JPH11104647A - 濾過及び電解殺菌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水を濾過及び電解殺菌する装置において濾過
膜への汚泥の付着、成長を抑制する。 【解決手段】 貯留室２４内の水位低下と連動してエア
リフト４２が作動され、集水室２０内の水が生物濾床室
２２へ移流される。そして、生物濾床室２２内の生物濾
床４４によって生物処理された水が溢流管４８を介して
濾過殺菌筒５０の上向き管部５２内に流入し、セラミッ
ク床５４で濾過され、その後電極６４付近で電解殺菌さ
れた後、濾過膜６０を通過し、開口６２から貯留室２４
へ溢流し、中水供給配管７０を経て需要箇所へ送り出さ
れる。電極６４を取り巻くように濾過膜６０が設けられ
ており、電解殺菌により生じた殺菌成分が該濾過膜６０
への汚泥の付着、成長を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水を濾過あるいは電
解殺菌するための装置に係り、特に生活排水を生物処理
して中水として再利用するための中水供給装置に用いる
のに好適な濾過及び電解殺菌装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】浴室排水及び台所排水を槽体に受け入
れ、生物処理した後さらに膜分離処理し、中水として再
利用するようにした中水処理システムが特開平６−２４
０７１１号公報に記載されている。

【０００３】特開平９−１７４０７２号公報には、排水
を生物処理した後、電解殺菌するようにした中水供給装
置が記載されている。同号公報記載の電解殺菌装置は、
方形の槽内に多数枚の電極板を、板面を鉛直方向とし、
各電極板同士の間に所定間隔をあけて配列したものであ
り、電極間に水を上向流又は下向流にて流通させ、電極
に電圧を印加し殺菌する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平６−２４０７１
１号公報の中水処理システムでは、膜分離装置を用いて
いるため、膜分離装置に通水させるための高圧ポンプが
必要である。

【０００５】特開平９−１７４０７２号公報の中水供給
装置では、電解殺菌した水はそのまま中水として再利用
するようにしており、中水に若干の細かな汚泥が混入す
るおそれがある。そこで電解殺菌した水をさらに濾過処
理することが考えられるが、細かな汚泥を濾過するため
の濾材が目詰りし易い。

【０００６】本発明は、電解殺菌した水をさらに濾材に
て濾過する装置において、この濾材の目詰りを防止して
長期間安定運転することができる濾過及び電解殺菌装置
を提供することを目的とする。また、本発明はコンパク
トな濾過装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の濾過及び電解殺
菌装置は、水を電解殺菌する電極を有する電解殺菌装置
において、該電極の近傍に水を濾過する濾材を設けたこ
とを特徴とするものである。

【０００８】かかる濾過及び電解殺菌装置においては、
電解殺菌により生じたＣｌ₂ 、ＣｌＯ^- などの殺菌成分
が電極近傍の濾材と接触し、濾材に生物汚泥が付着、成
長することが抑制される。これにより、濾材の目詰りが
防止され、長期にわたって安定して濾過及び電解殺菌装
置を運転することができる。

【０００９】本発明では、電極は筒軸心方向を上下方向
とした筒状体の内部の上部に配置されており、水は該筒
状体内を上向流にて通水され、該筒状体のうち該電極の
側方の部分に流出部が設けられ、前記濾材は該流出部に
向かう水を濾過するように設けられていることが好まし
い。この場合、濾材は前記筒状体の内周面に沿って且つ
該内周面と所定間隔をあけて配置されていることが好ま
しい。かかる濾過及び電解殺菌装置では、筒状体内を上
昇してきた水が電極によって電解殺菌された後濾材を通
過するため、濾材に殺菌成分が供給され、濾材への生物
汚泥の付着、成長が抑制される。

【００１０】本発明では、濾材は濾過膜よりなり、前記
電極を取り巻いた筒状に配置されていることが好まし
い。このようにすれば、電極近傍で発生した殺菌成分が
濾材全体に満遍なく接触するようになり、濾材全体にお
いて目詰りが十分に防止されるようになる。

