JPS5913890B2 - 固型塩素剤の溶解方法及び溶解装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は固型塩素剤、特にトリクロロイソシアヌル酸、
ジクロロイソシアヌル酸、ジクロロイソシアヌル酸ナト
リウム、ジクロロイソシアヌル酸カリウムの如きクロロ
イソシアヌル酸化合物からなる錠剤を所定の濃度で長時
期に亘つて定量供給しうる溶解方法及び溶解装置に関す
るものである。

従来知られている塩素自動供給器としては錠剤あるいは
顆粒状の固型塩素剤を薬筒に入れ、これを流水中浸漬し
て薬筒を溶解する方式である。５ 然し乍ら、この方法
によれば薬剤の溶解速度の調整が非常に難しく、薬剤の
溶解量の過不足によつて殺菌消毒が不充分であつたり、
時として薬剤が過剰に出過ぎ残留塩素による公害問題等
を生じているのが現状である。

１０特公昭４２−２３５０４号公報、同４３−２８５８
７号公報及び同４５−２９７８８号公報等に見られるよ
うに固型塩素剤、例えばサラシ粉の錠剤あるいは顆粒を
薬筒に充填し、水流中に浸漬溶解した場合、これら薬剤
が崩壊して、棚吊り、目詰りした１５り、薬液輸送配管
中に炭酸カルシウムが沈着し、狭窄を起し、薬剤水溶液
の供給を困難にするなどの問題点があつた。

本発明者等はこれらの事情を勘案して、有効塩素分の含
有率が高く、貯蔵安定性が良く、崩壊性２０のないトリ
クロロインシアヌル酸、ジクロロイソシアヌル酸、ジク
ロロイソシアヌル酸ナトリウムニ水量を含むジクロロイ
ソシアヌル酸カリウムの如きクロルイソシアヌル酸化合
物に着目し、種々の検討を加えたものである。

２５クロルイソシアヌル酸化合物は他の固型塩素系薬剤
と比較して、一般的に溶解性が低いために薬剤供給が充
分に行い得ない難点を伴なうものである。

従来の浸漬溶解法は、水と薬剤の接触溶解面の境膜を通
して薬剤分子の拡散溶解が行われるた３０めに溶解速度
が非常に遅い。溶解速度を高める方法として溶解面の水
流速度をあげること、例えば乱流状態にすると溶解速度
が高められることが、一般的によく知られているが、乱
流が起る迄の流速にすると抵抗が大きくなり、経済的実
用面に問３５題があり、期待したほどの効果が得られな
い。上下水道水を殺菌消毒するにあたつては１回の薬剤
仕込と操作で殺菌消毒に必要な一定塩素量の水溶液を１
〜７日あるいはそれ以上に亘る長時間の自動供給する必
要があり、従つてそのためにかなり大量の薬剤仕込量と
なり、長時間安定した精度の高い薬剤供給が要求される
。本発明者らは、流体抵抗をあげることなく、少量の水
で溶解性を高める方法として、錠剤充填層上に水をシヤ
ワ一状に散布することによつて薬剤表面に水が薄膜層状
に流下するために溶解面の薬剤分子の移動拡散を速める
結果となり、少量の水で高濃度の薬剤溶液が得られるこ
とを見い出し、垂直状薬筒にトリクロロイソシアヌル酸
、ジクロロイソシアヌル酸、ジクロロイソシアヌル酸ナ
トリウム及びその二水塩、ジクロロイソシアヌル酸カリ
ウムの如きクロルイソシアヌル酸化合物を打錠成型した
固型塩素剤を充填し、該薬筒の上方部に水を供給してシ
ヤワ一状に散布させ、薬筒内に供給の水を前記固型塩素
剤の表面に沿つて流下させることによつて所期の目的を
達成したものである。

本発明によれば消毒殺菌を必要とする流水量に対して、
必要な塩素量と自動管理期間等から薬剤充填筒の直径、
高さ、薬剤仕込量、供給溶解用水量、シヤワ一水散布位
置が定められるものでありシヤワ一水散布位置より上部
に充填された薬剤は下部の薬剤が溶出するに連れて自動
的に上部の薬剤が降下し、下部の溶解層内に補充される
ため、極めて単純なメカニズムで大量の錠剤をコンパク
トに内蔵し、簡単な操作で長時間、定量的に正確に薬剤
を供給することが出来るものである。

