JPH0924368A - 汚水浄化剤および汚水浄化装置 - Google Patents

汚水浄化剤および汚水浄化装置

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JPH0924368A
JPH0924368A JP17645095A JP17645095A JPH0924368A JP H0924368 A JPH0924368 A JP H0924368A JP 17645095 A JP17645095 A JP 17645095A JP 17645095 A JP17645095 A JP 17645095A JP H0924368 A JPH0924368 A JP H0924368A
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JP
Japan
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sewage
water tank
fresh water
tank
tanks
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JP17645095A
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Reio Morimoto
伶夫 森本
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SHIMIZU SANGYO KK
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 腐植質アロフェン土の吸着性能、脱臭性能を
有効に生かしつつ、これをを汚水浄化用の濾過剤として
利用できるようにし、また、これを用いた最適な汚水浄
化装置を提供する。 【解決手段】 汚水W1を貯溜する原水槽1と浄化され
た清水W2を貯溜する清水槽2との間に、前記原水槽1
からの汚水W1を順次濾過して前記清水槽2へ流出させ
る複数の濾過槽3A,3B,3Cを設けてなる汚水浄化
装置において、前記各濾過槽3A,3B,3Cに、多数
の細孔を有する火山噴出物を原料とする腐植質アロフェ
ン土に所定量の無機酸を加えたものを結合剤により混合
結合してなる塊状の濾過剤S,S・・を多数収納して、
汚水を効率的且つ長期にわたって浄化し得るようにして
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、トイレ等から発
生する汚水を浄化するための汚水浄化剤および汚水浄化
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から良く知られている汚水浄化法と
しては、砂あるいは活性炭を用いて汚水を浄化するもの
があるが、特にトイレの汚水のようにアンモニア成分を
多く含むものを浄化するものとしては不十分であった。
例えば、活性炭を用いたものの場合、比較的短期間で微
量の臭気物質を吸着するには有効であるが、長期にわた
り安定した脱臭性能が要求される用途には不適当であ
る。
【0003】ところで、多数の細孔を有する火山噴出物
を原料とする腐植質アロフェン土が優れた吸着性能およ
び脱臭性能を有するところから、この腐植質アロフェン
土が汚水浄化用の浄化剤として注目されてきつつある。
【0004】この腐植質アロフェン土は、火山噴出物か
ら草木根、砂礫等を分離除去して取り出されるものであ
り、アロフェンとフミン酸とを主成分としている。その
抽出方法としては、例えば、火山噴出物を水洗い後振動
機にかけて草木根、砂礫等の不要物質を除去し、さらに
天日に干して含有水分を除去してアロフェンとフミン酸
とを主成分とするものを選別採集する方法がある。
【0005】上記アロフェンは、電子顕微鏡で見ると、
小さな球状粒子として観察されるが、これらの粒子は、
直径約50オングストロームの中空球状を呈するととも
に変異電荷を示す粘土鉱物である。該変異電荷とは、接
する外囲溶液の濃度とPHによって、その量と符号とが
