JPH0471698A - 血液・体液排泄物および重金属を含む水の処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、人または動物の血液および体液排泄物ならび
に重金属およびそのイオンを含む水溶液の処理装置に関
する。更に詳しくは、病院、手術室、治療室、歯科治療
室、産院、手術用医療具の洗浄、死体解剖室、動物実験
室、層殺場、解体場、食肉加工、食品加工、魚貝類の加
工洗浄等から出る血液および体液排泄物ならびに重金属
およびそのイオンを含む排液の処理装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、この種の処理装置は、業務用において血液・体液
および／または重金属、そのイオンを含む排液を高圧ポ
ンプを用いて、目の微細なフィルターをを通過させるこ
とにより、処理を行うものである。

〔発明が解決しようとする課題〕・ 上記の処理装置においては、排水自体からは前記の混入
物を除去できるものの、取出し作業は、悪臭の環境下で
行わなければならないため煩わしく、しかも単独で或い
はフィルターに吸着させて取出した吸着物質はそのまま
の形態では廃棄できず、焼却または再処理する必要があ
る問題点があった。かくして、二次公害の発生につなが
るおそれがある。

本発明の目的は、排液中の前記の混入物を特別に取出す
作業を必要とせず、悪臭を消散しつつ、これを確実に分
解し、スラッジの発生が極めて少ない血液・体液、重金
属、そのイオンを含む排液の排水処理装置を提供するこ
とにある。

本発明の目的は特に、業務用例えば、病院、手術室、治
療室、歯科治療室、産院、手術用医療具の洗浄、死体解
剖室、動物実験室、層殺場、解体場、食肉加工、食品加
工、魚貝類の加工洗浄等から出る血液および体液排泄物
ならびに重金属およびそのイオンを含む排液を悪臭を発
散させることなく、一定の水質基準まで浄化し得る、小
型化も可能で、かつ床上・テーブル上、その仙台上の設
置も可能となし得る処理装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の排水処理装置は、
排水の流入口と処理水の流出口を有する処理槽と、オゾ
ン発生素子とこの素子に高周波交流高電圧を印加する高
周波高電圧電源と前記電源電圧または周波数を調整して
オゾン発生量を調整する調整器とからなるオゾナイザ゛
と、前記オゾナイザで発生したオゾンを前記処理槽内の
排水中に空気とともに噴出させるオゾン噴出手段と、予
め培養された好気性バクテリアまたは黴のいずれか一方
または双方を含む微生物を前記処理槽内の排水中で維持
する微生物維持手段とを備えたものである。

〔作用〕

微生物維持手段により好気性ハタテリア、黴等の微生物
を排水中で維持した状態で、オゾン噴出手段によりオゾ
ンを含む空気を排水に噴出すると、オゾンにより微生物
が活性化するとともに、オゾンの消臭作用および分解作
用と微生物の有機物質分解作用を含む各種分解作用によ
り、排水の悪臭を消散しながら排水中の有機物質、人ま
たは動物の血液および体液および排泄物を確実に分解す
ることができる。また、オゾンの酸化作用およびバクテ
リヤの硝化作用等により重金属を酸化、安定することが
できる。

本件発明の処理装置は、小型化が可能で、プレハブ的組
立にも適している。従って、地中ないし地上に設置する
こともてきるとともに、小型化して床上、テーブル上な
いし台上にも設置することができ、使用上の便宜に応じ
、容易に搬入、搬出および位置の移動も可能である。従
って、屋内、特にビル内における設置使用にも適する。

〔実施例１〕 次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示す。１０は排水処理装
置の処理槽であって、この例では処理装置は第３項記載
の当該施設からの排水を処理する装置である。処理槽１
０は排水の流水口１１と処理水の流出口１２を有する。

処理槽１０の大きさは、幅７０ｃｍ、長さ２１０ｃｍ、
深さ１００　ａｍ　（容積綿１．０　ｍ’　）であって
、２枚の隔壁１３および１４によりほぼ同容積の３つの
処理室１６．１７および１８に仕切られる。１０ａは処
理槽１０の蓋である。隔壁１３および１４は槽底部から
所定の高さだけ離間して設けられ、処理水は処理室１６
から処理室１７の槽底部を通って処理室１８に流れるよ
うになっている。流入口１１には流入管１９が接続され
、流出口１２には流出管２０が接続される。流出口１２
は未処理の排水が容易に流出しないように、流入口１１
より低位置に設けられる。

