JP4548958B2

JP4548958B2 - Electrolytic treatment tank for sewage treatment equipment

Info

Publication number: JP4548958B2
Application number: JP2001077387A
Authority: JP
Inventors: 武士福永; 謙治小田; 明広福本; 敏喜奥見
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2021-03-19
Also published as: JP2002273445A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭排水または工場排水などを処理する汚水処理装置用電解槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の汚水処理装置、例えば工場等の事業場用排水や家庭用排水に含まれるリン化合物の除去を目的とした汚水処理装置としては、例えば、特開平3−89998号公報、特開平6−254584号公報、特開平10−192869号公報、特開平10−258283号公報、特開2000−176456号公報、特開2000−189977号公報等に記載されている電解溶出法が知られている。
【０００３】
この技術は、電極を用いた電解反応により、鉄イオンまたはアルミニウムイオン等の金属イオンを排水中に溶出させ、この金属イオンを排水中のリン酸イオンと反応させることにより不溶性の塩（例えば、ＦｅＰＯ₄、Ｆｅ（ＯＨ）_X（ＰＯ₄）_Y）として凝集沈殿させ、リンを除去処理しようとするものである。
【０００４】
このような汚水処理装置は、電解槽内に一対の電極板からなる電極ユニットを複数設置し、これらの電極に通電することにより電極から溶出する金属イオンをリン酸イオンと反応させて処理するものであるが、処理する汚水の量や汚水中のリン濃度によって、効率的にリンを除去するために必要となる電極の数が異なる。
【０００５】
例えば、リン濃度５mg/Ｌの場合、処理する汚水量が４０ｍ³であれば、電極ユニットが１６個必要であり、３０ｍ³であれば１２個、２０ｍ³であれば８個、１０ｍ³であれば４個必要であり、処理する汚水量に応じて、処理槽内に配設する電極ユニットの数を変える必要がある。
【０００６】
一方、汚水流入口及び汚水流出口を、処理槽の幅方向の中央部に各々形成した場合、汚水流入口から流入する汚水は、主に処理槽の中央部（即ち汚水流入口から汚水流出口を結ぶ線上）を流れ、汚水流入口から遠い位置、即ち処理槽の幅方向の端部近傍への汚水の流れは弱くなるため、処理槽内に電極ユニットを配設する場合には、より汚水の流れの多い位置、即ち処理槽の幅方向の端部よりも中央部に配設した方が、電極からの鉄イオンと汚水中のリン酸イオンとを効率的に結合させることができ、リン除去効率を向上できる。
【０００７】
例えば、電極ユニットが８個必要な場合には、処理槽の幅方向に８個配設するよりも、汚水流入口と汚水流出口とを結ぶ線上に４個ずつに分割して配設した方が、より効率的にリン除去を行え、また電極ユニットが４個必要な場合には、処理槽の幅方向に４個配設するよりも、汚水流入口と汚水流出口とを結ぶ線上に２個ずつに分割して配設した方が、より効率的にリン除去を行える。
【０００８】
従って、リン除去効率を向上するためには、処理する汚水量に対して必要となる電極ユニットの数に応じて、電極ユニットの配設位置を調整することが望ましい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、処理槽への電極ユニットの配設位置を処理槽の幅方向に調整可能とし、リン除去効率を向上できる汚水処理装置用電解槽を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、汚水を収容する処理槽と、該処理槽の一端部に形成される汚水流入口と、該処理槽の他端部に形成される汚水流出口と、該処理槽内に配設された一対の電極からなる複数の電極ユニットと、該電極ユニットに電解電流を供給する電源と、前記電極と電源を電気的に接続する電装部とを備え、前記処理槽の幅方向の略全幅にわたって電極ユニットの支持部を形成するとともに、前記支持部近傍に、処理槽の幅方向の略全幅にわたって電装部の取付部を形成し、前記電装部を電極ユニットにそれぞれ対向する位置に配設することを特徴とする。
【００１２】
前記電極ユニットは、処理する汚水量に応じて、少なくとも前記汚水流入口と汚水流出口とを結ぶ線上近傍に配置することが望ましい。
【００１３】
また、前記処理槽には、その長手方向に、前記電極ユニットが挿入装着される装着部を２つ形成し、前記電極ユニットは、処理する汚水量に応じて必要なユニット数を２分割して電極群を構成し、該電極群を、各装着部に汚水流入口と汚水流出口とを結ぶ線上近傍に対応するように配設するようにしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面に基づいて以下に詳述する。
【００１５】
まず、本実施の形態に係る汚水処理装置用電解槽の概略構成を説明する。電解槽の容器は、平面形状が略長方形を成す箱型の容器であり、所定の深さを持ったタンク本体１、２箇所の電極ユニットサービス口３１を設けた所定の高さを有する中蓋３、該中蓋３の電極ユニットサービス口３１を閉塞するための、比較的高さ寸法が小さい上蓋４から構成されている。
【００１６】
そして、中蓋３における上蓋４の下方部には、電極ユニット装着用の開口部３２を底面に有する凹部３３が形成されており、開口部３２の周辺部は電極ユニット５１の支持部材として機能している。
【００１７】
さらに、前記凹部３３から電極ユニット５１が挿入され、電極ユニット列５を構成しており、前記電極ユニット５１は、電極板５１ａの上面における長手方向（以下、単に電極板５１ａの長手方向という）がタンク本体１の長辺と同一方向であって、電極板５１ａの長手方向と直交する方向に一定の間隔を置いて列をなすように配置されている。
【００１８】
また、タンク本体１の短辺を成す側壁の上部には汚水流出口１１が設けられるとともに、前記中蓋３の、前記汚水流出口１１が設けられた側壁と対向する側壁上部に対応する位置に、電解槽内に汚水を流入させるように汚水流入口３５が設けられている。
【００１９】
次に、上記に説明した電解槽の各部についてより具体的に説明する。尚、図１乃至図１１は、処理する汚水量が４０ｍ³で、電極ユニット５１を１６個必要とする場合を示す。
【００２０】
タンク本体１は、汚水を流入させ電極から汚水中に金属イオンを溶出させるところであり、この処理に必要な高さ容積に形成されている。
【００２１】
そして、短辺を成す一側壁の上部に前述のように汚水流出口１１として配管が水平方向に導出するように設けられている。尚、この汚水流出口１１にはパッキン１１ａが設けられている。
【００２２】
この側壁の汚水流出口１１の下方には、底部がタンク本体１の中央部に位置するように傾斜する傾斜面部１２が形成されている。また、この傾斜面部１２に対向する側壁にも前記傾斜面部１２と対称的な形状をなすように傾斜面部１３が形成されている。
【００２３】
これら傾斜面部１２、１３は、電解槽内に汚水の対流を発生させるように、電極ユニット列５の下部近傍位置に形成されている。また、これら傾斜面部１２、１３の頂部には外方向に張り出す棚部１４、１５が形成され、この棚部１４、１５の下面が、この電解槽を据え付ける際の固定面として機能するようになっている。尚、汚水流入口３５側の棚部１５は、電解槽に流入する汚水分散面として機能するように、汚水流出口１１側の棚部１４よりも大きな面積に形成されており、この棚部１５の上方部を中蓋３に取り付けられた汚水流入口３５からの汚水を受け入れるスペースとしている。
【００２４】
また、タンク本体１の底面における電極ユニット列５の中間部には、前記傾斜面部１２、１３と同様の傾斜角度を備えた滑らかな山形部１６を形成し、この山形部１６と前記傾斜面部１２、１３とで挟まれるスペースの中央部が電極ユニット列５の中央となるように構成され、この部分（すなわち電極ユニット列５の下方）に汚泥排出口１７が設けられている。この汚泥排出口１７は、ゴム栓１７ａにより閉塞され、またこの汚泥排出口１７の外側面には配管継ぎ手１７ｂがボルト１７ｃ及びナット１７ｄによりパッキン１７ｅ、１７ｆを介して取り付けられている。
【００２５】
また、前記タンク本体１底部には、汚泥排出口１７を挟むように散気管固定用のリブ１９が形成されている（本実施の形態では、計８箇所）形成されている。
このリブ１９は、散気管２５を底面から少し浮かせた状態で固定するように、リブ１９上端部に散気管嵌め込み用の切り欠き１９ａを設けたものである。
【００２６】
タンク本体１の底面には４箇所に支持脚２２が形成されており、この電解槽はこの支持脚２２を利用して設置することも可能である。
【００２７】
