公募型実証研究支援事業 成果報告書
1.

依頼書受付番号 実支 第０２ ００１号

2.

実証研究の名称

3.

密閉式旋回流混和除濁装置による高濁原水の濁質負荷低減に関する研究
研究成果の概要

本装置は、旋回流によって凝集-混和を行い、フロックを沈降させることで、高濁原

水の濁質を除去し、濁度を低下させる省エネルギー型の除濁装置であり、実フィールドでの実証実験およびラボ実験を通して、次の事項を確認した。
（１）

通常時における 期的な運転性

1） 白川浄水場に設置した流量 108m3/日の実験機について，実フィールドにおいて約

1 年間連続運転し、安定的な運転を確認した。運転期間中の原水濁度は最大 100 度、

水温は 1 25℃であり、汚泥引抜（以下排泥）は 3 時間に 1 回の頻度で実施した。
【本文 2-3】

2） 処理水濁度は、原水濁度とほぼ同等となった。要因としては、原水濁度が本装置の対象範囲より低かったためと考えられた。【本文 2-3】

（２）

1)

高濁時における除濁性能

白川浄水場または社内実験場に設置した実験機を用い、白川流域土壌を濁質成分として添加した模擬原水を用いた実験を行い、除濁性能に影響を及ぼす因子を検討、確認した。

(ア) 濁度 3,000 度 6,000 度の模擬原水について、砂分除去による除濁性能の向上を確認した。そのため、本装置前段への沈砂池設置の必要性が考えられた。
【本
文 3-9、10、11】(イ) 濁度 3,000 度で実験を行ったところ、汚泥界面が装置内の二重管内筒下面以上の高さになると、除濁性能が悪化した。そのため、汚泥界面を低く保つよう、
定期的な排泥の必要性が考えられた。【本文 3-12、13】(ウ) 水温が 12℃以上の場合における、濁度 3,000 度から 100 度以下への除濁性能を確認した。【本文 3-14】

2)

上記検討をもとに、社内実験場に設置した流量 3.9ｍ3/日の実験機を用いて、模擬

原水による 210 分間の連続試験を実施した。その結果、定期的な排泥による、平均
濁度 2,300 度の模擬原水（砂分除去、水温 14℃）から平均 100 度への定常的な除濁性能を確認した。
【本文 3-6】

（３）装置設計の指針となる諸条件範囲

フロック形成部の設計に必要な G 値（撹拌強度）及び T 値（滞留時間）、沈降分離の設計に必要な表面負荷率について、社内実験場に設置した実験機を用いて、適正範囲を確認した。
1)

G 値を推定するため、損失水頭計算モデルを構築し、模擬原水による実験及び流体

2)

T 値が 60 sec 以上、G 値が 9 87/sec の範囲内において、濁度 1,000 度から 1003)

解析によって、計算値と実測値との整合性を確認した。
【本文 4-4 9】度以下への除濁性能を確認した。【本文 4-11】

表面負荷率 6 mm/sec 以下において、濁度 1,000 度から 100 度以下への除濁性能を確認した。また、T 値を 90 sec 以上とすると、表面負荷率 6 mm/sec 以下において、濁度 4,600 度から 100 度以下へ除濁でき、除濁性能が向上した。
【本文 4-12、13】

令和 3 年 5 月 25 日

企業名 メタウォーター株式会社

報告者名 山本 康彦

伸浩 美馬 智

「公募型実証研究支援事業（A-IDEA：実支 第０２－００１号）」

実証研究最終報告

密閉式旋回流混和除濁装置による高濁原水の濁質負荷低減に関する研究
令和3年〇山本 康彦（メタウォーター㈱）青木 伸浩（メタウォーター㈱）美馬智（メタウォーター㈱）

