JPH09271784A

JPH09271784A - 赤土汚濁水浄化処理システム

Info

Publication number: JPH09271784A
Application number: JP11015096A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Nakahara; 利博中原
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1996-04-04
Publication date: 1997-10-21

Abstract

(57)【要約】【課題】赤土汚濁水を凝集剤を用いて、汚濁水中の赤土
を団粒化させて分離除去する処理システムに関し、凝集
剤の凝集作用を効果的に発揮させて、急速にかつ、大量
に赤土汚濁水を沈殿分離することができる赤土汚濁水浄
化処理システムを実現すること。【解決手段】赤土汚濁水２を貯留するための集水池１
と、該集水池１に貯留した赤土汚濁水２に凝集剤３を混
入して分離槽４に導くための凝集剤混入ライン５と、凝
集して団粒化した赤土６を分離するための分離槽４を設
け、該凝集剤混入ライン５に、赤水汚濁水２を集水池１
よりくみ上げるための給水ポンプ７と、凝集剤３を圧縮
空気を用いて凝集剤混入ライン５内に噴射注入させるた
めの凝集剤混入手段１１と、混入された凝集剤３と赤土
汚濁水２とを流れ方向に対して反転渦巻き流を発生させ
て攪拌する攪拌手段８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、赤土汚濁水を凝集
剤を用いて、汚濁水中の赤土を団粒化させて分離除去す
る処理システムに関し、特に工事水などの大量の赤土汚
濁水を浄化処理するのに適した赤土汚濁水浄化処理シス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、赤土汚濁水は、海洋生態系の破壊
をもたらすとして、環境汚染問題の一つとして注目され
ている。特に沖縄県では、海に流出した赤土汚濁水がサ
ンゴを死滅させてしまったり、モズク漁に重大な損害を
与えたりして大きな問題となっており、赤土等の流出防
止条令により、開発工事などにより公共用水域に赤土な
どが流出しないように必要な処置を講ずることが義務づ
けられている。

【０００３】沖縄県では、国頭マージとよばれる赤土
が、県土の５５パーセントを占めており、この赤土は、
土壌粒子の粘着力が弱くバラバラになりやすく、雨水が
地中に浸透しにくいため、表流水が多くなり、地表が削
られやすく、また、粒子が非常に細かく、沈殿しにくい
性質がある。このため、開発工事などでは、沈砂マス、
沈砂池、砂防ダムなどが設置されている。

【０００４】しかしながら、これらの対策では、赤土は
ほとんど沈殿せずに河川などに流出してしまうため、赤
土汚濁水を確実にかつ、大量に浄化処理できる方法が強
く望まれている。

【０００５】この赤土は、前述のように、粒子が非常に
小さいために、フィルターなどによる濾過方式では、目
詰りを起こしやすく、適当でない。このため、凝集剤な
どで赤土の粒子を団粒化して沈殿分離させる方法が開発
されている。この方法は、赤水汚濁水中に、凝集剤を混
入することにより、凝集剤が土壌微粒子を団粒化し、沈
殿分離させるようにしたものである。

【０００６】図５は、従来の凝集剤を用いた沈殿分離方
式の赤土汚濁水浄化処理システムの構成図である。沈砂
池４５に流入する赤土汚濁水４２の集水流路４３に凝集
剤４０のポッパー４１を設置し、赤土汚濁水４２中に凝
集剤４０を投入する。赤土汚濁水４２は、集水流路４３
中で凝集剤４０が作用し、赤土を団粒化しながら、沈砂
池４５に流入する。沈砂池４５で団粒化した赤土４４は
沈殿し、上澄み水４６のみがオーバーフローして排水路
４７に排出される。このため、団粒化した赤土４４は河
川に流出することはなく、赤土流出防止対策の一つとし
て活用されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、凝集剤に
よる浄化方法は、赤土汚濁水中に凝集剤を投入するだけ
で赤土の微粒子を団粒化させ、沈殿分離することが可能
である。

