(57)【要約】【課題】酸性水を炭酸カルシウムまたは炭酸カルシウムを主要成分とする中和剤に接触させることにより中和処理するための中和処理槽において、中和剤の消費により小粒状化した小粒状中和剤による導入管路の下端開口部の閉塞に対処する。【解決手段】中和処理槽２０Ａは、所定の大きさの粒状の中和剤を充填する槽本体２１、槽本体２１の外部から槽本体２１内の中和剤充填層Ａを貫通して底部近傍に臨んで開口する酸性水の導入管路２２、層本体２１の外部から槽本体２１内の中和剤充填層Ａの上方に臨んで開口する中和処理済み水の流出管路２３を備える。導入管路２２は、下端開口部２２ａと、それより上方の側部に位置して中和剤充填層Ａ内に開口する側方開口部２２ｂを備えている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸性水を炭酸カルシウムまたは炭酸カルシウムを主要成分とする中和剤に接触させることにより中和処理するための中和処理槽であり、所定の大きさの粒状の中和剤が充填されている槽本体と、前記槽本体の外部から同槽本体内の中和剤充填層を貫通して底部近傍に臨んで開口する酸性水の導入管路と、前記層本体の外部から同槽本体内の中和剤充填層の上面より上方に臨んで開口する中和処理済み水の流出管路を備え、前記導入管路は、下端開口部と、同下端開口部より上方の側部に位置して前記中和剤充填層内に開口する１または複数の側方開口部を備えていることを特徴とする酸性水の中和処理槽。
【請求項２】
酸性水を炭酸カルシウムまたは炭酸カルシウムを主要成分とする中和剤に接触させることにより中和処理するための中和処理槽であり、所定の大きさの粒状の中和剤が充填されている槽本体と、前記槽本体の外部から同槽本体内の中和剤充填層内を貫通して底部近傍に臨んで開口する酸性水の導入管路と、前記層本体の外部から同槽本体内の中和剤の充填層の上面より上方に臨んで開口する中和処理済み水の流出管路を備え、前記槽本体内の底部には前記中和剤の小粒状物を滞留させる空間部を有し、前記導入管路の下端開口部は同空間部に開口し、導入された酸性水が前記空間部から前記中和処理槽充填層に流入するように構成されていることを特徴とする酸性水の中和処理槽。
【請求項３】
請求項２に記載の酸性水の中和処理槽において、前記空間部は、流入する酸性水および小粒状の中和剤が透過可能な受承板を有する受け台を前記槽本体の底部に配設することにより形成されていることを特徴とする酸性水の中和処理槽。
【請求項４】
請求項２，３または４に記載の酸性水の中和処理槽において、前記空間部に滞留する中和剤の小粒状物を外部へ排出させるための排出管路を備えていることを特徴する酸性水の中和処理槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解水生成装置で生成される電解生成酸性水等の酸性水を、所定のｐＨに中和処理するための酸性水の中和処理槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、酸性水は、機能性水としてまた副次的に生成され、広い分野で使用された使用済みの酸性水および副次的に生成された酸性水は、最終的には排水として排出される。この場合、酸性水は排出に先だって、排水基準値内のｐＨに中和処理することが必要である。
【０００３】
排水すべき酸性水の中和処理手段としては、排水すべき酸性水を炭酸カルシウムまたは炭酸カルシウムを主要成分とする中和剤に接触させることによって中和処理する方式の中和処理手段が採られることが多く、当該方式の中和処理手段を採る場合には、所定の大きさの粒状の中和剤を槽本体内に充填して、中和剤充填層内に酸性水を導入する手段が採られる（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−４８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、当該方式の中和処理手段では、酸性水と充填層を形成している中和剤とを十分に接触させて中和処理効率を高めることが望ましく、これに対処するには、酸性水を中和剤充填層の下方の部位に導入して、中和剤充填層内を拡散しつつ透過して上方へ流入させることが有利である。
【０００６】
この場合、中和剤は酸性水と中和反応して消費されて漸次小さい小粒子状となるが、この現象は酸性水の導入管路の開口部において顕著であり、酸性水の導入管路の開口部が小さくなった小粒子状中和剤の群によって閉塞されるおそれがある。このため、当該方式の中和処理手段を採る場合には、槽本体内に充填されている中和剤を定期的に交換して、導入管路の開口部を閉塞している小粒子状中和剤を取除くことが必要であり、面倒な交換作業をしなければならない。
