JP2001009473A - 工事廃水の処理方法及び処理装置 - Google Patents

工事廃水の処理方法及び処理装置

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JP2001009473A
JP2001009473A JP11187674A JP18767499A JP2001009473A JP 2001009473 A JP2001009473 A JP 2001009473A JP 11187674 A JP11187674 A JP 11187674A JP 18767499 A JP18767499 A JP 18767499A JP 2001009473 A JP2001009473 A JP 2001009473A
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雄爾 田中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 二酸化炭素の無駄な消費量を抑え、資源的に
も経済的にも効率の良い工事廃水の処理方法や工事廃水
の処理装置を提供する。 【解決手段】 液化状態の二酸化炭素を貯える圧縮ボン
ベ4と、圧縮ボンベ4の出力を気化させる気化器5と、
気化器5からの二酸化炭素及び水処理完了後の処理水と
を受けて高濃度の炭酸水を出力する給気装置6とで構成
される。給気装置6は、処理水を流通させる過程で中空
糸膜を介して二酸化炭素を溶解させて炭酸水を製造して
おり、気化器5からの二酸化炭素は、工事廃液のpH値
に基づいてON/OFF制御されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工事廃液を河川な
どに放流できるように水処理するに当たって、効率の良
い中和処理を実現できる工事廃水の処理方法及び工事廃
水の処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ダムやトンネルなどの土木工事や大規模
な建築工事の現場では、定常的に大量の工事廃液が発生
している。この工事廃液の量は、工事の規模によって異
なるが一時間当たり30トン〜300トンになる場合も
多い。例えば、このような工事現場においてコンクリー
トミキサー車などを洗浄すると、洗浄廃水のpHが12
程度になるなど工事廃液のpH値が一気に上がることも
あり、これをそのまま河川などに放流するのは好ましく
ない。
【0003】そこで、工事廃液は、一旦、全て原水槽に
貯えられ、最初に中和処理が施された後、ポリ塩化アル
ミニウムの注入や、高分子凝集剤の注入などによって混
入物を沈殿させ、その後で、処理済みの処理水のみを放
流するようにしている。ここで、上記の中和処理におい
ては、硫酸などの強酸は使用できないので、二酸化炭素
を注入することによって、pHを中性域に維持するよう
にしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、工事廃
液に二酸化炭素を注入してもその溶解量は多くないの
で、大部分の二酸化炭素は気体のままで大気に放出され
るだけであり、はなはだ効率が悪く不経済であった。こ
の発明は、この問題点に着目してなされたものであっ
て、二酸化炭素の無駄な消費量を抑え、資源的にも経済
的にも効率の良い工事廃水の処理方法、及び工事廃水の
処理装置を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明では、中空糸膜を利用して予め炭酸水を製造
しておき、この炭酸水を工事廃水に混入させることによ
ってpH値を所定域に維持するようにしている。すなわ
ち、本発明は、工事廃液を一時的に貯える貯留工程と、
貯留された工事廃液を排出する際にpH値を一定範囲に
維持する中和工程と、工事廃液に混入している不純物を
凝集させる凝集工程と、凝集された不純物を沈殿させる
分離工程とを有する工事廃水の水処理方法において、前
記水処理後の処理水を導入し、中空糸膜を介して前記処
理水に二酸化炭素を溶解させて炭酸水を製造し、この炭
酸水を前記中和工程における中和剤として使用するよう
にしたことを特徴とする工事廃液の処理方法である。
【0006】中空糸の内部に上記処理水を流通させると
き、中空糸の外部に所定圧力の二酸化炭素を供給する
と、濃度1000ppm〜1500ppm程度の炭酸水
を作ることができる。そこで、本発明では、この炭酸水
を工事廃水に注入することによってpHを5.5〜8.