【０００８】しかしながら、工事現場などでは、大量に
赤土汚濁水が発生するため、団粒化速度が早くなければ
処理することはできない。凝集剤の効果を速める為に
は、すばやく、かつ完全に赤土汚濁水中に溶け込ませる
必要があり、沈殿池に凝集剤を投入するだけでは、凝集
速度は、それほど速くなく、効果的とは言えない。

【０００９】本発明の技術的課題は、このような従来の
問題点に鑑みてなされたものであり、凝集剤の凝集作用
を効果的に発揮させて、急速にかつ、大量に赤土汚濁水
を沈殿分離することができる赤土汚濁水浄化処理システ
ムを実現することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１は、図１に例示
するように、赤土汚濁水２を貯留するための集水池１
と、該集水池１に貯留した赤土汚濁水２に凝集剤３を混
入して分離槽４に導くための凝集剤混入ライン５と、凝
集して団粒化した赤土６を分離するための分離槽４が設
けられており、該凝集剤混入ライン５には、赤水汚濁水
２を集水池１よりくみ上げるための給水ポンプ７と、凝
集剤３を混入するための凝集剤混入手段１１と、混入さ
れた凝集剤３と赤土汚濁水２とを攪拌するための攪拌手
段８が設けられている赤土汚濁水浄化処理システムであ
る。

【００１１】該集水池１は、赤土土壌の造成工事排水な
どの赤土汚濁水２を貯留することができるものならばい
ずれでも良く、ある程度の深さに地面を掘って溜池とし
たものでも良い。

【００１２】該凝集剤混入ライン５は、赤土汚濁水２を
集水池１より分離槽４に導くための送水および凝集剤３
を混入するためのラインであり、赤土汚濁水２をくみ上
げる給水ポンプ７と、凝集剤３を混入するための凝集剤
混入装置１１と、凝集剤３が混入された赤土汚濁水２を
攪拌する攪拌装置８が設けられている。

【００１３】該給水ポンプ７は、集水池１の赤土汚濁水
２をくみ上げ、分離槽４まで送水することができるポン
プならばいずれでも良い。また、該給水ポンプ７の吸入
ノズルに液面スイッチなどを設け、集水池１の水位が低
下すると、給水ポンプ７が停止するようにすると良い。

【００１４】該凝集剤混入手段１１は、集水池１からく
み上げた赤土汚濁水２中に凝集剤３を混入できるものな
らばいずれでも良く、例えば、該凝集剤混入ライン５の
配管などに注入ノズル９を設けて、凝集剤３を注入する
ようにしたものでも良い。また、凝集剤３の混入量は、
給水ポンプ７の作動に連動して注入されるようにする
と、凝集剤３の混合率を一定に保つことができ、無駄が
なくなる。

【００１５】該攪拌手段８は、凝集剤混入ライン５内で
凝集剤３が赤土汚濁水２と十分に混入するように、攪拌
できるようにしたものならばいずれでも良く、例えば、
図４に例示するように、攪拌槽１０に回転羽根１２ａに
よる攪拌機１２を設置しても良く、また、凝集剤混入ラ
イン５の配管内面に邪魔板を取り付け、乱流を発生させ
て、攪拌するようにしたものでも良い。

【００１６】該分離槽４は、凝集剤３により団粒化した
赤土６を上澄み液より沈殿分離できるものならばいずれ
でも良く、例えば、底部に団粒化した赤土６が沈殿する
ように、箱型の沈殿槽を設け、流れ方向に対して垂直に
複数段に網やフィルター１３を張ったものでも良い。

【００１７】請求項２は、図１、図２に例示するよう
に、前記の凝集剤混入手段１１において、凝集剤３を圧
縮空気を用いて凝集剤混入ライン５内に噴射注入させる
ための凝集剤混入手段１１が設けられている赤土汚濁水
浄化処理システムである。

【００１８】該凝集剤混入手段１１は、凝集剤３を圧縮
空気とともに、凝集剤混入ライン５内に混入させること
ができるものならばいずれでも良く、例えば、高圧空気
タンク１４とコンプレッサー１５により圧縮空気を供給
する圧縮空気ライン１６を設け、ホッパー１７に充填さ
れた凝集剤３をミキサー１８により混合し、凝集剤混入
ライン５の配管に該圧縮空気を噴射注入ノズル９を設
け、該噴射注入ノズル９より圧縮空気に混合された粉末
凝集剤３を噴射注入するようにしたものでも良い。圧縮
空気の供給は、高圧ボンベなどを用いても良い。

