(57)【要約】【課題】  燃焼排気ガスを利用してアルカリ性排水を充分に中和処理することができるアルカリ性排水中和処理装置を提供すること。【解決手段】  アルカリ性排水を中和処理するための中和処理槽２と、中和処理槽２に燃焼排気ガスを送給するための排気ガス送給手段２０とを備え、中和処理槽２の気液接触室１０，１２に燃焼排気ガスを気泡状に送給してアルカリ性排水を中和処理するアルカリ性排水中和処理装置。中和処理槽２は、排気ガス送給手段２０からの燃焼排気ガスが流入する排気ガス室８と、アルカリ性排水を気液接触させる下気液接触室１０及び上気液接触室１２とを備え、下通気仕切壁２６及び上通気仕切壁２８には、斜め方向に延びる複数個の通気スリットが設けられ、燃焼排気ガスはこれら通気スリットを通して気泡状となってアルカリ性排水に送給される。【選択図】  図１
2005144419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ性排水を溜める排水槽と、アルカリ性排水を中和処理するための中和処理槽と、前記中和処理槽に燃焼排気ガスを送給するための排気ガス送給手段とを備え、前記排水槽からの排水を前記中和処理槽に送給し、前記中和処理槽にて前記排気ガス送給手段からの燃焼排気ガスをアルカリ性排水に接触させて中和処理するアルカリ性排水中和処理装置であって、
前記中和処理槽は、前記排気ガス送給手段からの燃焼排気ガスが流入する排気ガス室と、前記排水槽からのアルカリ性排水が流入する気液接触室とを備え、前記排気ガス室と前記気液接触室との間には通気仕切壁が設けられ、前記通気仕切壁には斜め方向に延びる複数個の通気スリットが設けられ、前記排気ガス室からの燃焼排気ガスが前記複数個の通気スリットを通して前記気液接触室に気泡状に送給されることを特徴とするアルカリ性排水中和処理装置。
【請求項２】
前記中和処理槽の気液接触室は、前記排気ガス室の上側に配設された下気液接触室と、前記下気液接触室の上側に配設された上気液接触室から構成され、前記排気ガス室と前記下気液接触室との間に下通気仕切壁が設けられ、前記下気液接触室と前記上気液接触室との間に上通気仕切壁が設けられ、前記下通気仕切壁及び前記上通気仕切壁には、斜め方向に延びる複数個の通気スリットが設けられ、アルカリ性排水は前記上気液接触室から前記下気液接触室を通して流れ、燃焼排気ガスは前記排気ガス室から前記下気液接触室を通して前記上気液接触室に流れることを特徴とする請求項２に記載のアルカリ性排水中和処理装置。
【請求項３】
前記下気液接触室と前記上気液接触室とは連通管構造により連通され、前記連通管構造は排水を溜めるＵ字状管部を有し、前記Ｕ字状管部の一端部が前記上気液接触室に連通され、その他端部が下方に延びる接続管部を介して前記下気液接触室に連通され、また前記Ｕ字状管部の他端部は上方に延びるガス抜き管部を介して前記上気液接触室に連通されていることを特徴とする請求項２に記載のアルカリ性排水中和処理装置。
【請求項４】
前記通気仕切壁の面積Ｓ２に対する前記複数個の通気スリットのスリット面積Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が１／７０〜１／３０であり、前記複数個の通気スリットを通過する燃焼排気ガスの通過線速度が６〜２０ｍ／秒であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアルカリ性排水中和処理装置。
【請求項５】
前記排気ガス送給手段は排気ガスを前記中和処理槽の前記排気ガス室に導くための排気ガス送給管を備え、前記排気ガス送給管の一端部は前記排気ガス室内に延び、その一端部には開閉フラッパが開閉自在に設けられており、前記排気ガス送給手段から前記排気ガス室に燃焼排気ガスが送給されるときには、この燃焼排気ガスの送給圧力によって、前記開閉フラッパが開状態に保持され、前記排気ガス送給手段からの燃焼排気ガスの送給が停止したときには、前記開閉フラッパの自重によって、前記開閉フラッパが閉状態に保たれることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアルカリ性排水中和処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ性排水に燃焼排気ガスを接触させて中和処理するアルカリ性排水中和処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルカリ性排水を中和するための中和処理装置として、ガスタービンなどから排出される燃焼排気ガスを利用して排水を中和させる中和処理槽を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この中和処理装置における中和処理槽は、アルカリ性排水が供給される中和処理室を備え、この中和処理室の底部に散気箱が設けられ、この散気箱の上面開口に多数の通気孔が設けられた板状部材が取り付けられている。燃焼排気ガスはこの散気箱に送給され、かく送給された燃焼排気ガスは多数の通気孔を通して中和処理室内のアルカリ性排水に泡状となって供給され、燃焼排気ガスとアルカリ性排水の気液接触によって、アルカリ性排水が中和される。即ち、気液接触により次の反応、
ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ→Ｈ２ＣＯ３
Ｈ２ＣＯ３→ＣＯ３２−＋２Ｈ＋
が起こり、燃焼排気ガス中に含まれた二酸化炭素によりアルカリ性排水を中和することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５７８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の中和処理槽では、散気箱に送給された燃焼排気ガスを例えば円形状の通気孔を通して中和処理室のアルカリ性排水に供給しているのもであり、それ故に、燃焼排気ガスとアルカリ性排水との気液接触が充分に効率良く行われず、アルカリ性排水をある程度までしか中和することができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、燃焼排気ガスを利用してアルカリ性排水を充分に中和処理することができるアルカリ性排水中和処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に記載のアルカリ性排水中和処理装置は、アルカリ性排水を溜める排水槽と、アルカリ性排水を中和処理するための中和処理槽と、前記中和処理槽に燃焼排気ガスを送給するための排気ガス送給手段とを備え、前記排水槽からの排水を前記中和処理槽に送給し、前記中和処理槽にて前記排気ガス送給手段からの燃焼排気ガスをアルカリ性排水に接触させて中和処理するアルカリ性排水中和処理装置であって、
前記中和処理槽は、前記排気ガス送給手段からの燃焼排気ガスが流入する排気ガス室と、前記排水槽からのアルカリ性排水が流入する気液接触室とを備え、前記排気ガス室と前記気液接触室との間には通気仕切壁が設けられ、前記通気仕切壁には斜め方向に延びる複数個の通気スリットが設けられ、前記排気ガス室からの燃焼排気ガスが前記複数個の通気スリットを通して前記気液接触室に気泡状に送給されることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項２に記載のアルカリ性排水中和処理装置では、前記中和処理槽の気液接触室は、前記排気ガス室の上側に配設された下気液接触室と、前記下気液接触室の上側に配設された上気液接触室から構成され、前記排気ガス室と前記下気液接触室との間に下通気仕切壁が設けられ、前記下気液接触室と前記上気液接触室との間に上通気仕切壁が設けられ、前記下通気仕切壁及び前記上通気仕切壁には、斜め方向に延びる複数個の通気スリットが設けられ、アルカリ性排水は前記上気液接触室から前記下気液接触室を通して流れ、燃焼排気ガスは前記排気ガス室から前記下気液接触室を通して前記上気液接触室に流れることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項３に記載のアルカリ性排水中和処理装置では、前記下気液接触室と前記上気液接触室とは連通管構造により連通され、前記連通管構造は排水を溜めるＵ字状管部を有し、前記Ｕ字状管部の一端部が前記上気液接触室に連通され、その他端部が下方に延びる接続管部を介して前記下気液接触室に連通され、また前記Ｕ字状管部の他端部は上方に延びるガス抜き管部を介して前記上気液接触室に連通されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項４に記載のアルカリ性排水中和処理装置では、前記通気仕切壁の面積Ｓ２に対する前記複数個の通気スリットのスリット面積Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が１／７０〜１／３０であり、前記複数個の通気スリットを通過する燃焼排気ガスの通過線速度が６〜２０ｍ／秒であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項５