JP7230574B2

JP7230574B2 - 中和装置

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Publication number: JP7230574B2
Application number: JP2019028136A
Authority: JP
Inventors: 謙一 ▲濱▼口; 有香吉田
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2019-02-20
Filing date: 2019-02-20
Publication date: 2023-03-01
Anticipated expiration: 2039-02-20
Also published as: JP2020131117A

Description

本開示は、中和装置に関する。

高いｐＨ（水素イオン指数）の廃水をそのまま放流することは、法律で禁じられている。このため、高いｐＨの廃水を中和して、放流基準値までｐＨを低下させる必要がある。高いｐＨの廃水は、セメントと水とを接触させた結果生じる廃水等である。

上記廃水を中和する技術として、噴流装置と、ｐＨセンサと、還流装置とを備えた中和装置が開示されている（例えば、特許文献１）。特許文献１の噴流装置は、原水槽から導かれた原水（廃水）に二酸化炭素を供給し、渦流を発生させてキャビテーションを起こし原水を混合攪拌させる。ｐＨセンサは、噴流装置から排出された原水のｐＨを測定する。還流装置は、ｐＨセンサの検出結果が放流基準値を上回ると、噴流装置から排出された原水を原水槽に還流させる。

実用新案登録第３１４７７６９号公報

上記中和装置において、効率よく廃水を中和することができる技術の開発が希求されている。

本開示は、このような課題に鑑み、廃水を効率よく中和することが可能な中和装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る中和装置は、流入口および排出口が設けられる中和部と、流入口を通じて中和部に廃水を供給する廃水供給部と、中和部における流入口と排出口との間の所定の領域において、中和部に収容された廃水に、平均粒径が２．５ｍｍ以下の二酸化炭素の泡を供給するバブリング部と、所定の領域に設けられる第１のｐＨセンサと、中和部のうち前記第１のｐＨセンサの設置箇所よりも前記排出口側に設けられる第２のｐＨセンサと、第１のｐＨセンサおよび第２のｐＨセンサの測定値に基づいて、バブリング部によって供給される二酸化炭素の量を制御する制御部と、を備える。

また、中和部は、流入口および排出口が設けられ、廃水を収容する中和槽と、中和槽内に設けられた仕切板と、を備えてもよい。

また、制御部は、少なくとも第２のｐＨセンサの測定値に基づきバブリング部によって供給される二酸化炭素の量を制御する定常運転モードと、少なくとも第１のｐＨセンサの測定値に基づきバブリング部によって供給される二酸化炭素の量を制御する非定常運転モードと、を切換えてもよい。

本開示によれば、効率よく廃水を中和することが可能となる。

実施形態の中和装置を説明する図である。実施形態の中和方法の処理の流れを説明するフローチャートである。図３（ａ）は、実施形態の中和方法を行った場合の中和前の廃水、ｐＨセンサの測定値のｐＨの変化を示す図である。図３（ｂ）は、実施形態の中和方法を行った場合の二酸化炭素の供給量の変化を説明する図である。定常運転モード実行処理におけるＰＩＤ制御のブロック線図である。定常運転モード実行処理における中和槽内のｐＨの分布のイメージを説明する図である。中和槽に流入される廃水のｐＨが上昇し、かつ、バブリング部による二酸化炭素の供給量が変化しない場合の中和槽内のｐＨの分布のイメージを説明する図である。非定常運転モードへ切り換えた後のＰＩＤ制御のブロック線図である。非定常運転モード実行処理における中和槽内のｐＨの分布のイメージを説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。

［中和装置１００］
図１は、本実施形態の中和装置１００を説明する図である。図１に示すように、中和装置１００は、中和部１１０と、ポンプ１２０と、バブリング部１３０と、ｐＨセンサ１４０、１５０と、制御部１６０とを含む。なお、図１中、実線の矢印は廃水の流れを示す。また、図１中、破線の矢印は信号の流れを示す。

中和部１１０は、中和槽２１０と、仕切板２２０ａ～２２０ｃとを含む。中和槽２１０は、廃水を収容する容器である。中和槽２１０の一端側には、流入口２１２が設けられる。中和槽２１０の他端側には、排出口２１４が設けられる。本実施形態において、流入口２１２は、中和槽２１０の上面に形成される。また、排出口２１４は、中和槽２１０の側面に形成される。

