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JPS638835B2 - - Google Patents
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JPS638835B2 - - Google Patents

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JPS638835B2
JPS638835B2 JP4383A JP4383A JPS638835B2 JP S638835 B2 JPS638835 B2 JP S638835B2 JP 4383 A JP4383 A JP 4383A JP 4383 A JP4383 A JP 4383A JP S638835 B2 JPS638835 B2 JP S638835B2
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JP
Japan
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activated carbon
human waste
granular activated
waste water
cod
Prior art date
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JP4383A
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English (en)
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JPS59127691A (ja
Inventor
Kenichi Nakamura
Hisamatsu Mizuno
Akira Ishikawa
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Showa Engineering Co Ltd
Original Assignee
Showa Engineering Co Ltd
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Publication date
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  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、複極活性炭充填電解法の複合シス
テムによつてCOD(化学的酸素要求量)を目標水
質レベルに低減するし尿二次処理水の高次処理方
法に関する。
し尿処理施設よりの放流水排出基準は、わが国
の廃棄物の処理および清掃に関する法律施行規則
によつてBOD,SS及び大腸菌数の3項目が規定
されている。一方、水質汚濁防止法はし尿処理施
設を特定施設に指定し、放流先の利水状況によつ
ては上のせ基準も適用されて生活環境に係る環境
基準によつて放流先が湖沼や海域の場合には
BODに代つてCOD規制となり、水域の総量規制
はCOD値で規制されている。
上記排出基準は標準希釈(20倍)を伴つた状態
で確保されるのが原則であるが、希釈水の確保の
困難さや大量の放流水の排出に伴う障害等のため
できるだけ低い希釈率で排出基準を満足すること
が必要になつて来ている。し尿処理施設を建設す
る際に省資源、立地条件により装置の小型化、低
希釈等の要望が強く、一方放流先関係住民の公害
意識等から切実に低希釈率によるし尿の高次処理
方法の出現が望まれている実情にある。
本発明者らは、上記実情に対処すべく低希釈率
によるし尿二次処理水のCOD低減方法に就いて
研究を行なつた結果、公知のオゾン酸化方法、活
性炭吸着方法もしくはオゾン酸化方法と活性炭吸
着方法との併用の何ずれよりも経済的かつこれら
方法では到達し得ないCOD低減方法を完成する
に到つた。
この発明の基本的構成は、し尿二次処理水をオ
ゾン酸化した後、陰陽両極間に粒状活性炭を充填
した複極活性炭充填電解装置に通水、通電して有
機物を吸蔵・吸着し電解酸化させることにある。
かかる方法によつてし尿二次処理水中のCOD起
因物質を目標レベルに的確に低減除去することが
できる効果をもたらす。
この発明の方法によつてもたらす効果を発現さ
せる理由は、前段において亜硝酸イオン(NO- 2
が存在するとき、オゾンの注入接触により硝酸イ
オン(NO- 3)化と脱色および殺菌を行ない、前
段で除去し得なかつたCODの残分を後段の複極
活性炭充填電解装置(以下、ACEと呼ぶ)で処
理する。即ち、オゾン処理水は直流通電された活
性炭を充填した電解装置に導かれ水電解によつて
発生した水素と酸素の気泡で浮上する浮上帯域を
通じてスカムを浮上分離し、分離水は支持電極間
に粒状活性炭を充填した電解帯域に通し、溶存イ
オンは複極化した活性炭の細孔内に吸蔵され、有
機性コロイド物質は活性炭の細孔表面に吸着され
て濃縮される。一方水電解により発生した酸素は
細孔内にとりこまれた有機物質を酸化分解し、ま
た活性炭表面へ吸着濃縮することにより分解速度
を速めるものと考えられる。
ACEで複極化が起こるには、活性炭粒子同志
が直接接触して電子伝導が行なわれると電極反応
が起こらないので、これを避けるために接触抵抗
の大きい細孔をもつ吸着能のある活性炭を採用す
る必要があり、かつこのものが複極性となるため
には充填粒状活性炭に較べて処理水内に十分な電
位勾配が生じなければならず、印加電圧は十分大
であることが必要である。即ち、 活性炭側の電気抵抗≪処理水側の電気抵抗換言
すれば、 活性炭側の見掛けの電導度K1≫処理水側の電
導度K2 であることが必要である。
かかる観点に立脚して本発明者らは複極活性炭
充填電解法に決定的影響を与える粒状活性炭に関
する性状・性能を鋭意考究し、上記K1/K2をパ
ラメータとしてCOD低減に要する電力原単位、
通電時間に対する活性炭の消耗量等に就いて試験
を行なつた結果、ACEに充填する導電性粒子と
して、()粒径5〜7mmの多孔性粒状活性炭で
あり、かつ通常のし尿二次処理水の電導度K2
対しては、()粒状活性炭の見掛けの電導度K1
=15〜35m/cmである多孔性粒状活性炭を用い
ることが有効であることを見出した。
多孔性粒状活性炭の形態は、球状のほか円柱状
のものであつてもよい。また未吸着の多孔性粒状
活性炭のほか吸着済みのものでも使用することが
出来る。吸着済みの粒状活性炭は電解帯域で複極
して表面電解が起り、し尿二次処理水中の有機物
の酸化分解を促進するので活性炭側から観れば自
己再生をしていることであり、従つて充填した粒
状活性炭は活性炭吸着法における再生のための交
換・入替の必要がなく、補充のみで足りる特筆す
べき特長を有する。
ACEに関しては、特開昭52−94651号公報また
特公昭49−38138号公報及び特開昭55−116488号
公報等に報告されており、し尿二次処理水の高次
処理について経済的で実用に供し得るには、上記
()及び()項で述べられる条件を満す活性
炭が不可欠であり、効果的に複極化することによ
つて実効を期することが出来る。
第1図は、この発明の方法を実施する装置の概
略図であつて、同図を参照しながら具体的に説明
する。1は原液タンクを示し、このタンクに給水
管2を通してし尿処理水が供給される。3はオゾ
ン接触槽であつて、原液タンク1に設けた排出管
1aからし尿処理水が流入される。オゾナイザー
4で発生したオゾンは導管4aを通り、槽3内の
し尿処理水中に吹込まれて気−液接触させる。オ
ゾン酸化したし尿処理水はオーバーフロー管3a
よりその受入貯槽5に流入される。6は複極活性
炭充填電解装置(ACE)であつて、電解帯域6
aとスカム浮上帯域6bからなり、電解帯域は、
陰極7と陽極8間に粒状活性炭9が定められた充
填密度と充填高さに充填され、両極に直流電路1
0が接続される。このACEの頂部と処理水受入
貯槽5にわたつてポンプPを備えた揚水管11が
設けられると共にACEの頂部に、粒状活性炭9
の再生用薬液タンク12に設けた給液管12aが
連結される。ACEの下側部位に途中を〓状に折
曲された排水管13が連結される。この管の折曲
部の頂部はACEのスカム浮上帯域6bのオーバ
ーフロー管14の取付位置線上に位置するように
採られる。この排水管13にACEの運転休止時
にACE内の溜水を抜出す管13aが設けられる。
同図に見られるように、前段工程にオゾン酸化
法が後段工程にACEが設けられており、し尿二
次処理水にNO- 2イオンが存在するときは、COD
の当量分のO3を注入してNO- 3イオンへの酸化と
着色成分の脱色を完了し、同時に有機物の低分子
化を促し一部有機酸まで酸化することによつて有
機物は親水性を帯びるに至り、一部イオンにまで
解離してくるものと思われる。また複極活性炭充
填電解法は“活性炭吸着法”よりも高能率であ
り、イオン化された親水性有機物は酸化分解する
に当り積極的に活性炭の細孔内に吸蔵される。吸
蔵・濃縮された粒状活性炭表面上の有機物は電解
酸化反応にとつては効果的であり、オゾン酸化で
は期待し得ない。水電解によつて発生した酸素に
よる酸化反応、処理水中に含有される塩素イオン
が電解されて生ずる有効塩素による酸化反応及び
電子の授受による酸化反応等が電解反応の際に生
じ、複極活性炭充填電解法による酸化力はオゾン
による酸化力よりも強力となり、“オゾン酸化法”
では除去し得なかつた有機物を酸化分解し得るも
のと思料される。
スカムは処理水の電解の際に発生するH2とO2
の気泡に吸着されて浮上し、オーバーフロー管1
4から排出される。
電解帯域6a内に充填された粒状活性炭は、上
述のように溶存イオンや有機物を吸蔵・吸着して
いるので、これを脱離させて活性能を再生する必
要がある。そのために再生薬液として塩化ナトリ
ウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウムのような
アルカリ金属、アルカリ土類金属の電解質溶液を
薬液タンク12に設けた給液管12aを通して供
給することによつて、再生薬液は粒状活性炭の細
孔内に流入して吸蔵・吸着物質を拡散溶出させて
粒状活性炭を再生することができる。再生薬液の
濃度、散液密度(/m2)、滴流量などは、実験
的に定められる。
この発明の目的と利益は次の試験例によつて明
確になるであろう。
試験例 (1) 試験条件 粒状活性炭の充填量350g、陰極(ステンレス
鋼材で15×18cm)、陽極(フエライト材で15×18
cm)、電流密度0.2A/dm2、電圧7.5V、供試処理
水3/H(CODMn、22mg/) (2) 試験方法 第2図に示すように、本発明の方法と従来の方
法とを比較試験した。
O3の吹込量は処理水1に対して70mgO3とし
た。
CODは100℃における過マンガン酸カリウム法
による。
(3) 試験結果 第2図及び第3図に示した。
(4) 考察 し尿二次処理水に対する粒状活性炭の吸着能に
ついては、縦軸をCOD処理到達レベル、横軸を
除去COD重量当りの消費電力量(使用電力量
(使用電力量+活性炭の消耗費および再生費を電
力費に見做し電力量に換算した値)とした第2図
に示されるように、単に粒状活性炭に吸着させた
方法(符号)よりもACEによる方法(符号V)
の方が、CODの低減について優れている。
オゾン法との比較に就いては、オゾン法単独
(符号)では、CODを22mg/まで低減させる
ことができた。またACEで処理した後、オゾン
法を併用した方法(符号)では、オゾン法単独
()の場合と有意差のない結果が得られた。
オゾン法で処理した後、ACEで処理を併用し
た本発明の方法(符号)によると、CODは著
しく低減した。またオゾン法で処理した後、粒状
活性炭吸着方を併用した方法(符号)では、オ
ゾン法単独()の処理と有意差は無い。この試
験結果が示すように、この発明の方法によれば、
顕著なCODの低減が図られることが確認された。
次に、いくつかの粒状活性炭の電導度に対する
COD到達レベルとの試験を行ない、その結果を
第3図に示した。
使用した原液はオゾン処理後の処理水
(CODMn=22mg/)である。
使用した粒状活性炭(AC)の粒径は、1.5mm
(比較例)と粒径5〜7mmのものである。
同図が示すように、活性炭層の見掛電導度〔m
/cm〕が15〜35の範囲において、粒径5〜7mm
のACは良好なCOD到達レベルを発現した。
この発明の方法に従えば、公知のオゾン酸化
法、活性炭吸着法もしくはこれらの併用において
は、低希釈率処理水でCOD30〜20mg/が得ら
れるが、本発明はこれら公知の方法では到達し得
ないCODの低減が図られ、当該分野において要
望されているCOD10〜15mg/を達成すること
ができる。
この発明の方法は、し尿二次処理水の含有成分
の分離、除去及び酸化分解の過程、それを実行分
担する固有の単一技術の組合せ手順は標準希釈率
し尿二次処理水に対しても容易に実施することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を実施する装置の概略
図、第2図は試験結果を示す図表、第3図は粒状
活性炭の電導度の変化に対するCOD到達レベル
を示す試験結果の図表である。 符号の説明、3……オゾン接触槽、6……複極
活性炭充填電解装置、12…再生用薬液タンク。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 し尿二次処理水をオゾン酸化した後、陰陽両
    極間に粒状活性炭を充填した複極活性炭充填電解
    装置に通水、通電して活性炭に有機物を吸蔵・吸
    着させて電解酸化させることにより、し尿二次処
    理水中のCODを低減することを特徴とするし尿
    二次処理水の高次処理方法。 2 粒状活性炭の粒子径が5〜7mmの多孔性粒状
    活性炭であり、見掛けの電導度が15〜35m/cm
    である特許請求の範囲第1項記載のし尿二次処理
    水の高次処理方法。 3 粒状活性炭充填層に電解質溶液を流通して粒
    状活性炭を再生する特許請求の範囲第1項記載の
    し尿二次処理水の高次処理方法。
JP4383A 1983-01-05 1983-01-05 し尿二次処理水の高次処理方法 Granted JPS59127691A (ja)

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