5月

25日

目次

1. はじめに
2. 混和除濁装置及び運転性
3. 高濁時の除濁性能
4. 装置設計、操作条件

2

1. はじめに31-1 背景
近年、膜ろ過浄水システムが多く導⼊されており、適⽤先は地下水のみならず、表流水系へと拡⼤してきている。
表流水系の水源では、近年、異常気象に伴う原水水質の急激な変化、
特に台風や豪⾬により原水濁度が1000度以上に上昇し、浄水処理に支障をきたす事象が顕在化し、水道事業体もその対応に苦慮している。
高濁度の原水を膜ろ過処理する場合、ろ過中の膜差圧上昇が⼤きくなるため、通常、逆洗の回数を増やすことにより膜差圧上昇を抑制している。しかし、逆洗回数が増えるほど逆洗水量が増加し、水回収率が低下するため、前段で濁質負荷を低減させる開放式の除濁機能（沈殿やろ過）を設け、逆洗回数を増やさず、膜差圧上昇を抑制する方法が考えられている。
一方、ケーシング収納式の膜ろ過は密閉式（インライン）にすることにより原水の持つ位置エネルギー（以降、水位差）を最⼤限に利⽤でき、省エネルギー型の浄水処理システムを構築できる。
4

1-2 実証研究の目的
ケーシング収納式膜ろ過であるセラミック膜ろ過システムは、高濁原
水に対し、安定した運転性能を有するが、水位差を活⽤した前処理で濁質負荷を低減することで、さらにセラミック膜ろ過を効率化できる。
本実証研究では、水位差を活⽤した除濁装置として、密閉式旋回流混
和除濁装置による除濁性能の実証研究を実施した。
実施内容①運転性の確認②高濁時の除濁性能の確認③装置設計、操作条件

5

1-3 セラミック膜の特⻑

高濁原水の事例

高濁時、ろ過継続にともない膜差圧は上昇するが逆洗により回復

膜ろ過を停止することなく自動連続運転が可能■膜ろ過流束2m/⽇の運転にて、1000度の高濁原水を安定してろ過

6

1-4 セラミック膜の特⻑

基本フローセラミック膜浄水システム

基本フロー

なぜ、フロック形成・沈殿なしで運転できるのか？

凝集剤

浄水

原水

塩素消毒

フロック形成池

なぜ、高濁時でも沈殿池

セラミック膜■フロック形成、沈殿操作を⾏わず、直接セラミック膜ろ過7

1-5 セラミック膜の特⻑(a) 管内沈降

4%(b) 膜面ケーキ層

25%(c) ブランケット層

11%(d) 中空ケーキ

24%(e) 中実ケーキ

36%

濁質蓄積分布

(c)

(d)
(e)

(b)
(a)

■濁質を装置内に蓄積することで高濁対応
8

1-6 総合評価型案件（DB/DBO）の原水濁度条件
浄水場名

原水濁度条件

提案年月

横浜/川井

30度

2009．3大牟田/ありあけ

10度

2009．6佐世保/山の田65度

2010．9横手/大沢第二1000度

2011．9

会津/滝沢

500度

2013．11

釧路/愛国

330度

2015．2桂沢

1000度

2016．4

見附/青木

1000度×22時間

2016．9今治/高橋

200度以上×8時間

2017．9

登別

1000度×24時間

2020．1■近年、高濁原水対応への要求レベルがアップ
9

1-7 高濁時の膜ろ過の挙動
低濁時

高濁時

膜差 圧

膜差 圧
時間

ろ過
360分

停止（逆洗）
15分

時間

ろ過 停止（逆洗）
30分 15分＜回収率低下＞逆洗増加 ＝ 排水量増加＜稼働率低下＞逆洗増加 ＝ 停止時間増加 → 浄水量低下■高濁時⇒ろ過時間を短くしない対策が必要
10