変動する電荷のことであり、微生物の呼吸の結果できる
水素イオンが金属イオンと交換し、水に移行して微生物
に摂取され、その結果金属イオンが減少すると、核に吸
着されている交換性の同種イオンがこれを補うという現
象が生ずる。
【0006】水には、二酸化炭素のようなガス体のもの
から有機、無機の化合物まで、いろいろな物質が溶けた
り分散したりして含まれるが、上記アロフェンのように
粒子が小さいと単位重量当たりの粒子表面積が非常に大
きくなり、界面での反応が活発化し、核となる表面が負
に荷電されることとなり、それによっておびただしい陽
イオンが引き付けられることとなる。特に、アロフェン
には活性の遊離アルミニウム酸化物が多く存在するとこ
ろから、水中のリン酸やフッ素を良く吸着する。その結
果、所謂電気二重層ができる。該電気二重層とは、磁気
の+と−の電離と同様に吸着したものは別の物体とまた
吸着〜電離するという現象を生起する。
【0007】一方、フミン酸は、有機質の臭いのもとで
あるアンモニアと反応してフミン酸アンモニウムを生成
し、さらにカルシウムイオンやカドミウムイオン、水銀
イオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン等とも
結合して硬水を軟水にしたり、重金属を沈殿させる作用
をもっている。また、メチルメルカプタン、メチルイン
ゾールをも吸着する。
【0008】つまり、アロフェン土は、汚水浄化剤とし
て極めて有効な作用を有しているのである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、アロフェン
土は上記したように汚水浄化剤として極めて有効ではあ
るが、火山噴出物から分離選別して得られた状態では粒
子が小さすぎるため、そのままでは用途が限定され、汚
水浄化用の濾過剤として不適当である。
【0010】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、腐植質アロフェン土の吸着性能、脱臭性能を有効
に生かしつつ、これを汚水浄化用の濾過剤として利用で
きるようにすることを第1の目的とし、これを用いた最
適な汚水浄化装置を提供することを第2の目的とするも
のである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本願発明の汚水浄化剤
は、上記課題を解決するために、多数の細孔を有する火
山噴出物を原料とする腐植質アロフェン土に所定量の無
機酸を加えたものを結合剤により混合結合して塊状とな
して、汚水浄化用の濾過剤として適したものなすととも
に、得られた清水を中性となすようにしている。
【0012】本願発明の汚水浄化装置では、上記課題を
解決するための手段として、汚水を貯溜する原水槽と浄
化された清水を貯溜する清水槽との間に、前記原水槽か
らの汚水を順次濾過して前記清水槽へ流出させる複数の
濾過槽を設けてなる汚水浄化装置において、前記各濾過
槽に、多数の細孔を有する火山噴出物を原料とする腐植
質アロフェン土に所定量の無機酸を加えたものを結合剤
により混合結合してなる塊状の濾過剤を多数収納して、
汚水を効率的且つ長期にわたって浄化し得るようにして
いる。
【0013】本願発明の汚水浄化装置において、前記各
濾過槽の下方に、該各濾過槽内の汚水に対して曝気を施
すための加圧空気を供給するエア室をそれぞれ設けるの
が濾過槽内における汚水と濾過剤との接触効率を向上で
きる点で好ましい。
【0014】また、前記濾過槽間および濾過槽と清水槽
との間に、汚水中に含まれる固形物を沈殿させるための
沈殿槽を設けるのが汚水中に含まれる固形物の沈殿除去
を行い得る点で好ましい。
【0015】また、前記清水槽内の清水を、循環ポンプ
を介してトイレ洗浄用として還流せしめるのが浄化され
た清水の有効利用を図り得る点で好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
願発明の実施の形態にかかる汚水浄化剤および汚水浄化
装置について詳述する。
