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JP3754167B2 - Sewage treatment equipment - Google Patents
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JP3754167B2 - Sewage treatment equipment - Google Patents

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JP3754167B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚水を浄化する汚水処理装置に関し、特に汚水からリンを除去する汚水処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種、汚水処理装置として、例えば特開平7−108296号公報(C02F 3/30)が知られている。この汚水処理装置は好気槽から溶出槽に供給した汚水に鉄イオンを溶出して嫌気槽に返送し、溶出槽から溶出した鉄イオンを汚水中のオルトリン酸と反応させて水不溶性リン化合物として凝集、沈殿させ、汚水中からリンを除去するものである。
【0003】
しかしながら、長期にわたる使用により汚水中の汚泥やオルトリン酸と反応して生成されたリン化合物等が溶出槽内に徐々に堆積し、堆積物が電極に触れることにより鉄イオンの溶出効率が低下する欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、安定したリン除去性能を維持することができる汚水処理装置を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第1の手段は、嫌気部、好気部及び沈殿部を有する処理槽と、鉄材またはアルミニウムからなる電極を有し該電極に通電して鉄イオンまたはアルミニウムイオンを溶出する溶出槽と、前記処理槽内の汚水を溶出槽に供給する移送手段と、前記溶出槽に設けられ溶出槽に供給される汚水を処理槽に返送する排出口とを備え、前記溶出槽の排出口を処理槽内の汚水より上方で且つ電極より低い位置に設けたことを特徴とする。
【0006】
上記課題を解決するための第2の手段は、嫌気部、好気部及び沈殿部を有する処理槽と、鉄材またはアルミニウムからなる電極を有し該電極に通電して鉄イオンまたはアルミニウムイオンを溶出する溶出槽と、前記処理槽内の汚水を溶出槽に供給する移送手段と、前記溶出槽に設けられ溶出槽に供給される汚水を処理槽に返送する排出口とを備え、前記溶出槽の排出口を処理槽内の汚水より上方で且つ溶出槽の底部に設けたことを特徴とする。
【0007】
上記課題を解決するための第3の手段は、嫌気部、好気部及び沈殿部を有する処理槽と、鉄材またはアルミニウムからなる電極を有し該電極に通電して鉄イオンまたはアルミニウムイオンを溶出する底部が傾斜した溶出槽と、前記処理槽内の汚水を溶出槽に供給する移送手段と、前記溶出槽に設けられ溶出槽に供給される汚水を処理槽に返送する排出口とを備え、前記溶出槽の排出口を処理槽内の汚水より上方で且つ溶出槽底部の最も低い位置近傍に設けたことを特徴とする。
【0008】
上記第1の手段乃至第3の手段において、前記移送手段及び電極への通電を停止する制御手段を設けることが好ましい。
【0009】
上記第1の手段乃至第3の手段において、前記処理槽上部に処理槽内の点検用開口と、該点検用開口を開閉自在に閉塞する蓋体とを備え、前記溶出槽を点検用開口近傍に設けることが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図1乃至図5に示す汚水処理装置に基づいて以下に詳述する。
【0011】
1は地中に埋設された処理槽である。該処理槽1内部は第1仕切壁2、第2仕切壁3及び第3仕切壁4により、後述する第1嫌気部5、第2嫌気部18、好気部22、沈殿部28及び消毒部30に区画されている。
【0012】
5は生活雑排水等の汚水が流入する流入口6を有する第1嫌気部、7は前記第1嫌気部5内に配設された第1嫌気濾床で、第1嫌気部5内に流入した汚水中に混入している難分解性の夾雑物を沈殿分離し、第1嫌気濾床7に付着した嫌気性微生物により有機物を嫌気分解すると共に、有機性の窒素をアンモニア性窒素に嫌気分解する。
【0013】
8は前記第1嫌気部5の汚水より上方で且つ後述する第1点検用開口49に臨む位置に配設された矩形箱状の溶出槽で、底部を底部中央に向けて傾斜させると共に底部中央に排出口9を設け、後述する第3返送管45を介して分水計量装置49から供給された汚水を排出口9から第1嫌気部5に返送する。10は前記溶出槽8上部に設けられ溶出槽8内の空気を排出する排気口である。
【0014】
11は前記溶出槽8内に配設される鉄材からなる電極12を有し、溶出槽8を閉塞する透明な絶縁体にて形成された電極カバ−である。13は後述する制御回路55により制御され、電極12間に直流定電流を供給する電源装置で、前記電極12間に電源装置13から直流定電流を供給することにより、溶出槽8内の汚水に鉄イオンを溶出する。前記溶出槽8、電極12及び電源装置13により溶出装置を構成している。
【0015】
14は前記溶出槽8底部の前記電極12間に配設された第1散気管で、多数の空気吹出口を形成すると共に、第1ブロアー15に接続され、該第1ブロアー15から供給される空気を空気吹出口から放出することにより電極12を洗浄し汚泥の付着を防止すると共に、電極12から溶出する2価の鉄イオンをオルトリン酸と反応する3価の鉄イオンに酸化する。
【0016】
16は前記第1嫌気部5内に配設された第1移流管で、前記第1嫌気部5で嫌気分解された汚水を、第1仕切壁2上部を貫通する第1給水口17を介して後述する第2嫌気部18に供給する。
【0017】
18は前記第1仕切壁2により第1嫌気部5と区画された第2嫌気部、19は前記第2嫌気部18内に配設された第2嫌気濾床で、該第2嫌気濾床19により、浮遊物質を捕捉し嫌気性微生物により有機物を嫌気分解すると共に、有機性の窒素をアンモニア性窒素に嫌気分解する。
【0018】
20は前記第2嫌気部18内に配設された第2移流管で、前記第2嫌気部18で嫌気分解された汚水を、第2仕切壁3上部を貫通する第2給水口21を介して後述する好気部22に給水する。22は前記第2仕切壁3により第2嫌気部18と区画された好気部で、第2嫌気部18で嫌気処理された汚水が第2移流管20を介して流入する。23は前記好気部22内に配設された接触材で、好気性微生物の培養を促進する。
【0019】
24は前記好気部22底部に配設された第2散気管で、多数の空気吹出口を形成すると共に、第2ブロアー25に接続され、第2ブロアー25から供給される空気を空気吹出口から放出して好気部22内を好気状態に維持し、汚水を好気性微生物により好気分解すると共に、硝酸菌や亜硝酸菌の働きによりアンモニア性窒素を硝酸性や亜硝酸性の窒素に分解する。
【0020】
26は前記接触材23下部に配設され、多数の空気吹出口を有する第3散気管で、前記第2ブロアー25と接続されている。前記第2ブロアー25からの空気は第1電磁弁27によって第2散気管24あるいは第3散気管26のいずれか一方に供給されている。
【0021】
