JP3336327B2 - 消石灰水溶液の生成方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、消石灰水溶液の生
成方法及びその装置に関し、更に詳細には高い消石灰消
費効率で清澄な消石灰水溶液を生成できる、例えば上水
道用水のｐＨ調整に最適な消石灰水溶液の生成方法及び
その装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】浄水場或いは一般産業用水の水処理装置
では、消石灰を注入することにより、上水道用水、或い
は一般産業用水のｐＨを調整する方法が、従来からしば
しば行われている。例えば、上水道用水への消石灰の注
入は、５．８〜８．６と定められている水質基準に合う
ように上水道用水のｐＨを調整するためであって、一般
には、上水道水はｐＨ７．０位に調整されている。消石
灰がｐＨ調整用に使用されているのは、炭酸カルシウム
膜を形成することにより、鋳鉄管又はセメントモルタル
ライニング管を主として使用している配管網を腐食から
保護するためであり、また家庭の鉛管から鉛の溶出を防
ぐためである。近年、健康増進に必要なカルシウム分を
供給するために消石灰の注入量を多くする傾向にあり、
ｐＨは７．５位が望ましいと言われている。

【０００３】ところで、水に対する消石灰の溶解度は、
例えば２５°Ｃで約０．１７重量％と比較的小さく、し
かも水温が高くなる程小さくなる。そのため、温度を上
げて溶解度を高くすることも難しく、また、清澄な水溶
液として注入を行う場合には、消石灰中に含まれる炭酸
カルシウムを主成分とする未溶解物を分離することが必
要であるために、消石灰を被注入流体に注入する際に
は、水溶液にして注入することは従来から少なく、消石
灰スラリーにして注入することが多かった。例えば、従
来、浄水場で上水道用水に消石灰を添加する場合、凝集
沈殿処理の前に消石灰をスラリー状で被処理水に注入
し、未溶解成分を凝集沈殿処理により除去することを前
提にしている。

【０００４】一方、凝集沈殿処理では、被処理水のｐＨ
が高くなると、色度を悪化させる成分の除去率が低下し
て処理水の着色が濃くなったり、透明度が悪くなったり
して、被処理水への消石灰の注入が凝集沈殿作用にとっ
て逆効果となる場合の方が多い。従って、上水道水のｐ
Ｈを高くする必要があるが、凝集沈殿処理の効果から見
て被処理水のｐＨが低い方が好ましい場合には、凝集沈
殿処理及び濾過処理を施した後の水に消石灰を注入する
ことが必要になる。その際には、消石灰を完全に溶解し
て、未溶解物が存在しない清澄な状態になっている消石
灰水溶液を注入することが必要になる。

【０００５】従来、清澄な消石灰水溶液を生成する方法
として、回分式で消石灰の飽和水溶液を調製する方法が
採用されている。即ち、大型の消石灰溶解槽を設け、そ
こに大量の水と大量の消石灰を投入して攪拌し、次いで
放置、沈静して未溶解物を沈殿させ、上澄み液を消石灰
の飽和水溶液として抜き出す方法である。そして、その
飽和水溶液を中間槽に貯留し、被注入流体、例えば上水
道用水に注入する。被注入流体への消石灰の注入量を調
節する必要のある場合には、飽和水溶液の注入流量を調
整することにより、消石灰の注入量を調節するようにし
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の消石灰
水溶液の生成方法には次に挙げる問題があった。第１の
問題は、消石灰の消費効率が悪いことである。従来の方
法では、飽和濃度に必要な量より多い過剰量の消石灰を
投入することにより、消石灰の飽和水溶液を安定的に調
製している。そのため、過剰な消石灰は、未溶解の固形
物となって、他の難溶性物質、例えば炭酸カルシウムと
混在して槽底に沈殿する。沈殿した消石灰の未溶解分を
消石灰以外の難溶性物質、例えば炭酸カルシウムから分
離して槽底から取り出すことは、技術的に難しく、結
局、難溶性物質と一緒に廃棄せざるを得ない。従って、
未溶解の大量の消石灰が失われることになり、消石灰の
消費効率が極めて悪いことである。消費効率を高めるた
めに、再溶解槽を設け、そこで消石灰の未溶解物と難溶
性物質との混在物を水に再溶解する方法も提案されてい
るが、再溶解槽においても消石灰を完全に溶解させるこ
とは困難で、消石灰の消費効率を１００％近くに高める
ことは難しい。