【0017】本願発明の汚水浄化装置は、トイレ用汚水
浄化装置として使用されるものであり、本願発明の汚水
浄化剤を濾過剤として使用するものである。
【0018】前記汚水浄化装置は、図1および図2に示
すように、トイレから出る汚水W1を貯溜する原水槽1
と浄化された清水W2を貯溜する清水槽2と、前記原水
槽1からの汚水W1を順次濾過して前記清水槽2へ流出
させる複数(例えば、3個)の濾過槽3A,3B,3C
と、該各濾過槽3A,3B,3Cの下方にあって該各濾
過槽3A,3B,3C内の汚水W1に対して曝気を施す
ための加圧空気Aを供給するエア室4A,4B,4C
と、前記各濾過槽3A,3B,3C間および濾過槽3C
と清水槽2との間にあって汚水W1中に含まれる固形物
を沈殿させるための沈殿槽5A,5B,5Cとを備えて
構成されている。
【0019】前記濾過槽3A,3B,3Cと沈殿槽5
A,5B,5Cとはそれぞれ対をなしており、前記原水
槽1および清水槽2とともに汚水処理槽K内において同
じ高さの隔壁6A,6B,6C,6Dを介して直列状態
で区画形成されている。また、前記濾過槽3A,3B,
3Cおよびエア室4A,4B,4Cと沈殿槽5A,5
B,5Cとは、前記隔壁6A,6B,6Cより低い隔壁
7A,7B,7Cを介して区画されており、濾過槽3
A,3B,3Cから沈殿槽5A,5B,5Cへの液送は
オーバーフローにより行われることとなっている。
【0020】前記原水槽1と第1の濾過槽3Aとの間の
第1の隔壁6A、前記第1の沈殿槽5Aと第2の濾過槽
3Bとの間の隔壁6B、前記第2の沈殿槽5Bと第3の
濾過槽3Cとの間の第2の隔壁6C、前記第3の沈殿槽
5Cと清水槽2との間の第3の隔壁6Dには、汚水W1
を順次送り込むための液送管8A,8B,8C,8Dが
所定高さ位置にそれぞれ設けられている。これらの液送
管8A,8B,8C,8Dの両端はそれぞれ下向きに開
口されている。
【0021】前記濾過槽3A,3B,3Cとエア室4
A,4B,4Cとの間には、濾過槽3A,3B,3Cに
収納される濾過剤S,S・・の落下を防止するとともに
加圧空気Aの通過を許容する棚板9,9,9がそれぞれ
介設されている。符号10は棚板9,9,9を支持する
ための支持台である。
【0022】また、前記エア室4A,4B,4Cには、
エアーポンプ11から圧送される加圧空気Aを上向きに
噴出させるためのエアノズル12,12,12がそれぞ
れ配設されている。
【0023】さらに、前記清水槽2に貯溜された清水W
2は、循環ポンプ13を介してトイレ洗浄用のロータン
ク(図示省略)に還流されることとなっている。符号1
4は汚水W1の流入パイプ、15は清水W2の流出パイプ
である。
【0024】しかして、前記濾過槽3A,3B,3Cに
収納される濾過剤Sとしては、多数の細孔を有する火山
噴出物を原料とする腐植質アロフェン土に所定量(例え
ば、5〜10重量%)の無機酸(例えば、硫酸)を加え
たものを結合剤(例えば、セメント)により混合結合し
てなる塊状のものが採用される。ここで、無機酸(例え
ば、硫酸)を添加した理由は、腐植質アロフェン土中に
含まれる雑菌を殺すとともに、結合剤として使用したセ
メントによるアルカリ性を中和するためである。このよ
うにすれば、雑菌の繁殖が防止できるとともに、得られ
た清水W2を中性液とすることが可能となり、たとえ河
川等へ放流したとしても水質汚染の原因となるおそれは
ない。なお、無機酸の添加量を5〜10重量%としたの
は、5重量%以下では殺菌作用が不十分となり、10重
量%を超えると得られた清水W2が酸性液となるおそれ
があるからである。
【0025】前記濾過剤Sの各濾過槽3A,3B,3C
における収納状態は、例えば、粒度の大きいもの(粒
径:30〜60mm)を下部に、粒度の小さいもの(粒
径:10〜20mm)を上部に、約7:3の割合で敷き
詰めてなっている。このようにした理由は、加圧空気A
による曝気を容易にするとともに、目詰まりを防止する
ためである。
【0026】しかも、本実施の形態においては、汚水処
理槽K、隔壁6A,6B,6C,6D、隔壁7A,7
B,7Cおよび棚板9,9,9も前記濾過剤Sと同質の
