JP2018197472A - Recharge method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、掘削工事等で用いられるリチャージ工法に関する。 The present invention relates to a recharge method used in excavation work or the like.
一般に、地下掘削工事においては、掘削工事部分の水分を適度に抑えるため、掘削前に予め掘削部分の地下水を地表近くに汲み上げ、地下水位を低下させた状態で掘削を行うケースが多い。このとき、地下水放流量を削減するとともに、現場周辺の水位低下による影響を低減するために、汲み上げた地下水を再び地中に戻すリチャージ工法が多用されている。 In general, in underground excavation work, in order to moderate moisture in the excavation part, excavation is often performed in a state where the groundwater in the excavation part is pumped up near the ground surface in advance and the groundwater level is lowered before excavation. At this time, in order to reduce the discharge amount of groundwater and to reduce the influence due to the lowering of the water level around the site, a recharge method for returning the groundwater pumped back to the ground is often used.
一方、従来のリチャージ工法においては、注水井戸(リチャージウェル)のスクリーン近傍の地盤の目詰まり現象が発生しやすく、注水井戸の通水性能/注水性能を長期にわたって維持することが難しい。このため、地表に汲み上げた地下水に含まれる目詰まり物質を取り除くための種々の技術が提案、実用化されている。 On the other hand, in the conventional recharge method, clogging of the ground near the screen of the water injection well (recharge well) is likely to occur, and it is difficult to maintain the water flow performance / water injection performance of the water injection well for a long period of time. For this reason, various techniques for removing clogging substances contained in the groundwater pumped to the ground surface have been proposed and put into practical use.
例えば、特許文献1には、筒状の中空管体と、中空管体内の中心部に設けられた筒状のフィルター部とを備えた目詰まり防止装置(リチャージシステム)が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a clogging prevention device (recharge system) including a cylindrical hollow tube and a cylindrical filter provided at the center of the hollow tube. .
この目詰まり防止装置では、中空管体の内周とフィルター部の外周との間に環状空間を形成し、環状空間内に、工事発生水、雨水や地下水等が含まれた排出水を接線方向から水平線に対して下方を向くような旋回流が起こるように導入する。このとき、遠心力と重力差とにより排出水中の重量の大きな異物が落下するとともに重量の小さい異物が上方に浮上し、これら異物をフィルター部でろ過して除去することができる。 In this clogging prevention device, an annular space is formed between the inner periphery of the hollow tube body and the outer periphery of the filter unit, and effluent water containing construction-generated water, rainwater, groundwater, etc. is tangentially connected to the annular space. It introduce | transduces so that the swirl | flow may arise so that it may face downward with respect to a horizontal line from a direction. At this time, the foreign matter having a large weight falls in the discharged water due to the centrifugal force and the difference in gravity, and the foreign matter having a small weight floats upward. The foreign matter can be filtered and removed by the filter unit.
しかしながら、上記の目詰まり防止装置は粘土粒子等の浮遊物質(Suspended solids:SS)成分の除去を主な目的としたものであるため、この目詰まり防止装置を用いたとしてもリチャージ工法の目詰まり現象の発生を十分に抑えることが難しい。 However, since the clogging prevention device is mainly intended to remove suspended solids (SS) components such as clay particles, even if this clogging prevention device is used, clogging of the recharge method is not possible. It is difficult to sufficiently suppress the occurrence of the phenomenon.
また、注水井戸の通水性能を回復させるために、リチャージを中止して時間をかけて注水井戸の逆洗を行った場合でも、注水井戸近傍の地盤が目詰まりしていると、通水性能を初期の状態まで回復させることが難しい。 In addition, in order to restore the water flow performance of the water injection well, even if the recharge is stopped and the water injection well is backwashed over time, the water flow performance will be reduced if the ground near the water injection well is clogged. It is difficult to restore to the initial state.
これに対し、本願の発明者ら/出願人は、鋭意検討を行い、注水井戸付近の地盤の目詰まりが土粒子等のSS成分の他に、地下水(排出水)に含まれる鉄成分が大きく関与していることを突き止め、例えば注水井戸の注水部(スクリーン)近傍に三価鉄が到達すること防止するための地下水の処理方法を発明し、既に特許出願を行っている(特願2016−075417)。 On the other hand, the inventors / applicants of the present application have made extensive studies, and the clogging of the ground near the water injection well is caused by a large amount of iron components contained in groundwater (discharged water) in addition to SS components such as soil particles. For example, a method for treating groundwater to prevent trivalent iron from reaching the vicinity of the water injection part (screen) of the water injection well has been invented, and a patent application has already been filed (Japanese Patent Application No. 2006). 075417).