前記第1電磁弁27は通常、第2散気管24に切り換えられ、第2ブロアー25から供給される空気を第2散気管24の空気吹出口から放出して好気部22内を好気状態に維持し、接触材23を洗浄する際には、後述する制御回路55が第1電磁弁27を第3散気管26に切り換え、第3散気管26の空気吹出口から空気を放出させて、接触材23に付着し増殖して徐々に厚くなった生物膜を剥離する。
【0022】
28は前記第3仕切壁4底部に設けられた連通口29により好気部22と連通する沈殿部で、好気部22で好気分解され連通口29から流入する汚水を沈殿物と上澄み液に分離する。また、前記沈殿部28底部に堆積した汚泥を連通口29から好気部22に戻すために、沈殿部28底部を好気部22側に傾斜させている。
【0023】
30は前記沈殿部28上部に設けた消毒部で、沈殿部28で分離された上澄み液が流入するようになっている。31は前記消毒部30内に設けられた殺菌装置で、該殺菌装置31内に備えた塩素系等の薬品により消毒部30に流入した汚水を消毒する。32は前記消毒部30に連通する排水口で、消毒部30において消毒された汚水を処理槽1外に排水するようになっている。
【0024】
33は前記好気部22底部と第1嫌気部5上部を連通する第1返送管、34は前記好気部22底部の第1返送管33内に配設された第4散気管で、多数の空気吹出口を形成すると共に、第3ブロアー35に接続され、第3ブロアー35から供給される空気を空気吹出口から放出することにより、前記好気部22底部に堆積した汚泥及び沈殿部28から好気部22に返送された汚泥を、第1返送管33を介して第1嫌気部5に返送するようになっている。
【0025】
36は前記沈殿部28上部と後述する分水計量装置39の流入室40を連通する第2返送管、37は前記第2返送管36内に配設された第5散気管で、多数の空気吹出口を形成すると共に、前記第3ブロアー35に接続している。前記第3ブロアー35からの空気は第2電磁弁38によって第4散気管34あるいは第5散気管37のいずれか一方に供給されている。
【0026】
前記第2電磁弁38は通常、第5散気管37に切り換えられ、第3ブロアー35から供給される空気を第5散気管37の空気吹出口から放出することにより、沈殿部28内の上澄み液を第2返送管36を介して後述する分水計量装置39の流入室40に移送するようになっている。
【0027】
前記接触材23を洗浄した後には制御回路55が第2電磁弁38を第4散気管34に切り換え、第4散気管34の空気吹出口から空気を放出することにより、好気部22内の汚水が第1返送管33を介して第1嫌気部5に流入する。この流れに伴って好気部22底部に堆積した汚泥及び沈殿部28から好気部22に戻った沈殿物を第1返送管33を介して第1嫌気部5に返送する。
【0028】
39は前記沈殿部28上部に配設された矩形箱状の分水計量装置で、第2返送管36と接続された流入室40と、該流入室40と下部側を連通する開口を形成した隔壁41により仕切られた中間室42と、該中間室42内の汚水が流入する第1分水室43及び第2分水室44とに区画している。
【0029】
前記第1分水室43は溶出槽8に第3返送管45を介して連通すると共に、中間室42とは壁の上部をV字状に開放した切欠部46により連通している。前記第2分水室44は前記好気部22上部に管47により連通すると共に、中間室42とは高さ調整可能な溢流堰板48の上部に形成される開口により連通している。
【0030】
前記溢流堰板48の高さを調整し溢流堰板48の上部に形成される開口の大きさを変え、第2分水室44から好気部22に返送する汚水量を設定することにより、第1分水室43から溶出槽8に流入する汚水量が調節できるようになっている。
【0031】
49は前記第1仕切壁2上部の第1嫌気部5、第2嫌気部18及び溶出槽8に対向する位置に設けられた第1点検用開口、50は前記第1点検用開口49を開閉自在に閉塞する第1蓋体で、第1嫌気部5及び第2嫌気部18底部に堆積した汚泥の吸引排除、溶出槽8の電極12のメンテナンス時等に開閉するようになっている。
【0032】
51は前記好気部22に対向する位置に設けられた第2点検用開口、52は前記第2点検用開口51を開閉自在に閉塞する第2蓋体である。53は前記殺菌装置31に対向する位置に設けられた第3点検用開口、54は前記第3点検用開口53を開閉自在に閉塞する第3蓋体で、殺菌装置31への塩素系の薬品補給の際等に開閉するようになっている。
【0033】
55は前記第1ブロアー15、第2ブロアー25、第3ブロアー35、電源装置13、第1電磁弁27及び第2電磁弁38等を制御する制御回路である。
【0034】
而して、家庭から排出された汚水は流入口6から第1嫌気部5に流入し、第1嫌気部5内に配設された第1嫌気濾床7によって、汚水中のトイレットペーパ−等の比較的粗大な固形物や夾雑物が除去され、後に流入する各処理槽での処理を円滑に行うための予備的処理がなされると共に、除去した固形物、夾雑物や第1嫌気濾床7を通過する汚水が嫌気性微生物の働きにより嫌気分解され、BODが低減化されると共に、汚水の分解により発生した汚泥が第1嫌気部5底部に堆積する。また、嫌気性微生物が有機性の窒素をアンモニア性の窒素に嫌気分解する。
【0035】
第1嫌気部5に新たな汚水が流入することにより、前記第1嫌気部5で嫌気分解した汚水は第1移流管16の第1給水口17から第2嫌気部18に流入する。第2嫌気部18に流入した汚水は、第2嫌気濾床19で嫌気性微生物の働きにより有機物が嫌気分解され、BODが低減化されると共に、汚水の分解により発生した汚泥は第2嫌気部18底部に堆積する。また、嫌気性微生物が有機性の窒素をアンモニア性の窒素に嫌気分解する。
【0036】
第2嫌気部18に新たな汚水が流入することにより第2嫌気濾床19で嫌気分解した汚水が第2移流管20の第2給水口21から好気部22に流入し、第2ブロアー25から供給される空気が第2散気管24の空気吹出口から放出されることにより撹拌される。
【0037】
そして、汚水中に酸素が溶存され、接触材23の表面に多数付着した好気性微生物の働きにより汚水を好気分解すると共に、有機リン酸塩等をオルトリン酸に分解し、アンモニア性窒素を硝酸性や亜硝酸性窒素に分解する。また、汚水の分解により発生した汚泥は好気部22底部に堆積する。
【0038】
好気部22に新たな汚水が流入することにより、接触材23に付着した好気性微生物の働きにより好気分解した汚水が、好気部22底部の連通口29から沈殿部28に流入する。沈殿部28に流入した汚水は、沈殿部28内を上昇する間に沈降性物質が沈降して連通口29から好気部22に返送され、上澄み液は消毒部30に流入する。消毒部30に流入した上澄み液は、塩素系の薬品を備えた消毒装置31により消毒され病原菌等の細菌を死滅させて、排水口32より処理槽1外に排水される。
【0039】
第3ブロアー35から供給される空気を第5散気管37の空気吹出口から放出することにより、沈殿部28内の上澄み液は分水計量装置39の流入室40に流入し、中間室42で整流されて第1分水室43と第2分水室44に流入する。
【0040】
第1分水室43から第3返送管45を介して溶出槽8に流入した汚水には、鉄材からなる電極12間に直流定電流が供給されることにより電極12から鉄イオンが溶出される。溶出した鉄イオンはオルトリン酸と反応し、水不溶性のリン化合物として凝集、沈殿する。
【0041】
