JPS62136286A - 水中における薬剤混合方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、濁水処理の為に水中へ薬剤を散布混合する
ことを目的とした薬剤混合方法および’Ｊ＝Ｆｉに関す
るもので、当該装厘の製造、販売、使用および濁水処理
の産業分野に属する。

（従来の技術） 従来間欠揚水筒を用いて薬剤を混入する技術としては、
揚水筒の中間部に薬剤注入管を挿通した構造が知られて
いた（特開昭５５−１４Ｃ）６８５号）。

（発明により解決しようとする問題１’ｉａ）然し乍ら
間欠揚水筒は、元来ダム、湖沼等の水底部の水を水面側
へ揚水することを目的としたものであり、かつ揚水の動
力として加圧空気を間欠的に浮上させている関係上、揚
水量は時間的に変動する反面、揚水筒内では整流状態を
保つので、単に揚水筒内へ薬剤の注出口を設けたのみで
は均一混合がむつかしい問題点があった。また揚水筒の
上端部へ、定置羽根による強制撹拌装置を設けることも
考えられているが、斯る装置によれば、上昇エネルギー
の損失を招くことも亦事実である。

然して揚水筒によれば、揚水の数倍以上の水けに対し、
影響力を与える関係上、揚水筒内で供給する薬剤ｔＡ度
は、必要濃度の数倍以上としなければならないので、揚
水筒の上端から噴出する時には、同一濃度で、しかも均
−混合状１ｇとなっていることが好ましいが、前記のよ
うに、単なる注入だけでは混合し難いのみならず、揚水
量の時間的変動に追随できないなどの問題点があった。

（問題点を解決すべき手段） 然るにこの発明は、拘束水路内で流速を変化させて、渦
流を発生させ、該渦流発生部に近接して薬剤を注出し、
前記渦流により薬剤に吸出し巻込み作用を与えて混合す
るようにしたので、拘束水路（揚水筒）を出る時には、
均一混合状態となり、しかも流速の変動に応じて吸出し
力も異なるので、水量の変動に注出量が追随し、はぼ一
定温度を保持し得るなど、前記従来の問題点を解決した
のである。前記における拘束水路は揚水筒が最も効果的
であるが、例えば管内に水を強制移動させ、当該管の中
途に薬剤注入管を開口させておく場合も考えられる。尚
水の移動には、ポンプを使用して加圧水を噴射し加速移
動させる場合と、加圧空気を噴射して加速移動させる場
合とが考えられるが、何れも従来技術を使用する。

前記において、流速変化と、渦流の生成とは連続的に行
うことが最も効果的であるから、例えば水路内に流動断
面積の小さい部分を設（プ、急激に面積を増大すること
によって、渦流を発生させる。

次にこの発明の装置の一つは、水中に直立させる間欠揚
水筒の下端部内側の中央部に薬剤注出嘴を設置し、前記
薬剤注出嘴と薬剤ポンプとをホースで連結し、前記薬剤
注出嘴は、上面に薬剤注出孔を設けて混合装置を構成す
る。この場合には、揚水筒の中央部で渦流を生じ、法部
へ注出する薬剤を巻き込むことになる。

前記における薬剤注出嘴は、上面を平面又は凸弧面にし
てあり、注出孔の直径および故は水ｍを勘案して適宜定
める。また弧面の曲率なども注出嘴の直径と水の流速を
考慮して定める。

また他の例としては、水中へ直立設置できる間欠揚水筒
の下端部へ狭搾部を設け、狭搾部の直上に拡大段部を設
け、該段部へ薬剤注出孔を設け、該注出孔の外側へ環状
供給管と、薬剤ポンプとをホースで連結して混合装置を
構成する。前記装置は揚水筒の内周部で渦流を発生させ
る点に特質があり、中央部には障害物がないので、特に
固形物を含むおそれのある揚水に際して使用する場合に
は、注出嘴の強度又は破損等を考慮することなく使用す
ることができる。但し最も流速の大きい中央部に障害物
がないので、狭搾部の設計に留意し、当該断面における
全通過水を均一混合状態にする必要がある。