また、本願の発明者ら/出願人は、バネ式フィルターの表面に、例えば珪藻土などを原料として製造したプリコート材を付着させ、このバネ式フィルター及びプリコート材からなるバネ式ろ過装置で地下水をろ過することにより、精密なろ過を高速、且つ低圧で実現できるとともに三価鉄等を好適に除去できることを見出している。 In addition, the inventors / applicants of the present application attach a precoat material manufactured using, for example, diatomaceous earth as a raw material to the surface of the spring-type filter, and filter groundwater using a spring-type filter device made of this spring-type filter and precoat material. By doing so, it has been found that precise filtration can be realized at high speed and low pressure, and trivalent iron and the like can be suitably removed.
さらに、バネ式フィルター11の表面にプリコート材12を付着させる際には、例えば、図6に示すように、紛体のプリコート材12を所定の水を貯留した下方のプリコートタンク13に助剤供給タンク(ホッパー)14の投入口から定量落下させて供給して混合撹拌する。そして、プリコート材12が均等に分散/混合したプリコート液Sをプリコートタンク13からろ過装置16のバネ式フィルター11でろ過し、バネ式フィルター11の表面にプリコート層17を形成するようにしている。
Further, when the
しかしながら、例えば上記のように地下水中の鉄分を酸化させ、ろ過装置のバネ式フィルターでろ過した後にリチャージする場合において、最適な条件設定(ろ過装置の仕様の設定)手法が明確になっていない。 However, for example, when the iron content in groundwater is oxidized as described above, and is recharged after being filtered by a spring-type filter of the filtration device, the optimum condition setting (setting of the filtration device specification) method is not clear.
すなわち、バネ式ろ過装置においては、小さい粒径のプリコート材を用いればろ過精度はよくなるが、反面、プリコート材の透過率が小さくバネ式フィルターを収容する容器の内圧が上がり易くなるため、逆洗による洗浄頻度を多くする必要が生じる。一方、大きな粒径のプリコート材を用いると、ろ過対象の酸化鉄などがフィルターを通過してしまう。 That is, in a spring-type filtration device, if a precoat material having a small particle size is used, the filtration accuracy is improved. However, since the permeability of the precoat material is small and the internal pressure of the container containing the spring-type filter is easily increased, backwashing is performed. It is necessary to increase the frequency of cleaning due to. On the other hand, if a precoat material having a large particle size is used, iron oxide or the like to be filtered passes through the filter.
このため、従来、予備実験を行うなどして所望のろ過性能を確保できているかを確認しているのが現状で、地下水のリチャージを目的とした最適なろ過装置の仕様等の設定をより的確に行える手法が強く望まれていた。 For this reason, it has been confirmed that the desired filtration performance can be ensured by conducting preliminary experiments, etc., and the optimum settings of the filtration equipment for the purpose of groundwater recharge are more accurately set. There was a strong demand for a method that could be used in the future.
本発明は、上記事情に鑑み、最適なろ過装置の仕様等の設定を的確に行うことを可能にしたリチャージ工法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a recharge method capable of accurately setting the specifications and the like of an optimum filtration device.
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
本発明のリチャージ工法は、表面にプリコート材を付着させてプリコート層を形成したバネ式フィルターを用いて対象水をろ過して対象水中の不溶性物質を除去し、前記不溶性物質を除去処理した後の対象水を注水井戸から地中に注水するリチャージ工法であって、ろ過処理と前記注水井戸の逆洗のサイクルを繰り返してリチャージを行うようにするとともに、予め、バネ式フィルターの総表面積−1サイクルのろ過時間−バネ式フィルターの本数/長さ−対象水の鉄濃度の関係を作成しておき、該バネ式フィルターの総表面積−1サイクルのろ過時間−バネ式フィルターの本数/長さ−対象水の鉄濃度の関係に基づいて、サイクルタイムと対象水の処理流量を設定するようにしたことを特徴とする。 In the recharge method of the present invention, the target water is filtered using a spring-type filter in which a precoat material is attached to the surface to form a precoat layer to remove insoluble substances in the target water, and the insoluble substances are removed. It is a recharge method for injecting target water into the ground from a water injection well. The recharge cycle is repeated by repeating the filtration process and the backwashing of the water injection well. The relationship between the filtration time of the spring-filter number / length-iron concentration of the target water is prepared, and the total surface area of the spring-type filter-1 cycle filtration time-number of spring-type filters / length-target The cycle time and the treatment flow rate of the target water are set based on the relationship between the iron concentration of water.