仕切板２２０ａ～２２０ｃは、中和槽２１０内に設けられる。仕切板２２０ａは、中和槽２１０における流入口２１２と排出口２１４との間に設けられる。仕切板２２０ａは、中和槽２１０の底面から立設する。仕切板２２０ａの上端は、中和槽２１０の上面と離隔する。したがって、中和槽２１０内は、仕切板２２０ａによって、領域２１０Ａと、領域２１０Ｂとに区画される。

仕切板２２０ｂは、中和槽２１０における流入口２１２と仕切板２２０ａとの間に設けられる。仕切板２２０ｃは、中和槽２１０における仕切板２２０ａと排出口２１４との間に設けられる。仕切板２２０ｂ、２２０ｃは、中和槽２１０の上面から立設（垂下）する。仕切板２２０ｂ、２２０ｃの下端は、中和槽２１０の底面と離隔する。したがって、領域２１０Ａは、仕切板２２０ｂによって、領域２１０Ａａと領域２１０Ａｂとに区画される。また、領域２１０Ｂは、仕切板２２０ｃによって、領域２１０Ｂａと領域２１０Ｂｂとに区画される。

ポンプ１２０（廃水供給部）は、吸入側が廃水槽１０２に接続される。ポンプ１２０は、吐出側が中和部１１０の流入口２１２に接続される。ポンプ１２０は、流入口２１２を通じて、領域２１０Ａａに廃水（原水）を供給する。

バブリング部１３０は、中和部１１０に収容された廃水に、平均粒径（平均の気泡径）が２．５ｍｍ以下の二酸化炭素の泡を供給する。バブリング部１３０は、好ましくは、平均粒径が１ｍｍ未満の二酸化炭素の泡を供給する。

本実施形態において、バブリング部１３０は、二酸化炭素貯留部２５０と、散気板２５２と、接続管２５４と、流量調整弁２５６とを含む。

二酸化炭素貯留部２５０は、二酸化炭素を貯留する。二酸化炭素貯留部２５０は、例えば、二酸化炭素ボンベである。二酸化炭素ボンベは、高圧圧縮された二酸化炭素を貯留する。

散気板２５２は、中和槽２１０の底面に設けられる。散気板２５２は、多孔質体で構成される。多孔質体は、樹脂、ガラス、セラミック、金属、軽石で構成される。

接続管２５４は、二酸化炭素貯留部２５０と散気板２５２とを接続する。流量調整弁２５６は、接続管２５４に設けられる。流量調整弁２５６は、後述する制御部１６０によって開度が調整される。制御部１６０による流量調整弁２５６の開度調整については後に詳述する。

ｐＨセンサ１４０（第１のｐＨセンサ）は、中和部１１０における流入口２１２と排出口２１４との間に設けられる。本実施形態において、ｐＨセンサ１４０は、領域２１０Ａｂに設けられる。ｐＨセンサ１４０は、領域２１０Ａｂの廃水のｐＨを測定する。以下、ｐＨセンサ１４０による測定値（出力値）をｙ_ａとする。

ｐＨセンサ１５０（第２のｐＨセンサ）は、中和部１１０におけるｐＨセンサ１４０の設置箇所と、排出口２１４との間に設けられる。本実施形態において、ｐＨセンサ１５０は、排出口２１４の近傍に設けられる。つまり、ｐＨセンサ１５０は、領域２１０Ｂｂに設けられる。ｐＨセンサ１５０は、領域２１０Ｂｂの廃水のｐＨを測定する。以下、ｐＨセンサ１５０による測定値（出力値）をｙ_ｂとする。

すなわち、ｐＨセンサ１４０は、ｐＨセンサ１５０よりも廃水の流れ方向の上流側に設けられる。換言すれば、ｐＨセンサ１４０は、ｐＨセンサ１５０よりも上流側の廃水のｐＨを測定する。

制御部１６０は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成される。制御部１６０は、ＲＯＭからＣＰＵ自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出す。制御部１６０は、ワークエリアとしてのＲＡＭや他の電子回路と協働して中和装置１００全体を管理および制御する。

