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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-17
(45)【発行日】2024-10-25
(54)【発明の名称】排水処理装置を用いた浄水装置
(51)【国際特許分類】
C02F 9/00 20230101AFI20241018BHJP
C02F 1/00 20230101ALI20241018BHJP
【ＦＩ】
C02F9/00
C02F1/00 K
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2024519702
(86)(22)【出願日】2023-09-27
(86)【国際出願番号】 JP2023035065
(87)【国際公開番号】W WO2024071163
(87)【国際公開日】2024-04-04
【審査請求日】2024-04-01
(31)【優先権主張番号】P 2022157784
(32)【優先日】2022-09-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】593167768
【氏名又は名称】大阪油化工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100186026
【弁理士】
【氏名又は名称】三原 研自
(74)【代理人】
【識別番号】100087343
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 智廣
(74)【代理人】
【識別番号】100108925
【弁理士】
【氏名又は名称】青谷 一雄
(72)【発明者】
【氏名】堀田 哲平
【審査官】松浦 裕介
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－００７６１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－３０００７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２０７６７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１０／０４６９６０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１６－２０３０５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１６０５２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／１７８１６５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０７２００４２３（ＣＮ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１８６６５８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｄ ５３／２２
Ｂ０１Ｄ ６１／００ － ７１／８２
Ｃ０２Ｆ １／４４
Ｃ０２Ｆ ３／１２
Ｃ０２Ｆ １／０２ － １／１８
Ｃ０２Ｆ ９／００ － ９／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
運搬可能な基台と、外部から供給される原水から異物を除去するサイクロン型の遠心分離装置からなる異物除去手段と、
前記異物除去手段によって異物が除去された前記原水の浄水処理工程に沿って前記基台上に液面の高さが順次低くなるよう配置される複数の処理槽と、
前記複数の処理槽のうち、少なくとも一部の処理槽に投入する薬剤を収容した複数の薬剤槽と、
前記複数の処理槽により処理された処理水を濾過する手段であって、水平方向に沿って互いに対向するよう配置された固定盤と可動盤との間に、内部が複数の濾過室に区画されたフィルター部材を配置し、前記可動盤を前記固定盤に向けた濾過位置へと移動させることで前記フィルター部材の内部に導入された処理水を濾過する濾過手段と、
前記濾過手段によって濾過された処理水を消毒して飲料水とする消毒手段と、
を備え、
前記基台上で少なくとも前記原水から異物を除去する工程を除いた前記原水を飲料水化する浄水処理の全工程を完了する排水処理装置を用いた浄水装置。
【請求項2】
外部から処理すべき原水が導入される単数又は複数のコンテナ本体と、外部から導入された前記原水から異物を除去するサイクロン型の遠心分離装置からなる異物除去手段と、
前記コンテナ本体の内部に液面の高さが順次低くなるよう配置され、前記処理すべき前記原水が導入される第１の処理槽と、前記第１の処理槽で処理された処理水が導入される第２の処理槽を少なくとも含む複数の処理槽と、
前記第１及び第２の処理槽にそれぞれ投入する薬剤を収容した複数の薬剤槽と、
前記複数の処理槽により処理された処理水を濾過する手段であって、水平方向に沿って互いに対向するよう配置された固定盤と可動盤との間に、内部が複数の濾過室に区画されたフィルター部材を配置し、前記可動盤を前記固定盤に向けた濾過位置へと移動させることで前記フィルター部材の内部に導入された処理水を濾過する第１の濾過手段と、
前記第１の濾過手段によって濾過された処理水を飲料水化するため濾過する第２の濾過手段と、
前記第２の濾過手段によって濾過された処理水を消毒して飲料水とする消毒手段と、
を備え、
前記単数又は複数のコンテナ本体の内部で少なくとも前記原水から異物を除去する工程を除いた前記原水を飲料水にする浄水処理の全工程を完了する排水処理装置を用いた浄水装置。
【請求項7】
前記第１の濾過手段は、前記コンテナ本体の側面に設けられた開口部に面して配置され、前記フィルター部材の内部に残留したスラッジを受けるスラッジパンが下方に配置される請求項２に記載の排水処理装置を用いた浄水装置。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、運搬可能な基台を備え、排水処理を行う排水処理装置を応用して原水を飲料水化する排水処理装置を用いた浄水装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、排水処理設備（プラント）は、機械加工や組立工程が施された金属製品を塗装するまえに行われる脱脂処理や化成処理後の脱脂水洗水や化成水洗水などの処理排水や、タンク型の装置の中に研磨する製品と共に研磨石や研磨剤及び水を混合して攪拌するバレル研磨処理後の排水、或いはアルマイト処理（アルミニウムの陽極酸化処理）後の排水、更には溶融亜鉛メッキ等のメッキ処理後の排水、半導体製造装置などにおける脱脂処理及び硫酸や塩酸等による酸洗処理を施した後の排水などの様々な排水を、当該排水の化学的特性などに応じて排水中に溶解或いは混合されている金属やその酸化物等を化学処理した後に中和させて溶解物や混合物を沈殿させ、その後沈殿した固形物を分離して処理水として排出するよう構成されている（特許文献１等）。
【0003】
排水処理設備（プラント）は、処理すべき排水の種類や化学的特性等に応じて、酸やアルカリ等を用いて個々に化学処理を行う複数の処理槽や、各処理槽の処理工程に応じて所定の薬剤を順次投入して化学的処理を行った後に固形物を分離する分離槽などの複数の処理槽などを備える。そして、排水処理設備（プラント）は、当該設備に要求される排水の処理能力に応じて、複数の処理槽を配管で接続するとともに、複数の処理槽に所定の薬剤を投入する配管等の装備を設けるなど、高度な化学的知識に基づいて個別に設計される非常に複雑な設備とならざるを得ないものであった。
【0004】
従来、このような排水処理設備（プラント）は、設計・施工業者により、ユーザーの工場などから排出される排水の種類や化学的特性、あるいは規模などに応じて個別に設計・施工されて、ユーザーの工場などの敷地に設置されるものであった。そのため、排水処理設備（プラント）は、設計・施工から完成して稼働するまでに非常に長い期間を要するとともに、製造費用も高額とならざるを得ないという技術的課題を有していた。
【0005】
なお、移動可能な排水処理ユニットや浄水装置としては、特許文献２や特許文献３等に開示されたものが既に提案されている。
【0006】
特許文献２は、流量調整槽を有した排水処理槽と、前記排水処理槽に酸素を供給するためのブロワとを、輸送用コンテナの内部に備えた、移動可能な排水処理ユニットであって、前記排水処理槽は、嫌気槽と好気槽を備え、前記輸送用コンテナは、前記排水処理槽のメンテナンスを行うための点検口を備えるように構成したものである。
【0007】
また、特許文献３は、貨物輸送用のコンテナの天板上に少なくとも太陽電池モジュールを配設し、一方、前記コンテナ内に前記太陽電池モジュールから得た電気で作動する複数個のポンプを有する浄水装置本体と、前記電気を利用すると共に該浄水装置本体を制御する制御盤とを配設し、前記浄水装置本体は、反応タンク内に汚れた原水と凝集剤を入れ、かつ該反応タンクに設けた駆動モータの駆動力により回転する攪拌手段を介して沈降化するフロックと色度が透明色へと変化した透明水に分離する固・液分離処理部と、該固・液分離処理部と下流側の濾過装置との間に配設された上澄み採取装置とを備え、前記上澄み採取装置は、下流側に移送ポンプを備え、かつ上澄み採取タンク内に水位の変位に対応して昇降動すると共に、該上澄み採取タンク内の透明水中に残存する浮上フロックを吸い込まないように上澄み部分を吸引する可動パイプ手段を介して前記上澄み部分を下流側へ圧送するよう構成したものである。
【0008】
しかしながら、特許文献２に係る排水処理ユニットは、排水処理槽として嫌気槽と好気槽を備えたものに過ぎず、様々な化学的特性を有する脱脂処理や化成処理を行った脱脂水洗水や化成水洗水などの塗装前の処理排水や、バレル研磨処理の排水、アルマイト処理後の排水、更にはメッキ処理後の排水など多種多様な化学的特性を有する排水には対応することができないものであった。
【0009】
また、特許文献３に係るコンテナ型浄水処理装置は、原水内の不純物を凝集沈澱により固液分離するしくみとなっている。そのため、このコンテナ型浄水処理装置は、分離のための静止時間および静置面積を必要とし、バッチ運転かつ面積確保のための装置サイズが大型化するという技術的課題を有している。また、濾過装置として使用しているＲＯ膜の特性上、製造量の２～３倍の排水が発生するため、無駄になる原水が生じるという技術的課題を有している。
【0010】
さらに、特許文献３に係るコンテナ型浄水処理装置は、コンテナの天板上に配設された太陽電池モジュールを採用しているが、４０フィートコンテナの天井に設置される太陽電池モジュールの面積を考慮すると、その発電量は、２．７ｋＷｈ／日程度である。この浄水処理装置は、濾過装置としてＲＯ膜を使用しているため、その濾過能力は２．５～３．０ｋＷｈ／ｍ３である。また、ＲＯ膜は高出力のポンプを連続稼働させる必要があるため、発電量が安定しない自然エネルギーを利用する場合、バッテリーへの蓄電が必須となるが、バッテリーの充放電などによる損失（２０～３０％）を考慮すると、１日の造水量は１ｍ３に満たないものである。
【0011】
また、特許文献３に係るコンテナ型浄水処理装置は、凝集沈澱による固液分離のため、静止時間（浄水場を参考）が６時間程度と想定され、およびＲＯ膜処理後の濾過槽への貯水に２４時間程度必要となり、最初の水が出てくるためには丸一日以上が必要であり、立ち上がりに長時間を要するという技術的課題を有している。
