配管54は、その上流端が真空ポンプ40に対して前記第1給水用配管51Aと連通するように接続され、下流端は実験排水槽1の内部を臨む位置まで延ばされている。真空ポンプ排水用配管54は、真空ポンプ40で使用した封水を排出するための配管である。このように、真空ポンプ40のケーシング内にて前記滅菌タンク20から吸引した空気と混合した封液を排出する際には、滅菌フィルターを介さず実験排水槽1内に導入するように設定されている。
The vacuum
滅菌処理済み排水用配管55は、その上流端が滅菌タンク20の上部より底部に向かって延びるように滅菌タンク20内に導入され、下流端は、前記上流端側の開口部より低い位置にて開口するように、排水樋2を臨む位置まで延ばされている。滅菌処理済み排水用配管55の途中には、その上流側から順にストレーナ573、手動弁514、電磁弁525、前記第2給水用配管51Bの下流端が接続する混合弁501、それに温度センサ581がそれぞれ配設されている。
The sterilized
滅菌タンク20内にて滅菌処理済みの実験排水は、滅菌処理済み排水用配管55によりサイフォンの原理で滅菌タンク20外に排出されるように構成されている。ここでサイフォンを始動させるために、滅菌処理済み排水用配管55に滅菌処理済みの実験排水を満たす際、詳しくは後述するが滅菌タンク20内の圧力を利用するようになっている。
The experimental waste water that has been sterilized in the
また、滅菌タンク20の底部には、実験排水戻り用配管56の上流端が接続されている。この実験排水戻り用配管56は本来は不要であるが、滅菌タンク20のメンテナンス用に設けられている。なお、滅菌タンク20の上部には、安全弁逃し用配管57の上流端が接続されている。安全弁逃し用配管57は、滅菌タンク20内が圧力異常の際に、滅菌タンク20内を減圧するためのものである。
The upstream end of the experimental waste
次に、本実施の形態に係る排水滅菌装置10の作用を説明する。
排水滅菌装置10において、加熱手段として電気ヒータ30を採用したことにより、間接加熱方式の装置に比べて構成を簡易化しコスト低減を実現することができる。ところが、電気ヒータ30を用いた直接加熱方式の場合には、従来一般の装置では、滅菌タンク20内において実験排水の自然対流がほとんど生じなかった。
Next, the operation of the
By adopting the
そこで、本排水滅菌装置10では、電気ヒータ30の作動により実験排水が昇温して滅菌タンク20内の圧力が所定値以上になった後、真空ポンプ40の作動により滅菌タンク20内を一時的に減圧して滅菌タンク20内の圧力に変化を与えることによって、実験排水に強制的に対流を発生させる。
Therefore, in the present
これにより、前記電気ヒータ30など加熱手段の種類を問わず、強制的に対流を発生させることができるから、コストダウンを実現すると共に、滅菌タンク20内の水温分布を均一化することができ、実験排水における温度ムラが生ずることがなく、実験排水の全域で所望の滅菌温度に加熱することが可能となる。
Thereby, regardless of the type of heating means such as the
滅菌タンク20内の圧力の変化により実験排水が強制的に対流する原理は、必ずしも明らかではないが、滅菌タンク20内の実験排水ないし上層の空気が熱せられて体積膨張により加圧された状態において、急激に圧力が下がることにより、強制的に対流が発生するものと考えられる。
The principle of forced convection of experimental effluent due to a change in pressure in the
このような原理は、滅菌タンク20の容量に関係なく応用可能であることが発明者らの実験により実証されている。本排水滅菌装置10においては、滅菌タンク20内の圧力に変化を与える真空ポンプ40以外には、強制的に対流を起こさせるための特別な手段(エアー混入、撹拌用プロペラ等)は一切不要となる。
It has been proved by the inventors' experiments that such a principle can be applied regardless of the capacity of the
詳しくは後述するが、より具体的には、電気ヒータ30の作動により実験排水が昇温して滅菌タンク20内の圧力が所定値以上になった時、該電気ヒータ30の作動を一旦停止して所定時間が経過した後、真空ポンプ40の作動により滅菌タンク20内を一時的に減圧して滅菌タンク20内の圧力に変化を与えることで、実験排水に強制的に対流を発生させることができる。
More specifically, as will be described later, more specifically, when the experimental waste water rises due to the operation of the