【０００７】
本発明の目的は、当該方式の中和処理手段を採る場合、槽本体内に充填されている中和剤の交換作業を定期的または頻繁に行う必要がないようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、酸性水の中和処理槽に関するものである。本発明に係る中和処理槽は、酸性水を炭酸カルシウムまたは炭酸カルシウムを主要成分とする中和剤に接触させることによって中和処理するための中和処理槽であって、所定の大きさの粒状の中和剤が充填されている槽本体と、前記槽本体の外部から同槽本体内の中和剤充填層を貫通して底部近傍に臨んで開口する酸性水の導入管路と、前記層本体の外部から同槽本体内の中和剤充填層の上面より上方に臨んで開口する中和処理済み水の流出管路を備える形式の中和処理槽である。
【０００９】
しかして、本発明に係る第１の中和処理槽においては、上記した形式の中和処理槽における前記導入管路が、下端開口部と、同下端開口部より上方の側部に位置して前記中和剤充填層内に開口する１または複数の側方開口部を備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明に係る第２の中和処理槽においては、上記した形式の中和処理槽における前記槽本体内の底部に前記中和剤の小粒状物を滞留させる空間部を有し、前記導入管路の下端開口部は同空間部に開口していて、導入された酸性水が前記空間部から前記中和剤充填層内に流入するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
当該中和処理槽においては、前記空間部を、流入する酸性水および小粒状の中和剤が透過可能な受承板を有する受け台を、前記槽本体の底部に配設することにより形成するようにすることができる。また、当該中和処理槽においては、前記空間部に滞留する中和剤の小粒状物を外部へ排出させるための排出管路を備える構成とすることができる。
【００１２】
【発明の作用・効果】
本発明に係る第１の中和処理槽においては、酸性水を導入するための導入管路が、下端開口部と、下端開口部より上方の側部に位置して中和剤充填層内に開口する１または複数の側方開口部を備えている。このため、酸性水は、導入管路の下端開口部と側方開口部を通して中和剤充填層内に流入される。
【００１３】
酸性水のかかる流入態様においては、酸性水は導入管路の下端開口部から優先して流出する。このため、中和剤充填層内の中和剤は、導入管路の下端開口部の近傍に位置する中和剤の消費が多くて、下端開口部の近傍の中和剤群が主として小さくなって小粒状中和剤となり、導入管路の下端開口部が早期に閉塞されるおそれがる。
【００１４】
これに対して、酸性水は導入管路の側方開口部からは副次的に流出する。このため、中和剤充填層内の中和剤においては、導入管路の側方開口部の近傍に位置する中和剤の群の消費は、下端開口部の近傍の中和剤の群に比較して少なくて、小粒状になる時間も長くなる。しかも、導入管路の側方開口部の近傍で小粒状となった小粒状中和剤は下方へ沈込み易くて、導入管路の側方開口部の近傍での小粒状中和剤の群は少ない状態になる。このため、仮に、導入管路の下端開口部が小粒状中和剤の群によって早期に閉塞した場合には、酸性水は導入管路の側方開口部から主として流出して、酸性水の中和剤充填層への流入が維持される。
【００１５】
また、本発明に係る第２の中和処理槽においては、槽本体内の底部に中和剤の小粒状物を滞留させる空間部を有していて、導入管路の下端開口部は同空間部に開口し、導入された酸性水が空間部を通して中和処理槽充填層の下端部から内部に流入するようになっている。このため、当該中和処理槽においては、導入管路の下端開口部の近傍には中和剤の群が存在せず、下端開口部の近傍での中和剤の小粒状化は発生しない。
【００１６】
酸性水のかかる流入態様では、中和剤充填層中の下端部近傍の中和剤から消費されて小粒状化して、小粒状中和剤は、中和剤充填層の下方に位置する空間部に滞留することになる。このため、導入管路の下端開口部は、小粒状中和剤の群による閉塞は長期間に規制され、導入管路の下端開口部からの酸性水の流入は長期に確保される。
【００１７】