処理槽１０の処理室１６．１７および１８にはオゾンを
含む空気を噴出するノズル２１．２２および２３が設置
される。処理室１６にはステンレススチール製金網から
なる箱状のスクリン２４が取外し可能に設けられる。流
入管１９の先端はスクリーン２４にむげらえる。このス
クリーン２４はアルミニウム製または他の金属で作られ
たものでもよく、また流入口１１に続く処理室１６の外
部に設けてもよい。

処理室１７には微生物維持器２６および処理水の酸化還
元電位を検出する酸化還元電位センサ２７が配設される
。処理室１８には処理槽底部の水を流出口１２に導く案
内筒２８が設けられる。２８ａは案内筒２８Ｑ蓋である
。

ノズル２１〜２３はそれぞれ管路３１．３２および３３
を介してオゾナイザ３４．３５および３６に接続される
。オゾナイザ３４〜３６は、それぞれ誘電体上に電極を
形成したオゾン発生素子３７と、これらの素子３７に高
周波交流電圧を印加するた約の高周波高電圧電源３８と
、この電源３８の電圧または周波数を調整してオゾン発
生量を調整する調整器３９により構成される。各調整器
３９はオゾン発生量を０．０５　ｐｐｍ〜１，７００ｐ
ｐｍのオゾン濃度範囲内で調整することができる。

オゾナイザ３４〜３６には管路４１を介してポンプ４２
が接続される。ポンプ４２、管路４１、管路３１〜３３
およびノズル２１〜２３はオゾン噴出手段を構成する。

オゾナイザ３４〜３６の電源３８とポンプ４２はそれぞ
れスイッチ３４ａ、３５ａ、３６ａおよび４２ａを介し
て交流電源４３に接続される。　微生物維持器２６は処
理槽１０に導入された好気性ハタテリア、黴等の微生物
を維持するもので、導電性金網により形成された筒状体
４４と、この筒状体４４に充填された多数の多孔質のセ
ラミック誘電体４５と、金網に電気的に接続された電極
４６と、この電極４６に負電位を印加してセラミック誘
電体４５を負イオン化するアイオナイザ４７とを備える
。アイオナイザ４７はパルス電圧を負電位にバイアスさ
せる回路を有し、処理槽１０の外部に設けられる。

セラミック誘電体４５は外径が２　ｍｍ−１５ｍｍの粒
状、ペレット状、また：よブロック状をなす。

筒状体４４は底部を有し、その金網の目はこれらのセラ
ミック誘電体４５が飛出さないように設定される。セラ
ミック誘電体４５としては、酸化アルミニウム、酸化チ
タン、チタン酸バリウム、酸化けい素、酸化マグネンウ
ム等またはこれらの複合体が挙げられる。

この処理槽１０に導入される微生物６０は殿粉分解作用
、糖分分解作用、脂肪酸分解作用、蛋白質分解作用、リ
グニン分解作用、硝酸化作用、硫酸化作用、繊維素分解
作用をそれぞれ行う細菌、放線菌、根粒菌、酵母菌、硝
化菌、糸状菌の群から所定の割合で複数種類選択配合さ
れた４〜８０℃の温度範囲内で作用可能な複合バクテリ
アである。微生物６０は列挙する上記菌の中から排水の
温度、水質等に応じて複数種類の菌が適宜選択される。

本発明では上記複合バクテリアを用いることにより、従
来の嫌気性バクテリアのように採取する土壌の地域差や
農薬、除草剤等の汚染程度ｉこ起因した各種分解作用の
バラツキがなく、常に処理装置の人または動物の血液お
よび体液、排泄物分解能力を初めとする上記各種の分解
能力を一定に保つ。また好気性のためメタンガスのよう
な悪臭のガスを発生しない利点を有する。

酸化還元電位センサ２７の検出出力はコントローラ５０
に接続され、コントローラ５０の制御出力はオゾナイザ
３４〜３６の調整器３９、アイオナイザ４７ｊご接続さ
れる。コントローラ５０にはアイオナイザ４７を一定時
間作動させるた約のタイマ４８が設けられる。

