本发明涉及使用臭氧进行污水处理的污水处理装置。
背景技术：
在河川灾害、海啸灾害发生时等，因停电、断水等不能使用卫生间的情况、在事发现场等仅仅原有的卫生间处理能力还不充分情况、在施工现场一段时间内进行施工的情况中，用卡车等将作为污水处理装置的可搬运式临时设置卫生间搬入、设置于现场，根据情况使用从数日、数周、数月都是正常的。
作为公开这种技术的文献例如有专利文献1至3。在专利文献1中记载了关于净化清洗污水作为冲厕水再次使用的循环式水洗污水净化装置的技术。在专利文献2中记载了关于设置于公共场所等多种场所的带有杀菌·除臭功能的临时设置卫生间的技术。在专利文献3中记载了净化冲洗卫生间、洗手等的使用完的污水之后向冲洗卫生间、洗手等供给再利用的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-102874号公报
专利文献2：日本特开2011-251023号公报
专利文献3：日本特开2011-218316号公报
技术实现要素：
发明所要解决的课题
临时设置卫生间由于一般为汲取卫生间方式，因此因使用临时设置卫生间而滞留的污染物一般来说若装满储藏桶则用清洁车恢复储藏容量，存在仅能使用数日的问题。另外，关于氨气、污染物的臭味也需要对策。也可使临时设置卫生间冲洗卫生间化，但由于污染物储藏桶马上就会装满，因此也存在冲洗化实质上困难的问题。
这方面，将如专利文献1中记载的冲洗化作为目的的现有的临时设置卫生间进行在反应槽中使用散气管等的气泡通风进行的氧气供给，由于是利用需氧性微生物的生物氧化作用的方式，因此存在生物氧化反应速度慢、桶容量变大的缺点。另外，为了保持生物活性的维持管理、至处理水稳定化之前需要数周的时间。在专利文献1中进行由臭氧氧化进行的漂白，但由于在过滤通风槽的处理水之后进行由臭氧进行的漂白，因此需要重新设置漂白槽。
专利文献2记载关于因向卫生间室内释放由臭氧发生器产生的臭氧而具有杀菌·除臭功能的临时设置卫生间，是由气体的臭氧进行的杀菌·除臭，存在粘上污水的坐便器表面的杀菌、除臭效果弱的缺点。在专利文献3中，提出由臭氧水进行的净化，但由于室温下的臭氧水的溶解臭氧浓度为10ppm以下，因此处理能力有限。另外，由于反应槽上部是大气开放结构、不是封闭结构，因此存在向大气中释放未反应臭氧的可能性。因此，由于不使用10ppm以上的高浓度臭氧，因此在短时间内进行氧化分解处理难。另外，一直以来关于在临时设置卫生间单元中产生的污水处理，由于在安全性、处理性能上存在问题，因此不通过生物处理装置而直接用臭氧处理的装置未能实用化，使用臭氧处理的情况下在污水处理功能以及可搬运性并存的方面上还有改善的空间。
本发明的目标在于实现能小型地构成且可搬运性优异的氧气使用污水处理装置。
用于解决课题的方法
本发明涉及具备封闭型的反应槽、向上述反应槽供给原水的原水供给线、供给微米级以下的臭氧气泡的臭氧供给机构、贮存从上述反应槽流出的处理水的贮存槽、使贮存于上述贮存槽的处理水的至少一部分在上述反应槽中循环的循环线的污水处理装置。
另外，本发明涉及具备封闭型的反应槽、向上述反应槽供给原水的原水供给线、供给微米级以下的臭氧气泡的臭氧供给机构、测量上述反应槽的气相部中的臭氧浓度的臭氧浓度测量部、基于由上述臭氧浓度测量部测量出的臭氧浓度控制上述臭氧供给机构的控制部的污水处理装置。
优选设置贮存处理水的处理水槽，能使该处理水的一部分向上述反应槽返回。
上述反应槽优选在下部具有喷嘴机构和污水流入部，在上部具有气相部和处理水排出部。
上述臭氧供给机构优选能够供给臭氧浓度为15ppm以上的臭氧，上述喷嘴机构优选能够产生直径为10μm以下的臭氧气泡。
优选在与上述反应槽的上部的上述气相部连续的管路延长部上配置臭氧分解催化部。
上述污水处理装置优选具备配置于上述臭氧分解催化部的前部并测量臭氧浓度的臭氧浓度测量部，并根据该臭氧浓度测量部测量出的臭氧浓度值控制为预先设定的臭氧供给量。
上述污水处理装置优选具备配置于向上述臭氧供给装置供给氧气的路径的流量可变阀，通过调节上述流量可变阀的开度控制臭氧供给量。
上述臭氧供给机构优选具备向上述反应槽供给臭氧气泡的第一臭氧供给机构、在比上述反应槽靠上游侧向在上述原水供给线中流通的水供给臭氧气泡的第二臭氧供给机构。
上述第二臭氧供给机构优选是向上述反应槽输送原水的吸引泵，与臭氧气泡一起向上述反应槽送入原水。
上述吸引泵优选具有细微气泡供给涡轮机构。
优选在上述原水供给线中设置可除去10μm以上的固体的过滤器。
上述污水处理装置优选具备测量上述反应槽的水质、原水的水质以及处理水的水质中的至少一个的水质的水质检测部，并基于上述水质检测部的检测结果调节臭氧浓度、臭氧流量以及泵送水量中的至少一个。
优选利用操作压力为1mpa以下的反渗透过滤膜中处理处理水。
优选使上述污水处理装置的装置整体为一体型，构成为可装入卡车货架的形状以及重量。
上述污水处理装置优选具备具有坐便器的临时设置卫生间，构成为可将处理水利用于上述临时设置卫生间的坐便器冲洗中的临时设置卫生间单元。
上述污水处理装置优选具备贮存向上述反应槽输送的原水的原水槽、过滤向上述原水槽输送之前的原水的索氏过滤器。
发明效果
根据本发明能够实现小型化地构成且搬运性优越的臭氧使用污水处理装置。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的临时设置卫生间单元的流程图。
图2是示意地表示本发明的一实施方式的控制部的电气结构的方框图。
图3是适用于本发明的一实施方式的临时设置卫生间单元的反应槽的构造图。
图4是本发明的一实施方式的临时设置卫生间单元的构造图。