前記における注出孔は均等間隔で設けるが、数および大
きさは、揚水筒の直径と水の流但を勘案して定める。

また薬剤の移送圧力は、注出孔の付近における水圧より
若干高くする必要があるが、大差がない方がよい。例え
ば０．０５に９／ｃｉ＝０．５に’ｊ／ｃｒＡとする。

（発明の作用） この発明は拘束水路内で流速を変化させて、渦流を発生
させたので、流水は一時的に乱流となり、法部に注出さ
れる薬剤を巻き込み、急速に全体と混合させ、かつ流動
中に均一化すると共に、流ｈｌ変化に対応して薬剤の吸
込み昂も変化覆ることになる。　またこの発明の装置に
よれば、間欠揚水筒を使用するので、動力は加圧空気で
あり、装置は筒体であるから、構造が頗る簡単で故障の
おそれなく、長期間同一能力で運転することかできる。

（実施例１） 次にこの発明の実施例を第１図乃至第３図について説明
する。

この実施例の揚水筒は、水位の変動によって上下し得る
装置を付設しである。

即ち三角枠１の頂部に浮子２．２ａ、２ｂを固定して浮
枠３を構成し、各浮子２．２ａ、２ｂ付近の補助杆４．
４に水平軸で滑車５．５を夫々取付け、この滑車５．５
に索条６．６を装着し、索条６．６の一端に重錘７．７
を固定すると共に、他端を水底８の定着コンクリートブ
ロック９．９へ固定する。前記各浮子２．２ａ、２ｂに
は吊索１０の上端を固定し、吊索１ｏ、１０の下端は揚
水筒１１の下端部へ固定する。揚水筒１１は、筒体１２
の上端部外側に浮子１３を固定し、下端部外側に浮子１
４と、空気室１５とを順次連設すると共に、空気室１５
の下部に突出した筒体端へ混合筒１６を連設する。混合
筒１６の外壁には水の流入口１７が穿設してあり、混合
筒１６の上部中央には、中空円盤形の注出嘴１８が、送
液管１９によって水平に支持され、送液管１つは混合筒
１６の側壁に固定されている。

前記混合筒１６の下端には、チェノ２０を介して重錘２
１が吊下しである。従って揚水筒は、重錘２１と浮子１
３．１４によって垂直に保持されている。図中２２は薬
剤注入ホース、２３．２４はエアホース、２５はエアホ
ース２４の先端に連結したエアバッグであって、エアバ
ッグの上下端はローフ２６．２７によって揚水筒１１の
上下端に縛着しである。

前記実施例において、空気室１５内へエアホース２３か
ら矢示２８のように加圧空気を送入すると、空気室１５
内にはその頂部内側から空気が溜り、中の水位を矢示２
９の方向へ押し下げる。空気室１５は外筒３０、内筒３
１および中間筒３２と、その上下を頂板３３、底板３４
で閉鎖しである。そこで水位が内筒３１の連通孔３５に
達すると、空気室内の空気は矢示３６．３７．３８．３
９のように急速に移動し、筒体の連通孔４０から筒体内
へ矢示４１のように入り、見境４２となって上背する。

このようにして空気室１５内の空気が排出されるにつれ
て、外筒３０内には下部から矢示４３のように水が上昇
し、空気室１５内の空気を全部押し出すと、空気室内の
水位が頂板３３に達するので、再び空気室内へ加圧空気
が溜り始めることになり、前記動作を繰り返す。従って
見境４２は、加圧空気が空気室内へ溜る時間を一間隔と
して間欠的に筒体内を上昇することになる。

前記のようにして見境４２が矢示４１のように上昇する
と、筒体１２の下部内側の水は見境４２の上昇につれて
矢示４５のように上がする。筒体１２内を水が上昇する
と、第２図中矢示４６のにうに混合室１６の流入口１７
から水が筒体１２内へ上昇するので、注出嘴１８の外側
と、筒体１２の内壁との間の流速が早くなると共に、注
出嘴１８の上面に向けて矢示４４のように巻き込まれ、
ついで矢示４７のように上昇する。結局注出嘴の上面で
は渦流を生じるので、注出ｒｌ！８１８から注出された
薬剤又は注出嘴から吸い出された薬剤は前記水流に巻き
込まれ、混合され乍ら筒体１２内を上昇することになる
。前記吸い出し力および渦流による巻き込み力は、流水
速度に比例するので、水ωと薬剤聞とはほぼ比例するこ
とになり、揚水筒の上端からは一定濃度の混合水が矢示
４８のように拡散し、影９範囲の水に溶けて所定濃度に
なるので、水中に浮遊した微小固形物を団粒化し、これ
を沈澱させて水を浄化することができる。図中４９は中
間筒の連通孔、５０は注出嘴１８の注出孔であり、５１
．５２は水の循環移動を示す。