このような構成の排水処理装置の動作について説明する
。

処理槽１０の蓋１０ａを開け、予約培養された微生物６
０を第１図の矢印に示すように処理槽１０内に所定量大
れた後、スイッチ３４ａ〜３６ａを入れてオゾナイザ３
４〜３６を軌道し、引続いてスイッチ４２ａを入れてポ
ンプ４２を駆動する。オゾンを１〜２容積％程度含んだ
空気が管路３１〜３３を通ってノズル２１〜２３から噴
出する。同時にコントローラ５０はアイオナイザ４７を
タイマ４８により一定時間だけ作動して電極４６に負電
位を印加し、筒状体４４に入ったセラミック誘電体４５
を負イオン化する。これにより正電位に帯電している好
気性バクテリアや菌等の微生物がセラミック誘電体４５
に引寄せられて維持される。アイオイザ４７が不作動に
なると、微生物はセラミック誘電体４５かる離れて処理
室１６〜１８の水中に分散する。図示しないが、流入管
１９に流量センサを設け、流入量が増加したときにアイ
オナイザ４７を不作動にすることが好ましい。

流入管１９より排水が処理槽１０に流入すると、先ずス
クリーン２４により粗大塵埃が捕獲される。このスクリ
ーン２４は定期的に塵埃が取出され清掃される。ノズル
２１〜２３から噴出するオゾンを含んだ空気により、処
理水の酸化還元電位が上昇し、微生物が活発に作用する
３００〜４０　ＱｍＶの範囲に達したことをセンサ２７
が検出すると、コン）ｏ−ラ５０は微生物を殺菌しない
ようにオゾナイザ３４〜３６の電圧を調整器３９により
下げてオゾン発生量を低減させる。処理水の酸化還元電
位が３００ｍ！下回ると、再び調整器３９によりオゾン
発生量を増加させる。酸化還元電位を３００〜４０　Ｑ
ｍＶの範囲に維持するために、この例では水１０００β
で１時間当り１００　ｍｇのオゾンを発生するようにコ
ントローラ５０はオゾナイザ３４〜３６をそれぞれ制御
する。

水中に分散した微生物の前述した各種作用とオゾンの酸
化作用および有機物分解作用により、排水中の人または
動物の血液および体液の排泄物が分解し、かつ悪臭が消
える。例えば、排水中にｎ−ヘキサンが含まれている場
合には、オゾンは次式によりｎ−へキサンを水と二酸化
炭素に分解する。

３ＣＨ３（ＣＨ２）、ＣＨ３＝１９０３→２１Ｈ２０＋
１８Ｃ０２エタノール、アセトン、シアン等の有機物質
については、次式のような分解を行う。

エタノール：　　Ｃ２Ｈ５０Ｈ−２０３→３Ｈ２０−２
ＣＯ２アセトン：　　３ＣＨ３ＣＯＣＨ３＝８［１３→
９ｈ２ｏ−９Ｃ［］２シアン：　　［Ｈ−−０３＝ＯＣ
Ｎ−＋０２０ＣＮ−−２８＝　＋０２０Ｃ０２本〜Ｈ４
゛ＮＨ，”　＋０ＣＮ−→ＮＨ２Ｃ０ＮＨ２ＮＨ２ＣＯ
ＮＨ２＋０３→Ｎ２＋ｃｏ２＋２Ｈ２０鉄、マンガン、
水銀等の重金属については、次式のような反応により、
沈澱物として除去することができる。

＃　　：　　Ｆｅ２−　　＋Ｌ＋２８−　−＋２Ｆｅ”
　　−８２０＋０２Ｆｅ”　＝３８２０−　Ｆｅ（叶）
３↓＋３Ｈ”マンガン’　　Ｍｎ”　＋０３＋Ｈ２０→
ＭｎＬ↓＋０２−２８”２ＭｎＯ２＋３Ｌ’−ＬＯ→　
２Ｍｎ０．−　　＋３０２＋　２８”水銀　：　　　Ｈ
ｇ”十〇：＋＋ＬＯ−ＨｇＯ２↓＋０２＋２８”２Ｈｇ
Ｏ２＋３０：＋＋Ｈ２０→　２ＨｇＯ４−＋３０２＋　
２８”オゾンを適度に噴出して酸化還元電位を３００〜
４００ｍＶの範囲に制御することにより好気性バクテリ
アや黴等の微生物が増殖し、かつアイオナイザ４７で制
御される微生物維持器２６で微生物が処理槽１０内で維
持されるたｔ、多量の排水が処理槽１０を長時間連続し
て通過しても、人または動物の血液および体液の排泄物
の分解能力は低下せず、排水を安定して浄化し続けるこ
とができる。

