(57)【要約】      （修正有）【課題】通水型の散乱光方式濁度計を用いて、工場排水の処理水の濁度を連続的に測定しながら、検出部を効率的に洗浄し、しかも測定精度の低下を防止できる洗浄方法を提供する。【解決手段】通水型の散乱光方式濁度計を用いて工場排水の処理水の濁度を測定する際に、散乱光方式濁度計の検出部１７に配設される受光器および発光器が内蔵される検出部の表面を洗浄する洗浄方法において、検出部の表面の法線に対して60〜80°の傾斜角を設けて洗浄水を検出部の表面に噴射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通水型の散乱光方式濁度計を用いて工場排水の処理水の濁度を測定する際に、前記散乱光方式濁度計の受発光器が内蔵される検出部の表面を洗浄する洗浄方法において、前記表面の法線に対して60〜80°の傾斜角を設けて洗浄水を前記表面に噴射することを特徴とする検出部の表面の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の工場に設置される様々な設備機器から排出される排水（以下、工場排水という）を工場外へ排出するために処理された、処理水の濁度を測定する際に処理水中の懸濁物の量を検出する濁度計に配設される受発光器の検出部表面を洗浄する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工場排水には種々の物質が溶解しているので、工場排水を工場外へ排出する際には、それらの物質を除去し、排水基準をクリアする水質まで浄化する必要がある。工場排水に溶解した物質（以下、溶解物質という）を除去する技術としては、中和剤の添加（すなわちｐＨの調整）や凝集剤の添加等によって溶解物質を分離除去する技術が実用化されている。その工場排水の処理工程の一例を図３に示す。
【０００３】
図３に示す処理工程では、場内に設置された各設備から工場排水１を原水槽２に誘導して一旦貯留する。そして原水槽２から工場排水１を中和設備３内の混合槽3aへ供給して、工場排水１中の溶解物質を均一に分散させる。次に、１次中和槽3b、２次中和槽3cにてそれぞれ中和剤10を添加し、さらに凝集槽3dにて凝集剤11を添加して、溶解物質を凝集させた後、沈殿槽４へ供給して、凝集した大粒の溶解物質を沈殿させる。ここで凝集沈殿した溶解物質９（以下、沈殿物という）は、沈殿槽４の底部から排出される。なお沈殿物９は、産業廃棄物として処理を施された後に、廃棄される。
【０００４】
このようにして沈殿物９を除去された工場排水１は、凝集した溶解物質の微細な粒子が浮遊しているので、その微細な粒子（以下、懸濁物質という）を除去するために、ろ過槽５へ供給される。ろ過によって懸濁物質を除去された工場排水１は処理水30として、貯留槽６に一旦貯留され、さらに排水溝７を通って工場外へ排出される。
【０００５】
このとき、適正な沈殿処理やろ過処理が行なわれなかった場合は、懸濁物質が混入した工場排水１が排水溝から場外へ排出される虞がある。そこで、一連の処理工程が適切に行なわれていることを確認するために、排水溝７にて濁度計８を用いて処理水30の濁度（すなわち懸濁物質の量）を測定している。そして濁度の測定値が予め設定された基準値を超えた場合は、処理水30の排出を停止して、沈殿処理やろ過処理を適正に行なうために、中和設備３や沈殿槽４の操業条件を調整する。
【０００６】
排水溝７内の処理水30の濁度を測定するにあたって、従来から、浸漬型の濁度計８が広く使用されている。浸漬型の濁度計８は、排水溝７を流れる処理水30に濁度計８を浸漬して濁度を連続的に測定するものである。工場排水１の処理過程において、ｐＨを調整する中和剤として石灰を使用するため、処理水30中には微細なCa化合物が懸濁しており、このようなCa化合物は、濁度計８の検出部表面に付着することがあり、放置しておくと検出部表面を汚すことになり、濁度計８の受発光器での光を散乱させてしまい、適正な濁度測定ができなくなることがある。そのため、濁度計８の検出部表面は適当なタイミングで洗浄する必要がある。その洗浄作業は、作業員が濁度計８を排水溝７から取り出して、検出部の汚れを塩酸等で洗浄し、再び排水溝７内に浸漬させるという手順で行なわれる。
【０００７】
このような作業は、定期的に作業者が現場へ出向いて実施する人力作業となる。また、濁度計８を排水溝７から取り外し、さらに取り付ける作業は、排水溝７に設けた開口部の周辺で行なうので、安全面の問題も生じる。
【０００８】