本実施形態において、制御部１６０は、ｐＨセンサ１４０およびｐＨセンサ１５０の測定値に基づいて、流量調整弁２５６の開度を調整する。詳細は後述するが、制御部１６０は、ｐＨセンサ１４０による測定値ｙ_ａの変動量が小さい場合に、定常運転モードでバブリング部１３０を制御する。一方、制御部１６０は、ｐＨセンサ１４０による測定値ｙ_ａの変動量が大きい場合に、非定常運転モードでバブリング部１３０を制御する。定常運転モードは、ｐＨセンサ１５０の測定値ｙ_ｂに基づき、バブリング部１３０によって供給される二酸化炭素の量を制御するモードである。非定常運転モードは、ｐＨセンサ１４０の測定値ｙ_ａに基づき、バブリング部１３０によって供給される二酸化炭素の量を制御するモードである。

［中和方法］
続いて、上記中和装置１００を用いた廃水の中和方法について説明する。なお、中和装置１００のポンプ１２０は、廃水槽１０２から廃水を中和部１１０に供給する。

図２は、本実施形態の中和方法の処理の流れを説明するフローチャートである。図３は、本実施形態の中和方法を行った場合のｐＨの変化および二酸化炭素の供給量の変化を説明する図である。図３（ａ）は、本実施形態の中和方法を行った場合の中和前の廃水、ｐＨセンサ１４０の測定値ｙ_ａ、ｐＨセンサ１５０の測定値ｙ_ｂのｐＨの変化を示す図である。図３（ｂ）は、本実施形態の中和方法を行った場合の二酸化炭素の供給量の変化を説明する図である。なお、図３（ａ）、図３（ｂ）をはじめとする以下の図では、ｒは設定値、ｙ_ａ’はｐＨセンサ１４０の測定値ｙ_ａの平均値、ｕはバブリング部１３０によって供給される二酸化炭素の流量（操作量）を示す。

図２に示すように、本実施形態にかかる中和方法は、定常運転モード実行処理Ｓ１１０と、センサ値安定判定処理Ｓ１２０と、平均値記憶処理Ｓ１３０と、変動判定処理Ｓ１４０と、非定常運転モード実行処理Ｓ１５０と、時間経過判定処理Ｓ１６０と、定常運転モード実行処理Ｓ１７０と、平均値記憶処理Ｓ１８０とを含む。以下、各処理について説明する。

［定常運転モード実行処理Ｓ１１０］
制御部１６０は、定常運転モードでバブリング部１３０を制御する。具体的に説明すると、制御部１６０は、ｐＨセンサ１５０の測定値ｙ_ｂが所定の設定値ｒとなるように、流量調整弁２５６の開度を調整する。設定値ｒは、放流基準値以下の所定の値である。

図４は、定常運転モード実行処理Ｓ１１０におけるＰＩＤ制御のブロック線図である。本実施形態において、制御部１６０は、図４に示すように、ＰＩＤ制御を行う。制御部１６０は、目標値を設定値ｒとし、出力値を測定値ｙ_ｂとする。なお、図４をはじめとする以下の図において、ｔは時間、ｅは（ｒ（ｔ）－ｙ_ｂ（ｔ））を示す。また、Ｋ_ｐは比例ゲイン、Ｋ_ｉは積分ゲイン、Ｋ_ｄは微分ゲインを示す。Ｋ_ｐ、Ｋ_ｉ、Ｋ_ｄは、ユーザによって適宜調整可能である。

図５は、定常運転モード実行処理Ｓ１１０における中和槽２１０内のｐＨの分布のイメージを説明する図である。制御部１６０が定常運転モード実行処理Ｓ１１０を行うと、バブリング部１３０によって二酸化炭素が廃水に供給される。これにより、廃水が中和され、流入口２１２からの距離が大きくなるに従って、廃水のｐＨが低下する。具体的に説明すると、廃水は、流入口２１２から排出口２１４に向かって流れる。このため、図５に示すように、中和槽２１０内のｐＨは、流入口２１２から排出口２１４に向かうに従って漸減する。また、排出口２１４から排出される廃液のｐＨは、設定値ｒとなる。