1-8 水位差利⽤と濁質負荷低減フロー
従来

原水

メリット/
デメリット

Ｐ
混和

水位差

水位差

建設費
：◎
維持管理費：◎

（密閉式）
＜導入例＞
川井：11.5m
ありあけ：37m

混和

水位差+除濁
（開放式）
水位差

＜導入例＞
桂沢：7.5m
滝沢：10m：△（土建費 増大）

維持管理費：〇
混和

除濁

水位差

水位差+除濁建設費：◎
維持管理費：◎

（密閉式）
＜導入例＞
登別：14.5m＜実証試験＞
11
札幌/白川：13m

建設費

混和＋除濁

密閉式旋回流混和除濁装置

2.混和除濁装置及び運転性12

2-1 混和除濁装置の概要
流出（膜ろ過装置へ）外筒
内筒

内筒と外筒の隙間の旋回流により凝集-混和し、フロックを成⻑させる＊遠⼼⼒により固液分離するサイクロン
とは異なる

旋回流

接線方向に流入（凝集原水）

上向流

上向流速よりも沈降速度の速い
フロックが除去される＜POINT＞
いかに沈降速度の速いフロックをつくるか
ドレン・排泥13

2-２ 混和除濁装置の実験フロー、運転条件
水位差
凝集剤

pH調整剤

前塩素

ラインミキサ

混和＋除濁

濁度
⾊度
E260
TOC
マンガン

原水水質
最⼤
平均
度
3,000
6.1
度
300
5
―
1.0
0.155
mg/L
18
1.1
mg/L 0.2
0.029

凝集剤
添加率
pH
凝集剤注⼊

凝集処理
PACl（塩基度51％）
15 300mg-PACl/L
6.8
ラインミキサセラミック膜

セラ膜処理

除濁装置
G値

21

膜孔径

0.1μm

T値

60

ろ過流束

4.5m/d

逆洗間隔

3hr

C
E
B

洗浄間隔

2week

薬液

硫酸

排泥（通常濁度時）
頻度

1回/3hr

水量1%未満

排泥（高濁時の例）
頻度

3回/hr

水量

5%

※CEB Chemical enhanced backwash（薬品を⽤いた逆洗）■高濁対策として混和除濁装置を膜前処理に配置
14

2-3 運転性（通常濁度時）■白川浄水場でのフィールド実験において、運転性を検証

2020

2021

2020

2021

■運転期間中の原水濁度は最⼤100度程度であった。

15

⼤型実験機
（白川浄水場）原水
豊平川表流水※水温
1 25℃
間欠（3時間間隔）
排泥
排泥率＜1%※pH調整剤として消石灰注入済
実験機

混和除濁装置は高濁時の除濁を目的としているため、除濁性能は確認できなかった■運転期間中、3時間に1回の汚泥引抜（排泥）で装置上の問題はなく、連続通水が可能であった（混和除濁度装置での汚泥の閉塞や装置清掃は無かった）

3. 高濁時の除濁性能

163-1 加濁試験

添加物質■フィールド実験期間の原水最⼤濁度は100度程度であったため、下記成分を添加した模擬原水を作成し、除濁性能を実験室及びフィールドにて確認した◆ 濁質成分

◆ フミン質・白川流域の⼟壌（場内）を篩分け

・試薬フミンを0.1Nの篩メッシュ 1㎜
17

苛性ソーダに溶解
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3-2 加濁試験

添加パターン（実験3-5）■模擬原水の目標濁度と目標E260

目標濁度

目標E260E260添加3,000度1.0abs

濁質添加2,000度

0

60

120

180

処理時間（分）■濁度添加は3時間■模擬原水の目標濁度は2,000度とし、最⼤3,000度を1時間継続■濁質とともにE260も添加
18

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3-3 加濁試験

実験装置
原水槽へ

原水調整方法（フィールド/⼤型小型）

実験3-5のみ

豊平川表流水（消石灰注⼊済）

フミン質

浄水場
着水井
原水 80L/min

濁質成分

濁質成分

19

2.4㎏/min

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3-4 実験機の概要■実験機の運転条件を下表に示す
小型実験機

⼤型実験機

表⾯負荷率

〔mm/sec〕

8.3

7.5

G値

〔/sec〕

33

21

T値

〔sec〕

68

60

1.1

0.6

3.1

1.7

GCT値

濁度1,000度
濁度3,000度〔-〕■実験で⽤いた実験機と実験模擬原水を下表に示す
⼤型実験機
白川浄水場

豊平川表流水2-3

濁質添加模擬原水

3-5（豊平川表流水に白川流域⼟壌を添加）

白川浄水場

社内実験場

3-5,9,10,15

濁質添加模擬原水

3-6,9,12,
13,14,18,4-13

濁質添加模擬原水

4-11,12（社内実験場水道水に白川流域⼟壌を添加）

20

小型実験機

（社内実験場水道水にカオリンを添加）

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3-5 高濁時の除濁性能（１）■濁質添加原水を⽤い、実フィールドにて高濁時の除濁性能を調査
実験⽇