また、第1嫌気部5に返送された汚水中の硝酸性や亜硝酸性の窒素は、第1嫌気部5に多く存在する脱窒菌により還元され、窒素ガスとして空気中に放散して除去される。
【0042】
溶出槽8から第1嫌気部5に返送される汚水は、溶存酸素濃度が極端に高い好気部22からではなく、沈殿部28から供給したものであり、溶出槽8内の汚水を第1嫌気部5に返送しても嫌気性微生物に対する影響も少なく嫌気処理がおこなえる。
【0043】
接触材23に付着した好気性微生物により形成された生物膜は増殖して徐々に厚くなるので、目詰まり防止のため、制御回路55が定期的に第1電磁弁27を制御して第2ブロアー25からの空気供給を第3散気管26に切り換え、第3散気管26の空気吹出口から空気を放出させて生物膜を剥離させる。
【0044】
第3散気管26からの空気供給が終了すると、剥離された生物膜は好気部22底部に汚泥として堆積するが、制御回路55が第2電磁弁38を制御して第3ブロアー35からの空気を第4散気管34に切り換え、第4散気管34の空気吹出口から空気を放出することにより、好気部22内の汚水が好気部22底部に堆積した汚泥と共に、第1返送管33を介して第1嫌気部5に返送される。
【0045】
溶出槽8は第1点検用開口49に臨ませて配設しており、第1蓋体50を開けて第1嫌気部5及び第2嫌気部18に堆積した汚泥を吸引排除する際等に溶出槽8を点検することができる。
【0046】
さらに、図示しない点検用スイッチを操作して制御回路55が第3ブロアー35を停止させると、分水計量装置39から溶出槽8に汚水が供給されなくなり、溶出槽8内の汚水は全て排出口9から第1嫌気槽5に返送されて電極12が露出する。
【0047】
従って透明な電極カバー11を通して電極12の消耗度合いを容易に確認することができると共に、制御回路55が電源装置13を停止させるため、電極12を交換する際の感電を防止することができる。
【0048】
また、溶出槽8内の汚泥は、溶出槽8底部中央に設けられた排出口9から汚水と共に第1嫌気槽5に返送されるため、溶出槽8内の汚泥処理をする必要がなくなると共に、汚泥が電極12に触れることによる鉄イオン溶出効率の低下を防止することができる。
【0049】
電極12の電解により電極12から発生した水素ガスは空気より軽いため、溶出槽8上部に溜まりやすくなり、溶出槽8内の水素ガス濃度が上昇すると爆発するおそれがある。そこで、本実施の形態においては、排気口10を溶出槽8上部に設けて、溶出槽8内の水素ガスを第1散気管14から溶出槽8内汚水に供給される空気と共に効率よく溶出槽8外に排出し、溶出槽8内の水素ガス濃度の上昇を防いで爆発を防止している。
【0050】
本実施の形態において、排出口9は溶出槽8底部中央に設けると共に、底部を排出口9に向けて傾斜させる構成としたが、例えば図5に示す如く、溶出槽8の傾斜した底面の最も低い位置近傍の溶出槽8側壁に排出口9を設ける構成としても、本実施の形態と同様な作用効果を奏する。また、溶出槽8の排出口9を電極12より低い位置に設ける構成としてもよい。
【0051】
本発明の実施の形態において、鉄材からなる電極12を長期にわたって溶出槽8内の汚水中に浸漬していると、電極表面に酸化被膜が発生し、不動態化状態となって鉄イオンの溶出が徐々に減少し、脱リン性能が低下する。
【0052】
従って、鉄材からなる一対の電極間に直流定電流を印加し、その電流を所定時間毎に極性転換する構成とすることが好ましい。陽極側の鉄材表面には、長期にわたって使用していると酸化被膜が発生するが、陰極側の鉄材表面は、陰極側鉄材から発生する水素ガスにより洗浄され、酸化被膜は生じない。よって、陽極側の鉄材表面に酸化被膜が発生して鉄イオンの溶出が減少するまでの時間間隔で極性を転換することにより、鉄イオンの溶出を略一定に維持することができ、脱リン性能を一定に維持することができる。
【0053】
また、この構成では、両電極を鉄材とすることにより、常時陽極側電極となる鉄材から鉄イオンが溶出して汚水に供給されるため、脱リン性能を常時一定の状態に維持することができる。
【0054】
また、電極の少なくとも陽極側に鉄材を用い、両電極間に直流定電流を印加し、所定時間毎にパルス状に印加電流を増大させる構成としてもよい。この構成においては、パルス状に印加電流を増大させることにより、陽極側鉄材表面に発生した酸化被膜を剥離させることができ、鉄イオンの溶出を略一定に維持して、脱リン性能を一定に維持することができる。
【0055】
さらに、鉄材からなる一対の電極間に直流定電流を印加し、その電流を所定時間毎に極性転換すると共に、パルス状に印加電流を増大させる構成としてもよい。極性転換するまでの時間が長い場合には、陽極側の鉄材表面に酸化被膜が生じており、極性を転換することによって水素ガスにより洗浄して酸化被膜を剥離することができるが、酸化被膜が剥離されるまでに若干の時間を必要とし、酸化被膜が剥離されるまでの間の電気的抵抗が大きいため、消費電力が増大するおそれがある。
【0056】
従って、上記構成としてパルス状に印加電流を増大させることにより陽極から陰極に転換した鉄材表面の酸化被膜を短時間に除去することができ、消費電力の増大を防止することができる。
【0057】
尚、本発明の実施の形態では、直流定電流を印加して鉄イオンを溶出する電極として両極に鉄材を用いたが、陽極側の電極に鉄材を用い、陰極側の電極をチタンや白金等の不溶性材料とした構成にしてもよい。
【0058】
また、本発明の実施の形態では、直流定電流を印加して鉄イオンを溶出する電極として両極に鉄材を用いたが、アルミニウムを用いた構成としてもよい。
【0059】
【発明の効果】
本発明の請求項1の構成によると、溶出槽内に堆積する汚泥による電極から溶出するイオン溶出効率の低下を防ぐことができ、電極から安定したイオン溶出を行うことができる等の効果を奏する。
【0060】
本発明の請求項2の構成によると、溶出槽内に堆積する汚泥による電極から溶出するイオン溶出効率の低下を防ぐことができ、電極から安定したイオン溶出を行うことができると共に、溶出槽内の堆積物処理を不要とすることができる等の効果を奏する。
【0061】
本発明の請求項3の構成によると、溶出槽内に堆積する汚泥による電極から溶出するイオン溶出効率の低下を防ぐことができ、電極から安定したイオン溶出を行うことができると共に、溶出槽内の汚泥処理を不要とすることができる等の効果を奏する。
【0062】
本発明の請求項4の構成によると、不要な通電を防いで節電することができると共に、電極のメンテナンス時の感電を防止することができる等の効果を奏する。
【0063】
本発明の請求項5の構成によると、処理槽内の点検時に溶出槽を点検することができると共に、点検用開口を介して容易に溶出槽のメンテナンスを行うことができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明一実施の形態の汚水処理装置の断面図である。
【図2】同他の方向から見た断面図である。
【図3】同溶出槽の拡大断面図である。
【図4】同分水計量装置の斜視図である。
【図5】本発明の他の実施の形態の溶出槽の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 処理槽
5 第1嫌気部(嫌気部)
8 溶出槽
9 排出口
12 電極
22 好気部
28 沈殿部