【０００７】従来の方法の第２の問題は、被注入流体に
注入する飽和水溶液の流量を制御して被注入流体に注入
する消石灰の注入量を制御しようとしても、消石灰の飽
和濃度が消石灰水溶液の水温の変化により変動するため
に、被注入流体に注入する消石灰の注入量を正確に制御
することができないと言うことである。

【０００８】ところで、消石灰水溶液は、空気に触れる
と、空気中の炭酸ガスを吸収して反応し、炭酸カルシウ
ムに転化する結果、清澄な飽和水溶液が白濁化し、消石
灰濃度を飽和濃度以下に低下させ、また生成した炭酸カ
ルシウムが配管を閉塞させる現象が生じる。そこで、第
３の問題は、従来の方法では、消石灰溶解工程を回分式
で実施しているために大型の溶解槽で大量の消石灰水溶
液を一時に生成している結果、消石灰が空気と接触する
時間が長くなって炭酸ガスとの反応が進行し、そのため
に、炭酸カルシウムが生成し易く、飽和水溶液が白濁
し、消石灰濃度が飽和濃度以下になることである。沈降
分離により清澄化しようとしても、消石灰中に本来含ま
れている炭酸カルシウム及び炭酸ガスと反応して生成し
た炭酸カルシウムとも細かい粒子のものが多くて、沈降
性が悪く、清澄な消石灰水溶液を得るためには、沈降分
離工程に長時間を必要とする。そのため、大型の沈降分
離槽が必要となり設備コストが嵩むと言う問題があっ
た。また、炭酸カルシウムの生成のために、消石灰の消
費効率が更に低下すると言う問題もあった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、高い消石灰の消
費効率で清澄な消石灰水溶液を生成する方法及びその装
置を提供し、更には被注入流体への消石灰の注入量を正
確に制御できる消石灰の水溶液生成方法及びその装置を
提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、本発明に係る消石灰水溶液の生成方法は、
水と粉粒状の消石灰とを混合して所定濃度の消石灰スラ
リーを生成するスラリー生成工程と、生成した消石灰ス
ラリーを所定流量で送液し、送液中の消石灰スラリーに
水を注水して飽和濃度以下の粗製消石灰水溶液を生成す
る水溶液生成工程と、粗製消石灰水溶液から未溶解物を
分離する分離工程とを備え、水溶液生成工程と分離工程
とを一連で連続的に行って清澄な消石灰水溶液を生成す
ることを特徴としている。

【００１１】本発明方法で粗製消石灰水溶液とは、所定
濃度の消石灰スラリーに水を注水して得た、飽和濃度以
下の濃度の消石灰水溶液であって、消石灰中に含まれる
難溶性物質（主に炭酸カルシウム）を懸濁させているも
のを言う。所定濃度の消石灰スラリーを生成するスラリ
ー生成工程は、所定流量の水に所定流量の消石灰を連続
的に混合させつつ連続的に抜き出す連続式の消石灰スラ
リー生成法でも、所定量の水に所定量の消石灰を投入し
て混合し、次いで連続的に抜き出す回分式の消石灰スラ
リー生成法でも良い。消石灰スラリーを定量的に抜き出
すには、例えば軸流ポンプに類似する定量型のスラリー
ポンプを使用することにより行うことができ、スラリー
ポンプの回転数を調節することにより、抜き出し量を精
度良く制御することができる。分離工程は、粗製消石灰
水溶液から未溶解物を分離できる限り特に限定は無く、
例えば沈降分離槽を使用して沈降分離する方法を採用す
ることができる。

