JP2014223563A - Piping for wastewater treatment, and production and regeneration method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排水処理用配管、その製造方法及び再生方法に関するものであり、例えば、鋼管やFRP管等からなる管路の内面にポーラス形状を呈する無機物質を配置して、当該無機物質により排水中に含まれる重金属、放射性物質、懸濁物を除去することが可能な排水処理用配管、その製造方法及び再生方法に関するものである。 The present invention relates to a wastewater treatment pipe, a method for producing the same, and a regeneration method. For example, an inorganic substance having a porous shape is arranged on the inner surface of a pipe made of a steel pipe, an FRP pipe, etc. The present invention relates to a wastewater treatment pipe capable of removing heavy metals, radioactive substances and suspensions contained therein, a method for producing the same, and a method for regenerating the same.
従来、排水中に含まれる重金属、放射性物質、懸濁物を除去する方法として、例えば以下の方法が知られている。 Conventionally, for example, the following methods are known as methods for removing heavy metals, radioactive substances, and suspensions contained in waste water.
第1の方法は、微生物を濾材に固定し、濾材に付着固定された微生物を利用して汚濁成分を処理する方法である(活性汚泥法(接触酸化式))。第2の方法は、微細な懸濁物質や溶解性の汚濁物質を化学薬品(凝集剤)の添加により凝集させ、この凝集物を沈殿させることにより除去する方法である(凝集沈殿法)。第3の方法は、活性炭が有する微細空隙表面を利用して排水中の溶解性低濃度有機物を吸着して除去する方法である(活性炭吸着法)。第4の方法は、砂等の濾過層中に排水を浸透流下させることにより懸濁物質を濾過層内に抑留させ、清澄水を得る方法である(濾過法)。 The first method is a method in which microorganisms are fixed to a filter medium, and a contaminated component is treated using the microorganisms adhered and fixed to the filter medium (activated sludge method (contact oxidation method)). The second method is a method in which fine suspended substances and soluble pollutants are aggregated by adding chemicals (aggregating agent) and the aggregates are removed by precipitation (aggregating precipitation method). The third method is a method of adsorbing and removing soluble low-concentration organic substances in the wastewater using the surface of fine voids possessed by activated carbon (activated carbon adsorption method). The fourth method is a method of obtaining clarified water by retaining suspended substances in the filtration layer by osmotic flow of drainage into the filtration layer such as sand (filtration method).
例えば、凝集剤沈殿方法として、処理原水中の重金属イオン含有量の変動に応じて添加量を制御する排水処理システムおよびそれを用いた排水処理方法が提案されている(特許文献1参照)。特許文献1に記載された技術は、処理原水の流量を計測する原水流量計と、無機凝集剤と中和剤を添加して処理原水を処理する1次反応槽と、得られたスラリーに酸化剤を添加して処理する酸化槽と、酸化された処理原水に中和剤を添加して反応させる2次反応槽と、中和されたスラリーが導入される凝集槽へ高分子凝集剤を添加する添加量調節装置と、スラリー中の澱物を沈降させる澱物沈降槽、および高分子凝集剤の添加量を演算するプラント監視制御装置(DCS)とを備えている。そして、プラント監視制御装置(DCS)が、中和剤使用量と澱物発生量の関係に基づき、処理原水流量と中和剤添加速度のデータを用いて高分子凝集剤の添加量を演算し、添加量調整装置に送信するようになっている。 For example, as a flocculant precipitation method, a wastewater treatment system that controls the amount of addition according to fluctuations in the heavy metal ion content in the treated raw water and a wastewater treatment method using the wastewater treatment system have been proposed (see Patent Document 1). The technique described in Patent Document 1 includes a raw water flow meter for measuring the flow rate of treated raw water, a primary reaction tank for treating the treated raw water by adding an inorganic flocculant and a neutralizing agent, and oxidizing the resulting slurry. Polymer coagulant is added to the oxidation tank to be treated by adding the agent, the secondary reaction tank to react by adding the neutralizing agent to the oxidized raw water, and the coagulation tank to which the neutralized slurry is introduced And a plant settling tank for precipitating the starch in the slurry, and a plant monitoring controller (DCS) for calculating the amount of polymer flocculant added. Based on the relationship between the amount of neutralizing agent used and the amount of starch generated, the plant monitoring controller (DCS) calculates the amount of polymer flocculant added using the raw water flow rate and neutralizing agent addition rate data. , And is transmitted to the addition amount adjusting device.