［センサ値安定判定処理Ｓ１２０］
制御部１６０は、ｐＨセンサ１４０の測定値ｙ_ａが安定しているか否かを判定する。その結果、ｐＨセンサ１４０の測定値ｙ_ａが安定していると判定した場合（Ｓ１２０におけるＹＥＳ）、制御部１６０は、平均値記憶処理Ｓ１３０に処理を移す。一方、ｐＨセンサ１４０の測定値ｙ_ａが安定していないと判定した場合（Ｓ１２０におけるＮＯ）、ｐＨセンサ１５０の測定値ｙ_ｂに基づく定常運転モードを維持したまま、制御部１６０は、当該センサ値安定判定処理Ｓ１２０を繰り返す。

制御部１６０は、例えば、所定の単位時間（例えば、１分）あたりの測定値ｙ_ａの標準偏差が、所定の安定閾値を下回るか否かを判定する。そして、測定値ｙ_ａの標準偏差が安定閾値を下回ると判定した場合に、制御部１６０は、ｐＨセンサ１４０の測定値ｙ_ａが安定していると判定する。

［平均値記憶処理Ｓ１３０］
制御部１６０は、例えば、ｐＨセンサ１４０の測定値ｙ_ａが安定している間の所定時間（例えば、１分）あたりの測定値ｙ_ａの平均値ｙ_ａ’を算出する。そして、制御部１６０は、平均値ｙ_ａ’を不図示のメモリに記憶する。

［変動判定処理Ｓ１４０］
制御部１６０は、ｐＨセンサ１４０の測定値ｙ_ａの変動量が大きいか否かを判定する。本実施形態において、制御部１６０は、現在のｐＨセンサ１４０の測定値ｙ_ａと、平均値記憶処理Ｓ１３０で算出した平均値ｙ_ａ’との差（測定値ｙ_ａ－平均値ｙ_ａ’）が所定の切換閾値δ（例えば、１）を上回るか否かを判定する。

図６は、中和槽２１０に流入される廃水のｐＨが上昇し、かつ、バブリング部１３０による二酸化炭素の供給量が変化しない場合の中和槽２１０内のｐＨの分布のイメージを説明する図である。図６中、実線は、中和槽２１０に流入される廃水（原水）のｐＨが上昇し、かつ、バブリング部１３０による二酸化炭素の供給量が変化しない場合の中和槽２１０内のｐＨの分布を示す。また、図６中、破線は、定常運転モード（（測定値ｙ_ａ－平均値ｙ_ａ’）が切換閾値δ以下である場合）における中和槽２１０内のｐＨの分布を示す。

０≦（測定値ｙ_ａ－平均値ｙ_ａ’）≦δである場合、つまり、測定値ｙ_ａの上昇変動量が小さい場合、図６中、破線で示すように、排出口２１４から排出される廃水のｐＨは、設定値ｒとなる。したがって、（測定値ｙ_ａ－平均値ｙ_ａ’）が切換閾値δを上回らないと判定した場合（Ｓ１４０におけるＮＯ）、制御部１６０は、定常運転モード実行処理Ｓ１７０に処理を移す。なお、（測定値ｙ_ａ－平均値ｙ_ａ’）<０である場合、つまり、測定値ｙ_ａが低下した場合には、定常運転モード実行処理Ｓ１７０を継続しても、測定値ｙ_ｂは設定値ｒを下回るため、問題は生じない。

一方、（測定値ｙ_ａ－平均値ｙ_ａ’）>δである場合、つまり、測定値ｙ_ａの上昇変動量が大きい（ｐＨの増大を検知した）場合、図６中、実線で示すように、排出口２１４から排出される廃水のｐＨは、設定値ｒを上回ってしまう。そこで、（測定値ｙ_ａ－平均値ｙ_ａ’）が切換閾値δを上回ると判定した場合（Ｓ１４０におけるＹＥＳ）、制御部１６０は、非定常運転モード実行処理Ｓ１５０に処理を移す（定常運転モードから非定常運転モードに切り換える、図３（ａ）参照）。