また、タンク本体１の上端縁部にはフランジ部２３が形成されているとともに、端縁部の強度を向上させるため下向きの補強リブ２４が形成されている。
【００２８】
中蓋３は、電極ユニット列５の上方部に電極ユニット５１の電源ケーブル用中継ターミナルボックス６や電源ケーブル６２の配線スペースを確保するなどのために必要な高さを有し、その上面が電解槽の上面を構成している。
【００２９】
また、中蓋３の周縁下端は前記タンク本体１の上端縁のフランジ部２３に当接するフランジ部３４を有し、さらにこのフランジ部３４の先端が下方に折り曲げられた折り曲げ片３４ａとして構成され、タンク本体１の上端に被さるように形成されている。そして、中蓋３とタンク本体１とはこのフランジ部２３、３４においてビス３４ｂによりビス止め等され固定されている。
【００３０】
また、中蓋３における前記棚部１５の上方には、上面から少しくぼませた小スペースの平面部３０を形成し、この平面部３０に汚水流入口３５が取り付けられている。前記平面部３０の高さ、すなわち汚水流入口３５の接続部の高さ位置は、中蓋３の凹部３３上端よりも低く形成されており、汚水流入口３５からの汚水が漏れた場合に、汚水が凹部３３内に侵入するのを防止し、凹部３３内に配設されている中継ターミナルボックス６等の電装部の浸水によるショート等を防止できるようになっている。
【００３１】
この汚水流入口３５は、下方に取り付け用フランジを備えたフランジ付き配管３５ａ、このフランジ付き配管３５ａに接続される直管３５ｂ、この直管３５ｂに対し回転自在に取り付けられた９０度エルボ管３５ｃからなり、この９０度エルボ管３５ｃに対し、前工程から汚水を供給する連絡配管３５ｄが取り付けられている。尚、この汚水流入口３５の部分は、この中蓋３及び前述のタンク本体１ともに平面形状が先細に形成されている。
【００３２】
また、中蓋３の汚水流入口３５から、この汚水流入口３５に対向する側壁側にかけての部分には、電解槽の長辺と直交する方向を長辺とする平面形状が略長方形の凹部３３が２つ形成されている。この凹部３３の深さは中蓋３の周縁部よりも下方で、且つタンク本体１内の汚水面よりやや上方となる位置に設定されている。そして、この凹部３３底面に、電極ユニット挿入用開口部３２が形成されている。
【００３３】
また、前記各凹部３３のタンク本体１外側には、前記開口部３２位置よりも高く棚状に形成され、中継ターミナルボックス６を配置するための取付部３３ａが形成されている。
【００３４】
前記取付部３３ａは、図１１に示すごとく、前記凹部３３の略全幅にわたって形成されているとともに、該取付部３３ａには、中継ターミナルボックス６の取付穴３３ｂが形成されており、中継ターミナルボックス６の長手方向が電極ユニット列５の列方向と平行となるように２個、もしくは取付部３３ａの中央部に１個、選択的に配設可能となっている。３３ｃは、前記取付部３３ａに形成された中継ターミナルボックス６の位置決め部である。
【００３５】
電極ユニット５１は、長方形の鉄製の平板電極（電極板５１ａ）２枚一組とした電極であり、これら２枚の電極板５１ａは上部のホルダー５１ｂにより所定の間隔に保持されたものである。このホルダー５１ｂの上面には電源ケーブル６２を接続するための端子５１ｃが設けられ、ホルダー５１ｂ内にてこの端子５１ｃと電極板５１ａとが結線されている。
【００３６】
この電極ユニット５１は、電極板５１ａの長手方向が電解槽の長手方向（すなわち汚水流入口３５と汚水流出口１１とを結ぶ線）と平行となるよう配置されるとともに、電極板５１ａの長手方向と直交する方向に、互いに間隔を存して複数（本実施の形態では、電極ユニット挿入用開口部３２に電極ユニット５１を８個ずつ、合計１６個）配置している。
【００３７】
ホルダー５１ｂは電極板５１ａの幅（長手方向の寸法）よりも大きな幅を有し、この電極板５１ａからはみ出した両部分には、中蓋３の電極ユニット挿入用開口部３２の周辺に配置されたピン３６と係合するピン穴５１ｅが１個ずつ設けられている。このピン穴５１ａは、下方がピン３６の挿入が容易なように大径部とするとともに、上方部は固定位置の正確度を高めるために小径部とされている。
また、ホルダー５１ｂの上面部には取っ手５１ｄが設けられている。
【００３８】
電極ユニット５１の間にはセパレータ５２が取り付けられている。このセパレータ５２は、絶縁材料であるプラスチックからなるものであって、平板部５２ａの大きさは電極板５１ａの大きさに略等しく、その上部を電極のホルダーと同様に幅広の支持部５２ｂとして、両側に、中蓋３の電極ユニット挿入用開口部３２の周辺に配置されたピン３６'または中蓋３に取り付けられているボルト３８と係合する穴５２ｃが１個ずつ設けられており、支持部５２ｂには取っ手穴５２ｄが設けられている。
【００３９】
尚、前記電極ユニット５１を係止するピン３６は、電極ユニット挿入用開口部３２の長手方向の全幅にわたって等間隔に形成されているとともに、セパレータ５２を取り付けるピン３６'とボルト３８は、同じく、電極ユニット挿入用開口部３２の長手方向の全幅にわたって等間隔に形成されており、且つ前記ピン３６を挟んで交互に配置されている。
【００４０】
また、汚泥排出口１７の上に位置する中央のセパレータ５２の下部には汚泥排出口１７を閉塞するゴム栓１７ａが鎖５５を介して接続されている。
【００４１】
このセパレータ５２と電極ユニット５１とをタンク本体１に装着する際には、まずセパレータ５２を、その支持部５２ｂの穴５２ｃを各々ピン３６'またはボルト３８に係合させながら挿入する。ついで、電極ユニット５１を、そのホルダー５１ｂのピン穴５１ｅをピン３６に係合させながら挿入する。この時、電極ユニット５１のホルダー５１ｂがセパレータ５２の支持部５２ｂの上に載る形となる。
【００４２】
電極ユニット５１のホルダー５１ｂ及びセパレータ５２のホルダー５２ｂ上には、断面略Ｌ字状の固定板５３をボルト３８に係合させながら載置される。この固定板５３は、前記電極ユニット５１及びセパレータ５２の長手方向と直交する向きに配置され、隣接する複数の電極ユニット５１（本実施の形態では4つの電極ユニット５１）及び複数のセパレータ５２（本実施の形態では３つのセパレータ５２）にまたがって載置される大きさに形成されている。
【００４３】
尚、本実施の形態では、上記のごとく、１つの固定板５３にて取り付けられる４つの電極ユニット５１及び３つのセパレータ５２を１つの電極群とする。
【００４４】
この固定板５３には、前記セパレータ５２が係止される２つのボルト３８に係合する係合穴５３ｂが形成されており、取り付ける際には、固定板５３を、その係合穴５３ｂをボルト３８に係合させるように電極ユニット５１のホルダー５１ｂ上に載置し、サービスナット３９をボルト３８に締め付け固定する。
【００４５】
５３ａは、固定板５３に取り付けられている緩衝材兼絶縁材で、固定板５３を取り付ける際に、電極ユニット５１のホルダー５１ｂ上面に当接するようになっている。緩衝材兼絶縁材５３ａをホルダー５１ｂに当接させる構成にしたことにより、セパレータ５２及びホルダー５１ｂ等の部品の寸法誤差が生じた場合でも確実に固定することができると共に、散気管２５からのばっ気による汚水の対流により生じるセパレータ５２及びホルダー５１ｂの振動も確実に防止することができる。
【００４６】
このように、電極ユニット５１ａは、その長手方向が、汚水流入口３５側と汚水流出口１１側とを結ぶ線と一致、すなわち平行となり、この電極板５１ａの長手方向に直交する方向に電極ユニット５１とセパレータ５２とが交互に配列され、各８個の電極ユニット５１と７個のセパレータ５２とを配列した電極ユニット列５がそれぞれ形成される。
【００４７】
尚、この電極ユニット列５の中央ラインは、前述の汚泥排出口１７の中心を通るように構成されている。
【００４８】
各中継ターミナルボックス６は、略矩形状をなし、４個の中継端子６１を長手方向に配設している。そして、中継ターミナルボックス６は、前記中蓋３の取付部３３ａにその長手方向が電極ユニット列５の列方向となるように２個配設されている。したがって、４個の中継端子６１の配列方向と電極ユニット列５の列方向とが一致している。
【００４９】
前記中継端子６１と電極ユニット５１とは、電源ケーブル６２にて接続されているとともに、電源と中継ターミナルボックス６とは電源ケーブル６３にて接続されている。
【００５０】
各電極ユニット列５の下方部には、各々２本の散気管２５が一組の散気装置として配設されている。散気管２５には、ブロワー８０から送風される空気を汚水内に供給するための散気穴が形成されるとともに、この散気管２５の先端部は連絡管２８により連絡されている。この散気管２５は、外部のブロワ−８０と接続するための連絡配管２６、２７を電解槽の長辺を成す側壁に沿って立ち上げ、中蓋の上端部の切り欠き３７から外部に導出している。
【００５１】
そして、中央部の立ち上げ管２６がブロワー８０に接続され、反中央側の立ち上げ管２７の先端には栓２９が取り付けられていることにより、中央よりの立ち上げ管２６から両散気管２５に空気を供給している。さらに、２列の電極ユニット列５それぞれに対応して設けられている上記構成の散気装置は、中央よりの立ち上げ管２６に接続される連絡配管８１を介して、各々別々のブロワー８０に接続されている。