（実施例２） この実施例は、第４図で示すように前記実施例１の混合
室を設けることな（、注出嘴５３をブラケット５４で固
定したもので、注出嘴５３は上面を凸弧状とし、下面を
平面としたもので、揚水筒１１および空気室１５の作用
効果は実施例１と全く同一である。図中５５は浮室、５
６は注出嘴の注出孔、６５は送液管である。

（実施例３） 次にこの発明の他の実施例を第５図に基づいて説明する
。

この実施例は、筒体１２の下端に混合筒５７を連結し、
混合筒５７のほぼ中央部へ狭搾部５８を設ける。この狭
搾部５８は、下部を緩傾斜で絞り、ついで急激に旧直径
に戻すようにしたもので、狭搾部５８の外周には環状の
供給管５９を嵌装し、該供給管５９と、混合筒５７壁と
へ共通の注出孔６０を設けたものである。この揚水筒１
１も前記実施例１と同様に間欠的に揚水するので、揚水
筒１１および空気室１５は全く同一作用効果を奏する。

前記において、揚水により、筒体１２内を水が矢示６１
のように上昇すると、混合筒５７の下端から外部の水を
矢示６２のように吸入するが、この水ｍは筒体１２内を
上昇する水量と周囲である。従って狭搾部５８を通過す
る水の流速は、筒体１２の断面積と、狭搾部の断面積の
比によって決る速度に増速される。然し乍ら混合筒内を
上昇　４する水は逐次増速された後（Ａ部）急激に減速
（８部）されるので、必然的に矢示６３．６４のにうな
渦流を生じ、法部へ注出した薬剤を乱流により混合しつ
つ上界することになる。

前記乱流の程度は、流水の流量に比例する為、水量が多
い時には薬剤をより多く吸い出すことになる。従って揚
水筒の上端から排出される混合水の薬剤ｍ度は水出の変
化（間欠上着故一定でない）に拘らずほぼ一定となり、
四周に拡散して、微固形物に作用し、その団粒化を促進
し、有効に沈澱させることになる。

（発明の効果） 即ちこの発明は、拘束水路内で流速を変化させ、これに
より生じた渦流によって薬剤を混合するので、外力を加
えることなく、流水の力を利用して薬剤を均一に混合し
得る効果がある。然して揚水筒内の流水量が変動しても
、これに比例して薬剤の吸い出し伍が変化することによ
り、常時はぼ同−ａ度に混合し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の一部を省略した正面図、第
２図は同じく混合室の断面拡大図、第３図は同じく空気
室の断面拡大図、第４図は同じく他の実施例の一部断面
拡大図、第５図は同じく狭搾混合筒を用いた実施例の一
部断面拡大図である。 ３・・・浮枠　　　　　　　５・・・滑車６・・・索条
　　　　　　　７・・・重錘８・・・水底 ９・・・コンクリートブロック

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　拘束水路内で流速を変化させると共に渦流を発生さ
   せ、該渦流発生部に近接して薬剤を注出し、前記渦流に
   より薬剤に吸出し、巻込み作用を与えて薬剤と水とを混
   合させることを特徴とした水中における薬剤混合方法 ２　拘束水路を揚水筒とした特許請求の範囲第１項記載
   の水中における薬剤混合方法 ３　流速変化は、拘束水路内へ障害物を設置し、水路断
   面積を縮小することにより行うこととした特許請求の範
   囲第１項記載の水中における薬剤混合方法 ４　渦流は流線を急激に変化させることにより発生させ
   た特許請求の範囲第１項記載の水中における薬剤混合方
   法 ５　水中に直立させる間欠揚水筒の下端部内側の中央部
   に薬剤注出嘴を設置し、前記薬剤注出嘴に薬剤移送ホー
   スを連結し、前記薬剤注出嘴は、上面に薬剤注出孔を設
   けたことを特徴とする水中における薬剤混合装置 ６　薬剤注出嘴は、上面を平面又は凸弧面とした特許請
   求の範囲第５項記載の水中における薬剤混合装置 ７　水中へ直立設置できる間欠揚水筒の下端部へ狭搾部
   を設け、狭搾部の直上に拡大段部を設け、該段部へ薬剤
   注出孔を設け、該注出孔の外側へ設けた環状供給管と、
   薬剤移送ホースとを連結したことを特徴とする水中にお
   ける薬剤混合装置