【００１９】なお、該凝集剤３は、ペーハー調整などの
後処理を必要としない、安全なものを用いると良く、例
えば、旭硝子コートアンドレジン（株）社製の無機質中
性凝集剤（ＣＡＳ−ＰＯＫ）などでも良い。

【００２０】請求項３は、図３に例示するように、流れ
方向に対して渦巻き流を発生させて攪拌し、該渦巻き流
は、左回転流１９と右回転流２０が交互に発生するよう
に、左渦流羽根２１と右渦流羽根２２とが交互に配置さ
れている攪拌手段８が設けられている赤土汚濁水浄化処
理システムである。

【００２１】該攪拌手段８は、渦巻き流が左右交互に回
転しながら流動するように、渦流羽根を設けたものなら
ばいずれでも良く、例えば、筒状体の内面側に左渦流羽
根２１と右渦流羽根２２を交互に配置したものでも良
い。渦流は複数回反転するように設けると良い。また、
渦流が反転する流域は、乱流となり、最も攪拌される部
分となるので、左渦流羽根２１と右渦流羽根２２とは一
定間隔離して乱流域２３を設置すると良い。

【００２２】該渦流羽根２１、２２は、渦流が発生する
ような羽根体ならばいずれでも良く、該渦流羽根を回転
駆動させるようにしても良い。

【００２３】

【発明の実施の形態】請求項１のように、赤土汚濁水２
を貯留するための集水池１と、該集水池１に貯留した赤
土汚濁水２に凝集剤３を混入して分離槽４に導くための
凝集剤混入ライン５と、凝集して団粒化した赤土６を分
離するための分離槽４が設けられており、該凝集剤混入
ライン５に、赤水汚濁水２を集水池１よりくみ上げるた
めの給水ポンプ７と、凝集剤３を混入するための凝集剤
混入手段１１と、混入された凝集剤３と赤土汚濁水２と
を攪拌するための攪拌手段８が設けられていると、凝集
剤３と赤土汚濁水２とを十分に混合攪拌させることがで
き、凝集剤３がすばやく、完全に溶け込むため、赤土を
急速に団粒化することができ、また、分離槽４で容易に
沈殿分離させることができる。

【００２４】すなわち、集水池１に貯留された赤土汚濁
水２は、給水ポンプ７でくみ上げられ、凝集剤混入ライ
ン５を送水されて分離槽４に送られる。凝集剤混入ライ
ン５には、凝集剤混入手段１１が設けられており、注入
ノズル９などから凝集剤３が混入される。混入された凝
集剤３は、赤土汚濁水２に作用して赤土の微粒子を凝集
させ、団粒化する。さらに、攪拌手段８において、十分
攪拌され、凝集剤混入ライン５を流動中に、赤土汚濁水
２中のすべての赤土が急速に団粒化する。団粒化した赤
土６は、分離槽４において沈殿し、上澄み水２４のみが
排水される。この排水は、赤土の粒子がほとんど除去さ
れており、中水などとして最利用することもできる。

【００２５】分離槽４に網やフィルター１３を設けて団
粒化した赤土６の分離効果を高めることもできる。赤土
は団粒化しているため、網やフィルター１３が目詰りす
ることはない。槽底部に沈殿し団粒化した赤土６は、ド
レン口２５などにより排出する。

【００２６】従来は、図５に示すように、凝集剤４０を
集水流路４３や沈殿池４５に投入し、流量や水位により
凝集剤４０の投入量を調整していたが、実際には、投入
した凝集剤４０が赤土汚濁水４２に作用して団粒化する
までには、数分程度の時間が必要であり、また、団粒化
を速めるために、凝集剤４０を増量するなど無駄が多か
った。本発明は、凝集剤の混合攪拌を効果的に行なうこ
とにより、赤土の団粒化を急速に行なわせることがで
き、浄化時間を大幅に短縮することができる。