【００１１】本発明の濾過装置は、１対の上向き管部を
有した略Ｕ字形状の筒状体よりなり、一方の第１の上向
き管部の上部から水が流入し、他方の第２の上向き管部
の上部に設けられた流出口から水が流出する通水用筒体
と、該第２の上向き管部内の上部に配置されており、流
出口に向かう水を濾過するための濾材とを備えてなるも
のである。

【００１２】かかる濾過装置においては、第１の上向き
管部の上部に水を導入すると、この第１の上向き管部内
の水位と第２の上向き管部の流出口の水位との差（水頭
差）によって水が第１の上向き管部内を下向流となって
流れ次いで第２の上向き管部内を上向流となって流れ、
この際、下向流から上向流に反転するときに汚泥の一部
が沈降分離する。

【００１３】この濾過装置においては、濾材は濾過膜よ
りなり、前記第２の上向き管部の上部の内周面に沿って
設けられていることが好ましく、このように構成するこ
とにより濾過膜の面積を大きくとることができる。

【００１４】この濾過装置においては、第１の上向き管
部の上部に濾床を設けることにより、前記水頭差で流れ
る下降流を利用して水を該濾床によって濾過処理するこ
とができる。この場合の濾床としてはセラミック濾床が
好適である。

【００１５】この濾過装置において、第２の上向き管部
の上部に電解殺菌用の電極を設けることにより濾過膜な
どの濾材への生物汚泥の付着、成長を抑制することがで
きる。

【００１６】

【発明の実施の形態】第１図は実施の形態に係る濾過装
置及び電解殺菌装置を組み込んだ中水供給装置の斜視
図、第２図の（ａ）図は水平断面図、（ｂ）図は縦断面
図である。なお、（ａ）図は（ｂ）図のＡ−Ａ断面を示
し、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ断面を示している。第
３図（ａ）は受入室の構成を示す斜視図、同（ｂ）は縦
断面図である。第４図は電解殺菌筒の構成図であり、
（ａ）図は（ｂ）図のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｂ）図
は電解殺菌筒の縦断面図である。

【００１７】槽体１０は内部が第１仕切壁１２及び第２
仕切壁１４によって排水の集水室２０、生物濾床室２
２、及び貯留室２６に区分けされている。なお、槽体１
０の上面部にはマンホール１６及びその蓋１８が設けら
れている。

【００１８】集水室２０内には受入室３０が設置されて
いる。この受入室３０は有底円筒状であり、その上部の
側面部に多数の開口３２が設けられており、この開口３
２によって粗大なゴミ等を濾別するよう構成されてい
る。

【００１９】この受入室３０内に排水を注ぎ込むように
槽体１０の側壁面を貫通した流入管３４が受入室３０の
上方部分まで延設されている。また、この受入室３０の
上部には流出管３６が接続されている。この流出管３６
は、槽体１０の側壁面を貫通して槽体１０外に延出して
いる。この流出管３６は開口３２の下限のものよりも上
位部分に接続されている。

【００２０】受入室３０内の底部には散気管３８が設け
られている。流入管３４から受入室３０内に流入した水
をこの散気管３８によって曝気することにより、受入室
３０内において固形分が堆積することが防止される。ま
た、固形分が気泡と共に上昇し、受入室３０内の水位が
流出管３６にまで達しているときには該流出管３６から
固形分が余剰水と共に槽体外へ流出する。この流出水は
下水等へ放出される。

【００２１】この受入室３０を取り巻く集水室２０内に
はチップ状の生物担体が多数収容されている。そしてこ
の集水室２０内の底部に設置された散気管４０から散気
することにより集水室２０内において排水が好気性生物
処理を受ける。

