(57)【要約】【課題】濁水から発生する気泡を効率よく消泡することにより濁水処理の効率化を図る。【解決手段】濁水貯留槽２２から第１原水槽２６を介して第２原水槽２８に濁水Ｗ０が移送され、第２原水槽２８においてＰＡＣ槽２４から移送されたＰＡＣが濁水Ｗ０に添加される。さらに、第２原水槽２８から沈降分離槽３４に移送される濁水Ｗ０には、混合部３２において高分子凝集剤が添加された処理水Ｗ２が混合される。混合部３２によって高分子凝集剤が添加された濁水Ｗ０は、沈降分離槽３４に移送される。沈降分離槽３４に収容された濁水Ｗ０は、ＰＡＣと高分子凝集剤の作用により凝集されスラリーＳが沈殿する。この第２の工程において、ＰＡＣと高分子凝集剤とが添加された濁水Ｗ０から発生する気泡を消泡する比重が１．０以上１．１以下の消泡剤を前記の濁水Ｗ０に注入する。沈降分離槽３４の上澄み水Ｗ１はろ過フィルター３４０４と清水槽３６を介して排水される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濁水に凝集剤を添加する第１の工程と、
前記凝集剤が添加された濁水を沈降分離槽に収容してスラリーを沈殿させる第２の工程と、
前記沈降分離槽の上澄み水を排水する第３の工程とを含む濁水処理方法であって、
前記第２の工程で、前記凝集剤が添加された濁水から発生する気泡を消泡する比重が１．０以上１．１以下の消泡剤を、前記凝集剤が添加された濁水に注入する、
ことを特徴とする濁水処理方法。
【請求項２】
前記消泡剤は、シリコン系エマルジョン型である、
ことを特徴とする請求項１記載の濁水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は濁水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
施工中のトンネルにおいては、施工に伴い泥や砂を含んだ濁水が発生する。また、覆工作業によりコンクリートの打設を行うと、セメントの成分を含んだアルカリ性の濁水も発生する。このような濁水は施工の妨げとなるため、トンネルの外部に排出しなくてはならない。
また、施工中のトンネル内で使用される様々な設備に付着した泥や砂を洗浄することによっても濁水が発生する。
しかしながら、このような泥や砂を含み、あるいは、アルカリ性を呈する濁水をそのまま河川や下水施設に放流すると汚染を招いてしまう。
そこで、濁水処理設備により濁水に薬剤を注入して中和させると共に、濁水に凝集剤を注入して沈降分離槽に移送し、沈降分離槽においてスラリーを凝集沈降させ、上澄みとなった水（以下処理水という）を河川や下水施設に放流している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０７５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、凝集剤が注入された濁水が沈降分離槽に移送される際、濁水が沈降分離槽内で撹拌されることになるため、濁水から大量の気泡が発生し液面全体に広がる現象が生じ、スラリーの凝集沈降を円滑に行なう上で不利があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、濁水から発生する気泡を効率よく消泡することにより濁水処理の効率化を図る上で有利な濁水処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、濁水に凝集剤を添加する第１の工程と、前記凝集剤が添加された濁水を沈降分離槽に収容してスラリーを沈殿させる第２の工程と、前記沈降分離槽の上澄み水を排水する第３の工程とを含む濁水処理方法であって、前記第２の工程で、前記凝集剤が添加された濁水から発生する気泡を消泡する比重が１．０以上１．１以下の消泡剤を、前記凝集剤が添加された濁水に注入することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