【００２７】請求項２のように、前記の凝集剤混入手段
１１において、凝集剤３を圧縮空気を用いて凝集剤混入
ライン５内に噴射注入させるための凝集剤混入手段１１
が設けられていると、粉末状の凝集剤３を赤土汚濁水２
中に効果的に混入させることができる。

【００２８】すなわち、圧縮空気を凝集剤混入ライン５
内に噴出するための圧縮空気ライン１６を接続し、該圧
縮空気ライン１６に粉末状の凝集剤３を混入させるため
の混合器（ミキサー）１８を設け、凝集剤３を圧縮空気
とともに凝集剤混入ライン５内に噴射注入する。噴射注
入のため、赤土汚濁水２中に急速に拡散し、強制的に混
合させることができる。粉末状の凝集剤３は、水に浮い
てしまい拡散しにくいが、噴射注入することにより、急
速にかつ、十分に拡散させることができる。

【００２９】請求項３のように、前記の攪拌手段８にお
いて、渦巻き流による乱流を発生させて攪拌し、該渦巻
き流は、左回転流１９と右回転流２０が交互に発生する
ように、左渦流羽根２１と右渦流羽根２２が交互に配置
されている攪拌手段８が設けられていると、渦巻き流に
よる急速な攪拌効果と、反転による乱流効果による衝撃
攪拌作用により、凝集剤３が急速に、かつ完全に赤土汚
濁水２中に溶け込み、団粒化が急速に行なわれる。

【００３０】例えば、左渦流羽根２１により左渦流が発
生し、攪拌され、次の右渦流羽根２２で逆転流となる。
このとき、乱流が発生し、衝撃攪拌作用で完全に混合さ
れる。さらに、複数回逆転流となるため、完全に凝集剤
３が溶け、赤土汚濁水２中の赤土は、急速にかつ完全に
団粒化する。

【００３１】通常、団粒化を速めるために、凝集剤３を
必要以上に増量することが多いが、すばやく完全に溶け
込むため、凝集剤３の無駄がなくなる。

【００３２】

【実施例】次に本発明による赤土汚濁水浄化処理システ
ムが実際上どのように具体化されるかを実施例で説明す
る。

【００３３】図１は、本発明による赤土汚濁水浄化処理
システムの実施例を示す構成図である。本実施例は、赤
土汚濁水２を貯留する集水池１と、凝集剤混入ライン５
と、分離槽４が設けられており、該凝集剤混入ライン５
には、赤土汚濁水２を集水池１よりくみ上げる給水ポン
プ７と、圧縮空気により凝集剤３を凝集剤混入ライン５
に噴射注入するための凝集剤混入装置１１と、渦流発生
により赤土汚濁水２と凝集剤３を攪拌するための攪拌装
置８が設けられている。また、分離槽４は、４槽に仕切
られており、各仕切り板は、フィルター１３となってお
り、排水は、河川等に流出する排水路２６に排水され
る。

【００３４】本実施例の赤土汚濁水浄化処理システム
は、１０立方メートル程度の容量の集水池１を使用し、
給水ポンプ７の汲み上げ量は、１トン／分程度としたも
のである。凝集剤３の混入量は、４００ｇ／分程度に設
定され、攪拌装置８は、左渦流羽根２１と右渦流羽根２
２を交互に３段設けた管状の攪拌装置８となっている。
各渦流域の長さは４０センチメートルであり、右渦流域
と左渦流域との間の乱流域２３は、長さ４０センチメー
トルとなっている。管径は、３０センチメートルであ
る。分離槽４は、幅１．５メートル、深さ１．５メート
ル、長さ５メートルとし、長さ１メートル毎にフィルタ
ー１３による仕切り板が設置されている。なお、各仕切
り毎にドレン口を設け、沈殿物を除去できるようにする
と良い。