また、活性汚泥法や凝集沈殿法を補助するための方法として、マイクロナノバブルやナノバブルが有する微生物活性化作用や、マイクロナノバブルやナノバブルが有するフリーラジカル起因の酸化作用による有機物および汚濁物の酸化による水処理方法ナノバブルを用いる技術が提案されている(特許文献2参照)。特許文献2に記載された技術は、流入水泡レベル感知部が被処理水の水面に生じた泡の高さにより検出した被処理水の有機フッ素化合物濃度に応じて、複数台のナノバブル発生機のうちから、運転するナノバブル発生機の台数を制御するようになっている。
In addition, as a method for assisting the activated sludge method and the coagulation sedimentation method, the microbe bubbles and nanobubbles can be activated by microorganisms, and the water generated by the oxidation of organic substances and pollutants by the oxidation action caused by free radicals of micronanobubbles and nanobubbles. A technique using nanobubbles has been proposed (see Patent Document 2). The technique described in
また、凝集沈殿法として、多様な有害成分の処理に対応可能な排水処理装置が提案されている(特許文献3参照)。特許文献3に記載された技術は、鉄、アルミニウム、珪素、チタン、ジルコニウム、コバルト、カリウム、マグネシウムの酸化物と、モリブデン、マンガン、ニッケル、銅、亜鉛、カドミウムの酸化物から選ばれる少なくとも1種を含む多孔質セラミックからなる第一のセラミック粒体と、水酸アパタイトを含む多孔質セラミックからなる第二のセラミック粒体を多孔質セラミック板の上に載せ、その下に防錆膜に覆われてなる永久磁石を配置した排水処理装置を構成し、処理の対象となる排水に、塩素又は次亜塩素酸塩を添加して処理する技術である。この方法では、第一のセラミック粒体の触媒作用などにより有機物などが分解され、第二のセラミック粒体により重金属イオンなどを排水から除去できるとしている。 In addition, as a coagulation sedimentation method, a wastewater treatment apparatus capable of dealing with various harmful components has been proposed (see Patent Document 3). The technique described in Patent Document 3 is at least one selected from oxides of iron, aluminum, silicon, titanium, zirconium, cobalt, potassium, and magnesium, and oxides of molybdenum, manganese, nickel, copper, zinc, and cadmium. A first ceramic particle made of porous ceramic containing selenium and a second ceramic particle made of porous ceramic containing hydroxyapatite are placed on a porous ceramic plate and covered with a rust preventive film underneath. This is a technology that constitutes a wastewater treatment device in which permanent magnets are arranged and adds chlorine or hypochlorite to the wastewater to be treated. In this method, organic substances are decomposed by the catalytic action of the first ceramic particles, and heavy metal ions can be removed from the waste water by the second ceramic particles.
上述した従来の技術は、いずれも有害対象物質を除去し、排水を一定基準まで浄化することを目的としている。しかし、例えば、凝集沈殿法では、凝集効果は排水中の汚濁物質の種類と濃度、共存成分の種類と濃度、排水のpHや温度の影響を受ける。 All of the conventional techniques described above are aimed at removing harmful substances and purifying wastewater to a certain standard. However, for example, in the coagulation sedimentation method, the coagulation effect is affected by the type and concentration of pollutants in the wastewater, the type and concentration of coexisting components, the pH and temperature of the wastewater.
したがって、凝集剤の種類や添加量、最適なpH、撹拌条件等を事前に確認する必要があり、運転に際しても労力を要する。さらに、汎用性を高めた場合(対象物質を幅広く設定した場合)には、処理装置や手順が複雑化し、設備や維持管理に多大なコストを要する結果を招いている。さらに、処理設備の設置に際しても、処理設備を任意の場所に設ける場合が多く、処理設備に至るまでの原水の取水路および処理水の排水路を設ける必要がある。 Therefore, it is necessary to confirm in advance the type and amount of the flocculant, the optimum pH, the stirring conditions, etc., and labor is required for operation. Furthermore, when the versatility is enhanced (when a wide range of target substances are set), the processing apparatus and the procedure become complicated, resulting in a result that requires a large amount of equipment and maintenance. Furthermore, when installing the treatment facility, the treatment facility is often provided at an arbitrary place, and it is necessary to provide a raw water intake channel and a treated water drainage channel leading to the treatment facility.
また、近年、除去対象物質として、極低レベルもしくは放射性廃棄物でない廃棄物(NR(Non Radioactive Waste))程度の放射性物質を含んだ排水があり、河川水などを利用する農業従事者を中心に、簡便かつ安価で、より安心な水の確保が求められている。このような問題は、凝集沈殿法だけではなく、他の除去対象物質除去技術においても同様である。 Moreover, in recent years, there are wastewater containing radioactive materials of a very low level or non-radioactive waste (NR (Non Radioactive Waste)) as a substance to be removed, mainly for agricultural workers who use river water etc. There is a demand for securing simple, inexpensive and safe water. Such a problem applies not only to the coagulation sedimentation method but also to other removal target substance removal techniques.
