新型レオボルドブロックの紹介
IntroductionofImprovedanDLeopold

Underdrainu(環)技術部第2技術室

水揮Hideki

石秀樹

Mizusawa

丸Yutaka豊lshimaru

当社では,上水道をはじめ工業用水,下水3次処理等のろ過設備を広く納入してきた｡そのろ過設備の要である下部集配水装置は,空気,水洗浄式有孔ブロック(A/W式レオボルドブロック)を採用することにより,ろ過,洗浄時の均等性の向上,損失水頭の低減,また材質の改善による運搬,取り扱いの容易性,現場据え付けの簡素化が可能となっている｡一方,新型レオボルドブロッ
クは,従来のA/W式レオボルドブロックを発展,改良した新製品であり,多孔板をレオボルドブロック上面に取り付けることで,従来のろ過設備に不可欠であるろ材支持床(支持砂利)を不要とし,集配水装置据え付け時の簡素化はもとより,ろ材投入,入れ替え時の作業性を大幅に簡素化することが可能となった｡また,レオボルドブロック本体の形状変更により空気,水洗馴寺の均等分散性がさらに向上している｡
本報では,この新型レオボルドブロックを紹介するものである｡

Improvement
treatmentonmountedcity
Awastewater･block)

wasof

plate

theof

the

system

of

and

awith
industrial

high

air

air/water
for

need

support

water

block

is

water

much

for

scouring
gravel,beads

sinteredandbytreatment

ofmunlClpal(IMS

togethersimplifies

eitherinstallation

IntheremodelingCap)(Leopold

perforated

block

media.

forused

filterfilterofenhanced

tertialtype

systemunderdrain

for

also

and

polyethylene

filling/replacement

andandfiltering

density

conventionaleliminates

underdrain
distributionmadewater｡faddition,uniform
block
itself.

し下部集配水装置

Underdrain

新型レオボルドブロック

Type支Gravels

持砂利SwithIMSCap

ま えがき
当社では,上水道をはじめとするろ過設備の下部兼ね備え,また,損失水頭が低い状態でろ過,逆洗集配水装置としてA/W式レオボルドブロックを広水装置は,く納入してきた｡このA/W式レオボルドブロック

材の支持層として支持砂利を必要とするものが大半の特長は,ろ過工程における均等な集水性ならびにである｡この支持砂利の敷き詰め作業には注意を要

水,空気による逆流洗浄時における均等な分散性をし,支持砂利の不陸などの施工不良が生じた場合ろ62を行う辛が可能なことである｡しかし,従来の集配

神鋼パンテツク技報

A/W式レオボルドブロックを含め,ろVol.

43

No.

2(2000/3)

材の漏出や,支持砂利の乱れによる不均一な逆洗が含めており,従来のA/W式レオボルドブロックに行われる等の支障発生が懸念される｡そこで,当社支持床である砂利を充填した場合と比べて,Bレオボルド社では,従来の技術提携先であるF.

230mmE以上集配水装置の高さを低くすることが可能でのA/W式レオボルドブロックの改良タイプの上にある｡

支持砂利が不要となる樹脂粒を焼結した多孔板を取1.2

新型レオボルドブロックの培長り付けた新型下部集配水装置を開発した｡本報では,装置外観を第1図,写真1に,装置仕様を第1表

この新型レオボルドブロックの紹介と各種試験結果に示す｡ブロック上面中央部に窪みが設けられた｡

を報告する｡

この窪みは,TypeSの特長であり,空洗時におけ1.新型レオボルドブロック

るブロック外部周辺水のブロック内部へのリターン

1.1装置概要用オリフィスを設けており,空気の分散性の向上に寄与している｡また,

新型レオボルドブロック(以下,本体をTypeS,IMS

Capは,ポリエチレンA/W式レの樹脂粒を焼結した公称孔径700‑800FLmのポーラオボルドブロックと同様に送水室と分散室に区分さス状の多孔板であり,ろ過砂や活性炭等のろ材を確多孔板をIMS

