JPH09192648A - 高濃度粉末活性炭スラリーの定量注入方法 - Google Patents

高濃度粉末活性炭スラリーの定量注入方法

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JPH09192648A
JPH09192648A JP2205996A JP2205996A JPH09192648A JP H09192648 A JPH09192648 A JP H09192648A JP 2205996 A JP2205996 A JP 2205996A JP 2205996 A JP2205996 A JP 2205996A JP H09192648 A JPH09192648 A JP H09192648A
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JP
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slurry
activated carbon
concentration
storage tank
stirrer
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JP2205996A
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English (en)
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Isao Funahashi
勲 舟橋
Ryoichi Watanabe
良一 渡辺
Yukihisa Sudo
幸壽 須藤
Tomoo Enoki
智勇 榎
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Kureha Corp
Kureha Engineering Co Ltd
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Kureha Corp
Kureha Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉末活性炭を高濃度スラリーとして定量注入
する。 【解決手段】 攪拌翼を槽径の1/3〜2/3の間隔で
多段に取り付けた攪拌機を備えた貯槽に水を張った後、
攪拌翼を周速0.5〜1.0m/sの速度で回転させな
がら、予め湿潤させた粉末活性炭を見掛け粘度0.1〜
4Pa・sになる量を投入して均一スラリーを生成させ
た後、該周速で攪拌しながら貯槽下部から粉末活性炭ス
ラリーをポンプを介して被処理液に定量注入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、浄水場の異臭味除
去、醸造などの食品工業の脱色・脱臭・精製、工業薬品
の脱色・脱臭・精製等に用いられる粉末活性炭の注入方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】浄水場における活性炭処理は、凝集、沈
殿、砂濾過という通常の浄水処理で除去できない異臭味
原因物質に対して適用される。この活性炭処理に用いら
れる粉末活性炭には、水分10%以下である乾燥活性炭
(以下、ドライ炭と言う)と予め湿潤させた水分が約5
0%の湿潤活性炭(以下、ウェット炭と言う)とがある
が、いずれにしても浄水処理に用いるときは、2.5〜
10%のスラリーとして槽に貯留され、被処理水に注入
されている。水道施設設計指針・解説では、スラリー槽
における均一濃度の保持および円滑な移送を行う上で、
スラリー濃度として2.5〜5%を標準としている。こ
の程度のスラリー濃度の場合、粘度が低くスラリーが自
由沈降域であるので沈降が速いために、スラリー濃度を
均一に維持するのに攪拌翼を高速で常時攪拌を行うこと
が通常であり、さらに、スラリーを移送する場合も、配
管の途中で沈降による閉塞を考慮して、移送速度を速く
している。活性炭に接触する材料、特に金属は活性炭に
よる磨耗を起こし易い性質があることから、スラリー濃
度を余り高くすることができないのが現状である。
【0003】粉末活性炭のうち、ドライ炭は乾燥粉末で
あるが故に、粉体特有の取り扱いの困難さがあり、ドラ
イ炭を用いて活性炭スラリーを製造する場合には、ジェ
ットパック車で搬入された後、サイロ貯留、定量切り出
し、スラリー化という過程を経るが、貯留設備、粉塵対
策、架橋、フラッシング、粉体の定量切り出し等につい
て種々の対策が必要であり、例えば特公平6−4707
5号公報に見られるような複雑な装置を必要とする。こ
れに対して、ウェット炭はドライ炭における発塵および
粉塵爆発等を回避するために工夫されたものであるが、
そのままでは定量切り出し供給することはドライ炭より
困難である。従って、コンテナバックで搬入されるウェ
ット炭をそのまま直接スラリーとし、均一濃度の保持及
び円滑な輸送を行う上で支障のない限り、出来るだけ高
濃度スラリーとして貯留して定量注入することが、粉体
取り扱いの困難さを回避し、設備の小型化を図れる活性
炭スラリーの製造・貯留・注入方法が望まれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な現状に鑑み、難しい粉体の取り扱いを無くし、簡素な
設備で粉末活性炭を高濃度スラリーとして貯留し、定量
注入する方法を提案することを課題とする。そして、本
