JP5148460B2 - 浄化処理装置及び浄化処理方法 - Google Patents
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Description
1)微細気泡含有液体作製手段を有する水槽を3槽以上直列に配置して、当該水槽に順次被処理液体を流して得られた微細気泡含有液体から浮遊物質を除去し、当該微細気泡含有液体を浄化処理装置に導入すると、浄化処理装置における処理効率が向上し、汚泥の発生を大幅に削減することができること、
2)当該水槽の少なくとも何れか1つに界面活性剤を添加することによって、より多量の微細気泡を含有する微細気泡含有液体が得られ、当該微細気泡含有液体を、微生物を用いる浄化処理装置に導入すると、当該微生物の状態が良好になり、水処理効率が向上すること、
3)当該水槽の少なくとも何れか1つに無機塩類を添加することによって、多量の微細気泡を含有する微細気泡含有液体が得られ、当該微細気泡含有液体を、微生物を用いる浄化処理装置に導入すると、当該微生物の状態が良好になり、水処理効率が向上すること、
4)当該水槽の少なくとも何れか1つに界面活性剤及び無機塩類を添加することによって、さらに多量の微細気泡を含有する微細気泡含有液体が得られ、当該微細気泡含有液体を、微生物を用いる浄化処理装置に導入すると、当該微生物の状態が良好になり、水処理効率がさらに向上すること。
本発明に係る浄化処理装置の第1の実施形態について、図1を参照して以下に説明する。図1は、第1の実施形態に係る浄化処理装置80の概略構成を示す模式図である。
ここで、浮遊物質分離槽48においてナノバブル含有液体と浮遊物質とを分離する仕組みについて以下に説明する。
次に、ナノバブル含有液体製造部78の詳細な構成について以下に説明するとともに、被処理液体を用いてナノバブル含有液体を作製する工程について説明する。
マイクロバブル含有液体作製工程では、マイクロバブル発生槽5内に導入された被処理液体を用いてマイクロバブル含有液体を作製する。マイクロバブル発生槽5に設置されたマイクロバブル発生装置98は、水中ポンプ型のマイクロバブル発生機6、小型ブロワー(第1の気体供給手段)7、及び気体配管8を備えており、一般的な水中ポンプと同様に、インペラ部分(図1中のマイクロバブル発生機6の下部)を高速回転させることによって、供給された気体をせん断し、マイクロバブルを発生させることができる。
マイクロナノバブル含有液体作製工程では、マイクロナノバブル発生槽11内に導入されたマイクロバブル含有液体を用いて、マイクロナノバブル含有液体を作製する。
ナノバブル含有液体作製工程では、ナノバブル発生槽20内に導入されたマイクロナノバブル含有液体を用いて、ナノバブル含有液体を作製する。
本実施の形態における測定槽29は、ナノバブル含有量測定手段として酸化還元電位検出手段である酸化還元電位検出部30及び酸化還元電位調節計62(いずれも東亜DKK株式会社製)を備えている。酸化還元電位検出手段とは、酸化還元電位に基づいてナノバブル量を測定する手段である。
次に、浄化処理部79について、以下に説明する。
本明細書において、微生物とは、原生動物、バクテリアなどを意味し、例えば活性汚泥などの各種微生物の集合体、被処理液体中に混入している微生物が自然に繁殖したもの(資化菌)などをも含む。
本発明に係る浄化処理装置の第2の実施形態について、図2を参照して以下に説明する。図2は、第2の実施形態に係る浄化処理装置80の概略構成を示す模式図である。
本発明に係る浄化処理装置の第3の実施形態について、図3を参照して以下に説明する。図3は、第3の実施形態に係る浄化処理装置80の概略構成を示す模式図である。第3の実施形態では、界面活性剤タンク32及びその周囲の部材(第1定量ポンプ33、第2定量ポンプ34、第3定量ポンプ35、及び薬品配管43、44、45)が設置されていない点が第1の実施形態と異なっており、他は第1の実施形態と同様に構成されている。よって、本実施形態では、第1の実施形態と異なる点のみについて説明し、同様の構成の部材には同じ部材番号を付してその説明は省略する。
本発明に係る浄化処理装置の第4の実施形態について、図4を参照して以下に説明する。図4は、第4の実施形態に係る浄化処理装置80の概略構成を示す模式図である。第4の実施形態では、第1の実施形態における酸化還元電位検出部30及び酸化還元電位調節計62が、ゼータ電位検出部90及びゼータ電位調節計70に置き換わっている点が第1の実施形態と異なっており、他は第1の実施形態と同様に構成されている。よって、本実施形態では、第1の実施形態と異なる点のみについて説明し、同様の構成の部材には同じ部材番号を付してその説明は省略する。