图5是使用于本发明的一实施方式的临时设置卫生间单元的喷嘴机构的构造图。
图6是第二实施方式的临时设置卫生间单元的流程图。
图7是第三实施方式的临时设置卫生间单元的流程图。
图8是第四实施方式的污水处理装置的流程图。
具体实施方式
以下，作为本发明的污水处理装置的优选的实施方式的一例关于临时设置卫生间单元进行说明。图1是本发明的一实施方式(第一实施方式)的临时设置卫生间单元的流程图。并且，关于以下说明的本发明的临时设置卫生间单元(污水处理装置)的实施方式并不限定本发明。
＜第一实施方式的临时设置卫生间单元的整体结构＞
首先，关于第一实施方式的临时设置卫生间单元100进行说明。如图1所示，第一实施方式的临时设置卫生间单元100作为主要结构具备临时设置卫生间12、原水槽16、臭氧供给装置2、反应槽7、处理水槽10、控制部90。以下，关于构成临时设置卫生间单元100的各结构、构造、功能进行说明。
＜临时设置卫生间＞
首先，关于作为处理对象的污水源的临时设置卫生间12进行说明。本实施方式的临时设置卫生间12具备坐便器13、水箱14、卫生间泵15。向坐便器13中供给储存于水箱14中的坐便器清洗水。可向水箱14供给后述的经污水处理的处理水以及处理了排水的处理水地构成。卫生间泵15向原水槽16中输送从临时设置卫生间12排出的污水。
并且，用于洗手、清洗坐便的水使用从具有加压供水泵功能且供给自来水的自来水槽(省略图示)供给的水。另外，作为卫生间泵15，能够使用具有粉碎异物的功能的排水压力输送泵。
＜原水槽＞
原水槽16将从卫生间泵15通过污水管151输送的污水以及通过杂排污水管152输送的杂排污水作为混合液而贮存。原水槽16通过原水供给线181连接于反应槽7，暂时贮存于原水槽16中的污水通过原水供给线181向反应槽7中输送。
＜作为污水管过滤部的过滤器＞
在连接卫生间泵15与原水槽16之间的污水管151中作为除去异物的机构设置索氏过滤器155，污水被索氏过滤器155过滤向原水槽16中输送。在本实施方式中，作为索氏过滤器155使用在过滤精度110μm、bod小于600mg/l的状态下向下流侧输送处理对象的污水的装置。并且，作为过滤原水的机构，并不限定于索氏过滤器155，100微米左右的通常过滤器等能够根据情况进行变更。
在原水供给线181中配置作为具有自给功能的吸引泵的原水泵18，通过该原水泵18向设置于反应槽下部71的污水流入部74中压力输送污水。在本实施方式的反应槽7中，可供给1～20l/分钟的污水的自给式泵作为原水泵18而使用。
作为原水泵18，通过设置一般的地上设置型自给泵、或将水中泵设置于原水泵16内，从原水槽16向反应槽7中供给原水。并且，如后述第二实施方式中所说明，原水泵18的结构能够根据情况适当地变更。
＜作为原水线过滤部的过滤器＞
过滤器17是配置于原水供给线181的原水线过滤部。过滤器使用10微米以下的滤网。本实施方式的过滤器17可除去由卫生纸引起的纤维素地构成。以设置于后述的喷嘴机构3的喷嘴不会堵塞异物的方式，优选能够过滤压损比较小的10微米以上的物质的结构。设置于临时设置卫生间12内的坐便器13中产生的污水经过原水槽16在过滤器17中过滤之后，从反应槽下部71的污水流入部74流入反应槽7中。
＜原水传感器＞
原水传感器31是在反应槽7的入口测量浊度等的污水(原水)的水质的原水水质测量部。原水传感器31是可以用ph测量仪、导电率仪、toc测量仪、do测量仪等推算水质的装置。并且，设置原水传感器的场所只要在反应槽7等、配管路径中便能够适当地变更。
<水量计>
在本实施方式中，在检测原水供给线181中的原水的供给量的原水传感器31与污水流入部74之间配置水量计29。水量计29是计测供给到反应槽7的水量的装置。将由水量计29计测的水量信息发送到后述的控制部90。另外，水量计29的配置场所未限定于该场所。例如也能在原水供给线181的原水传感器31的上游侧配置水量计29。
＜臭氧供给装置＞
臭氧供给装置2是通过臭氧供给管210向反应槽7供给臭氧的臭氧供给机构。本实施方式的臭氧供给装置2以包括向臭氧发生装置5输送氧气的氧气发生装置4、从氧气生成臭氧的臭氧发生装置5、设置于氧发生装置4与臭氧发生装置5之间的流量可变阀6的方式构成。
氧气发生装置4是向臭氧发生装置5供给用于生成臭氧的氧气的氧气供给机构。臭氧发生装置5通过空中放电的方式从由氧气发生装置4供给的氧气中生成臭氧。在本实施方式中，将空气技术制、无声放电型臭氧发生器(额定ac100v、6.9a)作为臭氧发生装置使用。使用由无声放电型臭氧发生器产生的臭氧发生量在供给氧气为11l/分钟时，为40g/小时的量的装置。并且，生成臭氧的方法能够根据情况适当地变更。并且，代替氧气发生装置4也能够简易地使用氧气瓶。
另外，本实施方式中的臭氧供给装置2还具备用于检测臭氧向外部泄漏的臭氧浓度传感器(省略图示)。臭氧浓度传感器配置于臭氧供给装置2的下部，能够高精度地检测比重比空气重的臭氧。在本实施方式中，作为配置于臭氧供给装置2的臭氧浓度传感器使用能够检测ppb等级的臭氧的装置。
＜流量可变阀＞
流量可变阀6可调整从氧气发生装置4向臭氧发生装置5输送的氧气的供给量。若缩小设置于氧气发生装置4与臭氧发生装置5之间的流量可变阀6的开度而减少氧气的供给量，则臭氧发生量减少，从臭氧供给装置2向反应槽7的臭氧供给量减少。相反，若扩大流量可变阀6的开度而氧气的供给量增加，则从臭氧供给装置2向反应槽7的臭氧供给量增加。
本实施方式中的臭氧供给装置2可向反应槽7供给臭氧浓度为15mg/l(15ppm)以上的臭氧。从臭氧供给装置2供给的臭氧通过组装于反应槽7的下部的喷嘴机构3向反应槽7的内部输入。