ここで、電気ヒータ30の作動を一旦停止して所定時間が経過してから、滅菌タンク20内の圧力に変化を与えることにより、いっそう確実に実験排水に強制的な対流が発生することが、発明者らの実験により確認されている。その原理としては、電気ヒータ30の作動を一旦停止することで、実験排水が冷えて比重が重くなり、これにより対流がより発生しやすいことが推測される。
Here, after the operation of the
そして、前記真空ポンプ40の作動を停止させた後、再び電気ヒータ30を作動させて実験排水を所定温度まで昇温させる。これにより、実験排水における温度ムラが生ずることがなく、その全域で所望の滅菌温度に加熱することが可能となる。なお、電気ヒータ30の作動による加熱時には、原則として真空ポンプ40の作動は停止している状態にあり、滅菌タンク20内における圧力変化を発生させる時のみ一時的に作動させることになる。
Then, after the operation of the
以上のような排水滅菌装置10を用いた具体的な排水滅菌方法としては、1サイクルが待機工程、吸引工程、真空工程、昇温工程、滅菌工程、排水工程、通気工程の全部で7工程の制御から成り、排水滅菌装置10によって全て自動で行うことができる。このうち特に、吸引工程と、昇温工程と、滅菌工程と、排水工程の4つの工程は必須となる。本実施の形態に係る排水滅菌装置10の基本的な仕様としては、処理能力は1サイクルで25リットルであり、最高使用温度は121℃、1サイクルの処理時間は約2時間、排水温度は45℃以下である。
As a concrete drainage sterilization method using the
以下、各々の工程を図4に示す制御フローチャートに沿って説明する。
先ず待機工程は、排水滅菌装置10が作動せずに待機状態にある工程である。待機工程では、実験排水槽1の水量(水位)が、未だ滅菌処理の規定水量に達していない状態となっている。規定水量であるか否かは、実験排水槽1に付設された外部センサによって判断される。この待機工程では、全ての電動弁521〜525は、それぞれ閉状態にある。なお、待機時には、図示省略した「待機」ランプが点灯するようになっている(図4参照)。
Hereinafter, each process is demonstrated along the control flowchart shown in FIG.
First, the standby process is a process in which the
次の吸引工程は、実験排水槽1の実験排水を滅菌タンク20に汲み上げる工程である。実験排水槽1の水量が滅菌処理の規定水量に達した場合には、真空ポンプ40が作動し滅菌タンク20内を陰圧にして、実験排水槽1内の実験排水を圧力差によって滅菌タンク20内まで吸い上げる。
The next suction step is a step of pumping the experimental waste water from the experimental
吸引工程では、給水用配管51にある電磁弁521、真空ポンプ吸気用配管52にある電磁弁523、実験排水吸引用配管53にある電動弁524を、それぞれ開状態にし、第2給水用配管51Bにある電磁弁522は閉状態にする。かかる状態での実際の経路の流れは図6に示す。実験排水が滅菌タンク20内の運転水位(例えば25リットル)まで達すると、水位センサ21によって検知される。なお、吸引時には、図示省略した「吸引」ランプが点灯するようになっている(図4参照)。
In the suction process, the
このように、実験排水槽1に貯められた実験排水を、真空ポンプ40により真空吸引して滅菌タンク20内に送り込むが、真空ポンプ40を前記圧力変更手段として兼用したことにより、圧力変更手段を別途用意する必要はなく、元もと必須の構成である真空ポンプ40をそのまま利用することにより、さらなる装置全体における構成の簡易化が可能となる。
As described above, the experimental wastewater stored in the
真空工程は、滅菌タンク20内の空気抜きを行う工程である。滅菌タンク20内の水量が滅菌処理の規定水量に達した場合には、実験排水吸引用配管53にある電動弁524を閉状態に切り替えて、真空ポンプ40はそのまま作動させて、滅菌タンク20内の上部に貯まっている空気抜きを行う。かかる状態での実際の経路の流れは図7に示す。
The vacuum process is a process for removing air from the
滅菌タンク20内が真空であるか否かは、真空ポンプ吸気用配管52の途中に接続されている圧力スイッチ562〜564によって検知し、滅菌タンク20内の圧力が、例えば−0.02MPa未満になったら、真空ポンプ40の作動を停止する。滅菌タンク20内の圧力は、真空ポンプ吸気用配管52の途中に接続された圧力計552および圧力スイッチ562〜564によって測定することができる。なお、空気抜き時は、図示省略した「吸引」ランプが点灯するようになっている(図4参照)。
