JP7061492B2 - 薬液等分配装置及び薬液等分配装置の取付方法 - Google Patents

Description

本発明は、産業廃水、上下水、河川水などの汚水を浄化する汚水浄化装置の水槽や、水を貯蔵する貯蔵池等に水質管理に使用するｐＨ調節剤、殺藻剤、光合成遮断剤、凝集剤、微生物製剤等の薬液を注入する際に使用する薬液等分配装置及び薬液等分配装置の取付方法に関し、詳しくは、一つの薬液供給タンクから汚水浄化装置の複数の水槽や貯蔵池等に対して薬液等の量を均等に注入したり、複数の水槽や貯蔵池等に対して水槽や貯蔵池等の容積や目的に応じて任意の量の薬液等を注入する薬液等分配装置及び薬液等分配装置の取付方法に関する。

汚水浄化装置の複数の水槽や水を貯蓄する貯蔵池等に対して(一つの供給タンクから)凝集剤等の薬液を複数系列に分配して注入する方法として、従来いくつかの方法がある。
例えば、図６、図７に示すＶノッチ付高架分配槽を利用する方法がある。これは、Ｖ字状に切り込まれその先端が開口されたＶノッチ２２が形成された高架分配槽２３と水槽２１とが一体に形成され、前記水槽２１に注入された薬液を高架分配槽２３に形成されたＶノッチ２２の注入口から自然流下して注入量を均等に分配する方法である。
また、薬液等を供給する主配管に接続されている分岐配管の途中にバルブを設けて、当該バルブの開度を調整し薬液等を均等又は任意の量に分配する方法もあり、さらに、薬液等を供給する主配管に接続されている各分岐配管に対してそれぞれ一つずつポンプを接続し、前記ポンプの排出流量を１対１で調整し薬液等を均等又は任意の量に分配する方法もある。

しかし、Ｖノッチ付高架分配槽を設けて薬液等を均等に分配する方法においては、薬液等は自然流下する構成であるため、配管の配置に関し自由度が極端に下がるという問題がある。
また、Ｖノッチ付高架分配槽の占める設置場所が必要となり、高架分配槽の設備費用・架台費用なども増大する。
一方、薬液等を供給する主配管に接続されている分岐配管の途中にバルブを設けて、当該バルブの開度を調整し薬液の量を均等に分配する方法においては、施工時に各バルブの開度を調整し排出する薬液の量を調整しても、バルブの微妙な開度のずれでバルブ圧損が大きく変わってしまい、薬液の量が大きく変わりやすく、バルブの調整がシビアで薬液の量の調整が難しいという問題がある。
このように当初の調整が崩れてしまった場合は、再調整が必要になり、この再調整を手動でバルブを調整し均等分配にするのは、経験上からも難しく手間が掛ってしまう。
また、バルブ内を流れる薬液に異物が混じってバルブ内で詰まった場合には、バルブの清掃等が必要となりメンテナンスの側面からも問題がある。
さらに、薬液等を供給する主配管に接続されている各分岐配管に対してそれぞれ一つずつポンプを接続し、ポンプの排出流量を１対１で調整し薬液の量を均等に分配する方法においては、確実な制御はできるが、多数のポンプを必要とし費用が増大となり経済的ではない。

本発明は上記のような各種の問題点を解消し、一つのポンプに対して、注入箇所が多数ある場合においても、バルブを設けて、当該バルブの開度を調整し薬液の量を均等に分配する方法よりも簡便に流量調整して薬液の量を均等分配したり複数の水槽や貯蔵池等に対して水槽や貯蔵池等の容積や目的に応じて任意の薬液の量としたりすることができる薬液等分配装置及び薬液等分配装置の取付方法を提供することを目的とする。

