JP3163204B2 - 石灰水溶液製造装置 - Google Patents

石灰水溶液製造装置

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JP3163204B2 JP17095793A JP17095793A JP3163204B2 JP 3163204 B2 JP3163204 B2 JP 3163204B2 JP 17095793 A JP17095793 A JP 17095793A JP 17095793 A JP17095793 A JP 17095793A JP 3163204 B2 JP3163204 B2 JP 3163204B2
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勲 舟橋
究 山本
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幸寿 須藤
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呉羽化学工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水道水の改善のために
用いられる石灰水溶液の製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、水道水の赤水防止対策としては苛
性ソーダ注入法、ソーダ灰注入法、消石灰注入法等が知
られているが、最近消石灰注入法が注目されている。消
石灰は単に水のpHを上げるだけでなく主成分のカルシ
ウムが健康上も良いと言われていること、さらには消石
灰を飛散し易い粉体としてではなく水溶液として注入す
る技術が開発されたことなどから水道事業体の浄水場で
多く採用されてきている。
【0003】消石灰水溶液を連続的に製造する装置とし
ては、例えば特公昭63−2890号公報に記載されて
いる装置が知られている。この公知装置は、円筒型また
は角筒型の溶解槽の底部に給水管及び不溶物排出口、該
給水管のすぐ上の位置には水平に回転する撹拌翼が設け
られ、槽上部に消石灰水溶液取出管を有する構成となっ
ている。この公知装置では、消石灰は溶解層内の水層に
コンテナバッグから吸引ファン等により所定量供給さ
れ、その自然沈降を待って消石灰水溶液の製造運転が開
始される。製造される消石灰水溶液濃度が低下時には、
一旦運転を止め、新たに消石灰の供給がなされる。
【0004】運転を停止し、消石灰を供給し、その自然
沈降を待っての再開では、特に消石灰粉体が見かけ比重
がほぼ0.6で沈降に時間がかかり長時間を要すること
から、上記公知装置を2基用意し、切り替え運転するこ
とが提案されている(特公昭63−35574号公
報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、上記
の公知装置では、新たな消石灰の供給時に長時間要する
ばかりでなく、得られる消石灰水溶液の流量を決定する
溶解槽上部における水の上昇速度はせいぜい0.2mm
/secが限界である。すなわち、上記撹拌翼以外特別
の手段を有していない上記公知装置では、この水の上昇
速度を上記値以上にすると、未溶解消石灰粒子が消石灰
水溶液に混入してしまうためである。したがって、製造
される水溶液の量は上記0.2mm/secという上昇
速度の限界値で得られる流量が最大値となってしまう。
【0006】本発明は、消石灰等の石灰の沈降・溶解を
円滑かつ促進せしめることにより、石灰供給時の時間の
短縮を図り、必要に応じ連続供給も可能にし、さらに溶
解槽内の未溶解石灰粒子の流動層高さを抑制して水の上
昇速度(供給速度)を大きくする流動層高抑制装置を備
え、該流動層高抑制装置の機能を十分に発揮できる石灰
水溶液製造装置を提供することを目的とする。また、本
発明は、浄水場の設備規模あるいは敷地の地形に容易に
対応できるようにすることも目的としている。
【0007】本発明によれば、上記目的は、筒型の溶解
槽の下部に給水管がそして上部に石灰水溶液取出管がそ
れぞれ接続され、溶解槽内下部に攪拌翼を有する石灰水
溶液製造装置において、溶解槽は少なくとも上部から中
間部まで横断面が四角形をなす有底角筒で形成され、複
数の溶解槽が隣接せる側壁同士で結合可能となってお
り、各溶解槽は一つの側壁に対して平行に該溶解槽の水
面から上記中間部の範囲まで垂下する仕切壁によって、
溶解槽の内部が、流動層高抑制装置を備えた主室と石灰
供給のための副室とに気相部(液面よりも上方の空間)
及び液相部にわたり仕切られ、該副室には、該副室内の
面上に供給された消石灰粉体ととを強制接触させ下
向き流を生じせしめる回転翼を有する強制接触手段が設
けられており、上記流動層高抑制装置が、溶解槽の上部
から中間部に位置する複数の平行な傾斜板が5〜70m
mの間隔で配置されて成る。
【0008】
【作用】本発明装置にあっては原料として消石灰または
生石灰(以下「石灰」)を用いることができ、石灰は副
室内の水面上に投入・供給される。該副室には強制接触
手段が設けられており、この石灰は水と接触し、スラリ