Capと分けて称す)は,れた2段構造になっており,その均圧効果により逆洗時噴出流量の均等性を向上させているが,さらに,第1表IMS

Cap付Type

Sの仕様

Jヲ霊芝冨完nT>l:諾■諾芸謡｡㌘:',三㌻
Table

IMS

(IntegralCap

Media

SpecificationsofTypeS

IMSwithCapi

Support:ろ材支持体)は,従来の支持砂利に代わるものであり,Type

1

Types‑highdensltyPOlyethylene

Mat,erial

IMSCap‑highdensltyPOlyethylene

Sの上面にタッビングねじで固定して使用すbeadssinteredtogether

る｡これにより支持砂利の充填が不要となり,砂利層の乱れ等の心配が無くなる｡また,活性炭吸着設

IMSCapPore

30‑50%

Volume備に用いた場合,支持砂利を用いた集配水装置では,活性炭再生作業の際,活性炭抜き取り時の支持砂利

IMSCapPoreの混入が再生炉への障害となるため注意を要してい

Size

たがIMS

Capではそのような心配は無用となる｡

700‑800pm

ll.3kg/block

Weight,1220mmLx285mmw

1ブロックの本体寸法は,Capをx340mmRである｡なお,高さにはIMS

1220mm■ノ×285mm"■■×340mmH

Size?

)
Se) f‑tappmg
SCr(Itv請

Pre‑dri ll(.dIMScap

千 l

7lI?

??

?

llll】

:Ti

T了T了】lr】了r/

≡T】

T了

1
11i

AFFL)

第1図

装置外観

Fig.

1

Configuration

vol.

43

No.

2(2000/3)

ofTypeSwithIMS

Cap.

写真1

レオボルドIMS型集配水装置Photo.1

Type

神鋼パンテツク技報

S withIMS

Cap
β∂実に支持する｡

等であるが, LVl.Om/minでは,従来型より約3001.3Type
Sは従来型mmAq増加している｡これは,より高さが低く,送水室の断面積を少なくとってい

水理特性

1.3.1損失水頭
1m2×5mFの実験装置を用いて行なった水逆洗時の損失水頭の測定結果を第2図に示す｡1)
Cap付TypeIMSる影響である｡また,第3図にIMS

Cap付Type

Sのラテラル長さと損失水頭のF.

Bレオボルド社

SとA/W式レオボルドブロックにのエンジニアリングデータを示す｡ラテラル長さ9支持砂利(300mmfI)を充填した(以下従来型と略す)損失水頭を比べると,mまで損失水頭の大きな上昇はない｡
空洗時の損失水頭の測定結果を第4図に示す｡

LVO.7m/minまでは同IMS

Cap付Type

Sと従来型の圧力損失を比べると, 10‑20mmAq程度の差でありほとんど同等である｡

2 500
S withDTypeIMS

CapA/W＋Typewithgravels

水,空気同時逆洗時の圧力損失の測定結果を第5図に示す｡

IMS

Cap付TypeSと従来型の圧力損【⊃一i≡失を比べると,空気LVO.4‑1.Om/minの範囲で,且20‑150mmAq低くなっている｡これは,空洗時(′つのく⊃におけるブロック外部周辺水のブロック内部へのリ｢コ【'd(U=ターン用オリフィスを設けており,空気の分散性が50O

t'00.20.4

0.60.8

第2図
Fig.

1.2

1,4[m/mini

LV10〔)■Type

S with

0.20.4

水道洗時の圧力損失
2Headloss

IMSCap▲Type､A/Wof backwash
⊂7i

≡
Water

1ーype S Llnderdrai□ with IMS

旦flow〔/つの'￣【〕
【1己q)

Cap

Lm/minョFror托 Ce11terflt]me flume

(⊃こコ

1.OZ
Watertemp.‑13‑18Dc
1500

0.6

0.8

1,01.2

1.4

1.02
LVtm/mill]

0.8Z
rGl

第4図

く:

∈且

し空気洗浄時の圧力損失
4Fig.

