JP2001293484A

JP2001293484A - ボイラ排水の中和方法および中和装置

Info

Publication number: JP2001293484A
Application number: JP2000114539A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nishimura; 高志西村; Masahito Uesasa; 政仁上笹; Tomokazu Yano; 智和矢野
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2001-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】ボイラ排水を中和処理するとき、排水の
温度を効率良く低下させるとともに、ＰＨ値調節も行う
ボイラ排水の中和方法および装置を提供することであ
る。【解決手段】ボイラの排水を処理タンク２内において
前記ボイラの排ガスを用いて中和処理する方法であっ
て、前記処理タンク２内の中和処理済み排水の温度を設
定温度以下に調節し、および／または前記排水のｐＨ値
を設定範囲内に調節し、その後処理水として排出するこ
とを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ボイラの排水を
処理タンク内において前記ボイラの排ガスを用いて中和
処理する方法および中和装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水を加熱して蒸気を発生させる蒸気ボイ
ラの缶体内の缶水は、給水される水の中に含まれている
不純物，特に炭酸イオン等の濃縮および分解により強ア
ルカリ性となる。このような蒸気ボイラの運転を続ける
と、前記缶水は過度に濃縮するため、ボイラ運転に適正
な缶水濃度を維持するように、所定の割合で前記缶水を
前記ボイラから排出する必要がある。すなわち、濃縮ブ
ローを行う必要がある。また、前記ボイラを所定時間稼
動させた後には、前記ボイラの缶体底部に沈殿した所
謂，釜泥等の除去のため、前記缶水を全て排出しながら
洗い流す必要がある。すなわち、全ブローする必要があ
る。そして、これらの排水の温度は、通常、高温で排出
される。

【０００３】近年、このような業務用の機器から排出す
る排水は、環境を守るために所定の排水処理を行ってか
ら工場外へ排出しなければならない。すなわち、これら
の排水の際には所定の排水基準に適合するように、中和
処理および冷却を行う必要がある。この中和処理には、
例えば薬品，塩酸等による化学的中和方法もあるが、取
り扱い作業が危険である。また、炭酸ガスを注入して中
和処理する装置があるが、この装置は炭酸ガスを必要と
するため、ランニングコストが大きくなる。

【０００４】そこで、前記炭酸ガスの代用として、前記
排ガスには二酸化炭素が含まれているので、この二酸化
炭素を利用する方法や装置が提案されている。従来の方
法や装置では、前記排水を処理タンクに溜め、この溜め
た排水にボイラの排ガスを混合して中和処理するものが
ある。このときは、前記処理タンクのタンク容量を大き
くする必要があるとともに、下水道排水基準の温度であ
る４５℃以下に冷却するために、大量の冷却水を注入す
る必要があった。また、前記処理タンク内に冷却用の熱
交換手段を設けたものもあったが、前記処理タンク内で
の熱交換効率は、内部の前記排水があまり流動しないた
め低く、十分な冷却はできなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、ボイラ排
水を中和処理するとき、排水の温度を効率良く低下させ
るとともに、ｐＨ値調節も行うボイラ排水の中和方法お
よび装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたものであって、請求項１に記載
の発明は、ボイラの排水を処理タンク内において前記ボ
イラの排ガスを用いて中和処理する方法であって、前記
処理タンク内の中和処理済み排水の温度を設定温度以下
に調節し、および／または前記排水のｐＨ値を設定範囲
内に調節し、その後処理水として排出することを特徴と
している。

【０００７】請求項２に記載の発明は、前記排水の温度
調節を補助タンクと冷却手段との間を循環させる過程で
行うことを特徴としている。

【０００８】請求項３に記載の発明は、前記排水の温度
調節を補助タンク，冷却手段および処理タンクの間を循
環させる過程で行うことを特徴としている。

【０００９】請求項４に記載の発明は、ボイラの排水を
導入する処理タンクを備え、前記排水を前記処理タンク
内において前記ボイラの排ガスを用いて中和処理する中
和装置であって、前記ボイラの排水および／または処理
中の排水を貯留する補助タンクを設けたことを特徴とし
ている。