【0012】
さらに、特許文献３に係るコンテナ型浄水処理装置は、高出力のポンプを必要とするため、非常に高価なものとなるという技術的課題を有している。
また、特許文献３に係るコンテナ型浄水処理装置は、水分を含んだ汚泥が大量に発生するため、汚泥処理が煩雑であるとともに、汚泥を貯めるタンクが必要となり、付帯設備を必要とするという技術的課題を有している。
また、特許文献３に係るコンテナ型浄水処理装置は、水分を含んだ汚泥が大量に発生するため、汚泥処理が煩雑であるとともに、汚泥を貯めるタンクが必要となり、付帯設備を必要とするという技術的課題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【文献】特開平８－２４８７７号公報
【文献】特開２０１５－３９６６９号公報
【文献】国際公開２０１０－４６９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
本発明の目的は、塗装前の処理排水や、バレル処理の排水、あるいはアルマイト処理後の排水、さらにはメッキ処理後の排水、半導体製造装置などにおける脱脂処理後の排水などの様々な排水に対応することができ、しかも所望の場所に従来に比べて短期間且つ低コストで設置して稼働することが可能な排水処理装置の特性を生かして、当該排水処理装置を用いた浄水装置を提供することにある。
【0015】
また、本発明の目的は、無駄な排水が生じることなく、装置の小型化且つ低コスト化が可能であり、太陽光パネルや風力発電機等の自然エネルギーを利用した電力供給手段で十分な量の浄水を生成することができる排水処理装置を用いた浄水装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0016】
請求項１に記載された発明は、運搬可能な基台と、
外部から供給される原水から異物を除去する異物除去手段と、
前記異物除去手段によって異物が除去された前記原水の浄水処理工程に沿って前記基台上に配置される複数の処理槽と、
前記複数の処理槽のうち、少なくとも一部の処理槽に投入する薬剤を収容した複数の薬剤槽と、
前記複数の処理槽により処理された処理水を濾過する濾過手段と、
前記濾過手段によって濾過された処理水を消毒して飲料水とする消毒手段と、
を備え、
前記基台上で少なくとも前記原水から異物を除去する工程を除いた前記原水を飲料水化する浄水処理の全工程を完了する排水処理装置を用いた浄水装置である。
外部から供給される原水から異物を除去する異物除去手段と、
前記異物除去手段によって異物が除去された前記原水の浄水処理工程に沿って前記基台上に配置される複数の処理槽と、
前記複数の処理槽のうち、少なくとも一部の処理槽に投入する薬剤を収容した複数の薬剤槽と、
前記複数の処理槽により処理された処理水を濾過する濾過手段と、
前記濾過手段によって濾過された処理水を消毒して飲料水とする消毒手段と、
を備え、
前記基台上で少なくとも前記原水から異物を除去する工程を除いた前記原水を飲料水化する浄水処理の全工程を完了する排水処理装置を用いた浄水装置である。
【0017】
請求項２に記載された発明は、外部から処理すべき原水が導入される単数又は複数のコンテナ本体と、
外部から導入された前記原水から異物を除去する異物除去手段と、
前記コンテナ本体の内部に液面の高さが順次低くなるよう配置され、前記処理すべき前記原水が導入される第１の処理槽と、前記第１の処理槽で処理された処理水が導入される第２の処理槽と、前記第２の処理槽で処理された処理水が導入される第３の処理槽を少なくとも含む複数の処理槽と、
前記第１～第３の処理槽にそれぞれ投入する薬剤を収容した第１～第４の薬剤槽と、
前記第３の処理槽に貯留された処理水を濾過する第１の濾過手段と、
前記第１の濾過手段によって濾過された処理水を飲料水化するため濾過する第２の濾過手段と、
前記第２の濾過手段によって濾過された処理水を消毒して飲料水とする消毒手段と、
を備え、
前記単数又は複数のコンテナ本体の内部で少なくとも前記原水から異物を除去する工程を除いた前記原水を飲料水にする浄水処理の全工程を完了する排水処理装置を用いた浄水装置である。
外部から導入された前記原水から異物を除去する異物除去手段と、
前記コンテナ本体の内部に液面の高さが順次低くなるよう配置され、前記処理すべき前記原水が導入される第１の処理槽と、前記第１の処理槽で処理された処理水が導入される第２の処理槽と、前記第２の処理槽で処理された処理水が導入される第３の処理槽を少なくとも含む複数の処理槽と、
前記第１～第３の処理槽にそれぞれ投入する薬剤を収容した第１～第４の薬剤槽と、
前記第３の処理槽に貯留された処理水を濾過する第１の濾過手段と、
前記第１の濾過手段によって濾過された処理水を飲料水化するため濾過する第２の濾過手段と、
前記第２の濾過手段によって濾過された処理水を消毒して飲料水とする消毒手段と、
を備え、
前記単数又は複数のコンテナ本体の内部で少なくとも前記原水から異物を除去する工程を除いた前記原水を飲料水にする浄水処理の全工程を完了する排水処理装置を用いた浄水装置である。
【0018】
請求項３に記載された発明は、前記原水及び前記処理水の移動、更には前記薬剤の投入及び攪拌を行う機器の一部又は全部に電力を供給する太陽光パネル又は風力発電機の少なくとも１つからなる電力供給手段を備える請求項１又は２に記載の排水処理装置を用いた浄水装置である。
【0019】
請求項４に記載された発明は、前記第１及び第２の処理槽は、導入される前記排水又は前記処理水が前記第１及び第２の処理槽の内部に予め定められた時間だけ滞留するよう構成されている請求項２に記載の排水処理装置を用いた浄水装置である。
【0020】
請求項５に記載された発明は、第３の処理槽は、前記コンテナ本体の底面に直接配置され、前記第３の処理槽から前記第１の濾過機へは、ポンプによって前記処理水が移動される請求項２に記載の排水処理装置を用いた浄水装置である。
【0021】
請求項６に記載された発明は、前記コンテナ本体の内部もしくは外部には、処理すべき原水を貯留する原水槽が配置され、前記原水槽から前記第１の処理槽へは、前記原水槽に配置されたポンプによって前記原水が移動される請求項２に記載の排水処理装置を用いた浄水装置である。
【0022】
請求項７に記載された発明は、前記第１の濾過機は、複数のフィルター部材の中に前記第３の処理槽に滞留された処理水を注入することによって濾過する請求項２に記載の排水処理装置を用いた浄水装置である。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、塗装前の処理排水や、バレル処理の排水、あるいはアルミニウムの酸化処理後の排水、メッキ処理後の排水、半導体製造装置などにおける脱脂処理後の排水などの様々な排水に対応することができ、しかも所望の場所に従来に比べて短期間且つ低コストで設置して稼働することが可能な排水処理装置の特性を生かして、当該排水処理装置を用いた浄水装置を提供することができる。
【0024】
また、本発明によれば、無駄な排水が生じることなく、装置の小型化且つ低コスト化が可能であり、太陽光パネルや風力発電機等の自然エネルギーを利用した電力供給手段で十分な量の浄水を生成することができる排水処理装置を用いた浄水装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0027】
[実施の形態１]
本発明の実施の形態１に係る浄水装置について説明する前に、浄水装置の構成の前提となる排水処理装置について説明する。
本発明の実施の形態１に係る浄水装置について説明する前に、浄水装置の構成の前提となる排水処理装置について説明する。
【0028】
地球温暖化の影響による台風や大雨、あるいは地震などの自然災害の被害が拡大している。台風や地震による電柱の倒壊によって電力の供給が遮断されたり、大雨による道路の冠水や床上床下の浸水、あるいは地震などにより水道管が切断され水道水の供給が遮断されるなど、ライフラインの供給が絶たれる事態が頻発してきている。
【0029】
電柱の倒壊による電力の供給などの地上構造物による影響は、比較的早期に復旧可能である。一方、大雨による道路の冠水や床上床下の浸水、あるいは地震などにより水道管が切断され水道水の供給が一端遮断されると、地下構造物である水道管の復旧に短くて数日から長い場合は数週間を要し、飲料水の供給をタンク車などに頼らざるを得ない。特に、飲料水の供給は、電力と異なり、人命に直接かかわる。
【0030】
ところで、本発明者による排水処理装置は、主として、塗装前の処理排水や、バレル処理の排水、あるいはアルミニウムの酸化処理後の排水、メッキ処理後の排水、半導体製造装置などにおける脱脂処理後の排水などの様々な排水（工業用排水）の処理を目的としている。
【0031】
これに対して、河川や湖沼、あるいは地上に貯留した雨水などの原水は、汚染の程度が工業用排水と異なり軽度である。そのため、排水処理装置１は、一部の構成を追加することにより浄水装置として使用することが可能となる。また、排水処理装置は、コンテナ本体を基本としているため、トラック等によって被災地など所望の箇所へ移動して迅速に稼働することができる。
【0032】
図１乃至図５は本発明の実施の形態１に係る浄水装置の前提となる排水処理装置の全体を示す構成図であり、図１は排水処理装置を示す平面構成図、図２は排水処理装置を示す正面構成図、図３は図１のIII－III線断面矢示図、図４は排水処理装置を示す右側面構成図、図５は図１のＶ－Ｖ線断面矢示図である。
【0033】
本実施の形態１に係る排水処理装置１は、図１に示すように、ＩＳＯ規格に適合したコンテナ本体２を備えている。このコンテナ本体２は、例えば、２０フィートの規格に沿ったものである。コンテナ本体２は、外寸が縦６０５８ｍｍ、横２４３８ｍｍ、高さ２５９１ｍｍに設定されている。
【0034】
国際標準化機構（ＩＳＯ：International Organization for Standardization）では、輸送インフラの共通化を図り、輸送作業の効率化を担保するため、コンテナを規格化しており、ＩＳＯ規格のコンテナは、その外寸（外形寸法）がコンテナを製造したメーカーにかかわらず同一の寸法となっている。ＩＳＯ規格のコンテナには、２０フィート、４０フィートなど、複数サイズのものが用意されている。なお、コンテナ本体２は、ＩＳＯ規格に適合したコンテナと同等の外寸を有するものであれば良く、コンテナ本体２自体が所謂コンテナそのものを構成する必要はない。例えば、コンテナ本体２は、ＩＳＯ規格に適合したコンテナと同等の外寸を有する直方体状の枠体のみからなるものであっても良い。ここでは、規格の一例としてＩＯＳ規格について説明するが、これに限定されるものではなく、ＪＩＳ規格等に適合したものであっても良い。
【0035】