［非定常運転モード実行処理Ｓ１５０］
図２に戻って説明すると、制御部１６０は、変動判定処理Ｓ１４０においてｐＨセンサ１４０の測定値ｙ_ａの変動量が大きいと判定した場合（Ｓ１４０におけるＹＥＳ）に、定常運転モードから非定常運転モードに切り換えて、バブリング部１３０を制御する。具体的に説明すると、制御部１６０は、ｐＨセンサ１４０の測定値ｙ_ａが、平均値記憶処理Ｓ１３０で算出した平均値ｙ_ａ’となるように、流量調整弁２５６の開度を調整する。

図７は、非定常運転モードへ切り換えた後のＰＩＤ制御のブロック線図である。本実施形態において、制御部１６０は、非定常運転モード実行処理Ｓ１５０においても、定常運転モード実行処理Ｓ１１０と同様に、ＰＩＤ制御を行う。なお、図７に示すように、非定常運転モード実行処理Ｓ１５０において、制御部１６０は、目標値を平均値ｙ_ａ’とし、出力値を測定値ｙ_ａとする。

図８は、非定常運転モード実行処理Ｓ１５０における中和槽２１０内のｐＨの分布のイメージを説明する図である。図８中、破線は、定常運転モードにおける中和槽２１０内のｐＨの分布のイメージを示す。制御部１６０が非定常運転モード実行処理Ｓ１５０を行うと、バブリング部１３０によって、定常運転モード実行処理Ｓ１１０よりも多量の二酸化炭素が廃水に供給される（図３（ｂ）参照）。また、非定常運転モード実行処理Ｓ１５０において、制御部１６０は、ｐＨセンサ１４０の測定値ｙ_ａが、平均値記憶処理Ｓ１３０で算出した平均値ｙ_ａ’となるように、流量調整弁２５６の開度を調整する。このため、図８中、実線で示すように、ｐＨセンサ１５０の測定値ｙ_ｂ、つまり、排出口２１４から排出される廃液のｐＨは、設定値ｒ以下となる。

［時間経過判定処理Ｓ１６０］
図２に戻って説明すると、制御部１６０は、非定常運転モードに切換えてから所定の非定常運転時間が経過したか否かを判定する。その結果、非定常運転時間が経過したと判定した場合（Ｓ１６０におけるＹＥＳ）、制御部１６０は、定常運転モード実行処理Ｓ１１０に処理を移す。一方、非定常運転時間が経過していないと判定した場合（Ｓ１６０におけるＮＯ）、制御部１６０は、時間経過判定処理Ｓ１６０を繰り返す。なお、非定常運転時間は、例えば、中和槽２１０に収容される廃水の体積Ｖ（ｍ^３）と、ポンプ１２０によって供給される廃水の流量Ｑ（ｍ^３／分）とに基づいて決定される。本実施形態において、非定常運転時間は、廃水の体積Ｖ／廃水の流量Ｑ（分）である。

［定常運転モード実行処理Ｓ１７０］
制御部１６０は、上記定常運転モード実行処理Ｓ１１０と同様に、ｐＨセンサ１５０の測定値ｙ_ｂが所定の設定値ｒとなるように、流量調整弁２５６の開度を調整する。

［平均値記憶処理Ｓ１８０］
制御部１６０は、上記平均値記憶処理Ｓ１３０と同様に、定常運転モードにおける所定時間（例えば、１分）あたりの測定値ｙ_ａの平均値ｙ_ａ’を算出する。そして、制御部１６０は、平均値ｙ_ａ’をメモリに上書きする。その後、制御部１６０は、変動判定処理Ｓ１４０に処理を移す。

以上説明したように、本実施形態にかかる中和装置１００およびこれを用いた中和方法は、バブリング部１３０を備える。バブリング部１３０は、平均粒径が２．５ｍｍ以下の二酸化炭素の泡（マイクロバブルまたはナノバブルを含む）を廃水に供給する。したがって、バブリング部１３０は、噴流装置やエジェクタによって二酸化炭素を導入する従来技術と比較して、廃水における二酸化炭素の滞留時間を長くすることが可能となる。つまり、中和装置１００は、廃水と二酸化炭素の接触時間を長くすることができる。したがって、中和装置１００は、廃水への二酸化炭素の溶解効率を向上させることが可能となる。これにより、中和装置１００は、廃水を連続して、効率よく中和することができる。

