JP2019195766A - 工事排水の中和処理装置および中和処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1,2に示した処理方法では、原水に炭酸ガスを注入した後の処理水のpH値を計測し、その計測値に基づいて、反応槽の手前に設けた電磁バルブを用いて、炭酸ガスの注入を行っている。
(1)pH値の変動幅および炭酸ガス消費量が大きくなる。
電磁バルブを閉じた場合には反応槽に原水がそのまま流入し反応槽内のpHが急激に上昇してしまう。また、急激に上昇したpH値を下げるために、電磁バルブを開くと大量の炭酸ガスを一気に注入してしまう結果となる。
このように、電磁バルブの単純なON・OFF制御では、処理した後のpH値の変動が大きくなるとともに、余分な炭酸ガスの注入を要するため、実際の炭酸ガス消費量が、必要理論量の2〜3倍程度にまで増加していた。
(2)特に、高アルカリ性排水の場合に、pH値の変動幅が大きくなる
上記(1)に示した従来方法の場合、特に高アルカリ性排水の場合に処理水のpH変動幅が大きくなる傾向が顕著であった。
(3)析出したCaCO3の除去処理を要する。
炭酸ガスを使用してセメントなどが混入した排水を中和処理する場合、以下の反応に従い中和処理が行われる。
ここで、反応式(1)で生成するCaCO3は溶解度が非常に低いため析出し易いが、反応式(2)で生成するCa(HCO3)2は溶解度が高いため、対象とする原水の処理においては析出することがほとんど無い。
一方、上記(1)に示した従来方法では、電磁バルブを開いた時には炭酸ガスが注入され排水中には炭酸が大量に存在するため、前記した反応式(2)により中和が進行すると考えられるが、電磁バルブを閉じた時には、排水中の炭酸は急速に減少するため、反応式(1)が主となって進行し結果として装置内にCaCO3が析出し、その除去作業を要することとなる。なお、特許文献3に示したようにCaCO3の除去剤をノズルの内面に供給する方法があるものの、CaCO3の析出自体を抑制するものではない。
また、本願の第2発明は、前記第1発明において、前記原水に炭酸ガスを供給したあとの処理水のpH値を計測する、第2の計測手段、を更に有し、前記制御手段が、さらに前記第2の計測手段による計測値に応じて、前記供給手段による炭酸ガスの供給量を調整することを特徴とする。
また、本願の第3発明は、前記第1発明または第2発明において、前記供給手段を複数設け、前記制御手段が各供給手段を個別に制御することを特徴とする。
また、本願の第4発明は、前記第1発明乃至第3発明のうち何れかの発明において、前記供給手段が、流量調整バルブを含んでなることを特徴とする。
また、本願の第5発明は、原水に対し炭酸ガスを供給して中和処理を行う、中和処理方法であって、少なくとも原水のpH値に基づいて、原水に対する炭酸ガスの供給量を連続して調整することを特徴とする。
また、本願の第6発明は、前記第5発明において、さらに原水への炭酸ガス供給後の処理水のpH値に基づいて、原水に対する炭酸ガスの供給量を調整することを特徴とする。
(1)変動することが多い原水のpH値に応じた最適な炭酸ガス注入量が常時制御できるため、炭酸ガス消費量を最適化できる。よって、ランニングコストの低減が期待できる。
(2)連続して炭酸ガスを制御・注入することにより、処理した後のpH値の変動を小さくすることができる。
(3)原水のpH値に基づいて連続した注入処理が行えるため、処理水のpH変動がほとんど発生しない。
(4)連続して炭酸ガスの注入量を設定するため、常に前記した反応式(2)の進行を促すことができる。このため、CaCO3の析出による装置内でのスケール付着などの阻害要因を取り除くことができる。
図1を参照しながら、実施例1に係る中和処理装置の基本構成について説明する。
本実施例に係る中和処理装置は、アルカリ性の工事排水を、炭酸ガスでもって中和するための装置である。
上記目的を達成するために、本実施例に係る中和処理装置は、原水に対し炭酸ガスを供給する、少なくとも1つ以上の供給手段10と、前記原水のpH値を計測する第1の計測手段20と、前記処理水のpH値を計測する第2の計測手段30と、前記供給手段10による炭酸ガスの供給量を調整する制御手段40と、を少なくとも具備している。
以下、各手段の詳細について説明する。
供給手段10は、原水に対し炭酸ガスを供給するための手段である。
供給手段10は、炭酸ガスの注入手段と、前記注入手段と原水の流路との間を接続する管路に設けたバルブなどによって構成することができる。
バルブは、後述する制御手段40からの指令によって、開閉または開度調整が可能となるよう、構成する。
本実施例では、機能的に分かれた二つの供給手段10、10’を設けている。一方の供給手段10は、後述する第1の計測手段20によるpH計測値に応じて制御手段40により制御される。他方の供給手段10’は、後述する第2の計測手段30によるpH計測値に応じて制御手段40により制御される。
図1では、後述する第1の計測手段20によって計測した原水に対し、供給手段10でもって炭酸ガスを供給しているが、第1の計測手段20を設けている原水の貯留部に直接炭酸ガスを供給するように構成してもよい。