49 第1点検用開口(点検用開口)
50 第1蓋体(蓋体)
55 制御回路(制御手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sewage treatment apparatus that purifies sewage, and more particularly to a sewage treatment apparatus that removes phosphorus from sewage.
[0002]
[Prior art]
As this type of sewage treatment apparatus, for example, JP-A-7-108296 (C02F 3/30) is known. This sewage treatment device elutes iron ions in the sewage supplied from the aerobic tank to the anaerobic tank and returns it to the anaerobic tank, and reacts the iron ions eluted from the elution tank with orthophosphoric acid in the sewage to form a water-insoluble phosphorus compound. Aggregates and precipitates to remove phosphorus from wastewater.
[0003]
However, there is a drawback that the elution efficiency of iron ions decreases due to the gradual accumulation of phosphorus compounds, etc. produced by reaction with sludge and orthophosphoric acid in sewage after long-term use, and the deposit touches the electrode. was there.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
This invention is made | formed in order to solve the said subject, and makes it a subject to provide the sewage treatment apparatus which can maintain the stable phosphorus removal performance.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The first means for solving the above-mentioned problem is to have a treatment tank having an anaerobic part, an aerobic part and a precipitation part, and an electrode made of iron material or aluminum, and elute iron ions or aluminum ions by energizing the electrodes. An elution tank, a transfer means for supplying the sewage in the treatment tank to the elution tank, and a discharge port for returning the sewage supplied to the elution tank to the treatment tank. The discharge port is provided above the sewage in the treatment tank and at a position lower than the electrode.
[0006]
The second means for solving the above-mentioned problem is to have a treatment tank having an anaerobic part, an aerobic part and a precipitation part, and an electrode made of iron material or aluminum. An elution tank, a transfer means for supplying the sewage in the treatment tank to the elution tank, and a discharge port for returning the sewage supplied to the elution tank to the treatment tank. A discharge port is provided above the sewage in the treatment tank and at the bottom of the elution tank.
[0007]
The third means for solving the above-mentioned problem is to have a treatment tank having an anaerobic part, an aerobic part and a precipitation part, and an electrode made of iron material or aluminum, and elute iron ions or aluminum ions by energizing the electrodes. An elution tank whose bottom is inclined, a transfer means for supplying the sewage in the treatment tank to the elution tank, and a discharge port for returning the sewage supplied to the elution tank to the treatment tank. The discharge port of the elution tank is provided above the sewage in the treatment tank and in the vicinity of the lowest position of the bottom of the elution tank.
[0008]
In the first to third means, it is preferable to provide a control means for stopping energization of the transfer means and the electrodes.