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、簡便な構造でありながら、排水中に含まれる重金属、放射性物質、懸濁物等の除去対象物質を効果的に除去することが可能であり、特に、ポーラス形状を呈する無機物質(特に、イオン交換性能を有する無機物質)を用いることにより、除去対象物質を除去に際して、吸着法、イオン交換性能、濾過法の効果を組み合わせた相乗効果を奏することが可能な排水処理用配管を提供することを目的とする。また、本発明は、除去対象物質を除去した後の除去材を容易に交換可能として製造コストを低減するとともに、廃棄物量を減容化することが可能な排水処理用配管の製造方法及び再生方法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and it is possible to effectively remove substances to be removed such as heavy metals, radioactive substances, and suspended solids contained in wastewater while having a simple structure. In particular, by using a porous inorganic substance (especially an inorganic substance having ion exchange performance), a synergistic effect that combines the effects of the adsorption method, ion exchange performance, and filtration method when removing the substance to be removed is provided. An object of the present invention is to provide a wastewater treatment pipe that can be achieved. In addition, the present invention provides a manufacturing method and a regeneration method of a wastewater treatment pipe capable of reducing the manufacturing cost by making it possible to easily replace the removal material after removing the substance to be removed and reducing the volume of waste. The purpose is to provide.
本発明の排水処理用配管、その製造方法及び再生方法は、上述した課題を解決するために提案されたもので、以下の特徴点を有している。すなわち、本発明の排水処理用配管は、管路内を流下する排水中から除去対象物質を除去するための排水処理用配管であって、管路の内面にポーラス形状を呈する無機物質を配設したことを特徴とするものである。ここで、無機物質は、管路内面に沿って円筒状となっていることが好ましく、イオン交換性能が付与されていることがさらに好ましい。 The drainage treatment pipe, its manufacturing method, and regeneration method of the present invention have been proposed to solve the above-described problems and have the following features. That is, the wastewater treatment pipe of the present invention is a wastewater treatment pipe for removing a substance to be removed from the wastewater flowing down the pipe, and an inorganic substance having a porous shape is disposed on the inner surface of the pipe It is characterized by that. Here, the inorganic substance is preferably cylindrical along the inner surface of the pipe, and more preferably ion exchange performance is imparted.
また、本発明の排水処理用配管の製造方法は、管路内を流下する排水中から除去対象物質を除去するための排水処理用配管の製造方法であって、管路の内部に、流動性を有し、硬化後にポーラス形状を呈する無機物質材料を投入する工程と、管路内に投入した無機物質材料内に、連続した螺旋翼を有する貫入治具を挿入する工程と、貫入治具を回転させて、螺旋翼により無機物質材料を管路の内面に伸展させることにより、内周面に凹凸形状を有するとともに、ポーラス形状を呈する無機物質を配設する工程と、を含むことを特徴とするものである。 In addition, the method for manufacturing a wastewater treatment pipe according to the present invention is a method for producing a wastewater treatment pipe for removing a substance to be removed from wastewater flowing down in a pipeline, and the inside of the pipeline has fluidity. A step of introducing an inorganic material having a porous shape after curing, a step of inserting a penetration jig having continuous spiral blades into the inorganic material introduced into the pipe, and a penetration jig. A step of rotating and extending an inorganic substance material on the inner surface of the pipe line by a spiral wing to dispose an inorganic substance having a concavo-convex shape on the inner peripheral surface and exhibiting a porous shape. To do.
また、本発明の排水処理用配管の再生方法は、管路内を流下する排水中から除去対象物質を除去するための排水処理用配管の再生方法であって、管路の内面にポーラス形状を呈する無機物質を配設する工程と、管路内に排水を流下させて前記無機物質により除去対象物質を除去した後に、管路の内面に配設したポーラス形状を呈する無機物質を取り除く工程と、管路の内面に新たにポーラス形状を呈する無機物質を配設する工程と、を含むことを特徴とするものである。 Further, the method for regenerating a wastewater treatment pipe according to the present invention is a method for regenerating a wastewater treatment pipe for removing a substance to be removed from wastewater flowing down in a pipe, wherein the inner surface of the pipe has a porous shape. A step of disposing an inorganic substance to be exhibited; a step of removing a inorganic substance exhibiting a porous shape disposed on the inner surface of the pipe line after draining water into the pipe line and removing the substance to be removed by the inorganic substance; And a step of newly disposing an inorganic substance having a porous shape on the inner surface of the pipe.