コンテナ本体２は、図６に示すように、天井面３と、底面４と、長手方向に沿った前後の側面５，６と、幅方向に沿った左右の側面７，８を有する細長い直方体状に形成されている。コンテナ本体２は、基本的に、底面４に配置される平面矩形状の枠体９と、天井面３に配置される平面矩形状の枠体１０と、底面４の枠体９と天井面３の枠体１０を四隅で互いに連結する４本の支柱１１～１４を備えている。なお、枠体９，１０及び支柱１１～１４は、必ずしもすべて必要な訳ではなく、天井面３や底面４、あるいは側面５，６，７，８などが、これらの機能を兼用しても良い。例えば、天井面３に配置される枠体１０は、必ずしも必要ではなく、４本の支柱１１～１４を互いに連結する平面矩形状の凹凸を有する波板等の鋼板からなる天井面３自体がその機能を果たしても良い。コンテナ本体２の８つの角部には、当該コンテナ本体２を運搬する際などに吊り上げたり、上下方向又は水平方向に沿って隣接する図示しないコンテナ本体２と互いに連結するための連結部１５～２２が設けられている。コンテナ本体２は、底面４を除いて、天井面３と、前後の側面５，６と、左右の側面７，８の一部又は全部が開口されていても良く、底面４を含めて、天井面３と、前後の側面５，６と、左右の側面７，８の全てが閉塞されていても良い。なお、図６では、便宜上、連結部２２の符号を連結部２１に括弧書きで付記しているが、連結部２２は、連結部１８の直下に配置されている。コンテナ本体２は、工場の敷地等における整地された又はコンクリート等が打設された所定の設置面Ｂ（図３参照）上に直接又は図示しない台座を介して水平に設置される。
【0036】
本実施の形態１に係るコンテナ本体２は、図１及び図６に示すように、前後の側面５，６に作業員が出入りする開閉扉２３，２４が外側に向けて開閉可能に設けられている。なお、開閉扉２３，２４は、前後の側面５，６のうち、一方の側面あるいは他の側面７，８に設けても勿論良い。また、コンテナ本体２は、右側の側面８の長手方向に沿った奥側（図中、右側）の一部に、その長手方向に沿って全長の１／２よりやや短い幅の開口部２５が設けられている。開口部２５は、シャッター２６もしくは、開閉扉等によって上端部の一部を除いて開閉可能に構成されている。開口部２５の上端部には、図４に示すように、その内部に、シャッター２６を開閉可能に収容するシャッターボックス２７が配置されている。
【0037】
コンテナ本体２は、図２及び図５に示すように、底面４を含む所定の高さにわたり漏液防止処理が施されている。コンテナ本体２の底面４には、枠体９の上部を閉塞する鋼板２８が全面にわたり溶接等の手段により敷設されている。床面に位置する鋼板２８は、コンテナ本体２の底面４自体を構成するものであっても、底面４とは別に床面のみを構成するものであっても良い。なお、コンテナ本体２の構成等を考慮すれば、床面の鋼板２８は、コンテナ本体２の底面４そのものを構成するのが望ましい。
【0038】
コンテナ本体２の底面４に位置する鋼板２８の外周には、所定の高さ（例えば、１００～２５０ｍｍ程度）にわたり起立した状態で同じく鋼板等からなる漏液防止壁２９が溶接等の手段により全周を取り囲むよう平面矩形の枠体状に設けられている。コンテナ本体２の底面４には、鋼板２８及び漏液防止壁２９によって所定の高さにわたり漏液防止機能が付与されている。コンテナ本体２は、仮に、後述する反応槽３１などから排水や処理水が漏出したとしても、漏出した排水や処理水は、底面４において漏液防止壁２９の内部に滞留し、外部に漏出して敷地や設置面Ｂなどを汚染することがない。また、コンテナ本体２は、その底面４自体に漏液防止処理が施されているため、通常の排水処理設備（プラント）を設置する場合のように、排水処理装置１であるコンテナ本体２を設置する場所の外周及び床面を取り囲む漏液防止処理工事を別途施す必要がない。この点からも本実施の形態１に係る排水処理装置１は、設置を容易に行うことが可能となっている。なお、コンテナ本体２の底面４には、鋼板２８及び漏液防止壁２９の内周面を合成樹脂等で被覆することにより漏液防止機能や絶縁機能を更に高めても良い。
【0039】
コンテナ本体２の底面４には、図１及び図２に示すように、長手方向に沿った中央部の右側面８寄りに当該底面４に漏出した排水や処理水などを収容する断面凹形状の排水会所３０が設けられている。なお、排水会所３０に収容された排水や処理水は、図７に示すように、ポンプ３０１によって汲み上げられるか、排水会所３０の側面に設けられたバルブ３０２を備えた排水管３０３を介して外部に設置される水洗水貯槽２００などに排出可能に構成されている。
【0040】
コンテナ本体２の内部には、図１及び図３に示すように、液面の高さが順次低くなるよう配置され、処理すべき排水が導入される第１の処理槽の一例としての反応槽３１と、反応槽３１で処理された処理水が導入される第２の処理槽の一例としての中和槽３２と、中和槽３２で処理された処理水が導入される第３の処理槽の一例としてのストック（貯留）槽３３を少なくとも含む複数の処理槽が配置されている。なお、処理槽の数は、３つに限定されるものではなく、４つ以上配置しても良いことは勿論である。
【0041】
更に説明すると、コンテナ本体２の内部は、図１に示すように、その幅方向に沿った中央部に、作業者が移動する歩廊としての通路３４が長手方向に沿って前後の開閉扉２３，２４の間を繋ぐよう全長にわたり設けられている。また、コンテナ本体２の内部は、通路３４を介して長手方向と交差する方向である幅方向に沿った一側（図１中、上側）に位置する第１の処理領域３５と、幅方向に沿った他側（図１中、下側）に位置する第２の処理領域３６に区画されている。
【0042】
コンテナ本体２の背面側（図１中、右側）には、図４及び図５に示すように、開閉扉２４を介して出入りする作業員が足を掛ける領域である踏み台３７と、当該踏み台３７よりも高く設定された作業台３８が設けられている。踏み台３７は、漏液防止壁２９と同等の高さに設定されている。また、作業台３８は、反応槽３１及び中和槽３２の高さに対応して踏み台３７より大幅に高い高さに設定されている。作業台３８は、図１に示すように、コンテナ本体２の長手方向に沿ってストック槽３３の近傍である略中央部までにわたり配置されている。
【0043】
コンテナ本体２の内部には、図１及び図３に示すように、その幅方向に沿った一側の領域である第１の処理領域３５において、長手方向に沿った奥側の端部から順に、外部から処理すべき排水が導入される反応槽３１と、反応槽３１で処理された処理水が導入される中和槽３２と、中和槽３２で処理された処理水が導入されるストック槽３３が、互いに僅かな間隔を隔てて隣接した状態で配置されている。
【0044】
本実施の形態１では、これらの反応槽３１と中和槽３２とストック槽３３は、同様に構成されている。反応槽３１と中和槽３２とストック槽３３は、上端面が全面又は一部開口された有底円筒形状の合成樹脂製や必要に応じて内周面がテフロン（登録商標）等によりコーティング処理された金属製のタンクからなる。各槽３１～３３の容量は、例えば、等しい値（５００Ｌ）に設定されている。各槽３１～３３、特に反応槽３１と中和槽３２の容量を等しい値に設定した場合は、各槽における排水の処理を連続的に行うことができるため望ましい。ただし、各槽３１～３３の容量は、必ずしもすべてが等しく設定されている必要はなく、又その値も５００Ｌに限定されず、処理すべき排水の量に応じてこれより多くても少なくても良いことは勿論である。
【0045】
反応槽３１、中和槽３２及びストック槽３３の容量は、排水処理装置１の単位時間当たりの処理能力に依存する。本実施の形態１に係る排水処理装置１は、例えば、単位時間当たりの処理能力として０．４ｍ３／ｈｒ、１．０ｍ３／ｈｒ、２．０ｍ３／ｈｒに対応した３機種が用意される。反応槽３１に導入される排水は、当該反応槽３１の内部において後述するように所定の薬剤と予め定められた時間にわたり混合されて反応処理が行われた後、中和槽３２へと移動して更に所定の薬剤と予め定められた時間にわたり混合されて中和される。本実施の形態１では、この反応槽３１から中和槽３２への処理水の移動を、高低の落差による水頭圧を利用して行っている。そのため、反応槽３１の内部に単位時間当たりに導入される排水の量が、排水処理装置１の処理能力を決定する。いま、排水処理装置１の単位時間当たりの処理能力を１．０ｍ３／ｈｒとすると、容量が５００Ｌの反応槽３１は、約３０分で満杯となり、次の中和槽３２へと処理水が流れることになる。つまり、反応槽３１に導入される排水は、約３０分間の時間にわたり反応槽３１の内部に滞留し、薬剤と反応を受けることになる。このように、反応槽３１に導入された排水は、所定の時間にわたり当該反応槽３１の内部で反応処理を受け、次の中和槽３２へと連続して流れるようになっている。
【0046】
反応槽３１と、中和槽３２と、ストック槽３３は、図３に示すように、液面の高さが順次低くなるよう配置されている。各槽３１～３３の液面の高さは、収容される処理水の量が略等しいと仮定して、本実施の形態１では、反応槽３１の底面が最も高い位置に設定され、中和槽３２の底面が次に高い位置に設定され、ストック槽３３の底面が最も低い位置となるよう設定されている。反応槽３１は、コンテナ本体２の底面４に配置された第１の支持台４０上に更に第２の支持台４１を介してその底面が最も高い位置に設定されている。また、中和槽３２は、コンテナ本体２の底面４に配置された第１の支持台４０を介してその底面が反応槽３１の次に高い位置に設定されている。本実施の形態１では、反応槽３１と中和槽３２の高低差が中和槽３２とストック槽３３の高低差より大きく設定されている。ストック槽３３は、コンテナ本体２の底面４に直接載置され、その底面が最も低い位置に設定されている。そして、反応槽３１と、中和槽３２と、ストック槽３３は、その底面の高さに応じて予め定められた所定量の処理水が収容された状態で液面の高さが高低差を有して順次低くなるよう設定されている。
【0047】
反応槽３１と、中和槽３２と、ストック槽３３は、例えば、上述したように、各槽３１～３３間の処理水の流れが液面の高低の落差による水頭圧を利用して行われるよう構成されている。そのため、各槽３１～３３間の処理水の流れには、基本的に、ポンプ等の駆動手段を必要とせず、省エネルギー化が可能となっている。ただし、各槽３１～３３間の処理水の移動をポンプ等の駆動手段によって行うよう構成しても良い。
【0048】
反応槽３１の中和槽３２側の上端部には、その側面に、反応槽３１から中和槽３２へと処理水を高低の落差による水頭圧により流れる第１の連通管４２が所定の高さＨ（図９参照）に配置されている。また、第１の連通管４２の反応槽３１側の端部は、当該反応槽３１内の所定の深さＤに位置するよう配置されている。また、第１の連通管４２の中和槽３２側の端部は、当該中和槽３２の上端の開口部に面するよう配置されている。
【0049】
そのため、反応槽３１に貯留される処理水の量が第１の連通管４２の高さを超えると、反応槽３１の内部に貯留された排水は、第１の連通管４２を介して中和槽３２へと高低の落差による水頭圧により連続的に流れる。反応槽３１から中和槽３２への処理水の移動は、基本的に、反応槽３１と中和槽３２の液面の高低差を解消するように行われる。ただし、本実施の形態１に係る排水処理装置１では、排水の処理を連続的に行うよう構成されており、反応槽３１と中和槽３２の液面の高さは、基本的に、所定の高低差を維持するようになっている。
【0050】
同様に、中和槽３２のストック槽３３側の上端部には、その側面に、中和槽３２からストック槽３３へと処理水を高低の落差による水頭圧により流れる第２の連通管４３が所定の高さＨ（図９参照）に配置されている。第２の連通管４３の中和槽３２側の端部は、当該中和槽３２内の所定の深さＤに位置するよう配置されている。また、第２の連通管４３のストック槽３３側の端部は、当該ストック槽３３の上端の開口部に面するよう配置されている。
【0051】