発明者等は、難しい粉体の取り扱いを無くし、簡素な設
備で粉末活性炭を高濃度スラリーとして貯留し、定量注
入することを可能にするべく、粉末活性炭の性状につい
て鋭意研究した結果、スラリーを形成・貯留する槽に取
り付ける攪拌機の翼を特定の間隔で多段に設け、攪拌機
を低速で回転させることにより、見掛け粘度0.1〜4
Pa・s(以下、粘度はズリ速度1のときの見掛け粘度
を示す)の範囲で、濃度としては用いる粉末活性炭の性
状により異なるが、12〜25%の高濃度のスラリーを
貯留し、定量注入することが可能なことを見出し、本発
明に到った。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、攪拌翼
を槽径の1/3〜2/3の間隔で多段に取り付けた攪拌
機を備えたバッフル付き貯槽に水を張った後、攪拌翼を
周速0.5〜1.0m/sの速度で回転させながら、予
め湿潤させた粉末活性炭を見掛け粘度0.1〜4Pa・
sになる量を投入し、均一スラリーを生成させ、攪拌し
ながら貯槽下部から粉末活性炭スラリーをポンプを介し
て被処理液に定量的に注入する、高濃度粉末活性炭スラ
リーの定量注入方法である。
【0006】
【発明の実施の形態】粉末活性炭は、その原料物質、製
造方法により物性が異なる。例えば、市販の粉末活性炭
には、メジアン径が10μmから100μm以上までの
ものがあり、また比表面積も4000cm2/cm3 から80
00cm2/cm3 以上に及ぶものがある。本発明者等の研究
によれば、粉末活性炭のスラリー濃度と見掛け粘度の関
係は粒径および粒径分布が大きく関係していることが判
明した。
【0007】即ち、メジアン径が50μm以下、好まし
くは40μm以下の粉末活性炭をスラリー液として静置
するとき、濃厚スラリー状態で活性炭濃度が略0.3g
/cm3 となり、その後の沈降速度は極めて遅いが見掛
け粘度は10Pa・s以上となり、通常の定量ポンプ等
での移送が困難である。しかし、スラリーの見掛け粘度
が4Pa・s以下、好ましくは3Pa・s以下であると
きは、貯槽より活性炭を定量的に移送することが可能で
あることが判明した。このときのスラリー濃度は、粉末
活性炭の粒径および粒径分布などの性状にもよるが、見
掛け粘度0.1Pa・sで12%以上あり、1〜4Pa
・sで20〜25%程度である。定量注入するためには
4Pa・s以下であればよく、効率的な注入のためには
0.1Pa・s以上、できるだけ高濃度で定量注入でき
る目安として見掛け粘度0.3〜4Pa・s、好ましく
は1〜3Pa・sのスラリー濃度を維持するのが好まし
い。
【0008】粉末活性炭をスラリーとして定量供給する
ためには、均一濃度を維持することが必要であり、攪拌
しながら槽下部から均一濃度のスラリーを抜き出すため
には、攪拌速度は攪拌翼を0.5〜1.0m/sの低速
で回転させる。また、高濃度活性炭スラリーを均一な濃
度に維持するための貯槽における攪拌機は翼を底部だけ
でなく、槽の深さに応じて多段に設けることが必要であ
って、槽の直径の1/3〜2/3の間隔、好ましくは槽
の直径の1/2毎に多段に設ける。翼と翼の間が狭すぎ
るときは、動力がかかり過ぎ、逆に広すぎるときは均一
な濃度のスラリーが得られないという不都合が生じる。
翼の形としてはアンカー型または45°パドル型が好ま
しい。上記したように活性炭の濃度を高くするとスラリ
ーの見掛け粘度が高い濃厚スラリーとなり、スラリーの
沈降速度が遅くなるために、攪拌翼の数、形状により、
攪拌翼を0.5〜1.0m/sの低速で回転させること
によりスラリーの均一化ができ、さらに、活性炭濃度が
20%以上と高い場合にも攪拌翼の磨耗が極めて少ない
という利点もある。
【0009】また、このような高濃度スラリーを攪拌す
ることなく静置した後、再攪拌するとき、静置する期間
が7日程度であれば、均一スラリーを継続攪拌している
場合の動力と殆ど変わらない起動動力で再攪拌すること
が可能であり、5分間程度攪拌を行うことにより均一な
濃度のスラリーを回復させることができる。従って、粉
末活性炭スラリー処理を断続的に行うような処理におい
ては粉末活性炭の高濃度スラリーを用意しておくことが
でき、ウェット炭をその都度切り出し、スラリー化する
手間を省くことも可能である。スラリーを定量的に被処
理液に注入するにはスラリー取り出し管にダイアフラム
ポンプのような定量ポンプを取り付け、定量ポンプを介
して注入することにより行えばよい。
【0010】搬入されたウェット炭をそのままスラリー
濃度18%のスラリーとして貯留する場合、スラリー貯
槽はドライ炭をサイロに貯留する場合と同程度の容量の
槽を用意すればよく、20%以上の高濃度スラリーとし
て貯留するときは、ドライ炭をサイロに貯留する場合よ
りも設備は小型化できる利点もある。本発明方法の実施
に用いる装置の一例を図1に示す。図1において、1は
スラリー貯槽であり、上部に給水管2、槽底にスラリー
取り出し管3が接続されており、該貯槽1の内部には多
段に攪拌翼6を取り付けた低速攪拌機4が設けられてい
る。定量供給のために取り出し管3にはダイヤフラムポ
ンプのような定量ポンプ5が取り付けられる。コンテナ
バック7に詰められた活性炭を活性炭投入口8からスラ
リー貯槽1に投入する。
【0011】また、例えば浄水場において高濃度スラリ
ーとして貯留した活性炭を、定量ポンプで移送して着水
井に注入する場合に、現地の設置条件によっては、スラ
リー貯槽と着水井との距離が長い場合がある。このよう
な場合には、定量ポンプ後に、図2および図3に示すよ