【００５２】
中蓋３において、底面に電極ユニット挿入用開口部３２を備えた凹部３３は、上蓋４によりカバーされ、ビス４１にて中蓋３に固定されるようになっている。この上蓋４は、人が電極ユニット５１の端子５１ｃに不用意に触れて感電しないように保護するものであり、通常使用時には閉塞されており、電極ユニット５１の交換時に開放される。また、前記上蓋４上面には２個の取っ手４２が形成されている。
【００５３】
次に、前記二つの凹部３３の隣接する一側の隅部間にまたがって、凹部をなす平面部分７０が２箇所形成されている。そして、この平面部分のいずれか一方において、上蓋４との間に、上蓋４の開閉により作動する蓋スイッチ７１と、ブロワー８０の吐出側圧力の変動により作動する圧力スイッチ７５とを収納したセンサーユニット７が設置されている。このセンサーユニット７について、図８及び図９を用いて説明する。図８はこのセンサーユニット７の拡大図であり、図９は電極ユニットの制御回路である。なお、簡略化のため、図９には一方の電極ユニット列５のみが示されているが、実際には他方の電極ユニット列も同様に接続される。
【００５４】
図８に示すように、蓋スイッチ７１は、スイッチボックス７９の内部に取り付けられたスイッチ本体７２と上蓋４の内部に取り付けられたマグネット７３とから構成されており、上蓋３が閉じられているときはマグネット７３の作用によりスイッチ本体７２内のリードスイッチがＯＮとなり、上蓋４が開放されたときには、マグネット７３がスイッチ本体７２に作用しなくなることにより、スイッチ本体７２内のリードスイッチがＯＦＦとなるように設計されている。尚、この蓋スイッチ７１は二つの上蓋４それぞれの開閉を検知するように、２つの上蓋４の角部に対応して２個取り付けられている。
【００５５】
一方、圧力スイッチ７５は、散気管２５の空気噴出口が目詰まりを起こしブロワー８０の吐出側の圧力が異常に上昇し、汚水中に空気が供給されないような場合、あるいはブロワー８０としてダイヤフラム式のものを使用しているような場合であってブロワー８０を構成するダイヤフラムが破損したような場合、つまり、ブロワー８０吐出側の圧力が異常に低く汚水中に空気が供給されないような場合を異常圧力として検出する。尚、図８において、７６、７７はブロワー８０の吐出側圧力を圧力スイッチ７５に導入するための配管である。７８は制御回路用電線である。
【００５６】
図９に示すように、１列の電極ユニット列５に配列された８個の電極ユニット５１は、二つの中継ターミナルボックス６を介し、更に制御盤８を経由して電源９に接続されている。そして、制御盤８には２つの蓋スイッチ７１及び二つの圧力スイッチ７５のＯＮ、ＯＦＦ情報が入力されている。いずれか一方の蓋スイッチ７１により上蓋４の開放が検知されたとき、あるいはいずれか一方の圧力スイッチ７５の作動により散気管２５から空気が正常に供給されていないことが検知されたときに、電極ユニット５１の電源ラインをＯＦＦするように構成されている。
【００５７】
上記のように構成された電解槽は、次のようなシステムとして構成される。用途が事業場用の排水処理の場合には、例えば図１０に示されるように、汚水が活性汚泥槽Ａ及び中間流量調整槽Ｂを経て電解槽Ｃに導かれ、電解槽Ｃの後段側に凝集沈殿槽Ｄが設けられる。
【００５８】
一方、家庭用の合併処理浄化槽の場合には、特開平１０−１９２８６９号公報、特開平１０−２５８２８３号公報、特開平２０００−１８９９７７号公報等に記載されているようなシステムに構成されて使用される。
【００５９】
以下、事業場用廃水処理システムとして利用される場合について、本電解槽を用いる場合の動作について説明する。
【００６０】
事業場から排水される汚水は、まず、活性汚泥槽ＡにてＢＯＤ成分が微生物により分解され、活性汚泥槽Ａ内の汚水が中間流量調整槽Ｂを介して一定量の汚水として電解槽Ｃに導入される。このとき汚水は、電解槽Ｃの上部に形成した汚水流入口３５からタンク本体１の棚部１５に落下して分散され、ほぼ均一な流れとなって電極ユニット５１間を通して汚水流出口１１側へ流れる。
【００６１】
特に本実施の形態では、電極ユニット列５を汚水の流れる方向に対し略直交する方向に２列とし、槽の幅方向の寸法を小さくしているので、槽の幅方向端部で汚水がよどむことが防止される。従って、槽端部の電極ユニットから溶出するイオンによるリン捕捉効率が低下してリン除去効率が低下するのを防止することができる。
【００６２】
このとき電極ユニット５１の電解作用により電極ユニット５１の陽極から２価の鉄イオンが溶出され、陰極からは水素ガスが発生する。一方、散気管２５からのばっ気により２価の鉄イオンは３価の鉄イオンに酸化される。また、この散気管２５から噴出される空気により水素ガス濃度が薄められ、爆発の危険が回避されている。
【００６３】
３価の鉄イオンは、汚水中のオルトリン酸と反応し、難溶性のリン化合物に生成される。このリン化合物を含む汚泥は、散気管２５からのばっ気により積極的に電解槽Ｃ内を浮遊し、汚水流出口１１から次の工程である凝集沈殿槽Ｄに汚泥を排出させる。そして、この凝集沈殿槽Ｄでリン化合物を含む浮遊物を沈殿除去する。
【００６４】
また、電解槽Ｃ内に汚水が導入されると、散気管２５からタンク本体１の底面に向けて空気が噴出され、泡状の気泡が上方に立ち上るとともにタンク本体１の汚水流入側及び汚水流出側の側壁に設けられた傾斜面部１２、１３及び電極ユニット列５の中間となるタンク本体１の底面中央部に山形部１６の傾斜形状が電極ユニット列５の下部近傍に形成されていることにより、汚水は散気管２５周囲からタンク本体１の底部に向けて引き込まれ、汚水が電解槽Ｃ内で効果的に対流を起こし、浮遊物の排出がスムーズに行われる。
【００６５】
また、電極板の長手方向が、汚水流入口３５と汚水流出口１１とを結ぶ線と平行（本実施の形態では槽の長手方向と同一）とされていること、つまり、汚水が電極板の板状表面に沿って流れるとともに前記槽内で発生する対流も電極板の板状表面に沿って流れることにより、この対流の流速を速くすることができ、効率よくリン化合物を浮遊させることができる。
【００６６】
また、このような対流及びばっ気による電極板５１ａ表面の洗浄作用により、電極ユニット５１の電極板５１ａ間における汚泥の滞留が防止され、電極の短絡などの事故が回避される。
【００６７】
上記のように、この電解槽Ｃは汚泥を自身の槽内に溜め込まないので、通常、電解槽Ｃ内の汚泥の排出は特別に行う必要がなく、電極ユニット５１を交換する時にあわせて行う程度で済ますことができる。電極ユニット５１の交換は、陽極から鉄イオンを溶出させることにより、電極板５１ａが溶けて消耗するために必要となるものである。
【００６８】
尚、本実施の形態においては、陽極、陰極いずれも鉄製とされ、一方の電極のみが消耗するのを避けるため、定期的に極性転換が行われる。また、隣接する電極ユニット５１間にはセパレータ５２が配置されているため、各電極板５１ａの消耗は略均一化される。仮にセパレータ５２がない場合には、中間に位置する電極板５１ａは両面で電解作用が行われ、最外側の電極板５１ａに比べて略２倍の速さで溶けていくことになり、電極板５１ａの消耗の均一化を図ることができなくなる。
【００６９】
以上のように動作する電解槽Ｃにおいて、電極板５１ａが消耗する時期をあらかじめ算出しておき、定期的に電極ユニット５１を交換するようにする。このときは、先ず上蓋４を開放し、中継ターミナルボックス６の中継端子６１に接続されている電源ケーブル６２を取り外し、また、電極ユニット５１及びセパレータ５２を固定している固定板５３を取り外す。
【００７０】
この場合において、中継ターミナルボックス６と電極ユニット５１とは、ほぼ隣り合わせの形で接続されているため、電源ケーブル６２の配線を整然とすることができ、電極ユニット５１の着脱作業を容易に行うことができる。尚、電極ユニット５１は上蓋４が開放されると上蓋４に埋め込まれていたマグネット７３がスイッチ本体７２内のスイッチ部に作用しなくなり、両電極ユニット列５の電源回路がＯＦＦされるので、作業者が誤って感電するというようなことがなく、安全性を確保できる。
【００７１】
また、このセパレータ５２の下部が鎖５５を介してゴム栓１７ａに接続されているため、電極ユニット５１を交換するときに、中央のセパレータ５２を取り外すと同時にゴム栓１７ａを引き抜くことができる。
【００７２】
電極ユニット５１の作動中に、前述のような理由によりブロワー８０の系統に異常が発生してばっ気が正常に行われなくなった場合に、そのまま運転が継続されると電解反応が引き続きほぼ正常に継続されることにより、陰極から発生した水素ガスがばっ気により希釈されなくなり、電解槽内で水素ガス濃度が上昇して爆発の危険が生じたり、槽内の汚水の対流、ばっ気による電極表面部の洗浄を行うことができなくなるため、汚泥の排出が困難となり、電極板５１ａ間がショートするなどのリスクも発生するが、本実施の形態においては、圧力スイッチ７５により散気装置の異常を検出した場合には電極ユニット列５の電源が切断されるので、このような危険を回避することができる。