＜投入臭氧浓度测量传感器＞
在本实施方式中，在臭氧供给装置2与反应槽7之间设置投入臭氧浓度测量传感器21。投入臭氧浓度测量传感器21是测量向反应槽7供给的臭氧的臭氧浓度的臭氧传感器。通过该投入臭氧浓度测量传感器21，能进行与后述的剩余臭氧浓度测量传感器22的浓度差相应的臭氧的最适当控制，能提供安全且高效的临时设置卫生间。
＜反应槽＞
反应槽7是在其内部进行污水处理的封闭型反应槽。在以下说明中所谓“反应槽”只要未特殊限定都为“封闭型反应槽”。另外，所谓“反应槽下部(封闭型反应槽下部)”表示从中央部至最下部的部位，所谓“反应槽上部(封闭型反应槽上部)”表示从中央部至最上端的部位。另外，所谓“封闭型”称为气层部分的大部分未直接向大气开放，在该“封闭型”中如包括在反应层中设置形成通过防水部与外部连通的部分的结构、通过过滤器等可放出少量气体的排气结构的装置。如图1所示，本实施方式的反应槽7以包括喷嘴机构3、剩余臭氧浓度测量传感器22、臭氧分解催化部75、排出臭氧浓度测量传感器76的方式构成。更具体的说，在反应槽下部71组装供作为污水处理的对象的污水(原水)流入的污水流入部74以及供从后述的臭氧供给装置2供给的臭氧流入的喷嘴机构3。另外，在反应槽上部72设置剩余臭氧浓度测量传感器22、臭氧分解催化部75、排出臭氧浓度测量传感器76、处理水排出部77。
＜喷嘴机构＞
喷嘴机构3从臭氧供给装置2接收臭氧的供给并可作为10微米以下的细微气泡向反应槽7内喷出。喷嘴机构3优选能够产生压损比较小、符合污水处理对象的原水污浊度的1微米至10微米以下的气泡直径的结构，通过原水浓度能够选定最适当的结构。并且，关于喷嘴机构的构成的一例将于后述。
若作为污水处理的对象的污水从原水供给线181通过喷嘴机构3进行供给，则与臭氧细微气泡8接触而被氧化，被净化的同时作为上向流而上升，通过形成于反应槽上部72的处理水排出部77向处理水槽10输送。在反应槽7的内部，污水(原水)通过作为气泡从喷嘴机构3喷出的臭氧，其碳水化合物、类脂物等的bod成分、cod成分接收氧化作用，通过利用加水分解等变化为低分子化学物质，bod成分、cod成分下降。并且作为处理水，通过处理水配管9从设置于反应槽7上部的处理水排出部77向处理水槽10输送，贮存于处理水槽10中。
并且，反应槽7的污水滞留时间根据从临时设置卫生间12的流入水量对每个预定时间进行调整。在本实施方式中，将0.3小时～3小时作为标准与流入水量等的各种条件相应地进行运转。
＜臭氧分解催化部＞
臭氧分解催化部75是分解臭氧并降低臭氧浓度的结构。臭氧分解催化部75配置于以与形成于反应槽上部72的气相部73连续的方式连接的管路延长部110。如上述，通过臭氧供给装置2向反应槽7的内部供给的臭氧被使用于氧化分解而被消耗，但其并未被全部消耗，臭氧浓度即使下降也会在气相部73中产生剩余臭氧1。根据剩余臭氧1的浓度也存在不能原样向大气中释放的情况。臭氧分解催化部75以能够将剩余臭氧浓度降低至能原样向大气释放的安全水平(1ppm)的方式构成。用于本实施方式的臭氧分解催化部75的臭氧分解催化剂是将沸石作为主要成分的物质。臭氧分解催化部75作为优选条件设定为线流速0.6m/秒以下、催化剂接触时间大约1秒以上。另外，在剩余臭氧中由于含有大量的水分，因此为了保温利用保温套(180w加热内胆)包覆催化剂，以不为50℃以下的方式进行调节。
＜剩余臭氧浓度测量传感器＞
剩余臭氧浓度测量传感器22是为了设备运转的控制而测量臭氧浓度的臭氧浓度测量部。本实施方式的剩余臭氧浓度测量传感器22配置于与气相部73连接的延长部110中的臭氧分解催化部75的上游侧，测量由臭氧分解催化部75氧化分解之前的臭氧浓度。剩余臭氧浓度测量传感器22使用可测量ppm等级、如0～100ppm的臭氧的结构。作为该剩余臭氧浓度测量传感器22的示例，有光学式的测量紫外线的吸收光谱的方式的精密设备(エアテクニカ)公司制的臭氧气体浓度监视器-200g/nm3。
＜排出臭氧浓度测量传感器＞
排出臭氧浓度测量传感器76是为了计测排出臭氧浓度相比较于环境基准、安全基准能否确保充足的安全性而测量臭氧浓度的臭氧浓度测量部。本实施方式的排出臭氧浓度测量传感器76配置于与气相部73连接的管路延长部110中的臭氧分解催化部75的下游侧，确认由臭氧分解催化部75氧化分解之后的臭氧浓度。即，排出臭氧浓度测量传感器76检测向大气开放之前的臭氧浓度。排出臭氧浓度测量传感器76使用至少能计测0ppm～50ppm的范围，更优选0～250ppb的低浓度的臭氧的臭氧传感器。作为该排出臭氧浓度测量传感器76的示例并不限定于计测器，也能够使用如fis公司制的a051020-sp61那样的半导体式装置。通过排出臭氧浓度测量传感器76监视向大气排出的尾气19的臭氧浓度。也能够进行若尾气19的臭氧浓度水平超过一定值，则作为通知部的警报动作的同时，停止全部设备的控制。由此，能实现进一步提高安全性的故障安全防护。
＜处理水排出部＞
处理水排出部77向处理水槽10中排出由反应槽7处理了的处理水。本实施方式的处理水排出部77连通于反应槽7的内部。具体的说，反应槽7的内部通过具有u字形状的防水结构部的处理水配管9连通于大气。处理水配管9是向处理水槽10注入处理水的配管，前端向大气开放。
另外，在本实施方式的气相部73中设置具有反应槽7与大气的连通功能的连通口79。连通孔79的大小如果直径为数厘米，则能充分发挥功能。为了防止臭氧气体向大气中泄漏，在反应槽与大气间设置止逆阀、在u字管配管中滞留水而剩余臭氧不会向大气中泄漏上下功夫的防气阀(防水)结构也是有力的方法。并且，在将水位迅速地稳定的观点中，优选形成连通孔79，但也能够省略连通口79而形成通过处理水配管9连通于大气的气相部73。