本発明者らは上記課題を下記の手段により解決した。
〔１〕凝集剤等の薬液が圧送される横設された主配管（１）と、前記主配管（１）に一端（３ａ）が接続され、他端（３ｂ）が薬液を他所に放出する薬液放出口を備える分岐配管（３）の複数本とからなる薬液等分配装置であって、前記分岐配管（３）は、主配管（１）から上方に立設された上昇管（３１）と、一端が前記上昇管（３１）の特定高さ位置に接続され、他端が下向きに延設された下降管（３２）とからなることを特徴とする薬液等分配装置。
〔２〕前記分岐配管（３）が、上昇管（３１）と、前記上昇管（３１）と接続される下降管（３２）とを、略逆Ｕ字形状に形成してなることを特徴とする前記〔１〕に記載の薬液等分配装置。
〔３〕前記分岐配管（３）が、吊下げ支持具取付部（３０ａ）と、当該吊下げ支持具取付部（３０ａ）の左右両端に装着された接続部材（３０ｂ、３０ｂ’）と、当該接続部材（３０ｂ、３０ｂ’）に接続された上昇管（３１）と下降管（３２）とからなることを特徴とする前記〔１〕又は〔２〕に記載の薬液等分配装置。
〔４〕前記分岐配管（３）が、可撓性素材であることを特徴とする前記〔１〕～〔３〕のいずれか１項に記載の薬液等分配装置。
〔５〕前記分岐配管（３）が、透明素材であることを特徴とする前記〔１〕～〔４〕のいずれか１項に記載の薬液等分配装置。
〔６〕前記分岐配管（３）の他端（３ｂ）の薬液放出口に、注入管（４）を接続し、当該注入管（４）の上下２箇所にバルブ（５、５’）を設けるとともに、当該バルブ（５、５’）間にプラグ（６）を設けたことを特徴とする前記〔１〕～〔５〕のいずれか１項に記載の薬液等分配装置。
〔７〕前記〔１〕～〔６〕のいずれか１項に記載の薬液等分配装置の複数本の分岐配管（３）を吊下げ支持具（７）を用いて各注入管（４）から投入される薬液等の量が均等となるように吊下げ、高さを調整し、分岐配管（３）を吊下げ支持することを特徴とする薬液等分配装置の取付方法。
〔８〕前記〔１〕～〔６〕のいずれか１項に記載の薬液等分配装置の複数本の分岐配管（３）を吊下げ支持具（７）を用いて各注入管（４）から投入される薬液等の量が任意の流量となるように吊下げ高さを調整し、分岐配管（３）を吊下げ支持することを特徴とする薬液等分配装置の取付方法。

本発明の薬液等分配装置及び薬液等分配装置の取付方法によれば、一つのポンプに対して、注入箇所が多数ある場合であっても、主配管に接続される分岐配管が、それぞれ高さ調整可能であり、容易に流量の確認や微調整ができるので、分配槽を設けることなく、主配管から各注入管へ供給する薬液の量を均等に分配することができる。
また、バルブを設けて、当該バルブの開度を調整し薬液を均等に分配する方法よりも簡便に流量調整して薬液の量を均等分配することができる。
さらに、それぞれの分岐配管３で薬液を均等に分配することに限らず、それぞれの分岐配管３で任意の薬液の量に設定することもできる。例えばある分岐配管の流量比率を１としたとき、他の分岐配管の流量比率を０．５にしたり、１．５にしたりすることが可能である。

本発明の実施例における薬液等分配装置の概略図である。 本発明の実施例における薬液等分配装置及び薬液等分配装置の取付状態を表す概略図である。 本発明の実施例における分岐配管と注入管の分解図である。 本発明の実施例における薬液等分配装置の取付方法の実施例を表す図である。 本発明の実施例における薬液等分配装置の取付方法の他の実施例を表す図である。 従来のＶノッチ付高架分配槽の正面図である 従来のＶノッチ付高架分配槽の横断面図である。

図１は、本発明の実施例における薬液等分配装置の概略図、図２は、本発明の実施例における薬液等分配装置及び薬液等分配装置の取付状態を表す概略図、図３は本発明の実施例における分岐配管と注入管の分解図である。
図１～３において、１は薬液等を送る主配管、２は当該主配管に接続されたポンプ、３は分岐配管、３ａは分岐配管の一端、３ｂは分岐配管の他端、４は薬液を貯水池や水槽等に注入する注入管、５、５’は当該注入管４に設けられたバルブ、６は前記注入管４に設けられたプラグ、７は分岐配管を吊下げ支持する吊下支持具、８は貯水池、９は汚水浄化装置が設置される建物の梁（天井）である。
また、３０ａは吊下げ支持具取付部、３０ｂ、３０ｂ’は接続部材、３１は上昇管、３２は下降管である。

本発明において、主配管１は、貯水池や水槽等に注入する凝集剤等の薬液をポンプ２の稼働により圧送するために横設された配管である。
本実施の形態においては、主配管１は中空円筒状の直径およそ２５mmのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）で構成され、天井等から図示しない吊り部材で固定される。なお、主配管１の直径や材質に関してはこれに限定されるものではなく、薬液の注入対象である貯水池や水槽等の体積や注入流量に応じて適宜選択することができる。
また、本実施の形態においては、主配管１の端部１ａはエア抜きのため開放されているが圧力によって薬液が出ることがないように上向きに曲げている。