【００７３】
上記実施の形態では、処理する汚水量が４０ｍ³で、電極ユニット５１を１６個必要とする場合を例として説明したが、上記構成において、処理する汚水量が少ない場合でも対応可能であり、以下、図１２に基づき、汚水量が２０ｍ³、電極ユニット５１を８個必要となる場合を例として説明する。
【００７４】
上記構成においては、上蓋３に形成された二つの電極ユニット挿入用開口３２に、各々８個ずつ、合計１６個の電極ユニット５１を装着可能としており、２０ｍ³の汚水のリン酸イオンを効率的に鉄イオンと反応させるのに必要となる電極ユニット５１が８個の場合には、一方の電極ユニット挿入用開口３２（例えば汚水流入口３５側の電極ユニット挿入用開口３２）に８個配設することも可能である。
【００７５】
しかしながら、汚水流入口３５から流入する汚水は、主にタンク本体１の中央部（即ち汚水流入口３５から汚水流出口１１を結ぶ線上）を流れ、汚水流入口３５から遠い位置、即ちタンク本体１の幅方向の端部近傍へは流れ難くなり、タンク本体１の幅方向の端部近傍においてはリン酸イオンと鉄イオンを効率よく反応させることができず除去効果が低下するため、図１２に示すごとく、２つの電極ユニット挿入用開口３２に電極ユニット５１を各々４個ずつ配設することが望ましい。
【００７６】
即ち、すべての電極ユニット５１を、より汚水の流れの多い位置、即ちタンク本体１の幅方向の端部よりも中央部に配設することにより、電極からの鉄イオンと汚水中のリン酸イオンとを効率的に結合させることができ、リン除去効率をより向上できる。
【００７７】
そして、中蓋３の取付部３３ａには、中継ターミナルボックス６の長手方向が電極ユニット列５の列方向と平行となるように２個、もしくは取付部３３ａの中央部に１個、選択的に配設可能となっているため、各電極ユニット挿入用開口３２に電極ユニット５１を４個ずつ、各々タンク本体１の幅方向の中央部に配設する場合には、４つの中継端子６１を有する中継ターミナルボックス６を、電極ユニット５１に対応して取付部３３ａの中央部に１個ずつ取り付けることができるようになっている。
【００７８】
従って、中継ターミナルボックス６から電極ユニット５１に接続される電源ケーブル６２を短くすることができ、配線を整然と行うことができる。
【００７９】
本実施の形態によると、タンク本体１の電極ユニット挿入用開口３２近傍に、タンク本体１の略全幅にわたって電極ユニット５１を配設するピン３６を形成することにより、タンク本体１の幅方向に対する電極ユニット５１の位置を調整できるため、処理する汚水量に応じて必要となる電極ユニット５１の数に応じて、タンク本体１の幅方向に対して最適な位置に電極ユニット５１を配設することができ、汚水流入口３５から流入する汚水中のリン酸イオンと電極ユニット５１からの鉄イオンとを効率的に反応させることができ、リン除去効率を向上できる。
【００８０】
また、電極ユニット５１に電源を供給するための中継ターミナルボックス６の取付部３３ａを、電極ユニット挿入用開口３２の近傍に、タンク本体１の略全幅にわたって形成することにより、タンク本体１の幅方向に対する電極ユニット５１の配設位置に対応して中継ターミナルボックス６を配設することができ、電極ユニット５１と中継ターミナルボックス６とを接続する電源ケーブル６２が短くなり、配線を整然と行うことができる。
【００８１】
さらに、処理する汚水量に応じて必要となる電極ユニット５１の数に係らず、少なくとも汚水流入口３５と汚水流出口１１とを結ぶ線上近傍に配置することにより、汚水流入口３５から流入する汚水中のリン酸イオンと電極ユニット５１からの鉄イオンとを効率的に反応させることができ、リン除去効率を向上できる。
【００８２】
また、タンク本体１の長手方向に電極ユニット挿入用開口３２を２つ形成し、各電極ユニット挿入用開口３２に電極ユニット５１を係止するピン３６と、中継ターミナルボックス６を配設する取り付け部３３ａを形成することにより、処理する汚水量に応じて必要な電極ユニット５１の数を２分割して電極群を構成して、この電極群を、各電極ユニット挿入用開口３２に、汚水流入口３５と汚水流出口１１とを結ぶ線上近傍に対応するように配設でき、電極ユニット５１の数が少なくても汚水流入口３５から流入する汚水中のリン酸イオンと電極ユニット５１からの鉄イオンとを効率的に反応させることができ、リン除去効率を最大限に向上させることができる。
【００８３】
尚、本実施の形態においては、電極板５１ａに鉄材を用いたが、これに限定されるものではなく、リン酸イオンと反応するイオンを溶出する金属からなる電極板、例えば、アルミニウムからなる電極板を用いてもよい。
【００８５】
【発明の効果】
本発明の請求項１によると、処理槽の幅方向の略全幅にわたって電極ユニットの支持部を形成することにより、処理槽の幅方向に対する電極ユニットの位置を調整できるため、処理する汚水量に応じて必要となる電極ユニットの数に応じて、電極ユニットを最適な位置にすることができ、汚水流入口から流入する汚水中のリン酸イオンと電極から溶出したイオンとを効率的に反応させることができ、リン除去効率を向上できるとともに、処理槽の幅方向に対する電極ユニットの配設位置にそれぞれ対向して電装部を配設することができ、電極ユニットと電装部とを接続する電源ケーブル等が短くなり、配線を整然と行うことができる。
【００８６】
また、本発明の請求項２によると、上記効果に加え、処理する汚水量に応じて必要となる電極ユニットの数の多少に係らず、少なくとも汚水流入口と汚水流出口とを結ぶ線上近傍に配置することにより、汚水流入口から流入する汚水中のリン酸イオンと電極から溶出したイオンとを効率的に反応させることができ、リン除去効率を向上できる。
【００８７】
更に、本発明の請求項３によると、上記効果に加え、処理槽の長手方向に電極ユニットの装着部を２つ形成し、各装着部に対応して各々電極ユニットの支持部と、電装部を取り付ける取付部を形成することにより、処理する汚水量に応じて必要な電極ユニットの数を２分割して電極群を構成して、この電極群を、各装着部に、汚水流入口と汚水流出口とを結ぶ線上近傍に対応するように配設でき、電極ユニットの数が少なくても汚水流入口から流入する汚水中のリン酸イオンと電極から溶出したイオンとを効率的に反応させることができ、リン除去効率を最大限に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電解槽の平面図である。
【図２】同電解槽の上蓋を取り外した状態における平面図である。
【図３】同電解槽の上蓋及び電極ユニットを取り外した状態における平面図である。
【図４】同図１におけるＩＶ−ＩＶ断面図であり、汚水流出口の電極ユニット列はセパレータが見える状態とし、汚水流入口側の電極ユニット列は電極ユニットの側面が見える状態で示している。
【図５】同図２におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】同図５におけるＡ部拡大図である。
【図７】同電解槽の汚泥排出口部分の拡大図である。
【図８】同電解槽のセンサーユニットの拡大図である。
【図９】同電解槽の電極ユニットの制御回路図である。
【図１０】同電解槽を事業場用排水処理に応用する場合のシステム例である。
【図１１】同電解槽の上蓋、電極ユニット及び中継ターミナルボックスを取り外した状態における平面図である。
【図１２】同電解槽において、処理する汚水量が少ない場合の電極ユニットの配設状態を示し、電解槽の上蓋及び電極ユニットを取り外した状態における平面図である。
【符号の説明】
１タンク本体（処理槽）
６中継ターミナルボックス（電装部）
１１汚水流出口
３２電極ユニット挿入用開口（装着部）
３３ａ取付部
３５汚水流入口
３６ピン（支持部）
５１電極ユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrolytic cell for a sewage treatment apparatus that treats domestic wastewater or factory wastewater.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of sewage treatment apparatus, for example, a sewage treatment apparatus for the purpose of removing phosphorus compounds contained in factory effluents such as factories and household effluents, for example, JP-A-3-89998 Electrolytic elution methods described in 6-254584, JP 10-192869, JP 10-258283, JP 2000-176456, JP 2000-189977, etc. are known. Yes.