そのため、中和槽３２に貯留される処理水の量が第２の連通管４３の高さを超えると、中和槽３２の内部に貯留された処理水は、第２の連通管４３を介してストック槽３３へと高低の落差による水頭圧により連続的に流れる。中和槽３２からストック槽３３への処理水の移動は、基本的に、中和槽３２とストック槽３３の液面の高低差を解消するように行われる。ただし、本実施の形態１に係る排水処理装置１では、排水の処理を連続的に行うよう構成されており、中和槽３２とストック槽３３の液面の高さは、基本的に、所定の高低差を維持するようになっている。
【0052】
本実施の形態１に係る排水処理装置１は、反応槽３１及び中和槽３２へ供給された処理水がある程度の時間にわたり当該反応槽３１及び中和槽３２の内部に滞留するよう、次のような滞留手段を備えるよう構成されている。ここでは、反応槽３１を例にして説明するが、中和槽３２においても同様に構成されている。
【0053】
反応槽３１の内部には、図９に示すように、当該反応槽３１内に既に供給された反応途中の処理水と十分に混合されることなく中和槽３２へと移動するのを防止するため、反応槽３１の流入側には、反応槽３１の内部と仕切る湾曲した第１の仕切り壁３１０が設けられている。第１の仕切り壁３１０には、その底部に反応槽３１の内部と連通する第１の連通口３１１が開口されている。反応槽３１内に供給された排水は、第１の仕切り壁３１０の内部に留まり、僅かずつ第１の連通口３１１から反応槽３１の内部へと流入する。
【0054】
同様に、反応槽３１の内部には、当該反応槽３１内に新たに供給されて薬剤と十分に攪拌混合されていない排水が直ちに中和槽３２へと移動するのを防止するため、反応槽３１の流出側には、反応槽３１の内部と仕切る湾曲した第２の仕切り壁３１２が設けられている。第２の仕切り壁３１２には、その上端部に反応槽３１の内部と連通する第２の連通口３１３が開口されている。また、第１の連通管４２の流出側の端部は、反応槽３１内の第２の仕切り壁３１２の内側において、所定の深さＤに位置するよう配置されている。
【0055】
その結果、反応槽３１の内部に供給された排水は、第１の仕切り壁３１０の内側を徐々に下方へと移動し、僅かずつ第１の連通口３１１から反応槽３１の内部へと流入して第１の攪拌機４７によって既に反応槽３１の内部に供給された処理水や薬剤と十分に攪拌される。その後、反応槽３１の内部において薬剤と十分に攪拌された処理水は、第２の仕切り壁３１２の第２の連通口３１３から当該第２の仕切り壁３１２の内部を下方へと移動し、当該反応槽３１へ流入した排水と同量の薬剤と混合された処理水が第１の連通管４２を介して中和槽３２へと移動するよう構成されている。そのため、反応槽３１の内部に供給された排水は、所定の時間（例えば、約３０分程度）にわたり当該反応槽３１の内部に滞留して、後述するように、当該反応槽３１の内部に供給される薬剤と十分に攪拌混合されて反応処理が進行した後にはじめて中和槽３２へと移動する。
【0056】
コンテナ本体２には、図１及び図３に示すように、反応槽３１と中和槽３２の上部にわたり、水平方向に沿って配置された平面矩形状の第１の支持枠４４が掛け渡されている。第１の支持枠４４は、一方の脚部４５が第２の支持台４１上に立脚し、他方の脚部４６が第１の支持台４０上に立脚している。
【0057】
第１の支持枠４４には、反応槽３１及び中和槽３２の内部を攪拌する偏心して配置された第１及び第２の攪拌器４７，４８と、反応槽３１及び中和槽３２内の処理水のペーハー（ＰＨ）を検知する第１及び第２のＰＨセンサ４９，５０（図１参照）が取り付けられている。
【0058】
【0059】
また、ストック槽３３の上部には、水平方向に沿って配置された平面矩形状の第２の支持枠５３が掛け渡されている。第２の支持枠５３は、一方の端部が第１の支持枠４４の脚部４６に連結して固定されており、他方の脚部５４が底面４上に立脚している。
【0060】
第２の支持枠５３には、ストック槽３３の液面の高さを相対的に高い第１の位置と相対的に低い第２の位置の２カ所でそれぞれ検知する第１及び第２の液面センサ５５，５６が取り付けられている。また、ストック槽３３の内部には、当該ストック槽３３の内部に収容された処理水を汲み上げて後述する濾過機８０へと供給する第１の供給ポンプ５７が収容されている。さらに、ストック槽３３の上端部には、濾過機８０から逆洗水を還流させる開口部にメッシュ５８（図３参照）を備えた還流配管５９が開口されている。
【0061】
ストック槽３３に収容された処理水は、その液面の高さが第１の液面センサ５５によって検知される高さに達すると、第１の供給ポンプ５７を駆動することにより濾過機８０へと供給される。そして、ストック槽３３に収容された処理水は、その液面の高さが第２の液面センサ５６によって検知される高さまでに低下すると、第１の供給ポンプ５７の駆動を停止し、濾過機８０への供給を終了する。
【0062】
また、コンテナ本体２の内部には、図１及び図３に示すように、その幅方向に沿った一側の領域である第１の処理領域３５において、長手方向に沿った中央部から他方（左側）の端部へ向けて順に、所定の濃度を有する硫酸を収容した第１の薬剤槽の一例としての硫酸槽６１と、水に混合拡散された活性炭を収容した第２の薬剤槽の一例としての活性炭槽６２と、水に溶解された消石灰（水酸化カルシウム：Ｃａ（ＯＨ）２）を収容した第３の薬剤槽の一例としての消石灰槽６３を備えている。
【0063】
なお、第１～第３の薬剤槽６１～６３及び後述する第４の薬剤槽９７に収容される第１～第４の薬剤としては、硫酸、活性炭、消石灰、及び後述するポリ塩化アルミニウム（或いはポリ硫酸第２鉄あるいは、塩化第二鉄）の組合せを標準ユニットとする。標準ユニットの薬剤を用いることにより、塗装前処理排水、バレル研磨排水、アルマイト処理排水、溶融亜鉛メッキ排水、脱脂及び酸洗工程水洗排水などの排水処理に対応することが可能となる。
【0064】
ただし、薬剤の種類としては、これらに限定されるものではなく、処理すべき排水がシアン化金メッキ工程等を含むメッキ排水である場合には、標準ユニットに加えて、次亜塩素酸ナトリウム及び苛性ソーダ等の酸化処理ユニットを用い、処理すべき排水がクロムメッキ工程等を含むメッキ排水である場合には、標準ユニットに加えて、重亜硫酸ナトリウム及び硫酸等の還元処理ユニットを用いることができる。
【0065】
硫酸槽６１は、有蓋且つ有底円筒形状のタンクから構成されている。硫酸槽６１の蓋体には、当該硫酸槽６１に貯留された所定濃度の硫酸の液面を検知する第３の液面センサ６４が取り付けられている。また、硫酸槽６１に隣接する第２の支持枠５３には、当該硫酸槽６１の内部に貯留された硫酸を供給する第２の供給ポンプ６５が取り付けられている。第２の供給ポンプ６５の供給側には、反応槽３１の内部に硫酸を供給する供給配管６６（図７参照）が接続されている。
【0066】
硫酸槽６１は、第３の液面センサ６４によって液面の低下が検知されると、その旨の警告を通知し、作業者によって当該硫酸槽６１への硫酸及び希釈水の供給がなされる。
【0067】
本実施の形態１では、図１及び図３に示すように、活性炭槽６２と消石灰槽６３は、同様に構成されている。活性炭槽６２と消石灰槽６３は、上端面が全面又は一部開口された有底円筒形状の合成樹脂や内周面がコーティング処理された金属製のタンクからなる。各槽６２，６３の容量は、例えば、等しく（５００Ｌ）設定されている。ただし、各槽６２,６３の容量は、必ずしも等しく設定されている必要はなく、又その値も５００Ｌに限定されず、これより多くても少なくても良いことは勿論である。
【0068】
活性炭槽６２と消石灰槽６３は、コンテナ本体２の底面４に低い架台６７を介して等しい高さに配置されている。活性炭槽６２と消石灰槽６３の上部には、図１及び図３に示すように、これら活性炭槽６２と消石灰槽６３にわたり、水平方向に沿って配置された平面矩形状の第３の支持枠６８が掛け渡されている。第３の支持枠６８は、その脚部６９が架台６７上に立脚している。
【0069】
第３の支持枠６８には、活性炭槽６２と消石灰槽６３の内部を攪拌する第３及び第４の攪拌機７１，７２と、当該活性炭槽６２及び消石灰槽６３の内部にそれぞれ貯留された消石灰と活性炭を供給する第３及び第４の供給ポンプ７３，７４と、活性炭槽６２と消石灰槽６３の液面の高さを検知する第５及び第６の液面センサ７５，７６が取り付けられている。第３及び第４の供給ポンプ７３，７４の供給側には、反応槽３１の内部に活性炭及び消石灰を供給するブレードホース７７，７８（図７参照）がそれぞれ接続されている。
【0070】
活性炭槽６２及び消石灰槽６３は、第５及び第６の液面センサ７５，７６によって液面の低下が検知されると、その旨の警告を通知し、作業者によって当該活性炭槽６２及び消石灰槽６３への活性炭及び消石灰、更には希釈水の供給がなされる。
【0071】
また、コンテナ本体２の内部には、図１及び図２に示すように、その幅方向に沿った他側の領域である第２の処理領域３６において、反応槽３１、中和槽３２及びストック槽３３と通路３４を挟んで対向する位置に、ストック槽３３に貯留された処理水を全量にわたり濾過する第１の濾過手段の一例としての濾過機８０が配置されている。
【0072】
濾過機８０は、図１に示すように、内部が複数の濾過室（例えば、２５室）に区画されて処理水が注入される特殊素材からなるフィルター部材８１を、固定盤８２と可動盤８３によって保持した状態で構成されている。なお、可動盤８３は、移動機構８４により濾過位置から離間した清掃位置に移動可能となっている。因みに、図１は、フィルター部材８１が濾過位置にある状態を示している。フィルター部材８１は、左側端部は、固定盤８２に固定されておらず、他端部（右側端部）が可動盤８３に連結されて水平方向に沿って移動可能に構成されている。
【0073】
フィルター部材８１の濾過室内には、図２に示すように、固定盤８２側の上端部に接続された供給管８５から第１の供給ポンプ５７により供給配管８６を介してストック槽３３内に収容された処理水が導入される。この状態では、フィルター部材８１が濾過状態にある。濾過については、逆洗機能付きのタイプもあり、その場合は、供給管８５には、逆洗洗浄水をストック槽３３へと還流させる還流配管５９（図７参照）が接続されている。
【0074】
そして、濾過機８０は、フィルター部材８１の内部に処理水を連続的に導入しつつ、フィルター部材８１内の濾過室によって処理水を全量濾過する。フィルター部材８１によって濾過された処理済水は、図１及び図２に示すように、当該フィルター部材８１の内部を通して一端部の下方に設けられた２本の排水管８７,８８から放流槽９０の内部へと排出される。
【0075】
フィルター部材８１の下方には、図２及び図４に示すように、当該フィルター部材８１から漏れたドレンを受ける受板９１が傾斜した状態で配置されている。受板９１上に落下したドレンは、当該受板９１の下端部に設けられた樋部９２を介してドレンタンク９３へと回収される。ドレンタンク９３の内部には、回収したドレンを水洗水貯槽２００へと供給する第４の供給ポンプ９４が収容されている。また、ドレンタンク９３には、図４に示すように、回収したドレンの液面を検知する液面センサ９４ａが設けられている。そして、液面センサ９４ａによってドレンタンク９３内のドレンの液面が所定の高さに達したことが検知されると、第４の供給ポンプ９４からは、ドレンタンク９３に貯留されたドレンがリターン配管９５（図７参照）を介して水洗水貯槽２００へと戻される。
【0076】
濾過機８０のフィルター部材８１によって濾過された処理水中の固形成分であるスラッジは、濾過動作を実行していないとき、所定のタイミングでフィルター部材８１を水平方向に沿って開く方向に移動させることにより、フィルター部材８１の図示しない排出口を開放することで下方に位置するスラッジパン９６上に排出される。なお、濾過機８０による一連の濾過工程は、上述したように、ストック槽３３の液面の高さに応じて実行される。