特許文献１には、浸漬型の検出器の検出部に圧縮気体を噴射して検出器を洗浄する方法が開示されている。しかし散乱光方式濁度計のような発光部とその光の散乱光を検出する受光部を有する濁度計の場合には、バックグラウンドの影響を極力抑える必要があり、一定の配管流路を形成してそこに濁度計を設置する通水型とすることが多く、配管流路内に圧縮気体を多量に吹き込むことは、好ましくないという問題がある。
【０００９】
このように従来の技術では、通水型の散乱光方式濁度計の検出部を連続的かつ効率的に洗浄し、しかも測定精度の低下を防止することが可能な洗浄技術は、まだ確立されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開2005-211858号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、従来の技術の問題点を解消し、通水型の散乱光方式濁度計を用いて、工場排水の処理水の濁度を連続的に測定しながら、検出部を効率的に洗浄して測定精度の低下を防止できる洗浄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】
【００１２】
本発明者は、通水型の散乱光方式濁度計において効果的に検出部の表面を洗浄できる技術について検討した。そして、気体を使用せず、洗浄水を用いて洗浄する技術に着目した。
【００１３】
そこで、濁度を連続的に測定しながら、検出部に種々の洗浄水を様々な条件で噴射して、洗浄の進行状況、および測定精度の変化を調査する実験を行なった。その結果、浄水（たとえば工場用水、水道水等）が安価で入手し易く、しかも検出部の洗浄に有効であることを見出した。
【００１４】
浄水を用いて検出部の表面へ適正な条件で吹き付けて洗浄すると、検出部表面に付着した懸濁物が浄水の動圧により機械的に剥離し、検出部の表面を洗浄することができる。そこで本発明者は、噴射される浄水が濁度の測定精度に及ぼす影響について検討した。その結果、通水型の散乱光方式濁度計では、適正な条件で浄水を噴射すれば、安定した測定ができるという知見が得られた。
【００１５】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
すなわち本発明は、通水型の散乱光方式濁度計を用いて工場排水の処理水の濁度を検出する際に、散乱光方式濁度計の受発光器が内蔵される検出部の表面を洗浄する洗浄方法において、表面の法線に対して60〜80°の傾斜角を設けて洗浄水を表面に噴射する検出部の表面の洗浄方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、通水型の散乱光方式濁度計を用いて、工場排水中の浮遊物や溶解物を中和処理や沈殿処理、ろ過処理等で処理した処理水の濁度を連続的に測定しながら、測定器の検出部の表面を効率的に洗浄し、しかも測定精度の低下を防止できるので、産業上格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を適用する通水型の散乱光方式濁度計の例を示す断面図である。
【図２】図１中の検出部と光源部を拡大して示す断面図である。
【図３】工場排水の処理工程の一例を示すフロー図である。
【図４】濁度の測定結果の推移を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を適用する通水型の散乱光方式濁度計の例を図１に示す。通水型の散乱光方式濁度計は円筒状の容器13（以下、筒状容器という）を有しており、排水溝（図示せず）内の処理水30をポンプ（図示せず）で吸い上げて、常時、流入口12から筒状容器13内に供給する。筒状容器13の内部は、筒状容器13上面から流入口12よりも低い位置まで隔壁14が設けられており、その隔壁14が筒状容器13の内部を流入口12側の流路13a（以下、流入側流路という）、および、排出口15側の流路13b（以下、排出側流路という）に区分している。
【００１９】
流入口12から筒状容器13内に供給された処理水30は、流入側流路13a内を隔壁14に沿って下方へ流れて、隔壁14下端と筒状容器13下面との隙間を通り、さらに排出側流路13b内を上方へ流れて排出口15から、再び排水溝へ戻される。なお、図１中の矢印は処理水30の流れを示す。
【００２０】
流入側流路13aでは、処理水30が下方へ流れる一方で、処理水30中の気泡16は上方へ上昇し分離される。したがって、気泡16は排出側流路13bへ流れ込まないので、後述する濁度の測定における測定精度の低下を防止できる。
【００２１】
