泡回収装置及び泡回収システム
【課題】脱硫後の使用済海水面上に浮遊している泡を回収し、泡を除去した使用済海水のみを周辺海域に排水できるようにした泡回収装置を提供すること。
【解決手段】海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔から排出された使用済海水を流して排水する水路１に設置され、使用済海水の水面に浮遊する泡４を除去して回収する泡回収装置２０であって、水路１の側面に形成した越流堰３０を介して連結される泡回収ピット部４０が設けられ、水路１を横断するようにして浮いた状態で保持される泡寄せ浮体５０を設置して、水面ＷＬに浮遊する泡４及び表面海水流を使用済海水の主流から分離させて泡回収ピット部４０へ導く。
【解決手段】海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔から排出された使用済海水を流して排水する水路１に設置され、使用済海水の水面に浮遊する泡４を除去して回収する泡回収装置２０であって、水路１の側面に形成した越流堰３０を介して連結される泡回収ピット部４０が設けられ、水路１を横断するようにして浮いた状態で保持される泡寄せ浮体５０を設置して、水面ＷＬに浮遊する泡４及び表面海水流を使用済海水の主流から分離させて泡回収ピット部４０へ導く。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭焚き、原油焚き及び重油焚き等の発電プラントに適用される排煙脱硫装置の廃水処理に係り、特に、海水法を用いて脱硫する排煙脱硫装置の排水から泡を除去する泡回収装置及び泡回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、石炭や原油等を燃料とする発電プラントにおいて、ボイラから排出される燃焼排気ガス（以下、「ボイラ排ガス」と呼ぶ）は、ボイラ排ガス中に含まれている二酸化硫黄（ＳＯ２）等の硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去してから大気に放出される。このような脱硫処理を施す排煙脱硫装置の脱硫方式としては、石灰石石膏法、スプレードライヤー法及び海水法が知られている。
【０００３】
このうち、海水法を採用した排煙脱硫装置（以下、「海水脱硫装置」と呼ぶ）は、吸収剤として海水を使用する脱硫方式である。この方式では、たとえば略円筒のような筒形状を縦置きにした脱硫塔（吸収塔）の内部に海水及びボイラ排ガスを供給することにより、海水を吸収液として湿式ベースの気液接触を生じさせて硫黄酸化物を除去している。
上述した脱硫塔内で吸収剤として使用した脱硫後の海水（使用済海水）は、たとえば図２０に示すように、水路（Seawater Oxidation Treatment System；ＳＯＴＳ）１内を流れて排水される際、水路１の底面に設置したエアレーションノズル２から微細なエアレーション気泡３を流出させるエアレーションによって脱炭酸（爆気）される。
【０００４】
上述した脱炭酸によりｐＨ値の調整がなされる際には、微細なエアレーション気泡３、脱硫塔内において海水中に取り込まれたボイラ排ガス中の成分（煤塵等）、及び海水中に含まれる有機物等の相互作用により、水路１内を流れる使用済海水の水面上には大量の泡４が発生する。この泡４は、容易に消えないだけでなく有害物質も含んでいるので、水路１から海水とともに周囲の海域へそのまま放出されることは景観上及び環境汚染上好ましくない。
このように、微細なエアレーション気泡３を流出させるエアレーションを実施し、使用済海水の脱炭酸を行う水路１の領域は、エアレーションエリア５と呼ばれている。
【０００５】
水面上の泡除去に類似または関連する従来技術としては、水面上に浮遊する油を回収するための油回収装置が知られている。この油回収装置は、水面に浮遊して油回収装置を支持する浮揚手段と、油の吸引手段と、集油口から油を集油して吸引手段へ導く集油手段とを備えている。（たとえば、特許文献１参照）