また、本発明のリチャージ工法においては、計画処理流量とバネ式フィルターの総表面積を仮設定するとともに対象水の鉄濃度を測定し、前記バネ式フィルターの総表面積−1サイクルのろ過時間−バネ式フィルターの本数/長さ−対象水の鉄濃度の関係から前記バネ式フィルター及び前記プリコート材を備えてなるろ過装置の仕様を定め、仕様を定めたろ過装置を用い、逆洗時間と逆洗のサイクルタイムをそれぞれ段階的に増減させた際の処理流量を求め、前記処理流量が収束したときのサイクルタイムと処理流量を採用することが望ましい。 Further, in the recharge method of the present invention, the planned processing flow rate and the total surface area of the spring filter are temporarily set and the iron concentration of the target water is measured, and the total surface area of the spring filter—one cycle filtration time—spring type The specification of the filtration device comprising the spring filter and the precoat material is determined from the relationship between the number / length of the filter and the iron concentration of the target water, and the backwash time and the backwash time are determined using the filtration device with the specification. It is desirable to obtain a processing flow rate when the cycle time is increased or decreased step by step, and adopt the cycle time and the processing flow rate when the processing flow rate converges.
本発明のリチャージ工法においては、バネ式フィルターの総表面積−1サイクルのろ過時間−バネ式フィルターの本数/長さ−対象水の鉄濃度の関係の設計チャートを予め作成しておき、この設計チャートを用いることで、対象水の水質(鉄分濃度)と処理流量に応じたろ過装置の仕様、バネ式フィルターの仕様を設置/決定することができる。 In the recharge method of the present invention, a design chart of the relationship between the total surface area of the spring type filter, the filtration time of one cycle, the number / length of the spring type filter, and the iron concentration of the target water is prepared in advance. By using, it is possible to install / determine the specifications of the filtration device and the specifications of the spring filter according to the water quality (iron concentration) of the target water and the treatment flow rate.
よって、本発明のリチャージ工法によれば、最適なろ過装置の仕様等の設定をより的確に行うことが可能になる。 Therefore, according to the recharge method of the present invention, it is possible to more accurately set the specifications and the like of the optimum filtration device.
以下、図1から図6を参照し、本発明の一実施形態に係るリチャージ工法(バネ式ろ過装置のろ過性能設定方法)について説明する。 Hereinafter, with reference to FIG. 1 to FIG. 6, a recharge method (a filtration performance setting method of a spring-type filtration device) according to an embodiment of the present invention will be described.
はじめに、本実施形態は、本発明に係るバネ式ろ過装置が例えば掘削工事等を行う現場に設置され、揚水井戸によって地中の帯水層内から地下水を揚水して地下水位を制御するとともに、汲み上げた地下水を所望の位置に設置した注水井戸(リチャージウェル)に導き、この注水井戸から地中に注水して戻すリチャージ工法で用いるものとして説明を行う。 First, in the present embodiment, the spring-type filtration device according to the present invention is installed at a site where excavation work or the like is performed, for example, and groundwater is pumped from the groundwater aquifer by a pumping well to control the groundwater level, Explanation will be made assuming that the groundwater pumped up is introduced into a water injection well (recharge well) installed at a desired position, and then injected into the ground from the water injection well and returned to the ground.
本実施形態のリチャージシステムは、例えば、揚水した地下水に酸化剤を添加し、この本発明における対象水の地下水に溶存する二価鉄を酸化させて不溶性/難溶性の三価鉄とし、この三価鉄(不溶性物質)を地下水からろ過して除去した後に地下水を地中に戻すように構成されている。 In the recharge system of this embodiment, for example, an oxidant is added to the pumped ground water, and the divalent iron dissolved in the ground water of the target water in the present invention is oxidized to form insoluble / slightly soluble trivalent iron. It is configured to return groundwater to the ground after filtering off valence iron (insoluble material) from the groundwater.