【００１０】請求項５に記載の発明は、前記補助タンク
の出口側に冷却手段を備えるとともに、前記冷却手段の
出口側の排水の温度が予め設定した値以上になったと
き、前記冷却手段の出口側の排水を前記補助タンクへ戻
す第一循環系路を設けたことを特徴としている。

【００１１】さらに、請求項６に記載の発明は、前記補
助タンクの出口側に冷却手段を備えるとともに、前記処
理タンクの出口側の排水の温度またはｐＨ値が予め設定
した値以上になったとき、前記処理タンクの出口側の排
水を前記補助タンクへ戻す第二循環系路を設けたことを
特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて説明すると、この発明は、ボイラの排水を処理タ
ンク内において前記ボイラの排ガスを用いて中和処理す
る方法および装置において、好適に実施される。すなわ
ち、前記排水の温度を効率良く低下させるとともに、前
記排水のｐＨ値調節を行う中和処理を行い、排水基準に
適合した処理水を排出するものである。

【００１３】さて、請求項１に記載の発明は、ボイラの
ブロー排水を処理タンク内において前記ボイラの排ガス
を用いて中和処理する方法である。まず、前記ボイラの
高温のブロー排水は、補助タンクへ導入される。ここ
で、前記排水は、前記補助タンクへ導入されると、高温
高圧のボイラ内部から上部が開放している前記補助タン
クへ大気開放されることにより自己蒸発し、その気化熱
により冷却されることになり約１００℃以下になる。そ
して、送水ポンプにより冷却手段へ導入される。ここ
で、前記冷却手段により冷却されて約４５℃以下とな
り、さらに前記処理タンクへ導入される。前記処理タン
クへ導入されたこのブロー排水は、温度は低下している
がまだアルカリ性の中和処理はされていないものであ
る。

【００１４】そして、前記ボイラの燃焼によって生じた
排ガスの中に含まれている二酸化炭素を前記排水中に吹
出すことで、前記排水に溶解させ、アルカリ性の成分を
中和させ、ｐＨ値を低下させるように調節する。そし
て、中和処理された排水は、処理水として排出される。
すなわち、前記処理タンク内の中和処理済み排水の温度
を設定温度以下に調節し、および／または前記排水のｐ
Ｈ値を設定範囲内に調節し、その後処理水として排出す
るものである。

【００１５】請求項２に記載の発明は、前記冷却手段出
口の下流側で検出される排水の温度が所定の設定温度よ
り高いときには、前記処理タンクへの送水をしないで、
第一循環系路を介して前記補助タンクへ排水を戻すもの
である。そして、再度前記冷却手段にて冷却を繰り返す
ものである。すなわち、前記排水の温度調節を前記補助
タンクと前記冷却手段との間を循環させる過程で行うも
のである。

【００１６】請求項３に記載の発明は、前記処理タンク
からの排水の温度とｐＨ値を処理水配管に設けた第二温
度センサとｐＨセンサでそれぞれ検出し、その両検出値
に基づいて、前記両検出値のいずれか一方／または両方
が所定の検出値以上であれば、未処理の排水として、第
二循環系路を介して前記補助タンクへ排水を戻すもので
ある。そして、再度前記冷却手段にて冷却を繰り返し、
また再度前記処理タンクにて中和処理を繰り返すもので
ある。すなわち、前記排水の温度調節を前記補助タン
ク，前記冷却手段および前記処理タンクとの間を循環さ
せる過程で行うものである。

【００１７】請求項４に記載の発明は、ボイラのブロー
排水を導入する処理タンクを備え、前記排水を前記処理
タンク内において前記ボイラの排ガスを用いて中和処理
する中和装置で、前記処理タンクとは別に、前記ボイラ
の排水および／または処理中の排水を貯留する補助タン
クを設けたものである。