また、回収槽に浮遊している塗装スラッジ等をスムーズに回収可能な装置として、スラッジ等の回収装置が提案されている。（たとえば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開２００４−３５１２７９号公報（図１等を参照）
【特許文献２】特開平６−２９６９１１号公報（図１等を参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した水路１内を流れて周辺海域へ排水される脱硫後の使用済海水は、水面上に浮遊する泡４が景観悪化や環境汚染の原因になる。このため、このような問題を解消するためには、水面上の泡４を海水から適切に分離除去して回収するための装置が必要となる。すなわち、脱硫後の使用済海水面上に浮遊している泡４を適切に分離除去して回収し、泡４のない使用済海水のみを周辺海域に排水できるようにした泡回収装置及びこの泡回収装置を備えた泡回収システムの開発が望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、脱硫後の使用済海水面上に浮遊している泡を回収し、泡を除去した使用済海水のみを周辺海域に排水できるようにした泡回収装置及びこの泡回収装置を備えた泡回収システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
請求項１に係る泡回収装置は、海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔から排出された使用済海水を流して排水する水路に設置され、前記使用済海水の水面に浮遊する泡を除去して回収する泡回収装置であって、前記水路の側面に形成した越流堰を介して連結される泡回収ピット部が設けられ、前記水路を横断するようにして浮いた状態で保持される泡寄せ浮体を設置して、前記水面に浮遊する泡及び表面海水流を前記使用済海水の主流から分離させて前記泡回収ピット部へ導くことを特徴とするものである。
【０００８】
このような泡回収装置によれば、水路の側面に形成した越流堰を介して連結される泡回収ピット部が設けられ、水路を横断するようにして浮いた状態で保持される泡寄せ浮体を設置して、水面に浮遊する泡及び表面海水流を使用済海水の主流から分離させて泡回収ピット部へ導くようにしたので、泡寄せ浮体は、浮力により水路内を流れる使用済海水の水位変動に追従して設置位置（高さ）が変化する。このため、泡寄せ浮体は常に水面上の略同一位置に保持されて使用済海水の上部を塞ぐことができ、従って、水面に浮遊する泡及び表面海水流は、水路側壁及び泡寄せ浮体より低くなっている水路側面の越流堰を通して使用済海水の主流から分離し、泡回収ピット部へ確実に回収される。
【０００９】
上記の発明においては、前記泡回収ピット部と前記水路との間を連結し、回収した海水の少なくとも一部を泡から分離させて前記水路に戻すリターン流路を設けることが好ましく、これにより、泡回収ピット部の後工程に必要なポンプ等の吸引搬送装置を小型化することができる。
【００１０】
上記の発明において、前記越流堰は、堰高さの可変機構を備えていることが好ましく、これにより、泡の厚さ等に応じて越流堰の高さを最適化し、泡回収の確実性を増すことができる。
【００１１】
上記の発明において、前記越流堰を形成する側面は、前記水路内を流れる使用済海水の流れと交差する傾斜面であることが好ましく、これにより、越流堰に泡を取り込む流れをスムーズにすることができる。
【００１２】
請求項５に係る泡回収装置は、海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔から排出された使用済海水を流して排水する水路に設置され、前記使用済海水の水面に浮遊する泡を除去して回収する泡回収装置であって、前記水路に隣接して設けられた泡回収ピット部と、水路底部側を残して水中から水面上の所定位置まで流路を遮断するように前記水路を横断して設置された泡保持部材と、前記泡保持部材によりせき止められた泡を水面上から前記泡回収ピット部へ回収する泡回収手段とを具備して構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