分岐配管３は、その一端３ａが前記主配管１に接続され、他端３ｂが薬液を他所に放出する薬液放出口を備える。ここで、他所は、薬液を貯水池や水槽等に注入する注入管４であり、薬液放出口となる分岐配管３の他端３ｂは注入管４と接続されている。
なお、設置環境によっては、注入管４を接続せずに、分岐配管３の他端３ｂの薬液放出口から、直接貯水池や水槽等に薬液を注入することもできる。
そして、本願発明は、一つのポンプに対して、注入箇所が多数ある場合であっても、薬液等を均等又は任意の量に分配できる装置であることから、前記分岐配管３は、主配管１に複数本配置される構成となっている。

前記分岐配管３は、主配管１から上方に立設された上昇管３１と、一端が前記上昇管３１の特定高さ位置に接続され、他端が下向きに延設された下降管３２とから構成される。前記下降管３２は、後述する薬液を放出する量の調整において、調整される特定の高さ位置で、前記上昇管３１と接続される。すなわち、薬液の量を調整するための高さ位置に対し、主配管１から薬液が上昇する部分が上昇管３１であり、当該高さ位置から薬液が下降する部分が下降管３２であり、前記下降管３２は、前記高さ位置から下向きの方向に延設される。なお、分岐配管３の前記上昇管３１と下降管３２は別個の管体である必要はなく、一体の管であってもよい。
また、前記分岐配管３は、上昇管３１と、前記上昇管３１と接続される下降管３２とを、略逆Ｕ字形状に形成すると、薬液を主配管１から分岐配管３へ、そして分岐配管３の他端３ｂの薬液放出口から注入管４へ滑らかに送ることができる。

また、分岐配管３は、本願発明にかかる薬液等分配装置を天井等から吊り下げる際に、吊下げ支持具７に保持される部分となる。したがって、吊下げ支持具７と接触する部分の補強を考慮して、例えば、図３に示すように構成することが好ましい。
図３の分岐配管と注入管の分解図に示すように、分岐配管３を吊下げ支持具取付部３０ａと、当該吊下げ支持具取付部３０ａの左右両端に装着された接続部材３０ｂ、３０ｂ’と、当該接続部材３０ｂ、３０ｂ’に接続された上昇管３１と下降管３２とで構成する。
前記上昇管３１は、吊下げ支持具取付部３０ａと接続するための接続部材３０ｂが接続されない側の端部は、前記主配管１から上方に立設されるように接続される。一方、前記下降管３２の吊下げ支持具取付部３０ａと接続するための接続部材３０ｂ’が接続されない側の端部は薬液放出口となり、注入管４と接続される。
上記の構成の分岐配管３は、吊下げ状態において略逆Ｕ字形状となり、吊下げ支持具７と接触する部分となり吊下げ支持具取付部３０ａを、上昇管３１、下降管３２と別の部材としているので、それぞれ材質を違うものにすることも可能であり、保守の側面からも破損した部品のみ交換すればよく好適である。
なお、本実施例では、前記上昇管３１と下降管３２は、サイフォン現象による液流出が薬液流量を高めてしまうことを防ぐために、例えば主配管１より径を太くすることでもよい。

また、前記分岐配管３の上昇管３１、下降管３２は、図２に示すように、吊下げ支持具７により上から吊下げ支持され、適宜高さを調整し、薬液の量を調整するものであることから、柔軟に伸縮、変形できるように柔らかい可撓性素材で構成されることが好ましい。なお、吊下げ支持具取付け部３０ａは支持具７による折れ曲がりの恐れがあるので、硬質素材が好ましい。
また、薬液の流れを目視で確認しやすくするため、透明な素材、例えば、塩化ビニル等で構成されることが好ましい。
前記構成の分岐配管３の吊下げ支持具取付け部３０ａの左右両端に装着された接続部材３０ｂ、３０ｂ’は、吊下げ支持具取付け部３０ａが吊下げ支持具７により上から吊下げられ支持される時に潰れないようにする効果を有している。