2020年10⽉27⽇

実験機

⼤型試験機、小型実験機（白川浄水場）

模擬
原水

豊平川表流水+濁質 白川流域⼟壌（砂分あり）

水温

10℃

排泥

間欠（10~37分間隔）
排泥率3~13％●濁質添加原水濁度
濁質添加原水濁度
処理水濁度●処理水濁度

小型実験機

①
排泥

排泥不良

模擬原水濁度●濁質添加原水濁度
処理水濁度●処理水濁度

⼤型実験機

①
排泥

排泥不良

■原水濁度2,300度を100度程度に除濁できることを確認した（①）■原水濁度上昇と排泥不良発⽣により除濁性能が低下した
21

3-6 高濁時の除濁性能（２）■濁度2,000度を目標に濁質添加原水を調整し、高濁時の除濁性能を調査
模擬原水濁度●濁質添加原水濁度●処理水濁度

処理水濁度 平均100度（85~110度）

2021年3⽉25⽇

実験機

小型実験機（社内実験場）

模擬
原水

社内実験場水道水+
濁質 白川流域⼟壌（砂分なし）

水温

14℃

排泥

間欠（30分間隔）、排泥率2％）

0
排泥

100
200
300

22

■原水濁度平均2,300度を平均100度に安定的に除濁できることを確認

界⾯と二重管の距離（mm）

濁質添加原水濁度 平均2,300度（2,050~2,600度）

実験⽇

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3-7 除濁性能に影響を及ぼす因子■数千度をこえる高濁時は、除濁性能が低下■除濁性能に影響を及ぼす因子の確認

23

原因（推定）

検討内容①原水中の砂分により除濁性能悪化

・模擬原水調整方法の影響確認（砂分の影響確認）②汚泥界⾯上昇により除濁性能悪化（排泥の影響）・界⾯と内筒の距離と処理水濁度の関係
・排泥操作の確認③水温低下により除濁性能悪化

・水温と処理水濁度の関係④粒子濃度上昇による沈降速度低下（圧密沈降層の形成）

・濁度と沈降速度の調査
・遷移層，圧密沈降層形成有無

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3-8 ①砂分の影響

模擬原水調整方法■砂分の影響を調査するため、模擬原水調整方法を下図の通り（赤字）とし
実験を実施
流域土壌
（粒子径≦1mm）

試行した、砂分なし模擬原水調整方法
流域土壌

流域土壌

強攪拌

強攪拌
全量移送
（濁度4,900度）
実験装置へ

強攪拌で沈降する成分を除き、移送（濁度4,800度）
実験装置へ※砂分も多く含む強攪拌しても沈降する成分は排出24
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3-9 ①砂分の影響

砂分除去の影響調査■砂分除去が除濁性能に与える影響を調査
実験⽇

砂分あり 2020年10⽉27⽇
砂分なし 2021年2⽉18⽇

砂分あり 小型実験機（白川浄水場）
実験機
砂分なし 小型実験機（社内
実験場）
模擬
原水

砂分あり 豊平川表流水
砂分なし 社内実験場水道水
濁質 いずれも白川流域⼟壌

水温砂分あり 10℃
砂分なし 11℃■砂分除去により除濁性能が向上し、模擬原水濁度3,000度を100度以下に除濁できることを確認した※砂分を除去した模擬原水 沈砂池で砂分等を沈降除去した原水として調整→沈砂池を設置することにより除濁性能が向上すると考えられた
25
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3-10 ①砂分の影響