＜消泡剂投入口＞
另外，在反应槽7中配置消泡剂投入口20。在气相部73中由于臭氧气泡的通风，因表面活性剂等的影响频繁地存在细微气泡的产生。若产生气泡，则气泡在管路中上升，排出臭氧浓度测量传感器76与臭氧分解催化部75会渗入水分，由于存在发生因劣化、误操作而引起的不良情况的可能性，因此优选设置可投入消泡剂的机构。通常，设置可从系统外注入液体的管道孔，从外部根据需要从消泡剂投入口20向气相部73注入消泡剂是有效的。
＜处理水传感器＞
在本实施方式中的处理水配管9配置作为测定处理水的水质的处理水水质测量部的处理水传感器32。处理水传感器32可以是用ph测量仪、导电率仪、toc测量仪、do测量仪等推测水质的装置。并且，设置处理水传感器的场所能够适当地变更反应槽7的处理水排出部77等。
由于产生处理水配管9的压力损失，因此气相部73的液面发生变化。优选以使该h.w.l(最大水位)与l.w.l(最小水位)的变化幅度为100mm左右的方式设置，l.w.l(最小水位)为处理水排出部77的处理水配管9的内径的最下端的高度。
若超过h.w.l(最大水位)而水位上升，则与气相部73连续的管路延长部110中进入水，存在发生臭氧分解催化部75与排出臭氧浓度测量传感器76渗入水分的不良状态的可能性。因此，若超过h.w.l(最大水位)而水位上升，则停止泵、停止原水的供给也是有效的方式。该情况下，在气相部73附近设置液面传感器进行检测。
＜处理水槽＞
处理水槽10贮存将压力输送到设置于反应槽下部71的污水流入部74的污水在反应槽7中处理了的处理水。贮存于处理水槽10中的处理水通过处理水泵101并经过连接于处理水槽10的坐便器清洗水管11作为坐便器清洗水向水箱14供给。通过作为坐便器13的坐便清洗水而再利用处理水，可作为水循环型的临时设置卫生间发挥作用。
在本实施方式中，在坐便器清洗水管11中设置清洗水过滤部105。清洗水过滤部105采用交替运转两台ro膜淡水净水器的方式。在水箱14中将清洗水过滤部105中处理的水作为坐便器清洗水进行输送。
＜排放泵＞
本实施方式中的处理水槽10具备通过排放水管26向系统外排出处理水的一部分的排放泵24。由于若临时设置卫生间12的使用频率增加而向原水槽16中的不依赖洗手水等的循环水的杂排污水的流入量增加，因此向循环系统外排出水的水排出流程成为可能。在水排出流程中，利用排放泵24作为排放水可向系统外排出处理水的一部分。在本实施方式中，在通过排放水管26排出排放水的路径中配置反渗透过滤膜23以及切换阀25。
＜反渗透过滤膜＞
反渗透过滤膜23处理被排放泵24从处理水槽10通过排放水管26向系统外排出的处理水。在本实施方式中，使用操作压力为1mpa以下的低压反渗透过滤膜。由此，由于能除去纳米等级的微粒子、作为透明的排放水排放，因此可满足各种环境标准，在法律上也可成为安心安全的临时设置卫生间。通过使用操作压力为1mpa以下的低压反渗透过滤膜，由于没有海水等级的渗透压，因此即使将反渗透过滤膜23的操作压力抑制为1mpa以下也能有效压力充分地获取，能较低地抑制泵压，通过以所需要的最小限度的操作压力进行运转而能够抑制成本。
＜切换阀＞
切换阀25能够选择是作为排放水通过排放水管26排放还是作为临时设置卫生间12的坐便器清洗水而再循环。通过利用切换阀25将坐便器清洗用而使排放水的一部分再循环，也能与希望水高效循环的情况对应，能够进一步提高便利性。
＜循环处理运转＞
在本实施方式的临时设置卫生间单元100中编入循环处理运转方法。在临时设置卫生间12中，存在根据时间带而使用频率不同的倾向。例如，临时设置卫生间12一般来说，夜间相比较于白天使用频率低，流入的污水也会变少。因此，在本实施方式中采用在夜间等使用频率低的时间带中向反应槽中再次循环储存于处理水槽10中的处理水进一步净化的方法。由此，可有效地利用设备。具体的说，通过由设置于上述处理水槽10的循环泵33在反应槽7再循环而可实现。
循环处理运转既可以通过目视由人手切换运转，也可通过控制部90以预定的条件进行控制。
＜控制部＞
控制部90是进行临时设置卫生间单元100的各种控制的电脑。图2是示意地表示涉及本发明的一实施方式的控制部90的电气结构的方框图。如图2所示，控制部90由输入部、输出部以及预先存储存储部(省略图示)的程序等构成，电力化连接于临时设置卫生间单元100的各结构，进行各结构的控制。并且，控制部90被收纳于如后述的结构的一例所表示的控制盘27(参照图4)。本实施方式的控制部90可执行循环处理运转控制、水质控制以及臭氧供给量控制等的各种控制。
＜循环处理运转控制＞
首先，关于作为预定的条件将水质作为基准进行水质循环处理运转控制的情况进行说明。控制部90执行获得处理水传感器32的检测值、在该处理水的水质的数值为预定以下的情况下进行循环处理运转的水质循环处理运转控制。在循环处理运转控制中，停止处理水泵101等的驱动，另一方面，驱动循环泵33使反应槽7循环。
其次，关于控制部90根据时间带进行时间循环处理运转控制的情况进行说明。控制部90具备输出时间信息的计时器，从该计时器中获得时间信息，执行基于时间信息控制循环泵33的驱动的时间运转控制。例如，控制部90以在使用频率低的夜间进行循环处理运转的方式进行循环泵33的驱动以及处理水泵101的停止等的控制。
以上，表示循环处理运转控制的一例，但可以为将水质循环处理运转控制以及时间循环控制组合进行循环的结构。例如，可以为如在进行夜间的循环处理时基于处理水传感器32的检测值在处理水的水质达到基准的情况下停止循环处理的控制。
