JP4763185B2 - Ozone treatment equipment and water, wastewater or sewage treatment system using it - Google Patents

Ozone treatment equipment and water, wastewater or sewage treatment system using it Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はオゾン処理装置とそれを使用した水、廃水または下水処理システムに関する。
更に詳しくは、従来の気泡接触方式と比べ、より短い処理時間で被処理液を大量に処理することができるオゾン処理装置とそれを使用した水、廃水または下水処理システムに関する。
また装置全体の小型化により、設備コストを抑えることができると共に、狭い面積で設置できるオゾン処理装置とそれを使用した水、廃水または下水処理システムに関する。
更に、より少ないオゾンガス量でオゾン処理を行うことができるオゾン処理装置とそれを使用した水、廃水または下水処理システムに関する。
【0002】
【従来技術】
例えば廃水処理や上水道の殺菌や脱色などに、オゾン処理が行われている。オゾンガスを被処理液と接触させる方式としては、図6に示すような気泡接触方式が一般的である。気泡接触方式では、オゾン発生装置10で発生したオゾンガスを、反応槽101下部から気泡として噴き出して反応させるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、オゾンガスは水に極めてわずかしか溶解しない。このため、単にオゾンガスを気泡として噴き出して反応させる従来の気泡接触方式で、オゾンガスの十分な溶解効率を得るためには、オゾンガスの十分な接触時間と反応槽の十分な水深が必要であった。
更に大規模な処理場では、例えば反応槽を直列に接続して数を増やし、接触効率を更に向上させる必要性があった。
【0004】
このように、従来の気泡接触方式ではオゾン処理に時間がかかり、また必然的に装置全体が大型化していた。更に、装置全体の大型化により設備コストが高くなると共に、広い施設敷地面積も必要であった。
また更に、被処理液への溶解が十分でないため、オゾンガスの利用率が低く、結果的に多くの量のオゾンガスが必要であった。
【0005】
(発明の目的)
そこで本発明の目的は、従来の気泡接触方式と比べ、より短い処理時間で被処理液を大量に処理することができるオゾン処理装置とそれを使用した水、廃水または下水処理システムを提供することにある。
また本発明の他の目的は、装置全体の小型化により、設備コストを抑えることができると共に、狭い面積で設置できるオゾン処理装置とそれを使用した水、廃水または下水処理システムを提供することにある。
更に本発明の他の目的は、より少ないオゾンガス量でオゾン処理を行うことができるオゾン処理装置とそれを使用した水、廃水または下水処理システムを提供することにある。
その他の本発明の目的は、以下の説明によって明らかになるであろう。
【0006】
【課題を解決するための手段】
第1の発明にあっては、
水、廃水または下水が送られる貯留槽と、
該貯留槽から導出される水、廃水または下水をオゾンガスと混合する気液混合装置と、
該気液混合装置で処理した水、廃水または下水を上記貯留槽内に送り返す返送経路と、
上記気液混合装置で処理した水、廃水または下水を上記貯留槽外へ送り出す送出経路と、
上記返送経路と送出経路の切り替えを行う制御手段と、
を備えており、
上記返送経路または/及び上記送出経路は、ガス溜りを有していることを特徴とする、
オゾン処理装置である。
【0007】
第2の発明にあっては、
水、廃水または下水が送られる貯留槽と、
該貯留槽から導出される水、廃水または下水をオゾンガスと混合する気液混合装置と、
該気液混合装置で処理した水、廃水または下水を上記貯留槽内に送り返す返送経路と、
上記気液混合装置で処理した水、廃水または下水を上記貯留槽外へ送り出す送出経路と、
上記貯留槽内の液量を検知する液量検知手段と、
上記液量検知手段が検知した液量に基づいて、上記返送経路と送出経路の切り替えを行う制御手段と、
を備えており、
上記制御手段は、
上記貯留槽内の液量が所定の上限に達したことを上記液量検知手段が検知した場合に、上記返送経路から上記送出経路に切り替え、
上記貯留槽の液量が所定の下限に達したことを上記液量検知手段が検知した場合に、上記送出経路から上記返送経路に切り替えるようにしてあり、
上記返送経路または/及び上記送出経路は、ガス溜りを有していることを特徴とする、
オゾン処理装置である。
【0008】
(削除)
【0009】
の発明にあっては、
原水から固形物を除去する手段と、
固形物が除去された被処理液をオゾン処理する第1または第2の発明に係るオゾン処理装置と、
を備えていることを特徴とする、
水、廃水または下水処理システムである。
【0010】
の発明にあっては、
原水から固形物を除去する手段と、
固形物が除去された被処理液をオゾン処理する第1または第2の発明に係るオゾン処理装置と、
オゾン処理された被処理液をセラミックス焼結体に接触させる装置と、
を備えていることを特徴とする、
水、廃水または下水処理システムである。
【0011】
の発明にあっては、
水、廃水または下水から固形物を除去する沈殿槽と、
該沈殿槽で送られる水、廃水または下水の残余固形物を除去する固液分離装置と、
該固液分離装置により処理された水、廃水または下水をオゾン処理する第1または第2の発明に係るオゾン処理装置と、
オゾン処理された水、廃水または下水をセラミックス焼結体に接触させる装置と、
を備えていることを特徴とする、
水、廃水または下水処理システム。
【0012】
(削除)
【0013】
水、廃水または下水のうちの廃水としては、例えば、家畜の糞尿や洗浄水等を含む畜産廃水を挙げることができるが、特にこれに限定するものではない。
【0014】
固液分離装置としては、例えばスクリーンを用いて液状物から固形分を分離するものが挙げることができるが、特にこれに限定しない。
【0015】
セラミックス焼結体に接触させる装置による処理は、例えば直径10〜20mm程度のセラミックス焼結体を充填したパイプに被処理液を流すことで行われる。また、セラミックス焼結体を充填するパイプの形状は、特に限定されない。
【0016】
上記したセラミックス焼結体は、例えば次のようにして得ることができる。
即ち、コア材料として、例えば陶器用の陶土からなる材料を用い、コアを被覆する材料として、例えばゼオライト、シラス等の岩石、土壌を粉砕して2〜5mm程度の粒度にした粉砕物にカルシウム等の無機物を添加したものを用いる。そうして、コアの表面を上記した被覆材料で被覆した後、高温で焼結することにより、目的とする球状のセラミックス焼結体を得る。
【0017】
焼結時の温度は、好ましくは1000℃以上である。焼結温度が1000℃より低い場合は、コア表面に対する被覆材料の固着を十分に行うことができない傾向がある。
【0018】
セラミックス焼結体の形状は、例えばパイプなどの充填物に充填でき、被処理液の通水に支障がないものであれば、特に球体に限定するものではない。
このようにして得られたセラミックス焼結体の表面は、長い波長を含む遠赤外線の効率のよい放射体であると同時に、活性酸素を発生させる触媒としての効果を有している。
【0019】
そうして、被処理液をセラミックス焼結体に接触させることで、被処理液中のアンモニア等の有機物の濃度を減少させることができる。この原理は定かではないが、被処理液を遠赤外線効果を有するセラミックス焼結体に接触させることで、被処理液中の水の分子集団が細分され活性化し、その活性化した水が被処理液中のアンモニアと反応することによって、無臭、無害のアンモニウムイオンに変化するためだと思われる。
【0020】
セラミックス焼結体の主成分は、ケイ酸、アルミナ、カルシウムであり、主要な成分元素は、ケイ素、アルミニウム、鉄、カリウム、マンガン、チタン、カルシウム等である。
【0021】
(作 用)
本発明に係るオゾン処理装置は次のように作用する。
水、廃水または下水である被処理液を貯留槽内に送り、気液混合装置を作動させる。
貯留槽から導出された被処理液は、気液混合装置によってオゾンガスと混合される。気液混合装置では、攪拌(場合によっては攪拌と加圧)によって多量のオゾンガスが被処理液に効果的に混ざり合い、被処理液は効率的にオゾン処理される。
被処理液は、気液混合装置でオゾン処理された後、返送経路を経て、再び貯留内に戻る。このようにして、貯留槽内の被処理液は、貯留槽と気液混合装置との間で循環しながら、次第にオゾン処理される。
そして、貯留槽内の液量が所定の上限に達すると、液量検知手段が検知して制御手段が作動し、返送経路が送出経路に切り替わる。
これにより、オゾン処理された貯留槽内の被処理液は、気液混合装置でオゾン処理された後、処理液となって送出経路から送り出される。
【0022】
また送出経路から被処理液が送り出されることにより、貯留槽の液量は減っていく。そして、液量が所定の下限に達すると、液量検知手段が検知して制御手段が作動し、送出経路が返送経路に切り替わる。これにより、貯留槽内の被処理液は再び循環しながら気液混合装置でオゾン処理される。