このような泡回収装置によれば、水路に隣接して設けられた泡回収ピット部と、水路底部側を残して水中から水面上の所定位置まで流路を遮断するように水路を横断して設置された泡保持部材と、泡保持部材によりせき止められた泡を水面上から泡回収ピット部へ回収する泡回収手段とを具備して構成したので、水面上に浮かんで流れる泡を泡保持部材によりせき止め、溜まった泡は、泡回収手段によって泡回収ピット部へ確実に回収することができる。
【００１４】
上記の発明において、前記泡回収手段は、前記水路上を横断して往復移動可能な移動部と、該移動部から吊り下げられたスクレーパーとを備えていることが好ましく、これにより、水面上に浮かんで溜まった泡を、移動部とともに移動するスクレーパーが削り取るようにして搬送し、泡回収ピット部に回収することができる。
この場合、水路の側壁から泡回収ピット部までを傾斜壁面とすることで、使用済海水から泡を分離させて回収することができる。
【００１５】
上記の発明において、前記泡回収手段は、前記水路の側壁部から前記泡回収ピット部まで上昇する円弧壁上で回転する回転式スクレーパーであることが好ましく、これにより、水面上に浮かんで溜まった泡を、回転するスクレーパーが削り取るようにして搬送し、泡回収ピット部に回収することができる。このとき、円弧壁が設けられているので、回転式スクレーパーの回転が妨げられることはなく、しかも、使用済海水から泡を分離させて回収することができる。
この場合、前記回転式スクレーパーは、前記水路を流れる使用済海水の水力により回転駆動されることが好ましく、これにより、回転式スクレーパーを省エネルギ化することができる。
【００１６】
上記の発明において、前記泡回収手段は、水面に浮かぶ吸入口から泡を吸引して前記泡回収ピット部まで回収するエジェクタであることが好ましく、これにより、水面上に浮かぶ泡を使用済海水から分離させて回収することができる。
【００１７】
上記の発明において、前記泡回収手段は、前記泡回収ピット部の上方に絞りローラを備えたメッシュ製ベルトコンベアであることが好ましく、これにより、水面上に浮かぶ泡を使用済海水から分離させて回収することができる。
【００１８】
本発明に係る泡回収システムは、海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔から排出された使用済海水を流して排水する水路に設置され、前記使用済海水の水面に浮遊する泡を分離除去して回収する泡回収装置を備えている泡回収システムであって、請求項１から１１のいずれかに記載の泡回収装置と、前記泡回収装置で回収した泡を脱水乾燥する泡処理装置と、前記泡回収ピット内に回収した泡を吸引して前記泡処理装置まで流路を介して搬送する吸引搬送装置と、を具備して構成したことを特徴とするものである。
【００１９】
このような泡回収システムによれば、請求項１から１１のいずれかに記載の泡回収装置と、泡回収装置で回収した泡を脱水乾燥する泡処理装置と、泡回収ピット内に回収した泡を吸引して泡処理装置まで流路を介して搬送する吸引搬送装置とを具備して構成したので、泡回収装置の泡寄せ浮体は、浮力により水路内を流れる使用済海水の水位変動に追従して設置位置（高さ）が変化する。このため、泡寄せ浮体は常に水面上の略同一位置に保持されて使用済海水の上部を塞ぐことができ、従って、水面に浮遊する泡及び表面海水流は、水路側壁及び泡寄せ浮体より低くなっている水路側面の越流堰を通して使用済海水の主流から分離し、泡回収ピット部へ確実に回収される。こうして泡回収ピット部に回収した泡は、吸引搬送装置により泡処理装置まで搬送された後、脱水乾燥して泡成分と海水成分とに分離される。
【発明の効果】
【００２０】
上述した本発明によれば、脱硫塔から排水された後に水路を流れて排水される使用済海水の水面上から泡を適切に分離除去して回収し、泡のない使用済海水のみを周辺海域に排水できるようになるので、水面上に浮遊する泡が景観を悪化させる問題や環境汚染の問題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る泡回収装置及び泡回収システムの一実施形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施形態＞