[0003]
In this technique, an electrolytic reaction using an electrode is used to elute metal ions such as iron ions or aluminum ions into wastewater, and this metal ion is reacted with phosphate ions in the wastewater to thereby dissolve insoluble salts (for example, FePO4). ₄ , Fe (OH) _X (PO ₄ ) _Y ) is agglomerated and precipitated to remove phosphorus.
[0004]
Such a sewage treatment apparatus is one in which a plurality of electrode units comprising a pair of electrode plates are installed in an electrolytic cell, and the metal ions eluted from the electrodes are reacted with phosphate ions to be treated by energizing these electrodes. However, the number of electrodes required to efficiently remove phosphorus varies depending on the amount of wastewater to be treated and the phosphorus concentration in the wastewater.
[0005]
For example, when the phosphorus concentration is 5 mg / L, if the amount of sewage to be treated is 40 m ³ , 16 electrode units are required, 12 if 30 m ³ , 8 if 20 m ³ , 8 m and 10 m ³ . 4 are necessary, and the number of electrode units arranged in the treatment tank needs to be changed according to the amount of sewage to be treated.
[0006]
On the other hand, when the sewage inlet and the sewage outlet are respectively formed in the central portion in the width direction of the treatment tank, the sewage flowing from the sewage inlet mainly flows from the central part of the treatment tank (that is, from the sewage inlet to the sewage outlet). The flow of sewage to the position far from the sewage inlet, that is, the vicinity of the end in the width direction of the treatment tank is weakened. Therefore, when the electrode unit is disposed in the treatment tank, more sewage If the center of the processing tank is located at the center rather than the end in the width direction of the treatment tank, iron ions from the electrode and phosphate ions in the sewage can be efficiently combined. Removal efficiency can be improved.
[0007]
For example, when 8 electrode units are required, it is divided into 4 pieces on the line connecting the sewage inflow port and the sewage outflow port rather than 8 in the width direction of the treatment tank. However, when phosphorus removal can be performed more efficiently and four electrode units are required, it is necessary to place 2 on the line connecting the sewage inlet and the sewage outlet rather than arranging four in the width direction of the treatment tank. Phosphorus removal can be performed more efficiently by dividing and arranging the pieces.
[0008]
Therefore, in order to improve phosphorus removal efficiency, it is desirable to adjust the arrangement position of the electrode unit according to the number of electrode units required for the amount of sewage to be treated.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides an electrolytic cell for a sewage treatment apparatus that can adjust the arrangement position of an electrode unit in a treatment tank in the width direction of the treatment tank and improve phosphorus removal efficiency. Is an issue.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a treatment tank for storing sewage, a sewage inlet formed at one end of the treatment tank, a sewage outlet formed at the other end of the treatment tank, and the treatment tank. A plurality of electrode units composed of a pair of electrodes, a power source for supplying an electrolytic current to the electrode unit, and an electrical component for electrically connecting the electrodes and the power source, and substantially the entire width in the width direction of the processing tank A support portion for the electrode unit is formed over and an attachment portion for the electrical component is formed in the vicinity of the support portion over substantially the entire width in the width direction of the treatment tank, and the electrical component is disposed at a position facing the electrode unit. It is characterized by that.
[0012]
It is desirable that the electrode unit is arranged at least in the vicinity of a line connecting the sewage inlet and the sewage outlet according to the amount of sewage to be treated.
[0013]
Further, the treatment tank is formed with two attachment portions into which the electrode unit is inserted and attached in the longitudinal direction, and the electrode unit divides the necessary number of units into two according to the amount of sewage to be treated. An electrode group may be configured, and the electrode group may be disposed so as to correspond to the vicinity of the line connecting the sewage inflow port and the sewage outflow port to each mounting portion.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0015]
First, the schematic configuration of the electrolytic cell for a sewage treatment apparatus according to the present embodiment will be described. The container of the electrolytic cell is a box-shaped container having a substantially rectangular plane shape, and has an inner lid having a predetermined height provided with a tank body 1, 2 electrode unit service ports 31 having a predetermined depth. 3. It is composed of an upper lid 4 having a relatively small height for closing the electrode unit service port 31 of the inner lid 3.
[0016]
A concave portion 33 having an opening 32 for mounting the electrode unit on the bottom surface is formed in the lower portion of the upper lid 4 in the inner lid 3, and the peripheral portion of the opening 32 functions as a support member for the electrode unit 51. ing.
[0017]
Further, the electrode unit 51 is inserted from the recess 33 to constitute the electrode unit row 5, and the electrode unit 51 has a longitudinal direction on the upper surface of the electrode plate 51a (hereinafter simply referred to as the longitudinal direction of the electrode plate 51a). The tank body 1 is arranged so as to form a line at a certain interval in the same direction as the long side of the tank body 1 and in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the electrode plate 51a.
[0018]
In addition, a sewage outlet 11 is provided at the upper part of the side wall that forms the short side of the tank body 1, and the inner lid 3 is located at a position corresponding to the side wall upper part facing the side wall provided with the sewage outlet 11. A sewage inlet 35 is provided so that sewage flows into the electrolytic cell.
[0019]
Next, each part of the electrolytic cell described above will be described more specifically. 1 to 11 show a case where the amount of sewage to be treated is 40 m ³ and 16 electrode units 51 are required.
[0020]
The tank body 1 is where sewage is introduced and metal ions are eluted from the electrodes into the sewage, and is formed to have a height volume necessary for this treatment.
[0021]
And as above-mentioned, piping is provided so that it may lead out in the horizontal direction as the sewage outflow port 11 in the upper part of one side wall which comprises a short side. The sewage outlet 11 is provided with a packing 11a.
[0022]
Below the sewage outlet 11 on the side wall, an inclined surface portion 12 that is inclined so that the bottom portion is located at the center of the tank body 1 is formed. An inclined surface portion 13 is also formed on the side wall facing the inclined surface portion 12 so as to have a symmetrical shape with the inclined surface portion 12.
[0023]
These inclined surface parts 12 and 13 are formed in the lower vicinity position of the electrode unit row | line | column 5 so that the convection of a sewage may be generated in an electrolytic cell. Further, shelf portions 14 and 15 projecting outward are formed on the top portions of the inclined surface portions 12 and 13 so that the lower surfaces of the shelf portions 14 and 15 function as fixed surfaces when the electrolytic cell is installed. It has become. The shelf 15 on the sewage inlet 35 side is formed in a larger area than the shelf 14 on the sewage outlet 11 side so as to function as a sewage dispersion surface flowing into the electrolytic cell. The upper portion is a space for receiving sewage from the sewage inlet 35 attached to the inner lid 3.
[0024]
In addition, a smooth mountain-shaped portion 16 having an inclination angle similar to that of the inclined surface portions 12 and 13 is formed in the intermediate portion of the electrode unit row 5 on the bottom surface of the tank body 1, and the mountain-shaped portion 16 and the inclined surface portion 12 are formed. , 13 is configured such that the central portion of the space between the electrode unit row 5 and the sludge discharge port 17 is provided in this portion (ie, below the electrode unit row 5). The sludge discharge port 17 is closed by a rubber plug 17a, and a pipe joint 17b is attached to the outer surface of the sludge discharge port 17 through bolts 17c and nuts 17d through packings 17e and 17f.
[0025]
Further, ribs 19 for fixing the diffusing pipe are formed on the bottom of the tank body 1 so as to sandwich the sludge discharge port 17 (in this embodiment, a total of eight locations).
The rib 19 is provided with a notch 19a for fitting the diffuser tube at the upper end of the rib 19 so that the diffuser tube 25 is fixed in a state of being slightly lifted from the bottom surface.
[0026]
Support legs 22 are formed at four locations on the bottom surface of the tank body 1, and the electrolytic cell can be installed using the support legs 22.
[0027]
In addition, a flange portion 23 is formed at the upper end edge portion of the tank body 1 and a downward reinforcing rib 24 is formed to improve the strength of the end edge portion.
[0028]
The inner lid 3 has a height necessary for securing a wiring space for the power cable relay terminal box 6 and the power cable 62 of the electrode unit 51 in the upper part of the electrode unit row 5, and the upper surface of the inner lid 3 is electrolytic. It constitutes the upper surface of the tank.
