JP5609219B2 - 凝集剤添加方法 - Google Patents
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Description
以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は、本実施形態における凝集剤添加方法および凝集剤添加装置の適用例1を示す図である。図に示す例では、工事で発生した濁水1を土砂溜め2に一旦導いた後、その上澄み水3を流入路4を介して沈砂池5に導入する構成としている。前記土砂溜め2は数秒で沈降するような比較的粒径の大きな粒子を沈下させる役割を担う。この土砂溜め2の上縁部には適宜な配管や水路が設けてあり、上澄み水3がこの水路などを経由して流入路4から沈砂池5に流下する。流下する上澄み水3に含まれる粒子は、その沈下に凝集剤の添加が必要になる、いわゆる浮遊懸濁物が主となる。浮遊懸濁物は、電荷を帯びて静電気的な反発力が互いに働いており、時間が経過しても自ら沈降しない上、粒径が非常に小さいため通常の物理的処理では除去が困難である。そこで、電荷を中和する働きを示す凝集剤を濁水中に添加すれば、浮遊懸濁物は静電気的な反発力を失って互いに凝集するようになる。
また、図2に示すように、所定溶解度の凝集剤15Aを前記上流域7に設置し、前記上流域7の凝集剤15Aより溶解度の低い凝集剤15Bを前記下流域9に設置するとしてもよい。上流域7に設置する凝集剤15Aとしてはアルミニウム系固形凝集剤が好適であり、下流域9に設置する凝集剤15Bとしてはカルシウム系固形凝集剤が好適である。上述のように、アルミニウム系固形凝集剤は、溶解性が高くて凝集効果が高いという特性があり、この特性を前記上流域7で発現すると好適である一方、前記下流域9に長期間浸漬させておくことには溶解性の高さや白濁の懸念があって不向きである。そこで、下流域9にカルシウム系固形凝集剤(例:石膏等)などの溶解性が低いと言われる凝集剤を設置しておく。このカルシウム系固形凝集剤は、アルミニウム系固形凝集剤に比べて溶解性が低いから、長期間浸漬させ続けても凝集効果を失うほど溶解が進む懸念も少ない。また、このカルシウム系固形凝集剤であれば、万が一過剰溶解になったとしても、沈砂池5におけるpHの変化はなく、白濁も発生しないという利点がある。従って、急激な濁水増加には上流域7でアルミニウム系固形凝集剤15Aが迅速・確実に作用し、通常時(勿論、濁水増加時にも作用するが)には効果穏やかなカルシウム系固形凝集剤15Bが効率的に作用することになり、沈砂池全体および通常時、濁水増加時に亘って、優れた凝集効果を確実に発揮させることができる。
図3は本実施形態における凝集剤添加方法および凝集剤添加装置の適用例3を示す図である。この例では、前記上流域7に凝集剤15を設置する手法として、上流域7の水面上方に設置された支持部材たる滑車30を支点にして、上流域水面に浮かぶ浮体35と釣り合いながら索状部材36で結ばれた凝集剤15を、前記通常時の水面高から所定距離上方に設置する方法を適用する。
ここで、凝集剤設置量の算定手法について説明しておく。ここでは凝集剤として適用できる、アルミニウム系固形凝集剤とカルシウム系固形凝集剤に関してその設置量を算定するものとする。
図4中で示す「SV」は、「1時間当りの通水量/固形凝集剤の体積」を示している。これは、凝集に必要なAl濃度、Ca濃度に達するためには、通水量に対して、どのくらいの固形凝集剤体積を設置すればよいかを表している値である。以下に、このSVに関するデータをもとに、アルミニウム系固形凝集剤やカルシウム系固形凝集剤の設置量を設計する。
(2)次に、上記(1)で特定したAl濃度、Ca濃度と、現場での通水量(流入路4での濁水の水量)と、前記「SV」のグラフから、現場で設置が必要な固形凝集剤の体積を算出する。