前記薬液等を貯水池や水槽等に注入する注入管４は、上下２箇所にバルブ５、５’を設け、当該バルブ５、５’間にプラグ６を設けることができる。
そして、前記上昇管３１や下降管３２と同様に、注入管４を透明の素材で構成すると、前記バルブ５、５’間を流れる薬液の量を目視で確認することができる。注入管４の前記バルブ５－５’間のみ透明素材としてもよい。本実施例では、中空円筒状の直径およそ２５ｍｍの透明なポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）構成しているが、設置環境を考慮して最適素材で調整のしやすい径の管を選択することが好ましい。

なお、注入管４を透明の素材とすることで、注入管４の前記プラグ６を外して、前記下方のバルブ５’を閉め、注入管４内に溜まる薬液の高さと時間を計ることで薬液の量が計測できる。
さらに、前記プラグ６を外し、前記上下のバルブ５、５’の開閉によりプラグ６から流出する一定時間の薬液を器で受ければ、薬液の量を正確に計量することもできる。

本実施の形態において、吊り下げ支持具７はタン付きの吊りバンドと寸切りボルトで構成しているが、前記分岐配管３を吊下げる高さを調節できる機構であればこれに限定されるものではない。

次に、図４及び図５に基づいて、本発明の実施例における薬液等分配装置の取付方法について説明する。
図４は本発明の実施例における薬液等分配装置の取付方法の実施例を表す図であり、水槽上部床スラブの平面に固定した分岐配管取付け枠と吊下げ支持具受け部材を利用して薬液等分配装置を取付ける一例を示している。
図４において、１０は水槽上部床スラブ、１１は注入管固定枠、１２は注入管受け部、１２ａは注入管挿入孔、１３は前記吊下げ支持具７を取り付ける吊設部材である。
注入管固定枠１１は、水槽上部床スラブ１０に固定されている。また、注入管受け部１２には注入管挿入孔１２ａが孔設されている。

以下、本発明の実施例における薬液等分配装置の取付方法について説明する。
まず、注入管４を注入管固定枠１１に設けられた注入管受け部１２の注入管挿入孔１２ａに挿入し前記注入管固定枠１１に固定する。
その後分岐配管３の吊下げ支持具取付け部３０ａの接続部材３０ｂ’に接続された下降管３２と前記注入管４を接続する。
なお、分岐配管３に注入管４を接続した後に、当該注入管４を注入管固定枠１１に設けられた注入管受け部１２の注入管挿入孔１２ａに挿入し前記固定枠１１に固定しても良い。

上記のように注入管４が注入管固定枠１１に固定された後、分岐配管３の吊下げ支持具取付け部３０ａに吊下げ支持具７を取付け、当該吊下げ支持具７を吊設部材１３に取付けて、前記分岐配管３を吊り下げる。

上記のようにして、吊設部材１３に吊り下げて取付けた分岐配管３を複数本主配管１に接続し、ポンプを稼働させ主配管１から薬液等を圧送して各分岐配管３に薬液等を供給すると、ポンプに近い分岐配管３と遠い分岐配管３とでは、ポンプで送る液圧の影響で供給される一定時間当たりの薬液等の量が異なる。
そこで、次の工程に従い、主配管１に接続されている全ての分岐配管３に供給される一定時間当たりの薬液等の量が均等となるように、分岐配管３と当該分岐配管３を吊下げ支持する吊設部材１３との距離（ｈ１～ｈ３）（図２参照）を吊下げ支持具７で調整する。
〔工程１〕
主配管１に接続されている全ての分岐配管３を吊下げ支持具７を用いて吊設部材１３に吊り下げて取付けた状態で、ポンプ２を稼働させ主配管１から薬液等を各分岐配管３に圧送供給する。そして、当該各分岐配管３の注入管４に設けられた前述したようにバルブ５、５’やプラグ６を使って、一定時間当たりの主配管１から各注入管４へ供給される薬液等の量を測る。
〔工程２〕
前記各注入管４へ供給された薬液等の量に基づいて、薬液等の量が多い分岐配管３は吊下げ支持具７で前記分岐配管３と吊設部材１３との距離（ｈ１）（図２参照）を短く調整し、薬液等の量が少ない分岐配管３は吊下げ支持具７で前記分岐配管３と吊設部材１３との距離（ｈ２、ｈ３）（図２参照）を長く調整する。
〔工程３〕
上記工程を数回繰り返し全ての分岐配管３の注入管４に供給される薬液等の量を均一に調整する。これまでの経験では２～３回の繰り返しで調整が可能であった。
なお、前記〔工程２〕においては、吊下げ支持具７で前記分岐配管３と吊設部材１３との距離を調整することで、それぞれの分岐配管３からの薬液の量を任意に設定することもできる。例えばある分岐配管の流量比率を１としたとき、他の分岐配管の流量比率を０．５にしたり、１．５にしたりすることが可能である。