このようにして、貯留槽内の被処理液は、気液混合装置との間で循環しながら繰り返しオゾンガスと接触し、効果的にオゾン処理される。したがって、従来の気泡接触方式と比べ、より短い処理時間で被処理液を大量に処理することができる。
【0023】
そして、返送経路または/及び送出経路がガス溜りを有しているので、オゾンガスがその立ち上げ部分に滞留しやすくなり(留まりやすくなり)、オゾンガスは水、廃水または下水と良く混ざり合う。したがって、同じオゾンガス量でも、オゾンガスの利用率が高く、より少ないオゾンガス量でオゾン処理を行うことができる。
【0024】
本発明に係る水、廃水または下水処理システムは、次のように作用する。
水、廃水または下水である被処理液は、例えば沈殿槽や固液分離装置等の固形物を除去する手段によって、固形物が除去される。
固形物が除去された被処理液は、上記したオゾン処理装置によって処理される。
オゾン処理された被処理液は、セラミックス焼結体に接触させる装置で処理される。被処理液をセラミック焼結体に接触させることで、被処理液に含まれるアンモニア等の有機物の濃度を低下させることができる。
以上のような処理によって、被処理液を例えば河川や下水等に直接放流できる水質まで分解処理することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
本発明を図面に示した参考例及び実施の形態に基づき更に詳細に説明する。
[オゾン処理装置]
図1はオゾン処理装置の参考例を示す概略構成図である。
【0026】
オゾン処理装置1は、貯留槽2、気液混合装置である気液混合ポンプ3、返送経路4、送出経路5、液量検知手段である液位センサ6、制御装置7等により主に構成される。なお、返送経路4、送出経路5及び後述する各経路は管で形成されている。
【0027】
貯留槽2には、流入経路11から水、廃水または下水である被処理液が送られる(流入する)。
【0028】
気液混合ポンプ3は、貯留槽2内から導出経路12を通って導出される被処理液を吸引する(吸い込む)。そして、気液混合ポンプ3は、オゾンガス発生装置8から供給されるオゾンガスと上記被処理液を混合する。
【0029】
気液混合ポンプ3で処理された被処理液は、返送経路4を経て貯留槽2内に送り返されるか、返送経路4から分岐する送出経路5を通って貯留槽2外へ送り出される。
【0030】
液位センサ6は、貯留槽2内の液位(液量)を検知する。
制御装置7は、液位センサ6が検知した液位に基づいて、返送経路4と送出経路5の切り替えを行う。
【0031】
オゾン処理装置1は、大まかに以上のような構成・作用を有し、貯留槽2と気液混合ポンプ3との間で被処理液を循環させながらオゾン処理を行う。
【0032】
以下、オゾン処理装置1の各構成部材について、順を追って詳しく説明する。
貯留槽2には、流入経路11から被処理液が所定の流量をもって連続的に(または間欠的に)送られてくる。流入経路11は、貯留槽2の中程(液中)に導かれている。流入経路11の先部側には、流入口111,・・・が複数箇所設けられている。
【0033】
これにより、流入経路11から送られた被処理液が、貯留槽2内の被処理液と良く混ざり合うようになっている。なお、流入口111は一箇所だけ設けるようにしても良い。
【0034】
また以上のように、流入経路11から送られてくる被処理液を、液面の上部からではなく液中に導くことで、流入された被処理液によって液面が波立つことを防止している。これにより、液位センサ6による液位の検知精度に悪影響が生じないように工夫されている。
【0035】
なお、被処理液の流量や貯留槽2の構造等によって、液位の測定に悪影響が生じないようであれば、液面の上方から被処理液を流入するようにしても良い。
【0036】
貯留槽2内上部の所定の高さ位置には、例えばフロート式の液位センサ6が設けてある。液位センサ6は、液面の低位(Low)を検知する低位検知部61と、液面の高位(High)を検知する高位検知部62を備えている。
【0037】
液位センサ6としては、上記したフロート式センサの他、超音波センサ、反射型光学センサ、静電容量式センサ、圧力式センサ等を挙げることができるが、特にこれらに限定するものではなく、公知のものを採用することができる。
【0038】
気液混合ポンプ3としては、例えば渦流ポンプを使用することができるが、特にこれに限定されない。
また、気液混合ポンプ3で処理される被処理液の単位時間当たりの量は、流入経路11より貯留槽2内に流入する被処理液の量よりも多く設定されている。これにより、貯留槽2内の被処理液は、気液混合ポンプ3によって次第にオゾン処理されていく。
【0039】
返送経路4の返送口41は、貯留槽2の底部ではなく、貯留槽2の中程(液中)に導かれている。これにより、返送経路4から送り返された被処理液が、導出経路12の導出口121から直接的に流れ出すことを防止している。またこれにより、流入経路11から貯留槽2内に流入する被処理液と良く混ざり合うようになっている。
【0040】
返送経路4の途中には、液位センサ6に連動して作動する返送弁42が設けてある。なお、返送弁42と後述する送出弁51は、電磁弁構造となっている。
【0041】
一方、送出経路5の途中には、液位センサ6に連動して作動する送出弁51が設けてある。送出経路5から送り出される被処理液の量は、流入経路11より貯留槽2内に流入する被処理液の量よりも多く設定されている。この流量についての作用は、後述する。
【0042】
(作 用)
図2はオゾン処理時における貯留槽内の液位変化を示す要部拡大説明図ある。
図1及び図2を参照して、オゾン処理装置1の作用を説明する。
【0043】
オゾン処理装置1の作動開始前において、例えば液位は図2(a)の実線で示すLow(L)の位置にあるものとする。
またこの状態では、図1に示す返送弁42は開いており、送出弁51は閉じているものとする。これにより、返送経路4は開いた状態となっており、送出経路5は閉じた状態となっている。
【0044】
そして、以下のようにしてオゾン処理を行う。
流入経路11から貯留槽2内に被処理液を送り、気液混合ポンプ3を作動させる。
【0045】
貯留槽2内の被処理液は、導出経路12を経て、によって吸引される。そして、気液混合ポンプ3は、オゾンガス発生装置8から供給されるオゾンガスと被処理液を混合する。気液混合装置では、攪拌と加圧によって多量のオゾンガスが被処理液に効果的に混ざり合い、被処理液は効率的にオゾン処理される。
【0046】
そして上記したように、返送経路4は開いた状態となっており、送出経路5は閉じた状態となっている。したがって、被処理液は、気液混合ポンプ3でオゾン処理された後、返送経路4を経て、再び貯留槽2内に戻る。このようにして、貯留槽2内の被処理液は、貯留槽2と気液混合ポンプ3と間で循環しながら、次第にオゾン処理される。
【0047】
また、流入経路11から被処理液が送られてくるため、貯留槽2内の液位は、図2(a)から図2(b)に示すように上昇していく。
【0048】
そして、図2(c)で示すように、液位がHigh(H)の位置まで上昇すると、液位センサ6の高位検知部62が検知して制御装置7が作動し、返送弁42が閉まり、送出弁51が開く。よって、返送経路4は閉じた状態となり、送出経路5は開いた状態となる。したがって、オゾン処理された貯留槽2内の被処理液は、気液混合ポンプ3でオゾン処理された後、処理液となって送出経路5から送り出される。
【0049】
また上記したように、送出経路5から送り出される処理液の単位時間当たりの量は、流入経路11から入る被処理液のその量よりも多い。したがって、図2(c)から図2(d)に示すように、液位は次第に下がっていく。
【0050】
そして、図2(a)に示すように液位がLowの位置まで下降すると、液位センサ6の低位検知部61が検知して制御装置7が作動し、返送弁42が再び開き、送出弁51が閉じる。よって、返送経路4は開いた状態となり、送出経路5は閉じた状態となる。これにより、貯留槽2内の被処理液は、再び循環しながら気液混合ポンプ3でオゾン処理される。
このようにして、貯留槽2内の被処理液は、循環・排出を繰り返しながらオゾン処理されていく。
【0051】
以上説明したように、オゾン処理装置1を使用したオゾン処理方法では、気液混合ポンプ3を使用することにより、単にオゾンガスを反応槽下部から気泡として噴き出す従来の気泡接触方式と比べ、多量のオゾンガスを効果的に攪拌・混合させることができ、被処理液を効率的にオゾン処理することができる。
しかも、貯留槽2内の被処理液を気液混合ポンプ3との間で循環させながら、繰り返しオゾンガスと接触させるので、貯留槽2内の被処理液は滞留することがなく、連続して効果的にオゾン処理される。
このようにオゾン装置1によれば、オゾン処理を連続して効果的に行うことができるので、従来の気泡接触方式と比べ、より短い処理時間で被処理液を大量に処理することができる。
【0052】
また被処理液にオゾンガスを接触させる機構そのものが、従来の気泡接触方式と異なるため、従来のような大きな反応槽は必要ではなく、被処理液を一時的に貯留する貯留槽2があれば良い。
したがって、従来の気泡接触方式と比べて、同じ量の被処理液を処理する場合でも貯留槽2の容積は小さくて済み、必然的に装置全体を小型化することができる。これにより、設備コストを抑えることができると共に、狭い面積で設置できる。
【0053】
更に、従来の気泡接触方式と比べて、オゾンガスを被処理液に高濃度で溶解させることができるので、オゾンガスの利用率が高く、より少ないオゾンガス量でオゾン処理を行うことができる。