Headlossofairscour

TypeIMS

Cap

◆Type

0.82

̲‑‑I‑一‑‑‑￣￣￣■■(⊃｢=】0.61(勺【U[□0.61

800

ー̲̲.....ー̲̲‑‑‑‑‑‑‑･‑■‑‑‑‑‑■.I

I

700

S withA/Wwithgravels

0.41⊂ブ25〔)

0.41

i0.20

且//‑Jr冒
0.2()‑‑‑＋‑

r＋‑‑一の【/〕⊂)36LengtbNote:912of latera一,L

15｢⊃【寸a)[m】

The headloss indicated includes bottom
factory for latera一s with different feed

entry

Hlosses. Contact

the300200100arrangements0.2』=謡
第3図
Fig.

64

30.4

0.6
LV

0.8

1.0

1.2

1.4

｢m/min]centePiま世f‑二』ラテラル長さの違いによる損失水頭

第5図HeadlossFig.

onlengthoflateral

神鋼パンテツク技報

水,空気同時洗浄時の圧力損失
5HeadlossofairscourandwaterVol.

43 No.

backwash2(2000/3)

向上したため,空気洗浄の損失水頭が低くなったも出す平均荷重は,181kgfであった｡この結果,のと考えられる｡

IMS

S本体の接合強度は約4700kgf

均1.3.2

等

第6図に,性IMS(46000N)である｡疲労試験では,逆洗LVl.Om
Cap付Typeと水逆洗時の均等性のF.

Sのラテラル長さ/minの時の損失水頭が全てIMS

Bレオボルド社エンジニ

Capにかかるものとして面積換算し,試験荷重を400kgfに設定しアリングデータを示す.ラテラル長さ約10mまでた｡ 400kgfの荷重においては,タッビングねじの逆洗流速を変化させても非常に安定した均等性を示

抜け出しや,本体の破損等の異常はなく,す｡

回まで全く変化がなかった｡
物理特性

1.4

1.5×104(これは1日1回の逆洗をするとして41年間分に相当する)

1.4.1疲労試験(写真3)その後800kgfまで荷重を大きくしたところ,繰り返レンを使用している｡製品としての本体強度は従来

CapとTypeし回数2.38×105回でIMS
S本体の接合部ではなく,試験機との固定部分に亀裂が生じた｡

型と同様に十分であるが,亀裂状況を写真4に示す｡

レオボルドブロックの主要材質は高密度ポリエチ
IMSCapとブロック本体の接合部の耐久性を確認するため,疲労試験を行っ

この結果,通常のろ過設備における実負荷荷重とた｡)

CapとTypeしては本試験条件以下であることから,

1)試験方法IMSCapの接合強度に関して全く問題が無いといえる｡

試験体は,

IMS

SCap付Typel体を使用し,電気油圧型サーボ型疲労試験機を用いて試験を行っ

溶出試験

1.4.2

新型レオボルドブロックの主要材質(高密度ポリた｡試験概要を第7図に示し,試験条件を第2表に示す｡
第2表

2)試験結果
疲労試験に先立ち,タッビングねじ1本当たりの引き抜き強度を把握するため,引っ張り試験を行った｡

試験条件

Table

2

Testlng

TestCondition

machineuse(写真2)± 3‑toユf electro‑hydraulic
type

IMS

3回の試験を行ったところ,CapとTypeS本体の接合部に用いているタッビングねじが抜けfatlgue

Maximumload

400 kgf

Minimum

load

O kgf

Controlform

Testspeed

NumberLoadmethodWave

Sine

testlng

servomachine

conroIwave

lHzof

1.5×cycles

104 cycles)
京4

王土L
∈二く⊃

‑ij
宅

Fatiguetestlng machine

Jコ

RoadbD⊂コq)

3ce

Shaking

【勺hQ)

3v)

Loading(てi(勺=J2〕1g

Test
spec imen

Wide･fl ange
beam
9.7
4.8

0.4

0.6
Backwash

第6図

0.8

1.0
flow

water

[m/mirl]

ラテラル長さの違いによる均等性

Fig.

6

Maldistribution

Vol.

43

No.

2(2000/3)

on[H･steel]

7,3

1.2lengthof

第7図lateralFig.