＜水质控制＞
其次，关于基于由控制部90进行的水质测量控制臭氧浓度以及臭氧流量、泵送水量的水质最适当控制进行说明。在水质控制中，通过测量设置于反应槽7的入口的浊度计等的原水的水质的原水传感器31测量原水水质的同时，通过在处理水配管9中测量处理水的水质的处理水传感器32测量处理水的水质。
控制部90基于原水传感器31的检测值以及处理水传感器32的检测值获得水质的数值，根据该水质的数值控制臭氧浓度以及臭氧流量、泵送水量。例如，进行在表示处理水传感器32的水质有恶化的倾向的情况下增加臭氧的供给量、在水质充分地达到基准的情况下减少臭氧供给量的控制。
＜臭氧供给量控制＞
其次，关于由控制部90进行的剩余臭氧以及臭氧供给量的最适合控制进行说明。控制部90获得剩余臭氧浓度测量传感器22的检测值，基于预先确定的值对来自臭氧供给装置2的臭氧供给量进行控制。在污水中的有机物浓度(污染度)高的情况下，即使供给高浓度的臭氧，所供给的臭氧的大部分也在液相中被污水的净化反应(氧化反应)所消耗。另一方面，在污水的有机物浓度(污染度)低的情况下，若供给高浓度的臭氧，则未完全反应的臭氧到达反应槽7的气相部73，从反应槽7向外部排出。从实现包括反应槽7的临时设置卫生间单元100的小型化的观点出发，需要实现在气相部73的臭氧浓度未超出预定值的范围中能向反应槽7供给高浓度的臭氧的结构。因此，控制部90进行基于剩余臭氧浓度测量传感器22的检测值在臭氧浓度未超出预定值的范围向反应槽7供给高浓度的臭氧的控制。
另外，若在反应槽7中剩余臭氧1的浓度上升，则对臭氧分解催化部75的负载上升，根据情况存在不能进行充分处理的可能性。另外，由于臭氧过度地投入，装置整体的运转效率降低。因此，通过根据设置于臭氧分解催化部75前的剩余臭氧浓度测量传感器22的值将来自臭氧供给装置2的臭氧供给量控制为预先确定的值能够防止臭氧分解催化部75的过度负载以及臭氧的过度供给，可实现安全且节能的运转。
臭氧供给装置2所供给的臭氧的供给量调整能够通过控制氧气发生装置4或臭氧发生装置5或其双方进行。例如，可通过根据剩余臭氧浓度测量传感器22的值控制氧气发生装置4的氧气发生量而提高相同的效果。另外，可通过根据剩余臭氧浓度测量传感器22的值控制臭氧发生装置5的臭氧发生量提高相同的效果。
＜分批运转控制＞
另外，控制部90也可为分批运转控制。例如，在向反应槽7中送入预定量的原水的状态下停止原水泵18的驱动，开始由臭氧供给装置2进行的臭氧供给。由臭氧供给装置2进行的臭氧供给在完成污水处理之前继续。另外，在本实施方式中通过进行上述的“臭氧供给量控制”且进行分批处理，即使在进行分批处理的情况下也能防止臭氧量过度供给的情况。分批处理的完成时机基于时间、水质、剩余臭氧浓度或这些的组合等进行判断。例如，若时间、水质的基准值、剩余臭氧浓度为预定以上的数值，则能判断为分批处理完成。
＜水量控制＞
另外，控制部90能够基于水量计29检测到的水量信息控制原水泵18等而能增减向反应槽7供给的投入污水量。例如，在无法与上述“臭氧供给量控制”组合获得投入臭氧与原水的供给量(污浊物质量)的平衡，不能充分地处理时减少水量、具有能处理的余量的情况增加水量。由此，即使在反应速度快的情况下也能根据实际情况进行精确的控制，能够更高效地进行运转。
＜各控制的组合＞
上述循环处理运转控制、水质控制、臭氧供给控制、分批运转控制以及水量控制能够组合地进行。例如，也能够为例如在进行分批处理之后水质未符合环境基准的情况下进行循环处理运转而再次进行污水处理的结构。另外，在进行循环处理运转控制的同时监视原水传感器31、处理水传感器32以及剩余臭氧浓度测量传感器22的检测值，基于这些检测值也能够设定臭氧供给量。另外，关于循环处理运转也可以为在通过人工切换的结构的基础上进行水质控制或臭氧供给控制或将两方面组合的控制的结构。还可以为只进行循环处理运转控制、水质控制臭氧供给控制、分批运转控制以及水量控制任意一个的控制的机构。如此，上述控制能够组合使用。
根据以上说明的第一实施方式能起到如下的效果。
包括通过臭氧净化污水的反应槽7、贮存从该反应槽7流出的处理水的处理水槽10、使贮存于该处理水槽10中的处理水的一部分在反应槽循环的循环线102而构成作为本实施方式的污水处理装置的临时设置卫生间单元100。由此，再次使在反应槽7中净化的处理水的一部分在反应槽7中循环而能进一步净化处理水。因此，即使是使用容量比较小的反应槽7的情况下，由于能够适当地净化污水，因此也能够实现可搬运性优越的小型临时设置卫生间单元100(污水处理装置)。
在污水中的有机物浓度(污染度)高的情况下，即使供给高浓度的臭氧，所供给的臭氧的大部分也在液相中被污水的净化反应(氧化反应)消耗。另一方面，若在污水的有机物浓度(污染度)低的情况下，供给高浓度的臭氧，则未完全反应的臭氧到达反应槽的气相，从反应槽7向外部排出。因此，包括测量反应槽7的气相部中的臭氧浓度的剩余臭氧浓度测量传感器22(臭氧浓度测量部)、基于由该剩余浓度测量传感器22测量的臭氧浓度控制臭氧供给装置2的控制部90而构成临时设置卫生间单元100(污水处理装置)。由此，监测反应槽7的气相部的臭氧浓度，由于能够在气相部73的臭氧浓度未超过预定值的范围内向反应槽7供给高浓度的臭氧，因此提高反应槽7中的净化能力、且防止向外部排出超出预定值的臭氧。因此，由于能够高性能且安全性高地构成污水处理装置，因此能够实现可搬运性优越的小型污水处理装置。
在本实施方式中，由于使用配置于臭氧分解催化部75前的剩余臭氧浓度测量传感器22的检测值，因此能够应答性良好地在臭氧供给量中反映处理后的气相部的状态，能够实现适应现实状况的高精度的运转控制。