【００１８】請求項５に記載の発明は、前記補助タンク
を設け、さらに冷却手段を備え、前記冷却手段出口の下
流側で検出される排水の温度が所定の設定温度より高い
ときには、前記処理タンクへの送水をしないで、前記補
助タンクへ排水を戻す第一循環系路を設けたものであ
る。

【００１９】さらに、請求項６に記載の発明は、前記補
助タンクと、前記冷却手段を備え、前記排水の温度とｐ
Ｈ値を前記第二温度センサと前記ｐＨセンサでそれぞれ
検出し、その両検出値に基づいて、前記両検出値のいず
れか一方／または両方が所定の検出値以上であれば、未
処理の排水として、前記補助タンクへ排水を戻す第二循
環系路を設けたものである。

【００２０】

【実施例】以下、この発明の具体的実施例について、図
面に基づいて詳細に説明する。ここで、図１は、この発
明に係る実施例を示す概略的な説明図である。

【００２１】図１において、この発明における中和装置
１は、ボイラ（図示省略）からの排水を貯留し、中和処
理する処理タンク２を備えている。そして、この処理タ
ンク２は、前記ボイラの排ガスを導入するために、吸引
配管３と、前記排ガスを加圧するポンプ４と、吹込配管
５と、前記処理タンク２内の前記排水の中で前記排ガス
を吹出す吹出手段６とを備えている。

【００２２】そして、前記処理タンク２は、前記ボイラ
の排水を導入する処理水入口７と、処理水出口８と、内
部で前記排水の流れを規制する仕切板９と、底部には排
水バルブ１０とを備えている。

【００２３】さらに、この中和装置１は、前記処理タン
ク２とは別に、補助タンク１１を備えている。この補助
タンク１１は、前記ボイラの排水である全ブロー排水を
導入する全ブロー配管１２と、濃縮ブロー排水を導入す
る濃縮ブロー配管１３と、内部の水位を検出するための
第一電極棒１４，第二電極棒１５とを備えている。そし
て、この補助タンク１１は、前記排水が高温であるた
め、大気圧以上のときもあるので、前記排水をこの補助
タンク１１内で大気圧まで減圧し、蒸発させることによ
り温度を下げるため、その上部は開口されている。

【００２４】さらに、前記補助タンク１１の出口側に
は、前記排水を前記処理タンク２へ送水する送水配管１
６と、送水ポンプ１７とが接続されている。そして、こ
の送水ポンプ１７の下流には冷却手段１８を備えてい
る。この冷却手段１８は、前記排水の冷却手段入口１９
と、冷却手段出口２０と、前記排水を冷却するための冷
却給水の冷却水入口２１と、冷却水出口２２とを備えて
いる。

【００２５】前記冷却手段出口２０の下流の前記送水配
管１６には、前記排水の温度を検出する第一温度センサ
２３を設け、さらにその下流には第一分岐部２４を設け
ている。そして、この第一分岐部２４に、第一循環系路
２５を接続し、この第一循環系路２５に第一制御弁２６
を設けている。さらに、この第一制御弁２６の出口側
は、前記補助タンク１１へ接続されている。

【００２６】前記第一分岐部２４から下流において、前
記送水配管１６は、第二制御弁２７を介して前記処理水
入口７と接続されている。

【００２７】つぎに、前記処理タンク２の処理水出口側
の説明をする。前記処理水出口８には、処理水配管２８
と、この処理水配管２８内の排水の温度を検出する第二
温度センサ２９と、前記処理水配管２８内の排水のｐＨ
値を検出するｐＨセンサ３０とを備えている。そして、
それらの下流の前記処理水配管２８の第二分岐部３１に
おいて、前記処理水配管２８は、排水配管３２への第三
制御弁３３と、第二循環系路３４への第四制御弁３５と
に接続されている。そして、前記第二循環系路３４は、
前記補助タンク１１へ接続されている。