【0054】
図3は本発明に係るオゾン処理装置の実施の形態を示す概略構成図である。
なお、上記参考例と同一または同等箇所には同一の符号を付して示している。また、上記参考例で示してある箇所については、説明を省略し、主に相異点を説明する。
【0055】
オゾン処理装置1aでは、気液混合ポンプ3から導出される返送経路4aの一部を立ち上げて逆U字状に形成し、ガス溜りを構成している。これにより、上記参考例と相違して、オゾンガスがその立ち上がり部分に滞留しやすくなり(留まりやすくなり)、オゾンガスは被処理液と良く混ざり合う。したがって、同じオゾンガス量でも、オゾンガスの利用率が高く、より少ないオゾンガス量でオゾン処理を行うことができる。
【0056】
なお、本実施の形態では、立ち上げた返送経路4aを下ろすことで逆U字状にガス溜りを構成しているが、少なくとも立ち上がった部分があればガス溜りを構成することができるので、立ち上げた返送経路4aをそのまま下ろさずL字状に形成することもできる。
その他の構成及び作用は、上記参考例と同じであるため、説明を省略する。
【0057】
[オゾン処理装置を使用した尿汚水処理システム]
図4はオゾン処理装置を尿汚水処理システムに採用した場合の概略構成図、
図5は溜槽とセラミックス接触装置を示す概略説明図である。
【0058】
既に説明した実施の形態に係るオゾン処理装置1aを、豚舎等から出る廃水である尿汚水を処理する尿汚水処理システムに採用した場合を例にとって説明する。
【0059】
豚舎等から出る糞尿混合物は、まず、例えばバーンクリーナ等(図示省略)によって糞と尿汚水に分離される。糞尿分離後、糞は堆肥化して肥料として利用され、尿汚水は以下に示す尿汚水処理システムにより分解処理され、河川等に放流される。
【0060】
尿汚水処理システムは、図4に示すように、原尿槽21、沈殿槽22、固液分離槽23、オゾン処理装置1a、セラミックス接触装置24、オゾン除去槽25、放流槽26等から主に構成されている。
以下、尿汚水処理システムの各槽及び装置について、順を追って詳しく説明する。
【0061】
豚舎から排出された尿汚水は、原尿槽21に一時貯留される。
その後、尿汚水は、オーバーフローによって沈殿槽22に供給される。沈殿槽22では、比重の高い糞などの固形分が沈殿除去される。分離後の固形分は堆肥化され、肥料として利用される。
【0062】
続いて、尿汚水は、精密ろ過膜(MF膜:Micro Filtration Membrane)を用いた浸漬法による固液分離槽23により固液分離され、残余固形分が除去される。
分離後の固形分は堆肥化され、肥料として利用される。
なお、固液分離槽23は、公知技術のものを使用したので、詳細な説明は省略する。
【0063】
固液分離槽23によって処理された尿汚水は、既に説明した実施の形態に係るオゾン処理装置1a(図3参照)によって処理される。オゾン処理によって、尿汚水はCOD成分や色度や臭気度が除去される。
【0064】
オゾン処理された尿汚水は、溜槽71(図4では図示省略、図5参照)に一旦貯留され、その後、揚水ポンプPによってセラミックス接触装置24に供給される。セラミックス接触装置24は、例えばステンレス製のパイプで構成されている。
【0065】
本実施例ではパイプの大きさは、例えば直径が約10cm、長さが約1.5mである。セラミックス接触装置24には、約15mmの球状のセラミックス焼結体241(例えば、商品名「バイオセラミック」、有限会社アイセラテック製)が多数充填されている。
【0066】
このセラミックス焼結体241の主成分は、ケイ酸、アルミナ、カルシウムであり、主要な成分元素は次の通りである。ケイ素22.9%、アルミニウム8.82%、鉄5.84%、カリウム3.54%、チタン0.39%、カルシウム0.14%、マンガン0.072%、ルビジウム0.037%、ジルコニウム0.030%、バリウム0.025%、セシウム0.022%、アンチモン0.018%、亜鉛0.014%、クロム0.012%、ストロンチウム0.005%、ニッケル0.003%、ランタン0.003%、銅0.002%、イットリウム0.002%、鉛0.002%。
【0067】
なお、図5中で、符号72は溜槽71から送られる尿汚水をセラミックス接触装置24に供給する配管を示している。
【0068】
そして、圧力2.5〜3kg/cm2の下で、セラミックス接触装置24に尿汚水を通過させる。尿汚水をセラミック焼結体241に接触させることで、アンモニアの濃度を低下させることができる。
【0069】
なお、セラミックス接触装置24を構成するパイプの大きさ(直径と長さ)やセラミックス焼結体241の数は、処理する尿汚水の量によって任意に変更される。また、パイプの形状も特に限定されない。
【0070】
また、図3に示すオゾン処理装置1aにおいて、一部立ち上げて構成した返送経路4aに、上記した多数のセラミックス焼結体241を充填することもできる。これのより、尿汚水をオゾン処理する共に、セラミックス焼結体241と接触させることができるので、尿汚水に含まれるアンモニア等の有機物の濃度をオゾン処理時に効果的に低下させることができる。
【0071】
セラミックス接触装置24で処理された尿汚水は、その後、図4に示すオゾン除去槽25に送られる。そして、オゾン除去槽25内に設けてある活性炭を通過させることにより、尿汚水中に残るオゾンを除去する。処理された尿汚水は、放流槽26に送られ、河川や下水等に放流される。
【0072】
図4に示すように、各処理段階(1)〜(4)で採取した尿汚水について水質分析を行った。その結果を表1に示す。
【0073】
【表1】

Figure 0004763185
【0074】
その結果、化学的酸素要求量(COD)、生物化学的酸素要求量(BOD)、浮遊物質(SS)、全窒素(T-N)、リンいずれについても、水質汚濁防止法の排水基準以下の値が得られ、表1中の放流基準値と比べても充分満足できる値であった。
【0075】
なお、本明細書で使用している用語と表現はあくまで説明上のものであって、限定的なものではなく、上記用語、表現と等価の用語、表現を除外するものではない。また、本発明は図示の実施の形態に限定されるものではなく、技術思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【0076】
【発明の効果】
本発明は上記構成を備え、次の効果を有する。
(a)本発明によれば、気液混合装置を使用することによって、単にオゾンガスを反応槽下部から気泡として噴き出させた従来の気泡接触方式と比べ、被処理液(水、廃水または下水)に多量のオゾンガスを効果的に攪拌・混合させることができ、被処理液を効率的にオゾン処理することができる。
しかも、貯留槽内の被処理液を気液混合装置との間で循環させながら、繰り返しオゾンガスと接触させるので、貯留槽内の被処理液は滞留することがなく、連続して効果的にオゾン処理される。
このように本発明によれば、オゾン処理を連続して効果的に行うことができるので、従来の気泡接触方式と比べ、より短い処理時間で被処理液を大量に処理することができる。
【0077】
(b)また、従来の気泡接触方式でオゾンガスの十分な溶解効率を得るためには、反応槽の水深を大きくする必要があり、装置全体が大型化していた。これに対し、本発明では被処理液にオゾンガスを接触させる機構そのものが異なるため、従来のような大きな反応槽は必要ではなく、被処理液を一時的に貯留する貯留槽があれば良い。
したがって、従来の気泡接触方式と比べて、同じ量の被処理液を処理する場合でも貯留槽の容積は小さくて済み、必然的に装置全体を小型化することができる。これにより、設備コストを抑えることができると共に、狭い面積で設置できる。
【0078】
(c)更に、従来の気泡接触方式と比べて、オゾンガスを被処理液に高濃度で溶解させることができるので、オゾンガスの利用率が高く、より少ないオゾンガス量でオゾン処理を行うことができる。
【0079】
(d)返送経路または/及び送出経路が、立ち上げられて構成されたガス溜りを有しているので、オゾンガスがその立ち上げ部分に滞留しやすくなり(留まりやすくなり)、オゾンガスは水、廃水または下水と良く混ざり合う。したがって、同じオゾンガス量でも、オゾンガスの利用率が高く、より少ないオゾンガス量でオゾン処理を行うことができる。
【0080】
(e)本発明に係る水、廃水または下水処理システムでは、オゾン処理装置を使用することで、水、廃水または下水を例えば河川や下水等に直接放流できる水質まで分解処理することができる。
【0081】
【図面の簡単な説明】
【図1】 ゾン処理装置の参考例を示す概略構成図。
【図2】 オゾン処理時における貯留槽内の液位変化を示す要部拡大説明図。
【図3】 本発明に係るオゾン処理装置の実施の形態を示す概略構成図。
【図4】 オゾン処理装置を尿汚水処理システムに採用した場合の概略構成図。
【図5】 溜槽とセラミックス接触装置を示す概略説明図。
【図6】 従来の気泡接触方式を採用したオゾン処理装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
1,1a オゾン処理装置
2 貯留槽
3 気液混合ポンプ
4,4a 返送経路
41 返送口
42 返送弁
5 送出経路
51 送出弁
6 液位センサ
61 低位検知部
62 高位検知部
7 制御装置
8 オゾンガス発生装置
11 流入経路
111 流入口
12 導出経路
121 導出口
21 原尿槽