[0029]
Further, the lower end of the peripheral edge of the inner lid 3 has a flange portion 34 that comes into contact with the flange portion 23 at the upper end edge of the tank body 1, and is further configured as a bent piece 34a in which the front end of the flange portion 34 is bent downward. It is formed so as to cover the upper end of the tank body 1. The inner lid 3 and the tank body 1 are fixed by screws or the like at the flange portions 23 and 34 with screws 34b.
[0030]
In addition, a small space plane part 30 that is slightly recessed from the upper surface is formed above the shelf part 15 in the inner lid 3, and a sewage inlet 35 is attached to the plane part 30. The height of the flat portion 30, that is, the height position of the connection portion of the sewage inflow port 35 is formed lower than the upper end of the concave portion 33 of the inner lid 3, and when sewage leaks from the sewage inflow port 35, Dirty water can be prevented from entering the recess 33, and a short circuit or the like due to flooding of electrical parts such as the relay terminal box 6 disposed in the recess 33 can be prevented.
[0031]
The sewage inlet 35 includes a flanged pipe 35a having a mounting flange below, a straight pipe 35b connected to the flanged pipe 35a, and a 90-degree elbow pipe 35c rotatably attached to the straight pipe 35b. The connecting pipe 35d for supplying sewage from the previous process is attached to the 90 degree elbow pipe 35c. The sewage inflow port 35 has a tapered planar shape in both the inner lid 3 and the tank body 1 described above.
[0032]
Further, in the portion from the sewage inflow port 35 of the inner lid 3 to the side wall facing the sewage inflow port 35, the concave portion 33 having a substantially rectangular planar shape with the long side in the direction orthogonal to the long side of the electrolytic cell is formed. Two are formed. The depth of the recess 33 is set at a position below the peripheral edge of the inner lid 3 and slightly above the sewage surface in the tank body 1. An electrode unit insertion opening 32 is formed on the bottom surface of the recess 33.
[0033]
Further, on the outer side of the tank body 1 of each of the recesses 33, a mounting portion 33a for forming the relay terminal box 6 is formed, which is formed in a shelf shape higher than the position of the opening 32.
[0034]
As shown in FIG. 11, the attachment portion 33a is formed over substantially the entire width of the recess 33, and the attachment portion 33a is provided with an attachment hole 33b of the relay terminal box 6. Can be selectively arranged in such a manner that the longitudinal direction of the electrode unit row 5 is parallel to the row direction of the electrode unit row 5, or one in the center of the mounting portion 33a. 33c is a positioning part of the relay terminal box 6 formed in the attachment part 33a.
[0035]
The electrode unit 51 is a set of two rectangular iron plate electrodes (electrode plates 51a), and these two electrode plates 51a are held at a predetermined interval by an upper holder 51b. A terminal 51c for connecting the power cable 62 is provided on the upper surface of the holder 51b, and the terminal 51c and the electrode plate 51a are connected in the holder 51b.
[0036]
The electrode unit 51 is disposed so that the longitudinal direction of the electrode plate 51a is parallel to the longitudinal direction of the electrolytic cell (that is, the line connecting the sewage inflow port 35 and the sewage outflow port 11), and the longitudinal direction of the electrode plate 51a. A plurality (in the present embodiment, eight electrode units 51 are provided in the electrode unit insertion openings 32, a total of 16) in the direction orthogonal to each other.
[0037]
The holder 51b has a width larger than the width (longitudinal dimension) of the electrode plate 51a, and is disposed around the electrode unit insertion opening 32 of the inner lid 3 at both portions protruding from the electrode plate 51a. One pin hole 51e for engaging with the pin 36 is provided. The pin hole 51a has a large diameter portion so that the pin 36 can be easily inserted in the lower portion, and the upper portion has a small diameter portion in order to increase the accuracy of the fixing position.
A handle 51d is provided on the upper surface of the holder 51b.
[0038]
A separator 52 is attached between the electrode units 51. The separator 52 is made of plastic as an insulating material, and the size of the flat plate portion 52a is substantially equal to the size of the electrode plate 51a, and the upper portion thereof is used as a wide support portion 52b like the electrode holder. On both sides, one hole 52c that engages with a pin 36 'arranged around the electrode unit insertion opening 32 of the inner lid 3 or a bolt 38 attached to the inner lid 3 is provided. The part 52b is provided with a handle hole 52d.
[0039]
The pins 36 for locking the electrode unit 51 are formed at equal intervals over the entire length in the longitudinal direction of the electrode unit insertion opening 32, and the pin 36 'for attaching the separator 52 and the bolt 38 are The electrode unit insertion openings 32 are formed at equal intervals over the entire width in the longitudinal direction, and are alternately arranged with the pins 36 interposed therebetween.
[0040]
Further, a rubber plug 17 a that closes the sludge discharge port 17 is connected to a lower portion of the central separator 52 located above the sludge discharge port 17 through a chain 55.
[0041]
When the separator 52 and the electrode unit 51 are mounted on the tank main body 1, the separator 52 is first inserted while the holes 52 c of the support portion 52 b are engaged with the pins 36 ′ or the bolts 38, respectively. Next, the electrode unit 51 is inserted while the pin hole 51e of the holder 51b is engaged with the pin 36. At this time, the holder 51 b of the electrode unit 51 is placed on the support portion 52 b of the separator 52.
[0042]
On the holder 51 b of the electrode unit 51 and the holder 52 b of the separator 52, a fixing plate 53 having a substantially L-shaped cross section is placed while being engaged with the bolt 38. The fixing plate 53 is arranged in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the electrode unit 51 and the separator 52, and a plurality of adjacent electrode units 51 (four electrode units 51 in the present embodiment) and a plurality of separators 52 (the book) In the embodiment, it is formed in a size to be placed across the three separators 52).
[0043]
In the present embodiment, as described above, the four electrode units 51 and the three separators 52 attached by one fixed plate 53 are set as one electrode group.
[0044]
The fixing plate 53 is formed with an engagement hole 53b that engages with two bolts 38 to which the separator 52 is locked. When the fixing plate 53 is attached, the fixing plate 53 is connected to the engagement hole 53b with a bolt. The service nut 39 is fastened and fixed to the bolt 38 by being placed on the holder 51 b of the electrode unit 51 so as to be engaged with the bolt 38.
[0045]
53a is a cushioning and insulating material attached to the fixed plate 53, and comes into contact with the upper surface of the holder 51b of the electrode unit 51 when the fixed plate 53 is attached. By adopting a configuration in which the cushioning and insulating material 53a is brought into contact with the holder 51b, it can be securely fixed even when a dimensional error of parts such as the separator 52 and the holder 51b occurs, and it can be fixed from the air diffuser 25. Vibration of the separator 52 and the holder 51b caused by convection of sewage due to air can also be reliably prevented.
[0046]
In this way, the electrode unit 51a has a longitudinal direction that coincides with a line connecting the sewage inflow port 35 side and the sewage outflow port 11 side, that is, is parallel to the electrode unit 51a in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the electrode plate 51a. 51 and separators 52 are alternately arranged to form electrode unit rows 5 each having eight electrode units 51 and seven separators 52 arranged therein.
[0047]
In addition, the center line of this electrode unit row | line | column 5 is comprised so that the center of the above-mentioned sludge discharge port 17 may be passed.
[0048]
Each relay terminal box 6 has a substantially rectangular shape, and four relay terminals 61 are arranged in the longitudinal direction. Two relay terminal boxes 6 are arranged on the attachment portion 33 a of the inner lid 3 such that the longitudinal direction thereof is the row direction of the electrode unit row 5. Therefore, the arrangement direction of the four relay terminals 61 and the row direction of the electrode unit row 5 are the same.
[0049]
The relay terminal 61 and the electrode unit 51 are connected by a power cable 62, and the power source and the relay terminal box 6 are connected by a power cable 63.
[0050]
In the lower part of each electrode unit row 5, two diffuser tubes 25 are arranged as a set of diffuser devices. The air diffuser 25 is formed with air diffuser holes for supplying air blown from the blower 80 into the sewage, and the distal end of the air diffuser 25 is communicated with the communication tube 28. The diffuser pipe 25 is provided with connecting pipes 26 and 27 for connecting to an external blower 80 along the side wall that forms the long side of the electrolytic cell, and is led out through a notch 37 at the upper end of the inner lid. ing.
[0051]
The central riser 26 is connected to the blower 80, and a plug 29 is attached to the tip of the anticentral riser 27, so that both the diffuser 25 from the central riser 26 are provided. Is supplying air. Further, the air diffuser having the above-described configuration provided corresponding to each of the two electrode unit rows 5 is connected to a separate blower 80 via a connecting pipe 81 connected to the rising pipe 26 from the center. It is connected.
[0052]
In the inner lid 3, a recess 33 having an electrode unit insertion opening 32 on the bottom surface is covered with the upper lid 4 and fixed to the inner lid 3 with screws 41. The upper lid 4 protects a person from inadvertently touching the terminal 51 c of the electrode unit 51 to prevent an electric shock, is closed during normal use, and is opened when the electrode unit 51 is replaced. Further, two handles 42 are formed on the upper surface of the upper lid 4.