[0009]
In the first to third means, the inspection tank includes an inspection opening in the upper portion of the processing tank, and a lid for closing the inspection opening so as to be openable and closable, and the elution tank is located near the inspection opening. It is preferable to provide in.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described in detail below based on the sewage treatment apparatus shown in FIGS.
[0011]
Reference numeral 1 denotes a treatment tank buried in the ground. The inside of the treatment tank 1 is divided into a first anaerobic part 5, a second anaerobic part 18, an aerobic part 22, a sedimentation part 28, and a disinfecting part by a first partition wall 2, a second partition wall 3 and a third partition wall 4. There are 30 sections.
[0012]
Reference numeral 5 denotes a first anaerobic part having an inlet 6 through which sewage such as domestic wastewater flows, and 7 denotes a first anaerobic filter bed disposed in the first anaerobic part 5, which flows into the first anaerobic part 5. The hard-to-decompose contaminants mixed in the sewage are precipitated and separated, anaerobic microorganisms attached to the first anaerobic filter bed 7 are anaerobically decomposed, and organic nitrogen is anaerobically decomposed into ammonia nitrogen. To do.
[0013]
8 is a rectangular box-shaped elution tank disposed above the sewage of the first anaerobic part 5 and facing a first inspection opening 49 which will be described later. The bottom part is inclined toward the center of the bottom part and the center of the bottom part. The discharge port 9 is provided, and the sewage supplied from the diversion device 49 is returned from the discharge port 9 to the first anaerobic part 5 through a third return pipe 45 described later. An exhaust port 10 is provided at the upper part of the elution tank 8 and discharges air in the elution tank 8.
[0014]
Reference numeral 11 denotes an electrode cover having an electrode 12 made of an iron material disposed in the elution tank 8 and formed of a transparent insulator that closes the elution tank 8. Reference numeral 13 denotes a power supply device that is controlled by a control circuit 55, which will be described later, and supplies a constant DC current between the electrodes 12. By supplying a constant DC current from the power supply device 13 between the electrodes 12, the sewage in the elution tank 8 is supplied. Elute iron ions. The elution tank 8, the electrode 12 and the power supply device 13 constitute an elution apparatus.
[0015]
Reference numeral 14 denotes a first air diffuser disposed between the electrodes 12 at the bottom of the elution tank 8, which forms a large number of air outlets, is connected to the first blower 15, and is supplied from the first blower 15. By discharging air from the air outlet, the electrode 12 is washed to prevent sludge from adhering, and the divalent iron ions eluted from the electrode 12 are oxidized to trivalent iron ions that react with orthophosphoric acid.
[0016]
Reference numeral 16 denotes a first advection pipe disposed in the first anaerobic part 5, and the sewage that has been anaerobically decomposed by the first anaerobic part 5 is passed through a first water supply port 17 penetrating the upper part of the first partition wall 2. And supplied to a second anaerobic section 18 to be described later.
[0017]
Reference numeral 18 denotes a second anaerobic part partitioned from the first anaerobic part 5 by the first partition wall 2, and 19 denotes a second anaerobic filter bed disposed in the second anaerobic part 18, the second anaerobic filter bed. 19 traps suspended solids and anaerobically decomposes organic matter by anaerobic microorganisms, and anaerobically decomposes organic nitrogen to ammonia nitrogen.
[0018]
Reference numeral 20 denotes a second advection pipe disposed in the second anaerobic part 18, and the sewage decomposed anaerobically in the second anaerobic part 18 is passed through a second water supply port 21 penetrating the upper part of the second partition wall 3. Then, water is supplied to the aerobic part 22 described later. Reference numeral 22 denotes an aerobic part partitioned from the second anaerobic part 18 by the second partition wall 3, and the sewage treated by the second anaerobic part 18 flows in through the second advection pipe 20. Reference numeral 23 denotes a contact material disposed in the aerobic part 22 and promotes culture of aerobic microorganisms.
[0019]
Reference numeral 24 denotes a second air diffuser disposed at the bottom of the aerobic part 22, which forms a large number of air outlets, is connected to the second blower 25, and air supplied from the second blower 25 is used as an air outlet. The aerobic part 22 is maintained in an aerobic state by releasing from the sewage, and the sewage is aerobically decomposed by aerobic microorganisms, and ammonia nitrogen is converted to nitrate or nitrite nitrogen by the action of nitrate bacteria and nitrite bacteria. Disassembled into
[0020]
Reference numeral 26 denotes a third air diffuser disposed below the contact material 23 and having a number of air outlets, and is connected to the second blower 25. The air from the second blower 25 is supplied to either the second air diffuser 24 or the third air diffuser 26 by the first electromagnetic valve 27.
[0021]
The first electromagnetic valve 27 is normally switched to the second air diffuser 24, and the air supplied from the second blower 25 is discharged from the air outlet of the second air diffuser 24 so that the aerobic portion 22 is in an aerobic state. When the contact material 23 is washed, the control circuit 55, which will be described later, switches the first electromagnetic valve 27 to the third air diffuser 26 and releases air from the air outlet of the third air diffuser 26, The biofilm that adheres to the contact material 23 and grows and gradually thickens is peeled off.
[0022]
28 is a sedimentation part which communicates with the aerobic part 22 through the communication port 29 provided at the bottom of the third partition wall 4. The sewage which is aerobically decomposed at the aerobic part 22 and flows from the communication port 29 is separated into sediment and supernatant. To separate. Further, in order to return the sludge accumulated on the bottom of the sedimentation part 28 from the communication port 29 to the aerobic part 22, the bottom of the sedimentation part 28 is inclined toward the aerobic part 22 side.
[0023]
Reference numeral 30 denotes a disinfecting unit provided at the upper part of the settling unit 28, and the supernatant liquid separated in the settling unit 28 flows in. 31 is a sterilization device provided in the sterilization unit 30, and disinfects the sewage that has flowed into the sterilization unit 30 with chemicals such as chlorine based in the sterilization device 31. 32 is a drain opening communicating with the sterilization unit 30, and the sewage sterilized in the sterilization unit 30 is drained out of the treatment tank 1.