【００１２】本発明方法では、水溶液生成工程におい
て、消石灰スラリーを水で希釈することにより、消石灰
を完全に溶解した飽和濃度以下の粗製消石灰水溶液を生
成している。よって、消石灰の未溶解物が無く、消石灰
以外の未溶解物を沈降分離により分離して清澄な消石灰
水溶液を生成することができるので、従来の方法のよう
に他の難溶性物質と共に廃棄することが必要な消石灰未
溶解物が無くなり、消石灰の消費効率が高い。更に言え
ば、消石灰水溶液の濃度が常に飽和濃度以下となるよう
に消石灰スラリーの送液量及び水の注水量を設定して混
合を行うことにより、消石灰の全量を溶解できるので、
水で希釈された後に未溶解物として残る残渣は、消石灰
以外の不溶性物質のみとなる。よって、消石灰スラリー
工程で投入された消石灰の全量が、消石灰スラリーとし
て抜き出され、更に消石灰水溶液となるので、消石灰の
消費効率がほぼ１００％となる。

【００１３】消石灰スラリーへの水の注入流量は、消石
灰水溶液が飽和濃度以下となるような流量以上であれば
良く、必ずしも厳密な流量制御を必要としない。即ち、
消石灰スラリーの最大抜き出し流量時でも飽和濃度以下
になるように水の注水流量を設定し、その設定流量で常
時運転しても良く、また、注水管に流量調節弁を設け、
消石灰スラリーの抜き出し流量に応じ、飽和濃度以下と
なるように流量を制御しても良い。具体的には、希釈後
の消石灰濃度が０．１５％以下となるように水の注入流
量を設定しておけば、水温が３０°Ｃ（３０°Ｃの溶解
度は０．１５％）以下では、水の水温変動により消石灰
水溶液の濃度が飽和濃度以上になるようなことは生じな
い。

【００１４】本発明の好適な実施態様は、更に、連続的
に生成される清澄な消石灰水溶液を被注入流体に直接注
入する工程を備え、水溶液生成工程で送液する消石灰ス
ラリーの流量を調整することにより、被注入流体に注入
する消石灰の注入量を調節することを特徴としている。

【００１５】本実施態様では、水溶液生成工程と分離工
程が一連で連続的に実施され、かつ消石灰スラリーの消
石灰濃度が一定であるから、消石灰スラリーの送液流量
を調整することにより、被注入流体に対する消石灰の注
入量を容易に調節することができる。また、本実施態様
では、消石灰スラリーの送液流量を調整することにより
消石灰の注入量を調節しているので、消石灰水溶液の温
度の変動によって消石灰の注入量が変動するようなこと
はない。例えば、上水道用水に消石灰を注入する際、上
水道用水の消石灰濃度を一定に保持するために上水道用
水の流量に合わせて消石灰の注入量を調節したい場合、
或いは上水道用水の設定消石灰濃度を変更するために消
石灰の注入量を調節したい場合、スラリーポンプによる
消石灰スラリーの送液流量を回転数制御等により制御す
ることにより、上水道用水に添加する消石灰の量を調整
することができる。よって、本実施態様を適用すれば、
消石灰を注入する上水道用水の水量水質の変化に容易に
追従できるシステムを実現することができる。

【００１６】本実施態様に比べて、従来のように消石灰
の飽和水溶液を被注入流体に注入する場合は、水溶液の
温度により消石灰濃度が異なるので、飽和水溶液の流量
を制御しても温度により消石灰の注入量は変動するため
に、消石灰の注入量を正確に制御することはできない。
また、水に消石灰の粉末を直接投入し、飽和濃度以下の
所定濃度の消石灰水溶液を生成する方法も考えられる
が、消石灰のような粉体の流量、特に小流量を精密に制
御することは極めて困難であるから、所定濃度の消石灰
水溶液を生成するように粉状の消石灰の投入量を厳密に
制御することは、技術的に困難である。特に、被注入流
体に注入する消石灰の注入量、例えば上水道用水に注入
する消石灰の注入量を自在に調整したい場合に、消石灰
の投入量を調節して、最終的に上水道用水に注入する消
石灰の量を調整することは、技術的に一層困難である。

【００１７】ところで、消石灰水溶液に含まれている難
溶解物質を分離する工程において、例えば沈降分離槽を
使用して難溶解物質を分離する際、難溶解物質の主成分
である炭酸カルシウムは、非常に微細な粒子状で消石灰
水溶液中に懸濁しているため、沈降分離性が悪い。そこ
で、炭酸カルシウムは、結晶同士が凝集して粗大粒子フ
ロックとなる性質を有することを利用して、結晶濃度を
ある程度高めて炭酸カルシウムを凝集させることによ
り、炭酸カルシウムの沈降分離を促進し、沈降分離槽を
小型化でき、消石灰溶液の清澄性を高めることができ
る。