また、本発明の排水処理用配管の再生方法は、管路内を流下する排水中から除去対象物質を除去するための排水処理用配管の再生方法であって、管路の内面にポーラス形状を呈する無機物質を配設する工程と、管路内に排水を流下させて除去対象物質を除去した後に、管路の内面に配設したポーラス形状を呈する無機物質に対して洗浄、酸処理等の再生処理を施すことにより、除去対象物質の除去性能を回復させる工程と、を含むことを特徴とするものである。 Further, the method for regenerating a wastewater treatment pipe according to the present invention is a method for regenerating a wastewater treatment pipe for removing a substance to be removed from wastewater flowing down in a pipe, wherein the inner surface of the pipe has a porous shape. The process of disposing the inorganic substance to be exhibited, and after removing the material to be removed by flowing down the drainage into the pipe, washing, acid treatment, etc. on the inorganic substance exhibiting a porous shape disposed on the inner surface of the pipe And a step of recovering the removal performance of the substance to be removed by performing a regeneration process.
本発明の排水処理用配管及びその再生方法によれば、管路(鋼管やFRP管等)の内壁に、ポーラス形状を呈する無機物質(特に、イオン交換性能を有する無機物質(例えば、ジオポリマー組成物等)を配設し、この管路を連通接続することにより、任意の排水経路(流下経路)を簡便に構築することが可能となる。 According to the wastewater treatment pipe and the regeneration method of the present invention, an inorganic substance (in particular, an inorganic substance having an ion exchange performance (for example, a geopolymer composition) on the inner wall of a pipe line (steel pipe, FRP pipe, etc.) It is possible to easily construct an arbitrary drainage path (flowing path) by arranging the pipes and the like and connecting the pipes in communication.
また、管路内で排水を流下する過程において、ポーラス形状を呈する無機物質(特に、イオン交換性能を有する無機物質)と排水が接触することにより、排水中に含まれる重金属物質(Pb2+)や放射性物質(Cs+)、あるいは懸濁物(SS)に付着(吸着)した各イオンの除去を行うことができる。このように、ポーラス形状を呈する無機物質(特に、イオン交換性能を有する無機物質)を用いているので、除去対象物質を除去する際に、吸着法、イオン交換性能、濾過法の効果を組み合わせた相乗効果を奏することができる。 Also, in the process of draining the drainage water in the pipeline, the heavy metal substance (Pb 2+ ) contained in the wastewater comes into contact with the inorganic material having a porous shape (particularly, an inorganic material having ion exchange performance) and the wastewater. Each of the ions adhering (adsorbing) to the radioactive substance (Cs + ) or suspension (SS) can be removed. As described above, since an inorganic substance having a porous shape (in particular, an inorganic substance having ion exchange performance) is used, the effects of the adsorption method, ion exchange performance, and filtration method are combined when removing the target substance to be removed. There can be a synergistic effect.
また、連続した螺旋翼を有する貫入治具を用いて、管路内に無機物質を配設する製造方法を採用することにより、無機物質の内周面に凹凸形状を形成した排水処理用配管を容易に製造することができる。さらに、無機物質の内周面に凹凸形状が形成されるので、排水処理用配管を流下する排水と無機物質との接触面積が増加し、除去対象物質の除去性能を向上させることができる。 In addition, by adopting a manufacturing method in which an inorganic substance is disposed in a pipe using an intrusion jig having continuous spiral blades, a drainage treatment pipe having an irregular shape formed on the inner peripheral surface of the inorganic substance is provided. It can be manufactured easily. Furthermore, since the irregular shape is formed on the inner peripheral surface of the inorganic substance, the contact area between the waste water flowing down the waste water treatment pipe and the inorganic substance increases, and the removal performance of the removal target substance can be improved.
また、有害物質が付着(吸着)した無機物質(特に管路の内壁に設置したイオン交換体)のみを除去することで、管路の維持管理に伴い発生する廃棄物の減溶化を図ることができる。また、イオン交換体を酸処理等により浄化および再利用することで、よリ一層の廃棄物の発生を抑えることができる。なお、無機物質(特に、イオン交換性能を有する無機物質)を除去した後の管路をリサイクルして、改めてイオン交換体を設置することにより、製造コストを大幅に低減することができる。 In addition, by removing only inorganic substances (especially ion exchangers installed on the inner wall of the pipeline) to which harmful substances are attached (adsorbed), it is possible to reduce the waste generated from the maintenance of the pipeline. it can. Further, by purifying and reusing the ion exchanger by acid treatment or the like, generation of further waste can be suppressed. In addition, manufacturing cost can be reduced significantly by recycling the pipe line after removing an inorganic substance (especially inorganic substance which has ion exchange performance), and installing an ion exchanger again.