Whether or not the inside of the
ところで、前記吸引工程や前記真空工程において、真空ポンプ40の作動中にケーシング内で滅菌タンク20内から吸引した空気と混合した封液を排出する際には、真空ポンプ排水用配管54によりフィルターを介さず排水槽1内に封水を導入している。これにより、水封用の水は加熱滅菌処理されるため、滅菌のためのフィルターが不要となる。従って、フィルターの目詰りにより排水滅菌装置10が停止することや故障の虞もなく、また、フィルターのメンテナンスも不要となる。
By the way, when discharging the sealing liquid mixed with the air sucked from the
昇温工程は、滅菌タンク20内の実験排水を電気ヒータ30により加熱する工程である。昇温工程では、真空ポンプ40の作動は停止しており、給水用配管51にある電磁弁521、真空ポンプ吸気用配管52にある電磁弁523、実験排水吸引用配管53にある電動弁524は、それぞれ閉状態にある。
The temperature raising step is a step in which the experimental waste water in the
電気ヒータ30の加熱による実験排水の昇温によって、滅菌タンク20内の圧力が高まるが、所定値(例えば0.05MPa)以上になったら、電気ヒータ30の通電を一旦停止する。そして、電気ヒータ30の停止から所定時間(例えば3分)の経過後に、真空ポンプ40を一時的に短時間(例えば15秒)だけ作動させて、滅菌タンク20内の圧力に変化を与える。
Although the pressure in the
すなわち、滅菌タンク20内を急激に減圧する。これにより、実験排水に強制的に対流が発生して、滅菌タンク20内の水温分布を均一化することができ、実験排水における温度ムラが生ずることがなく、実験排水の全域で加熱することが可能となる。なお、真空ポンプ40の作動中は、第1給水用配管51Aにある電磁弁521と真空ポンプ吸気用配管52にある電磁弁523を、それぞれ一時的に開状態とする。
That is, the inside of the
図5は、実験排水の温度と時間の経過との相関関係を示すグラフである。図5中に示したように、昇温工程の前半では、電気ヒータ30の作動により、該電気ヒータ30よりも上層の実験排水は徐々に昇温するが、電気ヒータ30よりも下層の実験排水ではほとんど温度変化が見られない。
FIG. 5 is a graph showing the correlation between the temperature of experimental waste water and the passage of time. As shown in FIG. 5, in the first half of the temperature raising step, the experimental drainage in the upper layer than the
電気ヒータ30よりも上層の実験排水の温度(図5中の温度センサ1により検知)が、111℃まで昇温すると滅菌タンク20内の圧力は0.05MPaとなり、この時点で電気ヒータ30の通電を一旦停止する。そして、電気ヒータ30の停止から3分経過後に、真空ポンプ40を一時的に15秒だけ作動させると、滅菌タンク20内の圧力変化により強制的に対流が発生し、電気ヒータ30よりも下層の実験排水の温度(図5中の温度センサ2により検知)も急激に上昇する。
When the temperature of the experimental waste water above the electric heater 30 (detected by the
電気ヒータ30の上層と下層の実験排水の温度が、101℃で等しくなった時点で再び電気ヒータ30に通電して、実験排水を所定の滅菌温度(例えば121℃)まで昇温させる。なお、昇温時は、図示省略した「昇温」ランプが点灯するようになっている(図4参照)。
When the temperatures of the upper and lower experimental effluents of the
滅菌工程は、前記滅菌温度(例えば121℃)を維持して、実験排水を滅菌して不活化する工程である。滅菌工程では、前記昇温工程と同様に真空ポンプ40の作動は停止しており、給水用配管51にある電磁弁521、真空ポンプ吸気用配管52にある電磁弁523、実験排水吸引用配管53にある電動弁524は、それぞれ閉状態にある。
The sterilization step is a step of maintaining the sterilization temperature (for example, 121 ° C.) and sterilizing the experimental waste water to inactivate it. In the sterilization process, the operation of the