并且，作为检测气相部的臭氧浓度的方式，与可以代替剩余臭氧浓度测量传感器22而为基于排出臭氧浓度测量传感器76的检测值进行相同的控制的结构。通过利用排出臭氧浓度测量传感器76的检测值，能够更严密地检测所排出的气体的臭氧浓度。本结构也在进一步提高安全性的观点上是有效的。
一般来说，如在日本下水道事业团平成21年发行“关于臭氧处理技术的技术评价的报告书”中所告知，已知关于活性污泥法所代表的生物处理后的处理水适用臭氧的内容，但根据本实施方式，关于在未接受生物处理的原水中直接适用臭氧的技术是能够实现可进行安全且良好的处理的处理装置的技术。而且，由本实施方式的结构实现的“关于处理性能”也根据条件，但通过供给臭氧气泡直径10微米以下、臭氧浓度50ppm、臭氧流量10l/分钟的臭氧使原水bod200ppm在处理水bod20ppm中以90％的去除率运转。原水的反应槽滞留时间是从0.5小时至8小时，但如果花费时间则能够实现去除率90％。
另外，本实施方式的反应槽7在下部具备喷嘴机构3与污水流入部74，在上部具备气相部73与处理水排出部77。由此，能不实施特别的处理地臭氧气泡从反应槽7的下部向上方进入而能够有效地进行污水处理。另外，通过在上部配置处理水排出部77，通过排水口能够自然地向反应槽7的外侧排出处理水，能够简单地实现排出处理水的结构。
另外，本实施方式的臭氧供给装置2能够供给臭氧浓度15ppm以上的臭氧。喷嘴机构3能够产生直径10μm以下的臭氧气泡。一般来说，如日本下水道事业团平成21年发行的“关于臭氧处理技术的技术评价的报告书”中所记述，了解关于活性污泥法所代表的生物处理后的处理水臭氧浓度适用5～15ppm左右的臭氧。在本实施方式中，臭氧由于直接作用于原水，因此通过从臭氧供给装置2经由设置于反应槽7下部的喷嘴机构3以臭氧浓度15ppm以上的高浓度向反应槽供给，可在短时间内进行污水处理。
另外，由于在与反应槽上部72的气相部73连续的管路延长部110中配置臭氧分解催化部75，因此能够防止剩余臭氧原样向外部排出的情况。
另外，临时设置卫生间单元100具备配置于臭氧分解催化部75前，测量臭氧浓度的剩余臭氧浓度测量传感器(臭氧浓度测量部)22，根据该剩余臭氧浓度测量传感器22测量的臭氧浓度值控制为预先设定的臭氧供给量。由此，由于基于向臭氧分解催化部75送入的量或在臭氧分解催化部75中处理之后的剩余臭氧浓度调节臭氧供给量，因此能够根据实际情况精密地控制向反应槽7的外部排出的尾气的臭氧浓度。
另外，临时设置卫生间单元100具备配置于向臭氧供给装置2供给氧气的路径上的流量可变阀6，通过调节流量可变阀6的开度控制臭氧供给量。能够实现以调节流量可变阀6的开度这样简单的处理就能精密地控制臭氧供给量的结构。
另外，以在原水供给线中设置可除去10μm以上的固体物的过滤器17的方式构成。由此，由于从原水中除去10μm以上的固体物，因此能够有效地防止在原水流入的部分、产生臭氧的部分等上产生堵塞的情况。
临时设置卫生间单元100具备作为测量原水的水质的原水水质检测部的原水传感器31以及作为测量处理水的水质的处理水水质检测部的处理水传感器32，根据原水传感器31以及处理水传感器32的水质数值调节臭氧浓度、臭氧流量以及泵送水量中的至少一个。由此，能根据实际的水质适当地控制臭氧量，可实现更有效的运转。
并且，不限于利用原水传感器31的检测值以及处理水传感器32双方的结构，根据情况能够适当地变更基于原水传感器31的检测值以及处理水传感器32的检测值的任何一方的值调节臭氧浓度、臭氧流量以及泵送水量中至少一个的结构、将测量反应槽7的内部的水质的传感器作为反应槽水质检测部配置并基于反应槽7的内部的水质调节臭氧浓度、臭氧流量以及泵送水量中的至少一个的结构、将反应槽7的水质检测结果与上述原水的水质的检测结果、处理水的水质的检测结果组合的结构等。
另外，处理水在操作压力为1mpa以下的反渗透过滤膜23或清洗水过滤部105中进行处理。由此，由于能够进一步提高处理水的水质，因此能够扩大向系统外排放或作为坐便器清洗水的利用等的处理水的适用范围。
将临时设置卫生间单元100的整体装置作为一体型，以可装进卡车货架的形状以及重量的方式构成。根据循环处理或分批处理能避免反应槽7的大型化，能够实现临时设置卫生间单元100的小型化。
临时设置卫生间单元100具备临时设置卫生间，在临时设置卫生间12的坐便器清洗中可利用来自处理水排出部77的处理水。由此，处理坐便器清洗水而能够再利用，因此能够维持可搬运性、且将临时设置卫生间12清洗卫生间化。
临时设置卫生间单元100具备贮存向反应槽7输送的原水的原水槽16、过滤向原水槽16输送之前的原水的索氏过滤器155。由此，由于能够从贮存通过索氏过滤器155除去异物的原水的原水槽16向反应槽7输送原水，因此能在循环处理、分批处理时的待机时间中在原水槽16中缓存原水。
其次，关于适用于第一实施方式的临时设置卫生间单元100的反应槽7以及喷嘴机构3的构造例参照图3以及图4进行说明。图3是表示用于本实施方式的临时设置卫生间单元100的反应槽7的结构的图。图4是作为本发明的一实施方式的临时设置卫生间单元100的结构图。
＜反应槽的构造例＞
在图3中表示作为本发明的污水处理装置的临时设置卫生间单元100具备的反应槽7的构造例。图3所示的反应槽7为其材质具有耐臭氧性的材料、如不锈钢制，其容量为0.06～1.0m3。如图3所示，反应槽7的中央部为直径0.4m、高度0.7m的圆筒状地构成。另外，在反应槽7的中央部上，在圆筒的圆周面上设置两处观察窗78，能够目视确认反应槽7内部的状况。观察窗78的直径设定为0.3m。另外，反应槽7的中央部的下侧以及上侧都为大致圆锥状的圆锥形状。另外，在气相部73的附近设置连接于外部的连通管710、能够从外部监测水位的结构是有效的方式。在管路延长部110上配置抽样阀门28。