22 沈殿槽
23 固液分離槽
24 セラミックス接触装置
241 セラミックス焼結体
25 オゾン除去槽
26 放流槽
71 溜槽
72 配管
P 揚水ポンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an ozone treatment apparatus and a water, waste water or sewage treatment system using the same.ToRelated.
  More specifically, an ozone treatment apparatus capable of treating a large amount of liquid to be treated in a shorter treatment time and a water, waste water or sewage treatment system using the same, compared with the conventional bubble contact methodToRelated.
  In addition, downsizing of the entire system can reduce equipment costs, and an ozone treatment device that can be installed in a small area and a water, waste water or sewage treatment system using the ozone treatment device.ToRelated.
  Furthermore, an ozone treatment apparatus capable of performing ozone treatment with a smaller amount of ozone gas, and a water, waste water or sewage treatment system using the same.ToRelated.
[0002]
[Prior art]
  For example, ozone treatment is performed for wastewater treatment, sterilization and decolorization of waterworks. As a method for bringing ozone gas into contact with the liquid to be treated, a bubble contact method as shown in FIG. 6 is common. In the bubble contact method, ozone gas generated by the ozone generator 10 is blown out as bubbles from the lower part of the reaction tank 101 to be reacted.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  However, ozone gas dissolves very little in water. For this reason, in order to obtain sufficient dissolution efficiency of ozone gas by the conventional bubble contact method in which ozone gas is simply jetted out as bubbles, a sufficient contact time of ozone gas and a sufficient depth of water in the reaction tank are required.
  In a further large-scale treatment plant, there has been a need to further increase the contact efficiency by, for example, increasing the number of reactors connected in series.
[0004]
  As described above, in the conventional bubble contact method, the ozone treatment takes time, and the entire apparatus is necessarily enlarged. Further, the equipment cost has increased due to the increase in size of the entire apparatus, and a large facility site area has been required.
  Furthermore, since the dissolution in the liquid to be treated is not sufficient, the utilization rate of ozone gas is low, and as a result, a large amount of ozone gas is required.
[0005]
(Object of invention)
  Accordingly, an object of the present invention is to provide an ozone treatment apparatus capable of treating a large amount of a liquid to be treated in a shorter treatment time than a conventional bubble contact method, and a water, waste water or sewage treatment system using the same.TheIt is to provide.
  Another object of the present invention is to reduce the equipment cost by reducing the size of the entire apparatus, and to install an ozone treatment apparatus that can be installed in a small area, and a water, wastewater or sewage treatment system using the ozone treatment apparatus.TheIt is to provide.
  Still another object of the present invention is to provide an ozone treatment apparatus capable of performing ozone treatment with a smaller amount of ozone gas and a water, waste water or sewage treatment system using the same.TheIt is to provide.
  Other objects of the present invention will become apparent from the following description.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the first invention,
  A reservoir to which water, waste water or sewage is sent;
  A gas-liquid mixing device for mixing water, waste water or sewage discharged from the storage tank with ozone gas;
  A return path for returning the water, waste water or sewage treated by the gas-liquid mixing device back into the storage tank;
  A delivery path for delivering water, waste water or sewage treated by the gas-liquid mixing device to the outside of the storage tank;
  Control means for switching between the return route and the send route;
WithAnd
  The return path or / and the delivery path have a gas reservoir,
  It is an ozone treatment device.