滅菌工程における滅菌温度と、この温度に対応した滅菌時間は予め設定されている。本実施の形態では、具体的には例えば、滅菌温度が121℃で滅菌時間を20分と設定している。かかる滅菌温度を維持するように、電気ヒータ30のONないしOFFが滅菌時間に亘って制御される。
The sterilization temperature in the sterilization process and the sterilization time corresponding to this temperature are set in advance. In the present embodiment, specifically, for example, the sterilization temperature is set to 121 ° C. and the sterilization time is set to 20 minutes. The
詳しくは、温度センサ23(図1参照)により検知された温度が、121.5℃以下に下がったら電気ヒータ30の通電をONとし、122.5℃以上に上がったら電気ヒータ30の通電をOFFにする制御を、滅菌時間に亘って繰り返すことになる。なお、滅菌時は、図示省略した「滅菌」ランプが点灯するようになっている(図4参照)。
Specifically, when the temperature detected by the temperature sensor 23 (see FIG. 1) falls below 121.5 ° C., the
排水工程は、前述した滅菌工程の終了後に滅菌タンク20内の実験排水を排水する工程である。排水工程では、滅菌処理済み排水用配管55にある電磁弁525、第2給水用配管51Bにある電磁弁522をそれぞれ開状態とする。詳しくは、第2給水用配管51Bにある電磁弁522を先ず開状態とし、その後例えば5秒間が経過した後、滅菌処理済み排水用配管55にある電動弁525を開状態とすると良い。
The drainage process is a process of draining the experimental wastewater in the
滅菌タンク20内には、図1に示すように、滅菌処理済み排水用配管55の上流端側がタンク上部より底部に向かって延びるように導入され、該滅菌処理済み排水用配管55の下流端側は、前記上流端側の開口部より低い位置にて開口する。かかる滅菌処理済み排水用配管55によって、滅菌タンク20内の滅菌処理済みの実験排水は、サイフォンの原理で滅菌タンク20外に排出される。
As shown in FIG. 1, the
滅菌タンク20内の圧力は滅菌時には0.11MPa(11mH20)となり、この圧力をそのまま利用して前記サイフォンを始動させ、滅菌タンク20内の実験排水をタンク内部より押し出すように排水することができる。このように滅菌タンク20内の圧力をそのまま利用することで、サイフォン始動のための特別な吸引操作ないし装置は不要となる。
The pressure in the
滅菌処理済み排水用配管55による排水は、滅菌タンク20底部に延びた滅菌処理済み排水用配管55の下流端開口より空気を吸ってサイフォン作用が途切れるまでであり、滅菌タンク20底部における実験排水は排水されず、滅菌が不十分な虞のある実験排水は滅菌タンク20内に残ったままとなる。これにより、排水滅菌装置10の安全性および信頼性が高まる。
The drainage by the sterilized
滅菌タンク20から排出された実験排水は、その排出途中で第2給水用配管51Bから供給された冷却水(市水)と混合され、所定の排水温度(例えば45℃)以下に冷却されてから排水樋2に排出される。かかる状態での実際の経路の流れは図8に示す。なお、温度センサ581による検知温度が排水温度(例えば45℃)を越える時は、電動弁525を閉状態として実験排水の排出を中断する。
The experimental wastewater discharged from the
実験排水の排水完了は、滅菌タンク20に連通した真空ポンプ吸気用配管52にある圧力計552により判断する。すなわち、圧力計552により検出した滅菌タンク20内の圧力が0.04MPa以下になったら、排水を完了したと判断する。なお、排水時は、図示省略した「排水」ランプが点灯するようになっている(図4参照)。
Completion of drainage of the experimental wastewater is determined by a
通気工程は、前述した排水工程の終了後に、滅菌タンク20内に通気して圧力を常圧に戻す工程である。通気工程では、前記排水工程に続いて滅菌処理済み排水用配管55にある電動弁525は開状態とするが、第2給水用配管51Bにある電磁弁522は閉状態とする。なお、通気時は、図示省略した「通気」ランプが点灯するようになっている(図4参照)。
