JP7102929B2 - 水切り場 - Google Patents

Description

本発明は、水切り場に関する。

石炭式火力発電所における石炭燃焼に伴い、多量の灰が発生する。灰は、ボイラの下部に設けられたホッパに堆積される。ホッパに堆積された灰は、スラリーの状態で水切り場に運ばれ、水切り場において水と汚泥状の灰とに分離され、上澄水は遊水池に流入されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－１７４９９５号公報

しかし、水切り場で沈降しなかった汚泥が遊水池へ流入し、灰処理水循環ポンプ等の吸込み配管に詰まるトラブル等が発生する場合があった。

本発明は、遊水池への汚泥流入量を低減可能な水切り場を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のものを提供する。
（１）スラリーが流入される流入部と、流入された前記スラリーの流れの下流側に隣接された遊水池との間に配置され、上部に排出口が設けられた隔離壁と、前記隔離壁の前記排出口が設けられた部分の上流側に配置された衝突板と、を備える水切り場。

（２）前記衝突板と、前記衝突板の側辺から下流側に延びる一対の側板と、を備え、前記側板が、前記隔離壁における、前記排出口を挟んだ水平方向の一方と他方とに連結され、前記衝突板と一対の前記側板と前記隔離壁とが筒状に構成されていてもよい。

（３）前記衝突板の上流側の面と前記水切り場の液面との間の角度は９０度以下であってもよい。

本発明によれば、遊水池への汚泥流入量を低減可能な水切り場を提供することを目的とする。

実施形態の水切り場の模式的上面図である。 実施形態の水切り場の模式的断面図である。 図１及び図２のＡ部分の拡大図斜視図である。 図１及び図２のＡ部分の拡大断面図である。 比較形態の水切り場であり、実施形態の図３に対応する部分の拡大図斜視図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、実施形態の水切り場１の模式的上面図である。図２は、実施形態の水切り場１の模式的断面図である。

水切り場１は、沈殿槽１１を備える。
沈殿槽１１の上流側には、スラリーが流入される流入部１３が設けられている流入部１３から沈殿槽１１の上流側に注がれたスラリーは、下流側の遊水池２に向かって流れる。

図３は、図１及び図２のＡ部分の拡大図斜視図であり、図４は、図１及び図２のＡ部分の拡大断面図である。
水切り場１には遊水池２が隣接されている。水切り場１の遊水池２側には、隔離壁２０が設けられている。
隔離壁２０は、互いに平行かつ互いに重ならないように交互に配置された略同形の前壁２１と後壁２２と、前壁２１及び後壁２２と同じ大きさで、前壁２１及び後壁２２と直交し、且つ前壁２１と後壁２２とを連結するように配置された側壁２３と、を備える。
すなわち隔離壁２０は、図３に示すように、水平断面において矩形の凹凸を形状を有する。ただし、隔離壁２０の形状は、このような凹凸を形状に限定されず、例えば、単に平面な板状であってもよい。

実施形態では、隔離壁２０における１枚の後壁２２の上部に排出口２４が設けられている。排出口２４は、水切り場１が満水になったときに、スラリーの上澄水が遊水池２ヘと流出する出口である。

排出口２４の上流側には、衝突部材３０が取り付けられている。衝突部材３０は、上流側に配置された衝突板３１と、衝突板３１の側辺より下流側に延びる一対の側板３３とを備える。
一対の側板３３は、隔離壁２０における、排出口２４が設けられた後壁２２を挟んだ水平方向の一方の前壁２１と他方の前壁２１とにそれぞれに連結され、衝突板３１と一対の側板３３と隔離壁２０とで、上下が開口した筒状部が構成されている、
ただし、このような形状に限らず、少なくとも、排出口２４の上流側に衝突板３１が設けられていればよい。

衝突板３１は、実施形態では、鉛直方向に延びる板部材で、５角形のベース型形状を有し、下方の幅が狭くなるように配置されている。
なお、実施形態で衝突板３１は鉛直方向に延びる板部材であるので、衝突板３１の前面と水面との間の図４に示す角度θが９０度であるが、これに限らず、９０度以下の他の角度であってもよい。

一対の側板３３は、上述のように、隔離壁２０における、排出口２４が設けられた後壁２２を挟んだ水平方向の一方の前壁２１と他方の前壁２１とにそれぞれに連結されている。衝突板３１はベース型であるので、側板３３の鉛直断面は「く」の字型である。

水切り場１の流入部１３より、図示しない石炭火力発電所から排出されたスラリーが沈殿槽１１に注がれる。そうすると、スラリーは下流側に向かって流れ、重力によって汚泥(固体成分）は下方に移動し、上澄液と分離して沈殿槽１１内に沈降していく。

しかし、汚泥は完全には上澄液と分離せず、その一部は上澄液とともに水平方向に流れ、衝突部材３０の衝突板３１に衝突する。上澄液が衝突板３１に衝突すると、下降流が生じる。この下降流により、上澄液に含まれていた汚泥は、下降流に沿って下方へ流れる。