以下、図面を参照して、本発明に係る排水処理用配管、その製造方法及び再生方法の実施形態を説明する。図1〜図5は本発明の実施形態に係る排水処理用配管及びその再生方法を説明するもので、図1は排水処理用配管を示す斜視図、図2及び図3は排水処理用配管の製造方法を示す斜視図、図4は排水処理用配管の断面形状を示す横断面図、図5は排水処理用配管から無機物質を抜き取る方法を示す説明図である。 Hereinafter, embodiments of a wastewater treatment pipe, a manufacturing method thereof, and a regeneration method according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5 illustrate a wastewater treatment pipe and a regeneration method thereof according to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a perspective view showing the wastewater treatment pipe, and FIGS. 2 and 3 are views of the wastewater treatment pipe. FIG. 4 is a perspective view showing a manufacturing method, FIG. 4 is a transverse cross-sectional view showing a cross-sectional shape of a wastewater treatment pipe, and FIG. 5 is an explanatory view showing a method for extracting an inorganic substance from the wastewater treatment pipe.
<排水処理用配管の概要>
本発明の実施形態に係る排水処理用配管は、例えば、河川水を農業用水として利用する際に用いるもので、河川水(排水)中に含まれる重金属、放射性物質、懸濁物等の除去対象物質を除去するために使用することができる。具体的には、排水経路となる管路の内面にポーラス形状を呈する無機物質(特に、イオン交換性能を有する無機物質)を配設することにより、排水が管路内を流下する過程で、排水中に含まれる重金属、放射性物質、懸濁物等の除去対象物質の除去に際して、吸着法、イオン交換性能、濾過法の効果を組み合わせた相乗効果を奏することが可能となる。なお、以下の説明において、管継ぎ手(ジョイント)を用いて接続することにより、一連の管路を構成する管状の部材を配管部材と称して説明を行う。
<Outline of wastewater treatment piping>
The drainage treatment pipe according to the embodiment of the present invention is used, for example, when river water is used as agricultural water, and is intended for removal of heavy metals, radioactive substances, suspensions, etc. contained in river water (drainage). Can be used to remove material. Specifically, by disposing a porous inorganic substance (especially an inorganic substance having ion exchange performance) on the inner surface of the pipe line that becomes the drainage path, When removing substances to be removed such as heavy metals, radioactive substances and suspensions contained therein, a synergistic effect combining the effects of the adsorption method, ion exchange performance and filtration method can be achieved. In addition, in the following description, the tubular member which comprises a series of pipe lines by connecting using a pipe joint (joint) is called a piping member, and is demonstrated.
<排水処理用配管の具体的構成>
本発明の実施形態に係る排水処理用配管は、図1に示すように、鋼管やFRP管等からなる配管部材10の内面に、ポーラス形状を呈する無機物質20(特に、イオン交換性能を有する無機物質20)を円筒状に配設して形成する。鋼管やFRP管等は、直管状の配管部材10であり、例えば、3m程度の長さを有している。なお、配管部材10の内径や長さは、排水処理用配管を設置する環境、排水の流量等に応じて適宜変更して実施することができる。
<Specific configuration of wastewater treatment piping>
As shown in FIG. 1, a wastewater treatment pipe according to an embodiment of the present invention has a porous inorganic material 20 (in particular, an inorganic substance having ion exchange performance) on the inner surface of a
後に詳述するが、配管部材10の内面にポーラス形状を呈する無機物質20を容易に配設するために、配管部材10は直管状であることが好ましく、複数の配管部材10を管継ぎ手(図示せず)により接続することにより、所望の長さの管路を形成することができる。また、屈曲が必要な箇所では、直管状の配管部材10と、所望の曲率を有する配管部材10を管継ぎ手(ジョイント)により接続することにより、管路を屈曲させることができる。
As will be described in detail later, in order to easily dispose the
<ジオポリマー組成物>
本発明の実施形態で、配管部材(管路)10内に配設するイオン交換性能を有する無機物質20は、ジオポリマー組成物とすることが好ましい。以下、配管部材(管路)10内に配設する無機物質20として、ジオポリマー組成物を例にとって説明を行う。このジオポリマー組成物は、例えば、活性フィラーと、アルカリ活性剤と、骨材とを原料として得られる組成物であり、活性フィラーをアルカリ活性剤溶液で活性化し、重合固化させることにより硬化体を作製する。すなわち、活性フィラーから溶出したアルミニウム等の金属が水ガラス成分を含む水と接触すると、珪酸錯体(SiO4)が架橋されてポリマー化することにより、硬化体を得ることができる。
<Geopolymer composition>
In the embodiment of the present invention, the
<活性フィラー>
本発明の実施形態で使用する活性フィラーは、フライアッシュ、高炉スラグ、下水焼却汚泥、カオリンのうちの少なくとも1種類である。これらの活性フィラーのうち、フライアッシュ、高炉スラグ、下水焼却汚泥は、ガラス成分を含む産業副産物であり、これらを再利用することにより環境負荷を低減することができる。
<Active filler>
The active filler used in the embodiment of the present invention is at least one of fly ash, blast furnace slag, sewage incineration sludge, and kaolin. Among these active fillers, fly ash, blast furnace slag, and sewage incineration sludge are industrial byproducts containing glass components, and the environmental burden can be reduced by reusing them.