【００２８】また、図１においては、各機器への制御回
線と制御器はともに図示を省略している。

【００２９】前記構成において、ボイラ排水の中和方法
の作用について説明する。まず、前記ボイラ（図示省
略）の運転に先立ち、前記処理タンク２内の処理済み排
水は、水質の確認を受けた後、前記排水バルブ１０の開
操作により排出し、前記処理タンク２を空にする。そし
て、前記排水バルブ１０を閉じておく。この作業は、前
日の運転終了時でも運転開始直前でもよい。

【００３０】そして、前記ボイラの運転を開始して前記
全ブローを行うときは、前記排水は、前記全ブロー配管
１２から前記補助タンク１１へ導入される。ここで、前
記排水は強アルカリ性のままの状態で、前記補助タンク
１１にて、大気開放されることにより蒸発し、約１００
℃以下になる。そして、前記送水配管１６を経由して前
記送水ポンプ１７により前記冷却手段入口１９から前記
冷却手段１８へ導入される。ここで、前記冷却水入口２
１からの給水で熱を奪われることにより、冷却されて約
４５℃以下となり、前記冷却手段出口２０から送水され
る。このとき、前記冷却手段出口２０の下流側の前記送
水配管１６で、手動あるいは前記全ブロー操作の検知手
段（図示省略）等と制御器（図示省略）により、前記第
二制御弁２７を強制的に開とし、空となっている前記処
理タンク２へ冷却された全ブロー排水を導入する。

【００３１】前記処理タンク２内へ導入されたこの全ブ
ロー排水は、温度は低下しているがまだアルカリ性の中
和処理はされていないものである。つぎに、前記ボイラ
の燃焼によって生じた排ガスの中に含まれている二酸化
炭素を前記排水中へ吹出す。すなわち、前記ポンプ４に
より加圧し、前記吹込配管５と前記吹出手段６により泡
状に，所謂バブリングさせて吹出すことで、前記排水に
溶解させ、前記アルカリ性の成分を中和させ、ｐＨ値を
低下させる。

【００３２】ここで、前記仕切板９は、導入された排水
が処理されないまま出口側へ流れないように、低部のみ
流通できるように構成されている。また、前記補助タン
ク１１の内部の水位を前記第一電極棒１４および前記第
二電極棒１５により検出し、前記送水ポンプ１７のオン
−オフを制御器（図示省略）により制御している。前記
送水ポンプ１７のオン−オフ制御を前記冷却手段１８へ
の冷却水供給の信号と連動して前記制御器により制御し
てもよい。

【００３３】そして、冷却と中和処理された排水は、前
記処理水出口８から前記処理水配管２８へ排出される。
前記処理水配管２８に設けた前記第二温度センサ２９と
前記ｐＨセンサ３０による検出値が所定の範囲であれ
ば、前記排水は前記第三制御弁３３を介して処理水とし
て前記排水配管３２へ排出される。ここにおいて、前記
両検出値のいずれか一方／または両方が前記所定の範囲
でないときは、前記排水は、前記第四制御弁３５と前記
第二循環系路３４を介して、前記補助タンク１１へ戻さ
れる。そして、再度冷却と中和処理されるように循環す
る。すなわち、前記処理タンク２内の中和処理済み排水
の温度を設定温度以下に調節し、さらに前記排水のｐＨ
値も設定範囲内に調節し、その後処理水として排出する
ものである。

【００３４】そして、前記ボイラの運転を開始してから
暫くすると、ボイラ缶水の濃縮が進み、前記ボイラは濃
縮ブローを行う。このとき、前記排水は、前記濃縮ブロ
ー配管１３から前記補助タンク１１へ導入される。ここ
で、前記排水は、同じく強アルカリ性のままの状態で、
前記補助タンク１１において、大気開放されることによ
り蒸発し、約１００℃以下になる。そして、前記全ブロ
ーのときと同様に、前記送水配管１６を経由して、前記
送水ポンプ１７により前記冷却手段入口１９から前記冷
却手段１８へ導入される。ここで、前記冷却水入口２１
からの給水で、熱を奪われることにより、冷却されて約
４５℃以下となり、前記冷却手段出口２０から排出され
る。このとき、前記冷却手段出口２０の下流側の前記送
水配管１６に設けた第一温度センサ２３で検出される温
度が、所定の温度より高いときには制御器（図示省略）
により、前記第一制御弁２６を開，前記第二制御弁２７
を閉として、前記第一循環系路２５から前記補助タンク
１１へ前記排水を戻すものである。そして、再度前記冷
却手段１８にて冷却を繰り返すものである。すなわち、
前記排水の温度調節は、前記補助タンク１１と前記冷却
手段１８との間を循環させる過程で行われる。