＜喷嘴机构的构造例＞
可是，关于喷嘴直径从安全性、经济性、处理性能的观点出发选定在目前的技术水平具有经济性的结构，但气泡直径越小处理性能就越好。如果臭氧气泡直径为10微米以下，则相比较于现有技术有利，但通过并用1微米的喷嘴与10微米的喷嘴，即使1微米的喷嘴堵塞，由于通过实验判断在10微米的喷嘴堵塞之前所需要的时间是明确的，因此通过准备多根不同直径的喷嘴，可谋求处理的进一步稳定。也可以为具备10微米以下的多种孔径的组合。例如，通过气孔直径10微米式样5根、气孔直径3微米式样5根等根据液体的特性、目标水质适当地进行组合，可防止孔堵塞、对应性能的偏差。而且，喷嘴机构3的安装方向、与水平方向的垂直方向的组合都可以，可防止堵塞、产生均匀的气泡。
图5是适用于作为本发明的一实施方式的临时设置卫生间单元100的喷嘴机构的构造图。图5所示的喷嘴机构3在水平方向上设置两根陶瓷散气管310(直径20mm、长度150mm)、气孔直径10微米式样，在垂直方向上向上设置6根spg散气管320(直径10mm、长度200mm)、气孔直径3微米式样。由于通过以臭氧气泡在每个喷嘴、每个排出部位水深稍微不同的方式设置，向水中排出时的臭氧排出压力变化，因此具有防止堵塞的效果。
在该构造例的喷嘴机构3中，将多根陶瓷制喷嘴以及spg(shirasuporousglass)膜制喷嘴两者组合而构成。通过并用陶瓷制喷嘴与spg膜制喷嘴，通过膜表面的湿润性、表面张力的不同，能够有效地进行对污渍引起的阻滞的对应措施。即，通过并用陶瓷制喷嘴与spg膜制喷嘴能够进一步使性能稳定化。
另外，在本构造例中，能够使从喷嘴机构3送出的臭氧气泡的尺寸以及臭氧气泡喷出的方向不同，在反应槽7的内部搅拌臭氧气泡而能够获得更高的清洗性能。
＜可搬运式临时设置卫生间单元＞
如图4所示，尽可能地将反应槽7的周边设备组装为一体，以装进卡车货架的状态，按照道路交通法，为可在公路上行驶的尺寸、重量的可搬运式临时设置卫生间单元，可将移动后的安装作业抑制在最小限度内，提高便利性。在本单元中也包括内置控制部90的控制盘27。实施例所示的临时设置单元为可装入4吨卡车货架的设计。
＜第二实施方式的临时设置卫生间单元的整体结构＞
图6是第二实施方式的临时设置卫生间单元200的流程图。并且，在以下说明中关于与上述实施方式相同的结构标注相同的符号省略其说明。
在第二实施方式中，在原水泵18中使用具有细微气泡供给涡轮机构的泵。该原水泵18除了作为第一臭氧供给机构的臭氧供给装置2还作为第二臭氧供给机构发挥功能。
具备细微气泡供给涡轮机构的泵是吸引泵，是从原水槽16向反应槽7输送原水的原水泵18。在第二实施方式中，作为从臭氧供给装置2向原水泵18供给臭氧的配管连接臭氧供给管211。通过该臭氧供给管211从臭氧发生装置5(臭氧供给装置2)向原水泵18供给臭氧。原水泵18可在其内部产生纳米尺寸(数纳米)的气泡，使用可实现臭氧氧化处理的高性能化的泵。例如，nikuni制变压器控制的涡流涡轮式混合泵(ktm25nd15ze)、ac200v、1.5kw作为第二实施方式的原水泵18而使用。
在第二实施方式中，从作为第一臭氧供给机构的臭氧供给装置2通过喷嘴机构3向反应槽7中供给的臭氧气泡是微米级的，利用从原水泵18向反应槽7输送的空泡的臭氧气泡为纳米级，以气泡的尺寸不同的方式构成。如此，通过使臭氧气泡的尺寸不同，能够更有效地进行由臭氧气泡进行的污水处理。
而且，即使在由臭氧供给装置2供给的臭氧气泡中，也如“喷嘴机构的构造例”中所示，通过使产生臭氧气泡的直径不同，能够进一步提高臭氧气泡的尺寸的多样性，通过多种尺寸的臭氧气泡能够进一步提高清洗效果。即，通过组合由原水泵18(涡流涡轮式混合泵)的空泡产生的纳米级臭氧气泡、由喷嘴机构3(陶瓷散气管310以及spg散气管320)产生的直径不同的微米级的臭氧气泡，能进一步确保臭氧气泡尺寸的多样性，能够进一步提高污水处理的清洗效果。
根据以上说明的第二实施方式，起到如下效果。
第二实施方式的臭氧供给机构具备作为向反应槽7供给臭氧气泡的第一臭氧供给机构的臭氧供给装置2、在相比于反应槽7位于上流侧作为向流通于原水供给线181中的水供给臭氧气泡的第二臭氧供给机构的原水泵18。由此，从臭氧发生装置5(臭氧供给装置2)中接收臭氧的供给而产生超细微气泡(气泡直径1微米以下)，可起到强化臭氧氧化作用的效果。实际上是污水供给量为1～15l/分钟进行运转，得到良好的效果。
另外，在第二实施方式中，作为第二供给机构的原水泵18是吸引泵，以与臭氧气泡一起向上述反应槽中送入原水的方式构成。由此，能够在反应槽7的跟前向原水中注入臭氧，由于与臭氧一起向反应槽7中送入原水，因此能够进一步提高处理效率。
原水泵18具备细微气泡供给涡轮机构。由此，通过利用空泡能够产生纳米级的臭氧气泡，能够进一步强化臭氧氧化作用。
＜第三实施方式的临时设置卫生间单元的整体结构＞
图7是第三实施方式的临时设置卫生间单元300的流程图。在第三实施方式中，通过分批处理对向反应槽7供给的原水进行污水处理的方面上与上述实施方式不同。
第三实施方式的临时设置卫生间单元300在向反应槽7中送入预定量的原水的状态下停止原水泵18的驱动，开始由臭氧供给装置2进行的臭氧供给。由臭氧供给装置2进行的供给在完成污水处理之前持续进行。分批处理的完成时机与第一实施方式的“分批运转控制”相同，能够基于时间、水质、剩余臭氧浓度或这些组合等进行判断。即使在第三实施方式中，也进行第一实施方式中说明的“臭氧供给量控制”且进行分批处理。由此，即使是通过分批处理在某个程度的时间供给臭氧的情况下，也能够可靠地防止过度地供给臭氧的情况。
