JP3750853B2

JP3750853B2 - 電気集じん設備の洗浄システムおよび方法

Info

Publication number: JP3750853B2
Application number: JP2002074994A
Authority: JP
Inventors: 和田　　晃
Original assignee: Fuji Electric Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2002-03-18
Filing date: 2002-03-18
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2022-03-18
Also published as: JP2003265981A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気集じん設備の洗浄システムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、高速道路等のトンネルに対しては、通行車両から排出される排気ガス中のダスト（ＳＳ成分）を回収・処理するための電気集じん設備が備えられている。電気集じん設備に含まれる電気集じん機は、例えば、対象となるトンネルの側方に設けられたバイパストンネル内に天井設置等の形式で配置される。対象となるトンネル内のダストを含むエアは、バイパストンネル内に導入され、エア中のＳＳ成分は、バイパストンネル内の電気集じん機によって捕集される。この場合、電気集じん機としては、いわゆる湿式電気集じん機が用いられ、電気集じん設備には、電気集じん機からＳＳ成分を除去するための洗浄システムが組み込まれる。この種の洗浄システムとしては、例えば、特開２０００−１０７６３６号公報により開示されたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２０００−１０７６３６号公報により開示された電気集じん設備の洗浄システムは、基本的に、電気集じん機を通過してＳＳ成分を含んだ汚水に清澄な洗浄水（水膜水）を補充しつつ、洗浄水を集じん機と給水部との間で循環させるだけのものである。これでは、交通量が多い場合等に電気集じん機から十分にＳＳ成分を除去し得ないばかりか、洗浄水の補充量が増加してしまい、極めて不経済である。このため、洗浄水の循環系統に組み込まれたろ過装置を有する洗浄システムも存在している。しかしながら、ろ過装置を含む洗浄システムには、トンネル等の対象域のＳＳ成分濃度が高い場合、ろ材が短時間のうちに目詰まりを起こしてしまい、メインテナンスの必要性が増加するという問題が存在している。
【０００４】
そこで、本発明は、電気集じん機から効率よくＳＳ成分を除去可能であると共に、メインテナンスの必要性を低減させることができる電気集じん設備の洗浄システムおよび方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の一形態は、対象域内のＳＳ成分を捕集する電気集じん機を洗浄するための電気集じん設備の洗浄システムに係り、電気集じん機に洗浄水を供給する洗浄水供給部と、電気集じん機を通過してＳＳ成分を含んだ汚水を貯留する汚水貯留槽と、汚水貯留槽からの汚水を処理するろ過装置と、汚水貯留槽内のＳＳ成分濃度を検出するＳＳ濃度検出手段と、前記ＳＳ濃度検出手段の検出値に基づいて、前記汚水貯留槽内のＳＳ成分濃度が前記ろ過装置の処理能力を超えているか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
このように、汚水貯留槽内のＳＳ成分濃度を常時モニタリングすることにより、システム全体のメインテナンス性を向上させると共に、電気集じん機から効率よくＳＳ成分を除去することが可能となる。また判定手段により、ろ過装置のろ材の交換を必要最小限にすることが可能となり、電気集じん機からのＳＳ成分の除去不良を確実に防止することができる。
【０００９】
そして、洗浄システムは、汚水貯留槽に汚水を希釈するための希釈水を供給する希釈水供給手段と、判定手段の判定結果に基づいて、汚水貯留槽内のＳＳ成分濃度がろ過装置の処理能力を超えている際に希釈水供給手段を作動させる制御手段とを更に備えると好ましい。
【００１０】
