JPH0760257A - 電解法による汚水処理法 - Google Patents

電解法による汚水処理法

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 現在の活性汚泥法は処理がかなり煩雑で処理
能力が小さくその上立地に場所をとり、これら省面積の
目的に合う適当な物がないのが現状である。 直流・交
流および交流ク形波を用いた新しい電解法による排水処
理技術は処理能力や操作性の容易さおよび経済性・省面
積の目的にかなうものである。 【構成】 電解槽３に電解用の印荷電極１，２をもう
け、これに攪拌機５またはエアレーション装置４をもう
け攪拌混合する事によりる電極間で汚水の電解酸化処理
を行う。電解による金属イオン除去の場合、電極の材
質、その組み合わせ、構造および配置は除去効果におよ
ぼす重要な要素である。 交流電解による除鉄の場合、
電極の材質としてＡｌ、Ｃｕが適しており、電極の構造
は棒状を中心に、２っの対極を半円状にし、電極間の間
隔が５〜６ｍｍのものが良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電極２極間に汚水を通液
して、直流、交流または交流ク形波を通電し汚水を接触
酸化する事によりＢＯＤ、ＣＯＤおよび金属イオンを減
少させる汚水処理法である。
【０００２】
【従来の技術】下水道の未整備地域には個別に排水処理
施設を設置し、処理をして放流しているが、大部分の排
水処理施設は微生物の分解浄化作用を用いた活性汚泥法
によっている。 しかしこの現在の活性汚泥法は立地に
場所をとり、従って装置が大きく、処理がかなり煩雑で
処理能力が小さいなどの問題があり、都市部では問題と
成っている。
【０００３】
【問題点を解決するための手段】直流・交流を用いた新
しい電解法による排水処理技術は電極間に汚水を通液す
るのみで迅速に処理・浄化される為、総じて小型であり
処理能力が大きく、また汚水の内容の性質に応じて適善
電極材質の選択組み合わせで最適条件で浄化され得る。
またバッチ式でも連続式でも自由に選択が可能であ
る。
【０００４】
【発明の効果】このような新しい電解法による排水処理
技術は種々用途の広い有用な汚水処理方法である。 特
にその小型で迅速な処理・浄化能力は卓越しており、電
解による重金属イオンの除去、ＢＯＤ、ＣＯＤの低減、
あるいは大腸菌、一般細菌の低減には従来の活性汚泥法
よりもより大きい処理能力を有するものである。 具体
的には水素イオン濃度（ｐＨ）、溶存酸素（ＤＯ）、リ
ン酸、生物学的酸素要求量（ＢＯＤ）、化学的酸素要求
量（ＣＯＤ）、大腸菌群、一般細菌群、アンモニア性窒
素、遊離残留塩素を処理前と処理後を比較し定量分析を
行った所、処理前の汚水が処理後はほぼ上水の規格を以
上に浄化されたのが確認された。 水素イオン濃度（ｐ
Ｈ）、溶存酸素（ＤＯ）は処理後上昇する。 遊離残留
塩素は除去されないが、汚水浄化の観点からは何等問題
ない。 大腸菌群、一般細菌群は有効的に除去されるが
両極に銅を使用した時はその効果はとくに著しくその除
去率は１００％に近い。 活性汚泥法では、処理後、カ
ルキ（塩素）により殺菌をしているがどうしても過剰の
塩素を使用する結果になり、トリハロメタンの形成など
発癌性の危険性などを指摘されているので、大腸菌群、
一般細菌群除去率は１００％に近い事は大変有効であ
る。 その上，特に注目されるのはその経済性である交
流仕様の場合、家庭から排出される１１を処理するのに
必要な電気量は０．２Ｗｈでこと足りる。 家庭用の一
日の排出を４００ｌとすると８０Ｗｈと成り１ｋＷｈ２
４．３円とすると一日の電気代は僅か１．９４円となる
今後期待される水処理法である。
【０００５】
【発明の構成の詳細な説明】以下、この発明構成は１
陽極 ２ 陰極 ３ 電解槽 ４ エアレーション装置
５ 撹拌機 ６ 電源 ７ オーバーフロー切口 ８