図５は本発明の実施例における薬液等分配装置の取付方法の他の実施例を表す図であり、注入管固定枠１１と汚水浄化装置が設置されている建物の梁（天井）９を利用して薬液等分配装置を取付けている。
この実施例であれば、図４で示す実施例と異なり、吊設部材１３を汚水浄化装置が設置されている建物の梁（天井）９で代用することができ、構造を簡素化し安定した吊設ができる。

〔設置例〕
汚水浄化装置において、全長約８０ｍの主配管１に８本の分岐配管３を８ｍ間隔で接続した薬液等分配装置を、前記実施例に示す方法により設置し、各分岐配管３に供給される薬液量を調整した。
その結果、ポンプ２を稼働し各分岐配管３の注入管４から正確に均等な薬液が排出されることを確認した。

本発明の薬液等分配装置は、産業廃水、上下水、河川水などの汚水を浄化する汚水浄化装置や上水処理場においても使用することができる。

１ 主配管
２ ポンプ
３ 分岐配管
３ａ 分岐配管の一端
３ｂ 分岐配管の他端
３０ａ 吊下げ支持具取付部
３０ｂ、３０ｂ’ 接続部材
３１ 上昇管
３２ 下降管
４ 注入管
５、５’ バルブ
６ プラグ
７ 吊下げ支持具
８ 貯水池
９ 梁
１０ 水槽上部床スラブ
１１ 注入管固定枠
１２ 注入管受け部
１２ａ 注入管挿入孔
１３ 吊設部材

Claims (8)

1. 凝集剤の薬液が圧送される横設された主配管（１）と、
   前記主配管（１）に一端（３ａ）が接続され、他端（３ｂ）が薬液を他所に放出する薬液放出口を備える複数の分岐配管（３）と、
   前記分岐配管（３）の他端（３ｂ）の薬液放出口に接続された注入管（４）と、
   前記注入管（４）へ供給された薬液の量に基づいて、薬液の量が多い分岐配管（３）は吊設部材（１３）との距離（ｈ）を短く調整し、
   薬液の量が少ない分岐配管（３）は吊設部材（１３）との距離（ｈ）を長く調整する吊下げ支持具（７）とからなる薬液分配装置であって、
   前記分岐配管（３）は、主配管（１）から上方に立設された上昇管（３１）と、一端が前記上昇管（３１）の特定高さ位置に接続され、他端が下向きに延設された下降管（３２）とからなることを特徴とする薬液分配装置。
2. 前記分岐配管（３）が、上昇管（３１）と、前記上昇管（３１）と接続される下降管（３２）とを、略逆Ｕ字形状に形成してなることを特徴とする請求項１に記載の薬液分配装置。
3. 前記分岐配管（３）が、吊下げ支持具取付部（３０ａ）と、当該吊下げ支持具取付部（３０ａ）の左右両端に装着された接続部材（３０ｂ、３０ｂ’）と、当該接続部材（３０ｂ、３０ｂ’）に接続された上昇管（３１）と下降管（３２）とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の薬液分配装置。
4. 前記分岐配管（３）が、可撓性素材であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の薬液分配装置。
5. 前記分岐配管（３）が、透明素材であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の薬液分配装置。
6. 前記分岐配管（３）の他端（３ｂ）の薬液放出口に、注入管（４）を接続し、当該注入管（４）の上下２箇所にバルブ（５、５’）を設けるとともに、当該バルブ（５、５’）間にプラグ（６）を設けたことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の薬液分配装置。
7. 前記請求項１～６のいずれか１項に記載の薬液分配装置の取付方法であって、
   前記複数本の分岐配管（３）を吊下げ支持具（７）を用いて各注入管（４）から投入される薬液の量が均等となるように吊下げ高さを調整し、分岐配管（３）を吊下げ支持することを特徴とする薬液分配装置の取付方法。
8. 前記請求項１～６のいずれか１項に記載の薬液分配装置の取付方法であって、
   前記複数本の分岐配管（３）を吊下げ支持具（７）を用いて各注入管（４）から投入される薬液の量が任意の量となるように吊下げ高さを調整し、分岐配管（３）を吊下げ支持することを特徴とする薬液分配装置の取付方法。
   

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