JPH02222770A - 電解処理による汚水浄化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は湖沼、池、河川、運河、海域等に存在する濁水
や厨房・下水等の生活廃水等の汚水中に存在する溶解・
懸濁物質を電解処理法で除去して該汚水を浄化する汚水
浄化方法に関する。

〈従来の技術） 従来、生活廃水や工業廃水等の汚水浄化法として型処理
法が用いられている。これは、被処理汚水を陽・陰の両
電極間に通して電解処理することにより溶解・懸濁物質
の酸化、還元、分解、析出、吸着、凝集、浮上、分離が
なされることを利用したものであるが、従来の方法は、
被処理汚水の取り込み、電極間における電解処理、フロ
ックの浮上分離、スカムの排出等の各工程にそれぞれ独
立したエネルギー源を個別に用いていた。即ち、電極間
への電圧の印加の他に被処理汚水の取り込み排出のため
の電動ポンプ、フロックの浮上分離のための気叛、もし
くは高圧空気を溶在した高圧水の供給ボン１、分離しな
スカムを掻き取るための装置等の各種装置が使用され、
これらをそれぞれ別々の動力によって稼動させている。

（発明が解決しようとする課題） 上述の如き従来の電解処理を利用した汚水処理方法では
、基本となる電解処理以外に独自の動力を要する工程を
必要とし、その工程毎に電解処理以外のエネルギーを必
要とし、装置が大がかりで高価となり、しかも稼動させ
るための経費ら大きくならざるを得ないという問題があ
った。

本発明は上述の如き従来の間組にがんがみ、電解処理以
外にエネルギーを必要とせず、しかも簡単な構造の装置
によって効果的に汚水の浄化がなされる電解処理による
汚水浄化方法の提供を目的としたものである。

（課題を解決するための手段） このような従来の問題を解決し、所期の目的を達成する
ための本発明の汚水浄化方法の特徴は多数の陰・陽両極
板を互いに間隔を隔てて配置し、該両ｘｉ板間に上下の
向きの流路を構成させ、該画一極板より高い位置にフロ
ック浮上集積部を設け、前記画一極板の下端下に被処理
汚水導入路を連通させるとともに、前記フロック浮上集
積部より低い位置に処理済水排出路を連通させ、かつ前
記フロック集積部に溢流堰を隔てて隣り合わせたスカム
回収ビットを備えた電解処理槽を使用し、前記溢流堰上
縁を湖、沼、池もしくは水槽等の被処理汚水溜部の水面
より稍高くしな配置に前記電解処理槽を設置するととも
に、前記被処理汚水導入路及び処理済水排出路の開口を
前記被処理汚水池の水面下に開口させ、前記両電極間に
通電することによって流路内に生じる湧昇流によって被
処理汚水を流入させるとともに、集積されたフロックを
溢流堰を越えて、スカム回収ビットに押出させることに
ある。

（作用） この方法では、両電極間に汚水電解処理に必要な電圧を
印加すると、活性陽極板からは、陽極金属イオンが溶出
し、陰極板からは微細ガス泡が生成され、汚水中に存在
する溶解・懸濁物質は、電解処理によって酸化・還元・
分解・析出・吸着・凝集され、凝集された物質にＷｊ、
細ガス泡が付着し、フロックとなって浮上分離される。

このとき陰極に発生するガスが水中に溶融することによ
って液比型が低下し、画電極板間の流路の圧力は汚水導
入路の圧力より小さくなり、これによって被処理汚水導
入路から汚水が取り込まれ、画電極板間の流路に湧昇流
が発生し、かつ、流路上側に通じる処理済排出路からフ
ロック分離後の処理水が排出される。

一方、ガス泡に付着して上昇したフロックはフロック集
積部の水面に下側から順次集積され、押し上げられて浮
き上がった部分が溢流堰を乗り越えてスカム回収ビット
に溜められる。

（実施例） 次に本発明の実施の一例を図面について説明する１図に
おいて１は水槽、池、湖、沼等の浄化しようとする被処
理汚水溜の水面であり、２はこの水面１上に浮べた電解
処理槽である。電解処理槽２内には、仕切板３を隔てて
第一、第二の電解処理部４．５が設けられている。

第一電解処理部４には第３図、第４図に示すように多数
のアルミニウムからなる活性陽極板６と、同材料の陰極
板７とを互いに対向させ、その両極板６．７間を被処理
水流路８．８・・・・・・とじている。

この両極板６．７は、第２図、第３図に示すにように絶
縁基板９の一方の面に陽極板６を、他方の面に陰極板７
を重ね固着し、−枚の電極板１０を槽成し、この電極板
１０を約６０°に顛斜させ、３ａｌｌ程度の間隔を隔て
、多数平行に配置して電解処理槽２内を多数に仕切り、
この電極板１０間を被処理水流路８．８・・・・・・と
じている。