また、バブリング部１３０は、従来技術と比較して、二酸化炭素の比表面積を大きくすることができる。このため、中和装置１００は、廃水への二酸化炭素の溶解効率を向上させることが可能となる。

また、中和装置１００は、従来技術と比較して、廃水の中和に要する時間を著しく短縮することが可能となる。しがって、中和装置１００は、従来技術と比較して、少量の二酸化炭素で中和反応を行うことができる。このため、中和装置１００は、中和のために要する二酸化炭素のコストを低減することが可能となる。

また、中和装置１００は、中和槽２１０と、仕切板２２０ａ～２２０ｃとを備えた中和部１１０を備える。これにより、中和装置１００は、仕切板２２０ａ～２２０ｃを備えない従来技術と比較して、廃水の滞留時間を長くすることができる。これにより、中和装置１００は、二酸化炭素の泡と、廃水との接触時間を長くすることが可能となる。

また、仮に、ｐＨセンサ１５０のみを備えた構成（定常運転モードのみ）とした場合、中和前の廃水のｐＨが変動すると、ｐＨセンサ１５０でｐＨの変動を検知するまで二酸化炭素の供給量を変化させることができない。また、中和前の廃水が、ｐＨの変動はないものの、二酸化炭素によって中和しにくい組成に変化すると、ｐＨセンサ１５０でｐＨの変動を検知するまで二酸化炭素の供給量を変化させることができない。このため、ｐＨセンサ１５０のみを備えた構成とした場合、中和後の廃水のｐＨを設定値ｒ以下とすることができない事態が一時的に生じてしまう。

これに対し、本実施形態の中和装置１００は、ｐＨセンサ１５０に加えて、ｐＨセンサ１４０を備える。これにより、中和装置１００は、ｐＨセンサ１５０がｐＨの変動を検知するよりも前に、ｐＨセンサ１４０が中和前の廃水のｐＨの変動を検知することができる。そして、中和装置１００は、ｐＨセンサ１４０の測定値ｙ_ａの変動量が大きくなった場合に定常運転モードから非定常運転モードへ切り換える。したがって、中和装置１００は、中和前の廃水のｐＨの変動量が大きくなったとしても、中和後の廃水のｐＨを確実に設定値ｒ以下とすることが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態において、中和部１１０が、中和槽２１０と、仕切板２２０ａ～２２０ｃとを備える構成を例に挙げた。しかし、中和部１１０の構成に限定はない。例えば、中和部１１０は、１の中和槽２１０のみを備えてもよい。また、中和部は、複数の中和槽２１０と、１の中和槽２１０の排出口２１４と、当該１の中和槽２１０に隣り合う中和槽２１０の流入口２１２とを連通させる機構を備えてもよい。この場合、中和槽２１０ごとに散気板２５２が設けられる。複数の中和槽２１０を備える中和部は、中和槽２１０の数を適宜変更することが可能となる。したがって、複数の中和槽２１０を備える中和部は、廃水の中和処理能力を変更させることができる。また、複数の中和槽２１０を備える中和部は、複数の中和槽２１０をモジュール化することが可能となる。このため、複数の中和槽２１０を備える中和部は、製造コストおよび設計コストを削減することが可能となる。

また、上記実施形態では、流入口２１２が中和槽２１０の上面に形成され、排出口２１４が中和槽２１０の側面に形成される場合を例に挙げた。しかし、流入口２１２および排出口２１４の位置に限定はない。例えば、流入口２１２が中和槽２１０の底面に形成されてもよい。この場合、仕切板２２０ａは、中和槽２１０の上面から立設（垂下）し、仕切板２２０ｂ、２２０ｃは、中和槽２１０の底面から立設するとよい。

また、上記実施形態において、廃水供給部としてポンプ１２０を例に挙げた。しかし、廃水供給部は、流入口２１２を通じて中和部１１０に廃水を供給することができれば、構成に限定はない。例えば、廃水供給部は、廃水槽１０２を流入口２１２よりも上方に配置しておき、廃水槽１０２の下部と流入口２１２とを接続する配管を備えてもよい。また、廃水供給部は、当該配管に流量調整弁を備えてもよい。