凝集剤が注入された濁水が沈降分離槽に移送されることで濁水から発生する気泡を効率よく消泡することによりスラリーの凝集沈降を円滑に行なう上で有利となり、濁水処理の効率化を図る上で有利となる。
また、消泡剤の比重を１．０以上１．１以下の範囲内としたので、濁水と消泡剤とを混じりやすくすることができ、濁水と消泡剤とを効率良く混合して濁水中の消泡を促進する上でより有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態の濁水処理方法が適用された濁水処理設備２０の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に本発明の実施の形態の濁水処理方法について図１を参照して説明する。
本実施の形態では、本発明方法がトンネルの施工現場から排出される濁水を処理する濁水設備に適用された場合に説明する。
図１に示すように、地山１０を水平方向に掘削することによりトンネル１２が施工される。
トンネル１２の坑道１４は、抗口１６を介して野外に面しており、坑道１４の前端は不図示の切羽となっている。
濁水は、前記切羽あるいは坑道１４内部から発生する。
また、濁水は、坑道１４内部において各種設備に付着した土砂を水で洗浄することによっても発生する。
また、濁水は、坑道１４の内部から外部の地上に移動された各種設備に付着した土砂を水で洗浄することによっても発生する。
坑道１４内部で生じた濁水は、坑道１４に沿って配設された濁水移送用管路１８を介して、あるいは、不図示の側溝を介して濁水処理設備１８に移送される。
坑道１４外部の地上で生じた濁水は、不図示の濁水移送用管路を介して濁水処理設備１８に移送される。
【０００９】
濁水処理設備２０は、トンネル１２の外側に設置されている。
濁水処理設備２０は、濁水移送用管路１８により移送された濁水を処理して処理水とするものである。
本実施の形態では、濁水処理設備２０は、濁水貯留槽２２、ＰＡＣ槽２４、第１原水槽２６、第２原水槽２８、高分子溶解貯留槽３０、混合部３２、沈降分離槽３４、清水槽３６を含んで構成されている。なお、濁水処理設備２０は、実施の形態に限定されるものではなく、従来公知の様々な構成が使用可能である。
【００１０】
濁水貯留槽２２は、濁水移送用管路１８から移送された濁水Ｗ０を一時的に収容するものである。
図中、符号２２０２は濁水貯留槽２２と第１原水槽２６とを接続する管路、符号２２０４は管路２２０２を介して濁水貯留槽２２から第１原水槽２６に濁水Ｗ０を移送する水中ポンプを示す。
【００１１】
ＰＡＣ槽２４は、凝集剤である液状のＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）を貯留するものである。
図中、符号２４０２は、ＰＡＣ槽２４と第２原水槽２６とを接続する管路、符号２４０４は、管路２４０２を介してＰＡＣ槽２４からＰＡＣを第２原水槽２６に移送するポンプを示す。
【００１２】
第１原水槽２６は、濁水貯留槽２２から移送された濁水Ｗ０を収容するものである。
図中、符号２６０２は、第１原水槽２６の濁水Ｗ０の移送用管路、符号２６０４は、管路２６０２を介して第１原水槽２６の濁水Ｗ０を第１原水槽２６自身と第２原水槽２８とに移送する水中ポンプを示す。
【００１３】
第２原水槽２８は、第１原水槽２６から移送された濁水Ｗ０と、ＰＡＣ槽２４から注入されたＰＡＣとが混合されて収容される槽である。
図中、符号２８０２は、第２原水槽２８と沈降分離槽３４とを接続する管路、符号２８０４は、管路２８０２を介して第２原水槽２８から沈降分離槽３４に濁水Ｗ０を移送する水中ポンプを示す。
【００１４】