【００１８】よって、本発明方法の更に好適な実施態様
は、分離工程で分離された未溶解物の一部を還流して、
未溶解物を分離する前の粗製消石灰水溶液と混合する混
合工程を備えていることを特徴としている。本発明方法
を実施するには、例えば混合槽を沈降分離槽の前に設
け、消石灰スラリーと水とを混合して飽和濃度以下の粗
製消石灰水溶液を生成して混合槽に導き、一方、沈降分
離槽の底部に沈澱した難溶性物質を抜き出して混合槽に
導入する。次いで、混合槽で粗製消石灰水溶液と難溶性
物質とを混合して難溶性物質の濃度を高めて難溶性物質
を凝集させ後、粗製消石灰水溶液を沈降分離槽へ導入
し、難溶性物質の沈降分離を促進する。

【００１９】本発明方法の更に好適な実施態様は、スラ
リー生成工程、水溶液生成工程、分離工程及び混合工程
を大気中の炭酸ガスから遮断した状態で実施することを
特徴としている。大気中の炭酸ガスから遮断する手段
は、特に限定は無いが、例えば、スラリー生成工程を実
施するスラリー槽、水溶液生成工程及び混合工程を実施
する混合槽、及び分離工程を実施する沈降分離槽を密閉
構造で形成し、更に、それらと大気とを連通させる連通
管に炭酸ガスを除去する炭酸ガス除去槽を設けることに
より構成することができる。

【００２０】本発明に係る消石灰水溶液の生成装置は、
消石灰スラリーを生成するために、消石灰の定量供給装
置を備えた消石灰供給手段と水を給水する給水手段とを
備えたスラリー槽と、スラリー槽から消石灰スラリーを
定量的に抜き出すスラリーポンプと、スラリーポンプに
より抜き出された消石灰スラリーに水を注水して飽和濃
度以下の粗製消石灰水溶液を生成する手段と、粗製消石
灰水溶液から未溶解物を分離して、清澄な消石灰水溶液
を得る分離手段とを備えていることを特徴としている。

【００２１】消石灰供給手段は、具体的には、サイロホ
ッパと、消石灰の定量供給装置と、接続配管とから構成
され、好ましくは、消石灰の炭酸カルシウム転化を防止
するために密閉構造で形成される。消石灰の定量供給装
置は、定量的に供給できる限り、限定は無いが、例えば
ロータリー式フィーダ、スクリュウー式フィーダ、又は
軸流ポンプに類似する兵神装備（株）製のモーノポンプ
を使用できる。給水手段は、具体的には、開閉弁を備え
た給水管で構成されている。粗製消石灰水溶液を生成す
る手段は、例えばライン混合でも、混合攪拌槽でも良
い。分離手段は、粗製消石灰水溶液から未溶解物を分離
できる限り特に限定は無く、例えば沈降分離槽を使用で
きる。

【００２２】本発明に係る消石灰水溶液の生成装置の好
適な実施態様は、スラリー槽及び分離手段がそれぞれ密
閉構造で形成されていることを特徴としている。本実施
態様では、スラリー槽、混合槽、沈降分離槽を密閉構造
にすると共に、炭酸ガス除去剤を充填した炭酸ガス除去
槽を大気連通管に設けることにより、炭酸カルシウムの
生成を防止し、清澄な消石灰水溶液の縣濁と消石灰の損
失を最小限に抑制している。炭酸ガス除去剤としては、
消石灰、水酸化ナトリウム等が用いられる。各槽を密閉
構造にすることにより、大気連通管に炭酸ガス除去槽を
設置しない場合でも、完全な開放状態に比して炭酸カル
シウムの生成量を１／５〜１／１０に減少できる。炭酸
ガス濃度の高い雰囲気の場合、又は炭酸カルシウムの生
成を完全に防止する必要がある場合のみに、炭酸ガス除
去槽を設けるようにしても良い。