The aeration process is a process for ventilating the
前述した7つの工程から成る排水滅菌方法は、排水滅菌装置10の制御盤(図示せず)により全て自動的に実行される。制御盤は、より具体的には、各種制御の中枢的機能を果たすCPU(中央処理装置)と、CPUの実行するプログラムや各種の固定的データを記憶するROMと、プログラムを実行する上で一時的に必要になるデータを記憶するためのRAM等を主要部とする回路により構成されている。
The seven-step drainage sterilization method described above is automatically executed by a control panel (not shown) of the
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は前述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば、実験排水吸引用配管53に設けたストレーナ572の目詰まりを事前に把握するため、「目詰」ランプを装備して、ストレーナ572が目詰まりを起こし始めている時に「目詰」ランプを点灯させるように制御しても良い。
The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above-described embodiments, and the present invention can be changed or added without departing from the scope of the present invention. Included in the invention. For example, in order to grasp in advance the clogging of the
また、排水滅菌装置10における安全装置として過電流継電器、ヒータリミッタ等を附属させて、機器に異常が生じた場合には、安全装置を作動させて必要な処置を実行すると共に、同時にエラーコード表示により異常を表示し、ブザーを鳴らすように構成しても良い。
In addition, an overcurrent relay, heater limiter, etc. are attached as safety devices in the
1…実験排水槽
2…排水樋
10…排水滅菌装置
20…滅菌タンク
21…水位センサ
22…水位センサ
23…温度センサ
30…電気ヒータ
40…真空ポンプ
51…給水用配管
51A…第1給水用配管
51B…第2給水用配管
52…真空ポンプ吸気用配管
53…実験排水吸引用配管
54…真空ポンプ排水用配管
55…滅菌処理済み排水用配管
56…実験排水戻り用配管
57…安全弁逃し用配管
501…混合弁
511…手動弁
512…手動弁
513…手動弁
514…手動弁
521…電磁弁
522…電磁弁
523…電磁弁
524…電磁弁
525…電磁弁
531…逆止弁
532…逆止弁
551…圧力計
552…圧力計
561…圧力スイッチ
562…圧力スイッチ
563…圧力スイッチ
564…圧力スイッチ
571…ストレーナ
572…ストレーナ
573…ストレーナ
581…温度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記タンク内の圧力に変化を与える圧力変更手段を有し、
前記加熱手段の作動により被処理排水が昇温してタンク内の圧力が所定値以上になった後、前記圧力変更手段の作動により前記タンク内を一時的に減圧してタンク内の圧力に変化を与えることによって、被処理排水に強制的に対流を発生させることを特徴とする排水滅菌装置。 In the wastewater sterilizer for sterilizing the wastewater to be treated supplied in a sealed tank by heating means,
Pressure changing means for changing the pressure in the tank;
After the temperature of the wastewater to be treated rises due to the operation of the heating means and the pressure in the tank reaches a predetermined value or more, the pressure in the tank is temporarily reduced by the operation of the pressure changing means to change to the pressure in the tank. A drainage sterilizer characterized by forcibly generating convection in the wastewater to be treated.