本発明方法の実施においては、薬筒内で充填された固型
塩素錠剤が崩壊することなくその表面から薬剤を連続的
に溶出させるために、クロルイソシアヌル酸化合物を面
圧約２５０Ｋｆ／Ｃｄ以上好ましくは５００〜２０００
Ｋｆ／Ｃｄの圧力で阿錠成型すべきであり、薬筒に供給
する水の平均落下流速は、薬剤の種類形状及び大きさ並
びに薬剤溶解液の濃度によつて多様に変化すべきである
が、８００ｒｉ？／Ｒ−Ｈｒを超える状態になれば薬筒
内に水が充満して固型塩素錠剤の溶解濃度が極端に低下
するものであり、また平均落下流速が０２５ｎＩ／イ・
Ｈｒに満たない状態にあつてはシヤワ一状の散水が錠剤
表面を局部的に流れるに留まり溶解効率を著しく低下す
るので実用に供し得ない。本発明において今一つ注目す
べきことは、下方部に目皿を施しクロルイソシアヌル酸
化合物を打錠成型してなる固型塩素剤を充填した垂直状
薬筒の上方部及び中段部にシヤワ一状に水を供給する散
水管を設け、各散水管に供給する水量を変化させる調節
弁を設けることにより、薬剤の概数的溶解速度を調整し
うる点である。従つて本発明装置によれば、シヤワ一状
に散水させる供給水を薬筒内のいづれの位置に存らしめ
るかによつて大きく薬剤の溶解量を加減することができ
、更に調節弁の開閉により各散水管に対する水量を変化
させて薬剤の溶解量を微量調節することができるため、
処理の態様に応じて適宜の有効塩素濃度を有する薬液を
随時に供給しうるものである。

本発明装置の一例を図面によつて説明すると、垂直状薬
筒１は上方部及び中段部に散水管２，２・・・が設けら
れており、給水管３と前記散水管２，２・・・を連結す
る導水管には調節弁４，４・・・を施こし、薬筒１の下
方部には目皿５を置いて錠剤の充填室を形成し、薬筒下
端の散水集合室６より薬液を連続的に取り出すようにし
たものである。

以下実施例及び参考例をもつて本発明を具体的に説明す
る。実施例 １ 薬筒１は内径約２０ｃｒｒＬ１高さ約１２０ｃｍであり
、散水管２，２・・・は目皿５からの高さが３０ｃ！Ｒ
ｌｌ４Ｏｃｍ及び８０ｃｍの位置に設けられており、流
量計７を通して供給された水は調節弁４，４・・・によ
つて各散水管２の水量を変化しうるものであるが本例に
おいては高さが約８０ｃｍの散水管２に限つて所定流量
の水（水温２５℃）を供給し、薬筒内にトリクロロイソ
シアヌル酸を面圧約１０００Ｋｆ／Ｃｄの圧力で直径１
．５ｃ−Ｉｎｌ高さ０．７ｃｍ（重さ約２．２７）に打
錠した薬剤を３５Ｋｉ（この際充填層の高さは約１１０
ｃｍであり、高さ８０ｃｍの散水管位置までの薬剤充填
量は約２５ｋｇである。

）を仕込み、散水集合室６より回収の薬液の有効塩素濃
度を測定し、薬剤の溶解速度を算出した結果は、表１の
通りであり、ここにおける薬剤の溶解速度は薬剤を浸漬
溶解する方法（参考例１）に比べて約３〜３．５倍であ
り、且つ一定量の薬剤を溶解するのに約１／１０の水量
で足りるものであつた。参考例 １内径約２０ｃｍ１高
さ約１２０ｃｍの薬筒に前記実施例と同様のトリクロロ
イソシアヌル酸からなる薬剤を充填し、供給水を薬筒の
下方部から送り、ブ目皿から約８０ｃｍの高さに設けた
溢水管から薬液を取り出し、その有効塩素濃度を測定し
、薬剤の５溶解速度を算出した。

表２にその結果を示すものである。実施例 ２ 前記実施例において、供給水を目皿から約功ｍの高さに
ある散水管を通じて導入し、同様の試験を繰返したとこ
ろ表３に示す結果を得た。

この結果を薬剤を水に浸漬溶解する方法を（参考例２）
に比較すると前記実施例と全く同様の溶解傾向が認めら
れ、更に前記実施例１と対比するに、各供給溶解水量に
対する薬液の塩素濃度、塩素溶出速度が約１／２になつ
ていることから同一直径の薬筒の場合、薬液塩素濃度及
び薬剤溶出速−度は散水管の高さに比例するものと認め
られた。