【００２３】

【実施例】以下、添付図面を参照し、実施例に基づいて
本発明をより詳細に説明する。実施例１ 図１は、本発明に係る消石灰水溶液の生成装置の実施例
１の構成を示すフローシートである。本実施例の消石灰
水溶液の生成装置１０（以下、簡単に装置１０と言う）
は、消石灰を貯蔵するためのサイロホッパ１２と、消石
灰のスラリーを生成するスラリー槽１４と、粗製消石灰
水溶液から未溶解物を沈降分離して清澄な消石灰水溶液
を生成する沈降分離槽１６とを備えている。

【００２４】サイロホッパ１２は、粉状の消石灰を貯蔵
するために設けられた既知のサイロホッパで、消石灰の
抜き出しに便利なように逆円錐状の底部を有し、その下
端は開閉弁１８を備えた消石灰の抜き出し管２０を介し
て定量供給装置２２に接続されている。定量供給装置２
２は、スラリー槽１４に所定の流量で消石灰を供給する
装置で、軸流ポンプに類似の装置、例えば兵神装備
（株）製の微粉体用モーノポンプＰＮＳ型等を使用でき
る。

【００２５】スラリー槽１４は、消石灰スラリーを生成
するための槽であって、空気中の炭酸ガスを吸収して炭
酸カルシウムを生成しないように密閉構造の槽で形成さ
れている。スラリー槽１４には、サイロホッパ１２から
定量供給装置２２を経て供給された消石灰を流入させる
流入管２４と、消石灰スラリー生成用の水を供給するた
めの開閉弁付き給水管２６と、消石灰と水とを攪拌して
消石灰スラリーを生成するための攪拌機２８とが設けて
ある。また、槽内に空気を流入出させるために炭酸ガス
除去槽３２を介して大気に連通する大気連通管３０がス
ラリー槽１４の上部に設けてある。炭酸ガス除去槽３２
は、流入する空気中の炭酸ガスを除去するための機器
で、槽内に例えば粒状の消石灰が充填されている。

【００２６】スラリー槽１４の底部には、消石灰スラリ
ーを所定流量で抜き出すためのスラリーポンプ３４が接
続されている。スラリーポンプ３４は、定量型でかつ回
転数制御により送液流量を調節できる方式のポンプであ
って、定量型の軸流式ポンプ、例えば兵神装備（株）製
のモーノポンプＮＥ型を使用できる。スラリーポンプ３
４の吐出側は、移送管３６を介して沈降分離槽１６の入
口に接続されている。移送管３６の途中には、消石灰ス
ラリーを希釈する水を注入するための開閉弁付き注水管
３８が接続され、消石灰の濃度が飽和水溶液以下になる
ように、水が消石灰スラリーに注入される。

【００２７】沈降分離槽１６は、密閉構造の槽であっ
て、槽内に設けられた多数枚の傾斜板からなる傾斜沈降
装置４０と、多数の開口を有する整流板４２にて区画さ
れた消石灰水溶液槽４４と、傾斜沈降装置４０の下部の
逆円錐状の槽底部４６とから構成されている。流入した
飽和濃度以下の粗製消石灰水溶液中に懸濁している炭酸
カルシウム等の未溶解物は、傾斜沈降装置４０により沈
降分離されて、槽底部４６に沈殿する。尚、４３は沈降
分離槽１６の消石灰水溶液流入側に設けられた、多数の
開口を有する整流板である。槽底部４６には、排泥用に
開閉弁４８を有する排出管５０が接続され、一方、消石
灰水溶液槽４４には清澄な上澄み液となった消石灰水溶
液を送液するための送出管５２が接続されている。ま
た、沈降分離槽１６の上部には、槽内に空気を流入出さ
せるために炭酸ガス除去槽５４を介して大気に連通する
大気連通管５６が設けてある。炭酸ガス除去槽５４は、
炭酸ガス除去槽３２と同じ構造を備えている。両槽に設
ける大気開放管３０、５６としては、呼び径２５Ａ程度
のパイプで充分である。