うに、ラインミキサー(9)またはエジェクター(1
0)等を取り付けて、水で適当なスラリー濃度に希釈し
て移送してもよい。次に図1に示すような装置を用い
て、高濃度活性炭スラリーを製造定量注入する実施例を
示す。
【0012】
【実施例】スラリーの製造および定量注入のための装置
として、上部に給水管、下部にスラリー取り出し管が取
り付けられ、内部にアンカー型攪拌翼(材質:SUS3
04)を1.25mの間隔で2段に取り付けた攪拌機を
有する4枚のバッフル(巾0.25m)付きのステンレ
ス製の貯槽(直径2.5m、高さ2.75m)を用い
た。スラリー取り出し管にはダイヤフラム式定量ポンプ
が取り付けられている。なお、スラリー移送管には1イ
ンチの配管を使用した。この貯槽に水7.5m3 を張
り、攪拌機を周速0.7m/s(11rpm)の低速回
転させながら、コンテナバックに充填されたウェット炭
(武田薬品製:白鷺 CW-50、メジアン径29.8μm)
13袋(ドライ炭換算2500kg)を投入して、20
質量%のスラリーとした。このスラリーの見掛け粘度は
1.05Pa・s(ズリ速度1)であった。このスラリ
ーをダイヤフラム式定量ポンプで50kg/hで取り出
し浄水場の着水井に注入した。注入中、12時間毎にス
ラリー移送配管よりサンプリングしてスラリー濃度を測
定したところ、スラリー濃度はいずれも20±1%の範
囲内にあった。
【0013】
【比較例】実施例で用いた攪拌機の攪拌翼の間隔を2m
とした以外は、実施例で用いた装置を用いて実施例と同
様にして、ウェット炭を20%スラリー製造相当量を投
入してスラリーを製造して、浄水場の着水井へ定量注入
を行った。12時間毎のサンプリングでスラリー濃度は
20±5%のバラツキが見られた。
【0014】
【参考例】内部にアンカー型の攪拌翼(材質:SUS3
04)を2段に取り付けた直径0.3m、高さ0.5m
のステンレス製の槽に、実施例で製造した20%活性炭
スラリーを20リッター入れ、攪拌翼の周速を変えて6
6日間連続攪拌し、攪拌翼の磨耗の程度を調べた。攪拌
翼の周速が2.1m/sのときの磨耗量は月間0.02
6質量%であったのに対し、周速を0.7m/sで攪拌
したときの磨耗量は月間0.0003質量%で、約10
0分の1であった。
【0015】
【発明の効果】本発明方法によれば、ウェット炭におけ
る定量切り出しの困難さがなく、ドライ炭における粉体
取り扱いの困難さが解決でき、用いる装置としてはスラ
リー貯槽とポンプとの非常に簡素化された装置で、粉末
活性炭を高濃度スラリーで定量注入ができる。また、ド
ライ炭をサイロに貯留する場合と同程度の容量の槽を用
意すればよく、18%以上の高濃度スラリーとして貯留
するときは、ドライ炭をサイロに貯留する場合よりも設
備は小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の実施に用いるスラリー貯槽の構成
図。
【図2】本発明方法の実施の一態様を示す構成図。
【図3】本発明方法の実施の他の態様を示す構成図。
【符号の説明】
1 スラリー貯槽 2 給水管 3 スラリー取り出し管 4 低速攪拌機 5 スラリーポンプ 6 攪拌翼 7 コンテナバック 8 活性炭投入口 9 ラインミキサー 10 エジェクター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 20/20 B01J 20/20 Z (72)発明者 榎 智勇 福島県いわき市勿来町窪田御前崎30の3

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 攪拌翼を槽径の1/3〜2/3の間隔で
    多段に取り付けた攪拌機を備えたバッフル付き貯槽に水
    を張った後、攪拌翼を周速0.5〜1.0m/sの速度
    で回転させながら、予め湿潤させた粉末活性炭を見掛け
    粘度0.1〜4Pa・sになる量を投入して均一スラリ
    ーを生成させた後、該周速で攪拌しながら貯槽下部から
    粉末活性炭スラリーをポンプを介して被処理液に定量注
    入する、高濃度粉末活性炭スラリーの定量注入方法。
  2. 【請求項2】 見掛け粘度が0.1〜4Pa・sである
    スラリーの濃度が12〜25質量%である請求項1の高
    濃度粉末活性炭スラリーの定量注入方法。
JP2205996A 1996-01-12 1996-01-12 高濃度粉末活性炭スラリーの定量注入方法 Pending JPH09192648A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008238169A (ja) * 2001-05-30 2008-10-09 Jfe Engineering Kk 水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液の濃度調整方法及び水和物スラリ生成薬剤の供給方法
JP2013193033A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Kureha Ecology Management Co Ltd 活性炭スラリーの製造方法
CN103406049A (zh) * 2013-08-22 2013-11-27 河南豫光锌业有限公司 一种粉末活性炭投加方法及装置

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