[0024]
33 is a first return pipe that communicates the bottom of the aerobic part 22 and the upper part of the first anaerobic part 5, and 34 is a fourth aeration pipe disposed in the first return pipe 33 at the bottom of the aerobic part 22. In addition, the sludge accumulated in the bottom of the aerobic part 22 and the sedimentation part 28 are connected to the third blower 35 and air supplied from the third blower 35 is discharged from the air blower outlet. The sludge returned to the aerobic part 22 is returned to the first anaerobic part 5 via the first return pipe 33.
[0025]
Reference numeral 36 denotes a second return pipe that communicates with the upper part of the settling portion 28 and an inflow chamber 40 of a water diversion meter 39, which will be described later. Reference numeral 37 denotes a fifth diffuser pipe disposed in the second return pipe 36. A blower outlet is formed and connected to the third blower 35. Air from the third blower 35 is supplied to either the fourth air diffuser 34 or the fifth air diffuser 37 by the second electromagnetic valve 38.
[0026]
The second solenoid valve 38 is normally switched to the fifth air diffuser 37 and discharges the air supplied from the third blower 35 from the air outlet of the fifth air diffuser 37, so that the supernatant liquid in the precipitation unit 28 is discharged. Is transferred to an inflow chamber 40 of a water metering device 39, which will be described later, through a second return pipe 36.
[0027]
After cleaning the contact material 23, the control circuit 55 switches the second electromagnetic valve 38 to the fourth air diffuser 34, and discharges air from the air outlet of the fourth air diffuser 34. Sewage flows into the first anaerobic part 5 through the first return pipe 33. Accompanying this flow, the sludge accumulated at the bottom of the aerobic part 22 and the sediment returned from the precipitation part 28 to the aerobic part 22 are returned to the first anaerobic part 5 via the first return pipe 33.
[0028]
39 is a rectangular box-shaped water metering device disposed at the upper part of the settling portion 28, and has an inflow chamber 40 connected to the second return pipe 36 and an opening communicating the lower side with the inflow chamber 40. An intermediate chamber 42 partitioned by a partition wall 41 is divided into a first water diversion chamber 43 and a second water diversion chamber 44 into which sewage in the intermediate chamber 42 flows.
[0029]
The first water diversion chamber 43 communicates with the elution tank 8 via a third return pipe 45, and communicates with the intermediate chamber 42 by a notch 46 whose upper portion of the wall is opened in a V shape. The second water diversion chamber 44 communicates with the upper portion of the aerobic portion 22 through a pipe 47 and communicates with the intermediate chamber 42 through an opening formed in the upper portion of the overflow dam plate 48 whose height can be adjusted.
[0030]
Adjust the height of the overflow dam plate 48, change the size of the opening formed in the upper part of the overflow dam plate 48, and set the amount of sewage returned from the second diversion chamber 44 to the aerobic part 22. Thus, the amount of sewage flowing from the first water diversion chamber 43 into the elution tank 8 can be adjusted.
[0031]
49 is a first inspection opening provided at a position facing the first anaerobic part 5, the second anaerobic part 18 and the elution tank 8 at the upper part of the first partition wall 2, and 50 is for opening and closing the first inspection opening 49. The first lid that can be freely closed is opened and closed during suction and removal of sludge accumulated on the bottoms of the first anaerobic part 5 and the second anaerobic part 18 and during maintenance of the electrode 12 of the elution tank 8.
[0032]
Reference numeral 51 denotes a second inspection opening provided at a position facing the aerobic portion 22, and 52 denotes a second lid that closes the second inspection opening 51 so as to be freely opened and closed. 53 is a third inspection opening provided at a position facing the sterilizing device 31, and 54 is a third lid for closing the third inspection opening 53 so that it can be opened and closed. It opens and closes when replenishing.
[0033]
A control circuit 55 controls the first blower 15, the second blower 25, the third blower 35, the power supply device 13, the first electromagnetic valve 27, the second electromagnetic valve 38, and the like.
[0034]
Thus, the sewage discharged from the home flows into the first anaerobic part 5 from the inflow port 6, and the toilet paper or the like in the sewage by the first anaerobic filter bed 7 disposed in the first anaerobic part 5. The relatively coarse solids and impurities are removed, and a preliminary treatment for smoothly performing the treatment in each treatment tank to be introduced later is performed, and the removed solids, impurities and the first anaerobic filter bed are performed. The sewage passing through 7 is anaerobically decomposed by the action of anaerobic microorganisms, BOD is reduced, and sludge generated by the decomposition of the sewage accumulates at the bottom of the first anaerobic part 5. Also, anaerobic microorganisms anaerobically decompose organic nitrogen into ammonia nitrogen.
[0035]
As new sewage flows into the first anaerobic part 5, the sewage decomposed anaerobically at the first anaerobic part 5 flows into the second anaerobic part 18 from the first water supply port 17 of the first advection pipe 16. The sewage flowing into the second anaerobic part 18 is subjected to anaerobic microorganisms in the second anaerobic filter bed 19 to reduce the BOD, and sludge generated by the sewage decomposition is reduced to the second anaerobic part. 18 Deposit at the bottom. Also, anaerobic microorganisms anaerobically decompose organic nitrogen into ammonia nitrogen.
[0036]
As new sewage flows into the second anaerobic part 18, sewage decomposed anaerobically in the second anaerobic filter bed 19 flows into the aerobic part 22 from the second water supply port 21 of the second advection pipe 20, and the second blower 25 The air supplied from the air is agitated by being discharged from the air outlet of the second air diffuser 24.
[0037]
Then, oxygen is dissolved in the sewage, and the aerobic microorganisms adhered to the surface of the contact material 23 aerobically decompose the sewage, decompose organic phosphates etc. into orthophosphoric acid, and convert ammonia nitrogen into nitric acid. Decomposes into nitrous acid and nitrite. In addition, sludge generated by the decomposition of sewage accumulates at the bottom of the aerobic part 22.
[0038]
As new sewage flows into the aerobic part 22, the sewage aerobically decomposed by the action of aerobic microorganisms attached to the contact material 23 flows into the sedimentation part 28 from the communication port 29 at the bottom of the aerobic part 22. The sewage that has flowed into the sedimentation section 28 settles while the ascending inside the sedimentation section 28, and is returned to the aerobic section 22 through the communication port 29, and the supernatant liquid flows into the disinfection section 30. The supernatant liquid that has flowed into the sterilization unit 30 is sterilized by a sterilization apparatus 31 equipped with chlorinated chemicals, kills bacteria such as pathogenic bacteria, and is drained from the treatment tank 1 through the drain port 32.