に記載のアルカリ性排水中和処理装置では、前記排気ガス送給手段は排気ガスを前記中和処理槽の前記排気ガス室に導くための排気ガス送給管を備え、前記排気ガス送給管の一端部は前記排気ガス室内に延び、その一端部には開閉フラッパが開閉自在に設けられており、前記排気ガス送給手段から前記排気ガス室に燃焼排気ガスが送給されるときには、この燃焼排気ガスの送給圧力によって、前記開閉フラッパが開状態に保持され、前記排気ガス送給手段からの燃焼排気ガスの送給が停止したときには、前記開閉フラッパの自重によって、前記開閉フラッパが閉状態に保たれることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１に記載のアルカリ性排水中和処理装置によれば、アルカリ性排水を中和する中和処理槽は排気ガス室及び気液接触室を備え、燃焼排気ガスは排気ガス室に送給され、アルカリ性排水は気液接触室に送給される。排気ガス室及び気液接触室は、斜め方向に延びる複数個の通気スリットが設けられた通気仕切壁を介して仕切られているので、排気ガス室に送給された燃焼排気ガスは多数の通気スリットを通して気液接触室に気泡状となって送給され、燃焼排気ガスとアルカリ性排水との気液接触でもってアルカリ性排水を中和することができる。また、燃焼排気ガスは斜め方向に延びる通気スリットを通して流れるので、この燃焼排気ガスは小さな気泡状となって気液接触室内のアルカリ性排水に送給され、これによって、気液接触効率を高くして、アルカリ性排水を所望の通りに中和処理することができる。
【００１２】
また、本発明の請求項２に記載のアルカリ性排水中和処理装置によれば、気液接触室は下気液接触室及び上気液接触室から構成され、排気ガス室と下気液接触室との間には下通気仕切壁が設けられ、下気液接触室と上気液接触室との間には上通気仕切壁が設けられ、このように上下２段に設けられた気液接触室によりアルカリ性排水を中和処理するので、所望の中和処理能力を保ちながら中和処理槽をコンパクトにすることができる。また、アルカリ性排水は上気液接触室から下気液接触室に流れるのに対し、排気ガス室に送給された燃焼排気ガスは下気液接触室から上気液接触室に流れるので、下気液接触室においては、上気液接触室にて中和処理されたアルカリ性排水に排気ガス室からの燃焼排気ガスが接触するようになり、かくして、アルカリ性排水を充分に中和処理することができる。
【００１３】
また、本発明の請求項３に記載のアルカリ性排水中和処理装置によれば、下気液接触室と上気液接触室とが連通管構造により接続され、この連通管構造のＵ字状管部の一端部が上気液接触室に接続され、その他端部が下方に延びる接続管部を介して下気液接触室に連通されているので、上気液接触室にて中和処理されたアルカリ性排水はＵ字状管部及び接続管部を通して下気液接触室に送給される。また、Ｕ字状管部の他端部がガス抜き管部を介して上気液接触室に連通されているので、Ｕ字状管部の他端部に溜まった気体（アルカリ性排水から分離した燃焼排気ガス）はガス抜き管部を通して上気液接触室に流れる。また、上気液接触室と下気液接触室とは接続管部及びガス抜き管部を介して連通状態に保たれ、下気液接触室と上気液接触室とを同じ圧力に保つことができる。
【００１４】
また、本発明の請求項４に記載のアルカリ性排水中和処理装置によれば、通気仕切壁の面積Ｓ２に対する複数個の通気スリットのスリット面積Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が１／７０〜１／３０であるので、燃焼排気ガスを通気スリットを通して気泡状にして気液接触室内のアルカリ性排水にほぼ均一に接触させて所要の通りに中和処理することができる。この比率（Ｓ１／Ｓ２）が１／７０より小さいと、燃焼排気ガスが気液接触室内のアルカリ性排水にほぼ均一に接触せず、またこの比率（Ｓ１／Ｓ２）が１／３０より大きいときもアルカリ性排水にほぼ均一に接触せず、中和処理能力が低下する。更に、複数個の通気スリットを通る燃焼排気ガスの通過線速度が６〜２０ｍ／秒であるので、通気スリットを通して燃焼排気ガスを気液接触室に所要の通りに供給することができる。この通過線速度が６ｍ／秒より小さいと、通気スリットを流れる燃焼排気ガスの圧力が過小となり、アルカリ性排水が通気スリットを通して落下するおそれが生じ、またこの通過線速度が２０ｍ／秒より大きいと、通気スリットを流れる燃焼排気ガスの圧力が過大となり、アルカリ性排水が吹き飛ぶおそれが生じる。
【００１５】