神鋼パンテツク技報

試験概要
7

Epitomeoffatlguetest

65エチレン)よりの環境水中での使用における重金属及び昨今,生殖障害物質として注目を集めている環境ホルモン物質の溶出の有無について試験を行った｡
1 )重金属の溶出試験

試験方法は,厚生省告示第20号(昭和57年)による重金属試験方法を用い,食品,添加物の規格基準第三器具及び容器包装のDの2の(1)及び(2)の3に準拠した｡
試験結果より,材質試験では,カドミウム,鉛の含有は認められず,溶出試験については,重金属,過マンガン酸カリウム消費量ともに溶出は,適と認定された｡また,蒸発残留物は,溶出液にn‑ヘブタン,20%エタノール,水及び4%酢酸にテストピースを水没させ溶出液の分析を行ったが,それぞれの溶媒による溶出試験も適であった｡
2)環境ホルモン溶出試験
近年,生体内においてホルモンと類似の作用またはホルモン等の内分泌を撹乱させる作用を持つ化学物質(環境ホルモン)の問題がある｡新型レ
写真

2Photo.2

タッビングねじの疲労試験
Tensiletestsiteoftheslngle

pleCe

オボルドブロックの主要材質は,合成樹脂の高密度ポリエチレンであることよりこれらの物質の溶出の有無について,

JISS3200‑7:1977により試験を行った｡試験結果より,アルキルフェノール

igW

写真
Photo.3

ββ3

疲労試験状況
Fatigue

test

写真sitePhoto.4

神鋼パンテツク技報

4

亀裂状況
Crackgenerating

condition
Vol.

43 No.

2(2000/3)

類及びビスフェノールAは検出されなかったが,0.81FLg/Lと定量下限

フタル酸ジーn‑プチルは,値(1.5〝g/L)を下回っているが,検出が認められた｡また,フタル酸ジー2‑エチルヘキシル
1.72FLg/Lと定量下限値より(1.5pgについては,/L)僅かに越えた値を検出している｡これらの物質は,上下水及び大気中に常に存在しているた
めブランク値が高く,現在使用されている水道用資機材からも同オーダーの濃度の検出が認められていることから従来の資機材と同程度の溶出であると評価でき,問題のないレベルといえる｡
重金属,環境ホルモン溶出試験結果より,浄水施設をはじめとするろ過設備への適用に際し,高い安全性が示された｡

2.据え付け)2･1新型レオボルドブロックの接続
新型レオボルドブロックの接続方法を写真5に示す｡それぞれのブロックに0リングを取り付け,専用接続工具により簡単に接続することが出来る｡
ブロックの連結はメカニカルジョイントのはめ込み

5

写真式となっており,接続部のシール性は完全となる｡

Photo.5TypeSの接続据付方法

Type

S installation

据え付け

2.2

最初に,ろ過設備内部の寸法と底板の水平度を確認する｡次に水平基準モルタルを敷き,各配列ブロッ
3)ブロックの連結は,スナップのついたはめ込み

ク毎にブロック列を配置した後,さらにブロックとブロックの間隙にモルタルを充填する｡

式となっており,現場据え付けのさらなる簡素化

むを可能としている｡

すび

新型レオボルドブロックを用いた実験調査の結果,)

4 )将来のろ材入れ替えを行う場合においても支持本下部集配水装置の性能及び優位性は次に示すとお床である砂利を考慮することなく容易に実施でき,りである｡

作業性を大幅に向上させた｡

1) IMSCap付TypeSは,従来のA/W式レオ

今後これらの優位性を活かし,上水道,工業用水ボルドブロックと同等以上のろ過･洗音争時の均等及び下水の三次処理等のろ過設備へ幅広く拡販する性があることを確認できた｡

所存である｡

2)従来,ろ材支持床として用いられてきた支持砂[参考文献]

利を使用しなくてよい｡その結果,ろ過池高さの1)石丸(1986),低減が図れ躯体築造コストの節減に効果がある｡

豊ほか:第37回全国水道研究発表会講演集
p155

連絡先
水運樹

秀

環境装置事業部
技術部

石丸

皇

環境装置事業部(技術士･水道部門)

技術部

第2技術室

第2技術室
担当課長

TEFAX
E‑mailVol.

43 No.

L078‑232‑8102
078‑232‑8056

也.mizusawa@pantec.co.jp

2

TE(2000/3)

FAX
E‑mailL

076‑232‑8102
078‑232‑8056

y.ishimaru@pantec.co.jp

神鋼パンテツク技報

β7