具体的に、本実施形態のリチャージシステムAは、図1に示すように、本実施形態の対象水である地下水を揚水するための揚水井戸(不図示)と、揚水井戸から汲み上げた地下水W1に酸化剤Pを添加する酸化剤添加手段1と、酸化剤Pを添加した後の地下水W1を一時的に貯留する原水タンク2と、原水タンク2から地下水W1を導入し、地下水W1中に存在するSS成分等を除去する除去処理手段3と、除去処理手段3で処理した後の地下水W2を地中の帯水層に注水して返送するための注水井戸4とを備えて構成されている。
Specifically, as shown in FIG. 1, the recharge system A of the present embodiment includes a pumping well (not shown) for pumping up the groundwater that is the target water of the present embodiment, and the groundwater W1 pumped from the pumped well. The oxidant addition means 1 for adding the oxidant P, the
揚水井戸は、地中の帯水層から地下水を地上に汲み上げるための設備であり、例えば、土留めによって区画された掘削領域内に設けられたディープウェルを備えて構成されている。また、揚水井戸は、地下水位以深の帯水層内に配設されるスクリーン(集水部)を備え、このスクリーンを通じて地下水を内部に流入させ、集水可能に構成されている。 The pumping well is a facility for pumping groundwater from the underground aquifer to the ground, and includes, for example, a deep well provided in an excavation area partitioned by earth retaining. In addition, the pumping well is provided with a screen (collecting part) disposed in an aquifer deeper than the groundwater level, and is configured to allow groundwater to flow into the inside through this screen.
ここで、揚水井戸から揚水した地下水W1には一般に鉄が二価鉄として溶存しており、この地下水W1中に溶存した二価鉄が空気(酸素)に触れると不溶性/難溶性の三価鉄に変化する。このため、本実施形態のリチャージシステムAでは、揚水井戸から酸化剤添加手段1までの間を揚水管で接続し、揚水井戸から地上に汲み上げた地下水W1が空気に触れることを防止し、地下水W1中の二価鉄が三価鉄に変化しないように構成されている。 Here, in the groundwater W1 pumped from the pumping well, iron is generally dissolved as divalent iron. When the divalent iron dissolved in the groundwater W1 comes into contact with air (oxygen), insoluble / slightly soluble trivalent iron. To change. For this reason, in the recharge system A of this embodiment, it connects between a pumping well and the oxidizing agent addition means 1 with a pumping pipe, prevents that the groundwater W1 pumped up from the pumping well to the ground is exposed to air, and groundwater W1 It is configured so that the divalent iron inside does not change to trivalent iron.
酸化剤添加手段1は、揚水管で送られた地下水W1に酸化剤Pを添加し、主に、地下水W1中に溶存する二価鉄を三価鉄に酸化させるためのものであり、地下水W1に酸化剤Pを添加/供給するための酸化剤供給装置と、酸化剤Pを添加した地下水W1を撹拌する撹拌装置(混合装置)5とを備えている。なお、酸化剤添加手段1は、地下水W1に酸化剤Pを供給することが可能であれば、特にその構成を限定する必要はない。 The oxidant addition means 1 is for adding the oxidant P to the groundwater W1 sent through the pumping pipe, mainly for oxidizing the divalent iron dissolved in the groundwater W1 to the trivalent iron, and the groundwater W1. And an agitation device (mixing device) 5 for agitating the ground water W1 to which the oxidant P is added. The configuration of the oxidant adding means 1 is not particularly limited as long as the oxidant P can be supplied to the groundwater W1.
酸化剤添加手段1で供給する酸化剤Pは、地下水W1に一般的に含有されている二価鉄を酸化させて三価鉄を析出させることができれば特に限定を必要としないが、例えば、この酸化剤Pとしては、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素、塩素酸ナトリウム、オゾン、塩素等を挙げることができる。 The oxidant P supplied by the oxidant addition means 1 is not particularly limited as long as it can oxidize divalent iron generally contained in the groundwater W1 and precipitate trivalent iron. Examples of the oxidizing agent P include sodium hypochlorite, hydrogen peroxide, sodium chlorate, ozone, chlorine and the like.