【００３５】図２は、凝集剤混入手段の実施例を示す斜
視図である。この凝集剤混入装置は、凝集剤３が充填さ
れるホッパー１７と、図示しない圧縮空気ライン１６
と、凝集剤３と圧縮空気を混合するミキサー１８と、凝
集剤混入ライン５に噴射注入するための噴射注入ノズル
９が設けられており、該ホッパー１７には、ホッパー１
７内の凝集剤３を攪拌するための凝集剤攪拌機２７とホ
ッパー１７内の凝集剤３をミキサー１８に移送するため
のスクリューコンベア２８が設けられており、モーター
２９で駆動され、調節できるようになっている。また、
噴射注入ノズル９の詰り解消のために、洗浄ライン３０
が設けられている。該スクリューコンベア２８は、円筒
状ローラーの外周面に、線材を撒き付けて固着したもの
でも良い。

【００３６】図３は、攪拌装置の実施例を示す断面図で
ある。（１）は、垂直断面図であり、（２）は（１）の
Ａ−Ａ断面図であり、（３）は（１）のＢ−Ｂ断面図で
ある。この攪拌装置は、図に示すように、リング体をフ
ランジ接続して円筒状の攪拌槽が形成されており、リン
グ内面に渦流を発生させるための羽根板が設けられてい
る。該羽根板は左渦流羽根２１と右渦流羽根２２とがあ
り、各々交互に配置されており、各渦流羽根リング間に
は、羽根板がないリング（乱流域２３）が設けられてい
る。

【００３７】以上のように構成された赤土汚濁水浄化処
理システムは、以下のように作用する。すなわち、図１
に示すように、集水池１より赤土汚濁水２が給水ポンプ
７によりくみ上げられ、図２に示す凝集剤混入装置１１
により、圧縮空気とともに凝集剤３が凝集剤混入ライン
５に噴射注入される。この噴射注入により、粉末状の凝
集剤３は、固まりとなることはなく、赤土汚濁水２中に
高速に拡散される。

【００３８】次に攪拌装置８内に流入し、反転渦流が発
生して十分な攪拌が行なわれる。渦流は、図３（２）、
（３）に示すように、左渦流羽根２１および右渦流羽根
２２により、各々左回転流１９と右回転流２０が交互に
発生する。渦流が反転するため、乱流が発生し、渦流と
乱流による衝撃攪拌効果により、凝集剤３は、完全に赤
土汚濁水２中に溶け込み、急速な凝集作用が発揮され、
赤土を完全に団粒化する。

【００３９】団粒赤土６は、次の分離槽に流入して沈殿
し、上澄み水２４のみが排水路２６に排水される。分離
槽４には、フィルター１３が設けられており、団粒赤土
６が排水されることはない。

【００４０】図４は、本発明による赤土汚濁水浄化処理
システムの他の実施例を示す構成図である。この赤土汚
濁水浄化処理システムは、集水池１と赤土汚濁水２をく
み上げる給水ポンプ７と、凝集剤混入ライン５と沈殿槽
３１が組込まれた処理槽とで構成されている。該処理槽
は、攪拌槽１０と３区画された沈殿槽３１が直列に配置
されており、攪拌槽１０には、垂直回転軸を有する回転
羽根１２ａによる攪拌機１２と、凝集剤３が充填された
ポッパー１７による自然流下式の凝集剤混入手段とが設
けられており、上下反転流路が形成された３槽からなる
沈殿槽３１には、各層にフィルター３２が設置されてお
り、団粒赤土６が完全に沈殿分離されるようになってい
る。

【００４１】この赤土汚濁水浄化処理システムは、１ト
ン／分程度の浄化処理能力を有し、コンパクトに組込ま
れており、設置がスペースが少なく、容易に設置でき、
低コストで経済的である。

【００４２】

【発明の効果】請求項１のように、赤土汚濁水２を貯留
するための集水池１と、該集水池１に貯留した赤土汚濁
水２に凝集剤３を混入して分離槽４に導くための凝集剤
混入ライン５と、凝集して団粒化した赤土６を分離する
ための分離槽４が設けられており、該凝集剤混入ライン
５には、赤水汚濁水２を集水池１よりくみ上げるための
給水ポンプ７と、凝集剤３を混入するための凝集剤混入
手段１１と、混入された凝集剤３と赤土汚濁水２とを攪
拌するための攪拌手段８が設けられていることにより、
凝集剤３を赤土汚濁水２中にすばやく溶け込ませること
ができ、赤土が急速に団粒化し、沈殿分離能力を著しく
向上させることができる。また、凝集剤３が完全に溶け
込むため、無駄がなく、経済的である。