若完成分批处理，则通过连通于反应槽7的内部的处理水配管309向处理水槽10中输送处理水。在本实施方式中，利用重力向处理水槽10中送入处理水。可以为在处理水配管309中配置电磁阀，通过控制部90进行电磁阀的开闭的结构。并且，能够为作为向处理水槽10中送入处理水的结构配置泵并利用泵压力输送处理水的结构、与第一实施方式相同利用排水口以预定量向处理水槽10中输送的结构等。能够通过分批处理避免反应槽7的大型化，能实现装置结构的可搬运性以及小型化。
＜第四实施方式的污水处理装置的整体结构＞
其次，除了临时设置卫生间以外关于适用本发明的示例进行说明。图8是涉及本发明的一实施方式的污水处理装置500的流程图。图8所示的污水处理装置500是用于处理临时设置卫生间以外的污水、如淋浴等的污水的装置。省略关于临时设置卫生间12等的卫生间的结构的方面上与第一实施方式不同。即使在第四实施方式中也能够以执行循环处理运转以及分批处理的方式构成。并且，既可以只进行循环处理运转，也可以作为只进行分批处理的结构。在任何情况下都能实现小型化地构成且可搬运性优越的污水处理装置。
在本技术中，从经济性、安全性与处理性能方面观察优选以15～80ppm的臭氧浓度进行运转，但只要能保证经济性、安全性，臭氧浓度未必需要设定上限，臭氧浓度越高就可在短时间内进行处理。
以上说明的实施方式是全都在设置之后可在短时间内额定运转、实现一定的水质基准且具有高效地净化污水功能的污水处理装置。并且，作为本发明的一实施方式也能够作为可进行具有由臭氧水进行的杀菌·除臭功能的清洗卫生间化的临时设置卫生间单元而适用。
另外，在上述实施方式中举例说明作为污水、将尿液作为中心的有机类的排水处理，不限于此，在处理有机类染料的污水的污水处理装置等中也能适用本发明。例如，在由臭氧氧化进行的漂白、bod(biochemicaloxygendemand)、cod(chemicaloxygendemand)的去除等中能够适用本发明的污水处理装置。如此，本发明是能够高效地处理多种污水、具有产业上利用可能性的内容。
另外，从上述实施方式中至少在临时设置卫生间单元中能够把握以下的技术思想。
(1)临时设置卫生间单元的特征在于，
具备能够供给臭氧浓度为15ppm以上的臭氧的臭氧供给装置、在下部具备能够产生直径为10μm以下的臭氧气泡的喷嘴机构和污水流入部、在上部具备大气开放部和处理水排出部的密闭型反应槽。
(2)在(1)的结构中，其特征在于，
在与上述密闭型反应槽上部的上述大气开放部连续的管路延长部具备臭氧分解催化部和臭氧浓度测量部。
(3)在(2)的结构中，其特征在于，
在上述臭氧分解催化部前设置测量臭氧浓度的臭氧传感器，根据臭氧浓度的值控制为预先设定的臭氧供给量。
(4)在(2)或(3)的结构中，其特征在于，
在向上述臭氧供给装置供给氧的气配管部上设置流量可变阀，在上述臭氧分解催化部前设置测量臭氧浓度的臭氧传感器，根据上述臭氧分解催化部前的臭氧浓度的值将流量可变阀控制为预先设定的开度。
(5)在(1)～(4)的任一结构中，其特征在于，
在上述密闭型反应槽下部的上述污水流入部的前配管路部上设置可去除10μm以上的固体的过滤器。
(6)在(1)～(5)的任一结构中，其特征在于，
从具备细微气泡供给涡轮机构的泵向上述密闭型反应槽下部的上述污水流入部供给污水。
(7)在(1)～(6)的任一结构中，其特征在于，
在上述处理水排出部的后部设置贮存处理水的处理水槽，使该处理水的一部分返回至上述密闭型反应槽中。
(8)在(1)～(7)的任一结构中，其特征在于，
在配管路径内设置能够测量原水的水质的计测器，根据水质的数值控制臭氧浓度以及臭氧流量、泵送水量。
(9)在(1)～(8)的任一结构中，其特征在于，
可将来自上述处理水排出部的处理水用于临时设置卫生间的坐便器清洗。
(10)在(1)～(9)的任一结构中，其特征在于，
利用操作压力为1mpa以下的反渗透过滤膜处理来自上述处理水排出部的处理水。
(11)在(1)～(10)的任一结构中，其特征在于，
使装置整体为一体型，通过构成为能装入卡车货架的形状以及重量而成为可搬运式。
符号说明
1—剩余臭氧，2—臭氧供给装置(臭氧供给机构)，3—喷嘴机构，310—陶瓷散气管，320—spg散气管，4—氧气发生装置，5—臭氧发生装置，6—流量可变阀，7—反应槽(封闭型的反应槽)，71—反应槽下部，72—反应槽上部，73—气相部，74—污水流入部，75—臭氧分解催化部，76—排出臭氧浓度测量传感器(臭氧浓度测量部)，77—处理水排出部，78—观察窗，79—连通口，710—连通管，8—臭氧细微气泡，9—处理水配管，10—处理水槽(滞留槽)，101—处理水泵，11—坐便器清洗水管，12—临时设置卫生间，13—坐便器，14—水箱，15—卫生间泵，151—卫生间泵配管，155—索氏过滤器，16—原水槽，17—过滤器，18—原水泵(吸引泵)，181—原水泵配管(原水供给线)，19—尾气，20—消泡剂投入口，21—投入臭氧浓度测量传感器，22—剩余臭氧浓度测量传感器(臭氧浓度测量部)，23—反渗透过滤膜，24—排放泵，25—切换阀，26—排放水管，27—控制盘，28—抽样用阀门，29—水流量计，30—坐便器清洗水管，31—原水传感器(水质检测部)，32—处理水传感器(水质检测部)，33—循环泵，100—临时设置卫生间单元(污水处理装置)。