高分子溶解貯留槽３０は、清水槽３６から移送された処理水Ｗ２が収容され、ＰＡＣとは異なる種類の高分子凝集剤が投入される槽である。
図中、符号３００２は、高分子溶解貯留槽３０に収容された処理水Ｗ２と高分子凝集剤とを撹拌する撹拌羽根、符号３００４は、撹拌羽根を回転駆動するモータ、符号３００６は高分子溶解貯留槽３０と混合部３２とを接続する管路、符号３００８は管路３００６を介して高分子溶解貯留槽３０に収容された高分子凝集剤が混合された処理水Ｗ２を混合部３２に移送するポンプを示す。
【００１５】
混合部３２は、第２原水槽２８から沈降分離槽３４に濁水Ｗ０を移送する管路２８０２の中間部に設けられている。
混合部３２は、第２原水槽２８から沈降分離槽３４に移送される濁水Ｗ０に対して、高分子溶解貯留槽３０に収容された高分子凝集剤が混合された処理水Ｗ２を混合するものである。
なお、ＰＡＣおよび高分子凝集剤は、水の濁りや色を除去するために用いられる薬剤で、水中に懸濁する微粒子をくっつけてフロック（集塊）をつくらせ、沈降、濾過によって分離除去するのを容易にする作用がある。
【００１６】
沈降分離槽３４は、混合部３２から移送される濁水Ｗ０を収容することで、スラリーＳを沈降させ、上澄み水Ｗ１を分離する槽である。
図中、符号３４０２は沈降分離槽３４と清水槽３６とを接続する管路、符号３４０４は管路３４０２の上流側に配置されたろ過フィルターを示す。
【００１７】
清水槽３６は、ろ過フィルター３４０４でろ過された上澄み水Ｗ１を処理水Ｗ２として収容する槽である。
図中、符号３６０２は清水槽３６と高分子溶解貯留槽３０とを接続する管路、符号３６０４は管路３６０２を介して清水槽３６の処理水Ｗ２を高分子溶解貯留槽３０に移送する水中ポンプ、符号３６０６は清水槽３６の処理水Ｗ２を下水道や河川に放水する管路、符号３６０８は沈降分離槽３４の底部に沈殿したスラリーＳを排出するためのバルブを示す。
【００１８】
次に、濁水処理設備２０による濁水処理の工程について説明する。
濁水貯留槽２２から第１原水槽２６を介して第２原水槽２８に濁水Ｗ０が移送され、第２原水槽２８においてＰＡＣ槽２４から移送されたＰＡＣが濁水Ｗ０に添加される（第１の工程）。
第２原水槽２８から沈降分離槽３４に移送される、ＰＡＣが添加された濁水Ｗ０には、混合部３２において高分子凝集剤が添加された処理水Ｗ２が混合される（第１の工程）。
【００１９】
混合部３２によってさらに高分子凝集剤が添加された濁水Ｗ０は、配管２８０２を介して沈降分離槽３４に移送される。沈降分離槽３４に収容された濁水Ｗ０は、ＰＡＣと高分子凝集剤の作用により凝集されスラリーＳが沈殿する（第２の工程）。
この第２の工程において、ＰＡＣと高分子凝集剤とが添加された濁水Ｗ０から発生する気泡を消泡する比重が１．０以上１．１以下の消泡剤を、ＰＡＣと高分子凝集剤とが添加された濁水Ｗ０に注入する。
消泡剤は、濁水Ｗ０中の気泡の薄膜の安定性を阻害し泡の生成を不可能（消泡）とするものである。
なお、本明細書において、消泡剤は、抑泡剤、脱泡剤、破泡剤を含むものとする。
このような消泡剤として、シリコン系エマルジョン型消泡剤、あるいは、鉱物油系オイル型消泡剤など、従来公知のさまざまな消泡剤が使用可能である。
また、泥水と消泡剤との比重が近いほど互いに混じりやすいため、消泡剤の比重が濁水Ｗ０の比重（ほぼ１．０）に近いことが濁水Ｗ０中の消泡を促進する上でより有利となる。
そこで、本実施の形態では、後述する実験結果に基づいて、消泡剤の比重を１．０以上１．１以下とした。
消泡剤の比重が１．０以上１．１以下の範囲内であると、濁水Ｗ０と消泡剤とを混じりやすくすることができ、濁水Ｗ０と消泡剤とを効率良く混合して濁水Ｗ０中の消泡を促進する上でより有利となる。