これにより、常時、電気集じん機からＳＳ成分を確実に除去可能となると共に、ろ過装置のろ材の長寿命化を図ることができる。
【００１１】
また、対象域は、トンネルであり、電気集じん機は、トンネル内のＳＳ成分を捕集するものであると好ましい。
【００１２】
本発明の他の形態は、対象域内のＳＳ成分を捕集する電気集じん機を洗浄するための電気集じん設備の洗浄方法に係り、この方法は、電気集じん機に洗浄水を供給し、電気集じん機を通過してＳＳ成分を含んだ汚水を汚水貯留槽に貯留させ、汚水貯留槽からの汚水をろ過処理するに際して、汚水貯留槽内のＳＳ成分濃度を検出し、汚水貯留槽内のＳＳ成分濃度がろ過装置の処理能力を超えているか否かを判定し、汚水貯留槽内のＳＳ成分濃度がろ過装置の処理能力を超えている際に、汚水貯留槽内の汚水を希釈することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による電気集じん設備の洗浄システムおよび方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明による電気集じん設備の洗浄システムを示す系統図である。同図に示される電気集じん設備１は、高速道路等のトンネルＴに対して備えられたものであり、通行車両から排出される排気ガス中のダスト（ＳＳ成分）を回収・処理するために用いられる。電気集じん設備１は、対象となるトンネルＴの側方に設けられたバイパストンネルＢＴ、バイパストンネルＢＴの天井等に設置された湿式電気集じん機２、図示しないブロア等から構成されている。対象となるトンネルＴ内のＳＳ成分を含むエアは、バイパストンネルＢＴ内に導入され、エア中のＳＳ成分は、バイパストンネルＢＴ内の電気集じん機２によって捕集される。そして、清澄化されたエアは、バイパストンネルＢＴからトンネルＴ内に返送される。
【００１５】
本発明による洗浄システム１０は、このような電気集じん設備１に対して、電気集じん機２からＳＳ成分を除去するために組み込まれている。図１に示されるように、洗浄システム１０は、電気集じん機２からＳＳ成分を除去するために用いられる洗浄水を貯留する洗浄水槽１１と、洗浄水槽１１に接続された洗浄水ポンプ１２とを含む。洗浄水槽１１には、給水槽１３から洗浄水が補給され得る。洗浄水ポンプ１２の吐出口には、供給ラインＬ１が接続されており、供給ラインＬ１の先端は、電気集じん機２の内部に配置されているノズルユニット１４に接続されている。ノズルユニット１４は、ＰＶＣあるいはステンレス等により形成されている。
【００１６】
ノズルユニット１４からは、洗浄水ポンプ１２によって圧送された洗浄水が電気集じん機２の集じん板（図示せず）に向けて、例えば、およそ２ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で噴射される。これにより、集じん板に捕集されたＳＳ成分は集じん機下部に洗浄水と共に流下する。図１に示されるように、電気集じん機２には、回収ラインＬ２が接続されており、回収ラインＬ２の先端は、汚水貯留槽１５に接続されている。これにより、電気集じん機２を通過してＳＳ成分を含んだ汚水は、この汚水貯留槽１５内に一旦貯留されることになる。
【００１７】
汚水貯留槽１５は、加圧ろ過装置１６に接続されている。加圧ろ過装置１６は、ろ過ポンプ１７、ろ過器１８、図示しないろ過助剤槽および加圧タンク等を含む。加圧ろ過装置１６は、ＳＳ成分の濃度が２０００ｍｇ／ｌ以下である汚水を所定時間内に良好に固液分離可能なものである。汚水貯留槽１５内の汚水は、ろ過ポンプ１７により、ろ過器１８に送られ、ろ過器１８内で固液分離される。ろ過器１８には、図示しない加圧タンク等の加圧手段により、空気溶解水等が供給される。
【００１８】
ろ過器１８内で形成される固体層は、汚泥ケーキとして外部に排出される。そして、ＳＳ成分が分離されて清澄化した処理水は、処理水槽１９に導入される。処理水は、ポンプ２０によって、返送ラインＬ３を介して処理水槽１９から洗浄水槽１１に返送されて再利用されるか、あるいは、放出ラインＬ４を介してトンネル付近の河川等の排水域に放出される。
【００１９】