[0039]
By discharging the air supplied from the third blower 35 from the air outlet of the fifth diffuser pipe 37, the supernatant liquid in the settling portion 28 flows into the inflow chamber 40 of the diversion device 39, and in the intermediate chamber 42. The flow is rectified and flows into the first water diversion chamber 43 and the second water diversion chamber 44.
[0040]
In the sewage flowing into the elution tank 8 from the first water diversion chamber 43 through the third return pipe 45, iron ions are eluted from the electrodes 12 by supplying a constant DC current between the electrodes 12 made of iron. . The eluted iron ions react with orthophosphoric acid and aggregate and precipitate as a water-insoluble phosphorus compound.
[0041]
Further, the nitrate or nitrite nitrogen in the sewage returned to the first anaerobic part 5 is reduced by the denitrifying bacteria present in the first anaerobic part 5 and diffused and removed as nitrogen gas in the air. The
[0042]
The sewage returned from the elution tank 8 to the first anaerobic section 5 is supplied from the sedimentation section 28, not from the aerobic section 22 having an extremely high dissolved oxygen concentration. Even if it returns to the anaerobic part 5, there is little influence with respect to anaerobic microorganisms, and anaerobic processing can be performed.
[0043]
The biofilm formed by aerobic microorganisms attached to the contact material 23 grows and gradually thickens. Therefore, in order to prevent clogging, the control circuit 55 periodically controls the first solenoid valve 27 to control the second blower. The air supply from 25 is switched to the third air diffuser 26, and air is released from the air outlet of the third air diffuser 26 to peel off the biofilm.
[0044]
When the air supply from the third air diffuser 26 is finished, the peeled biofilm accumulates as sludge on the bottom of the aerobic part 22, but the control circuit 55 controls the second electromagnetic valve 38 to supply the air from the third blower 35. By switching the air to the fourth air diffuser 34 and releasing the air from the air outlet of the fourth air diffuser 34, the first return pipe together with the sludge accumulated in the aerobic part 22 at the bottom of the aerobic part 22 It is returned to the first anaerobic part 5 via 33.
[0045]
The elution tank 8 is disposed so as to face the first inspection opening 49. When the first lid 50 is opened and the sludge accumulated in the first anaerobic part 5 and the second anaerobic part 18 is removed by suction, etc. The elution tank 8 can be inspected.
[0046]
Further, when the control circuit 55 stops the third blower 35 by operating an inspection switch (not shown), the sewage is not supplied from the diversion meter 39 to the elution tank 8, and all the sewage in the elution tank 8 is discharged to the outlet. 9 is returned to the first anaerobic tank 5 and the electrode 12 is exposed.
[0047]
Accordingly, the degree of wear of the electrode 12 can be easily confirmed through the transparent electrode cover 11, and the control circuit 55 stops the power supply device 13, so that an electric shock when replacing the electrode 12 can be prevented.
[0048]
Moreover, since the sludge in the elution tank 8 is returned to the first anaerobic tank 5 together with the sewage from the discharge port 9 provided at the bottom center of the elution tank 8, it is not necessary to perform the sludge treatment in the elution tank 8, It is possible to prevent a decrease in iron ion elution efficiency due to the sludge touching the electrode 12.
[0049]
Since hydrogen gas generated from the electrode 12 by electrolysis of the electrode 12 is lighter than air, it tends to accumulate in the upper part of the elution tank 8 and may explode if the hydrogen gas concentration in the elution tank 8 increases. Therefore, in this embodiment, the exhaust port 10 is provided in the upper part of the elution tank 8, and the hydrogen gas in the elution tank 8 is efficiently dissolved together with the air supplied from the first air diffuser 14 to the sewage in the elution tank 8. 8 is discharged outside to prevent the hydrogen gas concentration in the elution tank 8 from rising and to prevent an explosion.
[0050]
In the present embodiment, the discharge port 9 is provided at the center of the bottom of the elution tank 8, and the bottom is inclined toward the discharge port 9. For example, as shown in FIG. Even when the discharge port 9 is provided on the side wall of the elution tank 8 in the vicinity of the low position, the same effects as those of the present embodiment can be obtained. Further, the discharge port 9 of the elution tank 8 may be provided at a position lower than the electrode 12.
[0051]
In the embodiment of the present invention, when the electrode 12 made of iron is immersed in the sewage in the elution tank 8 for a long period of time, an oxide film is generated on the surface of the electrode, and it becomes a passivated state and the iron ions are eluted. Gradually decreases, dephosphorization performance decreases.
[0052]
Therefore, it is preferable to apply a constant DC current between a pair of electrodes made of iron and to change the polarity of the current every predetermined time. When used for a long period of time, an oxide film is generated on the surface of the iron material on the anode side, but the surface of the iron material on the cathode side is washed with hydrogen gas generated from the iron material on the cathode side, and no oxide film is formed. Therefore, the elution of iron ions can be maintained substantially constant by changing the polarity at a time interval until an oxide film is generated on the surface of the iron material on the anode side and the elution of iron ions is reduced. Can be kept constant.
[0053]
Moreover, in this structure, since both electrodes are made of iron material, iron ions are always eluted from the iron material serving as the anode side electrode and supplied to the sewage, so that the dephosphorization performance can always be maintained in a constant state. .
[0054]
Alternatively, an iron material may be used at least on the anode side of the electrode, a constant DC current may be applied between both electrodes, and the applied current may be increased in a pulsed manner every predetermined time. In this configuration, by increasing the applied current in a pulsed manner, the oxide film generated on the surface of the anode-side iron material can be peeled off, the elution of iron ions is maintained substantially constant, and the dephosphorization performance is kept constant. Can be maintained.