排水は処理室１６から処理室１７および１８に行くに従
って浄化され、人または動物の血液および体液の排泄物
が分解され悪臭が消えた処理水は処理槽１０の底部から
案内筒２８に導かれて流出管２０を通って流圧する。

第１表は時間平均の排水流入量が２．５　ｍ’、時間最
大流入量が５．０　ｍ’の医療施設の排水を本実施例装
置で処理したときの流入管１９で採取した処理前の排水
および排出管２０て採取した処理後の排水の各水質デー
タである。水質測定はＪＩＳ−に−０１０２法により行
った。

第１表より本実施例装置が排水を良好な水質基準にまで
処理できることが判明した。

なお、上記排水処理装置は、医療施設の排水利用に限ら
ず、工業用の大型プラントにも使用することができる。

また、微生物６０は手操作で処理槽１０に入れる以外に
、微生物を流動物質に含ませて、コントローラ５０によ
り自動的に供給してもよい。

第２図は本発明の第２実施例を示す。この例では処理装
置は医療施設の排水を処理する装置である。第２図にお
いて、第１図と同一符号は同一構成部品をそれぞれ示す
。

この例では、流出管２０は流入管１９と同一レベルに設
けられ、隔壁１３および１４は槽底部に立設され、それ
ぞれ上部に流入管１９および流出管２０と同一レベルの
開口を有する。３つの処理室１６〜１８のノズル２１〜
２３には共通の管路３１を介して単一のオゾナイザ３４
が接続される。また処理室１８と流出室２０の間には消
毒室１５が設けられ、この消毒室１５には管路３１から
消毒用細管３１ａが延設され、細管３１ａの先端にはノ
ズル３１ｂが設けられる。１６ａ、１７ａおよび１８ａ
は処理槽１０の蓋である。

二の処理槽１０の容積は約２．０　ｍ’であって、コン
トローラ５０は水１０００Ａて１時間当り５０ｍｇ〜１
０００　ｍｇのオゾンを発生するようにオゾナイザ３４
を制御する。

このような構成の装置では、前記実施例と同様に蓋１６
ａ〜１８ａを開け、予約培養された好気性バクテリア、
黴等の微生物６０を第２図の矢印に示すように処理槽１
０内に手操作または供給装置により所定申入れた後、図
示しないスイッチを入れてオゾナイザ３４およびポンプ
４２を駆動する。

ノズル２１〜２３かろオゾンを含む空気が噴出するた杓
、このオゾンの人または動物の血液および体液の排泄物
分解作用および消毒作用が生じ、これに加えて微生物の
人または動物の血液および体液の排泄物分解作用を初め
とする澱粉分解作用、硝酸化作用、硫酸化作用、繊維素
分解作用により、処理槽１０内の排水は処理室１６から
処理室１８に流れるに従い浄化される。

消毒室１５でオゾンを含む空気；こより更に消毒される
。

酸化還元電位センサ２７が検出するレドックス電位によ
り、前記実施例と同様にコントローラ５０はオゾナイザ
３４の調整器３９を制御する。

第２表は一日平均の排水流入量が１２５　ｍ’の医療施
設の排水を本実施例装置で処理したときの処理室１６、
処理室１７および流出管２０てそれぞれ採取した排水の
各水質データである。

水質測定は月Ｓ−に一０１０２法により行った。

第２表より本実施例装置が家庭用浄化槽として良好な水
質基準にまで処理できることが判明した。

なお、第２図に示す排水処理装置は医療施設の排水の処
理に限らず、第１図の処理装置の後に続いて設置して、
第１図の処理装置で排水をより一層浄化するようにして
もよい。