また、本発明の請求項５に記載のアルカリ性排水中和処理装置によれば、排気ガス送給管の一端部に開閉フラッパが開閉自在に設けられ、燃焼排気ガスが送給されるときにはその送給圧力によって開状態に保持されるので、燃焼排気ガスを排気ガス室に送給することができる。また、燃焼排気ガスの送給が停止すると自重によって閉状態に保持されるので、気液接触室からアルカリ性排水が落下しても、落下したアルカリ性排水が排気ガス送給管内に流入するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明に従うアルカリ性排水中和処理装置の最良の実施形態について説明する。図１は、一実施形態のアルカリ性排水中和処理装置の全体を簡略的に示す簡略図であり、図２は、図１の中和処理装置における中和処理槽を示す断面図であり、図３は、図２の中和処理槽における排気ガス送給管の一端部を示す部分断面図であり、図４は、図２の中和処理槽における通気仕切壁の一部及びその近傍を示す断面図であり、図５は、図２の中和処理槽の上気液接触室を上側から見た断面図である。
【００１７】
図１及び図２において、図示のアルカリ性排水中和処理装置は、燃焼排気ガスとアルカリ性排水とを接触させて中和処理する中和処理槽２を備えている。この実施形態では、中和処理槽２は下部ハウジング４及び上部ハウジング６を備え、下部ハウジング４内に排気ガス室８が規定され、上部ハウジング６内に下気液接触室１０及び上気液接触室１２が規定されている。
【００１８】
排気ガス室８には燃焼排気ガスが送給されるように構成されている。この実施形態では、コージェネレーションシステムのガスエンジン１４からの燃焼排気ガスが利用されるように構成されている。ガスエンジン１４の出力軸には発電機１６が駆動連結され、発電機１６はこのガスエンジン１４により作動されて発電し、この発電電力が電力負荷で消費される。ガスエンジン１４からの燃焼排気ガスは排熱回収用熱交換器１８を通して流れ、この排熱回収用熱交換器１８において水との間で熱交換され、燃焼排気ガスの熱が温水として回収される。排熱回収後の燃焼排気ガスは外部に排出されるが、外部に排出される燃焼排気ガスの一部が排ガス送給手段２０を介して中和処理槽２の排気ガス室８に送給される。この排気ガス送給手段２０は、熱交換後の燃焼排気ガスを排気ガス室８に導くための排気ガス送給管２２と、この排気ガス送給管２２に配設された送給ブロア２４から構成され、送給ブロア２４の吸引作用によって、熱交換後の燃焼排気ガスの一部が排気ガス送給管２２を通して中和処理槽２の排気ガス室８に送給される。
【００１９】
この実施形態では、ガスエンジン１４からの燃焼排気ガスを利用して後述するようにしてアルカリ性排水を中和処理しているが、これに限定されず、ガス焚きボイラ、重油焚きボイラなどの燃焼排気ガスを利用することもできる。コージェネレーションシステムのガスエンジン１４から排出される燃焼排気ガス中の二酸化炭素の含有率は６％前後であり、ガス焚きボイラ、重油焚きボイラから排出される燃焼排気ガス中の二酸化炭素の含有率は１０〜１２％前後であり、二酸化炭素の含有率が６〜１２％程度である燃焼排気ガスを用いることができる。
【００２０】
この中和処理槽２では、排気ガス室８の上側に下気液接触室１０が配設され、この下気液接触室１０の上側に上気液接触室１２が配設され、排気ガス室８と下気液接触室１０との間に下通気仕切壁２６が設けられ、下気液接触室１０と上気液接触室１２との間に上通気仕切壁２８が設けられている。この実施形態では、上気液接触室１２の一端部（図１及び図２において右端部）に中和処理すべきアルカリ性排水を供給する供給口３０が設けられ、下気液接触室１０の一端部（図１及び図２において右端部）に中和処理したアルカリ性排水を排出するための排出口３２が設けられ、上気液接触室１２及び下気液接触室１０の他端側（図１及び図２において左端側）に、上気液接触室１２内のアルカリ性排水を下気液接触室１０に送給するための連通管構造３４が設けられている。
【００２１】
図示の連通管構造３４は、略Ｕ字状に延びるＵ字状管部３６を有し、このＵ字状管部３６の一端部（図２において右端部）が上気液接触室１２に連通され、この一端部が流出口３８を規定する。Ｕ字状管部３６の他端部は、上下方向の高さがその一端部よりも幾分低く、この他端部が下方に略Ｌ字状に延びる接続管部４０を介して下気液接触室１０に連通され、この接続管部４０の下流端部が流入口４２を規定する。また、Ｕ字状管部３６の他端部は上方に略Ｌ字状に延びるガス抜き管部４２を介して上気液接触室１２に連通され、その上端部がガス抜き口４４を規定する。上気液接触室１２においては、供給口３０の上下方向の位置は、連通構造３４の流出口３８よりも高く、ガス抜き口４４の上下方向の位置は供給口３０の位置よりも高く設定されている。また、下気液接触室１０においては、流入口４２の上下方向の位置が流出口３２よりも高く設定されている。