砂分有無とSS濃度の関係■模擬原水濁度とSS濃度の関係を調査

模擬原水濁度（度）■模擬原水では、同じ濁度でも砂分有無によってSS濃度が異なる
26

3-11 ①砂分の影響

浄水場フローと原水調整方法■白川浄水場フロー （札幌市水道局パンフレット抜粋）

沈砂池

27

本装置の本来の除濁性能を発揮させるためには、砂分の除去が重要であるため、以降の実験では、加濁試験の模擬原水も砂分を除去することとした。なお、実際の浄水場においては、沈砂池が設置されている場合、砂分は除去できていると考えられる。

3-12 ②排泥操作の確認（１）■汚泥界⾯（界⾯と二重管の距離）が除濁性能に与える影響を調査
実験⽇ 2021年1⽉13⽇

模擬原水
濁度 : 3,000度
E260 : 1.0/5cm

小型実験機（社内実
験場）

模擬
原水

社内実験場水道水+
濁質 白川流域⼟壌（砂分なし）

水温

8℃

排泥

なし

汚泥界面と二重管
の距離

0
300

× 排泥なし28600■二重管が汚泥界⾯に接すると、除濁性能が悪化した■汚泥界⾯が二重管と接しないよう、排泥操作する必要がある

界⾯と二重管の距離（mm）

処理水
表面負荷率=8.6mm/sec

実験機

3-13 ②排泥操作の確認（２）■汚泥界⾯が二重管内筒下⾯に接しないように排泥操作し、除濁性能を調査
実験⽇ 2021年1⽉13⽇

処理水
表面負荷率=8.6mm/sec

実験機 小型実験機（社内実験場）

排泥
5％（連続または間欠引抜）

社内実験場水道水
濁質 白川流域⼟壌（砂分なし）

水温

12℃

排泥

連続または間欠、排泥率5％

間欠引抜
常時引抜

排泥

0
100
200

界⾯と二重管の距離
（mm）

模擬原水
濁度 : 3,000度
E260 : 1.0/5cm

模擬
原水■濁度3,000度の模擬原水に対し、界⾯高さを二重管内筒下⾯以下に制御することで継続的に100度以下に除濁することができた■常時引抜、間欠引抜ともに、処理水濁度は安定して推移した
29

3-14 ③水温の影響■水温と除濁性能の関係を調査
実験⽇ 2021年1⽉13⽇

模擬原水濁度:3,000度
表⾯負荷率:8.6mm/sec

実験機

小型実験機（社内実
験場）

模擬
原水

社内実験場水道水+
濁質 白川流域⼟壌（砂分なし）■水温が高いほど除濁性能が良好になることを確認した
30

3-15 ④粒子濃度上昇による沈降速度減少（１）■下部ホッパでの沈降状況
模擬原水濁度:4,000~9,000度
表⾯負荷率:8.6mm/sec

実験⽇

2021年2⽉4⽇

実験機

小型実験機（白川浄水
場）

模擬
原水

豊平川表流水濁質 白川流域⼟壌（砂分なし）

水温

11℃

排泥

連続、排泥率10％

遷移層

圧密沈降層

■下部ホッパに圧密沈降層と遷移層が形成されている
31

3-16 ④粒子濃度上昇による沈降速度減少（２）■成層沈降の懸濁質濃度ゾーンの経時変化

水処理⼯学の基礎（上）より引⽤

32■粒子濃度が高くなると、遷移層や圧密沈降層を形成しフロックの沈降速度低下を引き起こす

3-17 ④粒子濃度上昇による沈降速度減少（３）■沈降試験によりフロックの沈降速度への模擬原水濁度の影響を調査
実験機

2Lシリンダー

原水

社内実験場水道水
濁質 白川流域⼟壌（砂分なし）

水温20℃

残存率（C/C0）を比較

緩速攪拌Ｇ値30/sec（白川機と同等）

攪拌停止後、
経時採水■模擬原水濁度の上昇にともない沈降速度（表⾯負荷率）が小さくなる

33

3-18 ④粒子濃度上昇による沈降速度減少（４）■ 模擬原水濁度と除濁性能

実験⽇

2021年3⽉8⽇

実験機

小型実験機（社内実験場）

原水

社内実験場水道水
濁質 白川流域⼟壌（砂分なし）

水温11℃

残存率（C/C0）を比較
表⾯負荷率:8.3mm/sec

除濁性能低下■高濁時は粒子濃度が高く、遷移層または圧密沈降層を形成→フロックの沈降速度低下＝除濁性能低下の一因となる
34

4. 装置設計、操作条件

35

4-1 装置設計、操作条件の検討
フロック形成部と沈降分離部
フロック形成部（フロッキュレータ）【装置設計に必要な条件】■G値（撹拌強度）■T値（滞留時間）＊4-2