【0077】
スラッジパン９６は、図示しないガイド機構により、コンテナ本体２の右側の側面に設けられた開口部２５（図６参照））から外部に引き出し可能に構成されている。スラッジパン９６は、コンテナ本体２の開口部２５から外部に引き出すことにより、スラッジパン９６に収容されたスラッジをフォークリフト等の作業車によって容易に回収可能となっている。
【0078】
なお、濾過機８０としては、フィルター部材８１を水平方向に沿って配置したものについて説明したが、これに限定されるものではなく、フィルター部材８１を上下方向に沿って配置したものであっても良い。ただし、濾過終了後にフィルター部材８１からスラッジを排出する際の作業性等を考慮すると、フィルター部材８１を水平方向に沿って配置するのが望ましい。
【0079】
コンテナ本体２の内部には、図１及び図２に示すように、第２の処理領域３６において、濾過機８０と隣接する位置に、濾過機８０で濾過された後の処理水（処理済排水）を外部に放流するために収容する放流槽９０と、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）を収容した第４の薬剤槽の一例としてのＰＡＣ槽９７と、濾過機８０などを洗浄する洗浄水が貯留された逆洗水槽９８が互いに隣接して配置されている。
【0080】
硫酸槽６１、活性炭槽６２及びＰＡＣ槽９７は、いずれも収容した薬剤を反応槽３１へと供給するものであり、他の消石灰槽６３等に比較して、反応槽３１に近接した位置に配置されている。そのため、硫酸槽６１、活性炭槽６２及びＰＡＣ槽９７から反応槽３１へと薬剤を供給する配管の長さを相対的に短くすることが可能となる。
【0081】
コンテナ本体２には、図１及び図３に示すように、放流槽９０と、ＰＡＣ槽９７と、逆洗水槽９８の上部にわたり、水平方向に沿って配置された平面矩形状の第４の支持枠１００が掛け渡されている。第４の支持枠１００は、その脚部６９が底面４上に立脚している。
【0082】
第４の支持枠１００には、放流槽９０の液面の高さを検知する第７の液面センサ１０１と、当該放流槽９０内に貯留された処理水をコンテナ本体２の外部に放流するための放流ポンプ１０２と、ペーハーを検知すると共に検出されたペーハー値を記録可能なＰＨセンサ１０３と、放流ポンプ１０２によって処理後の処理水を外部に放流する放流用の配管１０４が配設されている。放流ポンプ１０２は、放流槽９０の液面の高さに応じて駆動及び停止を自動的に切り替える機能を有しており、放流槽９０の液面の高さを所定の範囲に維持している。また、第７の液面センサ１０１は、放流槽９０の液面の高さが異常に上昇したことを検知して警報を発する。
【0083】
放流用の配管１０４は、図７に示すように、バルブ１０５を介して分岐しており、処理水を水洗水貯槽２００へと戻す帰還用の配管１０６が接続されている。そして、ＰＨセンサ１０３によって検知された処理後の処理水のペーハーが所定の基準値から外れる場合には、放流用の配管１０４に設けられたバルブ１０７を閉じ、帰還用の配管１０６を介して処理水を水洗水貯槽２００へと戻すことが可能となっている。
【0084】
また、放流用の配管１０４は、帰還用の配管１０６より上流側で逆止バルブ１０８及びバルブ１０９を介して更に分岐しており、放流槽９０内の処理水を当該当該放流槽９０内へ戻すバルブ１１０を備えた戻し配管１１１が接続されている。
【0085】
また、第４の支持枠１００には、ＰＡＣ槽９７内のＰＡＣを反応槽３１に供給する第５の供給ポンプ１１２と、ＰＡＣ槽９７内に収容されたＰＡＣの液面を検知する液面センサ１１３が取り付けられている。第５の供給ポンプ１１２の供給側には、反応槽３１の内部にＰＡＣを供給する供給配管１１４（図７参照）が接続されている。
【0086】
さらに、逆洗水槽９８には、図７に示すように、当該逆洗水槽９８内に収容された洗浄水を濾過機８０に供給する供給ポンプ１１５と、当該逆洗水槽９８の内部に給水用配管４０２から一定量の洗浄水を供給して貯留する供給栓１１６が配置されている。供給ポンプ１１５には、予め定められたタイミングで濾過機８０に供給配管１１７（図７参照）を介して洗浄水を供給する配管１１７が接続されている。
【0087】
また、コンテナ本体２の内部には、逆洗水槽９８に隣接する角部に、架台１２１上に立設され、排水処理装置１の動作及び電気系統を制御する制御操作盤１２０が設けられている。
【0088】
制御操作盤１２０は、排水処理装置１の電気系統を構成する各部材に電力を供給するとともに、各種センサからの検知信号が入力されて、排水処理装置１の動作を図示しないプログラムに従って制御する制御機能を備えている。
【0089】
制御操作盤１２０は、各種センサからの検知信号が所定の基準値から外れているときは、コンテナ本体２の外部に設置されたモニタ室へと警報などを通知する機能を有するとともに、各種センサからの検知信号を出力する。
【0090】
図７は上記の如く構成される排水処理装置１の配管系統及び電気系統を示す系統構成図である。なお、排水処理装置１のコンテナ本体２の内部には、その天井部などに、外部の図示しないコンプレッサーなどから圧縮空気を供給する圧縮空気用配管４０１と、外部の図示しない水道栓やポンプなどから希釈水や洗浄水として使用する水を供給する給水用配管４０２が設けられている。給水用配管４０２の分岐した先端部には、開閉バルブ４０３がそれぞれ装着されている。
【0091】
図７において、符号２００は、コンテナ本体２の外部に配置され、処理すべき排水（以下、「水洗水」ともいう。）を貯留した水洗水貯槽を示している。水洗水貯槽２００には、隣接する図示しない工場等から処理すべき排水が、例えば、１ｍ３／ｈｒの流量で流入口２０１から流入し貯留される。排水の種類としては、特に限定されるものではなく、機械加工や組立工程が施された金属製品などを塗装する際に、酸やアルカリなどを用いて脱脂処理や化成処理を行った後の脱脂水洗水や化成水洗水などの塗装前の処理排水や、タンク型の装置の中に研磨する製品と共に研磨石や研磨剤及び水を混合して攪拌するバレル研磨処理後の排水、或いはアルマイト処理（アルミニウムの陽極酸化処理）後の排水、更には溶融亜鉛メッキ等のメッキ処理後の排水、半導体製造装置などにおいて脱脂処理及び硫酸や塩酸等による酸洗処理を施した後の排水などの様々な排水が挙げられる。また、排水の種類としては、生活排水などを排除するものではない。
【0092】
水洗水貯槽２００としては、コンテナ本体２の外部に配置されたものに限定されるものではなく、図１０に示すように、コンテナ本体２の上部に当該コンテナ本体２と同様のコンテナ構造体５００の内部に配置されたものであっても良い。この場合には、狭い設置面積の中にコンテナ本体２及び水洗水貯槽２００を設置することが可能となる。
【0093】
コンテナ構造体５００ａは、コンテナ本体２と同様、ＩＳＯのコンテナ規格に適合したものである。コンテナ構造体５００ａは、２０フィートのサイズを有しており、外寸がコンテナ本体２と等しく設定されている。コンテナ構造体５００は、底面と、天井面と、底面と天井面を繋ぐ４本の支柱６～９を備えており、側面は前後左右ともすべて開放されている。コンテナ構造体５００は、底面４を含む所定の高さ（７００ｍｍ程度）にわたり、コンテナ本体２と同様に漏液防止壁２９が施されている。図示例では、コンテナ構造体５００ａの底面４上に水洗水貯槽２００が３基設置されている。
【0094】
コンテナ構造体５００ａの背面には、作業者が当該コンテナ構造体５００に上がり降りするための階段ＳＴが設置されている。
【0095】
本実施の形態１に係る排水処理装置１が設置される工場においては、通常、１種類の排水が水洗水貯槽２００に貯留される。ただし、これに限定されるものではなく、工場の処理工程に応じて時間差や日にち差で２～３種類の異なった排水が水洗水貯槽２００に貯留されるものであっても良い。この場合、水洗水貯槽２００に貯留される排水は、その化学的特性等に応じて互いに異なる複数の水洗水貯槽２００，２００・・・に貯留されるように構成しても良い。ここでは、水洗水貯槽２００に１種類の排水が貯留されるものとする。
【0096】
水洗水貯槽２００には、図８に示すように、当該水洗水貯槽２００に収容される排水の液面（高・中・低）を検知する複数の液面センサ２０２～２０４や、外部から液面の高さを目視可能なレベルゲージ２０５などが装備されている。また、水洗水貯槽２００の内部には、当該水洗水貯槽２００に収容された排水を供給用の配管５１を介してコンテナ本体２内の反応槽３１へと供給する供給ポンプ２０６が配設されている。なお、供給ポンプ２０６により供給される排水は、その一部がバルブ２０８を有する分岐した配管２０９を介して還流可能に構成されている。
【0097】
また、水洗水貯槽２００には、コンテナ本体２の内部からドレンタンク９３内のドレン及び放流槽９０内の処理水を導入用の配管９５,１０６を介してそれぞれ導入する導入口２１２，２１３が設けられている。
【0098】
なお、図８中、符号２１４は水洗水貯槽２００内の空気を外部に排気する抜気管を、２１５は梯子を、２１６は水洗水貯槽２００が設置される箇所の底面及び周囲に配置された漏液防止壁をそれぞれ示している。
【0099】
一方、コンテナ本体２の内部に配置される反応槽３１には、図７に示すように、硫酸槽６１、活性炭槽６２、消石灰槽６３、ＰＡＣ槽９７からそれぞれブレードホースもしくは配管６６，７７，７８，１１４を介して硫酸槽６１、活性炭槽６２、消石灰槽６３、ＰＡＣ槽９７などの薬剤が投入可能に構成されている。また、反応槽３１には、当該反応槽３１の内部に収容された処理水のペーハー（ＰＨ）を検知する第１のＰＨセンサ４９が配置されている。
【0100】
また、中和槽３２には、消石灰槽６３からブレードホース７８を介して消石灰が投入可能に構成されている。また、中和槽３２には、当該中和槽３２の内部に収容された処理水のペーハーを検知する第２のペーハーセンサ５０が配置されている。
【0101】
さらに、ストック槽３３には、液面の高さを検知する液面センサ５３，５４と、当該ストック槽３３に貯留された処理水を濾過機８０に供給するポンプ５７が配置されている。
【0102】
硫酸槽６１には、液面の高さを検知する液面センサ６４と、当該硫酸槽６１に貯留された硫酸を反応槽３１に供給するポンプ６５が配置されている。
【0103】
活性炭槽６２には、液面の高さを検知する液面センサ７５と、当該活性炭槽６２に貯留された活性炭灰を反応槽３１に供給するポンプ７３が配置されている。
【0104】
消石灰槽６３には、液面の高さを検知する液面センサ７６と、当該消石灰槽６３に貯留された消石灰を中和槽３２に供給するポンプ７４が配置されている。
【0105】
なお、コンテナ本体２の上部には、図７に示すように、換気扇１３０が配置されており、コンテナ本体２内の換気が可能となっている。また、コンテナ本体２の側面には、図１０に示すように、開閉窓１３１などの開閉可能な開口部を適宜備えていても良い。コンテナ本体２などを備えた排水処理装置１は、寒冷地などに設置される場合、外気温の低下などに伴って処理水が凍結することが考えられるが、コンテナ本体２内を密閉した空間とすることで、必要に応じて暖房設備等を設けることにより、処理水の凍結などに対応することが可能となる。
【0106】
＜排水処理装置の動作＞