[0007]
In the second invention,
  A reservoir to which water, waste water or sewage is sent;
  A gas-liquid mixing device for mixing water, waste water or sewage discharged from the storage tank with ozone gas;
  A return path for returning the water, waste water or sewage treated by the gas-liquid mixing device back into the storage tank;
  A delivery path for delivering water, waste water or sewage treated by the gas-liquid mixing device to the outside of the storage tank;
  A liquid amount detecting means for detecting the amount of liquid in the storage tank;
  Control means for switching between the return path and the delivery path based on the liquid volume detected by the liquid volume detection means;
With
  The control means includes
  When the liquid amount detecting means detects that the liquid amount in the storage tank has reached a predetermined upper limit, the return route is switched to the delivery route,
  When the liquid amount detection means detects that the liquid amount in the storage tank has reached a predetermined lower limit, the supply path is switched to the return path.The
  The return path or / and the delivery path have a gas reservoir,
  It is an ozone treatment device.
[0008]
(Delete)
[0009]
First3In the invention of
  Means for removing solids from raw water;
  Ozonate the liquid to be treated from which solids have been removed1st or 2ndAn ozone treatment device according to the invention,
It is characterized by having,
  Water, wastewater or sewage treatment systems.
[0010]
First4In the invention of
  Means for removing solids from raw water;
  Ozonate the liquid to be treated from which solids have been removed1st or 2ndAn ozone treatment device according to the invention,
  A device for bringing the treatment liquid treated with ozone into contact with the ceramic sintered body;
It is characterized by having,
  Water, wastewater or sewage treatment systems.
[0011]
First5In the invention of
  A settling tank for removing solids from water, wastewater or sewage,
  A solid-liquid separator for removing residual solids of water, waste water or sewage sent in the settling tank;
  Ozone treatment of water, waste water or sewage treated by the solid-liquid separator1st or 2ndAn ozone treatment device according to the invention,
  A device for contacting the ceramic sintered body with ozone-treated water, waste water or sewage,
  It is characterized by having,
  Water, wastewater or sewage treatment system.
[0012]
(Delete)
[0013]
  Examples of the waste water out of water, waste water or sewage include, but are not particularly limited to, livestock waste water including livestock manure and washing water.
[0014]
  Examples of the solid-liquid separation device include, but are not limited to, a device that separates a solid content from a liquid using a screen.
[0015]
  The treatment by the apparatus that is brought into contact with the ceramic sintered body is performed, for example, by flowing the liquid to be treated through a pipe filled with the ceramic sintered body having a diameter of about 10 to 20 mm. The shape of the pipe filled with the ceramic sintered body is not particularly limited.
[0016]
  The ceramic sintered body described above can be obtained, for example, as follows.
  That is, as a core material, for example, a material made of porcelain clay for earthenware is used, and as a material for covering the core, for example, rocks such as zeolite and shirasu, pulverized material obtained by crushing soil to a particle size of about 2 to 5 mm, calcium, etc. The thing which added the inorganic substance of this is used. Then, after coating the surface of the core with the above-described coating material, sintering is performed at a high temperature to obtain a target spherical ceramic sintered body.
[0017]
  The temperature during sintering is preferably 1000 ° C. or higher. When the sintering temperature is lower than 1000 ° C., there is a tendency that the coating material cannot be sufficiently fixed to the core surface.
[0018]
  The shape of the ceramic sintered body is not particularly limited to a sphere as long as it can be filled in a filler such as a pipe and does not hinder the flow of the liquid to be treated.
  The surface of the ceramic sintered body thus obtained is an effective radiator of far infrared rays including a long wavelength, and at the same time, has an effect as a catalyst for generating active oxygen.
[0019]
  Thus, by bringing the liquid to be treated into contact with the ceramic sintered body, the concentration of organic substances such as ammonia in the liquid to be treated can be reduced. Although this principle is not clear, by bringing the liquid to be treated into contact with a ceramic sintered body having a far infrared effect, the molecular group of water in the liquid to be treated is subdivided and activated, and the activated water is treated. It seems to be because it changes to odorless and harmless ammonium ion by reacting with ammonia in the liquid.
[0020]
  The main components of the ceramic sintered body are silicic acid, alumina and calcium, and the main component elements are silicon, aluminum, iron, potassium, manganese, titanium, calcium and the like.
[0021]
(Work)
  The ozone treatment apparatus according to the present invention operates as follows.
  The liquid to be treated which is water, waste water or sewage is sent into the storage tank and the gas-liquid mixing device is operated.
  The liquid to be treated derived from the storage tank is mixed with ozone gas by a gas-liquid mixing device. In the gas-liquid mixing apparatus, a large amount of ozone gas is effectively mixed with the liquid to be processed by stirring (in some cases, stirring and pressurization), and the liquid to be processed is efficiently ozone-treated.
  The liquid to be treated is ozone-treated by the gas-liquid mixing device, and then returns to the storage again through the return path. In this way, the liquid to be treated in the storage tank is gradually subjected to ozone treatment while circulating between the storage tank and the gas-liquid mixing device.
  Then, when the liquid amount in the storage tank reaches a predetermined upper limit, the liquid amount detection means detects it, the control means operates, and the return path is switched to the delivery path.
  Thereby, the to-be-processed liquid in the storage tank in which the ozone treatment was carried out is ozone-treated by the gas-liquid mixing device and then sent out from the delivery path as a treatment liquid.
[0022]
  Moreover, the liquid volume of a storage tank reduces by sending a to-be-processed liquid from a delivery path | route. Then, when the liquid amount reaches a predetermined lower limit, the liquid amount detecting means detects it, the control means is activated, and the delivery path is switched to the return path. Thereby, the to-be-processed liquid in a storage tank is ozone-processed with a gas-liquid mixing apparatus, circulating again.
  In this manner, the liquid to be treated in the storage tank repeatedly contacts with the ozone gas while being circulated between the gas-liquid mixing device and is effectively ozone-treated. Therefore, it is possible to process a large amount of liquid to be processed in a shorter processing time as compared with the conventional bubble contact method.
[0023]
  AndThe return path and / or delivery path has a gas reservoirSoOzone gas tends to stay at the start-up part (is more likely to stay), and ozone gas mixes well with water, wastewater or sewage. Therefore, even with the same amount of ozone gas, the utilization rate of ozone gas is high, and ozone treatment can be performed with a smaller amount of ozone gas.
[0024]
  The water, wastewater or sewage treatment system according to the present invention operates as follows.
  The liquid to be treated which is water, waste water, or sewage is removed from the solid by means for removing the solid such as a precipitation tank or a solid-liquid separator.
  The liquid to be processed from which the solid matter has been removed is processed by the above-described ozone processing apparatus.
  The liquid to be treated that has been subjected to the ozone treatment is treated by a device that is brought into contact with the ceramic sintered body. By bringing the liquid to be treated into contact with the ceramic sintered body, the concentration of an organic substance such as ammonia contained in the liquid to be treated can be reduced.
  By the treatment as described above, the liquid to be treated can be decomposed to water quality that can be directly discharged into, for example, a river or sewage.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  The present invention is shown in the drawingsReference examples andThis will be described in more detail based on the embodiment.
[Ozone treatment equipment]
  FIG.IsZon processing equipmentReference exampleIt is a schematic block diagram which shows.
[0026]
  The ozone treatment apparatus 1 is mainly composed of a storage tank 2, a gas-liquid mixing pump 3 which is a gas-liquid mixing apparatus, a return path 4, a sending path 5, a liquid level sensor 6 which is a liquid amount detecting means, a control apparatus 7, and the like. The The return path 4, the transmission path 5, and each path to be described later are formed of pipes.
[0027]
  A liquid to be treated which is water, waste water or sewage is sent (inflows) from the inflow path 11 to the storage tank 2.