さて、ろ過装置１６を含む洗浄システム１０では、トンネルＴ内のＳＳ成分濃度が高い場合、ろ材が短時間のうちに目詰まりを起こしてしまい、メインテナンスの必要性が増加してしまうおそれがある。このため、図１に示されるように、洗浄システム１０の汚水貯留槽１５には、槽内の汚水のＳＳ成分濃度（懸濁物質濃度）を検出する濃度センサ２１が備えられる。濃度センサ２１は、制御盤（制御手段）２２に接続されている。これにより、制御盤２２において汚水貯留槽１５内のＳＳ成分濃度を常時モニタリングすることが可能となるので、システム全体のメインテナンス性を向上させると共に、電気集じん機２から効率よくＳＳ成分を除去することが可能となる。なお、制御盤２２は、洗浄システム１０の全体を制御するためのものであり、例えば、図示しない複数のタイマやシーケンサ等により構成される。
【００２０】
また、図１に示されるように、洗浄システム１０には、希釈ラインＬ５が含まれている。希釈ラインＬ５の一端は、洗浄水ポンプ１２と電気集じん機２との間で供給ラインＬ１に接続されており、その他端は、汚水貯留槽１５に接続されている。また、希釈ラインＬ５の中途には、モータ弁等からなる開閉弁Ｖが組み込まれている。開閉弁Ｖのアクチュエータ部は、適宜図示しないドライバ等を介して制御盤２２に接続されている。なお、希釈ラインＬ５に組み込まれる弁は、開閉弁Ｖに限られるものではない。すなわち、希釈ラインＬ５に流量調整弁を組み込み、汚水貯留槽１５内の汚水の希釈量を濃度センサ２１の検出値に応じるように変化させてもよい。
【００２１】
次に、図２を参照しながら上述の洗浄システム１０の動作について説明する。洗浄システム１０は、電気集じん機２の動作中の所定のタイミングで制御盤２２によって起動され、電気集じん機２の洗浄は、１回に予め定められた洗浄時間だけ行われる。洗浄システム１０の起動タイミング、および、洗浄時間（例えば、１回あたり２０秒）は、制御盤２２に含まれる所定のタイマによって設定される。
【００２２】
洗浄システム１０による電気集じん機２の洗浄が開始されると、まず、制御盤２２から所定の動作信号が、給水槽１３から洗浄水槽１１に洗浄水を補給するためのポンプ（図示せず）に適宜送られ、洗浄水槽１１に洗浄水が必要に応じて補給される（Ｓ１０）。次に、制御盤２２から洗浄水ポンプ１２に動作信号が与えられ、予め定められた洗浄時間だけ洗浄水ポンプ１２が作動させられる。これにより、供給ラインＬ１を介して、電気集じん機２内のノズルユニット１４に洗浄水が供給され、電気集じん機２が洗浄されることになる（Ｓ１２）。洗浄時間を設定するタイマがタイムアップすると、洗浄水ポンプ１２は停止される。
【００２３】
電気集じん機２を通過してＳＳ成分を含んだ汚水は、汚水貯留槽１５内に一旦貯留される。また、汚水が汚水貯留槽１５内に存在する間、ＳＳ濃度センサ２１は、汚水貯留槽１５内の汚水のＳＳ成分濃度を検出し、検出値を示す信号を制御盤２２に送出する（Ｓ１４）。制御盤２２内の所定の判定回路は、ＳＳ濃度センサ２１から送られる信号に基づいて、汚水貯留槽１５内のＳＳ成分濃度が上述したろ過装置１６の処理能力（２０００ｍｇ／ｌ）を超えているか否かを判定する（Ｓ１６）。
【００２４】
そして、例えば、トンネルＴの通行車両数が多く、トンネルＴ内に浮遊するダストの量が多い場合等、汚水貯留槽１５内のＳＳ成分濃度が上述したろ過装置１６の処理能力（２０００ｍｇ／ｌ）を超えていると判断された場合、制御盤２２から、希釈ラインＬ５の開閉弁Ｖに所定の動作信号が送られると共に、洗浄水ポンプ１２に動作信号が送出される。これにより、開閉弁Ｖが開放され、汚水貯留槽１５には、洗浄水ポンプ１２によって洗浄水槽１１からの洗浄水が希釈ラインＬ５を介して導入されるので、汚水貯留槽１５内の汚水が、それよりも清澄な洗浄水によって希釈される（Ｓ１８）。
【００２５】
Ｓ１８で開閉弁Ｖが開放されると共に洗浄水ポンプ１２が作動された後、制御盤２２の判定回路は、ＳＳ濃度センサ２１からの信号に基づいて、汚水貯留槽１５内のＳＳ成分濃度が上述したろ過装置１６の処理能力を超えているか否かを判定する（Ｓ１６）。Ｓ１８の処理後、Ｓ１６にて、汚水貯留槽１５内のＳＳ成分濃度が加圧ろ過装置１６の処理能力を超えていないと判断された段階で、開閉弁Ｖは閉鎖され、洗浄水ポンプ１２は停止される。
【００２６】
このようなＳ１８の希釈処理を経て、あるいは、Ｓ１８の希釈処理を経ることなく、Ｓ１６にて、汚水貯留槽１５内のＳＳ成分濃度が上述した加圧ろ過装置１６の処理能力（２０００ｍｇ／ｌ）を超えていないと判断された場合、制御盤２２から、ろ過装置１６のろ過ポンプ１７に所定の動作信号が送られる。これにより、汚水貯留槽１５内の汚水は、ろ過器１８に送られ、固液分離される。そして、加圧ろ過装置１６で分離された清澄な処理液は、処理水槽１９に導入される（Ｓ２０）。