材料からなる板状部材により構成されており、これらに
よる汚水浄化作用も期待できる。
【0027】上記のように構成された汚水浄化装置にお
いては、次のような作用が得られる。
【0028】原水槽1に汚水W1が貯溜され、液送管8
Aを介して第1の濾過槽3Aに汚水W1が送液される
と、エア室4Aに圧送された加圧空気Aにより曝気され
つつ、汚水W1と濾過剤Sとが接触し、濾過剤Sに汚水
1中に含まれる汚染物質の一部が吸着あるいは化学反
応により除去される。そして、第1の濾過槽3Aに汚水
1は、加圧空気Aによる曝気により隔壁7A上をオー
バーフローして第1の沈殿槽5Aへ送られ、ここで汚水
1中に含まれる固形物が沈殿除去される。
【0029】ついで、第1の沈殿槽3Aに所定量の汚水
1(ややきれいになった汚水)が溜まると、当該汚水
1は液送管8Bを介して第2の濾過槽3Bへ送られ、
該第2の濾過槽3Bにおいて前記第1の濾過槽3Aにお
けると同様に汚染源の吸着・化学反応除去が行われる。
その後、第2の沈殿槽5B、第3の濾過槽3Cおよび第
3の沈殿槽5Cにおいて汚染源の吸着・化学反応除去お
よび固形物の沈殿除去が行われ、汚染源がほぼ完全に除
去された清水W2となり、液送管8Dを介して清水槽2
へ送られる。該清水槽2に送られた清水W2中に若干の
固形物を含む場合があるが、これは清水槽2内において
沈殿除去される。かくして得られた清水W2は、臭いの
ない、きれいな水となっており、これは循環ポンプ13
を介してトイレ洗浄用のロータンク(図示省略)に還流
され、再利用される。しかも、上記清水W2は、消臭作
用をも有しており、トイレ洗浄用として最適である。
【0030】ところで、上記水浄化作用は、アロフェン
土中に含まれるアロフェンによる汚染物質吸着作用(即
ち、水中のリン酸やフッ素の吸着)と、フミン酸とアン
モニア、カルシウムイオン、カドミウムイオン、水銀イ
オン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン等との結
合作用およびメチルメルカプタン、メチルインゾールの
吸着作用とによる。しかも、アロフェン土による浄化作
用は、前述したように電気二重層の生成により長期間に
わたって有効なものである。
【0031】次に、上記汚水浄化装置において用いられ
た濾過剤による浄化作用を確認するために実験を行った
結果について述べる。
【0032】まず、本願発明に用いられた濾過剤と活性
炭(比較例)との浄化作用を比較する比較試験について
説明する。
【0033】腐植質アロフェン土と硫酸(7重量%)と
を有効成分とし、セメントを結合剤として混合結合さ
せ、厚さ3cm、幅30cm×30cmの板状材を作製
し、これを金づちで砕いて粒径:約5mm〜10mmの
濾過剤を得た。該濾過剤を直径10cm、高さ50cm
の透明パイプに8分目入れ、その上下に厚さ5cmのス
ポンジをつめて蓋をし、該蓋に吸入口と排出口を設け
た。また、前記透明パイプの横にアンモニア原水300
ccが入った容器(直径15cm、高さ25cm)を設
置し、前記容器の蓋に排出口を設ける。そして、エアー
ポンプの吸入口と前記アンモニア原水入り容器の排出口
とをビニールパイプで接続し、エアーポンプの排出口と
前記透明パイプの吸入口とを接続して、透明パイプの排
出口からアンモニア臭を嗅いだところ約3分経過後より
臭気はなくなり、60分経過後および180分経過後に
おいても同様であった。
【0034】一方、前記透明パイプに活性炭をつめて、
前記と同様な試験を行ったところ、3分経過後は鼻をつ
く刺激臭があり、60分経過後および180分経過後に
おいても同様な刺激臭が残った。
【0035】上記試験の結果からも、本願発明の濾過剤
(即ち、汚水浄化剤)が極めて高い浄化作用(特に、脱
臭作用)を有していることが明らかである。
【0036】次に、本願発明の濾過剤(即ち、アロフェ
ン土+7重量%硫酸の本発明品)と腐植質アロフェン土
のみ(従来品)とを用いた場合の水質試験結果を表1に
示す。
【0037】
【表1】
【0038】上記結果によれば、本発明品が従来品に比