[0055]
Furthermore, it is good also as a structure which applies a direct-current constant current between a pair of electrodes which consist of iron materials, changes the polarity of the electric current for every predetermined time, and increases an applied current in a pulse form. When the time until the polarity change is long, an oxide film is formed on the surface of the iron material on the anode side. By changing the polarity, the oxide film can be removed by washing with hydrogen gas. Some time is required until peeling, and since the electric resistance until the oxide film is peeled off is large, power consumption may increase.
[0056]
Therefore, by increasing the applied current in a pulsed manner as described above, the oxide film on the iron material surface converted from the anode to the cathode can be removed in a short time, and an increase in power consumption can be prevented.
[0057]
In the embodiment of the present invention, an iron material is used as an electrode for eluting iron ions by applying a DC constant current. However, an iron material is used for the anode side electrode, and the cathode side electrode is made of titanium, platinum, or the like. Alternatively, the insoluble material may be used.
[0058]
Further, in the embodiment of the present invention, the iron material is used for both electrodes as an electrode for eluting iron ions by applying a DC constant current, but a configuration using aluminum may be used.
[0059]
【The invention's effect】
According to the configuration of the first aspect of the present invention, it is possible to prevent a decrease in ion elution efficiency eluted from the electrode due to the sludge accumulated in the elution tank, and to achieve effects such as stable ion elution from the electrode. .
[0060]
According to the configuration of claim 2 of the present invention, it is possible to prevent a decrease in the elution efficiency of ions eluted from the electrode due to the sludge accumulated in the elution tank, to perform stable ion elution from the electrode, and to the inside of the elution tank. It is possible to eliminate the need for deposit processing.
[0061]
According to the configuration of the third aspect of the present invention, it is possible to prevent a decrease in the elution efficiency of ions eluted from the electrode due to the sludge accumulated in the elution tank, to perform stable ion elution from the electrode, The sludge treatment can be made unnecessary.
[0062]
According to the configuration of the fourth aspect of the present invention, it is possible to save electricity while preventing unnecessary energization, and it is possible to prevent an electric shock during electrode maintenance.
[0063]
According to the configuration of the fifth aspect of the present invention, the elution tank can be inspected at the time of inspection in the processing tank, and the elution tank can be easily maintained through the inspection opening.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a sewage treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view seen from the other direction.
FIG. 3 is an enlarged sectional view of the elution tank.
FIG. 4 is a perspective view of the water splitting device.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of an elution tank according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 treatment tank 5 1st anaerobic part (anaerobic part)
8 Elution tank 9 Outlet
12 electrodes
22 Aerobic part
28 Settling part
49 First inspection opening (inspection opening)
50 First lid (lid)
55 Control circuit (control means)

Claims (5)

嫌気部、好気部及び沈殿部を有する処理槽と、鉄材またはアルミニウムからなる電極を有し該電極に通電して鉄イオンまたはアルミニウムイオンを溶出する溶出槽と、前記処理槽内の汚水を溶出槽に供給する移送手段と、前記溶出槽に設けられ溶出槽に供給される汚水を処理槽に返送する排出口とを備え、前記溶出槽の排出口を処理槽内の汚水より上方で且つ電極より低い位置に設けたことを特徴とする汚水処理装置。A treatment tank having an anaerobic part, an aerobic part and a sedimentation part, an elution tank having an electrode made of iron or aluminum and eluting iron ions or aluminum ions by energizing the electrode, and elution of sewage in the treatment tank A transfer means for supplying to the tank; and a discharge port provided in the elution tank for returning the sewage supplied to the elution tank to the treatment tank, the discharge port of the elution tank being located above the sewage in the treatment tank and an electrode A sewage treatment apparatus provided at a lower position. 嫌気部、好気部及び沈殿部を有する処理槽と、鉄材またはアルミニウムからなる電極を有し該電極に通電して鉄イオンまたはアルミニウムイオンを溶出する溶出槽と、前記処理槽内の汚水を溶出槽に供給する移送手段と、前記溶出槽に設けられ溶出槽に供給される汚水を処理槽に返送する排出口とを備え、前記溶出槽の排出口を処理槽内の汚水より上方で且つ溶出槽の底部に設けたことを特徴とする汚水処理装置。A treatment tank having an anaerobic part, an aerobic part and a sedimentation part, an elution tank having an electrode made of iron or aluminum and eluting iron ions or aluminum ions by energizing the electrode, and elution of sewage in the treatment tank A transfer means for supplying to the tank; and a discharge port provided in the elution tank for returning the sewage supplied to the elution tank to the treatment tank. The discharge port of the elution tank is located above the sewage in the treatment tank and is eluted. A sewage treatment apparatus provided at the bottom of a tank. 嫌気部、好気部及び沈殿部を有する処理槽と、鉄材またはアルミニウムからなる電極を有し該電極に通電して鉄イオンまたはアルミニウムイオンを溶出する底部が傾斜した溶出槽と、前記処理槽内の汚水を溶出槽に供給する移送手段と、前記溶出槽に設けられ溶出槽に供給される汚水を処理槽に返送する排出口とを備え、前記溶出槽の排出口を処理槽内の汚水より上方で且つ溶出槽底部の最も低い位置近傍に設けたことを特徴とする汚水処理装置。A treatment tank having an anaerobic part, an aerobic part, and a precipitation part; an elution tank having an electrode made of iron or aluminum and having an inclined bottom part for energizing the electrode to elute iron ions or aluminum ions; and in the treatment tank And a discharge means for returning the sewage provided in the elution tank to the treatment tank, and the discharge port of the elution tank from the sewage in the treatment tank. A sewage treatment apparatus provided near the lowest position at the bottom of the elution tank. 前記移送手段及び電極への通電を停止する制御手段を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項3記載の汚水処理装置。4. The sewage treatment apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that stops energization of the transfer unit and the electrode. 前記処理槽上部に処理槽内の点検用開口と、該点検用開口を開閉自在に閉塞する蓋体とを備え、前記溶出槽を点検用開口近傍に設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項3記載の汚水処理装置。The inspection tank in the upper part of the processing tank is provided with an inspection opening and a lid for closing the inspection opening so as to be openable and closable, and the elution tank is provided in the vicinity of the inspection opening. The sewage treatment apparatus according to claim 3.
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