【００２８】以下に、装置１０を使用して、本発明に係
る消石灰水溶液の生成方法の実施を説明する。開閉弁１
８を開にし、抜き出し管２０、定量供給装置２２及び流
入管２４を経て、サイロホッパ１２から所定流量で消石
灰をスラリー槽１４へ投入する。一方、給水管２６から
水を所定流量でスラリー槽１４に給水し、消石灰が沈降
しないよう攪拌機２８で攪拌して消石灰スラリーを生成
する。消石灰スラリーの濃度は、スラリーポンプ３４に
よる消石灰スラリーの送液に支障の無い範囲の消石灰濃
度、例えば常温で１〜２０重量％の範囲である。スラリ
ー槽１４は密閉構造で形成されており、しかも水位変動
により空気が流入する際には空気は炭酸ガス除去槽３２
を通過し、炭酸ガスを殆ど含有しない状態で流入するの
で、消石灰スラリーは空気中の炭酸ガスと殆ど接触しな
い。よって、スラリー槽１４では、消石灰と炭酸ガスと
の反応による炭酸カルシウムの形成は殆ど無い。

【００２９】一定濃度に調製された消石灰スラリーは、
スラリーポンプ３４により一定流量でスラリー槽１４か
ら抜き出され、移送管３６を通って沈降分離槽１６に向
け送液される。消石灰スラリーは、移送管３６の途中で
注水管３８から注水された希釈水により飽和濃度以下の
水溶液に希釈される。例えば、水温３０°Ｃ以下では、
消石灰濃度が０．１５％以下になるよう希釈水を注水し
て、消石灰スラリーを希釈し、飽和濃度以下の粗製消石
灰水溶液を生成する。飽和濃度以下であるから、消石灰
は完全に水に溶解し、その結果、粗製消石灰水溶液は、
難水溶性の未溶解物（主として、炭酸カルシウム）を懸
濁させる一方、消石灰の未溶解分の無い消石灰水溶液と
なる。

【００３０】未溶解物を懸濁させた粗製消石灰水溶液
は、沈降分離槽１６に導入され、整流板４３の開口を通
って傾斜沈降装置４０が設置されている側に流れ、粗製
消石灰水溶液中の未溶解物、例えば炭酸カルシウムは、
結晶成長しつつ沈降分離する。沈降分離された未溶解物
は、逆円錐状の槽底部４６から開閉弁４８を有する排出
管５０を介して定期的に外部に排出される。未溶解物を
沈降分離させた消石灰水溶液は、清澄な上澄み液として
整流板４２の開口を通って消石灰水溶液槽４４に入り、
そこから送出管５２を経て消石灰水溶液注入点に送液さ
れる。

【００３１】沈降分離槽１６は密閉構造として形成さ
れ、炭酸ガス除去槽５４を有する大気連通管５６を介し
て大気と連通しているので、スラリー槽１４と同様に、
沈降分離槽１６内では、消石灰水溶液と炭酸ガスとの反
応による炭酸カルシウムの生成は、殆ど無い。尚、スラ
リー槽１４及び沈降分離槽１６を密閉構造にすることに
より、開放の場合に比して、炭酸カルシウムの生成量を
５分の１以下に減少でき、さらに炭酸ガス除去槽３２、
５４を設置することにより、炭酸カルシウムの新たな生
成はほぼ完全に防止される。

【００３２】本実施例方法では、消石灰を定量供給装置
２２により所定の流量でスラリー槽１４に投入し、投入
した消石灰を消石灰スラリーとして定量的に抜き出し、
次いで飽和濃度以下の消石灰水溶液にすることにより、
投入された消石灰の全量が完全に水溶液として溶解して
いるので、未溶解分として廃棄される消石灰は無い。よ
って、本実施例方法の消石灰消費効率は、従来の方法に
比べて遙に高い。更に、本実施例方法では、スラリー槽
１４及び沈降分離槽１６が密閉構造で、しかも大気とは
それぞれ炭酸ガス除去槽３２、５４を有する大気連通管
３０、５６を介して連通しているので、消石灰と炭酸ガ
スとの反応による炭酸カルシウムの生成が殆ど生じな
い。よって、消石灰が炭酸カルシウムに転化して無駄に
なることが無いので、消石灰の消費効率が高い。