べて全ての試験項目において優れていることが分かる。
特に、一般細菌の少ないこと、塩素イオンが低減してい
ること、PH値が中性であること等において特に優れて
いることが分かる。
【0039】なお、上記説明においては、3個の濾過槽
を有するものを例としているが、濾過槽の個数は2個以
上であれば適宜個数とすることができる。
【0040】また、上記実施の形態においては、アロフ
ェン土に添加する無機酸として硫酸を用いているが、他
の無機酸(例えば、塩酸等)を用いてもよい。さらに、
結合剤としてセメント以外のものを用いる場合もある。
【0041】
【発明の効果】本願発明の汚水浄化剤によれば、多数の
細孔を有する火山噴出物を原料とする腐植質アロフェン
土に所定量の無機酸を加えたものを結合剤により混合結
合して塊状となしているので、汚水浄化用の濾過剤とし
て適したものとなるとともに、得られた清水は中性液と
なり、河川等に放流しても水質汚染の原因となるおそれ
はない。
【0042】また、本願発明の汚水浄化装置によれば、
多数の細孔を有する火山噴出物を原料とする腐植質アロ
フェン土に所定量の無機酸を加えたものを結合剤により
混合結合してなる塊状の濾過剤を用いたことにより、汚
水を効率的且つ長期にわたって浄化し得るという優れた
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の実施の形態にかかる汚水浄化装置の
縦断面図である。
【図2】本願発明の実施の形態にかかる汚水浄化装置の
濾過槽を省略した平面図である。
【符号の説明】
1は原水槽、2は清水槽、3A,3B,3Cは濾過槽、
4A,4B,4Cはエア室、5A,5B,5Cは沈殿
槽、W1は汚水、W2は清水、Aはエア。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数の細孔を有する火山噴出物を原料と
    する腐植質アロフェン土に所定量の無機酸を加えたもの
    を結合剤により混合結合して塊状としたことを特徴とす
    る汚水浄化剤。
  2. 【請求項2】 汚水を貯溜する原水槽と浄化された清水
    を貯溜する清水槽との間に、前記原水槽からの汚水を順
    次濾過して前記清水槽へ流出させる複数の濾過槽を設け
    てなる汚水浄化装置であって、前記各濾過槽には、多数
    の細孔を有する火山噴出物を原料とする腐植質アロフェ
    ン土に所定量の無機酸を加えたものを結合剤により混合
    結合してなる塊状の濾過剤を多数収納したことを特徴と
    する汚水浄化装置。
  3. 【請求項3】 前記各濾過槽の下方には、該各濾過槽内
    の汚水に対して曝気を施すための加圧空気を供給するエ
    ア室がそれぞれ設けられていることを特徴とする前記請
    求項2記載の汚水浄化装置。
  4. 【請求項4】 前記各濾過槽間および濾過槽と清水槽と
    の間には、汚水中に含まれる固形物を沈殿させるための
    沈殿槽が設けられていることを特徴とする前記請求項2
    および請求項3のいずれか一項記載の汚水浄化装置。
  5. 【請求項5】 前記清水槽内の清水は、循環ポンプを介
    してトイレ洗浄用として還流されることを特徴とする前
    記請求項2ないし請求項4のいずれか一項記載の汚水浄
    化装置。
JP17645095A 1995-07-12 1995-07-12 汚水浄化剤および汚水浄化装置 Pending JPH0924368A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100397235B1 (ko) * 2000-11-16 2003-09-19 한라산업개발 주식회사 유기질토를 포함하는 반응벽체를 이용한 오염물의 정화방법
CN114314887A (zh) * 2022-01-11 2022-04-12 长江生态环保集团有限公司 一种水环境治理用污水生态净化设备及方法

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