ーとなって沈降する。
【0009】副室で水と十分に接触した石灰は沈降して
溶解槽の底部にスラリーとして急速に堆積する。溶解槽
の底部は主室と副室が連通しており、そこでは撹拌翼が
回転しており、また給水管から給水を受けている。した
がって、スラリーは撹拌を受けて流動層をなし、十分に
水に溶解して生成される石灰水溶液は若干の流動層の未
溶解石灰粒子を含有した状態で主室内を上昇する。
【0010】かかる水溶液は上昇すると複数の傾斜板か
ら成る流動層高抑制装置に達し傾斜板の間を上昇する
が、ここで水溶液中の上記未溶解石灰粒子は各傾斜板の
中を上昇する間に沈降分離されながら水溶液が上昇す
る。かくして、未溶解石灰を殆ど含有しない石灰水溶液
が石灰水溶液取出管から取り出される。
【0011】本発明にあっては、少なくとも上記流動層
高抑制装置が位置する範囲において溶解槽が横断面を四
角形とする角筒となっているので、流動層高抑制装置を
成す複数の傾斜板は、すべて同一幅の板材から容易に製
作でき、上記横断面のほぼ全域を利用できる。したがっ
て、上昇する水溶液の流路を広い範囲に形成でき、未溶
解石灰粒子の上昇阻止効果が大きい。
【0012】本発明において、撹拌翼が位置する溶解槽
下部内面を略逆円錐状とし、角筒をなす中間部に連続し
て移行するようにするならば、下部隅にスラリーが沈積
してしまうこともなくなる効果が大きい。
【0013】また、浄水場の設備規模及び敷地地形に応
じて、適宜数の溶解槽を側壁同士で結合するようにして
設けることができる。
【0014】
【実施例】以下、添付図面にもとづき、本発明の実施例
を説明する。
【0015】〈第一実施例〉図1は本発明の第一実施例
装置の概要構成を示す縦断面図、図2はその部分破断斜
視図である。
【0016】図において、符号1は横断面が四角形をな
す角筒状の溶解槽である。該溶解槽1は、中間部まで垂
下するように蓋部材2に取り付けられた仕切壁3によっ
て主室4と副室5とに区分されて該主室4の横断面形状
が略正方形となっている。上記溶解槽1の下部には、外
部から該溶解槽1内に給水を行なうための給水管6と、
適宜時期に不溶物を外部に排出するための排出管7がそ
れぞれ弁を介して接続されている。また、上記溶解槽1
の主室4の上部には石灰水溶液取出管8が接続されてい
る。
【0017】上記溶解槽1の主室4には、駆動軸9によ
って回転を受ける水平撹拌翼10を上記主室4の底部に
有する撹拌装置11が設けられている。また、主室4と
副室5とを仕切る仕切壁3の高さ方向の範囲にて、主室
4内に流動層高抑制装置12が設けられている。上記主
室4の下部の四つの隅部には、該下部の内壁を略逆円錐
形とするために、曲板20が設けられているのが望まし
い。こうすることにより、主室は上部及び中間部にて横
断面が四角形をなし、下部に向け連続的に円形に移行
し、撹拌翼10の位置では隅部がなくなる。なお、上記
曲板によらずとも、これに近い平板を斜板として取り付
けることも可能である。また、下部において溶解槽1自
体を略逆円錐形としてもよい。
【0018】上記流動層高抑制装置12は、好ましくは
図示のごとく二枚以上がほぼ等間隔で平行に配列された
同一幅Bの傾斜板より成っている。ただし、上下方向の
長さに関しては部位により、特に溶解槽の側壁寄りのも
のが短くなっている。傾斜板は同一方向に傾斜するもの
で十分であるが、より好ましくは、傾斜の向きを交互に
逆にして2以上の多段に形成させるのが良い。上記平行
な傾斜板同士の間隔は5〜70mm位が良い。いずれの
場合にあっても、本実施例の傾斜板は平面が四角形をな
す板材で容易に作れ、生産コストが著しく低廉であり、
主室4の横断面領域のほとんどを占めることができ、有
効面積が大幅に広くなる。
【0019】副室5の蓋部材2には、石灰の投入ホッパ
14が弁15を介して設けられ、また、水面上に投入さ
れた石灰の飛散を防止するためのスプレー装置16も設
けられている。
【0020】上記副室5内には強制接触手段としての回
転翼18が水面近傍の水を撹拌するように設けられてい
る。該回転翼18は単に水を撹拌するだけでもよいが、
撹拌と共に下向き流19を生ずるようになっているのが
好ましい。
【0021】なお、上記副室5は、例えば図2に見られ
るように、投入ホッパ14やスプレー装置16を中央部
5Aに集めて配置することができ、その場合両側の空間
5Bには付帯要素、例えば空気コンプレッサ、除湿器等
を収容可能となり、角筒状をなす溶解槽の形状を有利に
活かすことができる。
【0022】かかる構成の本実施例装置にあっては、石
灰水溶液は次の要領で製造される。
【0023】ホッパ14から所定量の石灰が副室5の
水面に投下される。その際、飛散する石灰粒子の外気へ
の逸散がスプレー16により防止される。投下直後に溶
解せずに水面上で浮遊する石灰は、回転翼18により撹
拌されて強制的に水と接触させられスラリーとなって沈
降が促進される。回転翼18が下向き流19を生じてい
れば、上記沈降はさらに促進される。
【0024】沈降したスラリーは溶解槽1の底部にて
堆積するが、ここで撹拌翼10による撹拌を受けて流動
層を形成し、さらには、給水管6から給水された水との