図１から図３に示す泡回収システム１０は、たとえば海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔（不図示）から排出された脱硫後の海水（エアレーションエリア５を通過してエアレーションされた海水）のように、使用済海水を流して排水する水路（ＳＯＴＳ）１に設置されることにより、使用済海水の水面ＷＬに浮遊する泡４を分離除去して回収する泡回収装置２０を備えている。この泡回収装置２０は、水路１の側面に形成した越流堰３０を介して連結される泡回収ピット部４０と、水路１を横断するようにして浮いた状態で保持される泡寄せ浮体５０とを備え、泡寄せ浮体５０が水面ＷＬに浮遊する泡４及び表面海水流を使用済海水の主流から分離させ、図中に矢印Ｆｂで示すように、越流堰３０を通して泡回収ピット部４０へ導くように構成されている。
【００２２】
越流堰３０は、水路１の側壁１ａを部分的に切り欠くようにして、水面ＷＬより低く設定した領域である。そして、この越流堰３０に隣接して、すなわち、越流堰３０が設けられている水路１の側面である側壁１ａには、水路１に隣接するようにして泡回収ピット部４０が設けられている。
また、上述した越流堰３０については、泡の厚さ等に応じてその高さを最適化できるようにするため、後述する堰高さの可変機構を備えていることが好ましい。
【００２３】
泡回収ピット部４０は、越流堰３０を介して水路１と連結された空間である。泡回収ピット部４０の底面４１は、越流堰３０より低い位置に設定されている。底面４１の周囲は側壁４２により囲まれているので、泡回収ピット部４０には越流堰３０を通って使用済海水の主流から分離した泡４及び使用済海水の一部を貯留することができる。この場合、使用済海水の主流から分離した使用済海水の一部は、後述する泡寄せ浮体５０により越流堰３０側へ導かれた表面海水流である。なお、泡回収ピット部４０の容積については、たとえば後述する吸引搬送装置１２の能力や使用済海水の処理量等、諸条件を考慮して決定される。
【００２４】
また、泡回収ピット部４０には、水路１との間を連結するリターン流路４３を設けることが好ましい。このリターン流路４３は、たとえば底面４１またはその近傍位置から水路１の適所に連結されている管路であり、後述する泡回収ピット部４０の後工程（吸引搬送装置１２等）の処理能力を低減するため、泡回収ピット部４０に回収した表面海水流の少なくとも一部を水路１に戻すことを目的としている。すなわち、上述した泡回収ピット部４０内においては、回収した泡４を表面海水流から確実に分離させ、表面海水流のみを水路１に戻すことによって後工程の処理量を低減することが望ましい。
【００２５】
従って、水面に浮く泡４がリターン流路４３に流入することを防止するため、泡回収ピット部４０内には適当な泡分離手段を取り付けることが望ましい。なお、泡分離手段の具体例としては、たとえばリターン流路４３の近傍に、入口開口４４を囲むようにして取り付けられた仕切板（不図示）があり、この仕切板は、泡４が浮いている上部の流通を遮断する高さを有するとともに、下部の底面４１側に海水を流す連通流路を備えているので、入口開口４４を通って流出する海水から泡４を確実に分離することができる。
【００２６】
泡寄せ浮体５０は、水路１の幅Ｗと略同じ幅寸法を有する浮体であり、水路１を横断するようにして、すなわち、水路１の上部を遮断するようにして、水面ＷＬに浮いた状態で保持されている。この泡寄せ浮体５０は、水路１を流れる泡４及び使用済海水のうち、越流堰３０から泡４及び表面海水流を泡回収ピット４０へ導くように設置されている。
図示の泡寄せ浮体５０は、平面視を略台形状にした浮体であり、使用済海水の流れ方向（図中の矢印Ｆ）において上流側の辺に水路１を斜めに横断する傾斜面５１が形成されている。この傾斜面５１は、越流堰３０を設けた側壁１ａ側が対向する側壁１ｂ側より下流となるように傾斜している。
【００２７】