[0028]
  The gas-liquid mixing pump 3 sucks (inhales) the liquid to be processed that is led out from the storage tank 2 through the lead-out path 12. The gas-liquid mixing pump 3 mixes the ozone gas supplied from the ozone gas generator 8 and the liquid to be processed.
[0029]
  The liquid to be treated that has been processed by the gas-liquid mixing pump 3 is sent back into the storage tank 2 through the return path 4 or sent out of the storage tank 2 through the delivery path 5 branched from the return path 4.
[0030]
  The liquid level sensor 6 detects the liquid level (liquid amount) in the storage tank 2.
  The control device 7 switches between the return path 4 and the delivery path 5 based on the liquid level detected by the liquid level sensor 6.
[0031]
  The ozone treatment apparatus 1 has the above-described configuration and action, and performs ozone treatment while circulating the liquid to be treated between the storage tank 2 and the gas-liquid mixing pump 3.
[0032]
  Hereinafter, each component of the ozone treatment apparatus 1 will be described in detail in order.
  The liquid to be treated is continuously (or intermittently) sent to the storage tank 2 from the inflow path 11 at a predetermined flow rate. The inflow path 11 is led to the middle (in the liquid) of the storage tank 2. A plurality of inflow ports 111 are provided on the front side of the inflow path 11.
[0033]
  Thereby, the to-be-processed liquid sent from the inflow path 11 mixes well with the to-be-processed liquid in the storage tank 2. FIG. Note that only one inlet 111 may be provided.
[0034]
  In addition, as described above, the liquid to be processed sent from the inflow path 11 is guided not into the liquid from the upper part of the liquid level, thereby preventing the liquid surface from being swung by the liquid to be processed. Yes. Thus, the liquid level sensor 6 is devised so as not to adversely affect the liquid level detection accuracy.
[0035]
  Note that the liquid to be processed may flow from above the liquid level if the liquid level measurement does not adversely affect the liquid flow to be processed and the structure of the storage tank 2.
[0036]
  For example, a float type liquid level sensor 6 is provided at a predetermined height position in the upper part of the storage tank 2. The liquid level sensor 6 includes a low level detection unit 61 that detects a low level (Low) of the liquid level and a high level detection unit 62 that detects a high level (High) of the liquid level.
[0037]
  Examples of the liquid level sensor 6 include an ultrasonic sensor, a reflection type optical sensor, a capacitance type sensor, a pressure type sensor and the like in addition to the above-described float type sensor, but are not particularly limited thereto. A well-known thing can be employ | adopted.
[0038]
  As the gas-liquid mixing pump 3, for example, a vortex pump can be used, but it is not particularly limited thereto.
  Further, the amount of the liquid to be processed to be processed by the gas-liquid mixing pump 3 per unit time is set to be larger than the amount of the liquid to be processed flowing into the storage tank 2 from the inflow path 11. Thereby, the to-be-processed liquid in the storage tank 2 is gradually ozone-treated by the gas-liquid mixing pump 3.
[0039]
  The return port 41 of the return path 4 is led not to the bottom of the storage tank 2 but to the middle (in liquid) of the storage tank 2. Thereby, the liquid to be processed returned from the return path 4 is prevented from flowing out directly from the outlet 121 of the outlet path 12. Moreover, this mixes well with the liquid to be processed which flows into the storage tank 2 from the inflow path 11.
[0040]
  A return valve 42 that operates in conjunction with the liquid level sensor 6 is provided in the middle of the return path 4. The return valve 42 and a later-described delivery valve 51 have a solenoid valve structure.
[0041]
  On the other hand, a delivery valve 51 that operates in conjunction with the liquid level sensor 6 is provided in the middle of the delivery path 5. The amount of the liquid to be processed sent out from the delivery path 5 is set to be larger than the amount of the liquid to be processed flowing into the storage tank 2 from the inflow path 11. The effect on this flow rate will be described later.
[0042]
(Work)
  FIG. 2 is an enlarged explanatory view of a main part showing a change in the liquid level in the storage tank during ozone treatment.sois there.
  With reference to FIG.1 and FIG.2, the effect | action of the ozone treatment apparatus 1 is demonstrated.
[0043]
  Before the operation of the ozone treatment apparatus 1 starts, for example, the liquid level is assumed to be at a low (L) position indicated by a solid line in FIG.
  In this state, it is assumed that the return valve 42 shown in FIG. 1 is open and the delivery valve 51 is closed. As a result, the return path 4 is in an open state and the transmission path 5 is in a closed state.
[0044]
  And ozone treatment is performed as follows.
  The liquid to be treated is sent from the inflow path 11 into the storage tank 2 to operate the gas-liquid mixing pump 3.
[0045]
  The liquid to be treated in the storage tank 2 is sucked through the lead-out path 12. The gas-liquid mixing pump 3 mixes the ozone gas supplied from the ozone gas generator 8 and the liquid to be processed. In the gas-liquid mixing device, a large amount of ozone gas is effectively mixed with the liquid to be processed by stirring and pressurization, and the liquid to be processed is efficiently ozone-treated.
[0046]
  As described above, the return path 4 is in an open state, and the transmission path 5 is in a closed state. Therefore, the liquid to be treated is ozone-treated by the gas-liquid mixing pump 3 and then returns to the storage tank 2 again through the return path 4. In this way, the liquid to be treated in the storage tank 2 is gradually subjected to ozone treatment while circulating between the storage tank 2 and the gas-liquid mixing pump 3.
[0047]
  Further, since the liquid to be treated is sent from the inflow path 11, the liquid level in the storage tank 2 rises as shown in FIG. 2 (b) from FIG. 2 (a).
[0048]
  Then, as shown in FIG. 2 (c), when the liquid level rises to the high (H) position, the high level detection unit 62 of the liquid level sensor 6 detects it and the control device 7 is operated, and the return valve 42 is closed. The delivery valve 51 is opened. Therefore, the return path 4 is closed and the transmission path 5 is opened. Therefore, the liquid to be processed in the storage tank 2 that has been subjected to ozone treatment is subjected to ozone treatment by the gas-liquid mixing pump 3, and then is sent out from the delivery path 5 as a treatment liquid.
[0049]
  Further, as described above, the amount of the processing liquid delivered from the delivery path 5 per unit time is larger than that of the liquid to be treated entering from the inflow path 11. Accordingly, as shown in FIGS. 2 (c) to 2 (d), the liquid level gradually decreases.
[0050]
  Then, as shown in FIG. 2 (a), when the liquid level is lowered to the low position, the low level detection unit 61 of the liquid level sensor 6 detects it, the control device 7 is activated, the return valve 42 is opened again, and the delivery valve 51 closes. Therefore, the return path 4 is in an open state and the transmission path 5 is in a closed state. Thereby, the to-be-processed liquid in the storage tank 2 is ozone-processed with the gas-liquid mixing pump 3, circulating again.
  In this way, the liquid to be treated in the storage tank 2 is subjected to ozone treatment while repeating circulation and discharge.
[0051]
  As described above, in the ozone treatment method using the ozone treatment apparatus 1, a large amount of ozone gas is obtained by using the gas-liquid mixing pump 3 as compared with the conventional bubble contact method in which ozone gas is simply blown out from the lower part of the reaction tank. Can be effectively stirred and mixed, and the liquid to be treated can be efficiently ozone-treated.
  In addition, since the liquid to be treated in the storage tank 2 is repeatedly brought into contact with the ozone gas while being circulated with the gas-liquid mixing pump 3, the liquid to be processed in the storage tank 2 does not stay and is continuously effective. Ozone treatment.
  Thus, according to the ozone apparatus 1, since the ozone treatment can be performed continuously and effectively, the liquid to be treated can be processed in a large amount in a shorter processing time than the conventional bubble contact method.