分離槽 ９ 汚水入り口から成り、詳細に述べると図
のごとくガラスあるいはプラスチックス製の電解槽に電
解用の印荷電極をもうける電極間の距離は適時選択でき
るが、経済性と効果の点から望ましくは５〜１０ｍｍが
適当である。 電解による金属イオン除去の場合、電極
の材質、その組み合わせ、構造および配置は除去効果に
およぼす重要な要素である。 交流電解による除鉄の場
合、電極材質の組み合わせとしてＡｌ、Ｃｕ、Ｆｅが考
えられるがＡｌ、Ｃｕの場合最も性能の良いことやＳｉ
Ｏ２、Ｃａイオン、Ｍｇイオン除去の場合、ＡｌとＡｌ
の組み合わせが最も性能の良いこと、また電極の構造は
棒状を中心に、２っの対極を半円状にし、電極間の間隔
が５〜６ｍｍのものが著しく良い性能を有する事が明ら
かである。またこれに５攪拌機または４エアレーション
装置をもうけ攪拌混合する。 温度は０℃から９５℃ま
で適選選択できるが望ましくは１０℃から４０℃の範囲
なる温度条件が適当である。 本発明は接触酸化された
汚水をして８分離槽で固形物を分離する事により金属イ
オン、ＢＯＤ、ＣＯＤを減少させて完成するが、ここで
分離槽は沈降分離・遠心分離・▲ろ▼過などの一部、あ
るいはそれぞれを組み合わせて構成されえる。 分離さ
れた固形物は必要に応じて連続的にあるいはバッチ的に
取りだし得る事が可能である。
【０００６】
【実施例】
実施例１ 電解槽としては、市販のガラス製約６ｌの容器を用い、
両極として銅を使用して種々の状態の家庭排水４．２ｌ
を用い、３時間電解した。 電解前、電解後に大腸菌
群、一般細菌群はそのまま測定し、その他の汚濁物質に
ついては遠心分離器で分離後の透明な溶液について測定
した。 電流は直流０．２Ａの定電流で電解した。 表
１はその結果を示す。 この結果によると本法は遊離残
留塩素を除いた、水素イオン濃度（ｐＨ）、溶存酸素
（ＤＯ）、リン酸、生物学的酸素要求量（ＢＯＤ）、化
学的酸素要求量（ＣＯＤ）、大腸菌群、一般細菌群、ア
ンモニア性窒素及の統べてに有効であった。
【０００７】
【表１】
【０００８】実施例２ 両極としてアルミニウムを使用する以外実施例１と同様
の条件で電解した。表２はその結果を示す。この結果に
よると本法はアンモニア性窒素と遊離残留塩素を除い
た、水素イオン濃度（ｐＨ）、溶存酸素（ＤＯ）、リン
酸、生物学的酸素要求量（ＢＯＤ）、化学的酸素要求量
（ＣＯＤ）、大腸菌群、一般細菌群の統べてに有効であ
った。
【０００９】
【表２】
【００１０】実施例３ 両極として鉄を使用する以外実施例１と同様の条件で電
解した。 表３はその結果を示す。この結果によると本
法は遊離残留塩素を除いた、水素イオン濃度（ｐＨ）、
溶存酸素（ＤＯ）、リン酸、生物学的酸素要求量（ＢＯ
Ｄ）、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）、大腸菌群、一般細
菌群、アンモニア性窒素の統べてに有効であった。
【００１１】
【表３】
【００１２】実施例４ 電流は交流０．２Ａの定電流を使用する以外実施例１と
同様の条件で電解した表４はその結果を示す。この結果
によると本法は遊離残留塩素を除いた、水素イオン濃度
（ｐＨ）、溶存酸素（ＤＯ）、リン酸、生物学的酸素要
求量（ＢＯＤ）化学的酸素要求量（ＣＯＤ）、大腸菌
群、一般細菌群、アンモニア性窒素の統べてに有効であ
った。
【００１３】
【表４】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の電解法による排水処理装
置を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 陽極 ２ 陰極 ３ 電解槽 ４ エアレーション装置 ５ 撹拌機 ６ 電源 ７ オーバーフロー切口 ８ 分離槽 ９ 汚水入り口
【手続補正書】