4-11参照沈降分離部【装置設計に必要な条件】■表⾯負荷率＊4-2,4-12,4-13参照

36■装置設計及び操作条件の検討を実施

検討4-2 装置設計に必要な条件【G値】■G値はフロック形成部の損失水頭h（㎝）より算出できる↓■フロック形成部の旋回流の損失水頭を直接算出する計算式がない↓■旋回流をモデル化し、既存計算式を適⽤、損失水頭を計算できるか検討する【T値 V÷Q】■T値はフロック形成部の体積V（㎝3）を流量Q（㎝3/sec）
で除することにより算出可能【表⾯負荷率 Q÷A】

■表⾯負荷率は流量Q（㎝3/sec）を沈降⾯積A（㎝2）で除することにより算出可能374-3 フロッキュレータの操作条件 GC0T値

出典：丹保憲仁ら 「噴流撹拌固液分離装置による固液分離の簡素化」
水道協会雑誌Ｈ8.5

38

4-4 GC0T値
フロック形成部（フロッキュレータ）＜フロッキュレータの操作条件＞
G×C0×T＝1→良好なフロックが形成
G ：撹拌強度（sec-1）
C0：体積濃度（-）
T ：滞留時間（sec）

C0（≒原水濁度）が高い場合、小さなG,T値
でフロックが形成される

39

4-5 G値の検討（1）計算式

G値の計算は下式による。
G＝

ρ×ｇ×h
μ×T

迂流方式フロック形成池におけるG値計算式（水道施設設計指針）

G：撹拌強度（sec-1）
ρ：水の密度（＝1g/㎝3）
ｇ：重力加速度（＝9.8㎝/sec2）
h：損失水頭（㎝）←算出方法（モデル化）の検討
μ：水の粘性係数（＝1.163×10-5g/㎝・sec（15℃））
T：滞留時間（sec）