また、泡寄せ浮体５０の高さ（厚さ）Ｈは、水面ＷＬに浮いた状態において、水面上に突出する適当な高さｈ１の水上部分と、水中に没した適当な高さｈ２の水中部分とを有している。すなわち、泡寄せ浮体５０は、高さｈ１の水上部分が水面ＷＬに浮遊する泡４の流れを泡回収ピット４０へ導き、かつ、高さｈ２の水中部分が使用済海水の表面海水流を泡回収ピット４０へ導くように構成されている。なお、上述した水上部分の高さｈ１は、水上に浮遊する泡４の状況等に応じて決めればよいが、たとえば側壁１ａ，１ｂの上端と同程度の高さにすればよい。
このような泡寄せ浮体５０は、水路１内の所定位置から水流に流されて移動しないようにするため、浮力による上下方向の移動を許容した状態で固定されている。すなわち、浮体構造の泡寄せ浮体５０は、水路１内の水位変動に応じた上下方向の移動は可能であるものの、水路１内を流れる使用済海水の流れ方向については移動しないよう所定位置に支持されている。
【００２８】
ところで、上述した泡寄せ浮体５０は、図２に示すような台形状（平面視）の辺を傾斜面５１とするものに限定されることはなく、種々の変形例が可能である。
図４及び図５に示す第１変形例は、略平行四辺形状とした泡寄せ浮体５０Ａを水路１に傾斜配置することにより、傾斜面５１を形成している。
また、図６に示す第２変形例では、直線状の傾斜面５１ではなく、泡寄せ浮体５０Ｂが形成する湾曲面５２により、泡４及び表面海水流を泡回収ピット４０に導くようにしてもよい。
【００２９】
このような泡寄せ浮体５０としては、水路１の寸法形状に合わせた中空構造等の浮体を採用してもよいし、あるいは、コスト面で有利になる市販のオイルフェンスを採用してもよい。なお、オイルフェンスについては、水面の変動に対応可能な潮位対応のスラーダ付きが望ましい。
【００３０】
泡回収システム１０は、上述した構成の泡回収ピット４０に回収した泡４を搬送して処理するため、先端を泡回収ピット４０内に配設した配管１１により形成される搬送流路を備えている。搬送流路を形成する配管１１の他端側には吸引搬送装置１２が連結され、さらに、吸引搬送装置１２の吐出側には泡処理装置１３が設けられている。
【００３１】
上述した吸引搬送装置１２には、たとえばエジェクタポンプやバキュームポンプ等のポンプが使用される。
また、泡処理装置１３には、回収した泡４を脱水処理して泡成分と海水とに分離させる遠心分離器等が使用される。ここで分離された海水は周辺海域に排水して戻され、泡成分については乾燥処理して固形物とされる。なお、この固形物は、施設内で再利用したり、埋設処理される。
すなわち、泡回収システム１０は、水路１上に配置された浮体構造（水上設備）の泡寄せ浮体５０に加えて、泡回収ピット４０から回収した泡４を吸引して泡処理装置１３まで搬送する吸引搬送装置１２と、泡回収ピット４０に回収した泡４を脱水乾燥する泡処理装置１３とを具備した陸上設備とにより構成されている。
【００３２】
以下、上述した構成の泡回収システム１０について、その作用を泡の回収処理手順とともに説明する。
脱硫塔から排水された脱硫後の使用済海水は、水路１を矢印Ｆの方向へ流れていく。水路１を流れる使用済海水の水面には泡４が浮遊しており、この泡４が泡寄せ浮体５０に到達すると、傾斜面５１に導かれて泡４及び表面海水流が使用済海水の流れから分離する。このとき、泡寄せ浮体５０が浮体構造であるため、使用済海水面との位置関係は水面変動に係わらず略一定に維持される。
【００３３】
この結果、水面上の泡４及び使用済海水の上部を流れる表面海水流が傾斜面５１に導かれて使用済海水の主流から分離し、泡回収ピット４０内に落下して回収される。一方、使用済海水の主流は、泡４及び使用済海水の上部を流れる表面海水流を除いて、傾斜面５１の下方を通過して流れていく。
泡回収ピット４０に回収された泡４は、吸引搬送装置１２を運転することにより吸引され、配管１１を通って泡処理装置１３に搬送される。
【００３４】
こうして泡処理装置１３に搬送された泡４は、必要に応じてさらに海水と泡成分とに分離される。分離後の海水は、泡４がない状態で周辺海域に排水される。一方、分離後の泡成分は乾燥処理により固形物となり、施設内で再利用したり、あるいは、適所に埋設処理される。