また、上記実施形態では、二酸化炭素貯留部２５０が二酸化炭素ボンベである場合を例に挙げた。このように、二酸化炭素貯留部２５０として二酸化炭素ボンベを採用することにより、バブリング部１３０は、ポンプを用いずとも二酸化炭素を圧送することができる。なお、二酸化炭素貯留部２５０は、大気圧の二酸化炭素、または、圧縮率の低い二酸化炭素を貯留した貯留部、または、大気圧の二酸化炭素、または、圧縮率の低い二酸化炭素を生成する生成装置であってもよい。この場合、バブリング部１３０は、ポンプを含んで構成され、ポンプを駆動して、二酸化炭素貯留部２５０から接続管２５４（散気板２５２）へ二酸化炭素を圧送するとよい。

また、上記実施形態において、バブリング部１３０は、１の散気板２５２を備える構成を例に挙げた。しかし、散気板２５２の数に限定はない。また、バブリング部１３０は、散気板２５２に代えて、散気管を備えてもよい。

また、上記実施形態においては、制御部１６０が、ｐＨセンサ１４０の測定値ｙ_ａの平均値ｙ_ａ’を算出する構成を例に挙げた。しかし、制御部１６０は、直近の所定時間（例えば、１分）あたりの測定値ｙ_ａの中央値を算出してもよい。この場合、制御部１６０は、現在のｐＨセンサ１４０の測定値ｙ_ａと、算出した中央値との差（測定値ｙ_ａ－中央値）が所定の切換閾値δ（例えば、１）を上回るか否かを判定すればよい。

また、制御部１６０は、非定常運転モード実行処理Ｓ１５０において、例えば、流量調整弁２５６の開度を全開にしてもよい。

また、上記実施形態において、制御部１６０がＰＩＤ制御を行う場合を例に挙げた。しかし、制御部１６０は、第１のｐＨセンサおよび第２のｐＨセンサのいずれか一方または両方の測定値に基づいて、バブリング部によって供給される二酸化炭素の量を制御することができれば、制御方法に限定はない。制御部１６０は、例えば、ＰＩ制御、Ｉ－ＰＤ制御、または、２自由度ＰＩＤ制御を行ってもよい。

また、制御部１６０は、時間経過判定処理Ｓ１６０に換えて、センサ値安定判定処理Ｓ１２０を実行してもよい。

本開示は、中和装置に利用することができる。

１００中和装置
１１０中和部
１２０ポンプ（廃水供給部）
１３０バブリング部
１４０ｐＨセンサ（第１のｐＨセンサ）
１５０ｐＨセンサ（第２のｐＨセンサ）
１６０制御部
２１０中和槽
２１２流入口
２１４排出口
２２０ａ仕切板
２２０ｂ仕切板
２２０ｃ仕切板

Claims

流入口および排出口が設けられる中和部と、
前記流入口を通じて前記中和部に廃水を供給する廃水供給部と、
前記中和部における前記流入口と前記排出口との間の所定の領域において、前記中和部に収容された前記廃水に、平均粒径が２．５ｍｍ以下の二酸化炭素の泡を供給するバブリング部と、
前記所定の領域に設けられる第１のｐＨセンサと、
前記中和部のうち前記第１のｐＨセンサの設置箇所よりも前記排出口側に設けられる第２のｐＨセンサと、
前記第１のｐＨセンサおよび前記第２のｐＨセンサの測定値に基づいて、前記バブリング部によって供給される二酸化炭素の量を制御する制御部と、
を備える中和装置。
前記中和部は、
前記流入口および前記排出口が設けられ、前記廃水を収容する中和槽と、
前記中和槽内に設けられた仕切板と、
を備える請求項１に記載の中和装置。
前記制御部は、少なくとも前記第２のｐＨセンサの測定値に基づき前記バブリング部によって供給される二酸化炭素の量を制御する定常運転モードと、少なくとも前記第１のｐＨセンサの測定値に基づき前記バブリング部によって供給される二酸化炭素の量を制御する非定常運転モードと、を切換える請求項１または２に記載の中和装置。