40

4-6 G値の検討（2）Ｌ Ｖ2
ｈ＝ ｆ× Ｄ 2ｇ

損失水頭ｈの計算（ダルシー・ワイズバッハの式）

Re＜2,000（層流）
ｆ＝６４／Re（ハーゲン・ポアゼイユの法則）

Re＞3,000（乱流）
ｆ＝0.3164×Re－0.25（ブラジウスの式）

41ｈ：損失水頭ｆ：摩擦損失係数
Ｌ：管長
Ｄ：特性長さ（配管径）
Ｖ：断面平均流速←算出方法（モデル化）の検討
ｇ：重力加速度

4-7 G値の検討（3）フロック形成部のモデル化

二重管部を平行平板流れと仮定
W=（D2-D3）/2

V1：
入射流速

D3

V2：入口流速（ VX ：大 θ≒０°）
Ｖx：壁面抵抗の影響で減速
Ｖy：一定

Ld

V： 平均流速（モデル化）
V3：出口流速θD2（ VＸ：ゼロ θ≒90°）

h１：急拡による圧力損失

h2：二重管部の圧力損失

ｈ1＋h2よりG値を算出⇒h1は急拡の計算式にて算出
h2は平均流速Vより計算式にて算出

42（実験にて計算値の妥当性を検証）

4-8 G値の検討（4）

流体解析による検討■実際の流体の流れ（トレーサ試験）⇒流体解析/解析方法の検討
トレーサ試験

43

①

槽上部

②

槽下部

流体解析

■トレーサ試験を良好に再現する流体解析方法が得られた

4-9 G値の検討（5）損失水頭計算モデルの評価■計算値、流体解析結果、実測値の比較
小型実験装置

計算値

h1：流入急拡 損失水頭

〔mm〕

1.174

ｈ：二重管（フロック形成部） 損失水頭

〔mm〕

0.074

流体解析結果

実測値

1.27

≒0～2

1.25

圧力損失実測

流入配管
二重管上部
二重管下部

損失水頭は0～2mm※微小な流量変動により正確な計測困難

44■圧⼒損失の計算値は、流体解析結果・実測値とほぼ一致した⇒想定した損失水頭計算モデルでG値の推定が可能

4-10 G値, T値と除濁性能（1）
模擬原水濁度

〔度〕

--

1,000

表⾯負荷率

〔mm/sec〕

G値〔/sec〕

--

９ 84

T値

〔sec〕

--

26

68

GCT値

〔-〕

≒1

0.2

1.4

8

5

6.2（固定）小型実験機

45

模擬原水（カオリン1,000度）を⽤い、G値とT値の最適値を検討Copyright © METAWATER. CO., LTD. All Rights Reserved.

4-11 G値, T値と除濁性能（2）
実験機

小型実験機
（社内実験場）

模擬原水

社内実験場水道水+
濁質 カオリン原水濁度

1,000度

処理水
濁度〔度〕

G〔/sec〕

T〔sec〕■T値≧60（G値≒10）にて、原水濁度1,000度を100度程度に除濁■G値の影響は小さい（G値9 87の領域、T値≒30）
46

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4-12 表⾯負荷率と除濁性能（１）（T＝フロック形成部滞留時間）（T＝16s）

模擬原水（T＝41s）（T＝20s）（T＝104s）上向流速（＝表⾯負荷率）（T＝44s）

実験機

小型実験機（社内
実験場）

模擬原水

社内実験場水道水+
濁質 カオリン原水濁度

1,000度

水温

18℃

47

（T＝69s）

凝集条件（水温,G値,T値）によるが濁質成分をカオリンとした場合、表⾯負荷率 6㎜/s以下かつT値 60s以上にて模擬原水濁度1000度を100度以下に除濁可能であった

4-13 表⾯負荷率と除濁性能（２）■模擬原水濁度4,600度にて表⾯負荷率と除濁性能の関係を調査
実験機

小型実験機（社内実験場）

模擬原水

社内実験場水道水
濁質 白川流域⼟壌（砂分なし）

原水濁度

4,600度

水温13℃（T＝93s）

48■表⾯負荷率を下げることにより、除濁性能が改善した■凝集条件（G値,T値）によるが濁質成分を白川流域⼟壌とした場合、表⾯負荷率を6㎜/s以下にすることで、模擬原水濁度4600度を100度以下に除濁可能であった■装置設計において原水濁度に応じ表⾯負荷率を決定することで、目標とする
除濁性能が得られることを確認した

まとめ（１）安定的な運転①実フィールドにおいて通常濁度（最⼤100度程度）にて約1年間（2020年
6⽉~2021年2⽉、9か⽉間），不具合なく運転できることを確認した。
（２）除去性能①平均濁度2300度の模擬原水（砂分除去、水温14℃）を，210分間連続試験
し、汚泥界⾯を所定高さ以下になるよう排泥を繰り返しながら処理することにより、平均100度への定常的な除濁性能を確認した。
②通常時、高濁時での排泥方法について確認した。
③除濁性能は原水中の砂分の有無や水温の影響を受け、さらに高濁時は圧密
沈降層形成にともなう沈降速度低下の影響も受けることを確認した。
（３）装置設計、操作条件①本装置の設計に必要なG値（撹拌強度）を推定するため，損失水頭計算
モデルを構築、計算値と実測値が合致した。
②混和除濁装置のG値、T値と除濁性能について整理し、T値の影響が⼤きい
ことを確認した。
③混和除濁装置の表⾯負荷率により、除去性能を操作できうることを確認した。
49

以下予備資料

参考資料

濁度測定方法について

HACH/超音波あり ＞ HACH/超音波なし ＞ 札幌市 ＞ 社外/超音波なし
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