検出部17は、発光器18と受光器19を備えており、排出側流路13b内の処理水30の濁度を測定するように取付けられる。たとえば図１に示すように、筒状容器13の流入側流路13aの外壁から検出部17を挿入して隔壁14を貫通させ、発光器18と受光器19を排出側流路13bに配置すれば、排出側流路13bで濁度を測定できる。あるいは、図示を省略するが、排出側流路13bの外壁に検出部17を取付けても良い。
【００２２】
濁度を測定する際には発光器18から光を照射し、その光が処理水30中を浮遊している懸濁物質で反射することによって受光器19で受光される。このようにして懸濁物質を検出し、さらに演算処理を行なって濁度を測定する。
【００２３】
既に説明したように、排出側流路13b内の工場排水１には気泡16は存在しないので、排出側流路13b内の処理水30の濁度を測定することによって、濁度を測定精度の低下を防止できる。
【００２４】
ここで図１中の発光器18、受光器19、およびその周辺を拡大して図２に示し、濁度の測定と発光器18、受光器19が内蔵された検出部の表面の洗浄について説明する。
【００２５】
発光器18は濁度計の検出部17の先端の表面17aから処理水30へ向けて光を発光し、受光器19は処理水30側から反射してくる光を受光する。処理水30中に光反射するような懸濁物が全くない場合は、受光器19で受光される反射光はほとんどない。
【００２６】
しかし、処理水30中に懸濁物質20があった場合、図２に示すように発光器18から照射した光18a（以下、照射光という）は、懸濁物質20で反射し、反射光19aとして受光器18で受光されることになる。したがって、照射光18aを一定に保持し、反射光19aの強度を測定することにより、懸濁物質20の濃度を測定することができる。これにより、処理水30中に懸濁物質20の濃度が上昇したときに、濁度計によりその現象を検知することができ、工場排水１の処理工程で異常が生じていることを検知することができる。
【００２７】
ただし発光器18と受光器19が内蔵された検出部の表面17aが汚れた状態となってしまうと、測定値に誤差が生じる。
【００２８】
そこで、本発明では検出部17の表面17aの汚れを解消するために、筒状容器13に検出部17を取り付けた状態で、筒状容器13への通水を一旦停止し、筒状容器13内の水を排水する。これにより検出部17の表面17aを空気中に暴露した状態とし、そこへ洗浄水ノズル21から洗浄水を検出部17の表面17aに噴射して、検出部17の表面17aに付着した汚れを除去する。
【００２９】
使用する洗浄水は、浄水（たとえば工場用水、水道水等）であることが好ましい。その理由は、本発明の対象設備である工場の排水処理設備では、一般に浄水配管が導入されており、利用し易いからである。また、排水処理後の処理水30を使用することもできる。本発明では、後述するように、検出部17の表面17aへ効果的に洗浄水を噴射することで、検出部17の表面17aに付着堆積しようとする汚れを機械的に除去するものであるため、所定の条件で噴射することができれば、処理水30を使用することができるのである。この場合、排出水量を増やすことがない、という利点がある。
【００３０】
洗浄水の噴射方向21aと検出部17の表面17aの法線方向とのなす角θが小さすぎる場合は、発光器18から照射する照射光18aが洗浄水ノズル21に反射して受光器19で受光されるため、懸濁物の濃度を測定する精度を悪化させる虞がある。角θが大きすぎる場合は、検出部17の表面17aの汚れに対し効果的に洗浄を行なうことが難しく、汚れを除去できない。したがって、角θは60〜80°が好ましい。
【００３１】
また、洗浄水の噴射速度が小さすぎる場合は、検出部17の表面17aの汚れを除去できない。噴射速度が大きすぎる場合は、検出部17が損傷する原因になる。したがって、洗浄水の噴射速度は、洗浄水ノズル21先端のノズル口にて５〜20ｍ／秒が好ましい。洗浄水ノズル21先端と噴射した水が検出部17の表面17aに到達する距離は、５〜20cm程度が好適である。
【００３２】
さらに、洗浄水の流量が小さすぎる場合は、検出部17の表面17aの汚れを除去できない。流量が大きすぎる場合は、検出部17の表面17aへの衝撃が強く損傷を与える虞もあるため、洗浄水の流量は10〜30Ｌ／分が好適である。
【００３３】