参考例 ２前記参考例において溢水管を目皿から約４０
ｃｍの高さに設けて同様の試験を行なつたところ、表４
に示す結果であつた。

実施例 ３ 実施例１において、薬筒に充填する薬剤としてトリクロ
ロイソシアヌル酸を直径３ｃｒ１−ｔ、高さ１．＆苅（
重量約１５．５Ｖ）に面圧約１０００Ｋ９／ＣｗＬの圧
力で打錠したもの（以下錠剤イという）及びトリクロロ
イソシアヌル酸を直径７．５ｃｍ）高さ２．６ｃｍ（重
量約２００ク）に面圧約１０００Ｋ９／Ｃｄの圧・力で
打錠したもの（以下錠剤口という）を用い、給水量と薬
液の有効塩素濃度及び薬剤の溶解速度の関係を調べたと
ころ表５に示す結果が得られ、薬剤の溶解速度は、錠剤
の表面積にほぼ比例するものであり、錠剤の大きさを変
えることによつて相当の範囲で溶解量を調整しうること
を認めた。

実施例 ４実施例１において、薬筒を充填する薬剤とし
て前記錠剤イ及びジクロロイソシアヌル酸を直径３ｃｍ
高さ１．３ｃｍ（重量約１５．５ｙ）に面圧約１０００
Ｋｇ／Ｃｒｉｉの圧力で打錠したもの（以下錠剤ハとい
う）並びにジクロロイソシアヌル酸ナトリウムニ水塩を
直径３ｃｗｔ、高さ１．３ｃｍ（重量約１５．５ｙ）に
面圧約１０００Ｋ９／Ｃｗｌの圧力で打錠したもの（以
下錠剤二という）を用い、目皿より約３０ｃｍの高さに
ある散水管に２５℃の水を供給し、薬液の塩素濃度を測
定し、錠剤の溶解速度を算定した結果を表６に示す。

これらの試験により本発明によれば同一操作条件におい
てもクロルイソシアヌル酸化合物の種類をかえることに
よつて、薬液の塩素濃度及び錠剤−の溶解速度を大きく
変化させろことが判明し、薬剤の種類を使用目的、規模
、内容に応じて選択することによつて、更に殺菌消毒の
応用範囲を拡大させ得ることを認めた。

実施例 ５ 中水（工業用水）の殺菌消毒処理 第４図に示されている処理装置において揚水ポンプ８に
より塩素要求量１．４〜１．６ｐｐｍの河川水を汲み上
げ沢過機９を通して１日約５０００ｔの割合で貯水槽１
０に導き、他方実施例１において使用の薬筒１にトリク
ロロイソシアヌル酸から−なる前記錠剤イを２５Ｋ９充
填し、流量計７を通じて高さ７０ｃｍの散水管に２５℃
の水を１時間当り約２３０ｔの割合（平均落下流速７．
３イ／ｗ？ ・Ｈｒ）で供給して９０時間連続運転を行
ない、貯水槽内の処理水の残留塩素を測定したところ表
７の通りであり、常に０．４〜 ０．８ｐｐｍの範囲に
あり、極めて操業性に富むものであつた。

実施例 ６ 汚水処理場における殺菌消毒処理第５図に示されている
処理装置において消化槽１１から沈澱槽１２を経て消毒
槽１３に１日１０００ｔの割合で供給される塩素要求量
７．２〜７．６ｐｐｍの汚水に、実施例５と同様の固型
塩素剤の溶解装置を用いその散水管に対する給水量を１
時間当り１３５ｔとして（平均落下流速４．３７？！’
／ｎ−？ ・ Ｈｒ）薬液を消毒槽１３に３日間に亘つ
て導入し、消毒槽の放流水の有効塩素濃度を４時間毎に
測定したところ常に０．２〜０．６ｐｐｍの範囲にあつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明溶解装置の一例を示す縦断面図第２図は
同じく一部欠載平面図、第３図は同じく使用状態を示す
縦断面図、第４図は本発明を中水処理に応用した例を示
す系統図、第５図は同じく汚水処理に応用した例を示す
系統図である。 図中１は薬筒、２は散水管、３は給水管、４は調節弁、
５は目皿、６は散水集合室、７は流量計、８は揚水ポン
プ、９は沢過機、１０は貯水槽、１１は消化槽、１２は
沈澱槽、 １３は消毒槽を表 わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 垂直状薬筒にトリクロロイソシアヌル酸、ジクロロ
   イソシアヌル酸、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム、
   ジクロロイソシアヌル酸カリウムの如きクロルイソシア
   ヌル酸化合物を打錠成型した固型塩素剤を多数個充填し
   、該薬筒の上方部に水を供給してシャワー状に散布させ
   、薬筒内に供給の水を前記固型塩素剤の表面に沿つて流
   下させたことを特徴とする固型塩素剤の溶解方法。 ２ 下方部に目皿を施し、クロルイソシアヌル酸化合物
   を打錠成型してなる固型塩素剤を充填した垂直状薬筒の
   上方部及び中段部にシャワー状に水を供給する散水管を
   設け、各散水管に供給する水量を変化させる調節弁を備
   えてなる固型塩素剤の溶解装置。