また、鉄と同様、マンガンも目詰まりを引き起こすことが本願の発明者らによって確認されているため、酸化剤Pは、二価鉄だけでなく、地下水W1に溶存するマンガンも酸化し、水和二酸化マンガンなどとして析出させることが可能な物質を含むことが好ましい。 Further, since it has been confirmed by the inventors of the present application that manganese, like iron, is clogged, the oxidizing agent P oxidizes not only divalent iron but also manganese dissolved in the groundwater W1 and hydrates it. It is preferable to include a substance that can be deposited as manganese dioxide or the like.
撹拌装置(混合装置)5は、スタティックミキサー等であり、酸化剤Pを添加した地下水W1が流通するとともに地下水W1と酸化剤Pを混合可能に構成されている。なお、地下水W1と酸化剤Pとを所望の状態に混合可能であれば、特にその構成(混合方法)を限定する必要はない。 The stirring device (mixing device) 5 is a static mixer or the like, and is configured so that the groundwater W1 to which the oxidizing agent P is added flows and the groundwater W1 and the oxidizing agent P can be mixed. In addition, if the groundwater W1 and the oxidizing agent P can be mixed in a desired state, the configuration (mixing method) is not particularly limited.
除去処理手段3は、原水タンク2から送られた地下水W1中のSS成分(不溶性物質)や、酸化剤Pによって酸化された鉄及びマンガンをはじめとする不溶性/難溶性の酸化金属(不溶性物質)を除去するための設備であり、ろ過装置16を備えて構成されている。
The removal treatment means 3 is composed of SS components (insoluble substances) in the groundwater W1 sent from the
本実施形態のろ過装置16は、バネ式ろ過装置であり、例えば、非常にさびにくい材質からなるステンレス(SUS)を、特殊な線の形状に加工し、固いバネ線材をコイル状の略円筒状を呈するように巻いたバネ式フィルター11と、バネ式フィルター11の表面/外周面の全体を被覆するように付着させたプリコート材12とを備えて構成されている(図6参照)。
The
また、このバネ式ろ過装置16は、プリコート材12を付着させたバネ式フィルター11を密閉容器内に設置し、本実施形態のろ過対象である地下水W1を容器内に供給するとともにバネ式フィルター11及びプリコート材12の外側から加圧することにより、プリコート材12の堆積層(プリコート層17)をフィルターとして地下水W1をろ過し、ろ過した後の地下水W2を略円筒状で管状のバネ式フィルター11の内部を通じて容器外に回収するように構成されている。なお、本実施形態のバネ式ろ過装置16は、1つの容器内に複数のバネ式フィルター11を収容して構成されている。
In addition, the
さらに、バネ式フィルター11を伸縮/弾性変形させるだけで、バネ式フィルター11の表面に付着したプリコート材12を剥落させて除去することができる。すなわち、地下水W1中のSS成分や三価鉄等の酸化金属といった除去残留物をろ過して捕捉した段階でプリコート材12を剥落させることにより、除去残留物をプリコート材12ごと一緒に分離して回収できるように構成されている。
Furthermore, the
このようなバネ式ろ過装置16は、例えば、特開平8−196821号公報に開示されている液体ろ過フィルターエレメントや特許1822317号公報等に開示されているバネ式フィルターろ過装置等を挙げることができ、特に優れた自浄効果、逆洗再生機能を有している。
Examples of such a spring
注水井戸4は、リチャージウェル、すなわち、地下水を帯水層内に注水ための公知の注水設備である。注水井戸4は、地下水位以深の地盤(帯水層)内に埋設されたスクリーン(注水部)4aを備え、スクリーン4aから注水井戸4内の地下水W2が帯水層内に注入できるように構成されている。また、注水井戸4の上端に蓋が取り付けられ、注水井戸4は密閉されている。 The water injection well 4 is a recharge well, that is, a known water injection facility for injecting groundwater into the aquifer. The water injection well 4 includes a screen (water injection part) 4a embedded in the ground (aquifer) deeper than the groundwater level, and is configured so that the ground water W2 in the water injection well 4 can be injected into the aquifer from the screen 4a. Has been. Moreover, a lid is attached to the upper end of the water injection well 4, and the water injection well 4 is sealed.
そして、上記構成からなる本実施形態のリチャージシステムAを用いたリチャージ工法においては、揚水井戸から揚水された地下水W1に酸化剤添加手段1で酸化剤Pが添加され、地下水W1中の二価鉄(やマンガン)を酸化し、三価鉄として析出させる。 In the recharge method using the recharge system A of the present embodiment configured as described above, the oxidant P is added by the oxidant addition means 1 to the groundwater W1 pumped from the pumping well, and the divalent iron in the groundwater W1 Oxidize (and manganese) to precipitate as trivalent iron.