5程度に維持するようにしている。工事廃液のアルカリ
成分は、殆どが水酸化カルシウムCa(OH)2であ
り、下記の反応によって工事廃液が中和されている。 Ca(OH)2 + H2CO3 → CaCO3 + 2H2O CaCO3 + H2CO3 → Ca(HCO3)2 そして、pH10の工事廃液をpH7にするに必要な二
酸化炭酸注入量(X)は、X=2×22×10-(14-n)=2
×22×10-(14-10)=0.0044g/l より4.4ppmと算出され
る。なお、nは原水のpH値、22はCO2 1g当量
(分子量44/酸)、2は2段階中和を意味する。
【0007】また、請求項2に係る発明は、液化状態の
二酸化炭素を貯える圧縮ボンベと、前記圧縮ボンベの出
力を気化させる気化器と、前記気化器からの二酸化炭素
及び水処理完了後の処理水とを受けて高濃度の炭酸水を
出力する給気装置とで構成され、前記給気装置は、前記
処理水を流通させる過程で中空糸膜を介して二酸化炭素
を溶解させて炭酸水を製造しており、前記二酸化炭素の
出力は、工事廃液のpH値に基づいてON/OFF制御
されている工事廃液の中和装置である。
【0008】本発明では、例えば中和槽において、高濃
度の炭酸水が工事廃液に注入されるので、確実にpHを
低下させることができる。しかも、予め高濃度の炭酸水
を製造しておき、これを原水に注入して中和処理を実現
しているので二酸化炭素を無駄に消費することが無い。
また、原水の水質のよっては中和処理の必要がない時も
あるが、このタイミングでは圧縮ボンベの出力が停止さ
れるので、本発明は、この意味でも二酸化炭素の無駄が
ない。
【0009】また、請求項3に係る発明は、液化状態の
二酸化炭素を貯える圧縮ボンベと、前記圧縮ボンベの出
力を気化させる気化器と、工事廃液中に配置される中空
糸膜モジュールとで構成され、前記気化器の出力を前記
中空糸膜の内側に導入することによって、前記中空糸膜
の外側に流通する工事廃液に二酸化炭素を溶解させる一
方、前記気化器の出力は、工事廃液のpH値に基づいて
ON/OFF制御されている工事廃液の中和装置であ
る。本発明では、二酸化炭素を中空糸膜の内側に導入し
て、中空糸膜の外側に流通する工事廃液に二酸化炭素を
溶解させるので、溶解度を高めることができ、二酸化炭
素を無駄に消費することが無い。なお、請求項1〜2の
発明では、圧縮ボンベの出力が停止されたタイミングに
おいては、処理水の導入を停止するのが好ましいが、特
に処理水の導入を停止させなくても、処理水がそのまま
導入されるだけであるから何の問題も生じない。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の実施例について更に説明する。図1は、第一実施例に
係る中和装置NEUTの主要部を図示したものであり、
原水槽1と凝集槽3の間に設けられたラインミキサー2
の上流部に高濃度の炭酸水を供給する実施例を示してい
る。なお、炭酸水の下流側では、ポリ塩化アルミニウム
PACを供給するようにしている。
【0011】図示の中和装置NEUTは、液化状態の二
酸化炭素を貯える圧縮ボンベ4と、圧縮ボンベ4の出力
を気化させる気化器5と、気化器5からの二酸化炭素及
び所定の水処理を施された処理水とを受けて高濃度の炭
酸水を出力する給気装置6とで構成されている。ライン
ミキサー2の下流側には、中和処理後の工事廃液のpH
値を測定するpHセンサ7が設けられており、気化器5
の入力側に配置された開閉バルブ8は、pHセンサ7の
出力に基づいて制御されるようになっている。
【0012】上記の中和装置NEUTにおいて、ラインミキ
サー7の下流側の水質が酸性になるような場合には、開
閉バルブ8を閉塞することとし、水処理装置から放出さ
れる処理水をそのままラインミキサー2の上流側に供給
している。なお、開閉バルブ8を閉塞するタイミングで
は、ポンプ9の運転を中止して、給気装置6への処理水
の供給を停止しても良い。
【0013】図2は、給気装置6の概略構成を図示した
ものであり、2つの給気膜モジュールMO,MOによって炭
酸水を製造している。なお、この実施例では、給気モジ
ュールとして、三菱レイヨン(株)の三層複合中空糸膜
モジュールを使用している。所定の水処理を施された処
理水は、下部前方の導入口11から導入されて流量計1
2を上向きに移動した後、給気膜モジュールMOの上端部
10aに伝えられる。そして、各給気膜モジュールMO,
MOの中空糸膜の内部を通って給気膜モジュールMOの下端
部10bに至り、下部後方の導出口13から出力される
ようになっている。
【0014】一方、気化器5から出力された加圧状態の
二酸化炭素は、ガス導入口14に供給されてガス流路1
5と通って給気膜モジュールMOの外側に伝えられる。そ
のため、中空糸膜の内部を流通する処理水には、中空糸
膜を通して、飽和状態の二酸化炭素が溶解されることに
なる。
【0015】図3は、図1と同様の中和装置NEUTを
適用した別の水処理装置を図示したものであり、工事廃
水を一時保存する原水槽1と、原水槽1の出力に中和処
理を施す中和槽20と、原水の混入物を凝集させる薬剤
槽21a,21bと、凝集した混入物を沈殿により分離
する沈殿槽22とからなる水処理装置CLRに対して、
中和装置NEUTを付加した状態を示している。中和装
置NEUTは、図1に示すものと同一構成のものであ
り、沈殿槽22の出力である処理水と圧縮ボンベからの
二酸化炭素とを受けて、高濃度の炭酸水を出力するもの
である。
【0016】中和装置NEUTで製造された炭酸水は、中和