【００２２】この生物処理を受けた水は、エアリフト４
２を介して仕切壁１２を越え、生物濾床室２２へ流入す
る。この生物濾床室２２内には生物濾床４４が設けられ
ており、この生物濾床４４の下側に散気管４６が設置さ
れている。生物濾床４４は複数枚の生物担持板を各生物
担持板の板面が鉛直方向となるように所定間隔をあけて
平行に配列した構成のものとなっている。散気管４６か
ら散気することにより、生物濾床室２２内には、散気管
４６の上方において上昇流となり散気管４６から離隔し
た箇所では下降流となる循環流が生じる。そして、エア
リフト４２によって生物濾床室２２に流入してきた水は
この生物濾床室２２内を循環し、この間に生物濾床４４
と接触して微生物による浄化が進行する。

【００２３】生物濾床室２２内において生物処理された
水は、溢流管４８によって隣接する貯留室２４内の濾過
殺菌筒５０内に流入する。

【００２４】この濾過殺菌筒５０は２本の上向き管部５
２、５８を有した略々Ｕ字形状のものであり、この実施
の形態にあっては、上向き管部５２、５８の上部は各上
向き管部５２、５８の下部に対し差し込まれ、着脱可能
となっている。

【００２５】溢流管４８からの水はこの濾過殺菌筒５０
の一方の上向き管部５２内に流入する。そして、この一
方の上向き管部５２内の上部に設けられたセラミック床
５４にて濾過される。

【００２６】このセラミック床５４は、上向き管部５２
の上部に棚状に設けられた多孔板５４ａ上にセラミック
粒子を充填することにより形成されている。この多孔板
５４ａの板央部には開口５４ｂが設けられ、この開口５
４ｂと同心状に多孔板５４ａから直管５４ｃが立設さ
れ、セラミック粒子はこの直管５４ｃの外周に充填され
ている。

【００２７】多孔板５４ａの下側には散気管５６が設け
られている。この散気管５６から散気すると、気泡の大
部分は直管５４ｃ内を上昇するため、セラミック床５４
付近には第４図（ｂ）の矢印の如く、直管５４ｃ内を上
昇しセラミック床５４内を下降する循環流が形成され
る。そして、溢流管４８からの溢流水はセラミック床５
４を通過して濾過され、上向き管部５２内を下向きに流
れる。

【００２８】なお、水の一部はセラミック床５４を通っ
た後、直管５４ｃを通ってセラミック床５４の上側に戻
り、再度濾過される。このように水を繰り返し濾過する
ことにより溢流水中の汚泥分を十分に濾別することがで
きる。

【００２９】散気管５６から散気することによりセラミ
ック床５４において付着した汚泥が生物酸化処理され、
セラミック床５４の目詰りも防止される。なお、万が一
セラミック床５４が目詰りしたときには、直管５４ｃを
水が通過するため、上向き管部５２から水が溢れ出るこ
とも防止できる。

【００３０】この実施の形態にあっては、上向き管部５
２、５８の上部は各上向き管部５２、５８の下部に対し
差し込まれ、着脱可能となっている。セラミック床５４
を通過した水は、上向き管部５２内を下向きに流れて濾
過殺菌筒５０の底部に到り、反転して他方の上向き管部
５８内を上昇する。濾過殺菌筒５０内の底部において水
の流れが上向きに反転することにより、水中に浮遊して
いる汚泥分が沈降し、濾過殺菌筒５０の底部に堆積す
る。この堆積した汚泥を排出するためにエアリフト５７
が上向き管部５８内を上下方向に延設されている。この
エアリフト５７は、上向き管部５８の上方へ立ち上げら
れ、次いで第１図の如く仕切板１４の上側を横切って生
物濾床室２２まで横方向に延設されている。従って、こ
のエアリフト５７を作動させることにより、濾過殺菌筒
５０の底部の堆積汚泥は生物濾床室２２へ戻される。

【００３１】この上向き管部５８の上部の内周面にそっ
て濾過膜６０が設けられており、上向き管部５８内を上
昇してきた水はこの濾過膜６０を通って生物汚泥が濾別
された後、上向き管部５８の上部側面の開口６２から流
出する。この開口６２は、貯留室２４の基準上限水位よ
りも上位に設けられている。