フライアッシュは、石炭火力発電所において燃焼副産物として排出される石炭灰であり、シリカ(SiO2)及びアルミナ(Al2O3)を主成分としている。高炉スラグは、銑鉄製造工程で発生する産業副産物であり、石灰(CaO)及びシリカ(SiO2)を主成分とし、アルミナ(Al2O3)やマグネシア(MgO)を含んでいる。下水焼却汚泥は、下水処理において発生する汚泥を焼却したもので、シリカ(SiO2)及びアルミナ(Al2O3)を主成分とし、リン酸(P2O5)を含んでいる。カオリン(Al2Si2O5(OH)4)は、天然に産出する珪酸塩鉱物の1種である。 Fly ash is coal ash discharged as a combustion by-product in a coal-fired power plant, and is mainly composed of silica (SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ). Blast furnace slag is an industrial by-product generated in the pig iron manufacturing process, and contains lime (CaO) and silica (SiO 2 ) as main components and contains alumina (Al 2 O 3 ) and magnesia (MgO). Sewage incineration sludge is obtained by incinerating sludge generated in sewage treatment, and contains silica (SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ) as main components and contains phosphoric acid (P 2 O 5 ). Kaolin (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ) is a kind of naturally occurring silicate mineral.
<アルカリ活性剤>
アルカリ活性剤としては、例えば、水ガラス(珪酸ナトリウム溶液又は珪酸カリウム溶液)、水酸化カリウム(KOH)溶液、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液、メタ珪酸ナトリウム粉体等を用いることができる。
<Alkali activator>
Examples of the alkali activator include water glass (sodium silicate solution or potassium silicate solution), potassium hydroxide (KOH) solution, sodium hydroxide (NaOH) solution, sodium metasilicate powder, and the like.
<骨材>
骨材としては、一般的なコンクリートやモルタルに使用されているものを用いることができる。
<Aggregate>
As the aggregate, those used for general concrete and mortar can be used.
<排水処理用配管の製造方法(1)>
以下、本発明の排水処理用配管の製造方法について説明する。本発明の排水処理用配管を製造する第1の方法は、図2に示すように、配管部材10の内部に、流動性を有する無機物質材料(ジオポリマー組成物(無機物質20))を投入して、貫入治具50を用いて配管部材10の内面にジオポリマー組成物(無機物質20)を配設する方法である。貫入治具50は、図2に示すように、操作部51から延設した軸部52と、軸部52の外周面に設けた螺旋翼53を有している。軸部52及び螺旋翼53の外径は、配管部材10の内面に配設するジオポリマー組成物(無機物質20)の内径に合わせて適宜設定することができる。また、ジオポリマー組成物(無機物質20)内に貫入治具50を容易に挿入できるように、貫入治具50の先端部を先細り状のテーパーネジ形状とすることが好ましい。
<Manufacturing method of drainage treatment pipe (1)>
Hereinafter, the manufacturing method of the wastewater treatment piping of the present invention will be described. As shown in FIG. 2, the first method for producing the wastewater treatment pipe of the present invention is to introduce an inorganic substance material (geopolymer composition (inorganic substance 20)) having fluidity into the
具体的には、図2に示すように、まず初めに、配管部材10の内部に、適宜分量のジオポリマー組成物(無機物質20)を投入する(a)。このジオポリマー組成物(無機物質20)は、硬化前の流動性を有する状態のものである。なお、ジオポリマー組成物(無機物質20)の投入量は、配管部材10の内面に円筒状のジオポリマー組成物(無機物質20)を形成するのに必要十分な量とする。
Specifically, as shown in FIG. 2, first, an appropriate amount of a geopolymer composition (inorganic substance 20) is first introduced into the piping member 10 (a). This geopolymer composition (inorganic substance 20) has a fluidity before curing. The input amount of the geopolymer composition (inorganic substance 20) is set to an amount necessary and sufficient to form the cylindrical geopolymer composition (inorganic substance 20) on the inner surface of the piping
続いて、配管部材10の内部に投入したジオポリマー組成物(無機物質20)が硬化する前に、ジオポリマー組成物(無機物質20)の内部に貫入治具50を挿入する(b)。そして、操作部51を操作して貫入治具50を回転させることにより、螺旋翼53によりジオポリマー組成物(無機物質20)を配管部材10の内面に伸展させる(c)。ジオポリマー組成物(無機物質20)が硬化すると、配管部材10の内面に沿って、内周面に凹凸部22を有するとともに、ポーラス形状を呈する無機物質を配設することができる(d)。なお、第1の製造方法において、配管部材10の支持方向は、略鉛直状であってもよいし、略水平状であってもよい。
Subsequently, before the geopolymer composition (inorganic substance 20) charged into the piping
<排水処理用配管の製造方法(2)>
