使用済排出海水の泡採取装置

【課題】放水路に放出される排出海水に同伴される泡を簡易に採取して短時間で分析用の試料とすることができる使用済排出海水の泡採取装置を提供する。
【解決手段】使用済の排出海水11の放水路12の前記排出海水11に浮遊している泡22を採取する採取口13を有する泡採取管14と、前記泡採取管14に介装され、泡22を吸引する吸引手段である吸引ブロワー15と、前記吸引ブロワー15で吸引された泡22を導入すると共に、ビーズ16を落下させつつ泡22を破泡させる破泡塔17と、該落下したビーズ16と共に泡由来の液体18を回収するビーズ回収手段であるビーズ回収籠19と、ビーズ16を分離した泡由来の液体18を回収する泡成分回収容器20と、を具備する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば火力発電所や原子力発電所等の発電プラントや化学プラント等の冷却水として、あるいは排ガスの洗浄用水として、海水を使用した後に再び海へ排出する使用済排出海水に同伴される泡を監視する使用済排出海水の泡採取装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
原子力発電所、火力発電所などの種々の発電プラントでは、海水は復水器等の冷却水や、海水脱硫設備の排ガス処理用の水や熱交換器等の熱交換用の水として多量に使用されている。復水器で使用された後の使用済の排出海水、海水脱硫設備で用いた使用済の排出海水、熱交換器等から排出される排出海水は、温排水として放水路に排出され、海域や河川域に排出されている。
【0003】
放水路には、一般に海の潮位の変動に対応するため堰を設置しているが、この堰を越えて排水が下流側に流れ落ちて空気を巻き込むことで、放水路の水面上には多量の泡が発生する。また、放水路には、排水が空気を巻き込むことで生じる泡の他に、界面活性剤などの化学薬品、微生物や生物死骸など汚染物などの様々な原因により生じている泡も含まれている場合がある。
【0004】
空気を巻き込むことで生じる泡のほとんどは放水路の途中で消泡するが、化学薬品や汚染物等に起因して生じた泡は、化学薬品や汚染物等による界面活性作用により容易に破泡しないため、使用済海水や排出海水の表面に浮遊している場合が多く、放水路の排出口から海に排出される場合がある。
【0005】
従来より、例えば、冷却水として用いる海水中に消泡剤等の薬剤を添加し、海水を冷却水として用いる際に泡が発生するのを抑制する発泡抑制方法などが用いられていた(例えば、特許文献1参照)。これにより、放水路の水面上に泡が発生するのを抑制し、放水路に流れる使用済海水や排出海水に泡が同伴して海域や河川域に流れ出さないようにしていた。
【0006】
また、化学薬品や汚染物等に起因して生じた泡は、空気を巻き込むことで生じる泡に比べ外観も悪く、排水基準に泡の規制がないが、これらに起因して生じた泡が同伴された排出海水は、外観的に汚濁排水と認識されやすい。そのため、排水が放水される周辺の海域や河川域で行われている漁業や農業の安全性を確保する観点から、泡の安全性の確認や証明を行う場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】国際公開第2008/041400号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ここで、泡の安全性の確認や証明を行う際に、放水路から使用済海水や排出海水に浮遊している泡を回収し、分析等を行うためには、泡を液体にした状態で少なくとも数リットル確保する必要がある。また、放水路から使用済海水や排出海水に浮遊している泡を回収する際、放水路でバケツ等を用いて泡を袋や容器等に回収し、回収した泡を手で潰すなどして液体にしてから分析用の容器等に集める必要があった。
【0009】
しかしながら、泡は多くの気泡を含んでいることから、分析用の試料として、泡を液体にした状態で数リットルを確保しようとすると、泡を採取し、分析用の試料を確保するためだけでも少なくとも1日以上要していた、という問題がある。
【0010】
このように、放水路から使用済海水や排出海水に浮遊している泡を回収し、分析等を行うには、人手により行われる作業が多く労力を要することが多いことから、放水路の水面上に浮遊している泡を簡易に採取して短時間で分析用の試料とすることができる泡の泡検知装置が切望されている。