本発明に係る浄化処理装置の第5の実施形態について、図5を参照して以下に説明する。図5は、第5の実施形態に係る浄化処理装置80の概略構成を示す模式図である。第5の実施形態では、第1の実施形態において、水中ポンプ型のマイクロバブル発生機6等から構成されるマイクロバブル発生装置98が設置されていたが、マイクロバブル発生機92及び循環ポンプ94等から構成されるマイクロバブル発生装置98’が設置されている点が第1の実施形態と異なっており、他は第1の実施形態と同様に構成されている。よって、本実施形態では、第1の実施形態と異なる点のみについて説明し、同様の構成の部材には同じ部材番号を付してその説明は省略する。
本発明に係る浄化処理装置の第6の実施形態について、図6を参照して以下に説明する。図6は、第6の実施形態に係る浄化処理装置80の概略構成を示す模式図である。第6の実施形態では、貯水槽1に導入される被処理液体が排水である点が第1の実施形態と異なっており、他は第1の実施形態と同様に構成されている。よって、本実施形態では、第1の実施形態と異なる点のみについて説明し、同様の構成の部材には同じ部材番号を付してその説明は省略する。
本発明に係る浄化処理装置の第7の実施形態について、図7を参照して以下に説明する。図7は、第7の実施形態に係る浄化処理装置80の概略構成を示す模式図である。第7の実施形態では、貯水槽1に導入される被処理液体が上水である点が異なるのみで、他は第1の実施形態と同様に構成されている。
本発明に係る浄化処理装置の第8の実施形態について、図8を参照して以下に説明する。図8は、第8の実施形態に係る浄化処理装置80の概略構成を示す模式図である。第8の実施形態では、貯水槽1に導入される被処理液体が再利用水である点が第1の実施形態と異なっており、他は第1の実施形態と同様に構成されている。よって、本実施形態では、第1の実施形態と異なる点のみについて説明し、同様の構成の部材には同じ部材番号を付してその説明は省略する。
2 流入配管
3 ポンプ
4 液体配管
5 マイクロバブル発生槽(第1の槽)
6 マイクロバブル発生機(第1のせん断部)
7 小型ブロワー(第1の気体供給手段)
8 気体配管
9 バブル液流
10、19、28 オーバーフロー管(上部移送手段)
11 マイクロナノバブル発生槽(第2の槽)
13 マイクロナノバブル発生機(第2のせん断部)
14 吸い込み配管
15 循環ポンプ
16 気体配管
17 気体ニードルバルブ(第2の気体供給手段)
18 液体配管
20 ナノバブル発生槽(第3の槽)
22 ナノバブル発生機(第3のせん断部)
23 吸い込み配管
24 循環ポンプ
25 気体配管
26 気体ニードルバルブ(第3の気体供給手段)
27 液体配管
29 測定槽
30 酸化還元電位検出部
31 シーケンサー(制御手段)
32 界面活性剤タンク
33 第1定量ポンプ
34 第2定量ポンプ
35 第3定量ポンプ
36 第1攪拌機
37 無機塩タンク
38 第4定量ポンプ
39 第5定量ポンプ
40 第6定量ポンプ
41 第2攪拌機
42、46、47 薬品配管(無機塩供給手段)
43、44、45 薬品配管(界面活性剤供給手段)
48 浮遊物質分離槽(浄化処理槽)
50、51、52 連通管(下部移送手段)
53 高濃度浮遊物質配管(上部排出手段)
54 連通管(下部排出手段)
55 信号線
56 混合槽
57 オーバーフロー管
58 撹拌機
59 沈殿物配管(沈殿物移送手段)
60 流入配管
61 曝気槽
62 酸化還元電位調節計
63 処理槽下部配管(混合物移送手段)
64 ブロワー
65 オーバーフロー管
66 沈殿槽
67 汚泥かき寄せ機
68 沈殿物吸い上げ配管
69 沈殿物ポンプ
77 処理水配管
78 ナノバブル含有液体製造部
79 浄化処理部(浄化処理手段)
80 浄化処理装置
82 マイクロナノバブル発生部(マイクロナノバブル発生手段)
88 pH検出部
89 pH調節計
98 マイクロバブル発生装置(第1のマイクロバブル含有液体作製手段)
99 マイクロナノバブル発生装置(第2のマイクロバブル含有液体作製手段)
100 ナノバブル発生装置(第3のマイクロバブル含有液体作製手段)
101 分離壁
Claims (26)
- 第1の槽内に導入された被処理液体を用いて第1の微細気泡含有液体を作製するマイクロバブル含有液体作製手段と、