接触を受け、溶解が進んで石灰水溶液となって行く。
【0025】主室4は給水管6から給水を受けている
ので、上記石灰水溶液は主室4中を上昇する。その際、
上昇する石灰水溶液中には流動層内の未溶解石灰粒子が
含有されており、これも一緒に上昇する。
【0026】上記未溶解石灰粒子を含有する石灰水溶
液は傾斜板間の流路を順次上昇するが、石灰水溶液に対
して比重の高い未溶解石灰粒子は上記流路の上側の傾斜
板にその上昇を抑制されて降下し、石灰水溶液が上昇を
続ける。
【0027】かくして、主室4の水面近傍は未溶解石
灰粒子を殆ど含まない石灰水溶液となり、これが取出管
8から取り出される。
【0028】〈第二実施例〉次に、図3にもとづき第二
実施例を説明する。なお、図において、前述の第一実施
例における図1と共通部分には同一符号を付してその説
明を省略する。
【0029】図1及び図2に示される第一実施例では一
つの溶解槽から成っていたが、本実施例では複数の溶解
槽を一体に形成している点に特徴がある。
【0030】本実施例装置は、同一構成の四つの溶解槽
I,II,IIIそしてIVを互いの側壁同士を接面するようにし
て連結して形成されている。これらの溶解槽I,II,IIIそ
してIVのそれぞれは第一実施例で説明した単体の溶解槽
と全く同じ構成をなしている。
【0031】本実施例では、浄水場の規模に応じて上記
溶解槽の数が選定され、敷地の地形等に対応してその連
結方向が定められる。連結に関しては、図3に実線にて
示されるごとく直列にすることもできるし、また図にて
二点鎖線に示されるごとくL字状に連結することもでき
る。
【0032】また、第一実施例の溶解槽を複数連結する
方法に依らずとも、例えば、図3の場合、平面形状が長
い四角形の一つの装置を仕切って四つの溶解槽をもつよ
うに形成してもよい。いずれの場合も、溶解槽の横断面
が四角形をなしているのできわめて容易に複数の溶解槽
を一体化することが可能となる。
【0033】
【発明の効果】本発明は以上のごとく、副室が少なくと
も水面域では主室と仕切られており、主室から取水され
る石灰水溶液中に、副室へ投入される石灰が混入するこ
とがないので、流動層高抑制装置への石灰の堆積のおそ
れがなく、石灰水溶液は連続して製造することが可能に
なり、生産性の向上が図れる。また、複数の傾斜板から
成る流動層高抑制装置は、溶解槽の横断面が四角形をな
しているので、傾斜板もすべて四角形となり製造が容易
で、その領域が広くなり未溶解石灰粒子の上昇の抑制効
果が向上する。さらには、浄水場の規模・地形に応じ
て、適宜数の溶解槽を連結できるので、一種の溶解槽の
みを設計・製作すればよくきわめて対応性が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例装置の概要構成を示す縦断
面図である。
【図2】図1装置の部分破断斜視図である。
【図3】第二実施例装置の概要構成を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
1 溶解槽 3 仕切壁 4 主室 5 副室 6 給水管 8 石灰水溶液取出管 10 撹拌翼 12 流動層高抑制装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須藤 幸寿 福島県いわき市勿来町四沢潮見台33−1 (56)参考文献 特開 平5−68982(JP,A) 特開 昭56−69223(JP,A) 実開 昭52−44237(JP,U) 実開 昭51−66154(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/66,1/68 B01F 1/00 B01J 4/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒型の溶解槽の下部に給水管がそして上
    部に石灰水溶液取出管がそれぞれ接続され、溶解槽内下
    部に攪拌翼を有する石灰水溶液製造装置において、溶解
    槽は少なくとも上部から中間部まで横断面が四角形をな
    す有底角筒で形成され、複数の溶解槽が隣接せる側壁同
    士で結合可能となっており、各溶解槽は一つの側壁に対
    して平行に該溶解槽の水面から上記中間部の範囲まで垂
    下する仕切壁によって、溶解槽の内部が、流動層高抑制
    装置を備えた主室と石灰供給のための副室とに気相部及
    び液相部にわたり仕切られ、該副室には、該副室内の
    面上に供給された消石灰粉体ととを強制接触させ下向
    き流を生じせしめる回転翼を有する強制接触手段が設け
    られており、上記流動層高抑制装置が、溶解槽の上部か
    ら中間部に位置する複数の平行な傾斜板が5〜70mm
    の間隔で配置されて成ることを特徴とする石灰水溶液製
    造装置。
  2. 【請求項2】 複数の溶解槽の隣接せる側壁が共通の隔
    壁として形成されていることとする請求項に記載の石
    灰水溶液製造装置。
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