【0011】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであって、放水路に放出される排出海水に同伴される泡を簡易に採取して短時間で分析用の試料とすることができる使用済排出海水の泡採取装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上述した課題を解決するための本発明の第1の発明は、使用済の排出海水の放水路の前記排出海水に浮遊している泡を採取する採取口を有する泡採取管と、前記泡採取管に介装され、泡を吸引する吸引手段と、前記吸引手段で吸引された泡を導入すると共に、ビーズを落下させつつ泡を破泡させる破泡塔と、該落下したビーズと共に泡由来の液体を回収するビーズ回収手段、前記ビーズを分離した泡由来の液体を回収する泡成分回収容器と、を具備することを特徴とする使用済排出海水の泡採取装置にある。
【0013】
第2の発明は、第1の発明において、前記落下させるビーズを加温する加温手段を有することを特徴とする使用済排出海水の泡採取装置にある。
【0014】
第3の発明は、使用済の排出海水の放水路の前記排出海水に浮遊している泡を採取する採取口を有する泡採取管と、前記泡採取管に介装され、泡を吸引する吸引手段と、前記吸引手段で吸引された泡を導入すると共に、ビーズが摺動自在のビーズ摺動籠と、該ビーズの摺動により泡を破泡させつつ泡由来の液体を回収する泡成分回収容器と、を具備することを特徴とする使用済排出海水の泡採取装置にある。
【発明の効果】
【0015】
本発明の使用済排出海水の泡採取装置によれば、放水路に放出される排出海水に同伴される泡を簡易に採取して短時間で分析用の試料とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】図1は、本発明の実施例1に係る使用済排出海水の泡採取装置の構成の概略図である。
【図2】図2は、図1のA−A断面図である。
【図3】図3は、図1のB−B方向から見た図である。
【図4】図4は、本発明の実施例2に係る使用済排出海水の泡採取装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例1】
【0018】
本発明による実施例に係る使用済排出海水の泡採取装置について、図面を参照して説明する。図1は、本実施例に係る使用済排出海水の泡採取装置の構成の概略図である。図2は、図1のA−A断面図であり、図3は、図1のB−B方向から見た図である。図1〜図3に示すように、本実施例に係る使用済排出海水の泡採取装置10Aは、使用済の排出海水11の放水路12の前記排出海水11に浮遊している泡22を採取する採取口13を有する泡採取管14と、前記泡採取管14に介装され、泡22を吸引する吸引手段である吸引ブロワー15と、前記吸引ブロワー15で吸引された泡22を導入すると共に、ビーズ16を落下させつつ泡22を破泡させる破泡塔17と、該落下したビーズ16と共に泡由来の液体18を回収するビーズ回収手段であるビーズ回収籠19と、ビーズ16を分離した泡由来の液体18を回収する泡成分回収容器20と、を具備するものである。図中、Vはバルブを図示する。
【0019】
排出海水11は、例えば、海30から取水した海水を例えば火力発電所、原子力発電所等の発電プラントの復水器の冷却水として用い、復水器で熱交換されて温められた温排水であり、復水器などの放水管31から海に向けて排出される使用済の海水である。
【0020】
放水路12には堰32が設けられ、放水路12の水面の高さは、例えば復水器の方が海域側よりも高くなるように形成され、海の潮位の変動を受けないようにしている。
【0021】
放水路12には、排出海水11が海30に向けて排出されるまでの間に、排出海水11には泡22が多量に発生し、泡22を同伴した排出海水11が海30に向けて流れている。泡22は、排出海水11が堰32を越えて下流側に流れ落ちた際に排出海水11が空気を巻き込むことで生じる泡や、界面活性剤などの化学薬品、微生物や生物死骸などの汚染物、水中の藻類や細菌、無機物や有機物の微粒子、多糖類、脂肪等の両親媒性生体高分子などの様々な原因により生じている泡などがある。