ところで、上記の如く構成される排水処理装置は、次のようにして、塗装前の処理排水や、バレル処理の排水、あるいはアルミニウムの酸化処理後の排水、メッキ処理後の排水、半導体製造装置などにおける脱脂処理後の排水などの様々な排水に対応することができ、しかも所望の場所に従来に比べて短期間且つ低コストで設置して稼働することが可能となっている。
ところで、上記の如く構成される排水処理装置は、次のようにして、塗装前の処理排水や、バレル処理の排水、あるいはアルミニウムの酸化処理後の排水、メッキ処理後の排水、半導体製造装置などにおける脱脂処理後の排水などの様々な排水に対応することができ、しかも所望の場所に従来に比べて短期間且つ低コストで設置して稼働することが可能となっている。
【0107】
すなわち、本実施の形態１に係る排水処理装置１は、図示しない工場等の敷地に設置される以前に、当該工場等から排出される処理すべき排水の化学的性質や単位時間当たりの処理量などに応じた排水の処理内容に従って、コンテナ本体２の内部に配置すべき処理槽の種類や数、あるいは薬剤を収容した薬剤槽の種類や数などが予め決定される。
【0108】
【0109】
コンテナ本体２には、図２に示すように、底面４に鋼板２８が全面にわたり敷設されるとともに、鋼板２８の外周に沿って漏液防止壁２９が形成され、漏液防止加工が施される。また、コンテナ本体２には、図６に示すように、開閉扉２３，２４や開口部２５及び当該開口部２５を開閉するシャッター２６などの外装部材が装備され、内部には、通路３４を構成する踏み台３７や作業台３８が設置される。さらに、コンテナ本体２内の第１及び第２の領域３５，３６には、第１乃至第４の架台４４，５３，６８，１００などが装着される。
【0110】
また、コンテナ本体２の内部には、図１乃至図３に示すように、処理すべき排水の化学的性質等に応じて、反応槽３１、中和槽３２、ストック槽３３、硫酸槽６１、活性炭槽６２、消石灰槽６３、放流槽９０、ＰＡＣ槽９７、逆洗水槽９８などの処理槽や薬剤槽を構成するタンクが搬入されて所定の位置に設置され固定される。
【0111】
硫酸槽６１、活性炭槽６２、消石灰槽６３、ＰＡＣ槽９７などの薬剤槽には、予め所定の薬剤を収容しても良いが、コンテナ本体２の搬送時における揺れ等に起因した液漏れなどを考慮すれば、薬剤槽には、設置後に所定の薬剤を収容するのが望ましい。
【0112】
また、反応槽３１、中和槽３２、ストック槽３３、硫酸槽６１、放流槽９０、ＰＡＣ槽９７、逆洗水槽９８などの処理槽や薬剤槽には、図７に示すように、所定のセンサや供給ポンプなどが装着される。
【0113】
【0114】
このようにして、排水処理装置１の組立（製造）工程は、当該排水処理装置１を設置する現地ではなく、排水処理装置１の製造工場にて事前に完了する。
【0115】
その後、排水処理装置１を構成するコンテナ本体２は、図２に示すように、図示しないトレーラー等の運搬手段によって設置場所へと搬送され、クレーン等により吊り上げられて所定の設置面Ｂ上に設置される。
【0116】
さらに、コンテナ本体２には、図７に示すように、設置後に、電気系統や信号系統が接続されるとともに、給水系が接続される。
【0117】
【0118】
また、水洗水貯槽２００は、コンテナ本体２の上部に配置される以外に、コンテナ本体２に隣接した場所に、図１０に示すように、処理すべき処理水を収容する水洗水貯槽２００が配置される。処理すべき排水の量が大幅に少ない場合は、処理すべき排水を水洗水貯槽２００を介さず反応槽３１内に直接導入するように構成しても良い。
【0119】
水洗水貯槽から反応槽３１の内部に導入される排水としては、例えば、バレル処理後の鉄粉などの微粒子が混合された排水が挙げられる。また、水洗水貯槽２００から反応槽３１の内部に導入される排水としては、鋼板の塗装処理前に硫酸等などにより酸洗処理が施された排水が挙げられる。この排水は、非常に強い酸性を呈し、鉄イオン及び硫酸などを含入した水である。また、水洗水貯槽２００から反応槽３１の内部に導入される排水としては、アルミニウムの酸化処理後のアルミニウムが溶解した水や、メッキ処理後の銅や亜鉛、ニッケルなどの重金属が溶解した水などが挙げられる。
【0120】
ここでは、水洗水貯槽２００から反応槽３１の内部に導入される排水として、バレル処理後の鉄粉などの微粒子が混合された排水を例にして説明する。
【0121】
水洗水貯槽２００から排水が導入された反応槽３１には、図３に示すように、硫酸槽６１から所定濃度の硫酸が適量だけ供給されて未溶解の鉄粉などの金属粉が溶解される。
【0122】
その後あるいは同時に、反応槽３１には、図７に示すように、活性炭槽６２から活性炭及びＰＡＣ槽９７からＰＡＣが供給され、第１の攪拌機４７によって所定時間（約３０分程度）にわたり攪拌されて反応処理が実行される。
【0123】
反応槽３１内に収容された排水は、図３及び図８に示すように、当該反応槽３１内において所定時間が経過すると、第１の連通管４２を介して中和槽３２へと移動する。中和槽３２内へと供給された処理水には、消石灰槽６３から消石灰が供給されて中和される。この中和処理は、中和槽３２内に供給された処理水を完全に中和させるものであっても勿論良いが、中和槽３２内に供給された処理水の酸性度を低下させて通常の排水として処理しても問題がない程度に中和された状態に近づけるものであれば良い。
【0124】
中和槽３２内に収容された処理水は、第２の攪拌機４８によって攪拌されるとともに、ＰＨセンサ５０によってペーハーが検知され、所定の範囲内のペーハーとなるよう消石灰槽６３から消石灰が適宜供給されて中和される。
【0125】
次に、中和槽３２の内部で中和処理が施された処理水は、当該中和槽３２内において所時間が経過すると、第２の連通管４３を介してストック槽３３へと移動する。
【0126】
ストック槽３３では、中和槽３２の内部でアルカリ中和法などにより中和された鉄イオンが鉄の水酸化物となって水と分離され、活性炭及びＰＡＣと混合され吸着されて固形化する。ストック槽３３内で鉄の水酸化物などが水と分離されて固形化した処理水は、第３の供給ポンプ５７により濾過機８０へと供給される。
【0127】
濾過機８０では、フィルター部材８１によって固形化した成分が分離除去されて、濾過後の処理済水が放流槽９０内に収容され、放流槽９０内に配置されたポンプ１０２によって通常の排水として公共升６００などに排出されて、排水の処理工程が終了する。
【0128】
なお、濾過機８０は、一定時間だけ運転した後であって濾過動作以外の時間に、フィルター部材８１に蓄積された固形化した成分であるスラッジが除去される。
【0129】
このように、本実施の形態１に係る排水処理装置１は、ＩＳＯ規格に適合したコンテナ本体２を備え、当該コンテナ本体２の内部に反応槽３１、中和槽３２、ストック槽３３や硫酸槽６１、活性炭槽６２、消石灰槽６３、ＰＡＣ槽９７などの薬剤槽などが配置されており、所定の中和凝集処理が施された後に、濾過機８０で濾過を行うよう構成されている。
【0130】
そのため、本実施の形態１に係る排水処理装置１は、従来の排水処理設備（プラント）のように、まず、排水処理設備を設置する場所に漏液防止壁等を施工した上で、反応槽３１や中和槽３２などの処理槽、あるいは薬剤槽などを設置する必要がなく、従来に比べて大幅に短い工期で設置して稼働することが可能となる。
【0131】
また、本実施の形態１に係る排水処理装置１は、薬剤として、標準ユニットの薬剤や、当該標準ユニットの薬剤とともに還元処理ユニットや酸化処理ユニットの薬剤などを使用することにより、塗装前の処理排水や、バレル処理の排水、あるいはアルミニウムの酸化処理後の排水、メッキ処理後の排水、半導体製造装置などにおける脱脂処理後の排水などの様々な排水に対応することが可能となっている。
【0132】
ところで、本実施の形態１に係る浄水装置は、上記の如く構成される排水処理装置１の構成を前提としている。
【0133】
図１１乃至図１４は本発明の実施の形態１に係る浄水装置の全体を示す構成図であり、図１１は浄水装置を示す平面構成図、図１２は浄水装置を示す正面構成図、図１３は浄水装置を示す背面構成図、図１４は浄水装置を示す平面構成図である。なお、前記排水処理装置１と同一の構成については、同一の符号を付して説明する。
【0134】
浄水装置５００は、図１１に示すように、ＩＳＯ規格に適合したコンテナ本体２を備えている。このコンテナ本体２は、例えば、２０フィートの規格に沿ったものである。コンテナ本体２は、外寸が縦６０５８ｍｍ、横２４３８ｍｍ、高さ２５９１ｍｍに設定されている。
【0135】
コンテナ本体２は、図１２及び図１４に示されるように、その天井面３の上部に、浄水装置５００に電力を供給する太陽光パネル又は風力発電機の少なくとも１つからなる電力供給手段を備えている。本実施の形態１に係る浄水装置５００は、上述したように、処理すべき排水の一例としての原水や処理水を移動させるためのポンプ、及び反応槽３１や中和槽３２などを撹拌する攪拌機を駆動するモータ等で可動されるため、ＲＯ膜を使用した浄水装置のように高圧ポンプなどを使用する必要がなく、汎用的で消費電力の低いポンプのみで構成されるため、０．５ｋＷｈ／ｍ３程度の浄水能力を有しており、コンテナ本体２に設置される太陽パネルや風力発電機から供給される電力によって賄うことができる。ただし、本実施の形態１に係る浄水装置５００においても、発電機や外部から供給される電力を使用しても良いことは勿論である。
【0136】
図示の実施の形態１では、コンテナ本体２の天井面３の上部に、９枚の太陽光パネル５０１，５０１・・・と、２基の風力発電機５０２，５０２が設置されている。太陽光パネル５０１，５０１・・・は、縦１０００ｍｍ、横１７５０ｍｍの平面矩形状に形成されている。太陽光パネル５０１，５０１・・・は、その背面が支柱５０１ａによって支持されており、例えば、真南の方角に向けて最も望ましい角度である３０度の傾斜角度をなすよう配置されている。太陽光パネル５０１，５０１・・・は、コンテナ本体２の天井面３の上部に固定して配置されている。そのため、太陽光パネル５０１，５０１・・・は、コンテナ本体２の前後の側壁５，６が東西方向を向くよう設置することにより、結果的に真南の方角に向くよう配置されている。太陽光パネル５０１，５０１・・・は、例えば、良好な条件下において１平方メートルあたり１００～３００Ｗ程度の発電能力を有する。また、風力発電機５０２は、風の強さにもよるが、例えば、１時間あたり２００～４００Ｗ程度の電気を発電する。太陽光パネル５０１，５０１・・・や風力発電機５０２，５０２によって発電された電力は、コンテナ本体２の内部に設置された図示しない蓄電器に蓄積され、必要に応じて図示しないコンバータを介して必要な機器の駆動や制御などに使用される。
【0137】
浄水装置５００で飲料水化される原水は、図１５に示されるように、取水口５０３から取水され、異物除去手段の一例としてのサイクロン型の遠心分離装置５０４によって液体と固体が分離され固形物などの異物が除去される。サイクロン型の遠心分離装置５０４は、コンテナ本体２の内部に配置しても勿論良いが、図示の実施の形態では、コンテナ本体２の外部に配置している。サイクロン型の遠心分離装置５０４によって除去された固形物などの異物は、そのまま取水口５０３から排出されるか、コンテナ本体２の外部に設けられた収容所に収容される。原水としては、例えば、河川や湖沼の水、海水、あるいは地上に貯留した雨水などが用いられるが、これらに限定されるものではなく、地下水や生活排水などであっても良い。
【0138】
遠心分離装置５０４によって異物が除去された原水は、ポンプ５０５によって反応槽３１に供給される。
【0139】