【００３２】また、この上向き管部５８内の上部には１
対の板状の電極６４が対置されており、該電極６４に電
圧を印加することにより水が電解殺菌される。即ち、こ
の水には水道水や人の汗成分などに由来するＮａＣｌ等
の塩素成分が若干ながら含まれており、電極６４に直流
電圧を印加することにより水が電気分解作用を受けてＣ
ｌ₂ 、ＣｌＯ^- などの殺菌成分が発生し、水が殺菌され
る。なお、この殺菌成分が濾過膜６０と接触することに
より、濾過膜６０に生物汚泥が付着、成長することが防
止され、濾過膜６０の目詰りが防止される。

【００３３】この電極６４は支板６６から金属棒６５を
介して垂設され、該支板６６と一体的となっている。こ
の支板６６は例えば仕切板１４や槽体１０の内面から突
設されたブラケット（図示略）に容易に着脱できるよう
に例えばボルト留めによって取り付けられる。（なお、
図示はしないが、上向き管部５８の上部にキャップや横
架部材を設け、このキャップや横架部材に電極６４を支
持させても良い。）従って、貯留室２４の上方のマンホ
ール１６の蓋１８を開け、該マンホール１６を通して電
極６４を設置したり取り外したりすることができる。こ
のため、電極６４のメンテナンスがきわめて容易であ
る。

【００３４】開口６２を流出した水は貯留室２４内に中
水として貯留される。そして、中水供給配管７０に設け
られた中水供給ポンプ（図示略）を作動させることによ
り、貯留室２４内の中水が需要箇所（例えばトイレのロ
ータンク、庭の散水栓など）に供給される。

【００３５】貯留室２４には水位センサ６８が設けられ
ており、貯留室２４内の水位が所定レベル以下になった
ときには前記エアリフト４２を作動させて集水室２０内
の水を生物濾床室２２に送り込み、生物濾床室２２内の
水を貯留室２４へ向けて溢流させ、貯留室２４内の水位
を回復させる。また、中水を大量に需要箇所へ送り出し
て貯留室２４内の水位が過度に低下したときには、上水
補給用の配管７２に設けられた弁（図示略）を開弁さ
せ、貯留室２４内に上水（水道水）を補給する。これ
は、貯留室２４内の水が無くなり、トイレ等へ水が供給
されない事態を回避するためである。

【００３６】この貯留室２４内の水を間欠的に生物濾床
室２２へ送り返すためのエアリフト７４が設けられてい
る。このエアリフト７４は例えば１日に２〜３時間程度
作動され、貯留室２４内の水の一部を生物濾床室２２へ
返送し、貯留室２４内の中水の水質を高める。なお、エ
アリフト７４を作動させるときにエアリフト５７も併せ
て作動させ、濾過殺菌筒５０内の堆積汚泥を生物濾床室
２２へ返送する。

【００３７】図示はしないが、このエアリフト７４、５
７と前記エアリフト４２とはエア配管を介して共通のブ
ロワに接続され該エア配管に設けられたバルブの作動に
よってエアリフト７４及び５７とエアリフト４２とに対
しブロワから択一的にエアが供給される。このようにす
ることにより、ブロワの容量が小さなもので足りるよう
になる。また、エアリフト７４、５７とエアリフト４２
が同時に作動して生物濾床室２２へ過剰に水が導入され
ることも防止される。

【００３８】このように構成された中水供給装置におい
ては、前記の通り、排水が流入管３４から有底筒状の受
入室３０内に供給され、開口３２を通過し、粗大なゴミ
等が分離されて集水室２０に流入する。