当該中和処理槽において、前記空間部に滞留する中和剤の小粒状物を外部へ排出させるための排出管路を備える構成とすれば、前記空間部に滞留する小粒状中和剤の群を適宜排出することができて、前記空間部に滞留する小粒状中和剤の群による導入管路の下端開口部の閉塞を規制することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明は、酸性水の中和処理槽に関する。図１には、本発明が適用対象とする基本構成の中和処理槽を示している。中和処理槽１０は、電解生成酸性水を閉鎖系で中和処理するための中和処理槽であって、溶解している塩素成分が塩素ガスとして飛散し易い電解生成酸性水の中和処理に適しているものである。
【００１９】
当該中和処理槽１０は、酸性水を炭酸カルシウムまたは炭酸カルシウムを主要成分とする中和剤に接触させることによって中和処理するための中和処理槽であり、密閉系の槽本体１１と、槽本体１１の外部から槽本体１１内の底部近傍に臨んで開口する導入管路１２と、層本体１１の外部から槽本体内１１の上方に臨んで開口する流出管路１３を備えている。
【００２０】
当該中和処理槽１０においては、槽本体１１内に、炭酸カルシウムまたは炭酸カルシウムを主要成分とする中和剤が充填されていて、導入管路１２は、中和剤充填層Ａを貫通して槽本体１１内の底部近傍に臨んで開口している。導入管路１２の下端開口部１２ａは、中和剤充填層Ａ内に位置して、下方に向けて開口している。また、流出管路１３は、槽本体１１内の中和剤充填層Ａの上面より上方に臨んでいて、中和剤充填層Ａの上方にて側方に向けて開口している。
【００２１】
当該中和処理槽１０においては、酸性水は導入管路１２を通して槽本体１１内に導入されて、導入管路１２の下端開口部１２ａから中和剤充填層Ａの下層部に流入し、中和剤充填層Ａ内を拡散しつつ透過して中和剤充填層Ａの上面に向けて流動する。この間、酸性水は、中和剤充填層Ａ内の大粒状中和剤ａ１に十分に接触して中和される。中和済みの処理済み水は、排水として、流出管路１３から槽本体１１の外部に排出される。
【００２２】
当該方式の中和処理手段では、大粒状中和剤ａ１は酸性水と中和反応して消費されて漸次小さくなって小粒状中和剤ａ２となるが、この現象は酸性水の導入管路１２の下端開口部１２ａにおいて顕著である。このため、酸性水の導入管路１２の下開口部１２ａは、近傍に位置する小粒状中和剤ａ２の群によって、早期の閉塞されるおそれがある。
【００２３】
本発明は、かかる問題に対処するものであり、図２には本発明の一実施形態に係る中和処理槽２０Ａを示し、図３には本発明の他の一実施形態に係る中和処理槽２０Ｂ示し、図４には本発明のさらに他の一実施形態に係る中和処理槽２０Ｃ示している。
【００２４】
図２に示す中和処理槽２０Ａは、本発明に係る第１の中和処理槽に該当するもで、基本的には中和処理槽１０と同一構成のものである。このため、中和処理槽２０Ａにおいては、中和処理槽１０の構成部材と共通する構成部材については、２０番台の類似の符号を付してその詳細な説明を省略し、主として、中和処理槽１０とは相違する点について詳細に説明する。
【００２５】
当該中和処理槽２０Ａを構成する導入管路２２は、下端開口部２２ａと、下端開口部２２ａより上方の側部に位置して中和剤充填層Ａ内に開口する１または複数の側方開口部２２ｂを備えている。本実施形態においては、近接した部位に２個の側方開口部２２ｂを備えている。
【００２６】
当該中和処理槽２０Ａにおいては、酸性水は、導入管路２２の下端開口部２２ａと側方開口部２２ｂを通して中和剤充填層Ａ内に流入される。酸性水のかかる流入態様においては、酸性水は導入管路２２の下端開口部２２ａから優先して流出する。このため、中和充填層Ａ内の大粒状中和剤ａ１は、導入管路２２の下端開口部２２ａの近傍に位置するものの消費が多くて、下端開口部２２ａの近傍の大粒子状中和剤ａ１の群が主として小さくなって小粒状中和剤ａ２となり、小粒状中和剤ａ２の群が下端開口部２２ａを早期に閉塞するおそれがる。
【００２７】
これに対して、酸性水は導入管路２２の側方開口部２２ｂからは副次的に流出する。このため、中和剤充填層Ａ内の中和剤においては、導入管路２２の側方開口部２２ｂの近傍に位置する大粒状中和剤ａ１の群の消費は、下端開口部２２ａの近傍の大粒状中和剤ａ１の群に比較して少なくて、小粒状中和剤ａ２になる時間も長くなる。
【００２８】
しかも、導入管路２２の側方開口部２２ｂの近傍で小粒状となった小粒状中和剤ａ２は下方へ沈込み易くて、導入管路２２の側方開口部２２ｂの近傍での小粒状中和剤ａ２の群は少ない状態になる。このため、仮に、導入管路２２の下端開口部２２ａが早期に閉塞した場合には、酸性水は導入管路２２の側方開口部２２ｂから主として流出して、酸性水の中和剤充填層Ａへの流入を維持する。