そして、反応槽３１内に供給された原水は、上述したように、当該反応槽３１の内部において種々の薬剤と反応して処理された後、中和槽３２へと送られて中和される。中和槽３２の内部において中和処理された処理水は、ストック槽３３に貯留される。反応槽３１、中和槽３２、ストック槽３３における各処理時間は、約１５分程度である。ストック槽３３に貯留された処理水は、ポンプ５７によって第１の濾過機８０へと送られて、薬剤により固化されたスラッジと分離する濾過処理が施される。第１の濾過機８０は、複数のフィルター室を備えたものであり、連続的に処理水を濾過する連続運転が可能である。
【0140】
本実施の形態１では、反応槽３１、中和槽３２として、容量が５００Ｌのタンクが、ストック槽３３として、容量が２００Ｌのタンクがそれぞれ使用されている。また、反応槽３１に供給する薬剤を収容する活性炭槽６２、消石灰槽６３としては、容量が５００Ｌのタンクが、硫酸槽６１として、容量が２００Ｌのタンクがそれぞれ使用されている。なお、図１１中、符号Ｔは、反応槽３１や中和槽３２などの下端部を固定する固定部材を示している。
【0141】
第１の濾過機８０で濾過処理が施された処理水は、放流槽９０の内部に一旦貯留される。その後、放流槽９０に貯留された処理水は、ポンプ９９によって第２の濾過手段の一例としての砂濾過槽５０６へと送られ、砂濾過される。砂濾過槽５０６は、円筒形状に形成された濾過槽本体の内部に濾過砂や砂利、活性体などの濾材を収容したものである。砂濾過槽５０６は、例えば、１時間あたり３ｍ３の処理能力を有している。
【0142】
砂濾過槽５０６を通過して浄水処理された処理水は、混合手段の一例としてのラインミキサー５０７によって消毒薬槽５０８の内部に収容された消毒薬５０９と混合され、飲料水として貯水槽５１１へ送られ貯留される。消毒薬槽５０８内の消毒薬５０９は、ポンプ５１０によってラインミキサー５０７に供給される。消毒薬５０９の一例としては、例えば、塩素を含有した所要の濃度の飲料水用の次亜塩素酸ナトリウムが用いられる。次亜塩素酸ナトリウムは、塩素の強い酸化作用により砂濾過槽５０６を通過して浄水処理された処理水中の微生物などを殺菌し消毒する。
【0143】
このようにして、上記の如く構成される浄水装置５００では、飲料水として使用する原水を取水して、固体からなる異物を除去した後、排水処理装置１と同様の工程によって酸やアルカリ、あるいは溶解金属などが除去され、浄水化処理が施される。その後、浄水化処理が施された処理水は、砂濾過槽５０６によって砂濾過が施されて飲料水化されるともに、飲料水用の次亜塩素酸ナトリウム等の消毒薬によって消毒され、安全な飲料水として貯水槽５１１に貯留されて飲用に供される。
【0144】
本実施の形態１に係る浄水装置５００は、反応槽３１で薬剤と反応させて、凝集後の固液分離を第１の濾過機８０によって行うため、第１の濾過機８０が小型であって省スペースかつ連続運転が可能であり、使用した原水量と浄水の製造量は、ほぼ一致するものである。
【0145】
また、本実施の形態１に係る浄水製造装置５００は、原水や処理水の移動を汎用的で消費電力が低いポンプのみで行うことができ、消費電力量は、０．５ｋＷｈ／ｍ3程度であり、太陽光パネルなどの自然エネルギーを用いた電力供給手段で、１日の造水量は５ｍ3を超えるものである。
【0146】
さらに、本実施の形態１に係る浄水装置５００は、反応槽３１、中和槽３２、ストック槽３３の各槽における反応時間が各１５分程度で済み、濾過時間を含めて１時間以内での立ち上がりが可能となる。
【0147】
また、本実施の形態１に係る浄水装置５００は、消費電力の低いポンプや攪拌機で構成することができ、インバーターやブレーカーや動力線なども汎用的な小型サイズのものを選定することができ、制御盤の内部に全て収めることが可能であり、浄水装置全体としてのコストは相対的に低くなる。
【0148】
さらに、本実施の形態１に係る浄水装置５００は、原水を汲み上げる際にサイクロン式の遠心分離機などからなる異物除去手段を備えているため、後段での水処理の負荷を低減することができる。その後、浄水装置１内の第１の濾過機８０にて汚泥を濃縮脱水しているため付帯設備を必要とせず、汚泥も含水率７０％程度の焼却処分が可能な固形分となっている。そのため、廃棄コストも廃棄物保管コストも安価となり、装置の低コスト化が可能となる。
【0149】
なお、図１１等に示す本実施の形態１に係る浄水装置５００では、反応槽３１や中和槽３２、あるいは活性炭槽６２や消石灰槽６３として容量が相対的に大きいタンクを使用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、反応槽３１や中和槽３２、あるいは活性炭槽６２や消石灰槽６３等としては、図１９及び図２０に示すように、容量が３００Ｌ程度の容量が相対的に小さいタンクを使用しても良い。この場合、放流槽９０は、例えば、第１の濾過機８０と制御操作盤１２０の間に配置される。
【0150】
【0151】
本発明の実施の形態２に係る浄水装置１は、処理すべき原水の量が実施の形態１に比べて少なく設定されている。それに伴って、各処理槽や薬剤槽の容量や配置などが実施の形態１と異なり小型化されている。
【0152】
すなわち、実施の形態２に係る浄水装置５００は、図２０乃至図２５に示すように、コンテナ本体２として、ＪＩＳ規格に適合した１２フィートのものを採用している。コンテナ本体２は、外寸が縦３６５８ｍｍ、横２４３８ｍｍ、高さ２５９１ｍｍに設定されている。
【0153】
コンテナ本体２の天井面３の上部には、４枚の太陽光パネル５０１，５０１・・・と、２基の風力発電機５０２，５０２が設置されている。太陽光パネル５０１，５０１・・・は、実施の形態１と同じ縦１０００ｍｍ、横１７５０ｍｍの平面矩形状に形成されたものを採用している。風力発電機５０２，５０２は、実施の形態１と同様、２基配置されている。
【0154】
コンテナ本体２の内部には、左側面７に面して前側面側５の端部から反応槽３１、中和槽、ストック槽、放流槽の順に配置されている。反応槽３１、中和槽３２、ストック槽３３としては、容量が２００Ｌのものが、放流槽としては、容量が１００Ｌのものが使用されている。
【0155】
また、コンテナ本体２の内部には、後側面６に面して濾過機８０が左側面７から右側面にわたり設定されている。濾過機８０としては、実施の形態１に比較して少ないフィルター室の数が１０室の小型のものが使用されている。
【0156】
濾過機８０に面したコンテナ本体２の内部には、消石灰槽６３、活性炭槽６２、硫酸槽６１が収容されている。硫酸槽６１には、ＰＡＣ槽９７が隣接して配置されている。消石灰槽６３、活性炭槽６２、硫酸槽６１としては、容量が２００Ｌのタンクが用いられている。また、ＰＡＣ槽９７としては、容量が１００Ｌのタンクが用いられている。
【0157】
また、実施の形態２に係る浄水装置５００は、第２の濾過手段として、砂濾過槽５０６の代わりに、複数本のカートリッジフィルター式の濾過装置５２０、５２０・・・を用いている。カートリッジフィルター式の濾過装置５２０、５２０・・・としては、例えば、単位時間当たりの濾過能力が０．４８ｍ３／ｈのものを並列的に配置したものが用いられる。カートリッジフィルター式の濾過装置５２０、５２０・・・は、砂濾過槽５０６に比較して小型である反面、単位時間当たりの濾過能力が０．４８ｍ３／ｈと砂濾過槽の３ｍ３／ｈと比べて小さい。そのため、カートリッジフィルター式の濾過装置５２０、５２０・・・は、図２６に示すように、並列的に接続されて単位時間あたりの処理能力を担保している。
【0158】
カートリッジフィルター式の濾過装置５２０、５２０・・・は、定期的に、カートリッジフィルターが交換される。ただし、カートリッジフィルター式の濾過装置５２０、５２０・・・は、第１の濾過機８０の下流側に配置されているため、当該カートリッジフィルター式の濾過装置５２０、５２０・・・に供給される処理水は、第１の濾過機８０で除去しきれなかった極微細な残留物のみである。
【0159】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【0160】
【0161】
本発明の実施の形態３に係る浄水装置１は、単一のコンテナ本体２の内部に浄水装置５００を構成するすべての部材を収容するのではなく、複数のコンテナ本体２を各機能別にモジュールとして構成されており、複数のモジュールを組み合わせることによって浄水装置５００を構成している。
【0162】
図２７（ａ）に示す浄水装置１は、複数のモジュールとして、水平方向に沿って互いに離間して配置された反応槽モジュールＭ１のコンテナ本体２１と、中和槽モジュールＭ２のコンテナ本体２２と、濾過機モジュールＭ３のコンテナ本体２３とを備えている。反応槽モジュールＭ１のコンテナ本体２１と中和槽モジュールＭ２のコンテナ本体２２は、第１の配管モジュールＭ４によって互いに接続されている。また、中和槽モジュールＭ２のコンテナ本体２２と濾過機モジュールＭ３のコンテナ本体２３とは、第２の配管モジュールＭ５によって互いに接続されている。
【0163】
反応槽モジュールＭ１のコンテナ本体２１の内部には、例えば、反応槽３１と、硫酸槽６１と、活性炭槽が収容されている。また、中和槽モジュールＭ２のコンテナ本体２２の内部には、中和槽３２と、ストック槽３３と、活性炭槽と、放流槽９０が収容されている。濾過機モジュールＭ３のコンテナ本体２３の内部には、第１の濾過機８０と、砂濾過槽５０６と、消毒薬槽５０８が収容されている。
【0164】
反応槽モジュールＭ１のコンテナ本体２１と、中和槽モジュールＭ２のコンテナ本体２２と、濾過機モジュールＭ３のコンテナ本体２３は、図２７（ｂ）に示すように、水平方向に沿って互いに隣接させて隙間なく配置しても良い。
【0165】
このように構成した場合には、反応槽モジュールＭ１、中和槽モジュールＭ２及び濾過機モジュールＭ３の各コンテナ本体２１～２３の内部に収容される反応槽３１や硫酸槽６１、中和槽３２、ストック槽３３、活性炭槽、放流槽９０、あるいは第１の濾過機８０や砂濾過槽５０６などとして、容量の大きなものを使用することができ、単位時間当たりの浄水処理の処理能力を大幅に増加させることができる。また、各コンテナ本体２１～２３の天井面３には、太陽光パネル５０１，５０１・・・や風力発電機５０２，５０２がそれぞれ配置されるため、各コンテナ本体２１～２３などで使用されるポンプとして大型のものを採用することができ、この面からも処理能力の増加を図ることができる。
【0166】
また、図２８（ａ）に示す浄水装置１は、反応槽モジュールＭ１のコンテナ本体２１と、中和槽モジュールＭ２のコンテナ本体２２と、濾過機モジュールＭ３のコンテナ本体２３を鉛直方向に沿って積載した状態で配置して構成されている。
【0167】
さらに、図２８（ｂ）に示す浄水装置１は、中和槽モジュールＭ２のコンテナ本体２２の上部に反応槽モジュールＭ１のコンテナ本体２１を配置するとともに、中和槽モジュールＭ２に間隙をおいて濾過機モジュールＭ３のコンテナ本体２３を配置している。
【0168】
そのため、これらの浄水装置１の場合には、浄水処理の処理能力を増加させつつ、コンテナ本体２の設置面積を相対的に小さくすることができる。
【0169】
また、これらの浄水装置１の場合には、鉛直方向に沿った上方に位置する反応槽モジュールＭ１のコンテナ本体２１から下方に位置する中和槽モジュールＭ２や濾過機モジュールＭ３へ重力を利用して処理水を移動させることができ、浄水処理の処理能力を増加させ、コンテナ本体２の設置面積を小さくしつつ、省エネルギー化を図ることが可能となる。