ここで、汚泥を含まない、又は汚泥の含有量が少なくなった上澄液は、衝突部材３０の下方から、衝突板３１と一対の側板３３と隔離壁２０と構成された筒状部の内部に流入し、隔離壁２０の後壁２２に設けられた排出口２４を通って遊水池２へと流出する。
しかし、下向きの速度成分を有する汚泥は、遊水池２へ流れる上澄液の流れに沿わずに、下方へと落下していく。これにより、汚泥の遊水池２への流出が防止される。

なお、実施形態では、衝突板３１の前面と水面との間の図４に示す角度θが９０度であるが、９０度以下であれば、上澄液が衝突板３１に衝突したときに下降流が生じるので、例えば４５度等であってもよい。

図５は、実施形態に対する比較形態の水切り場１Ａであり、実施形態の図３に対応する部分の拡大図斜視図である。比較形態の水切り場１Ａには、衝突部材３０が配置されていない。
比較形態の場合も、上流側で上澄液と分離して沈殿槽１１内に沈降しなかった汚泥は、上澄液とともに水平方向に流れてくる。
しかし、比較形態では衝突部材３０が設けられていないため、汚泥の流れ方向は下方に変更されず上澄液と同様に水平方向に流れ、排出口２４から遊水池２へと流出する。
そうすると水切り場１での汚泥が遊水池２に流れ、灰処理水循環ポンプ等の配管に詰りを生じさせる等のトラブルを発生させる。また、遊水池２において汚泥が堆積するため、遊水池２の掘削作業が頻繁に必要となる。

これに対して本実施形態によると、汚泥の遊水池２への流入量が低減されるので、遊水池２で堆積して灰処理水循環ポンプ等の配管に詰りを生じさせる等のトラブルが発生せず、また、遊水池２における掘削作業の頻度が低減される。

以下に示す表１は、実施形態の水切り場１を通過した場合、及び比較形態の水切り場１Ａを通過した場合での、遊水池２における浮遊物質(汚泥成分）の１リットル当たりの含有量の推移を調査した結果である。
また、表２は、実施形態の水切り場１を通過した場合、及び比較形態の水切り場１Ａを通過した場合での、遊水池２への浮遊物質の流入量の推移を調査した結果である。

表１で示すように、実施形態では、いずれの週においても、遊水池２における浮遊物質の１リットル当たりの含有量が比較形態よりも低かった。
表２に示すように、実施形態では、いずれの週においても、浮遊物質の遊水池２への流入量が比較形態よりも低かった。

ここで、浚渫工事目安を１０，０００ｍ^３、汚泥係数１．１０ｔ／ｍ^３より、浚渫工事時の汚泥量を１１，０００とする。そうすると、比較形態での流入量の平均は１日７．５ｔで浚渫工事は４年に１度必要である。実施形態での流入量の平均は１日３ｔ、浚渫工事は１０年に１度となる。
以上より、実施形態のように衝突板３１を設けることで、遊水池２への汚泥流入量の減少が確認できた。また、遊水池２への汚泥堆積が低減されることから、浚渫工事周期延長によるコスト低減や灰処理水循環ポンプ他の詰りトラブル減少による修繕費の低減が可能となる。

１ 水切り場
２ 遊水池
１１ 沈殿槽
１３ 流入部
２０ 隔離壁
２１ 前壁
２２ 後壁
２３ 側壁
２４ 排出口
３０ 衝突部材
３１ 衝突板
３２ａ 開口部
３３ 側板

Claims (3)

1. スラリーが流入される流入部が設けられた沈殿槽と、
   流入された前記スラリーの流れの下流側に隣接された遊水池と前記沈殿槽との間に配置され、上部に排出口が設けられた隔離壁と、
   前記隔離壁の前記排出口が設けられた部分の上流側に配置され、下方の幅が狭くなるように５角形のベース型形状を有し、前記スラリーを前記流入部から前記沈殿槽に流入させて沈降汚泥と上澄液に分離し、当該上澄液を衝突させる衝突板と、
   前記衝突板の側辺から下流側に延び、前記衝突板がベース型形状であるのでくの字型に折れ曲がり、前記隔離壁における、前記排出口を挟んだ水平方向の一方と他方とに連結された一対の側板と、を備え、
   前記衝突板と一対の前記側板と前記隔離壁とが筒状に構成されている、
   水切り場。
2. 前記衝突板の上流側の面と液面との間の角度は４５度である、
   請求項１に記載の水切り場。
3. 前記隔離壁は、互いに平行かつ互いに重ならないように交互に配置された前壁と後壁と、前記前壁及び前記後壁と直交し、且つ前記前壁と前記後壁とを連結するように配置された側壁と、を有し、
   前記排出口は前記後壁に設けられ、
   前記側板は、前記排出口が設けられた前記後壁を挟んだ一方の前記前壁と他方の前記前壁とにそれぞれに連結されている、
   請求項１または２に記載の水切り場。

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