【００３３】また、本実施例方法では、粗製消石灰水溶
液中の懸濁物及び固形物は沈降分離槽１６の沈降分離作
用により消石灰水溶液中から除去され、しかも沈降分離
槽１６から清澄な上澄み液として消石灰水溶液を抜き出
すことができる。よって、上水道用水に消石灰を添加す
る場合でも、従来のように凝集沈殿工程又は濾過工程の
前でなく、最終浄化工程を経た上水道用水に消石灰を添
加することができる。これにより、凝集沈殿工程又は濾
過工程において被処理水の低い酸性度又は高いアルカリ
度により生じていた問題が解消する。本実施例方法で
は、スラリー槽１４で所定濃度に生成した消石灰スラリ
ーの送液流量をスラリーポンプ３４の回転数制御により
調節することにより、被注入流体に対する消石灰の注入
量を確実に制御できる。また、スラリー槽１４に投入し
た消石灰の全量が消石灰スラリーとして抜き出され、消
石灰水溶液として被注入流体に注入されるので、消石灰
のスラリー槽１４への投入量を調節することにより、全
体的には被注入流体への消石灰の注入量を制御できる。

【００３４】以上の説明では、スラリー槽１４で消石灰
スラリーを連続的に生成している例を挙げているが、ス
ラリー槽１４での消石灰スラリーの生成を回分式にする
こともできる。回分式の場合には、一回の操作で投入さ
れた消石灰の全量が確実に消石灰スラリー、従って消石
灰水溶液として送液されるので、上述した連続式の場合
の効果と同様の効果を奏することができる。また、本実
施例では、消石灰スラリーと水とを混合して粗製消石灰
水溶液を生成する工程を移送管３６で実施するライン混
合方式で行っているが、移送管３６が短く消石灰スラリ
ーと水との混合作用が不十分な場合には、注水管３８の
下流に攪拌機を備えた混合槽を設け、そこで、消石灰ス
ラリーと水とを十分に混合して消石灰水溶液を生成する
ようにすることもできる。

【００３５】実施例２ 本実施例は、実施例１の構成に加えて、沈降分離槽１６
の槽底部４６から排出された未溶解物の一部を注水管３
８の下流で移送管３６に還流するようにした構成の本発
明に係る消石灰水溶液の生成装置６０である。図２は、
実施例２の構成を示すフローシートである。本消石灰水
溶液の生成装置６０は、実施例１の構成に加えて、図２
に示すように、沈降分離槽１６の槽底部４６から排出さ
れる未溶解物を注水管３８の下流で移送管３６に還流さ
せるために、開閉弁６２を有する戻し管６４と、スラリ
ー用ポンプを使用した戻しポンプ６６と、攪拌機６８を
有する混合槽７０とを備えている。

【００３６】本実施例は、実施例１の効果と同じ効果を
奏することができることに加えて、沈降分離槽１６で分
離された未溶解物を戻しポンプ６６により戻し管６４を
介して移送管３６に導入し、混合槽７０にて緩やかに粗
製消石灰水溶液と還流させた未溶解物とを攪拌、混合す
る。これにより、粗製消石灰水溶液中の未溶解物の結晶
肥大化を促進し、よって沈降分離槽１６で未溶解物を容
易に沈殿させることができる。未溶解物の循環を行うこ
とにより、未溶解物が肥大化するので、傾斜沈降装置４
０の沈降分離性能が高くなり、それによって同じ大きさ
の傾斜沈降装置４０であっても、約１．５倍の流量の消
石灰水溶液を処理することができる。同じ消石灰水溶液
の流量であれば、傾斜沈降装置の大きさを小さくするこ
とができる。

【００３７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、所定濃度の消
石灰スラリーを生成するスラリー生成工程と、所定流量
で送液中の消石灰スラリーに水を注水して飽和濃度以下
の粗製消石灰水溶液を生成する水溶液生成工程と、粗製
消石灰水溶液から未溶解物を分離する分離工程とを備え
て、水溶液生成工程と分離工程とを一連で連続的に行う
ことにより、従来の方法に比べて高い消石灰消費効率で
清澄な消石灰水溶液を生成することができる。よって、
本発明方法は、浄化した上水道用水にｐＨ調整のために
消石灰を注入する場合に最適に採用できる。請求項２の
発明によれば、水溶液生成工程において消石灰スラリー
の流量を調整することにより、被注入流体に注入する工
程において被注入流体に注入する消石灰の注入量を正確
に調節することができる。請求項３の発明によれば、分
離された未溶解物の一部を還流して、未溶解物を分離す
る前の粗製消石灰水溶液と混合する混合工程を備えるこ
とにより、沈降分離工程の分離効率を向上させることが
できる。請求項４の発明によれば、スラリー生成工程、
水溶液生成工程、分離工程及び混合工程を大気中の炭酸
ガスと遮断した状態で実施することにより、消石灰の炭
酸カルシウム転化をほぼ完全に防止し、消石灰の消費効
率を更に向上させることができる。請求項５及び６の発
明によれば、本発明方法を実施するのに最適な装置を実
現している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る消石灰水溶液の生成装置の実施例
１の構成を示すフローシートである。