[0052]
  Further, since the mechanism itself for contacting the ozone liquid with the liquid to be processed is different from the conventional bubble contact method, a large reaction tank as in the prior art is not necessary, and there may be a storage tank 2 for temporarily storing the liquid to be processed. .
  Therefore, as compared with the conventional bubble contact method, even when the same amount of liquid to be processed is processed, the volume of the storage tank 2 can be small, and the entire apparatus can inevitably be downsized. Thereby, while being able to hold down equipment cost, it can install in a narrow area.
[0053]
  Furthermore, compared to the conventional bubble contact method, ozone gas can be dissolved in the liquid to be treated at a high concentration, so that the utilization rate of ozone gas is high and ozone treatment can be performed with a smaller amount of ozone gas.
[0054]
  FIG. 3 shows an ozone treatment apparatus according to the present invention.oneIt is a schematic block diagram which shows embodiment.
  In addition,Reference example aboveThe same or equivalent parts are indicated by the same reference numerals. Also,Reference example aboveDescription of the portions indicated by is omitted, and differences are mainly described.
[0055]
  In the ozone treatment apparatus 1a, a part of the return path 4a led out from the gas-liquid mixing pump 3 is raised and formed in an inverted U shape to constitute a gas reservoir. ThisReference example aboveIn contrast, ozone gas tends to stay at the rising portion (is likely to stay), and the ozone gas mixes well with the liquid to be treated. Therefore, even with the same amount of ozone gas, the utilization rate of ozone gas is high, and ozone treatment can be performed with a smaller amount of ozone gas.
[0056]
  In this embodiment, the gas reservoir is configured in an inverted U shape by lowering the return path 4a that has been started up. However, if there is at least a rising portion, the gas reservoir can be configured. The raised return path 4a can be formed in an L shape without being lowered.
  Other configurations and functions are as follows:Reference example aboveSince it is the same, description is abbreviate | omitted.
[0057]
[Urine wastewater treatment system using ozone treatment equipment]
  FIG. 4 is a schematic configuration diagram when the ozone treatment apparatus is employed in a urine sewage treatment system,
  FIG. 5 is a schematic explanatory view showing a tank and a ceramic contact device.
[0058]
  A case will be described as an example where the ozone treatment apparatus 1a according to the embodiment described above is employed in a urine sewage treatment system for treating urine sewage that is wastewater discharged from a piggery or the like.
[0059]
  The manure mixture coming out of the piggery or the like is first separated into feces and urine sewage by, for example, a burn cleaner (not shown). After separation of manure, manure is composted and used as fertilizer, and urine sewage is decomposed by the urine sewage treatment system shown below and released into rivers and the like.
[0060]
  As shown in FIG. 4, the urine sewage treatment system mainly includes a raw urine tank 21, a sedimentation tank 22, a solid-liquid separation tank 23, an ozone treatment apparatus 1a, a ceramic contact apparatus 24, an ozone removal tank 25, a discharge tank 26, and the like. It is configured.
  Hereinafter, each tank and apparatus of the urine sewage treatment system will be described in detail step by step.
[0061]
  The urine sewage discharged from the pig house is temporarily stored in the original urine tank 21.
  Thereafter, the urine sewage is supplied to the settling tank 22 by overflow. In the sedimentation tank 22, solid content such as feces having a high specific gravity is removed by precipitation. The solid content after separation is composted and used as fertilizer.
[0062]
  Subsequently, the urine sewage is subjected to solid-liquid separation by a solid-liquid separation tank 23 by an immersion method using a microfiltration membrane (MF membrane: Micro Filtration Membrane), and the residual solid content is removed.
The solid content after separation is composted and used as fertilizer.
  In addition, since the solid-liquid separation tank 23 used the thing of a well-known technique, detailed description is abbreviate | omitted.
[0063]
  The urine sewage treated by the solid-liquid separation tank 23 has already been explained.FruitIt is processed by the ozone processing apparatus 1a (see FIG. 3) according to the embodiment. Ozone treatment removes COD components, chromaticity and odor from urine wastewater.
[0064]
  Ozone-treated urine sewage is temporarily stored in a reservoir 71 (not shown in FIG. 4, refer to FIG. 5), and then supplied to the ceramic contact device 24 by a pumping pump P. The ceramic contact device 24 is composed of, for example, a stainless steel pipe.
[0065]
  In this embodiment, the pipe has a diameter of about 10 cm and a length of about 1.5 m, for example. The ceramic contact device 24 is filled with a large number of spherical ceramic sintered bodies 241 of about 15 mm (for example, trade name “Bioceramic”, manufactured by Aiselatec Co., Ltd.).
[0066]
  The main components of this ceramic sintered body 241 are silicic acid, alumina, and calcium, and the main component elements are as follows. Silicon 22.9%, aluminum 8.82%, iron 5.84%, potassium 3.54%, titanium 0.39%, calcium 0.14%, manganese 0.072%, rubidium 0.037%, zirconium 0 0.03%, barium 0.025%, cesium 0.022%, antimony 0.018%, zinc 0.014%, chromium 0.012%, strontium 0.005%, nickel 0.003%, lanthanum 0.003 %, Copper 0.002%, yttrium 0.002%, lead 0.002%.
[0067]
  In FIG. 5, reference numeral 72 indicates a pipe for supplying urine sewage sent from the reservoir 71 to the ceramic contact device 24.
[0068]
  And pressure 2.5-3kg / cm2The urine sewage is passed through the ceramic contact device 24. By bringing urine waste water into contact with the ceramic sintered body 241, the concentration of ammonia can be lowered.
[0069]
  In addition, the magnitude | size (diameter and length) of the pipe which comprises the ceramic contact apparatus 24, and the number of the ceramic sintered compact 241 are changed arbitrarily by the quantity of the urine waste water to process. Further, the shape of the pipe is not particularly limited.
[0070]
  Moreover, in the ozone treatment apparatus 1a shown in FIG. 3, the above-described many ceramic sintered bodies 241 can be filled in the return path 4a that is configured to be partially started up. Accordingly, the urine wastewater can be treated with ozone and brought into contact with the ceramic sintered body 241. Therefore, the concentration of organic substances such as ammonia contained in the urine wastewater can be effectively reduced during the ozone treatment.
[0071]
  The urine sewage treated by the ceramic contact device 24 is then sent to the ozone removal tank 25 shown in FIG. And the ozone which remains in urine wastewater is removed by allowing the activated carbon provided in the ozone removal tank 25 to pass through. The treated urine sewage is sent to the discharge tank 26 and discharged into rivers and sewage.
[0072]
  As shown in FIG. 4, each processing stage(1)-(4)Water quality analysis was conducted on the urine sewage collected in (1). The results are shown in Table 1.
[0073]
[Table 1]
Figure 0004763185
[0074]
  As a result, chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), suspended solids (SS), total nitrogen (TN), and phosphorus are all below the wastewater standards of the Water Pollution Control Law. A value was obtained, which was sufficiently satisfactory even when compared with the discharge standard value in Table 1.
[0075]
  Note that the terms and expressions used in this specification are merely explanatory and are not restrictive, and do not exclude terms and expressions equivalent to the above terms and expressions. The present invention is not limited to the illustrated embodiment, and various modifications can be made within the scope of the technical idea.
[0076]
【The invention's effect】
  The present invention has the above-described configuration and has the following effects.
(A) According to the present invention, the liquid to be treated (water, wastewater or sewage) is simply compared with the conventional bubble contact method in which ozone gas is simply ejected as bubbles from the bottom of the reaction tank by using a gas-liquid mixing device. A large amount of ozone gas can be effectively stirred and mixed, and the liquid to be treated can be efficiently ozone treated.