[0053]
Next, two planar portions 70 that form recesses are formed across the adjacent corners of the two recesses 33. In either one of the flat portions, a sensor unit that houses a lid switch 71 that operates when the upper lid 4 is opened and closed and a pressure switch 75 that operates when the discharge side pressure of the blower 80 changes is located between the upper lid 4 and the upper lid 4. 7 is installed. The sensor unit 7 will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is an enlarged view of the sensor unit 7, and FIG. 9 is a control circuit for the electrode unit. For simplification, only one electrode unit row 5 is shown in FIG. 9, but the other electrode unit row is actually connected in the same manner.
[0054]
As shown in FIG. 8, the lid switch 71 includes a switch body 72 attached to the inside of the switch box 79 and a magnet 73 attached to the inside of the upper lid 4, and when the upper lid 3 is closed. When the reed switch in the switch body 72 is turned on by the action of the magnet 73 and the upper cover 4 is opened, the magnet 73 does not act on the switch body 72 so that the reed switch in the switch body 72 is turned off. Designed to. Two lid switches 71 are attached corresponding to the corners of the two upper lids 4 so as to detect the opening and closing of the two upper lids 4 respectively.
[0055]
On the other hand, the pressure switch 75 is a diaphragm type when the air outlet of the diffusing pipe 25 is clogged and the pressure on the discharge side of the blower 80 rises abnormally, and no air is supplied to the sewage. If the diaphragm constituting the blower 80 is damaged, that is, the pressure on the discharge side of the blower 80 is abnormally low and air is not supplied to the sewage, the abnormal pressure Detect as. In FIG. 8, 76 and 77 are pipes for introducing the discharge side pressure of the blower 80 to the pressure switch 75. Reference numeral 78 denotes a control circuit wire.
[0056]
As shown in FIG. 9, eight electrode units 51 arranged in one electrode unit row 5 are connected to a power source 9 via two relay terminal boxes 6 and further via a control panel 8. . The control panel 8 receives ON / OFF information of the two lid switches 71 and the two pressure switches 75. When the opening of the upper lid 4 is detected by any one of the lid switches 71, or when it is detected by the operation of any one of the pressure switches 75 that the air is not normally supplied from the diffusion tube 25, the electrodes The power line of the unit 51 is turned off.
[0057]
The electrolytic cell configured as described above is configured as the following system. When the use is wastewater treatment for business establishments, for example, as shown in FIG. 10, sewage is led to the electrolytic cell C through the activated sludge tank A and the intermediate flow rate adjustment tank B, and on the rear side of the electrolytic tank C. A coagulation sedimentation tank D is provided.
[0058]
On the other hand, in the case of a merging treatment septic tank for home use, it is configured and used in a system as described in JP-A-10-192869, JP-A-10-258283, JP-A-2000-189977, etc. Is done.
[0059]
Hereinafter, the operation in the case of using this electrolyzer will be described in the case of being used as a wastewater treatment system for business establishments.
[0060]
Sewage discharged from the business site is first decomposed by microorganisms in the activated sludge tank A, and the sewage in the activated sludge tank A passes through the intermediate flow rate adjusting tank B to the electrolytic tank C as a certain amount of sewage. be introduced. At this time, the sewage falls from the sewage inlet 35 formed in the upper part of the electrolytic cell C to the shelf 15 of the tank body 1 and is dispersed to form a substantially uniform flow between the electrode units 51 to the sewage outlet 11 side. Flowing.
[0061]
Particularly in the present embodiment, the electrode unit rows 5 are arranged in two rows in a direction substantially orthogonal to the direction in which the sewage flows, and the size in the width direction of the tank is reduced, so that the sewage is stagnated at the end in the width direction of the tank. It is prevented. Therefore, it is possible to prevent the phosphorus removal efficiency from being lowered by the ions eluted from the electrode unit at the tank end and the phosphorus removal efficiency from being lowered.
[0062]
At this time, divalent iron ions are eluted from the anode of the electrode unit 51 by the electrolytic action of the electrode unit 51, and hydrogen gas is generated from the cathode. On the other hand, the divalent iron ions are oxidized into trivalent iron ions by aeration from the diffuser tube 25. Further, the hydrogen gas concentration is reduced by the air ejected from the air diffuser 25, and the danger of explosion is avoided.
[0063]
Trivalent iron ions react with orthophosphoric acid in the sewage water, and are formed into poorly soluble phosphorus compounds. The sludge containing the phosphorus compound is actively floated in the electrolytic cell C by aeration from the air diffuser 25 and is discharged from the sewage outlet 11 to the coagulation sedimentation tank D which is the next step. Then, the suspended solid containing the phosphorus compound is precipitated and removed in the coagulation sedimentation tank D.
[0064]
In addition, when sewage is introduced into the electrolytic cell C, air is blown out from the air diffuser 25 toward the bottom surface of the tank body 1, and foam-like bubbles rise upward, and the sewage inflow side and the sewage outflow of the tank body 1. By forming an inclined shape of the mountain-shaped portion 16 in the vicinity of the lower portion of the electrode unit row 5 at the center of the bottom surface of the tank body 1 that is intermediate between the inclined surface portions 12 and 13 provided on the side wall and the electrode unit row 5 The sewage is drawn from the periphery of the air diffuser 25 toward the bottom of the tank main body 1, and the sewage effectively causes convection in the electrolytic cell C so that the suspended matter is discharged smoothly.
[0065]
Further, the longitudinal direction of the electrode plate is parallel to the line connecting the sewage inflow port 35 and the sewage outflow port 11 (in this embodiment, the same as the longitudinal direction of the tank), that is, the sewage is in the electrode plate. By flowing along the plate-like surface and also convection generated in the tank along the plate-like surface of the electrode plate, the flow velocity of this convection can be increased, and the phosphorus compound can be efficiently suspended. .
[0066]
Further, the cleaning action of the surface of the electrode plate 51a by such convection and aeration prevents sludge from staying between the electrode plates 51a of the electrode unit 51, thereby avoiding accidents such as short-circuiting of electrodes.
[0067]
As described above, since this electrolytic cell C does not accumulate sludge in its own cell, it is not usually necessary to discharge the sludge in the electrolytic cell C, and only when the electrode unit 51 is replaced. You can do it. The replacement of the electrode unit 51 is necessary because the electrode plate 51a is melted and consumed by eluting iron ions from the anode.
[0068]
In this embodiment, both the anode and the cathode are made of iron, and the polarity is periodically changed in order to avoid the consumption of only one of the electrodes. Further, since the separator 52 is disposed between the adjacent electrode units 51, the consumption of each electrode plate 51a is made substantially uniform. If the separator 52 is not provided, the electrode plate 51a located in the middle is subjected to electrolysis on both sides, and melts at a rate approximately twice that of the outermost electrode plate 51a. It becomes impossible to achieve uniform consumption of 51a.
[0069]
In the electrolytic cell C operating as described above, the time when the electrode plate 51a is consumed is calculated in advance, and the electrode unit 51 is periodically replaced. At this time, first, the upper cover 4 is opened, the power cable 62 connected to the relay terminal 61 of the relay terminal box 6 is removed, and the fixing plate 53 that fixes the electrode unit 51 and the separator 52 is removed.
[0070]
In this case, since the relay terminal box 6 and the electrode unit 51 are connected in an almost adjacent manner, the wiring of the power cable 62 can be made orderly, and the electrode unit 51 can be easily attached and detached. it can. In the electrode unit 51, when the upper lid 4 is opened, the magnet 73 embedded in the upper lid 4 does not act on the switch portion in the switch body 72, and the power supply circuits of both electrode unit rows 5 are turned off. It is possible to ensure safety without a person accidentally getting an electric shock.
[0071]
Further, since the lower portion of the separator 52 is connected to the rubber plug 17a via the chain 55, when replacing the electrode unit 51, the rubber plug 17a can be pulled out simultaneously with the removal of the central separator 52.
[0072]
If an abnormality occurs in the system of the blower 80 during the operation of the electrode unit 51 due to the reasons described above and aeration is not normally performed, the electrolytic reaction continues to be almost normal when the operation is continued as it is. By continuing, the hydrogen gas generated from the cathode will not be diluted by aeration, the concentration of hydrogen gas will increase in the electrolytic cell, resulting in an explosion hazard, the convection of sewage in the cell, the electrode surface due to aeration However, in this embodiment, the pressure switch 75 causes an abnormality of the air diffuser. However, in this embodiment, it is difficult to discharge the sludge, and there is a risk of a short circuit between the electrode plates 51a. If detected, the power source of the electrode unit row 5 is cut off, so that such danger can be avoided.