【００４３】請求項２のように、前記の凝集剤混入手段
１１において、凝集剤３を圧縮空気を用いて凝集剤混入
ライン５内に噴射注入させるための凝集剤混入手段１１
が設けられていることにより、凝集剤３を赤土汚濁水２
中に、十分に分散混入させることができ、固まりができ
ないので、凝集剤３が溶けやすくなる。

【００４４】請求項３のように、前記の攪拌手段８にお
いて、流れ方向に対して渦巻き流を発生させて攪拌し、
該渦巻き流は、左回転流１９と右回転流２０が交互に発
生するように、左渦流羽根２１と右渦流羽根２２とが交
互に配置されている攪拌手段８が設けられていることに
より、渦流および乱流による衝撃攪拌作用で、凝集剤３
が赤土汚濁水２中にすばやく、かつ十分に溶け込ませる
ことができ、赤土を完全に、かつ急速に団粒化すること
ができる。

【００４５】以上のように、本発明によると、凝集剤３
の凝集作用を効果的に発揮させ、赤土汚濁水２中の赤土
を急速に団粒化し、赤土を大量に沈殿分離処理すること
ができる赤土汚濁水浄化処理システムを実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による赤土汚濁水浄化処理システムの実
施例を示す構成図である。

【図２】本発明による赤土汚濁水浄化処理システムの凝
集剤混入手段の実施例を示す斜視図である。

【図３】本発明による赤土汚濁水浄化処理システムの攪
拌手段の実施例を示す図である。

【図４】本発明による赤土汚濁水浄化処理システムの他
の実施例を示す図である。

【図５】従来の凝集剤を用いた赤土汚濁水浄化処理シス
テムの実施例を示す図である。

【符号の説明】

１集水池２赤土汚濁水３凝集剤４分離槽５凝集剤混入ライン６団粒した赤土（沈殿物）７給水ポンプ８攪拌装置（攪拌手段）９注入ノズル１０攪拌槽１１凝集剤混入装置（凝集剤混入手段）１２攪拌機１３、３２フィルター１４高圧空気タンク１５コンプレッサー１６圧縮空気ライン１７ホッパー１８ミキサー２１左渦流羽根２２右渦流羽根２３乱流域２５ドレン口２６排水路２７凝集剤攪拌機２８スクリューコンベア３１沈殿槽

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】赤土汚濁水（２）を貯留するための集水
池（１）と、該集水池（１）に貯留した赤土汚濁水
（２）に凝集剤（３）を混入して分離槽（４）に導くた
めの凝集剤混入ライン（５）と、凝集して団粒化した赤
土（６）を分離するための分離槽（４）が設けられてお
り、該凝集剤混入ライン（５）には、赤水汚濁水（２）
を集水池（１）よりくみ上げるための給水ポンプ（７）
と、凝集剤（３）を混入するための凝集剤混入手段（１
１）と、混入された凝集剤（３）と赤土汚濁水（２）と
を攪拌するための攪拌手段（８）が設けられていること
を特徴とする赤土汚濁水浄化処理システム。
【請求項２】前記の凝集剤混入手段（１１）におい
て、凝集剤（３）を圧縮空気を用いて凝集剤混入ライン
（５）内に噴射注入させるための凝集剤混入手段（１
１）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載
の赤土汚濁水浄化処理システム。
【請求項３】前記の攪拌手段（８）において、流れ方
向に対して渦巻き流を発生させて攪拌し、該渦巻き流
は、左回転流（１９）と右回転流（２０）が交互に発生
するように、左渦流羽根（２１）と右渦流羽根（２２）
が交互に配置されている攪拌手段８が設けられているこ
とを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかの項
に記載の赤土汚濁水浄化処理システム。