空気を巻き込むことで生じる泡のほとんどは放水路12の途中で消泡するが、汚染物等に起因して生じた泡は、水と水以外の物質(化学薬品や汚染物、水中の藻類や細菌、無機物や有機物の微粒子、多糖類、脂肪等の両親媒性生体高分子)が攪拌されたときに曝気され,いったん沈んだ泡が浮上する際に加圧浮上することによって気泡の周囲に吸着することから界面活性剤としての機能を果たし、気泡が割れにくくなっている。また、こうした泡23に対しては、物理的な力を加えた場合でも、破泡、消泡せず、余計な泡を生じることが多い。すなわち、小さな泡が放水路12の下部から上昇する過程で排出海水11中や放水路12の底部に堆積した汚泥などの汚濁成分が泡に巻き込まれることで、化学薬品や汚染物、水中の藻類や細菌、無機物や有機物の微粒子、多糖類、脂肪等の両親媒性生体高分子などを多く取り込み、泡の中に更に小さい泡が多数存在した状態の泡を形成することが考えられる。これにより、泡23の皮膜が厚く、強固となる結果、気泡が割れにくくなり、破泡、消泡し難くなっている。そのため、化学薬品や汚染物等に起因して生じた泡は、放水路12の排出口まで排出海水11の表面に着色した状態で浮遊している場合が多い。
【0022】
放水路12の下流側の放水路12と海域との境近傍には、泡22を同伴した排出海水11の表面近傍の流れを遮る浮体(フロート)23が放水路12の排出海水11の流れ方向と略直交する向きに複数係留して設けられている。フロート23を排出海水11に浮遊させることで排出海水11の表面近傍の流れを遮るため、排出海水11の海水表層に浮遊泡22が排出海水11に同伴して海に拡散するのを抑制している。また、フロート23同士は、例えば、紐等により各々連結されており、フロート23の数は、放水路12の幅大きさ等により調整される。また、発生する泡22に応じて、フロート23の高さや水没量を適宜調整するようにしてもよい。
【0023】
先端の採取口13を有する泡採取管14は、放水路12の排出海水11に浮遊している泡22を採取し、放水路12の外部に送給する管であり、吸引ブロワー15により吸い上げ、吸引ブロワー15の出口側に設置した破泡塔17の底部に導入している。
【0024】
破泡塔17は、吸引ブロワー15で吸引した泡22をその底部に導入すると共に、破泡筒17aを上昇させている。
また、破泡塔17には、落下させるビーズ16を溜めるビーズタンク17bと、排出する液体18を排出する排出管17cとを設けている。
泡22が破泡塔17の底部に導入された際、及び破泡筒17a内を上昇する際に、落下するビーズ16と接触することで、接触破泡作用、落下破泡作用が促進される。
ビーズ籠19で回収されたビーズ16は再利用するようにしている。
ここで、破泡筒17a内の汚れを防止するために、酸を供給して筒内を弱酸性とするようにしてもよい。
【0025】
このビーズ16の落下に際して、消泡作用がある例えばアルコールを破泡筒内に噴霧するようにしてもよい。これにより破泡がさらに促進される。
【0026】
また、ビーズ16の落下に際して、該ビーズ16をヒータ(図示せず)により加温して、破泡を促進させるようにしてもよい。
このヒータによる加熱温度としては、80℃程度とするのが破泡を促進するので、好ましい。
【0027】
よって、本実施例に係る使用済排出海水の泡採取装置10Aを放水路12に設け、泡22を吸引ブロワー15で吸引し、破泡塔17において、ビーズ16を落下させつつ破泡することで、泡成分の液体18を効率的に回収することができる。
このため、泡22を短時間で容易に液化し、分析用にして回収することができる。
【0028】
ここで、ビーズ16は、その直径が1〜20mm程度とし、回収を容易としている。また、泡22の分析を行うので、ビーズ16から成分が溶出することの無い材質を用いることが好ましい。また、焼結材料等の細孔を有するものは泡成分が吸着するので表面に細孔が無いものが好ましい。
例えばビーズ16の材質としては、金属(例えば鋼鉄)製又は樹脂製を挙げることができる。ただし、破泡させた後の液体は海に戻す可能性があることから、ビーズから例えば有害重金属類、VOC、環境ホルモン等有害物質が溶出しないことが条件となる。
【0029】
ここで、図示しない振動手段等によりビーズ回収籠19を振動させて、残存する泡22を破泡させるようにしてもよい。
【0030】
この採取した液体の泡成分は、別途公知の分析手段により分析される。
この泡の分析は、発泡原因となりうる有機物や生物等の調査、例えば泡の内容物や構成する物質の把握を行う場合には、例えば試料外観観察、顕微鏡観察、TOC(全有機炭素)分析、CHN分析、SS分測定、示差熱分析、重金属分析、写真判定分析等により行うことができる。