[0073]
In the above embodiment, the case where the amount of sewage to be processed is 40 m ³ and 16 electrode units 51 are required has been described as an example. However, in the above configuration, even when the amount of sewage to be processed is small, it can be handled. Hereinafter, a case where the amount of sewage is 20 m ³ and eight electrode units 51 are required will be described based on FIG. 12 as an example.
[0074]
In the above configuration, eight electrode unit insertion openings 32 formed on the upper lid 3 can each be equipped with a total of 16 electrode units 51, and phosphate ions of 20 m ³ of sewage can be efficiently used. If eight electrode units 51 are required to react with iron ions, eight electrode units 51 are disposed in one electrode unit insertion opening 32 (for example, the electrode unit insertion opening 32 on the sewage inflow port 35 side). It is also possible to do.
[0075]
However, the sewage flowing from the sewage inflow port 35 mainly flows through the center of the tank body 1 (that is, on the line connecting the sewage inflow port 35 to the sewage outflow port 11) and is located far from the sewage inflow port 35, that is, the tank body 1 In the vicinity of the end of the tank body 1 in the width direction, phosphate ions and iron ions cannot be efficiently reacted in the vicinity of the end of the tank body 1 in the width direction. As shown, it is desirable to arrange four electrode units 51 in each of the two electrode unit insertion openings 32.
[0076]
That is, by arranging all the electrode units 51 at a position where more sewage flows, that is, at the center than the end in the width direction of the tank body 1, iron ions from the electrodes and phosphate ions in the sewage And phosphorus removal efficiency can be further improved.
[0077]
In the attachment portion 33 a of the inner lid 3, two pieces such that the longitudinal direction of the relay terminal box 6 is parallel to the row direction of the electrode unit row 5, or one piece in the central portion of the attachment portion 33 a, is selectively used. Since four electrode units 51 are provided in each electrode unit insertion opening 32 at the center of the tank body 1 in the width direction, the four relay terminals 61 are provided. The relay terminal boxes 6 can be attached one by one to the central portion of the attachment portion 33 a corresponding to the electrode unit 51.
[0078]
Therefore, the power cable 62 connected from the relay terminal box 6 to the electrode unit 51 can be shortened, and wiring can be performed orderly.
[0079]
According to the present embodiment, the electrode 36 in the width direction of the tank body 1 is formed by forming the pin 36 for disposing the electrode unit 51 over substantially the entire width of the tank body 1 in the vicinity of the electrode unit insertion opening 32 of the tank body 1. Since the position of the unit 51 can be adjusted, the electrode unit 51 can be disposed at an optimal position in the width direction of the tank body 1 according to the number of electrode units 51 required according to the amount of sewage to be processed. The phosphoric acid ion in the sewage flowing in from the sewage inflow port 35 and the iron ion from the electrode unit 51 can be reacted efficiently, and the phosphorus removal efficiency can be improved.
[0080]
Further, the mounting portion 33a of the relay terminal box 6 for supplying power to the electrode unit 51 is formed over the entire width of the tank body 1 in the vicinity of the electrode unit insertion opening 32, so that the width direction of the tank body 1 is increased. The relay terminal box 6 can be arranged corresponding to the arrangement position of the electrode unit 51 with respect to the electrode unit 51, the power cable 62 connecting the electrode unit 51 and the relay terminal box 6 is shortened, and the wiring can be performed in an orderly manner. .
[0081]
Furthermore, regardless of the number of electrode units 51 required depending on the amount of sewage to be treated, the sewage flowing from the sewage inflow port 35 is arranged at least in the vicinity of the line connecting the sewage inflow port 35 and the sewage outflow port 11. The phosphate ion in the inside and the iron ion from the electrode unit 51 can be made to react efficiently, and phosphorus removal efficiency can be improved.
[0082]
Further, two electrode unit insertion openings 32 are formed in the longitudinal direction of the tank body 1, and a pin 36 for locking the electrode unit 51 in each electrode unit insertion opening 32 and a mounting portion for disposing the relay terminal box 6. By forming 33a, the number of electrode units 51 required is divided into two according to the amount of sewage to be processed to form an electrode group, and this electrode group is connected to each electrode unit insertion opening 32 as a sewage inlet. 35 and the sewage outlet 11 can be arranged so as to correspond to the vicinity of the line, and even if the number of electrode units 51 is small, phosphate ions in sewage flowing from the sewage inlet 35 and iron ions from the electrode unit 51 And phosphorus removal efficiency can be maximized.
[0083]
In this embodiment, an iron material is used for the electrode plate 51a. However, the present invention is not limited to this. An electrode plate made of a metal that elutes ions that react with phosphate ions, for example, an electrode made of aluminum. A plate may be used.
[0085]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the position of the electrode unit with respect to the width direction of the processing tank can be adjusted by forming the support portion of the electrode unit over substantially the entire width in the width direction of the processing tank, according to the amount of sewage to be processed. Depending on the number of electrode units required, the electrode unit can be placed in an optimal position, and the phosphate ions in the sewage flowing from the sewage inlet and the ions eluted from the electrodes can be reacted efficiently. And the phosphorus removal efficiency can be improved, and the electric parts can be arranged opposite to the arrangement positions of the electrode units with respect to the width direction of the processing tank, and the power cables for connecting the electrode units and the electric parts, etc. And the wiring can be performed in an orderly manner.
[0086]
According to claim 2 of the present invention, in addition to the above effect, at least near the line connecting the sewage inlet and the sewage outlet regardless of the number of electrode units required according to the amount of sewage to be treated. By arrange | positioning, the phosphate ion in the sewage which flows in from a sewage inflow port and the ion eluted from the electrode can be made to react efficiently, and phosphorus removal efficiency can be improved.
[0087]
Furthermore, according to claim 3 of the present invention, in addition to the above effect, two electrode unit mounting portions are formed in the longitudinal direction of the treatment tank, and each electrode unit supporting portion and electrical component portion correspond to each mounting portion. By forming a mounting portion for attaching the electrode unit, an electrode group is formed by dividing the number of electrode units required according to the amount of sewage to be processed into two electrode groups. Can be arranged so as to correspond to the vicinity of the line connecting the outlet and efficiently react phosphate ions in the sewage flowing from the sewage inlet and ions eluted from the electrode even if the number of electrode units is small And the phosphorus removal efficiency can be maximized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an electrolytic cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the electrolytic cell with a top cover removed.
FIG. 3 is a plan view of the electrolytic cell with its upper lid and electrode unit removed.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 1, wherein the electrode unit row at the sewage outlet is in a state where the separator is visible, and the electrode unit row at the sewage inlet side is in a state where the side of the electrode unit is visible. .
5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG.
6 is an enlarged view of a portion A in FIG.
FIG. 7 is an enlarged view of a sludge discharge port portion of the electrolytic cell.
FIG. 8 is an enlarged view of a sensor unit of the electrolytic cell.
FIG. 9 is a control circuit diagram of an electrode unit of the electrolytic cell.
FIG. 10 is an example of a system when the electrolytic cell is applied to wastewater treatment for business establishments.
FIG. 11 is a plan view of the electrolytic cell with a top cover, an electrode unit, and a relay terminal box removed.
FIG. 12 is a plan view showing an arrangement state of the electrode unit when the amount of sewage to be treated is small in the electrolytic cell, with the upper lid of the electrolytic cell and the electrode unit removed.
[Explanation of symbols]
1 Tank body (treatment tank)
6 Relay terminal box (electric part)
11 Sewage outlet 32 Electrode unit insertion opening (mounting part)
33a Mounting part 35 Sewage inlet 36 Pin (support part)
51 electrode unit

Claims

A treatment tank containing sewage,
A sewage inlet formed at one end of the treatment tank;
A sewage outlet formed at the other end of the treatment tank;
A plurality of electrode units comprising a pair of electrodes disposed in the treatment tank;
A power source for supplying an electrolytic current to the electrode unit;
An electrical component electrically connecting the electrode and the power source,
A support part of the electrode unit is formed over substantially the entire width in the width direction of the treatment tank, and an attachment part of an electrical component part is formed in the vicinity of the support part over a substantially full width in the width direction of the treatment tank. An electrolytic cell for a sewage treatment apparatus, wherein the electrolytic cell is disposed at a position opposite to each other .

2. The electrolytic cell for a sewage treatment apparatus according to claim 1, wherein the electrode unit is disposed at least in the vicinity of a line connecting the sewage inflow port and the sewage outflow port in accordance with an amount of sewage to be treated.

In the processing tank, in the longitudinal direction thereof, two mounting portions into which the electrode unit is inserted and mounted are formed, and the support portion and the mounting portion are formed corresponding to each mounting portion, and the electrode unit is The number of required units is divided into two according to the amount of sewage to be processed to form an electrode group, and the electrode group is arranged so as to correspond to the vicinity of the line connecting the sewage inlet and the sewage outlet to each mounting part. The electrolytic cell for a sewage treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein