JP4713201B2 - リン除去剤供給装置及びそれを備えた小規模排水浄化槽 - Google Patents
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Description
(2)また、本発明は、流入口および流出口を有し、水を蓄える有底の貯留容器と、前記貯留容器内に設けられ、固形リン除去剤を充填し、底面及び/又は側面下部に水と接触させる開口を有する収納容器と、前記貯留容器に前記収納容器を係着させる支持体とを備え、前記収納容器の底部(低部)を所定の水位高さで水と接触させる高さ調整手段を設けてなり、前記固形リン除去剤が、少なくとも、(a)鉄塩又はアルミニウム塩と、(c)多糖類と、(b)水酸基、水酸基及びアセチル基、又は水酸基、アセチル基及びアセタール基を有するポリビニルアルコール系樹脂とを含有する、固形リン除去剤であるリン除去剤供給装置である。
(3)また、多糖類が、澱粉、デキストリン、セルロース又はセロビオースである上記(2)に記載のリン除去剤供給装置である。
固形リン除去剤としては、それ自身に富栄養化成分の一つである窒素成分を含まず、また添加剤(結合剤、コーティング剤等)がいずれ酸化分解、加水分解または生分解等の作用を受けて分解または低分子化することが好ましい。
(4)また、本発明は、少なくとも嫌気処理槽、好気処理槽を組み込んでいる浄化槽に、上記(1)〜(3)のいずれかに記載のリン除去剤供給装置を備えた小規模排水浄化槽である。
(5)また、本発明は、好気処理槽23を経た後の移流水を嫌気処理槽(21、22)へ返送する循環水路24にリン除去剤供給装置1を備えている、項(4)の小規模排水浄化槽である。
(6)また、本発明は、循環水路を分岐させ、分岐水路にリン除去剤供給装置を備えた上記(5)に記載の小規模排水浄化槽である。
(7)また、本発明は、リン除去剤供給装置の流入側の分岐水路に、循環水を間欠的に移流させるための水路開閉手段を設けた上記(6)に記載の小規模排水浄化槽である。
(8)更に、本発明は、嫌気処理槽から好気処理槽へ移流水が移流する水路にリン除去剤供給装置を備えた上記(4)に記載の小規模排水浄化槽である。
また、本発明のリン除去剤供給装置は、水を蓄える有底の貯留容器と、この貯留容器内に設け、固形リン除去剤を充填し、底面及び/又は側面下部に水と接触させる開口を有する収納容器と、貯留容器に前記収納容器を係着させる支持体とから構成させ、そして、収納容器の底部(低部)を所定の水位高さで水と接触させる高さ調整手段を設けているものである。これによって、リン除去に見合った必要の溶解量を確保し、且つ、よりいっそうの徐放性を高めることができる。また、簡単な容器の構成からなっているので、極めて安価に製作でき、小規模排水浄化槽へ容易に搭載できる。
さらに、本発明の嫌気処理槽及び好気処理槽を組込んでいる小規模排水浄化槽は、前記した固形リン除去剤を充填したリン除去剤供給装置を備えているので、BOD、T−N、SSの除去とともに、リンも高度に安定して除去することができる。また、リン除去剤供給装置は、高さ調整の確認と固形リン除去剤有無の確認と補充だけで済むので、維持管理が容易である。さらに固形リン除去剤の補充だけなので、ランニングコストの負担を軽減できる。
さらに、本発明の小規模排水浄化槽は、リン除去剤供給装置を好気処理槽から嫌気処理槽への循環水路、または嫌気処理槽から好気処理槽への移流路に組込むことで、新たな水移送ポンプを不要にすることができる。また、特にリン除去剤供給装置を好気処理槽から嫌気処理槽への循環水路に設ける場合、この循環水路を分岐させ、通水量を減じた分岐水路に設けることで、リン除去に見合った必要溶解量の調整をより容易にすることができる。
先ず、固形リン除去剤について説明する。固形リン除去剤の最大の特長は、水溶性でリン分(リン酸イオン)と反応して塩を形成する物質を覆い、この物質の徐放性を付与することである。
そして、その主成分としては、(a)鉄塩又はアルミニウム塩と、(b)水酸基、水酸基及びアセチル基、又は水酸基、アセチル基及びアセタール基を有するポリビニルアルコール系樹脂との物質からなっている。
図3は、本発明の嫌気処理槽、好気処理槽を組込んでいる浄化槽に、リン除去剤供給装置を備える小規模排水浄化槽を示す一例であり、(a)は概略平面図、(b)は(a)のC−C矢視面の概略断面図である。小規模排水浄化槽20は、少なくとも嫌気処理槽(第一の嫌気処理槽21、第二の嫌気処理槽22)、好気処理槽23を組み込んで、これらの槽を一体化したものであり、その内側上部の空間にはリン除去剤供給装置1を備えている。
嫌気処理槽は、第一の嫌気処理槽21と第二の嫌気処理槽22とで構成され、第一の嫌気処理槽21には、排水流入口32が設けられている。また、排水流入口32の下方には、上部及び下部が開口する箱状の流入バッフル27が設けられ、排水流入口32と反対側の仕切り壁には移流管33(若しくは移流口)が設けられている。第一の嫌気処理槽21は、流入する排水中の沈降しやすい固形物を沈殿分離させ、これを槽底部で濃縮貯留させる。このとき、槽底部に貯留する汚泥の一部は嫌気的生物反応によってスカムとなり、浮上して槽上部にて貯留される。また、濾床34では、嫌気的生物反応を進行させる。併せて、循環水路24(又は分岐水路29)から移流する循環水も混合され、生成したリン酸塩粒子は、汚泥やSSとともに分離、蓄積される。
リン酸イオンと反応する硫酸第一鉄七水和物(関東化学株式会社製、試薬1級)と、コーティング剤の水酸基、アセチル基及びアセタール基を有するポリビニルアルコール系ポリビニルアセタール樹脂(積水化学工業株式会社製、エスレックKS)とからなる、固形リン除去剤のタブレット化(錠剤化)を次ぎの工程より実施した。先ず硫酸第一鉄七水和物を乳鉢で粉化した。また、エスレックKSは、アセトンで膨潤後(エスレックKS10gに対しアセトンを45g)、水とエタノールの混合溶媒(50/50体積比)に溶解し、10重量%の溶媒溶液とした。上記粉化した硫酸第一鉄七水和物と溶解したエスレックKSとを混練合した。次ぎに乾燥した後、乳鉢で粉化した。この混合粉体5gをハンドプレス型錠剤成形器により、圧力約9KNで加圧した結果、直径20mm、高さ約10.5mmの円柱状のタブレットを得た。表1に各組成物の配合割合を示した。実施例1では硫酸第一鉄七水和物100重量部、エスレックKS 4重量部、実施例2では硫酸第一鉄七水和物100重量部、エスレックKS 6重量部、実施例3では硫酸第一鉄七水和物100重量部、エスレックKS 8重量部をそれぞれ配合した。
リン酸イオンと反応する硫酸第一鉄七水和物(関東化学株式会社製、試薬1級)と、多糖類のデキストリン(関東化学株式会社製、試薬1級)と、コーティング剤の水酸基を有するポリビニルアルコール樹脂(日本合成化学工業株式会社製、ゴーセノール完全ケン化型NL)とからなる、固形リン除去剤のタブレット化(錠剤化)を次ぎの工程より行った。先ず硫酸第一鉄七水和物およびデキストリンを混ぜて、乳鉢で粉化した。また、ゴーセノールNLは、水とイソプロピルアルコールの混合溶媒に溶解した。上記粉化した硫酸第一鉄七水和物およびデキストリンと溶解したゴーセノールNLとを混練合した。次ぎに乾燥した後、乳鉢で粉化した。この混合粉体5gをハンドプレス型錠剤成形器により、圧力約9KNで加圧した結果、直径20mm、高さ約10.5mmの円柱状のタブレットを得た。表2に各組成物の配合割合を示した。実施例4では硫酸第一鉄七水和物100重量部、デキストリン9重量部、ゴーセノールNL2重量部、実施例5では硫酸第一鉄七水和物100重量部、デキストリン9重量部、ゴーセノールNL5重量部、実施例6では硫酸第一鉄七水和物100重量部、デキストリン9重量部、ゴーセノールNL9重量部をそれぞれ配合した。
リン酸イオンと反応する硫酸第一鉄七水和物(関東化学株式会社製、試薬1級)と、多糖類のセルロース(日本製紙ケミカル株式会社、KCフロック)と、コーティング剤の水酸基及びアセチル基を有するポリビニルアルコール樹脂(日本合成化学工業株式会社製、ゴーセノール部分ケン化型GL)とからなる、固形リン除去剤のタブレット化(錠剤化)を次ぎの工程より行った。先ず硫酸第一鉄七水和物およびKCフロックを混ぜて、乳鉢で粉化した。また、ゴーセノールGLは、水とイソプロピルアルコールの混合溶媒に溶解した。上記粉化した硫酸第一鉄七水和物およびKCフロックと溶解したゴーセノールGLとを混練合した。次ぎに乾燥した後、乳鉢で粉化した。この混合粉体5gをハンドプレス型錠剤成形器により、圧力約9KNで加圧した結果、直径20mm、高さ約10.5mmの円柱状のタブレットを得た。表2に各組成物の配合割合を示した。実施例7では硫酸第一鉄七水和物100重量部、KCフロック 2.5重量部、ゴーセノールGL 2重量部、実施例8では硫酸第一鉄七水和物100重量部、KCフロック 2.5重量部、ゴーセノールGL 5重量部、実施例9では硫酸第一鉄七水和物100重量部、KCフロック 2.5重量部、ゴーセノールGL 9重量部をそれぞれ配合した。
リン酸イオンと反応する硫酸第一鉄七水和物(関東化学株式会社製、試薬1級)と、多糖類のデキストリン(関東化学株式会社製、試薬1級)と、コーティング剤の水酸基、アセチル基及びアセタール基を有するポリビニルアルコール系ポリビニルアセタール樹脂(積水化学工業株式会社製、エスレックKS)とからなる、固形リン除去剤のタブレット化(錠剤化)を次ぎの工程より行った。先ず硫酸第一鉄七水和物およびデキストリンを混ぜて、乳鉢で粉化した。また、エスレックKSは、アセトンで膨潤後、水とエタノールの混合溶媒に溶解した。上記粉化した硫酸第一鉄七水和物およびデキストリンと溶解したエスレックKSとを混練合した。次ぎに乾燥した後、乳鉢で粉化した。この混合粉体5gをハンドプレス型錠剤成形器により、圧力約9KNで加圧した結果、直径20mm、高さ約10.5mmの円柱状のタブレットを得た。表3に各組成物の配合割合を示した。実施例10では硫酸第一鉄七水和物100重量部、デキストリン 11重量部、エスレックKS 2重量部、実施例11では硫酸第一鉄七水和物100重量部、デキストリン 11重量部、エスレックKS 7重量部、実施例12では硫酸第一鉄七水和物100重量部、デキストリン 11重量部、エスレックKS 13重量部をそれぞれ配合した。
(比較例1)
硫酸第一鉄七水和物(関東化学株式会社製、試薬1級)とデキストリン(関東化学株式会社製、試薬1級)とを混ぜて、乳鉢で粉化した。この混合粉体5gをハンドプレス型錠剤成形器により、圧力約9KNで加圧した結果、直径20mm、高さ約10.5mmの円柱状のタブレットを得た。表1の比較例1に組成物の配合割合を示し、硫酸第一鉄七水和物100重量部、デキストリン11重量部とした。
硫酸第一鉄七水和物(関東化学株式会社製、試薬1級)とセルロース(日本製紙ケミカル株式会社製、KCフロック)とを混ぜて、乳鉢で粉化した。この混合粉体5gをハンドプレス型錠剤成形器により、圧力約9KNで加圧した結果、直径20mm、高さ約10.5mmの円柱状のタブレットを得た。表1の比較例2に組成物の配合割合を示し、硫酸第一鉄七水和物100重量部、KCフロック2.5重量部とした。
幅23mm、長さ60mmの塩化ビニル製トレイに、上記実施例1〜12および比較例1、2で作製したタブレットを各試験ごとに置き、トレイの上流側から水道水10ml/minを定量ポンプにより10分間連続供給した。このとき、タブレットの下端部から2mm程度の高さまでが水道水と接触した。タブレットと接触した後、トレイから流れ出る流出水全量を容器で受けた。そして、流出水中に溶解した鉄イオン濃度を測定し、タブレット中の鉄分の含有率からタブレットの溶解量を算出した。実施例および比較例の各タブレットの溶解試験結果を表1〜3にそれぞれ示した。なお、鉄イオン濃度の測定には、デジタル簡易水質計(株式会社共立理化学研究所、Λ−8000型)を用いた。
また、表3から、タブレットの溶解重量比を見ると、表1の比較例1に対して、実施例10〜12は大幅に小さい値を示しており、溶解量が小さくなっている。すなわち、硫酸第一鉄七水和物と、多糖類のデキストリンと、ポリビニルアルコール系樹脂エスレックKSとからなるタブレットは、溶解速度が小さく、徐放性を有している。
5:固形リン除去剤 6:開口 7:収納容器 8−1:支持体
8−2:支持体 9:外胴 10:蓋 11:流出キャップ
12:開口部
20:小規模排水浄化槽 21:第一の嫌気処理槽 22:第二の嫌気処理槽
23:好気処理槽 24:循環水路 25:移流管
26:循環用ポンプ 27:流入バッフル 28:マンホールカバー
29:分岐水路 30:電磁弁 31:タイマー
32:排水流入口 33:移流管 34:濾床 35:濾床
36:移流管 37:移送ポンプ 38:流量調整部
39:ブルワ 40:散気管
50:開口 51:濾過槽 52:移流管 53:消毒槽
54:洗浄排水引き抜きポンプ 55:放流口
Claims (8)
- 流入口および流出口を有し、水を蓄える有底の貯留容器と、前記貯留容器内に設けられ、固形リン除去剤を充填し、底面及び/又は側面下部に水と接触させる開口を有する収納容器と、前記貯留容器に前記収納容器を係着させる支持体とを備え、前記収納容器の底部を所定の水位高さで水と接触させる高さ調整手段を設けてなり、
前記固形リン除去剤が、少なくとも、(a)鉄塩又はアルミニウム塩と、(b)水酸基、水酸基及びアセチル基、又は水酸基、アセチル基及びアセタール基を有するポリビニルアルコール系樹脂とを含有する、固形リン除去剤であるリン除去剤供給装置。 - 流入口および流出口を有し、水を蓄える有底の貯留容器と、前記貯留容器内に設けられ、固形リン除去剤を充填し、底面及び/又は側面下部に水と接触させる開口を有する収納容器と、前記貯留容器に前記収納容器を係着させる支持体とを備え、前記収納容器の底部を所定の水位高さで水と接触させる高さ調整手段を設けてなり、
前記固形リン除去剤が、少なくとも、(a)鉄塩又はアルミニウム塩と、(c)多糖類と、(b)水酸基、水酸基及びアセチル基、又は水酸基、アセチル基及びアセタール基を有するポリビニルアルコール系樹脂とを含有する、固形リン除去剤であるリン除去剤供給装置。 - 多糖類が、澱粉、デキストリン、セルロース又はセロビオースである請求項2に記載のリン除去剤供給装置。
- 少なくとも嫌気処理槽、好気処理槽を組み込んでいる浄化槽に、請求項1〜3のいずれか一項に記載のリン除去剤供給装置を備えた小規模排水浄化槽。
- 好気処理槽を経た後の移流水を嫌気処理槽へ返送する循環水路にリン除去剤供給装置を備えた請求項4に記載の小規模排水浄化槽。
- 循環水路を分岐させ、分岐水路にリン除去剤供給装置を備えた請求項5に記載の小規模排水浄化槽。
- リン除去剤供給装置の流入側の分岐水路に、循環水を間欠的に移流させるための水路開閉手段を設けた請求項6に記載の小規模排水浄化槽。
- 嫌気処理槽から好気処理槽へ移流水が移流する水路にリン除去剤供給装置を備えた請求項4に記載の小規模排水浄化槽。
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