本発明の排水処理用配管を製造する第2の方法は、図3に示すように、鋼管やFRP管等の配管部材10を略鉛直状に支持し、配管部材10の内部に円柱状又は円筒状の型枠30を挿入し、配管部材10の内面と型枠30の外面との隙間に、ジオポリマー組成物(無機物質20)を充填する方法である。そして、ジオポリマー組成物(無機物質20)が硬化した後に、配管部材10の内部から型枠30を抜き取ることにより、配管部材10の内面にジオポリマー組成物(無機物質20)を配設することができる。この際、型枠30部材の外径を適宜設定することにより、配管部材10の内面に、所望の厚さのジオポリマー組成物(無機物質20)の層を形成することができる。また、配管部材10の内部に型枠30を設置する際に、位置決め部材やスペーサー等を使用すれば、配管部材10の略中央に型枠30を設置することができる。
<Manufacturing method of drainage treatment pipe (2)>
As shown in FIG. 3, the second method of manufacturing the wastewater treatment pipe of the present invention supports a
また、図示しないが、型枠30の外面に対して、長手方向に連続する凸部(突条)を設けてもよい。凸部(突条)の形状は、どのようなものであってもよいが、例えば、断面三角形、断面四角形、断面半円形等とすることができる。このように型枠30の外面に凸部(突条)を形成することにより、図4に示すように、ジオポリマー組成物(無機物質20)を円筒状(a)とするだけではなく、ジオポリマー組成物(無機物質20)の内面に、断面三角形(b)、断面四角形(c)、断面半円形(d)等の凹部21を形成することができる。これにより、排水処理用配管を流下する排水とジオポリマー組成物(無機物質20)との接触面積を増加させることができる。また、型枠30の外面に連続した凹部を設けることにより、ジオポリマー組成物(無機物質20)の内面に、凸部を形成することができる。
Moreover, although not shown in figure, you may provide the convex part (projection) which continues in a longitudinal direction with respect to the outer surface of the
<排水処理用配管の再生方法>
所定期間、排水処理用配管により排水を流下させると、ジオポリマー組成物(無機物質20)に除去対象物質が濾過、吸着等により蓄積され、除去対象物質の除去性能が低下する。そこで、所定期間が経過した後、排水処理用配管内のジオポリマー組成物(無機物質20)を抜き取り、新たなジオポリマー組成物(無機物質20)を配設することが好ましい。これにより、効果的に除去対象物質の除去を行うことができるとともに、管路の維持管理に伴い発生する廃棄物の減溶化を図ることができる。
<Recycling method for wastewater treatment piping>
If the wastewater is caused to flow down through the wastewater treatment pipe for a predetermined period, the removal target substance is accumulated in the geopolymer composition (inorganic substance 20) by filtration, adsorption, etc., and the removal performance of the removal target substance is lowered. Therefore, it is preferable that after a predetermined period elapses, the geopolymer composition (inorganic substance 20) in the wastewater treatment pipe is extracted and a new geopolymer composition (inorganic substance 20) is provided. Thereby, while being able to remove a substance to be removed effectively, it is possible to reduce the waste generated due to the maintenance of the pipeline.
配管部材10から既設のジオポリマー組成物(無機物質20)を取り除くには、管継ぎ手(図示せず)により連結した配管部材10を取り外した後に、図5に示すように、各配管部材10を略鉛直状に支持し、配管部材10の内部に抜取部材40を挿入すればよい。なお、配管部材10を略水平に支持して、ジオポリマー組成物(無機物質20)を取り除いてもよい。この場合、型枠を用いて配管部材10の内部に新たなジオポリマー組成物(無機物質20)を配設する場合には、配管部材10の設置位置変更の手間を省くために、配管部材10を略鉛直状に支持することが好ましい。
In order to remove the existing geopolymer composition (inorganic substance 20) from the
ジオポリマー組成物の抜き取り装置は、図示しないが、シンウォールチューブ内から試料を抜き取るための試料抜取器と同様の構成を有する機器を用いることができる。例えば、配管部材10の内部に挿入可能な内径を有する抜取部材40を、配管部材10の内部に押し込むことにより、配管部材10の内部に配設下ジオポリマー組成物(無機物質20)を抜き取ることができる。抜取部材40の駆動装置としては、油圧式ジャッキ、電動式ジャッキ、エアージャッキ等、どのような装置を用いてもよい。
Although the geopolymer composition extraction device is not shown, an apparatus having the same configuration as a sample extraction device for extracting a sample from the thin wall tube can be used. For example, by pushing the
<無機物質の酸処理>
また、所定期間が経過した後、排水処理用配管内のジオポリマー組成物(無機物質20)に対して洗浄、酸処理等の再生処理を施し、ジオポリマー組成物(無機物質20)に付着(吸着)した除去対象物質を除去して、除去対象物質の除去性能を回復させてもよい。
<Acid treatment of inorganic substances>
In addition, after a predetermined period of time has passed, the geopolymer composition (inorganic substance 20) in the wastewater treatment pipe is subjected to regeneration treatment such as washing and acid treatment, and adhered to the geopolymer composition (inorganic substance 20) ( The removal target substance that has been adsorbed) may be removed to recover the removal performance of the removal target substance.