析出された三価鉄やマンガン等の酸化金属、粘土粒子等のSS成分などの不溶性物質を除去処理手段3でろ過し地下水W1から除去する。これにより、除去処理手段3によって地下水W1に含まれる目詰まり起因成分を除去することができる。 Precipitated metal oxides such as trivalent iron and manganese, and insoluble substances such as SS components such as clay particles are filtered by the removal treatment means 3 and removed from the groundwater W1. Thereby, the clogging cause component contained in the groundwater W1 can be removed by the removal processing means 3.
揚水井戸から揚水された地下水W1を注水井戸4付近の地盤Gの目詰まりの原因となる成分を除去して良好な状態にすることで、本実施形態のリチャージシステムA及びリチャージ工法によれば、地盤Gや注水井戸4のスクリーン4aの目詰まりを防止し通水性能を良好に保持しつつ、汲み上げた地下水W1を地盤G中に戻すことができる。 According to the recharge system A and the recharge method of the present embodiment, the groundwater W1 pumped from the pumping well is removed to remove the components that cause clogging of the ground G in the vicinity of the water injection well 4 to be in a good state. The groundwater W1 pumped up can be returned to the ground G while preventing clogging of the ground G and the screen 4a of the water injection well 4 and maintaining good water flow performance.
ここで、上記のように地下水W1中のSS成分や鉄などを効果的に除去処理手段3のろ過装置16で除去する。このため、ろ過装置16を逆洗などしてメンテナンスすることが必要になる。
Here, as described above, the SS component, iron, and the like in the groundwater W1 are effectively removed by the
また、ろ過時間をt、逆洗時間を△tとした場合、本実施形態のリチャージシステムA及びリチャージ工法でリチャージを行うサイクルは図2のように表すことができ、逆洗時間△tを加味したシステム全体として平均処理流量Qで流すための処理流量をQ’とすると、Q’は下記の式(1)となる。 Further, when the filtration time is t and the backwash time is Δt, the cycle of performing recharge with the recharge system A and the recharge method of the present embodiment can be expressed as shown in FIG. 2, and the backwash time Δt is taken into account. Assuming that the processing flow rate for flowing at the average processing flow rate Q as the whole system is Q ′, Q ′ is expressed by the following equation (1).
さらに、本願の発明者らは、1本のバネ式フィルター11を容器の内部に設置し、容器内にプリコート液Sを供給するとともにバネ式フィルター11でろ過し、バネ式フィルター11の表面に所定量のプリコート材12を付着させ、一定流量で地下水W1をろ過する実験を行った。この実験によって、図3に示すように、2種類のプリコート材(中央シリカ株式会社製 プリコート材(600H)/中央シリカ株式会社製 プリコート材(645))を用いた場合に対し、それぞれ、バネ式フィルター1本あたりの通水量と、1サイクルの時間(例えばバネ式フィルター11が格納されている容器の内圧が200kPaに達するまでの時間)の関係を求めた。
Further, the inventors of the present application installed one
この図3に示す通り、2種類のプリコート材のいずれにおいても、バネ式フィルター1本あたりの通水量と1サイクルの時間との間に相関があることが確認された。また、図3に示す通り、インバーターで一定流量となるように自動制御して実現場で地下水を通水した場合においても室内実験と同様の結果になることを確認した。 As shown in FIG. 3, in any of the two types of precoat materials, it was confirmed that there was a correlation between the amount of water per spring type filter and the time of one cycle. In addition, as shown in FIG. 3, it was confirmed that the same results as in the laboratory experiment were obtained even when groundwater was passed through the realization site by automatically controlling the inverter to have a constant flow rate.