【0170】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【0171】
【0172】
本発明の実施の形態４に係る浄水装置５００は、飲料水などに使用される浄水を生成するものではなく、主に医療用などに使用される蒸留水を生成するために使用されるものである。
【0173】
この浄水装置５００は、浄水装置用のコンテナ本体２以外に、蒸留ユニット７００のためのコンテナ本体２ａを備えている。浄水装置用のコンテナ本体２及び蒸留ユニット７００のコンテナ本体２ａとしては、例えば、ＪＩＳ規格に適合した１２フィートのものを採用している。
【0174】
蒸留ユニット７００のコンテナ本体２ａの天井面３には、浄水装置用のコンテナ本体２と同様に、４枚の太陽光パネル５０１，５０１・・・と２機の風力発電機５０２，５０２がそれぞれ配置される。蒸留ユニット用のコンテナ本体２ａの太陽光パネル５０１，５０１・・・や風力発電機５０２，５０２によって発電された電力は、主として、蒸留ユニット７００を駆動するための加熱源やポンプ等に使用される。
【0175】
蒸留ユニット７００コンテナ本体２ａの内部には、図３３乃至図３６に示すように、蒸留装置を構成する複数の蒸留装置構成要素として、蒸留対象物としての浄水が投入される蒸留釜７０１と、蒸留釜７０１から気化した成分を取り出す短い蒸留塔７０２と、蒸留釜７０１から気化して蒸留塔７０２を通過した成分を凝集させる凝集器の一例としてのコンデンサー部７０３と、コンデンサー部７０３により初期的に凝集された初期蒸留物を収容する第１の受器７０４と、コンデンサー部７０３により凝集された目的とする蒸留水を収容する第２の受器７０５と、コンデンサー部７０３の先端部を真空ポンプによって負圧に吸引する際に当該コンデンサー部７０３で凝集しきれなかった気化物を回収する回収容器７０６を備えている。
【0176】
また、蒸留ユニット７００では、蒸留釜７０１、第１及び第２の受器７０４，７０５のうち少なくとも一つは、水平方向に沿った外形寸法（幅又は長さ）が鉛直方向に沿った外形寸法（高さ）より大きく設定されている。
【0177】
また、コンデンサー部７０３は、コンテナ本体２ａの内部に水平方向に沿って配置されている。
【0178】
さらに、第２の受器７０５は蒸留釜７０１と、第１の受器７０４は回収容器７０６とそれぞれ同一形状に形成されており、蒸留装置構成要素の共通化が図られている。
【0179】
蒸留ユニット７００は、図３３に示すように、コンテナ本体２ａの内部が、水平方向に沿った中央を境として、図中左側に位置して複数の蒸留装置構成要素が配置される第１の領域７０７と、蒸留装置を稼働させる稼働設備が配置される第２の領域７０８とに隔壁７０９によって区画されている。隔壁７０９は、コンテナ本体２ａの第１の領域７０７の温度が上昇することを考慮すると、断熱性を有する材料からなるものが望ましい。
【0180】
蒸留釜７０１の上端部７１０には、図３４に示すように、蒸留対象物を投入する投入口７１１と、気化した蒸留対象物を取り出してコンデンサー部１２へと送るため蒸留塔７０２と接続される取出口７１２と、蒸留対象物の液面を検知する液面センサ７１３ａを取り付ける取付口７１３と、蒸留釜１１の内部に収容された蒸留対象物を加熱する加熱媒体の一例としての加熱蒸気等を導入する導入口７１４ａと、加熱媒体を排出する排出口７１４ｂなどが設けられている。蒸留釜１１の内部には、図３４及び図３５に示すように、導入口７１４ａから導入される加熱蒸気等の熱媒体が流れる螺旋状の加熱用配管７１４ｃが収容されている。また、蒸留釜７０１の底部には、図３４に示すように、蒸留対象物の温度を測定する温度計７１５と、蒸留釜７０１の内部に残留した残留物を排出する開閉可能な排出口７１６が設けられている。
【0181】
なお、蒸留釜７０１を加熱する加熱手段としては、加熱用配管７１４ｃから供給される加熱蒸気等に限らず、蒸留釜７０１を加熱することが可能な手段であれば任意であり、例えば、蒸留釜７０１が電磁誘導作用によって加熱可能な材料からなるものであれば、電磁誘導作用などによって蒸留釜７０１自体を直接加熱するものであっても良い。
【0182】
第２の受器７０５は、蒸留釜７０１と同一形状に形成されている。第２の受器７０５は、目的とする蒸留物を収容するチタンや、ニッケル、あるいはステンレス等の耐腐蝕性に優れた金属などからプレス加工や溶接加工等を施すことにより構成されている。
【0183】
第２の受器７０５の上端部には、図３４に示すように、コンデンサー部７０３から目的とする蒸留物が供給される供給口７１７と、第２の受器７０５の液面を検知する液面計７１８ａが取り付けられる第１の取付口７１８と、第２の受器７０５内の圧力を検知する圧力計が取り付けられる第２の取付口７１９と、回収容器７０６を介して真空ポンプ７４７に接続される吸引口７２０とが設けられている。また、第２の受器７０５の底部には、開閉バルブ７２１ａを備えた取出口７２１が設けられている。
【0184】
【0185】
一方、第１の受器７０４の上端部には、図３４に示すように、コンデンサー部７０３によって凝集された初期的な蒸留物を収容する開口部７２４や、液面センサを取り付ける取付部７２５などが設けられている。また、第１の受器７０４の底部には、初期的な蒸留物を排出して回収する開閉可能な開閉バルブ７２５ａを備えた排出口７２５ｂが設けられている。
【0186】
第１の受器７０４は、図３５に示すように、第１の領域７０７の床面に立脚された脚部７２６上に片持ち梁状に配置された支持腕７２７に支持され固定されている。
【0187】
コンテナ本体２ａ内の第１の領域７０７の上部には、蒸留釜７０１の取出口に外径が相対的に大きく短い円筒形状の蒸留塔７０２が連結されている。蒸留塔７０２の上端部は、第１の領域７０７の天井部へ向けて垂直方向に配置されている。
【0188】
コンテナ本体２ａ内の第１の領域７０７の上部には、蒸留塔７０２の上端部から第１の受器７０４にわたりコンデンサー部７０３が当該第１の領域７０７の対角線上に沿って水平に配置されている。
【0189】
また、コンデンサー部７０３は、短い蒸留塔７０２を介して蒸留釜７０１と直接接続されることにより、蒸留釜７０１の内部の温度を所定の複数段階の温度に精度良く制御することにより、蒸留釜７０１から蒸発した気化直後の水蒸気を急激に冷却液化して、第１の受器７０４又は第２の受器７０５等で選択的に回収収容することにより、目的とする蒸留水を加熱エネルギーに対する目的とする蒸留水の量で決まる蒸留効率を可能な限り向上させることが可能となる。
【0190】
コンデンサー部７０３は、相対的に外径が大きな円筒形状の部材に形成されている。コンデンサー部７０３の長手方向に沿った両端部７２８，７２９は閉塞されており、閉塞された両端部７２８，７２９の間に位置する凝集部７３１には、加熱された蒸留釜７０１から気化した蒸留対象物である気体が流れる複数本の細い連通管７３２が、当該コンデンサー部７０３の長手方向に沿った両端部７２８，７２９を連通するよう配置されている。コンデンサー部７０３の凝集部７３１には、複数本の連通管７３２を通過する気体を冷却する冷却水などの冷却媒体が供給される。
【0191】
コンデンサー部７０３の一端部７２８は、蒸留釜７０１の取出口に取り付けられた蒸留塔７０２の上端部が連結されている。また、コンデンサー部７０３の他端部７２９は、第１の受器７０４と第２の受器７０５とに分岐する配管７３３が連結されている。第１の受器７０４と第２の受器７０５との間には、コンデンサー部７０３の他端部からの蒸留物を分岐する全閉状態とすることが可能な電動の三方弁７３４が設けられている。コンデンサー部７０３の他端部から流出する蒸留物は、電動の三方弁７３４を切り替えることにより、配管７３５,７３６を介して第１の受器７０４と第２の受器７０５とに選択的に収容可能となっている。なお、コンデンサー部７０３の他端部７２９には、電動の三方弁７３４を閉塞することにより、コンデンサー部７０３からの蒸留物を試験的に取り出す開閉可能な図示しない補助排出口が設けられている。
【0192】
回収容器７０６の上端部には、図３４に示すように、コンデンサー部７０３、第１の受器７０４及び第２の受器７０５にそれぞれ接続される吸気口７４０と、圧力計を取り付ける開口部７４１、冷却水が流入する流入口７４２、冷却水が流出する流出口７４３及び真空ポンプに接続される吸引口７４４などが設けられている。また、回収容器７０６の底部には、初期的な蒸留物を排出して回収する開閉バルブ７４５ａにより開閉可能な排出口７４５が設けられている。図３６中、符号７４６は回収容器７０６で回収したドレインを収容するバケツを示している。
【0193】
回収容器７０６は、第２の領域７０８に配置される真空ポンプ７４７に近接した位置に配置されており、吸引用の配管を可能な限り短くして吸引効率を高めている。
【0194】
回収容器７０６は、図３６に示すように、第１の領域７０７の床面に立脚された脚部７４８上に片持ち梁状に配置された支持腕７４９に支持され固定されている。
【0195】
コンテナ本体２ａの第２の領域７０８には、図３３及び図３４に示すように、蒸留釜７０１に供給される加熱蒸気等の熱媒体を循環させる熱媒循環装置７５０と、熱媒循環装置７５０に冷却水を循環させる第１の冷却水循環装置７５１と、コンデンサー部７０３などに冷却水を循環させる第２の冷却水循環装置７５２と、真空ポンプ７４７等が収容されている。また、コンテナ本体２ａの第２の領域７０８には、蒸留ユニット７００を操作する作業員Ｓが作業する作業スペースが確保されている。
【0196】
このように、本実施の形態４に係る浄水装置５００は、図３２に示すように、蒸留ユニット７００を備えており、浄水装置５００で浄水化された処理水を蒸留ユニット７００により蒸留することで、精製された蒸留水を製造することが可能となっている。
【0197】
なお、本実施の形態４に係る浄水装置５００では、図３２に示すように、飲料水用の消毒薬にかわってキレート液を供給混合しており、金属イオンを不活性化して安全上を高めている。
【0198】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【0199】
産業上の利用性
無駄な排水が生じることなく、装置の小型化且つ低コスト化が可能であり、太陽光パネルや風力発電機等の自然エネルギーを利用した電力供給手段で十分な量の浄水を生成することができる排水処理装置を用いた浄水装置を提供することができる。
無駄な排水が生じることなく、装置の小型化且つ低コスト化が可能であり、太陽光パネルや風力発電機等の自然エネルギーを利用した電力供給手段で十分な量の浄水を生成することができる排水処理装置を用いた浄水装置を提供することができる。
【符号の説明】
【0200】
１…排水処理装置
２…コンテナ本体
３１…処理槽
３２…中和槽
３３…ストック槽
６１…硫酸槽
６２…活性炭槽
６３…消石灰槽
２００…水洗水貯槽
５００…浄水装置
２…コンテナ本体
３１…処理槽
３２…中和槽
３３…ストック槽
６１…硫酸槽
６２…活性炭槽
６３…消石灰槽
２００…水洗水貯槽
５００…浄水装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9(a)】
【図9(b)】
【図10(a)】
【図10(b)】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27(a)】
【図27(b)】
【図28(a)】
【図28(b)】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】