【００２２】
このように構成されているので、供給口３０から上気液接触室１２に供給されたアルカリ性排水は、流出口３８から下流側に流出し、上気液接触室１２内におけるアルカリ性排水のレベルは流出口３８の位置となる。また、連通機構３４を通して下流側に送給されるアルカリ性排水は流入口４２から下気液接触室１０に流入し、その排出口３２から排出され、下気液接触室１０内におけるアルカリ性排水のレベルは排出口３２の位置となる。そして、連通機構３４においては、Ｕ字状管部３６に上気液接触室１２から下気液接触室１０に流れるアルカリ性排水の一部が溜まり、このＵ字状管部３６においてアルカリ性排水から分離した気体（その大部分が燃焼排気ガスである）がガス抜き管部４２を通して上気液接触室１２に流れる。また、下気液接触室１０と上気液接触室１２とは、連通機構３４の接続管部４０及びガス抜き管部４２を介して連通されるので、これら両気液接触室１０，１２は同一の圧力に保たれる。尚、ガス抜き管部４２のガス抜き口４４は、供給口３０よりも高い位置に配置されるので、このガス抜き口４４がアルカリ性排水に浸かることがなく、ガス抜き機能及び両気液接触室１０，１２の均圧機能が常時発揮される。
【００２３】
下通気仕切壁２６及び上通気仕切壁２８には、それぞれ、多数の通気スリット４６，４８が設けられている。図４及び図５をも参照して、上気液接触室１２及び上通気仕切壁２８と下気液接触室１０及び下通気仕切壁２６とは実質上同一の構成であり、以下上気液接触室１２及び上通気仕切壁２８について説明すると、上気液接触室１２（下気液接触室１０）は細長い矩形状であり、その縦方向（アルカリ性排水の流れ方向であって、図２及び図５において左右方向）の寸法Ｌに対するその幅方向（図２において紙面に垂直な方向、図５において上下方向）の寸法Ｗの比率（Ｗ／Ｌ）が１／５〜１／１０である〔１／５≦（Ｗ／Ｌ）≦１／１０〕のが好ましく、この寸法比率（Ｗ／Ｌ）をこのような範囲にすることによって、上気液接触室１２（下気液接触室１０）のアルカリ性排水の流れ方向における長さを確保することができ、アルカリ性排水の後述する中和処理における中和効率を高めることができる。
【００２４】
また、複数個の通気スリット４８（４６）は、上通気仕切壁２８（下通気仕切壁２６）の長手方向（アルカリ性排水の流れ方向）に間隔をおいて設けられ、この実施形態では、各通気スリット４８（４６）は上通気仕切壁２８（下通気仕切壁２６）の幅方向一側端から他側端まで直線状に設けられている。各通気スリット４８（４６）は斜め方向に傾斜して延びるように設けられ、このように斜め方向に設けることによって、通気スリット４８（４６）を流れる燃焼排気ガスが小さい気泡状となって上気液接触室１２（下気液接触室１０）内のアルカリ性排水に送給され、燃焼排気ガスとアルカリ性排水との気液接触効率を高めることができる。
【００２５】
複数個の通気スリット４８（４６）については、図２に示すように、その長手方向中央部を境に、その片側（図２及び図５において右部）に設けられた通気スリット４８（４６）は上方に向けてその片側（図２及び図５において右方）に傾斜して延び、その他側（図２及び図５において左部）に設けられた通気スリット４８（４６）は上方に向けてその他側（図２及び図５において左側））に傾斜して延びるのが好ましい。
【００２６】
複数個の通気スリット４８（４６）のスリット幅Ｓ（図４参照）は、２〜８ｍｍに設定する（２ｍｍ≦Ｓ≦８ｍｍ）のが好ましく、このような範囲にすることによって、アルカリ性排水を効率良く中和処理することができる。スリット幅Ｓが２ｍｍより小さくなると、燃焼排気ガスの通気スリット４８（４６）を流れる通過線速度が大きくなり、アルカリ性排水が吹き飛ぶおそれが生じる一方、スリット幅Ｓが８ｍｍより大きくなると、燃焼排気ガスの通気スリット４８（４６）を流れる通過線速度が小さくなり、アルカリ性排水が通気スリット４８（４６）を通して落下するおそれが生じる。
【００２７】