【提出日】平成６年４月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 電解法による汚水処理法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電極２極間に汚水を通液
して、直流、交流または交流ク形波を通電し汚水を接触
酸化する事によりＢＯＤ、ＣＯＤ、大腸菌、一般細菌、
リン酸および金属イオンを減少させる汚水処理法であ
る。
【０００２】
【従来の技術】下水道の未整備地域には個別に排水処理
施設を設置し、処理をして放流しているが、大部分の排
水処理施設は微生物の分解浄化作用を用いた活性汚泥法
によっている。しかしこの現在の活性汚泥法は立地に場
所をとり、従って装置が大きく、処理がかなり煩雑で処
理能力が小さいなどの問題があり、都市部では問題と成
っている。
【０００３】
【問題点を解決するための手段】直流、交流または交流
ク形波を用いた新しい電解法による排水処理技術は電極
間に汚水を通液するのみで迅速に処理・浄化される為、
総じて小型であり処理能力が大きく、また汚水の内容の
性質に応じて適善電極材質の選択組み合わせで最適条件
で浄化され得る。またバッチ式でも連続式でも自由に選
択が可能である
【０００４】
【発明の効果】このような新しい電解法による排水処理
技術は種々用途の広い有用な汚水処理方法である。特に
その小型で迅速な処理・浄化能力は卓越しており、電解
による重金属イオンの除去、ＢＯＤ、ＣＯＤ、リン酸の
低減、あるいは大腸菌、一般細菌の低減には従来の活性
汚泥法よりもより大きい処理能力を有するものである具
体的には水素イオン濃度（ｐＨ）、溶存酸素（ＤＯ）、
リン酸、生物学的酸素要求量（ＢＯＤ）、化学的酸素要
求量（ＣＯＤ）、大腸菌群、一般細菌群、アンモニア性
窒素、遊離残留塩素を処理前と処理後を比較し定量分析
を行った所、長時間の電解で処理前の汚水が処理後は上
水の規格位に浄化されたのが確認された水素イオン濃度
（ｐＨ）、溶存酸素（ＤＯ）は処理後上昇する。遊離残
留塩素は除去されないが、汚水浄化の観点からは何等問
題ない。大腸菌群、一般細菌群は有効的に除去されるが
両極に銅を使用した時はその効果はとくに著しくその除
去率は１００％に近く汚水によっては１００％であっ
た。 活性汚泥法では処理後残存している大腸菌、一般
細菌をカルキ（塩素）により殺菌をしているがどうして
も過剰の塩素を使用する結果になり、トリハロメタンの
生成など発癌性の危険性などを指摘されているので、大
腸菌群、一般細菌群除去率が１００％に近い事は本発明
の大きな利点と言える。 その上，特に注目されるのは
その経済性である直流仕様の場合、家庭から排出される
１１を処理するのに必要な電気量は０．２Ｗｈでこと足
りる。家庭用の一日の排出を４００ｌとすると８０Ｗｈ
と成り１ｋＷｈ２４．３円とすると一日の電気代は僅か
１．９４円となる今後期待される水処理法である。
【０００５】
【発明の構成の詳細な説明】以下、この発明構成は１
陽極 ２ 陰極 ３ 電解槽 ４ エアレーション装置
５ 撹拌機 ６ 電源 ７ オーバーフロー切口 ８
分離槽 ９ 汚水入り口から成り、詳細に述べると図
のごとくガラスあるいはプラスチックス製の電解槽に電
解用の印荷電極をもうける電極間の距離は適時選択でき
るが、経済性と効果の点から望ましくは５〜１０ｍｍが
適当である。電解による金属イオン除去の場合、電極の
材質、その組み合わせ、構造および配置は除去効果にお
よぼす重要な要素である。交流電解による除鉄の場合、
電極材質の組み合わせとしてＡｌ、Ｃｕ、Ｆｅが考えら
れるがＡｌ、Ｃｕの場合最も性能の良いことやＳｉ
Ｏ２、Ｃａイオン、Ｍｇイオン除去の場合、ＡｌとＡｌ
の組み合わせが最も性能の良いこと、また電極の構造は
棒状を中心に、２っの対極を半円状にし、電極間の間隔
が５〜６ｍｍのものが著しく良い性能を有する事が明ら
かである。またこれに５攪拌機または４エアレーション