こ発明の効果〕 以上述べたように、本発明によれば、オゾンにより微生
物の各種作用を活性化するとともに、オゾンの消臭作用
および人または動物の血液および体液の排泄物分解作用
と微生物の人または動物の血液および体液の排泄物分解
作用を含む各種の分解作用とを併用し、かつ処理中に流
８し易い微生物の維持手段を設けることにより、医療施
設から流出される排水から人または動物の血液および体
液の排泄物を特別に取出すことなく、継続して排水の悪
臭を消散しながら排水中の人または動物の血液および体
液の排泄物を確実に分解することができる。特に本発明
によれば排水中ｊ７含まれる有機物を主として二酸化炭
素と水に分解するのでスラッジの発生がない。

重金属およびそのイオンはオゾンの酸化還元作用とハタ
テリヤの硝化作用、硫化作用および酸化作用により、酸
化、安定し、セラミックに吸着または処理槽底部に沈澱
するので、処理装置の保守点検を簡便に行うことができ
る。

また医療施設の排水を悪臭を発散させることなく、一定
の水質基準まで浄化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の排水処理装置の構成図。 第２図は本発明第２実施例の排水処理装置の構成図。 ０：　処理槽、 １：　流入口 ２：　流出口 ３．１４：　隔壁、 ６．１７　１８：　　処理室、 ９　： Ｏ： １． ４　： ６　ニ ア　： ８　： ４、 流入管、 流出管、 ２２．２３：　ノズル（オゾン噴出手段）、スクリーン
、 微生物維持器（微生物維持手段） 酸化還元電位センサ、 案内筒、 ３５．３６；　オゾナイザ、 オゾン発生素子、 高周波高電圧電源、 調整器、 ポンプ（オゾン噴出手段）、 筒状体、 セラミック誘電体、 電極、 アイオナイザ、 微生物

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）排水の流入口と処理水の流出口を有する処理槽と
   、 オゾン発生素子とこの素子に高周波交流高電圧を印加す
   る高周波高電圧源と前記電源電圧または周波数を調整し
   てオゾン発生量を調整する調整器とからなるオゾナイザ
   と、 このオゾナイザで発生したオゾンを前記処理槽内の排水
   中に空気とともに噴出させるオゾン噴出手段と、 予め培養された好気性バクテリアまたは黴のいずれか一
   方または双方を含む微生物を前記処理槽内の排水中で維
   持する微生物維持手段とを備えた人または動物の血液お
   よび体液排泄物ならびに重金属およびそのイオンを含む
   排液液の処理装置。
2. （２）処理槽に微生物を供給する微生物供給手段を備え
   た請求項１記載の処理装置。
3. （３）排水の流入口の近傍に粗大塵埃を捕獲するスクリ
   ーンが設けられた請求項１記載の処理装置。
4. （４）処理槽内に処理水の酸化還元電位を検出するセン
   サが設けられ、オゾナイザの調整器は前記センサの検出
   信号により調整される請求項１記載の処理装置。
5. （５）１または２以上の隔壁で処理槽を仕切ることによ
   り前記処理槽に複数の処理室が形成され、オゾン噴出手
   段が各処理室に設けられた請求項１記載の処理装置。
6. （６）隔壁が槽底部から所定の高さだけ離間して設けら
   れた請求項５記載の処理装置。
7. （７）微生物維持手段は、導電性金網により形成された
   筒状体と、この筒状体に収容された多数の多孔質のセラ
   ミック誘電体と、この金網に電気的に接続された電極と
   、この電極に負電位を印加して前記セラミック誘電体を
   負イオン化するアイオナイザとを備えた請求項１記載の
   処理装置。
8. （８）微生物は澱粉分解作用、糖分分解作用、脂肪酸分
   解作用、蛋白質分解作用、リグニン分解作用、硝酸化作
   用、硫酸化作用、繊維素分解作用をそれぞれ行う細菌、
   放線菌、根粒菌、酵母菌、硝化菌、糸状菌の群から所定
   の割合で複数種類選択配合された４〜８０℃の温度範囲
   内で作用可能な複数バクテリアである請求項１記載の処
   理装置。
9. （９）処理水の流出口が排水の流入口より低位置に設け
   られ、前記流出口に処理槽底部の水を導く案内筒が接続
   された請求項１記載の処理装置。