【0031】
また、泡22の採取、液化作業は簡易な吸引ブロワーのみの駆動で行うことができ、電気を余り消費することなく行うことができる。
【0032】
本実施例においては、排出海水11に浮遊している泡22を採取する回数は、1回としているが、これに限定されるものではなく、必要な採取量に応じて、排出海水11に浮遊している泡22を採取する回数は、複数回としてもよい。
【0033】
本実施例においては、フロート23でせき止められている泡22を採取するようにしているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、放水路12に設けられている堰32に滞留する泡22を採取するようにしてもよい。
【0034】
本実施例においては、排出海水11として、火力発電所、原子力発電所等の発電プラントの復水器等から排出される使用済海水に同伴される泡を監視し、処理する場合について説明したが、本実施例はこれに限定されるものではなく、海水脱硫設備で用いた使用済の排出海水、熱交換器等から排出される排水、河川に排出される排水等についても同様に適用することができる。
【実施例2】
【0035】
本実施例に係る使用済排出海水の泡採取装置について説明する。本実施例に係る使用済排出海水の泡採取装置は、上述した図1〜図3に示す実施例1に係る使用済排出海水の泡採取装置の構成と同様である。そのため、上述した実施例1と同一の構成には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【0036】
図4は、本発明の実施例2に係る使用済排出海水の泡採取装置の概略図である。
実施例1に係る使用済排出海水の泡採取装置10Aでは、ビーズ16を落下させる破泡塔17を用いて、落下させるビーズ16で泡を破泡していたが、本実施例に係る使用済排出海水の泡採取装置10Bでは、破泡塔17を省略している。
本実施例に係る使用済排出海水の泡採取装置10Bは、図4に示すように、使用済の排出海水の放水路の前記排出海水に浮遊している泡を採取する採取口13を有する泡採取管14と、前記泡採取管14に介装され、泡22を吸引する吸引手段である吸引ブロワー15と、ビーズ16が摺動するビーズ摺動籠24と、該ビーズ摺動籠24を摺動する摺動装置25とを具備するようにしている。
【0037】
摺動装置25での摺動によりビーズ摺動籠24内のビーズ16が摺動し、籠に落下した泡22を破泡するようにしている。
【符号の説明】
【0038】
10A、10B 使用済排出海水の泡採取装置
11 排出海水
12 放水路
13 採取口
14 泡採取管
15 吸引手段(吸引ブロワー)
16 ビーズ
17 破泡塔
18 液体(泡成分)
20 泡成分回収容器
30 海

【特許請求の範囲】
【請求項1】
使用済の排出海水の放水路の前記排出海水に浮遊している泡を採取する採取口を有する泡採取管と、
前記泡採取管に介装され、泡を吸引する吸引手段と、
前記吸引手段で吸引された泡を導入すると共に、ビーズを落下させつつ泡を破泡させる破泡塔と、
該落下したビーズと共に泡由来の液体を回収するビーズ回収手段、
前記ビーズを分離した泡由来の液体を回収する泡成分回収容器と、
を具備することを特徴とする使用済排出海水の泡採取装置。
【請求項2】
請求項1において、
前記落下させるビーズを加温する加温手段を有することを特徴とする使用済排出海水の泡採取装置。
【請求項3】
使用済の排出海水の放水路の前記排出海水に浮遊している泡を採取する採取口を有する泡採取管と、
前記泡採取管に介装され、泡を吸引する吸引手段と、
前記吸引手段で吸引された泡を導入すると共に、ビーズが摺動自在のビーズ摺動籠と、
該ビーズの摺動により泡を破泡させつつ泡由来の液体を回収する泡成分回収容器と、を具備することを特徴とする使用済排出海水の泡採取装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−36785(P2013−36785A)
【公開日】平成25年2月21日(2013.2.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−171244(P2011−171244)
【出願日】平成23年8月4日(2011.8.4)
【出願人】(000006208)三菱重工業株式会社 (10,378)
【Fターム(参考)】