第1の計測手段20は、前記供給手段10による炭酸ガスの供給前の原水のpH値を計測するための手段である。
第1の計測手段20は、公知のpH計を用いることができる。
第2の計測手段30は、原水に前記供給手段10による炭酸ガスを供給したあとの処理水のpH値を計測するための手段である。
第2の計測手段30も、公知のpH計を用いることができる。
制御手段40は、供給手段10による炭酸ガスの供給量を調整するための手段である。
制御手段40は、少なくとも第1の計測手段20から得た原水のpH値に基づいて、必要な炭酸ガスの供給量を求め、該供給量から供給手段10,10’を構成するバルブに対し、開閉または開度調整を行う制御指令を送るよう構成する。
制御手段40には、PLC(Programmable Logic Controller)などの情報処理装置を用いることができる。
図1では、1つの制御手段40でもって、二つの供給手段10、10’を制御しているが、本発明は、供給手段10毎に制御手段40を設けた構成であってもよい。
次に、図1で示したモデル図を具体的とした、中和処理装置の構成図を図2に示す。
まず、工事排水の原水は、貯水槽Aに送られる。
そして、貯水槽Aに設けてあるpH計21でもって原水のpH値を計測する。
貯水槽Aに設けたポンプで汲み上げた原水は、ボンベ11から各種バルブ(電磁バルブ121および流量調整バルブ122、または電磁バルブ121単独)を介して流路の途上に接続された管路によって送られる炭酸ガスと混合して中和処理が行われる。
このとき、前記pH計21で計測した原水のpH値に基づいて、PLC41aは、電磁バルブ121(SoV1,SoV2)の開閉や,流量調整バルブ122(CV1,CV2)の開度調整を行って、原水に供給する炭酸ガスの供給量を制御する。
炭酸ガスと混合した原水(処理水)は、計測槽Bへと送られる。
計測槽Bでは、再度pH計31でもって、処理水のpH値を計測する。
この計測値に基づいて、PLC41bは、電磁バルブ121(SoV3,SoV4)の開閉の有無を制御する。
図2では、各pH計21,31に対し、個別にPLC41a,41bを設けているが、一台のPLCで兼用してもよい。
図3に示すフローチャートで、図2に示した中和処理装置における、炭酸ガスの供給制御の一例を説明する。
貯水槽Aの水位で制御する原水ポンプの駆動の有無を判定する。
まず、原水ポンプが駆動している場合には、原水のpH計測(S110)に進み、原水ポンプが駆動していない場合には、全てのバルブを閉じておく(S200)。
次に、原水のpH値(原水計測値)に基づいて、以下の分岐処理を行う。
前記(S110)の判定処理において、原水計測値が、適正な値(管理値)の範囲以下である場合には、全てのバルブを閉じて炭酸ガスの供給を中断する(S200)。
前記(S110)の判定処理において、原水計測値が、適正な値(管理値)の範囲を越え、かつ任意に設定したしきい値(本例ではpH:10.5)以下である場合には、SoV1を解放する(S120)。
さらに、SoV1と接続するCV1の開度を、管理値を4mA(最小開度)、しきい値を20mA(最大開度)とした制御でもって、計測値に応じた開度に調整し(S130)、継続監視の判定処理(S140)へと進む。
バルブの開度を設定した状態で、計測槽Bで計測した処理水のpH値(処理水計測値)が管理値以上となっている状態が、所定時間(本例では5秒)以上継続している場合には、さらにSoV3を開いて、原水に対する炭酸ガスの供給量を増やして(S300)監視を継続する(S310)。
一方、処理水計測値が前記管理値以上である状態が、所定時間(本例では5秒)以上継続していない場合には、SoV3は閉じたまま処理を継続する(S150)。
前記(S300)でもってSoV3を開いた状態であっても、前記処理水計測値が管理値以上となっている状態が所定時間(本例では5秒)以上継続している場合には、警報を発信し、後述するS500のフローへ移行する。
SoV3を開いたことにより、前記処理水計測値が管理値以上となっている状態が所定時間継続しなくなった場合には、SoV3を閉じ、処理を継続する(S320)
前記(S110)の判定処理において、原水計測値が前記しきい値を越えている場合には、SoV1を閉じたまま、SoV2を解放する(S400)。
このとき、SoV2と接続するCV2の開度を、前記しきい値(pH=10.5)を4mA(最小開度)、設定した最大値(本例ではpH=12)である12を20mA(最大開度)とした制御でもって計測値に応じた開度に調整し(S130)、継続監視の判定処理(S420)へと進む。
各バルブの開度を設定した状態で、前記処理水計測値が管理値以上となっている状態が、所定時間(本例では5秒)以上継続している場合には、さらにSoV4を開いて、原水に対する炭酸ガスの供給量を増やして(S500)、監視を継続する(S510)。
一方、前記処理水計測値が管理値以上である状態が、所定時間以上継続していない場合には、そのままの状態で処理を継続する(S430)。
前記(S500)でもってSoV4を開いた状態であっても、前記前記処理水計測値が管理値以上となっている状態が所定時間(本例では5秒)以上継続している場合には、引き続き警報を発信する(S600)。