上気液接触室１２（下気液接触室１０）の上通気仕切壁２８（下通気仕切壁２６）の全面積Ｓ２、即ち上気液接触室１２（下気液接触室１０）の底面を規定する領域の面積に対するそれに形成された複数個の通気スリット４８（４６）の全スリット面積Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が１／７０〜１／３０である〔１／７０≦（Ｓ１／Ｓ２）≦１／３０〕のが好ましい。この比率（Ｓ１／Ｓ２）が１／７０より小さくなると、通気スリット４８（４６）のスリット幅Ｓとも関係するが、通気スリット４８（４６）の全開口面積が小さく、所望量の燃焼排気ガスをアルカリ性排水に供給しようとすると、通気スリット４８（４６）を流れる燃焼排気ガスの通過線速度が大きくなり、アルカリ性排水が吹き飛ぶおそれが生じる。一方、この比率（Ｓ１／Ｓ２）が１／３０よりも大きくなると、通気スリット４８（４６）のスリット幅Ｓとも関係するが、通気スリット４８（４６）の全開口面積が大きく、所定量の燃焼排気ガスをアルカリ性排水に供給しようとすると、通気スリット４８（４６）を流れる燃焼排気ガスの通過線速度が小さくなり、アルカリ性排水が通気スリット４８（４６）を通して落下するおそれが生じる。
【００２８】
上通気仕切壁２８（下通気仕切壁２６）の通気スリット４８（４６）を流れる燃焼排気ガスの通過線速度Ｖが６〜２０ｍ／秒である（６ｍ／秒≦Ｖ≦２０ｍ／秒）のが好ましい。燃焼排気ガスの通過線速度が６ｍ／秒より小さいと、通気スリット４８（４６）のスリット幅Ｓ及び通気スリット４８（４６）の全面積Ｓ１に関する比率（Ｓ１／Ｓ２）にも関連するが、通気スリット４８（４６）を流れる燃焼排気ガスの圧力が小さくなり、アルカリ性排水が通気スリット４８（４６）を通して落下するおそれが生じる。一方、燃焼排気ガスの通過線速度が２０ｍ／秒より大きいと、通気スリット４８（４６）のスリット幅Ｓ及び通気スリット４８（４６）の全面積Ｓ１に関する比率（Ｓ１／Ｓ２）にも関連するが、通気スリット４８（４６）を流れる燃焼排気ガスの圧力が大きくなり、アルカリ性排水が吹き飛ぶおそれが生じる。
【００２９】
この中和処理槽２の上気液接触室１２の供給口１２には、排水槽５２からのアルカリ性排水が供給される。排水槽５２と中和処理槽２の上気液接触室１２とは排水供給管５４を介して接続され、この排水供給管５４に排水供給ポンプ５６が配設されている。工場などにて発生するアルカリ性排水は排水槽５２に一時的に溜められ、排水供給ポンプ５６の吸引送給作用によって、排水槽５２内のアルカリ性排水が排水供給管５４を通して上気液接触室１２に供給される。
【００３０】
アルカリ性排水を燃焼排気ガスとの気液接触でもって所要の通りに中和処理するには、二酸化炭素が６〜１２％含まれている燃焼排気ガスを利用するときには、アルカリ性排水１リットル当たり燃焼排気ガスを１５０〜５００リットル送給するようにするのが好ましく、このような範囲の気液比の燃焼排気ガスを送給することによって、アルカリ性排水の中和効率が最適な状態となる。
【００３１】
また、上述した気液比で中和処理する場合、上気液接触室４８（下気液接触室４６）に保有されるアルカリ性排水の保有液量は、液上面までの高さＨ（図４参照）が静止状態において１５０〜２５０ｍｍである（１５０ｍｍ≦Ｈ≦２５０ｍｍ）のが好ましい。保有液量として上述した高さ範囲にすることによって、燃焼排気ガスとアルカリ性排水との気液接触の時間が適度となり、アルカリ性排水を効率良く中和処理することができる。
【００３２】
この実施形態においては、図３にも示すように、排気ガス送給管２２の先端側（一端側）は、下部ハウジング４を通して排気ガス室８内に延び、その後上方に延びる先端部（一端部）には、開閉フラッパ６２が開閉自在に設けられている。開閉フラッパ６２はプレート状部材から構成され、その一端部が蝶番などの連結部材６４を介して排気ガス送給管２２に旋回自在に取り付けられている。ガスエンジン１４からの燃焼排気ガスが送給されないときには、開閉フラッパ６２は自重により矢印で示す方向に旋回し、図３に二点鎖線で示すように、排気ガス送給管２２の一端面に当接してその開口を閉塞する。従って、下気液接触室１０から下通気仕切壁２６の通気スリット４６を通してアルカリ性排水が落下しても、この落下したアルカリ性排水の排気ガス送給管２２内への流入を防止することができる。また、ガスエンジン１４からの燃焼排気ガスが送給されるときには、排気ガス送給管２２を流れる燃焼排気ガスの送給圧力によって開閉フラッパ６２が上方に旋回され、図３に実線で示すように排気ガス送給管２２の一端開口が開放され、ガスエンジン１４からの燃焼排気ガスが排気ガス送給管２２を通して中和処理槽２の排気ガス室８に送給される。また、上部ハウジング６の上壁６６にはガス排出口６８が設けられており、後述するようにして排気ガス室８から下気液接触室１０を通って上気液接触室１２に送給された燃焼排気ガスは、この上壁６６のガス排出口６８を通して外部に排出される。
【００３３】