ジオポリマー組成物(無機物質20)の交換時期や酸処理は、排水処理用配管を設置する環境、排水中に含まれる重金属、放射性物質、懸濁物等の除去対象物質の種類や濃度等に応じて、適宜変更して実施することができる。 The replacement period and acid treatment of the geopolymer composition (inorganic substance 20) depend on the environment in which the wastewater treatment pipe is installed, the type and concentration of substances to be removed such as heavy metals, radioactive substances and suspensions contained in the wastewater. Accordingly, it can be implemented with appropriate changes.
10 配管部材
20 無機物質
21 凹部
22 凹凸部
30 型枠
40 抜取部材
50 貫入治具
51 操作部
52 軸部
53 螺旋翼
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記管路の内面にポーラス形状を呈する無機物質を配設したことを特徴とする排水処理用配管。 A wastewater treatment pipe for removing a substance to be removed from wastewater flowing down in a pipeline,
A drainage treatment pipe, wherein an inorganic substance having a porous shape is disposed on an inner surface of the pipe line.
前記管路の内部に、流動性を有し、硬化後にポーラス形状を呈する無機物質材料を投入する工程と、
前記管路内に投入した無機物質材料内に、連続した螺旋翼を有する貫入治具を挿入する工程と、
前記貫入治具を回転させて、前記螺旋翼により前記無機物質材料を前記管路の内面に伸展させることにより、内周面に凹凸形状を有するとともに、ポーラス形状を呈する無機物質を配設する工程と、
を含むことを特徴とする排水処理用配管の製造方法。 A method for producing a wastewater treatment pipe for removing a substance to be removed from wastewater flowing down in a pipeline,
Injecting an inorganic substance material having fluidity and exhibiting a porous shape after curing into the inside of the pipe line;
A step of inserting a penetration jig having a continuous spiral blade into the inorganic material introduced into the pipe;
A step of disposing an inorganic substance having an irregular shape on the inner peripheral surface and exhibiting a porous shape by rotating the penetration jig and extending the inorganic substance material to the inner surface of the pipe line by the spiral blade. When,
The manufacturing method of the piping for waste water treatment characterized by including.
前記管路の内面にポーラス形状を呈する無機物質を配設する工程と、
前記管路内に排水を流下させて前記無機物質により除去対象物質を除去した後に、前記管路の内面に配設したポーラス形状を呈する無機物質を取り除く工程と、
前記管路の内面に新たにポーラス形状を呈する無機物質を配設する工程と、
を含むことを特徴とする排水処理用配管の再生方法。 A method for regenerating a wastewater treatment pipe for removing a substance to be removed from wastewater flowing down in a pipeline,
Disposing an inorganic substance having a porous shape on the inner surface of the conduit;
Removing the inorganic substance exhibiting a porous shape disposed on the inner surface of the pipe line after removing the substance to be removed by the inorganic substance by flowing down drainage into the pipe line;
A step of disposing a new porous inorganic substance on the inner surface of the pipe;
A method for reclaiming wastewater treatment piping, comprising:
前記管路の内面にポーラス形状を呈する無機物質を配設する工程と、
前記管路内に排水を流下させて除去対象物質を除去した後に、前記管路の内面に配設したポーラス形状を呈する無機物質に対して洗浄、酸処理等の再生処理を施すことにより、前記除去対象物質の除去性能を回復させる工程と、
を含むことを特徴とする排水処理用配管の再生方法。 A method for regenerating a wastewater treatment pipe for removing a substance to be removed from wastewater flowing down in a pipeline,
Disposing an inorganic substance having a porous shape on the inner surface of the conduit;
After removing the material to be removed by flowing down the waste water into the pipeline, the inorganic material having a porous shape disposed on the inner surface of the pipeline is subjected to a regeneration treatment such as washing, acid treatment, etc. Recovering the removal performance of the substance to be removed;
A method for reclaiming wastewater treatment piping, comprising:
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