具体的には、例えば現場の排水量が20m3/hで、粒径20mmの石膏(カルシウム系固形凝集剤)を使用する場合、例えば最適Ca濃度(200mg/L)にするためには、SV=4(図4のグラフ2の交点)で通水する必要がある。この関係は”SV=4=20m3/h/5m3”となるので、この式から、前記石膏の設置量は5m3と算定できる。
また、現場の排水量が20m3/hで、粒径20mmの硫酸バンドを使用する場合、例えば最適Al濃度(10mg/L)にするためには、SV=40000(図4のグラフ1の交点)で通水する必要がある。この関係は、“SV=40000=20m3/h/0.5L”となるので、硫酸バンドの設置量は0.5Lと算定できる。
なお、図4の各グラフは、SV100(例えば固形凝集剤1m3に100m3/h通水)一定とした場合、粒径20mmの硫酸バンドは1500mg/L溶けるが(グラフ1)、石膏は50mg/Lしか溶けない(グラフ2)と読むこともできる。
図5に示すグラフ3および表3,4から、同じ通水速度でも、硫酸バンドの方が石膏よりも溶解速度が早いことがわかる。また、同じ固形凝集剤であっても、通水速度が早いほど、たくさんの濁水が凝集剤に接触するので、早く溶解することがわかる。凝集剤に接触する濁水の流速を測定ないし算定しておいて、本グラフから溶解度を特定する。そして、この溶解度と固形凝集剤のサイズとを勘案して、固形凝集剤が一定基準以上小さくなると思われる時期を推定し、固形凝集剤の交換頻度を設計すればよい。
2 土砂溜め
3 上澄み水(沈砂池に流入する濁水)
4 流入路
5 沈砂池
7 上流域
8 放流口
9 下流域
10 オリフィス
11 通水孔
12 オリフィスの天端
15 凝集剤
15A アルミニウム系固形凝集剤
15B カルシウム系固形凝集剤
20 櫓、構台
30 滑車(支持部材)
35 浮体
36 索状部材
37 錘
40 枠体
Claims (4)
- 沈砂池において、濁水が流入してくる上流域と、水面が所定高さ以上になると放流するオーバーフローの放流口がある下流域とを区画するようオリフィスを設置するとともに、前記上流域において、通常時の水面高から所定距離の上方位置に凝集剤を設置し、濁水増加による前記上流域の水面高上昇に伴って前記凝集剤を濁水に浸漬せしめる凝集剤添加方法であって、
前記オリフィスが、堰板の下部に通水孔を設けたものであり、該通水孔にて上流域の水面高と下流側の水面高との差異に基づいて噴流を生じ、下流域を撹拌することを特徴とする凝集剤添加方法。 - 沈砂池において、濁水が流入してくる上流域と、水面が所定高さ以上になると放流するオーバーフローの放流口がある下流域とを区画するようオリフィスを設置するとともに、前記上流域において、前記上流域の水面上方に設置された支持部材を支点にして、上流域水面に浮かぶ浮体と釣り合いながら索状部材で結ばれた凝集剤を、通常時の水面高から所定距離上方に設置し、濁水増加による前記上流域の水面高上昇による浮体上昇に伴って下降した凝集剤を、濁水に浸漬せしめることを特徴とする凝集剤添加方法。
- 沈砂池において、濁水が流入してくる上流域と水面が所定高さ以上になると放流するオーバーフローの放流口がある下流域とを区画するよう設置されるオリフィスと、前記上流域において通常時の水面高から所定距離の上方位置に設置され、前記上流域の水面高上昇に伴って濁水に浸漬される凝集剤とを備え、
前記オリフィスが、堰板の下部に通水孔を有し、該通水孔にて上流域の水面高と下流側の水面高との差異に基づいて噴流を生じ、下流域を撹拌することを特徴とする凝集剤添加装置。 - 沈砂池において、濁水が流入してくる上流域と水面が所定高さ以上になると放流するオーバーフローの放流口がある下流域とを区画するよう設置されるオリフィスと、前記上流域において前記上流域の水面上方に設置された支持部材を支点にして、上流域水面に浮かぶ浮体と釣り合いながら索状部材で結ばれるとともに、通常時の水面高から所定距離上方に設置され、濁水増加による前記上流域の水面高上昇による浮体上昇に伴って下降し、濁水に浸漬される凝集剤とを備えることを特徴とする凝集剤添加装置。
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