第2の槽内に導入された第1の微細気泡含有液体を用いて第2の微細気泡含有液体を作製するマイクロナノバブル含有液体作製手段と、
第3の槽内に導入された第2の微細気泡含有液体を用いて第3の微細気泡含有液体を作製するナノバブル含有液体作製手段と、
第3の微細気泡含有液体が導入される浄化処理槽とを備え、
第1の槽と第2の槽との間、第2の槽と第3の槽との間、及び第3の槽と上記浄化処理槽との間には、隣接する槽の上部側間において、槽内の液体を移送する上部移送手段と、当該上部移送手段よりも下側に位置し、隣接する槽の下部側間において、槽内の液体を移送する下部移送手段とが、それぞれ設けられており、
上記浄化処理槽の上部側から当該槽内の液体を排出する上部排出手段と、当該上部排出手段の下に設けられ、当該浄化処理槽の下部側から第3の微細気泡含有液体を移送する下部排出手段とを備えていることを特徴とする浄化処理装置。 - 上記下部排出手段から排出された当該第3の微細気泡含有液体を浄化処理する浄化処理手段をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の浄化処理装置。
- マイクロバブル含有液体作製手段はさらに、上記被処理液体と第1の供給気体とを混合及びせん断して第1の微細気泡含有液体を作製する第1のせん断部を備え、
マイクロナノバブル含有液体作製手段はさらに、第1の微細気泡含有液体をさらにせん断して第2の微細気泡含有液体を作製する第2のせん断部を備え、
ナノバブル含有液体作製手段はさらに、第2の微細気泡含有液体をさらにせん断して第3の微細気泡含有液体を作製する第3のせん断部を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の浄化処理装置。 - マイクロバブル含有液体作製手段はさらに、第1のせん断部に第1の供給気体を供給する第1の気体供給手段を備えていることを特徴とする請求項3に記載の浄化処理装置。
- マイクロナノバブル含有液体作製手段段はさらに、第2のせん断部に第2の供給気体を供給する第2の気体供給手段を備え、第2のせん断部は第2の供給気体と第1の微細気泡含有液体とを混合及びせん断して第2の微細気泡含有液体を作製し、
ナノバブル含有液体作製手段はさらに、第3のせん断部に第3の供給気体を供給する第3の気体供給手段を備え、第3のせん断部は第3の供給気体と第2の微細気泡含有液体とを混合及びせん断して第3の微細気泡含有液体を作製することを特徴とする請求項3又は4に記載の浄化処理装置。 - 第1〜3のせん断部の少なくともいずれか1つは、加圧溶解型のポンプであることを特徴とする請求項5に記載の浄化処理装置。
- 界面活性剤を貯留した界面活性剤タンクと、
上記界面活性剤タンク内の上記界面活性剤を第1〜3の槽にそれぞれ供給する界面活性剤供給手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の浄化処理装置。 - 第3の微細気泡含有液体中のナノバブル含有量を測定するナノバブル含有量測定手段と、
上記ナノバブル含有量測定手段が測定した上記ナノバブル含有量に基づいて、上記界面活性剤の供給量を調節する界面活性剤定量弁とをさらに備えていることを特徴とする請求項7に記載の浄化処理装置。 - 上記ナノバブル含有量測定手段が測定したナノバブル含有量に基づいて、ナノバブル含有量が予め設定された量になるように、上記界面活性剤の供給量を調節するように上記界面活性剤定量弁を制御する制御手段をさらに備えていることを特徴とする請求項8に記載の浄化処理装置。
- 無機塩を貯留した無機塩タンクと、
上記無機塩タンク内の上記無機塩を第1〜3の槽にそれぞれ供給する無機塩供給手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の浄化処理装置。 - 第3の微細気泡含有液体中のナノバブル含有量を測定するナノバブル含有量測定手段と、
上記ナノバブル含有量測定手段が測定した上記ナノバブル含有量に基づいて、上記無機塩の供給量を調節する無機塩定量弁とをさらに備えていることを特徴とする請求項10に記載の浄化処理装置。 - 上記ナノバブル含有量測定手段が測定したナノバブル含有量に基づいて、ナノバブル含有量が予め設定された量になるように、上記無機塩の供給量を調節するように上記無機塩定量弁を制御する制御手段をさらに備えていることを特徴とする請求項11に記載の浄化処理装置。