次に、上述した中和処理装置によるアルカリ性排水の中和処理について説明する。中和処理するときには、排水槽５２に溜まったアルカリ性排水が排水供給ポンプ５６によって排水供給管５４を通して中和処理槽２の上気液接触室１２に供給される。そして、このように供給されたアルカリ性排水は、上気液接触室１２の一端側（図２において右端側）から他端側（図２において左端側）に流れ、その後連通機構３４のＵ字状管部３６及び接続管部４０を通して下気液接触室１０に送給される。このように下気液接触室１０に送給されたアルカリ性排水は下気液接触室１０の他端側（図２において左端側）から一端側（図２において右端側）に流れ、この一端側に設けられた排出口３２から外部に排出される。
【００３４】
中和処理するときには、また、ガスエンジン１４からの燃焼排気ガスの一部が送給ブロア２４の作用によって排気ガス送給管２２を通して中和処理槽２の排気ガス室８に送給される。そして、かく送給された燃焼排気ガスは、下通気仕切壁２６に設けられた多数の通気スリット４６を通して下気液接触室１０に送給され、その後上通気仕切壁２８に設けられた多数の通気スリット４８を通して上気液接触室１２に送給された後に、上壁６６に設けられたガス排出口６８を通して外部に排出される。
【００３５】
上気液接触室１２においては、排水槽５２から供給されたアルカリ性排水と上通気仕切壁２８の通気スリット４８を通して気泡状に送給される燃焼排気ガス（下気液接触室１０にて中和処理に用いられたもの）とが気液接触し、燃焼排気ガス中に含有された二酸化炭素を利用してアルカリ性排水の中和処理が行われ、上気液接触室１２にて中和処理されたアルカリ性排水が連通構造３４を通して下気液接触室１０に送給される。また、下気液接触室１０においては、上気液接触室１２から送給されたアルカリ性排水と下通気仕切壁２６の通気スリット４６を通して気泡状に送給される燃焼排気ガス（ガスエンジン１４からの燃焼排気ガス）とが気液接触し、この下気液接触室１０においても燃焼排気ガス中の二酸化炭素を利用してアルカリ性排水の中和処理が行われる。このとき、下気液接触室８には上気液接触室１２にて中和処理されたアルカリ性排水（ある程度中和されてｐＨ値が下がっている）が送給される一方、排気ガス室８からの燃焼排気ガス（二酸化炭素の含有率の高い燃焼排気ガス）が通気スリット４６を通して気泡状となってアルカリ性排水に送給されるので、この燃焼排気ガスによって充分な中和処理が行われ、充分に中和処理されたアルカリ性排水が排水口３２から排出される。
【００３６】
上述したアルカリ性排水中和処理装置の効果を確認するために、第１番目として次の実験を行った。図１〜図５に示す形態のアルカリ性排水中和処理装置を用い、その中和処理槽の寸法などは次の通りであった。下気液接触室及び上気液接触室の縦方向の寸法Ｌが１２０ｃｍ、それらの幅方向寸法Ｗが２０ｃｍであり、下気液接触室及び上気液接触室におけるアルカリ性排水の液上面までの高さＨ（保有液量）が２０ｃｍであった。ガスエンジンの燃焼排気ガスを中和処理に用い、この燃焼排気ガスの二酸化炭素の含有率は約６％であり、アルカリ性排水１リットル当たり１５０リットルの燃焼排気ガスを送給した。下通気仕切壁及び上通気仕切壁として、３種類のものを用い、それらを用いたときのアルカリ性排水の中和処理結果（中和処理前と中和処理後のｐＨ値）を調べた。中和処理前のｐＨは上気液接触室に供給されるアルカリ性排水のｐＨ値であり、中和処理後のｐＨは下気液接触室から排出されたアルカリ性排水のｐＨ値であった。
【００３７】
【表１】
2005144419.tif 000003
この実験結果は、上記表１に示す通りであった。下通気仕切壁及び上通気仕切壁として通気仕切壁Ｂ（通過仕切壁の全面積Ｓ２に対する多数の通気スリットの全スリット面積Ｓ１の比率であるスリット面積比率（Ｓ１／Ｓ２）が０．０１９であるもの）を用いたときには、ｐＨ１２．９７のアルカリ性排水をｐＨ８．０１まで中和処理することができ、燃焼排気ガスを用いて充分に中和処理することができた。これに対して、通気仕切壁Ａを用いた場合、ｐＨ１３．０６のアルカリ性は汚水をｐＨ８．９９までしか中和処理することができず、また通気仕切壁Ｃを用いた場合、ｐＨ１３．０６のアルカリ性排水をｐＨ９．９０までしか中和処理することができず、通気仕切壁のスリット面積比率が過大になったり、過小になったりすると、中和処理が充分に行うことができなかった。
【００３８】