【００２９】
図３（ａ）に示す中和処理槽２０Ｂは、本発明に係る第２の中和処理槽に該当するもで、基本的には中和処理槽１０と同一構成のものである。このため、中和処理槽２０Ｂにおいても、中和処理槽１０の構成部材と共通する構成部材については、２０番台の類似の符号を付してその詳細な説明を省略し、主として、中和処理槽１０とは相違する点について詳細に説明する。
【００３０】
当該中和処理槽２０Ｂを構成する槽本体２１内の底部には、中和剤充填層Ａが存在しない空間部Ｒが形成されている。空間部Ｒは、受け台２４を槽本体２１内の底部に配設することによって形成されている。受け台２４は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、酸性水および小粒状中和剤ａ２が透過可能な受承板２４ａと、受承板２４ａの下面側に設けた複数の脚部２４ｂからなるもので、受承板２４ａの中央部には、導入管路２２の下端部が嵌合する嵌合用穴２４ｃを備えている。
【００３１】
当該中和処理槽２０Ｂにおいては、受け台２４を槽本体２１内の底部に配設して、導入管路２２の下端部を受承板２４ａの嵌合用穴２４ｃに嵌合した状態で、大粒状中和剤ａ１を槽本体２１内に充填する。これにより、大粒状中和剤ａ１は受け台２４の受承板２４ａに受承されて、受承板２４ａの上方に中和剤充填層Ａを形成する。
【００３２】
当該中和処理槽２０Ｂにおいては、導入管路２２を通って槽本体２１内に導入された酸性水は、導入管路２２の下端開口部２２ａから槽本体２１内底部の空間部Ｒに流入し、受け台２４の受承板２４ａを透過して中和剤充填層Ａ内に流入し、中和剤充填層Ａ内を拡散しつつ透過して中和剤充填層Ａの上面に流動する。
【００３３】
酸性水のかかる流入態様では、導入管路２２の下端開口部２２ａの近傍には中和剤充填層Ａが存在せず、下端開口部２２ａの近傍での大粒状中和剤ａ１の小粒状化は発生しない。大粒状中和剤ａ１の小粒状化は、受け台２４の受承板２４ａに受承されている部位から発生するが、中和剤充填層Ａ内の小粒状化された小粒状中和剤ａ２は、受け台２４の受承板２４ａを通して空間部Ｒに順次落下して、空間部Ｒに滞留することになる。このため、導入管路２２の下端開口部２２ａは、小粒状中和剤ａ２の群による閉塞は長期に規制され、導入管路２２の下端開口部２２ａからの酸性水の流入は長期に確保される。
【００３４】
図４に示す中和処理槽２０Ｃは、本発明に係る第２の中和処理槽に該当するもで、基本的には中和処理槽２０Ｂと同一構成のものである。このため、中和処理槽２０Ｃにおいては、中和処理槽２０Ｂの構成部材と共通する構成部材については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、主として、中和処理槽２０Ｂとは相違する点について詳細に説明する。
【００３５】
当該中和処理槽２０Ｃを構成する槽本体２１には、その底部の近傍に排出管路２５を備えている。排出管路２５の途中には、開閉バルブ２５ａが介装されている。このため、当該中和処理槽２０Ｃにおいては、開閉バルブ２５ａを開放操作することにより、槽本体２１内の空間部Ｒに滞留した小粒状中和剤ａ２を外部へ適宜排出することができる。これにより、空間部Ｒに滞留する小粒状中和剤ａ２の群による導入管路２２の下端開口部２２ａの閉塞を確実に規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用対象とする基本構成の中和処理装置の縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る中和処理装置の縦断面図である。
【図３】本発明の他の一実施形態に係る中和処理装置の縦断面図（ａ）、および、同中和処理装置で採用した受け台の平面図（ｂ）である。
【図４】本発明のさらに他の一実施形態に係る中和処理装置の縦断面図である。
【符号の説明】
１０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…中和処理槽、１１，２１…槽本体、１２，２２…導入管路、１２ａ，２２ａ…下端開口部、２２ｂ…側方開口部、１３，２３…排出管路、２４…受け台、２４ａ…受承板、２４ｂ…脚部、２４ｃ…嵌合用穴、２５…排出管路、２５ａ…開閉バルブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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