消泡剤の比重が１．０を下回ると、濁水Ｗ０に注入された消泡剤が濁水Ｗ０に対して浮き上がやすくなり、濁水Ｗ０と消泡剤とを混じりやすくする上で不利となる。また、消泡剤の比重が１．１を上回ると、濁水Ｗ０に注入された消泡剤が濁水Ｗ０に対して沈みやすくなり、濁水Ｗ０と消泡剤とを混じりやすくする上で不利となる。したがって、何れの場合も、消泡剤の比重が１．０以上１．１以下の範囲内である場合に比較して濁水Ｗ０と消泡剤とを効率良く混合しがたく、濁水Ｗ０中の消泡を促進する効果が少ない。
【００２０】
沈降分離槽３４の上澄み水Ｗ１は、沈降分離槽３４のろ過フィルター３４０４によりろ過され処理水Ｗ２として清水槽３６に移送され、清水槽３６からオーバーフローした処理水Ｗ２は、下水道や河川に排水される（第３の工程）。
なお、処理水Ｗ２の排水に先立って清水槽３６に収容された処理水Ｗ２の濁度、ｐＨ（ペーハー）などを測定して処理水Ｗ２が排水基準を満足しているか否かを確認し、満足していれば排水し、満足していなければ排水基準を満たすような処理を処理水Ｗ２に施したのち排水する。
【００２１】
沈降分離槽３４に沈殿したスラリーＳは、沈降分離槽３４の底部のバルブ３６０８から排泥されたのち、あるいは、バキューム処理により沈降分離槽３４の底部から回収されたのち、脱水処理がなされ、処理場に搬出される。
【００２２】
本実施の形態によれば、凝集剤が添加された濁水Ｗ０を沈降分離槽３４に収容してスラリーＳを沈殿させる際に、凝集剤が添加された濁水Ｗ０から発生する気泡を消泡する比重が１．０以上１．１以下の消泡剤を凝集剤が添加された濁水Ｗ０に注入するようにした。
そのため、凝集剤が注入された濁水Ｗ０が沈降分離槽３４に移送されることで濁水Ｗ０から発生する気泡を効率よく消泡することによりスラリーＳの凝集沈降を円滑に行なう上で有利となり、濁水処理の効率化を図る上で有利となる。
そして、消泡剤の比重を１．０以上１．１以下の範囲内としたので、濁水Ｗ０と消泡剤とを混じりやすくすることができ、濁水Ｗ０と消泡剤とを効率良く混合して濁水Ｗ０中の消泡を促進する上でより有利となる。
【００２３】
次に、消泡剤と濁水Ｗ０との混じりやすさに関する実験について説明する。
実験条件は以下の通りである。
消泡剤は、シリコン系エマルジョン型消泡剤と、鉱物油系オイル型消泡剤との２種類とし、消泡剤毎に比重を０．８、１．０、１．１、１．３の４段階に変えたものを用意した。
同量の消泡剤と濁水Ｗ０とを用意して混合した。
混じりやすさの評価は、シリコン系エマルジョン型消泡剤の比重１．０の場合の混合度合いを１００とする指数で評価した。
シリコン系エマルジョン型消泡剤と、鉱物油系消泡剤との何れの場合においても、比重が１．０以上１．１以下の範囲内のものが混じりやすいと評価され、１．０以上１．１以下の範囲外のものは混じり難いと評価された。
したがって、消泡剤の比重を１．０以上１．１以下の範囲内とすることで、濁水Ｗ０と消泡剤とを混じりやすくすることができ、濁水Ｗ０と消泡剤とを効率良く混合して濁水Ｗ０中の消泡を促進する上でより有利となることが明らかとなった。
また、シリコン系エマルジョン型消泡剤の方が鉱物油系消泡剤よりも濁水Ｗ０と混じりやすいと評価された。
なお、シリコン系エマルジョン型消泡剤は、鉱物油系消泡剤に比較して周辺環境に与える汚染などの影響が少ないという点でも有利である。
【００２４】
なお、実施の形態では、トンネル施工時に発生する濁水処理について説明したが、本発明方法は、トンネル施工時以外に発生する濁水処理に広く適用可能であることは無論である。
【符号の説明】
【００２５】
２０……濁水処理設備、２２……濁水貯留槽、２４……ＰＡＣ槽、２６……第１原水槽、２８……第２原水槽、３０……高分子溶解貯留槽、３２……混合部、３４……沈降分離槽、３６……清水槽、Ｗ０……濁水、Ｗ１……上澄み水、Ｗ２……上澄み水、Ｓ……スラリー。
【図１】
2014188425.tif 000003