第２番目として次の実験を行った。上述した第１番目の実験と同様のアルカリ性排水中和処理装置を用い、中和処理槽の下気液接触室及び上気液接触室の寸法などは同じであった。第２番目の実験では、アルカリ性排水１リットル当たり１５０リットルの燃焼排気ガスを送給した。下通気仕切壁及び上通気仕切壁として、３種類のものを用い、それらを用いたときのアルカリ性排水の中和処理結果（中和処理前と中和処理後のｐＨ値）を上述したと同様にして調べた。
【００３９】
【表２】
2005144419.tif 000004
この実験結果は、上記表２に示す通りであった。下通気仕切壁及び上通気仕切壁として通気仕切壁Ｅ及びＦ（スリット幅Ｓが２ｍｍと４ｍｍのもの）を用いたときには、それぞれ、ｐＨ１３．２９、ｐＨ１３．２０のアルカリ性排水をｐＨ８．６２、ｐＨ８．６９まで中和処理することができた。これに対して、通気仕切壁Ｄを用いた場合、ｐＨ１３．２５のアルカリ性排水をｐＨ９．８８までしか中和処理することができず、通気スリットのスリット幅が過小になると中和処理が充分に行うことができなかった。
【００４０】
第３番目として次の実験を行った。上述した第１番目の実験と同様のアルカリ性排水中和処理装置を用い、中和処理槽の下気液接触室及び上気液接触室の寸法などは同じで、通気仕切壁の通気スリットのスリット幅は２ｍｍであり、スリット面積比率（Ｓ１／Ｓ２）は０．０１９であった。第３番目の実験では、アルカリ性排水１リットル当たりの燃焼排気ガスの送給量、即ち気液比率を変えたときのアルカリ性排水の中和処理結果（中和処理前と中和処理後のｐＨ値）を上述したと同様にして調べた。
【００４１】
【表３】
2005144419.tif 000005
この実験結果は、上記表３に示す通りであった。中和条件Ｉの場合、ｐＨ１３．１４のアルカリ性排水をｐＨ７．９５まで中和処理することができた。これに対して、中和条件Ｇ，Ｈの場合、それぞれ、ｐＨ１３．０６、ｐＨ１２．０６のアルカリ性排水をｐＨ８．９８、ｐＨ８．８１までしか中和処理することができず、気液比率が過小になる（アルカリ性排水の量に対して燃焼排気ガスの送給量が少なくなる）と中和処理が充分に行うことができなかった。
【００４２】
以上、本発明に従うアルカリ性排水中和処理装置の一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００４３】
例えば、上述した実施形態では、気液接触室１０，１２が上下方向に２段に配設されたものに適用して説明したが、このような形態に限定されず、気液接触室が上下方向に３段以上に配設されたものにも適用することができ、この場合、上下方向に隣接する一対の気液接触室の間に上述した連通構造３４が配設される。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
このアルカリ性排水中和処理装置では、中和処理すべきアルカリ性排水にガスエンジンなどからの燃焼排気ガスを気泡状態で接触させることによって、燃焼排気ガスを用いてアルカリ性排水を中和処理することができる。また、燃焼排気ガスを利用してアルカリ性排水を中和処理するので、ランニングコストが安く、また地球温暖化の原因となる二酸化炭素の排出量を削減することができる。このようなアルカリ性排水中和処理装置は、工場などから排出されるアルカリ性排水の中和処理に好適に適用することができ、その設備コスト、動力コストも安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に従うアルカリ性排水中和処理装置の一実施形態を簡略的に示す簡略図である。
【図２】図１の中和処理装置の中和処理槽を示す断面図である。
【図３】図２の中和処理槽の排気ガス送給管の一端部を示す部分断面図である。
【図４】図２の中和処理槽の通気仕切壁の一部及びその近傍を示す断面図である。
【図５】図２の中和処理槽の上気液接触室を上側から見た断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
２  中和処理槽
８  排気ガス室
１０，１２  気液接触室
１４  ガスエンジン
２０  排気ガス送給手段
２２  排気ガス送給管
２６，２８  通気仕切壁
３０  供給口
３２  排出口
３４  連通構造
３６  Ｕ字状管部
４０  接続管部
４２  ガス抜き管部
４６，４８  通気スリット
５２  排水槽
６２  開閉フラッパ  
【図１】
2005144419.tif 000006
【図２】
2005144419.tif 000007
【図３】
2005144419.tif 000008
【図４】
2005144419.tif 000009
【図５】
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