槽20に供給されて原水槽1からの工事廃液とともに攪
拌され、pH値が中性域に保たれる。なお、中和槽20
にはpHセンサ(不図示)が設けられており、この出力
に基づいて二酸化炭素の供給がON/OFF制御されてい
る。
【0017】中和処理をされた工事廃水は、次に、第1
薬液槽21aに移動し、ポリ塩化アルミニウムと共に攪
拌されて混合物の一部が凝集される。続いて、工事廃液
は、第2薬液槽21bに移動し、高分子凝集剤と共に攪
拌されて混合物の残部が凝集される。以上の処理を施さ
れた工事廃液は、沈殿槽22に貯えられ沈殿物を分離し
た状態で河川などに放流される。なお、沈殿物は脱水機
に送られて脱水処理されて廃棄される。
【0018】以上、本発明の実施例について説明した
が、例示した具体例は、特に本発明を限定するものでは
ない。すなわち、本発明は、中空糸膜を利用して高濃度
の炭酸水を製造し、この炭酸水によって工事廃液のpH
値を管理する点に特徴があるのであり、その他の点は適
宜に変更可能である。したがって、例えば、中空糸膜の
内部に加圧状態の二酸化炭素を供給して高濃度の炭酸水
を作るようにしても良い。なお、この場合には、給気モ
ジュールは、必ずしも、水処理ラインの外部の配置する
必要はなく、図4(a)に示すように、ラインミキサー
2の上流側であって水処理ラインの内部に配置しても良
い。同様に、図3の構成においても、中空糸膜モジュー
ルMOを中和槽20の中に配置して、中空糸膜の内側に
二酸化炭素を導入してもよい(図4(b)参照)。この
構成を採れば、処理水の還流ラインを設ける必要がなく
なる。
【0019】図5は、本発明の効果を確認した実施例を
説明する構成図である。300トン/hの濁水を24時
間処理するものであり、基本構成は、図3と同じである
が、中和槽20と第1薬液槽21aの位置が逆転してい
る。なお、この実施例では、中和装置NEUTで製造し
た高濃度の炭酸水を中和槽20に供給しているが、比較
例(従来装置)では、拡散ポンプを用いて、二酸化炭素
を中和槽20に直接供給している。
【0020】比較例では、1cm〜10cm程度の大き
な泡が定常的に浮き上がっていたが、本実施例では、小
さな泡がほんの少しだけ浮上するだけであり、比較例に
比べると格段に少量であった。そして、原水のpHが1
0から11であったものが、直ぐにpH7にまで降下し
た。また、比較例の構成では、平均で30kgボンベを
60本/月消費していたが、実施例の構成では、1カ月
の消費量が35本であり、原水濃度は一定ではないかも
しれないが、40%程度の消費量を低減できることが確
認された。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
二酸化炭素の無駄な消費量を抑え、資源的にも経済的に
も効率の良い工事廃水の処理方法や工事廃水の処理装置
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一実施例に係る中和装置NEUTの主要部を
図示したものである。
【図2】図1に示す給気装置の概略構成を図示したもの
である。
【図3】図1と同様の中和装置NEUTを適用した別の
水処理装置を図示したものである。
【図4】本発明の別の適用例を図示したものである。
【図5】本発明の効果を確認した実施例を示す構成図で
ある。
【符号の説明】
4 圧縮ボンベ 5 気化器 6 給気装置 NEUT中和装置
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01F 1/00 B01F 1/00 B

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工事廃液を一時的に貯える貯留工程と、
    貯留された工事廃液を排出する際にpH値を一定範囲に
    維持する中和工程と、工事廃液に混入している不純物を
    凝集させる凝集工程と、凝集された不純物を沈殿させる
    分離工程とを有する工事廃水の水処理方法において、 前記水処理後の処理水を導入し、中空糸膜を介して前記
    処理水に二酸化炭素を溶解させて炭酸水を製造し、 この炭酸水を前記中和工程における中和剤として使用す
    るようにしたことを特徴とする工事廃液の処理方法。
  2. 【請求項2】 液化状態の二酸化炭素を貯える圧縮ボン
    ベと、前記圧縮ボンベの出力を気化させる気化器と、前
    記気化器からの二酸化炭素及び水処理完了後の処理水と
    を受けて高濃度の炭酸水を出力する給気装置とで構成さ
    れ、 前記給気装置は、前記処理水を流通させる過程で中空糸
    膜を介して二酸化炭素を溶解させて炭酸水を製造してお
    り、 前記二酸化炭素の出力は、工事廃液のpH値に基づいて
    ON/OFF制御されている工事廃液の中和装置。
  3. 【請求項3】 液化状態の二酸化炭素を貯える圧縮ボン
    ベと、前記圧縮ボンベの出力を気化させる気化器と、工
    事廃液中に配置される中空糸膜モジュールとで構成さ
    れ、 前記気化器の出力を前記中空糸膜の内側に導入すること
    によって、前記中空糸膜の外側に流通する工事廃液に二
    酸化炭素を溶解させる一方、 前記気化器の出力は、工事廃液のpH値に基づいてON
    /OFF制御されている工事廃液の中和装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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