一方、SoV4を開いたことにより、前記処理水計測値が管理値以上となっている状態が所定時間継続しなくなった場合には、SoV4を閉じ、処理を継続する(S520)
上記のような判定処理を行うことで、原水のpH値に基づく炭酸ガスの供給量の細かな調整を行うことで、急激なpH値の変動を抑制することができる。
また、しきい値以上のpH値の値に応じて炭酸ガスの供給量を細かく調整するため、電磁バルブによるON・OFF制御のように炭酸ガスの供給がいきなり停止することは無く、常に供給し続ける状態を維持するため、前記した反応式(2)の進行を促し、前記した反応式(1)によるCaCO3の析出を抑制することができる。
また、さらに処理水のpH値によって、炭酸ガスの供給量の調整を多段的に行うことで、高アルカリ性の工事排水が原水として送られてきた場合でも、pH値の急激な変動の抑制効果を発揮することができる。
同一の原水を使用して、本発明における中和処理方法と、従来方法との比較試験を行い、それぞれの炭酸ガスの使用量を計測した。
図4は、従来方法による炭酸ガスの使用量に対して低減できた量を百分率で示している。
まず、原水のpH値が10以下である場合には、本発明における炭酸ガスの使用量は、従来方法に対して5%低減できた。
また、原水のpH値が10〜11の場合には従来方法に対して39%低減でき、さらに原水のpH値が11〜12の場合には31%低減できる効果が確認できた。
図5に、本発明に係る中和処理装置の実施例2を示す。
本発明に係る中和処理装置は、前記実施例1に記載する第2の計測手段30を省略して、原水のpH値のみに基づいて炭酸ガスの供給量を調整するように構成してもよい。
20:第1の計測手段
30:第2の計測手段
40:制御手段
11:ボンベ
121:電磁バルブ
122:流量調整バルブ
21:pH計
31:pH計
41:PLC
A :貯水槽
B :計測槽
Claims (6)
- 工事排水の中和処理装置であって、
原水に対し炭酸ガスを供給する、供給手段と、
前記原水のpH値を計測する、第1の計測手段と、
少なくとも前記第1の計測手段による計測値に応じて、前記供給手段による炭酸ガスの供給量を連続して調整する、制御手段と、
を少なくとも具備することを特徴とする、
中和処理装置。 - 前記原水に炭酸ガスを供給したあとの処理水のpH値を計測する、第2の計測手段、を更に有し、
前記制御手段が、さらに前記第2の計測手段による計測値に応じて、前記供給手段による炭酸ガスの供給量を調整することを特徴とする、
請求項1に記載の中和処理装置。 - 前記供給手段を複数設け、前記制御手段が各供給手段を個別に制御することを特徴とする、
請求項1または2に記載の中和処理装置。 - 前記供給手段が、流量調整バルブを含んでなることを特徴とする、
請求項1乃至3のうち何れか1項に記載の中和処理装置。 - 原水に対し炭酸ガスを供給して中和処理を行う、中和処理方法であって、
少なくとも原水のpH値に基づいて、原水に対する炭酸ガスの供給量を連続して調整することを特徴とする、
中和処理方法。 - さらに原水への炭酸ガス供給後の処理水のpH値に基づいて、原水に対する炭酸ガスの供給量を調整することを特徴とする、
請求項5に記載の中和処理方法。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5765384A (en) * | 1980-10-06 | 1982-04-20 | Takenaka Komuten Co Ltd | Neutralization of alkaline waste water |
JPS58174287A (ja) * | 1983-03-28 | 1983-10-13 | Takenaka Komuten Co Ltd | アルカリ排水中和処理装置 |
JP2008161782A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Toshiba Corp | pH調整システム |
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---|---|---|---|---|
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JPS58174287A (ja) * | 1983-03-28 | 1983-10-13 | Takenaka Komuten Co Ltd | アルカリ排水中和処理装置 |
JP2008161782A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Toshiba Corp | pH調整システム |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115244011A (zh) * | 2020-03-30 | 2022-10-25 | 株式会社Ihi | 中和装置 |
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