第一電解処理部４の底部には、各電極板１０の下端が上
面に当接した底板１１があり、この底板１１と電解処理
槽２の底板２ｂとの間が被処理水導入路１２となってい
る。底板１１には、各電極板１０間の位置に上下に貫通
開口したスリット状の通水口１３．１３・・・・・・が
開口されている。

第二電解処理部５は、電解処理槽２の上部を介して第一
電解処理部４と連続しており、その内部には、直立配置
に多数の黒鉛板からなる不活性陽極板１４とアルミニウ
ムからなる陰極板１５とが互いに対向して配置されてい
る。この両極板１４゜１５は、前述の＠極板と同様に絶
縁基板１６の一方の面に陽極板１４が、他方の面に陰極
板１５が重ねて合わされて固着され、−枚の電極板１７
となっており、これを間隔を隔てて直立に配置し、電解
処理槽２を仕切り、上下に開放された多数の流路１８，
１８・・・・・・を構成している。この流路１８１８・
・・・・・の下端は電解処理槽２の底部の排出流路１９
に連通している。

電解処理槽２の上方開口部分は、第一、第二の電解処理
部４，５に共通したフロック浮上集積部２０となってい
る。

電解処理槽２の上部の一方側側面外にはスカム回収ビッ
ト２１が設けられている。このスカム回収ピッ［〜２１
とフロツク浮上集８Ｉ部２０との間には、電解処理槽２
の他の部分の上縁より低い溢流堰２２が設けられている
。

次に上述した構成の装置を使用した汚水浄化処理につい
て説明する。

この装置の使用に際しては、溢流堰２２の上縁の高さが
水面１より稍高くなる高さになるように電解処理槽２を
水面１に浮上させる。なお、この溢流堰２２の水面１か
らの高さは、後述する電解処理によって生じる湧昇流に
より、電解処理槽２内の水位が上昇しても、内部の処理
水が溢れ出ることがなく、かつ、水面上に浮上分離され
たフロックが溢れ出る高さとする。一方被処理水導入路
１２の先端開口ｆ２ａを取水点の水面１下に開口させる
とともに、排出流路１９の先端開口１９ａを排水点の水
面１下に開口させる。

この状態で第一、第二電解処理部４．５の各電極板に直
流電圧を印加する。これによって第一電解処理部４の各
陰陽両電極間の流路８内では被処理水中の溶解・懸濁物
質は、酸化・還元・分解・析出といっな電極反応がなさ
れる。−万両電極板６．７にアルミニウム板を用いてい
るため、この画一極板６．７間に例えば６ｖの直流電圧
を印加すると、陰極板７から微細な水素ガス泡が発生し
、陽極板６からアルミニウムイオンが溶出する。この電
極反応生成物であるアルミニウムイオンの働きで懸濁物
質が凝集され、更にその凝集物に電極反応生成物である
水素ガスが付着する。これによって、懸濁物質は見掛は
比重の極めて小さいフロックとなって浮上する。

また、第３図に示すように水素ガス泡は傾斜している流
路８内において垂直に上昇し、陽極板６の表面に衝突し
、下降し、再度上昇するという運動をする。更に、ガス
泡が多く溶は込むと流路８内の気液混合の比重、即ち支
持水頭が小さくなｒ）、底板１１の通水口から新しい被
処理汚水が流入してくる。この二つの現象により、流ｖ
！＆８内には気液混合の渦現象を伴った湧昇流が発生す
る。気液混合体の比重ρは電流密度を例えば５０アンペ
ア／　ｍ３／ｈｒとするとき、はぼｐ　□０．９８　（
Ｊｒｆ／ａｎ　’となる。湧昇流速は電流密度、電解槽
の深さ等に左右されるが、取水点の水位と槽内の水位の
差を調整することで最終的にコントロールできる。

この渦現象が室内液体の撹拌効率を高め、酸化・還元・
分解・析出といった電極と被処理汚水間の界面において
直接電子の授受が行われる電極反応を促進したり、吸着
・凝集・浮上といった電極反応生成物が被処理汚水中の
成分と反応する二次反応を促進することになる。

また、電極反応、二次反応が進行するとフロックはガス
泡を付着させて渦運動域を抜は出し、陽極６の表面まで
浮上して後肥大しながらこの面に沿って上昇し水面に浮
上する。水素ガスは還元力が大きく陽極面の酸化を抑制
する。またフロックが＠極面に沿って浮上することによ
り陽極面は研磨され酸化被膜が付着しない、第４図にお
いて、ａは流路８内の活性陽極板６の表面に沿って浮上
するフロック、ｂは流路８を離れて電解処理槽２の上部
へ浮上するフロック、Ｃは浮上集積部２０に浮上したフ
ロックをそれぞれ示している。