【図２】本発明に係る消石灰水溶液の生成装置の実施例
２の構成を示すフローシートである。

【符号の説明】

１０ 本発明に係る消石灰水溶液の生成装置の実施例１ １２ サイロホッパ １４ スラリー槽 １６ 沈降分離槽 １８ 開閉弁 ２０ 抜き出し管 ２２ 定量供給装置 ２４ 流入管 ２６ 給水管 ２８ 攪拌機 ３０ 大気連通管 ３２ 炭酸ガス除去槽 ３４ スラリーポンプ ３６ 移送管 ３８ 注水管 ４０ 傾斜沈降装置 ４２、４３ 整流板 ４４ 消石灰水溶液槽 ４６ 槽底部 ４８ 開閉弁 ５０ 排出管 ５２ 送出管 ５４ 炭酸ガス除去槽 ５６ 大気連通管 ６０ 本発明に係る消石灰水溶液の生成装置の実施例２ ６２ 開閉弁 ６４ 戻し管 ６６ 戻しポンプ ６８ 攪拌機 ７０ 混合槽

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/66 Ｃ０２Ｆ 1/66 ５３０Ｇ (72)発明者 青木 史春 東京都文京区本郷５丁目５番16号 オル ガノ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−12795（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C01F 11/02 B01F 1/00 C02F 1/66 C02F 1/68

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水と粉粒状の消石灰とを混合して所定濃
   度の消石灰スラリーを生成するスラリー生成工程と、 生成した消石灰スラリーを所定流量で送液し、送液中の
   消石灰スラリーに水を注水して飽和濃度以下の粗製消石
   灰水溶液を生成する水溶液生成工程と、 粗製消石灰水溶液から未溶解物を分離する分離工程とを
   備え、 水溶液生成工程と分離工程とを一連で連続的に行って清
   澄な消石灰水溶液を生成することを特徴とする消石灰水
   溶液の生成方法。
2. 【請求項２】 更に、清澄な消石灰水溶液を被注入流体
   に注入する工程を備え、水溶液生成工程で送液する消石
   灰スラリーの流量を調整することにより、被注入流体に
   注入する消石灰の注入量を調節することを特徴とする請
   求項１に記載の消石灰水溶液の生成方法。
3. 【請求項３】 分離工程で分離された未溶解物の一部を
   還流して、未溶解物を分離する前の粗製消石灰水溶液と
   混合する混合工程を備えていることを特徴とする請求項
   １又は２に記載の消石灰水溶液の生成方法。
4. 【請求項４】 スラリー生成工程、水溶液生成工程、分
   離工程及び混合工程を大気中の炭酸ガスから遮断した状
   態で実施することを特徴とする請求項１から３のいずれ
   か１項に記載の消石灰水溶液の生成方法。
5. 【請求項５】 消石灰スラリーを生成するために、消石
   灰の定量供給装置を備えた消石灰供給手段と水を給水す
   る給水手段とを備えたスラリー槽と、 スラリー槽から消石灰スラリーを定量的に抜き出すスラ
   リーポンプと、 スラリーポンプにより抜き出された消石灰スラリーに水
   を注水して飽和濃度以下の粗製消石灰水溶液を生成する
   手段と、 粗製消石灰水溶液から未溶解物を分離して、清澄な消石
   灰水溶液を得る分離手段とを備えていることを特徴とす
   る消石灰水溶液生成装置。
6. 【請求項６】 スラリー槽及び分離手段がそれぞれ密閉
   構造で形成されていることを特徴とする請求項５に記載
   の消石灰水溶液生成装置。