装置をもうけ攪拌混合する。温度は０℃から９５℃まで
適選選択できるが望ましくは１０℃から４０℃の範囲な
る温度条件が適当である。本発明は接触酸化された汚水
をして分離槽で固形物を分離する事により金属イオン、
ＢＯＤ、ＣＯＤ、大腸菌、一般細菌、リン酸を減少させ
て完成するが、ここで分離槽は沈降分離・遠心分離・濾
過などの一部、あるいはそれぞれを組み合わせて構成さ
れえる。分離された固形物は必要に応じて連続的にある
いはバッチ的に取りだし得る事が可能である。
【０００６】
【実施例】 実施例１ 電解槽としては、市販のガラス製約６１の容器を用い、
両極として銅を使用して種々の状態の家庭排水４．２１
を用い、３時間電解した。電解前、電解後に大腸菌群、
一般細菌群はそのまま測定し、その他の汚濁物質につい
ては遠心分離器で分離後の透明な溶液について測定し
た。電流は直流０．２Ａの定電流で電解した。表１はそ
の結果を示す。この結果によると本法は遊離残留塩素を
除いた、水素イオン濃度（ｐＨ）、溶存酸素（ＤＯ）、
リン酸、生物学的酸素要求量（ＢＯＤ）、化学的酸素要
求量（ＣＯＤ）、大腸菌群、一般細菌群、アンモニア性
窒素及の統べてに有効であった。
【０００７】
【表１】
【０００８】実施例２ 両極としてアルミニウムを使用する以外実施例１と同様
の条件で電解した。表２はその結果を示す。この結果に
よると本法はアンモニア性窒素と遊離残留塩素を除い
た、水素イオン濃度（ｐＨ）、溶存酸素（ＤＯ）、リン
酸、生物学的酸素要求量（ＢＯＤ）、化学的酸素要求量
（ＣＯＤ）、大腸菌群、一般細菌群の統べてに有効であ
った。
【０００９】
【表２】
【００１０】実施例３ 両極として鉄を使用する以外実施例１と同様の条件で電
解した。表３はその結果を示す。この結果によると本法
は遊離残留塩素を除いた、水素イオン濃度（ｐＨ）、溶
存酸素（ＤＯ）、リン酸、生物学的酸素要求量（ＢＯ
Ｄ）、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）、大腸菌群、一般細
菌群、アンモニア性窒素の統べてに有効であった。
【００１１】
【表３】
【００１２】実施例４ 電流は交流０．２Ａの定電流を使用する以外実施例１と
同様の条件で電解した表４はその結果を示す。この結果
によると本法は遊離残留塩素を除いた、水素イオン濃度
（ｐＨ）、溶存酸素（ＤＯ）、リン酸、生物学的酸素要
求量（ＢＯＤ）化学的酸素要求量（ＣＯＤ）、大腸菌
群、一般細菌群、アンモニア性窒素の統べてに有効であ
った。
【００１３】
【表４】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の電解法による排水処理装
置を示す概略図である。
【符号の説明】 １ 陽極 ２ 陰極 ３ 電解槽 ４ エアレーション装置 ５ 撹拌機 ６ 電源 ７ オーバーフロー切口 ８ 分離槽 ９ 汚水入り口

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電極２極間に汚水を通液して、直流を通
    電し、汚水を接触酸化する事により金属イオン、ＢＯ
    Ｄ、ＣＯＤ、大腸菌、一般細菌を減少させる汚水処理装
    置。
  2. 【請求項２】 電極２極間に汚水を通液して、交流を通
    電し、汚水を接触酸化する事により金属イオン、ＢＯ
    Ｄ、ＣＯＤ、大腸菌、一般細菌を減少させる汚水処理装
    置。
  3. 【請求項３】 電源と陽極および陰極を有する電解槽で
    エアレーション又は撹拌を同時または交互に作動し混合
    しながら電極２極間に汚水を通液して、直流を通電し、
    汚水を接触酸化して分離槽で処理液の固形物を分離する
    事により金属イオン、ＢＯＤ、ＣＯＤ、大腸菌、一般細
    菌を減少させる汚水処理法。
  4. 【請求項４】 電源と陽極および陰極を有する電解槽で