第一電解処理部４にてフロックの大部分が除去された一
次処理水は、第二処理部５の上部を通って不活性陽極板
１４と陰極板１５間の流路１８に送られ、第一電解処理
部４にて浮上しきれなかったフロックは、陰極板１５面
に生成される１０〜３０μの大きさの微細ガス泡が付着
し、水流に逆らって浮上分離される。なお、このときの
ガスの付着したフロックの浮上速度は２０ｍ／ｈｒ程度
であり、−次処理水の流路１８内の落下速度がこれ以下
になるように設計されている。従って一次処理水中に残
ったフロック（ＳＳ）は完全に除去されて処理水は排出
流路１９を通り、排出点の開口１９ａから放流される。

一方、第一、第二の画一解処理部４．５にて分離された
フロックは、電解処理槽２の上部のフロック浮上集積部
２０に、下側より順次集積される。

このようにフロックが集積してできたスカムＣは、その
集積厚さの約半分は水面上に押し上げられるため、下側
からフロックが順次集積されるとスカム上面は除々に上
昇し、溢流堰２２を乗り越えてスカム回収ピット２１内
に流れ込む。

この乗り越えは、溢流堰２２の高さを電解処理部２内の
水面高さより５３程度以下とすることによって可能とな
る。また、充分な時間をとってスカムを発達させた状態
で乗り越えさせると、スカムの含水率を８０％以下とす
ることができる。

なお、上述の実施例では、第一、第二の画一解、処理部
にて二段階に電解処理するようにしているが、−￥９．
階のみの電解処理でも良く、また、電極板を傾斜させて
いるが、これに限らず、直立に配置したものであっても
良いものである。

（発明の効果） 上述したように、本発明の電解処理による汚水浄化方法
は、電解処理によって生じる気泡の上昇力及び処理水の
密度低下による上昇力を利用して被処理水を電解処理槽
内に導入し、かつ処理水を排出させるようにし、しかも
浮上したスカムは何らの動力を要することなく自らの浮
力によってスカム回収ピットに自然に流れ込むものであ
り、これらの作用が全て電解処理の電力のみによってな
されるものであるため、少ないエネルギーが効率良く使
用され、効果的な汚水浄化がなされるものであり、かつ
、この汚水処理に必要な装置も特に機械的な駆動機構を
要しないため、少ない費用で設置可能となり、湖、沼等
の汚水浄化に大いに役立つ。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示したもので、第１図は全体の
概略を示す断面図、第２図は第１図中の■−■線断面図
、第３図は第一電解処理部における作用を示す拡大断面
図、第４図は同フロック上昇状態を示す拡大断面図、第
５図は第二電解処理部の部分拡大断面図である。 ａ、ｂ、ｃ・・・・・・フロック、１・・・・・・水面
、２・・・・・・電解処理槽、２Ｃ・・・・・・底板、
３・・・・・・仕切板、４・・・・・・第一電解処理部
、５・・・・・・第二電解処理部、６・・・・・・活性
陽極板、７・・・・・・陰極板、８・・・・・・被処理
水流路、９・・・・・・絶縁基板、１０・・・・・・電
極板、１１・・・・・・底板、１２・・・・・・被処理
水導入路、１２ａ・・・・・・先端開口、１３・・・・
・・通水口、１４・・・・・・不活性陽極板、１５・・
・・・・陰極板、１６・・・・・・絶縁基板、１７・・
・・・・・電極板、１８・・・・・・流路、１９・・・
・・・排出流路、２０・・・・・・フロック浮上集積部
、２１・・・・・・スカム回収ピット、２２・・・・・
・溢流堰。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数の陰・陽両極板を互いに間隔を隔てて配置し、該両
   電極板間に上下の向きの流路を構成させ、該両電極板よ
   り高い位置にフロック浮上集積部を設け、前記両電極板
   の下端下に被処理汚水導入路を連通させるとともに、前
   記フロック浮上集積部より低い位置に処理済水排出路を
   連通させ、かつ前記フロック集積部に溢流堰を隔てて隣
   り合わせたスカム回収ビットを備えた電解処理槽を使用
   し、前記溢流堰上縁を湖、沼、池もしくは水槽等の被処
   理汚水溜部の水面より稍高くした配置に前記電解処理槽
   を設置するとともに、前記被処理汚水導入路及び処理済
   水排出路の開口を前記被処理汚水池の水面下に開口させ
   、前記両電極間に通電することによって流路内に生じる
   湧昇流によって被処理汚水を流入させるとともに、集積
   されたフロックを溢流堰を越えて、スカム回収ビットに
   押出させることを特徴としてなる電解処理による汚水浄
   化方法。