そして、これら室内外の実験によって、バネ式フィルター11の透過抵抗は単位表面積に付着する鉄分の絶対量で決まり、プリコート材(600H)の場合にはバネ式フィルター11の単位面積あたり1.3〜1.5mg/cm2の鉄分が付着すると、プリコート材(645)の場合にはバネ式フィルター11の単位面積あたり2.7〜2.9mg/cm2の鉄分が付着すると、それぞれバネ式フィルター11を格納する容器内圧が200kPaに達するという知見を得ることができた。
Through these indoor and outdoor experiments, the permeation resistance of the
なお、ここで用いたバネ式フィルター11の仕様は、直径φ=15mm、長さL=400mm、スリット幅60μmであり、逆洗時に上部を通じて内部から逆圧を作用させると、内圧によって2〜3μm伸びるものである。また、プリコート材(600H)は、透過率2.2darcy、平均粒径38μm、かさ密度0.37g/cm3、土粒子密度2.3g/cm3であり、プリコート材(645)は、透過率5.0darcy、平均粒径70μm、かさ密度0.37g/cm3、土粒子密度2.3g/cm3である。
The specifications of the
次に、表1はバネ式フィルター11を通過した処理水(W2)中の鉄分濃度を調べた結果を示している。
Next, Table 1 shows the result of examining the iron concentration in the treated water (W2) that has passed through the
この表1の通り、処理流量によって鉄分濃度に違いが認められ、プリコート材(中央シリカ株式会社製:600H)、通水量1L/min、バネ式フィルター1本で鉄分濃度0.05mg/L以下となることが確認された。以上の結果から、1サイクルのろ過時間を延ばすにはバネ式フィルター11の本数、バネ長を増やしてバネ式フィルター11の総表面積を増やすことが有効であると言える。
As shown in Table 1, there is a difference in iron concentration depending on the treatment flow rate. Precoat material (Chuo Silica Co., Ltd .: 600H), water flow rate of 1 L / min, one spring type filter with iron concentration of 0.05 mg / L or less. It was confirmed that From the above results, it can be said that it is effective to increase the total surface area of the
これを踏まえ、本実施形態のリチャージ工法では、複数の平均処理流量(計画処理流量)ごとに、図4に示すような地下水W1の鉄分濃度に応じたバネ式フィルター11の総表面積(cm2)と1サイクルのろ過時間(min)の関係、すなわち、バネ式フィルターの総表面積−1サイクルのろ過時間−バネ式フィルターの本数/長さ−対象水の鉄濃度の関係を作成しておく。
Based on this, in the recharge method of the present embodiment, the total surface area (cm 2 ) of the spring-
そして、本実施形態のリチャージ工法では、図5に示すように、平均処理流量(計画処理流量)Qを決め、揚水する地下水(対象水)W1の鉄濃度などの水質を確認し、予め作成した図4のようなバネ式フィルターの総表面積−1サイクルのろ過時間−バネ式フィルターの本数/長さ−対象水の鉄濃度の関係からバネ式フィルター11の本数などのろ過装置16の仕様を定める。
And in the recharge construction method of this embodiment, as shown in FIG. 5, the average processing flow rate (plan processing flow rate) Q is determined, the water quality such as the iron concentration of the groundwater (target water) W1 to be pumped is confirmed, and prepared in advance. The total surface area of the spring type filter as shown in FIG. 4—the filtration time of one cycle—the number / length of the spring type filter—the specification of the
さらに、仕様を定めたろ過装置16を用い、逆洗時間と逆洗のサイクルタイムをそれぞれ段階的に増減させた際の処理流量Q’を求め、この処理流量Q’の収束状況を確認し、処理流量Q’の収束が極力小さくなるサイクルタイムt+△t、処理流量Q’を求める。
Furthermore, using the
本実施形態のリチャージ工法においては、このようにして処理流量Q’の収束が極力小さくなるようにすれば、効率的且つ効果的な処理を実現できる最適なサイクルタイムt+△t、処理流量Q’を設定/決定することができる。 In the recharge method of the present embodiment, if the convergence of the processing flow rate Q ′ is minimized as described above, the optimum cycle time t + Δt and processing flow rate Q ′ that can realize efficient and effective processing are achieved. Can be set / determined.
したがって、本実施形態のリチャージ工法においては、図4に示すようなバネ式フィルターの総表面積−1サイクルのろ過時間−バネ式フィルターの本数/長さ−対象水の鉄濃度の関係の設計チャートを予め作成しておき、この設計チャートを用いることで、地下水W1の水質(鉄分濃度)と処理流量に応じたろ過装置16の仕様、バネ式フィルター11の仕様を設置/決定することができる。
Therefore, in the recharge method of the present embodiment, a design chart of the relationship between the total surface area of the spring-type filter as shown in FIG. 4-the filtration time of the cycle-the number / length of the spring-type filters-the iron concentration of the target water is shown. By creating this in advance and using this design chart, it is possible to install / determine the specifications of the
よって、本実施形態のリチャージ工法によれば、最適なろ過装置の仕様等の設定をより的確に行うことが可能になる。 Therefore, according to the recharge method of the present embodiment, it is possible to more accurately set the optimum filter specifications and the like.