前記真空ポンプを前記圧力変更手段として兼用することを特徴とする請求項1または2に記載の排水滅菌装置。 It has a vacuum pump for vacuuming the treated wastewater stored in the drainage tank and sending it into the tank,
The drainage sterilizer according to claim 1 or 2, wherein the vacuum pump is also used as the pressure changing means.
前記ケーシング内にて前記タンク内から吸引した空気と混合した封液を排出する際、フィルターを介さず前記排水槽内に導入することを特徴とする請求項3に記載の排水滅菌装置。 The vacuum pump is composed of a casing and an impeller rotatably disposed therein, and a water seal capable of continuous suction by introducing a sealing liquid into the casing and rotating the impeller. A vacuum pump,
The drainage sterilization apparatus according to claim 3, wherein when discharging the sealing liquid mixed with the air sucked from the tank in the casing, the sealing liquid is introduced into the drainage tank without passing through a filter.
前記タンク内にて滅菌処理済みの被処理排水は、前記排水用配管によりサイフォンの原理でタンク外に排出することを特徴とする請求項1,2,3または4に記載の排水滅菌装置。 The upstream end side of the drainage pipe is introduced into the tank so as to extend from the upper part toward the bottom, and the downstream end side of the drainage pipe opens at a position lower than the opening on the upstream end side. Arranged in
The wastewater sterilization apparatus according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the wastewater to be treated that has been sterilized in the tank is discharged out of the tank by the siphon principle through the drainage pipe.
吸引工程と、昇温工程と、滅菌工程と、排水工程とを、少なくとも備え、
前記吸引工程は、排水槽に貯められた被処理排水を、真空ポンプの作動により真空吸引して前記タンク内に送り込む工程であり、
前記昇温工程は、前記加熱手段の作動により被処理排水が昇温してタンク内の圧力が所定値以上になった時、該加熱手段の作動を一旦停止して所定時間が経過した後、前記真空ポンプの作動により前記タンク内を一時的に減圧してタンク内の圧力に変化を与えることで、被処理排水に強制的に対流を発生させ、該真空ポンプの作動を停止させた後、再び前記加熱手段を作動させて被処理排水を所定温度まで昇温させる工程であり、
前記滅菌工程は、前記所定温度を維持して被処理排水を滅菌する工程であり、
前記排水工程は、前記タンク内に、その上部より底部に向かって延びるように上流端側が導入され、該上流端側の開口部より低い位置にて下流端側が開口するように配設された排水用配管により、タンク内の滅菌処理済みの被処理排水をサイフォンの原理でタンク外に排出し、該サイフォンを始動させるために前記排水用配管に滅菌処理済みの被処理排水を満たす際、タンク内の圧力を利用する工程であることを特徴とする排水滅菌方法。 In the wastewater sterilization method for sterilizing the wastewater to be treated supplied in a sealed tank by heating means,
A suction step, a temperature raising step, a sterilization step, and a drainage step,
The suction step is a step of sucking the treated wastewater stored in the drainage tank into the tank by vacuum suction by the operation of a vacuum pump,
In the temperature raising step, when the temperature of the wastewater to be treated rises due to the operation of the heating means and the pressure in the tank reaches a predetermined value or more, the operation of the heating means is temporarily stopped and a predetermined time has elapsed, By temporarily depressurizing the inside of the tank by the operation of the vacuum pump and changing the pressure in the tank, forcibly generating convection in the wastewater to be treated, and after stopping the operation of the vacuum pump, The step of operating the heating means again to raise the temperature of the wastewater to be treated to a predetermined temperature,
The sterilization step is a step of sterilizing the wastewater to be treated while maintaining the predetermined temperature,
In the drainage step, drainage is disposed in the tank so that the upstream end side is introduced so as to extend from the upper part toward the bottom, and the downstream end side is opened at a position lower than the opening part on the upstream end side. When the wastewater to be sterilized in the tank is discharged out of the tank by the siphon principle by the piping for use in the tank, and when the wastewater to be sterilized is filled in the drainage piping to start the siphon, A drainage sterilization method characterized by being a process using the pressure of
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