【００３５】つぎに、中和処理された排水は、前記処理
水出口８から前記処理水配管２８へ排出される。前記処
理タンク２からの排水の温度とｐＨ値を前記処理水配管
２８へ設けた第二温度センサ２９と前記ｐＨセンサ３０
でそれぞれ検出し、その両検出値に基づいて、前記両検
出値のいずれか一方／または両方が所定の検出値以上で
あれば、前記第三制御弁３３を閉，前記第四制御弁３５
を開とし、前記第二循環系路３４から前記補助タンク１
１へ排水を戻すものである。そして、再度前記冷却手段
１８にて冷却を繰り返し、また再度前記処理タンク２に
て中和処理を繰り返すものである。すなわち、前記排水
の温度調節は、補助タンクと冷却手段および処理タンク
との間を循環させる過程で行なわれる。

【００３６】この実施例では、前記両循環系路２５，３
４の流路切り替えを二方制御弁で説明したが、三方制御
弁等の使用も可能である。また、前記冷却手段１８の冷
却用給水として、前記ボイラ自身に供給する給水を用い
てもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、排水
の温度を効率良く低下させるとともに、ｐＨ値調節も行
うボイラ排水の中和方法および装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る実施例の概略的な説明図であ
る。

【符号の説明】

２処理タンク１１補助タンク１８冷却手段２５第一循環系路３４第二循環系路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 1/66 ５３０Ｃ０２Ｆ 1/66 ５３０Ｐ５４０５４０ＺＢ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢＦ２２Ｂ 37/56 53/62 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢＦ２２Ｂ 37/56 １３５Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボイラの排水を処理タンク２内において
前記ボイラの排ガスを用いて中和処理する方法であっ
て、前記処理タンク２内の中和処理済み排水の温度を設
定温度以下に調節し、および／または前記排水のｐＨ値
を設定範囲内に調節し、その後処理水として排出するこ
とを特徴とするボイラ排水の中和方法。
【請求項２】前記排水の温度調節を補助タンク１１と
冷却手段１８との間を循環させる過程で行うことを特徴
とする請求項１に記載のボイラ排水の中和方法。
【請求項３】前記排水の温度調節を補助タンク１１，
冷却手段１８および処理タンク２の間を循環させる過程
で行うことを特徴とする請求項１に記載のボイラ排水の
中和方法。
【請求項４】ボイラの排水を導入する処理タンク２を
備え、前記排水を前記処理タンク２内において前記ボイ
ラの排ガスを用いて中和処理する中和装置であって、前
記ボイラの排水および／または処理中の排水を貯留する
補助タンク１１を設けたことを特徴とするボイラ排水の
中和装置。
【請求項５】前記補助タンク１１の出口側に冷却手段
１８を備えるとともに、前記冷却手段１８の出口側の排
水の温度が予め設定した値以上になったとき、前記冷却
手段１８の出口側の排水を前記補助タンク１１へ戻す第
一循環系路２５を設けたことを特徴とする請求項４に記
載のボイラ排水の中和装置。
【請求項６】前記補助タンク１１の出口側に冷却手段
１８を備えるとともに、前記処理タンク２の出口側の排
水の温度またはｐＨ値が予め設定した値以上になったと
き、前記処理タンク２の出口側の排水を前記補助タンク
１１へ戻す第二循環系路３４を設けたことを特徴とする
請求項４に記載のボイラ排水の中和装置。