- 上記ナノバブル含有量測定手段はさらに、酸化還元電位検出手段を備え、
上記酸化還元電位検出手段において検出した第3の微細気泡含有液体の酸化還元電位に基づいてナノバブル含有量を測定することを特徴とする請求項8又は11に記載の浄化処理装置。 - 上記ナノバブル含有量測定手段はさらに、ゼータ電位検出手段を備え、
上記ゼータ電位検出手段において検出した第3の微細気泡含有液体のゼータ電位に基づいてナノバブル含有量を測定することを特徴とする請求項8又は11に記載の浄化処理装置。 - 上記浄化処理手段はさらに、
微生物を含有し、第3の微細気泡含有液体が導入される処理槽と、
上記処理槽内から、上記微生物と第3の微細気泡含有液体との第1の混合物が導入される沈殿槽とを
備えていることを特徴とする請求項2に記載の浄化処理装置。 - 上記処理槽内及び上記沈殿槽内の少なくともいずれか一方における、第1の混合物のpH値を測定するpH測定手段と、
上記pH測定手段において測定したpH値に基づいて、pH値が予め設定された値になるように、界面活性剤及び無機塩の少なくともいずれか一方の供給量を調節する制御手段とを
さらに備えていることを特徴とする請求項15に記載の浄化処理装置。 - 上記浄化処理手段はさらに、
上記浄化処理槽と上記処理槽との間に設けられ、第3の微細気泡含有液体と上記沈殿
槽内の沈殿物とが導入される混合槽と、
上記混合槽内の第3の微細気泡含有液体と上記沈殿物との第2の混合物を、上記処理槽内に移送する混合物移送手段とを
備えていることを特徴とする請求項15に記載の浄化処理装置。 - 上記沈殿槽から上記混合槽に上記沈殿物を移送する沈殿物移送手段をさらに備え、
上記沈殿物移送手段には、上記沈殿物に供給気体を吐出する気体吐出ポンプが設けられていることを特徴とする請求項17に記載の浄化処理装置。 - 上記処理槽が、内部に導入された第1の混合物を曝気するための曝気槽、内部に導入された第1の混合物を接触酸化するための接触酸化槽、微生物を担持するための回転可能な円盤を備えた回転円盤槽及び第1の混合物をラグーン処理するためのラグーン槽からなる群より選択されるものであることを特徴とする請求項18に記載の浄化処理装置。
- 上記曝気槽に導入された第1の混合物中にマイクロナノバブルを発生させるマイクロナノバブル発生手段をさらに備えていることを特徴とする請求項19に記載の浄化処理装置。
- 上記曝気槽は、第1の混合物を好気処理する上部槽と、上記曝気槽内における当該上部槽の下部に位置し、第1の混合物を嫌気処理する下部槽とを包含し、
上記上部槽と上記下部槽との間に、流体が通過可能なように設けられた分離壁をさらに備えていることを特徴とする請求項20に記載の浄化処理装置。 - 上記マイクロナノバブル発生手段は上記上部槽内にマイクロナノバブルを発生させるものであり、
上記混合物移送手段は、上記下部槽内に第2の混合物を移送するものであることを特徴とする請求項21に記載の浄化処理装置。 - 上記曝気槽における水面から底面までの長さが9m以上15m以下であることを特徴とする請求項19〜22の何れか1項に記載の浄化処理装置。
- 上記上部移送手段は、オーバーフロー管であり、
上記下部移送手段は、連通管であることを特徴とする請求項1〜23のいずれか1項に記載の浄化処理装置。 - 第1の槽内に導入された被処理液体を用いて第1の微細気泡含有液体を作製するマイクロバブル含有液体作製工程と、
第2の槽内に導入された第1の微細気泡含有液体を用いて第2の微細気泡含有液体を作製するマイクロナノバブル含有液体作製工程と、
第3の槽内に導入された第2の微細気泡含有液体を用いて第3の微細気泡含有液体を作製するナノバブル含有液体作製工程と、
第3の微細気泡含有液体を浄化処理槽に導入する工程とを包含し、
第1槽と第2槽との間、第2槽と第3槽との間、及び第3槽と上記浄化処理槽との間の液体の移送は、隣接する槽の上部側間及び下部側間において行い、
第3の微細気泡含有液体を上記浄化処理槽の上部側及び下部側から別々に排出する工程をさらに包含することを特徴とする浄化処理方法。 - 上記浄化処理槽内の第3の微細気泡含有液体を、微生物を含有する処理槽に導入して浄化処理する工程と、
上記処理槽内の第3の微細気泡含有液体と上記微生物との混合物を沈殿槽内に導入して
液体と上記微生物を含む沈殿物とに分離する工程とを
さらに包含することを特徴とする請求項25に記載の浄化処理方法。
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