    エアレーション又は撹拌を同時または交互に作動し混合
    しながら電極２極間に汚水を通液して、交流を通電し、
    汚水を接触酸化して分離槽で処理液の固形物を分離する
    事により金属イオン、ＢＯＤ、ＣＯＤ、大腸菌、一般細
    菌を減少させる汚水処理法。
  5. 【請求項５】 電源と銅陽極および銅陰極を有する電解
    槽でエアレーション又は撹拌を同時または交互に作動し
    混合しながら銅電極２極間に汚水を通液して直流を通電
    し、汚水を接触酸化して分離槽で処理液の固形物を分離
    する事により金属イオン、ＢＯＤ、ＣＯＤ、大腸菌、一
    般細菌を減少させる汚水処理法。
  6. 【請求項６】 電源とアルミニウム陽極およびアルミニ
    ウム陰極を有する電解槽でエアレーション又は撹拌を同
    時または交互に作動し混合しながら銅電極２極間に汚水
    を通液して、直流を通電し、汚水を接触酸化して分離槽
    で処理液の固形物を分離する事により金属イオン、ＢＯ
    Ｄ、ＣＯＤ、大腸菌、一般細菌を減少させる汚水処理
    法。
  7. 【請求項７】 電源と鉄陽極および鉄陰極を有する電解
    槽でエアレーション又は撹拌を同時または交互に作動し
    混合しながら銅電極２極間に汚水を通液して直流を通電
    し、汚水を接触酸化して分離槽で処理液の固形物を分離
    する事により金属イオン、ＢＯＤ、ＣＯＤ、大腸菌、一
    般細菌を減少させる汚水処理法。
  8. 【請求項８】 電源と銅陽極および銅陰極を有する電解
    槽でエアレーション又は撹拌を同時または交互に作動し
    混合しながら銅電極２極間に汚水を通液して交流ク形波
    を通電し、汚水を接触酸化して分離槽で処理液の固形物
    を分離する事により金属イオン、ＢＯＤ、ＣＯＤ、大腸
    菌、一般細菌を減少させる汚水処理法
  9. 【請求項９】 電源とアルミニウム陽極およびアルミニ
    ウム陰極を有する電解槽でエアレーション又は撹拌を同
    時または交互に作動し混合しながら銅電極２極間に汚水
    を通液して、交流ク形波を通電し、汚水を接触酸化して
    分離槽で処理液の固形物を分離する事により金属イオ
    ン、ＢＯＤ、ＣＯＤ、大腸菌、一般細菌を減少させる汚
    水処理法。
  10. 【請求項１０】 電源と鉄陽極および鉄陰極を有する電
    解槽でエアレーション又は撹拌を同時または交互に作動
    し混合しながら銅電極２極間に汚水を通液して、交流ク
    形波を通電し、汚水を接触酸化して分離槽で処理液の固
    形物を分離する事により金属イオン、ＢＯＤ、ＣＯＤ、
    大腸菌、一般細菌を減少させる汚水処理法。
  11. 【請求項１１】 電源と銅、アルミニウム、鉄などの組
    み合わせにおいて、銅陽極および異なった材質の陰極を
    有する電解槽でエアレーション又は撹拌を同時または交
    互に作動し混合しながら銅電極２極間に汚水を通液し
    て、直流、交流または交流ク形波を通電し、汚水を接触
    酸化して分離槽で処理液の固形物を分離する事により金
    属イオン、ＢＯＤ、ＣＯＤ、大腸菌、一般細菌を減少さ
    せる汚水処理法。
  12. 【請求項１２】 電源と銅、アルミニウム、鉄などの組
    み合わせにおいて、異なった材質の陽極および陰極を有
    する電解槽でエアレーション又は撹拌を同時または交互
    に作動し混合しながら銅電極２極間に汚水を通液して、
    直流、交流、または交流ク形波を通電し、汚水を接触酸
    化して分離槽で処理液の固形物を分離する事により金属
    イオン、ＢＯＤ、ＣＯＤ、大腸菌、一般細菌を減少させ
    る汚水処理法。
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