  In addition, since the liquid to be treated in the storage tank is repeatedly contacted with the ozone gas while circulating between the liquid and the gas-liquid mixing device, the liquid to be processed in the storage tank does not stay and is effectively and continuously ozone. It is processed.
  As described above, according to the present invention, ozone treatment can be performed continuously and effectively, so that a large amount of liquid to be processed can be processed in a shorter processing time than the conventional bubble contact method.
[0077]
(B) Further, in order to obtain sufficient ozone gas dissolution efficiency by the conventional bubble contact method, it is necessary to increase the water depth of the reaction tank, and the entire apparatus has been enlarged. On the other hand, in the present invention, since the mechanism for contacting ozone gas with the liquid to be treated is different, a conventional large reaction tank is not necessary, and a storage tank for temporarily storing the liquid to be treated is sufficient.
  Therefore, as compared with the conventional bubble contact method, even when the same amount of liquid to be processed is processed, the volume of the storage tank can be small, and the entire apparatus can inevitably be downsized. Thereby, while being able to hold down equipment cost, it can install in a narrow area.
[0078]
(C) Furthermore, compared with the conventional bubble contact method, ozone gas can be dissolved in the liquid to be treated at a high concentration, so that the utilization rate of ozone gas is high and ozone treatment can be performed with a smaller amount of ozone gas.
[0079]
(D) The return path or / and the delivery path has a gas reservoir that is up and configured.SoOzone gas tends to stay at the start-up part (is more likely to stay), and ozone gas mixes well with water, wastewater or sewage. Therefore, even with the same amount of ozone gas, the utilization rate of ozone gas is high, and ozone treatment can be performed with a smaller amount of ozone gas.
[0080]
(E) In the water, wastewater or sewage treatment system according to the present invention, by using an ozone treatment device, water, wastewater or sewage can be decomposed into water quality that can be directly discharged into, for example, a river or sewage.
[0081]
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]OhZon processing equipment referenceExampleFIG.
FIG. 2 is a main part enlarged explanatory view showing a change in liquid level in a storage tank during ozone treatment.
FIG. 3 shows an ozone treatment apparatus according to the present invention.oneThe schematic block diagram which shows embodiment.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram when an ozone treatment apparatus is employed in a urine sewage treatment system.
FIG. 5 is a schematic explanatory view showing a tank and a ceramic contact device.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an ozone treatment apparatus employing a conventional bubble contact method.
[Explanation of symbols]
  1,1a Ozone treatment equipment
  2 Reservoir
  3 Gas-liquid mixing pump
  4,4a Return route
  41 Return port
  42 Return valve
  5 Sending route
  51 Delivery valve
  6 Liquid level sensor
  61 Low level detector
  62 High level detector
  7 Control device
  8 Ozone gas generator
  11 Inflow route
  111 Inlet
  12 Derived route
  121 Outlet
  21 Raw urine tank
  22 Settling tank
  23 Solid-liquid separation tank
  24 Ceramic contact device
  241 Ceramic sintered body
  25 Ozone removal tank
  26 Discharge tank
  71 Reservoir
  72 Piping
  P pumping pump

Claims (5)

水、廃水または下水が送られる貯留槽と、
該貯留槽から導出される水、廃水または下水をオゾンガスと混合する気液混合装置と、
該気液混合装置で処理した水、廃水または下水を上記貯留槽内に送り返す返送経路と、
上記気液混合装置で処理した水、廃水または下水を上記貯留槽外へ送り出す送出経路と、
上記返送経路と送出経路の切り替えを行う制御手段と、
を備えており、
上記返送経路または/及び上記送出経路は、ガス溜りを有していることを特徴とする、
オゾン処理装置。
A reservoir to which water, waste water or sewage is sent;
A gas-liquid mixing device for mixing water, waste water or sewage discharged from the storage tank with ozone gas;
A return path for returning the water, waste water or sewage treated by the gas-liquid mixing device back into the storage tank;
A delivery path for delivering water, waste water or sewage treated by the gas-liquid mixing device to the outside of the storage tank;
Control means for switching between the return route and the send route;
Equipped with a,
The return path or / and the delivery path have a gas reservoir,
Ozone treatment device.
水、廃水または下水が送られる貯留槽と、
該貯留槽から導出される水、廃水または下水をオゾンガスと混合する気液混合装置と、
該気液混合装置で処理した水、廃水または下水を上記貯留槽内に送り返す返送経路と、
上記気液混合装置で処理した水、廃水または下水を上記貯留槽外へ送り出す送出経路と、
上記貯留槽内の液量を検知する液量検知手段と、
上記液量検知手段が検知した液量に基づいて、上記返送経路と送出経路の切り替えを行う制御手段と、
を備えており、
上記制御手段は、
上記貯留槽内の液量が所定の上限に達したことを上記液量検知手段が検知した場合に、上記返送経路から上記送出経路に切り替え、
上記貯留槽の液量が所定の下限に達したことを上記液量検知手段が検知した場合に、上記送出経路から上記返送経路に切り替えるようにしてあり、
上記返送経路または/及び上記送出経路は、ガス溜りを有していることを特徴とする、
オゾン処理装置。
A reservoir to which water, waste water or sewage is sent;
A gas-liquid mixing device for mixing water, waste water or sewage discharged from the storage tank with ozone gas;
A return path for returning the water, waste water or sewage treated by the gas-liquid mixing device back into the storage tank;
A delivery path for delivering water, waste water or sewage treated by the gas-liquid mixing device to the outside of the storage tank;
A liquid amount detecting means for detecting the amount of liquid in the storage tank;
Control means for switching between the return path and the delivery path based on the liquid volume detected by the liquid volume detection means;
With
The control means includes
When the liquid amount detecting means detects that the liquid amount in the storage tank has reached a predetermined upper limit, the return route is switched to the delivery route,
When the amount of liquid the reservoir reaches a predetermined lower limit and detected the liquid amount detecting means, Ri Citea to switch to the return path from the delivery path,
The return path or / and the delivery path have a gas reservoir,
Ozone treatment device.
原水から固形物を除去する手段と、Means for removing solids from raw water;
固形物が除去された被処理液をオゾン処理する請求項1または2記載のオゾン処理装置と、The ozone treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein the treatment liquid from which the solid matter has been removed is treated with ozone.
を備えていることを特徴とする、It is characterized by having,
水、廃水または下水処理システム。Water, wastewater or sewage treatment system.
原水から固形物を除去する手段と、
固形物が除去された被処理液をオゾン処理する請求項1または2記載のオゾン処理装置と、
オゾン処理された被処理液をセラミックス焼結体に接触させる装置と、
を備えていることを特徴とする、
水、廃水または下水処理システム。
Means for removing solids from raw water;
The ozone treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein the treatment liquid from which the solid matter has been removed is treated with ozone.
A device for bringing the treatment liquid treated with ozone into contact with the ceramic sintered body;
It is characterized by having,
Water, wastewater or sewage treatment system.
水、廃水または下水から固形物を除去する沈殿槽と、
該沈殿槽で送られる水、廃水または下水の残余固形物を除去する固液分離装置と、
該固液分離装置により処理された水、廃水または下水をオゾン処理する請求項1または2記載のオゾン処理装置と、
オゾン処理された水、廃水または下水をセラミックス焼結体に接触させる装置と、
を備えていることを特徴とする、
水、廃水または下水処理システム。
A settling tank for removing solids from water, wastewater or sewage,
A solid-liquid separator for removing residual solids of water, waste water or sewage sent in the settling tank;
The ozone treatment apparatus according to claim 1 or 2, which performs ozone treatment on water, waste water or sewage treated by the solid-liquid separator;
A device for contacting the ceramic sintered body with ozone-treated water, waste water or sewage,
It is characterized by having,
Water, wastewater or sewage treatment system.
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