以上、本発明に係るリチャージ工法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 As mentioned above, although one embodiment of the recharge method according to the present invention has been described, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately changed without departing from the scope of the present invention.
本実施形態では、掘削工事等を行う現場に揚水井戸を設置し、揚水井戸から汲み上げた地下水W1を処理して注水井戸4から地中の帯水層に戻すものとして説明を行ったが、本発明は、例えば、汚染した地下水を地上に汲み上げて浄化処理した後に地中に戻したり、地上で排水などの水を処理し、地中に注水する際に適用してもよく、特にその用途を限定する必要はない。 In the present embodiment, a pumping well is installed at a site where excavation work or the like is performed, and the groundwater W1 pumped from the pumping well is treated and returned to the ground aquifer from the water injection well 4. The invention may be applied, for example, when pumping contaminated groundwater to the ground and purifying it, returning it to the ground, or treating water such as drainage on the ground and pouring water into the ground. There is no need to limit.
1 酸化剤添加手段
2 原水タンク
3 除去処理手段
4 注水井戸
4a スクリーン
5 撹拌装置(混合装置)
11 バネ式フィルター
12 プリコート材
13 プリコートタンク
14 助剤供給タンク(ホッパー)
16 ろ過装置
17 プリコート層
A リチャージシステム
G 地盤
P 酸化剤
S プリコート液
W1 地下水(対象水)
W2 処理後の地下水
1 Oxidizer addition means 2 Raw water tank 3 Removal treatment means 4 Water injection well 4a Screen 5 Stirring device (mixing device)
11
16
Groundwater after W2 treatment
Claims (2)
ろ過処理と前記注水井戸の逆洗のサイクルを繰り返してリチャージを行うようにするとともに、予め、バネ式フィルターの総表面積−1サイクルのろ過時間−バネ式フィルターの本数/長さ−対象水の鉄濃度の関係を作成しておき、
該バネ式フィルターの総表面積−1サイクルのろ過時間−バネ式フィルターの本数/長さ−対象水の鉄濃度の関係に基づいて、サイクルタイムと対象水の処理流量を設定するようにしたことを特徴とするリチャージ工法。 The target water is filtered using a spring-type filter in which a precoat material is attached to the surface to form a precoat layer to remove insoluble substances in the target water, and the target water after removing the insoluble substances is removed from the water injection well. A recharge method that pours water into
Recharging is performed by repeating the filtration process and the backwashing cycle of the water injection well, and the total surface area of the spring type filter—the cycle time of the cycle—the number / length of the spring type filter—the iron of the target water Create a density relationship,
Based on the relationship between the total surface area of the spring filter, the filtration time of one cycle, the number / length of spring filters, and the iron concentration of the target water, the cycle time and the treatment flow rate of the target water are set. Characteristic recharge method.
計画処理流量とバネ式フィルターの総表面積を仮設定するとともに対象水の鉄濃度を測定し、
前記バネ式フィルターの総表面積−1サイクルのろ過時間−バネ式フィルターの本数/長さ−対象水の鉄濃度の関係から前記バネ式フィルター及び前記プリコート材を備えてなるろ過装置の仕様を定め、
仕様を定めたろ過装置を用い、逆洗時間と逆洗のサイクルタイムをそれぞれ段階的に増減させた際の処理流量を求め、前記処理流量が収束したときのサイクルタイムと処理流量を採用することを特徴とするリチャージ工法。 In the recharge method according to claim 1,
Temporarily set the planned processing flow rate and the total surface area of the spring-type filter and measure the iron concentration of the target water.
From the relationship between the total surface area of the spring-type filter, the filtration time of one cycle, the number / length of the spring-type filters, and the iron concentration of the target water, the specifications of the filtration device comprising the spring-type filter and the precoat material are determined,
Use a filtration device with specified specifications, obtain the treatment flow rate when the backwash time and backwash cycle time are increased or decreased in stages, and adopt the cycle time and treatment flow rate when the treatment flow rate converges. Recharge method characterized by
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