【００２７】
その後、制御盤２２では、処理水槽１９内の処理水を洗浄水として再利用するか否かの判定が行われる（Ｓ２２）。処理水槽１９内の処理水を洗浄水として再利用する場合、ポンプ２０が起動され、処理水槽１９内の処理水が洗浄水槽１１に返送される（Ｓ２４）。また、処理水槽１９内の処理水を洗浄水として再利用しない場合、処理水槽１９内の処理水は、ポンプ２０によって、放出ラインＬ４から近隣河川等の排水域に放出される。これにより、洗浄システム１０による電気集じん機２の１回の洗浄が終了する。このような洗浄処理は、予め定められたタイミングに達するたびに、制御盤２２によって行われる。
【００２８】
上述のように、洗浄システム１０では、ＳＳ濃度センサ２１の検出値に基づいて、汚水貯留槽１５内のＳＳ成分濃度がろ過装置１６の処理能力を超えているか否かが判定される。そして、洗浄システム１０には、希釈ラインＬ５、開閉弁Ｖおよび洗浄水ポンプ１２からなる希釈水供給手段が備えられている。すなわち、汚水貯留槽１５内のＳＳ成分濃度が加圧ろ過装置１６の処理能力を超えている際、開閉弁Ｖが開放されると共に洗浄水ポンプ１２が作動され、汚水貯留槽１５内の汚水が希釈される。これにより、常時、電気集じん機からＳＳ成分を確実に除去することができると共に、加圧ろ過装置１６（ろ過器１８）のろ材の長寿命化を図って、ろ材の交換を必要最小限にすることが可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明されたように、本発明によれば、電気集じん機から効率よくＳＳ成分を除去可能となり、ろ過装置を始めとする洗浄システムのメインテナンスの必要性を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電気集じん設備の洗浄システムを示す系統図である。
【図２】図１の洗浄システムの動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１電気集じん設備
２電気集じん機
１０洗浄システム
１１洗浄水槽
１２洗浄水ポンプ
１３給水槽
１４ノズルユニット
１５汚水貯留槽
１６加圧ろ過装置
１７ろ過ポンプ
１８ろ過器
１９処理水槽
２１ＳＳ濃度センサ
２２制御盤
Ｌ５希釈ライン
ＢＴバイパストンネル
Ｔトンネル
Ｖ開閉弁

Claims

対象域内のＳＳ成分を捕集する電気集じん機を洗浄するための電気集じん設備の洗浄システムにおいて、
前記電気集じん機に洗浄水を供給する洗浄水供給部と、
前記電気集じん機を通過してＳＳ成分を含んだ汚水を貯留する汚水貯留槽と、
前記汚水貯留槽からの汚水を処理するろ過装置と、
前記汚水貯留槽内のＳＳ成分濃度を検出するＳＳ濃度検出手段と、
前記ＳＳ濃度検出手段の検出値に基づいて、前記汚水貯留槽内のＳＳ成分濃度が前記ろ過装置の処理能力を超えているか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする電気集じん設備の洗浄システム。
前記汚水貯留槽に汚水を希釈するための希釈水を供給する希釈水供給手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記汚水貯留槽内のＳＳ成分濃度が前記ろ過装置の処理能力を超えている際に前記希釈水供給手段を作動させる制御手段とを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電気集じん設備の洗浄システム。
前記対象域は、トンネルであり、前記電気集じん機は、前記トンネル内のＳＳ成分を捕集することを特徴とする請求項１または２に記載の電気集じん設備の洗浄システム。
対象域内のＳＳ成分を捕集する電気集じん機を洗浄するための電気集じん設備の洗浄方法において、前記電気集じん機に洗浄水を供給し、前記電気集じん機を通過してＳＳ成分を含んだ汚水を汚水貯留槽に貯留させ、前記汚水貯留槽からの汚水をろ過処理するに際して、前記汚水貯留槽内のＳＳ成分濃度を検出し、前記汚水貯留槽内のＳＳ成分濃度が前記ろ過装置の処理能力を超えているか否かを判定し、前記汚水貯留槽内のＳＳ成分濃度が前記ろ過装置の処理能力を超えている際に、前記汚水貯留槽内の汚水を希釈することを特徴とする電気集じん設備の洗浄方法。