以上に説明した通り、本発明の洗浄方法は、処理水の濁度を測定する濁度計の検出部17を効率的に洗浄し、しかも測定精度の低下を防止することが可能である。また、排水溝内の工場排水をポンプで吸い上げて散乱光方式濁度計に供給する通水型であるから、排水溝から離れた平坦な場所に散乱光方式濁度計を設置することができると共に、検出部17の表面17aの洗浄が筒状容器13中に恒常的に設置されている洗浄水ノズル21からの洗浄水の噴射により行なうことができるので、シーケンサー制御等による自動洗浄が可能となる。そのため、検出部17の表面17aの洗浄のために、作業員が排水溝まで出向いて濁度計を取り出し、取り付けるといった現場作業をなくすことができ、その洗浄作業の安全性が向上する。
【実施例】
【００３４】
製鉄工場の排水溝から工場排水の処理水をポンプで吸い上げて、図１に示す通水型の散乱光方式濁度計に供給し、定期的に受光器の洗浄を行ないながら、濁度の指標となる懸濁物質の量（mg／Ｌ）を40日間連続的に測定する実験を行なった。これを発明例とする。なお、この発明例の実験では、水道水を洗浄水として使用し、その流量を13Ｌ／分、洗浄水ノズル先端のノズル口における噴射速度を８ｍ／秒、角θを75°として、シーケンサー制御によって12時間毎に５分間噴射した。この洗浄のために、筒状容器13への通水を一旦停止し、測定を中断した時間は10分間であった。
【００３５】
比較のために、図１に示す通水型の散乱光方式濁度計の洗浄水ノズルを使用せず（すなわち検出部17の表面17aの洗浄を行なわず）、発明例と同様に処理水の懸濁物質の量を40日間連続的に測定する実験を行なった。これを比較例１とする。
【００３６】
また、排水溝に従来の浸漬型濁度計を設置して、発明例と同じ処理水の懸濁物質の量を40日間測定する実験を行なった。これを比較例２とする。なお、この比較例２の実験では、１日に１回ずつ作業員が浸漬型濁度計を排水溝から取り出して、検出部17の表面17aを塩酸水溶液で洗浄した。その洗浄作業の全体の作業時間は２時間／回であり、洗浄作業中に浸漬型濁度計を排水溝から取り出して洗浄し、元に戻すまでの時間は10分間であった。そしてその10分間は懸濁物質の量の測定を停止した。
【００３７】
それぞれの実験において、各１日に得られた測定データの平均値の推移を図４に示す。ただし発明例１では、洗浄時に筒状容器13内を排水し、洗浄を行ない、再度通水を行なうまでの10分間は測定を中断した。
【００３８】
図４に示す通り、発明例では、40日間にわたって濁度（すなわち懸濁物質の量）を安定して測定できた。これは、受光器を十分に洗浄できた結果、検出部17の表面17aに懸濁物質が堆積しなかったことを意味している。
【００３９】
一方、比較例１では、実験開始から１週間程度で濁度が上昇し始め、２週間程度で飽和したので、実験を中止した。これは、散乱光方式濁度計が、検出部17の表面17aに堆積した懸濁物質を検出して、それに基づいて濁度を演算したことを意味している。したがって比較例１の測定結果は、工場排水の真の濁度に対して大きな誤差が生じている。
【００４０】
比較例２では、濁度の測定結果は、発明例と同等であった。しかし、既に説明した通り、比較例２では測定を停止する時間が１日あたり10分発生した。
【００４１】
また洗浄作業については、比較例２では、作業員が濁度計を排水溝から取り出して、検出部17の表面17aの汚れを塩酸等で洗浄し、再び排水溝内に浸漬させるという手順で行なった。この一連の作業は負荷が大きいばかりでなく、排水溝上で作業を行なうので、安全性の観点からも問題があった。しかも、この洗浄作業は熟練度に応じて洗浄の効果にばらつきが生じ易いと共に、検出器の復旧位置の誤りやスイッチの入れ忘れといったヒューマンエラーを皆無にすることができなかった。これに対して発明例は、シーケンサー制御によって洗浄水の噴射を行なったので、無人で検出部17の表面17aを洗浄することができた。
【符号の説明】
【００４２】
１  工場排水
２  原水槽
３  中和設備
3a  混合槽
3b  １次中和槽
3c  ２次中和槽
3d  凝集槽
４  沈殿槽
５  ろ過槽
６  貯留槽
７  排水溝
８  濁度計
９  沈殿物
10  中和剤
11  凝集剤
12  流入口
13  筒状容器
13a 流入側流路
13b 排出側流路
14  隔壁
15  排出口
16  気泡
17  検出部
17a 検出部の表面
18  発光器
18a 照射光
19  受光器
19a 反射光
20  懸濁物質
21  洗浄水ノズル
21a 噴射方向
30  処理水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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