【００３９】集水室２０内において、水は散気管４０か
らの曝気を受けて好気的に生物処理される。貯留室２４
内の水位低下と連動してエアリフト４２が作動され、集
水室２０内の水が生物濾床室２２へ移流される。そし
て、生物濾床室２２内の生物濾床４４によって生物処理
された水が溢流管４８を介して濾過殺菌筒５０の上向き
管部５２内に流入し、セラミック床５４で濾過され、そ
の後電極６４付近で電解殺菌された後、濾過膜６０を通
過し、開口６２から貯留室２４へ流入し、中水供給配管
７０を経て需要箇所へ送り出される。

【００４０】この中水供給装置にあっては、生物濾床室
２２からの溢流水が濾過殺菌筒５０内を上向き管部５
２、５８内の水位差によって流れるため、電解殺菌用の
電極６４と水を接触させるために専用のポンプを用いる
必要がない。また、この電極６４を取り巻くようにして
電極６４の近傍に濾過膜６０を設けており、この濾過膜
６０に生物汚泥が付着、成長することが抑制され、濾過
膜６０の目詰りが防止される。前記の通り、上向き管部
５２から上向き管部５８に流れが反転する際に汚泥の一
部が沈降分離するため、濾過膜６０にまで到達する汚泥
量が少なく、濾過膜６０の負荷も小さい。

【００４１】

【発明の効果】以上の通り、本発明によると、濾材の目
詰りを防止して長期間安定して水の濾過及び電解殺菌を
行うことができる。また、本発明によると、小型でコン
パクトな構成を有した濾過装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る濾過装置及び電解殺菌装置を
備えた中水供給装置の斜視図である。

【図２】図１の中水供給装置の断面図である。

【図３】受入室の構成図である。

【図４】濾過殺菌筒の構成図である。

【符号の説明】

１０ 槽体 １２、１４ 仕切壁 ２０ 集水室 ２２ 濾過室 ２４ 貯留室 ３０ 受入室 ３２ 開口 ３４ 流入管 ３６ 流出管 ３８、４０、４６ 散気管 ４２、５７、７４ エアリフト ４４ 生物濾床 ４８ 溢流管 ５０ 濾過殺菌筒 ５２、５８ 上向き管部 ５４ セラミック床 ５６ 散気管 ６０ 濾過膜 ６２ 開口 ６４ 電極 ６６ 支板 ６８ 水位センサ ７０ 中水供給用の配管 ７２ 上水補給用の配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 淳 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式 会社イナックス内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水を電解殺菌する電極を有する電解殺菌
   装置において、該電極の近傍に水を濾過する濾材を設け
   たことを特徴とする濾過及び電解殺菌装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記電極は筒軸心方
   向を上下方向とした筒状体の内部の上部に配置されてお
   り、水は該筒状体内を上向流にて通水され、 該筒状体のうち該電極の側方の部分に流出部が設けら
   れ、 前記濾材は該流出部に向かう水を濾過するように設けら
   れていることを特徴とする濾過及び電解殺菌装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記濾材は前記筒状
   体の内周面に沿って且つ該内周面と所定間隔をあけて配
   置されていることを特徴とする濾過及び電解殺菌装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項におい
   て、前記濾材は濾過膜よりなり、前記電極を取り巻いた
   筒状に配置されていることを特徴とする濾過及び電解殺
   菌装置。
5. 【請求項５】 １対の上向き管部を有した略Ｕ字形状の
   筒状体よりなり、一方の第１の上向き管部の上部から水
   が流入し、他方の第２の上向き管部の上部に設けられた
   流出口から水が流出する通水用筒体と、 該第２の上向き管部内の上部に配置されており、流出口
   に向かう水を濾過するための濾材と、を備えてなる濾過
   装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記濾材は濾過膜よ
   りなり、前記第２の上向き管部の上部の内周面に沿って
   設けられていることを特徴とする濾過装置。
7. 【請求項７】 請求項５又は６において、前記第１の上
   向き管部内に濾床が設けられていることを特徴とする濾
   過装置。
8. 【請求項８】 請求項５ないし７のいずれか１項におい
   て、前記第２の上向き管部の上部に水を電解殺菌するた
   めの電極が設けられていることを特徴とする濾過装置。