従って、脱硫塔から排水された後に水路１を流れて排水される使用済海水の水面上から泡４を適切に分離除去して回収し、泡４のない使用済海水のみを周辺海域に排水できるようになるので、水面上に浮遊する泡４が景観を悪化させる問題や環境汚染の問題を解決することができる。
【００３５】
ところで、上述した泡寄せ浮体５０、泡回収ピット４０及び泡回収システム１０は、使用済海水を排水する脱硫塔毎に設けてもよいし、あるいは、複数の脱硫塔から排水された使用済海水を１つの水路１に合流させてまとめた位置に設けてもよい。
【００３６】
＜第２の実施形態＞
続いて、本発明の泡回収装置について、第２の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図７及び図８に示す泡回収装置２０Ａでは、上流側に配列されるエアレーションエリア５が複数列設けられている。図示の構成例では、並列に配置された３列のエアレーションエリア５Ａ，５Ｂ，５Ｃが設けられている。この場合のエアレーションエリア５は、たとえば３列中の１列を順番にメンテナンスすることで、残る２列を使用した継続運転を可能にしている。なお、エアレーションエリア５の配列数については、上述した３列に限定されるものではない。
【００３７】
この実施形態では、泡寄せ浮体として安価なオイルフェンス５０Ｃが採用されている。このオイルフェンス５０Ｃは、海面の潮位変動に対応可能なスラーダー（不図示）を備えているものが望ましい。
また、この実施形態では、泡回収ピット４０の下流側に接続して、脱水槽４５及び凝集槽４６が設けられている。オイルフェンス５０Ｃに導かれ、越流堰３０を通って使用済み海水とともに泡回収ピット４０に回収された泡は、たとえば泡回収ピット４０内の水面に配設したフロートポンプ（不図示）を運転することにより、泡回収ピット４０から脱水槽４５へ排水することができる。脱水槽４５では、使用済海水から泡を分離して凝集槽４６へ送る。なお、泡回収ピット４０に流入した使用済海水は、底部付近に設けたリターン流路４３を通って水路１に戻される。
【００３８】
さらに、この実施形態では、越流堰３０が水路１の流路断面積を絞って形成された傾斜面１ｃに設けられている。このため、越流堰３０は、流れ方向と交差する傾斜面１ｃに設けられたものとなるので、流れ方向と平行な側壁１ａに設ける場合と比較して、オイルフェンス５０Ｃが形成する湾曲面と協働して泡回収ピット４０内へ泡を回収する流れをスムーズにする。
【００３９】
ところで、図７及び図８に示した実施形態では、越流堰３０が傾斜面１ｃの一部に設けられているが、たとえば図９に示した変形例の泡回収装置２０Ａ′では、傾斜面１ｃの全域にわたって傾斜面１ｃが設けられている。このような越流堰３０の構成を採用すれば、より一層スムーズで効率のよい回収が可能になる。
なお、この変形例においては、リターン流路４３が設けられていないが、必要に応じてリターン流路４３を設けてもよい。
【００４０】
また、上述した越流堰３０については、たとえば図１０から図１２に示すように、泡の厚さや水面変動等に応じて堰高さを調整可能とするため、堰高さの可変機構を備えていることが好ましい。なお、図１０は、水路１の側壁１ａに設けられた越流堰３０を泡回収ピット部４０側から見た図である。
図示の構成例では、越流堰３０にゲートボード３１が設置されている。このゲートボード３１は、図１２の平面図に示すように、両側端部がガイド３２に支持されて上下方向にスライド可能であり、上端部には高さ（長さ）調整可能なロッド３３を介してフロート３４が取り付けられている。
【００４１】
この場合のロッド３３は、たとえばゲートボード３１に形成した雌ネジ部と螺合するボルトであり、その挿入量（ねじ込み長さ）を変更してフロート高さの調整が可能となる。すなわち、越流堰３０の高さを規定するゲートボード３１の上端から、水面に浮いた状態になるフロート３４までの距離を調整することが可能になる。また、図中の符号３５は、ゲートボード３１の両側端近傍及び下端部近傍に取り付けられたシール用のパッキンである。
なお、堰高さの可変機構については、上述した構成例に限定されることはなく、たとえば電動機等の駆動源によりゲートボード３１を機械的に上下動させるものでもよい。
【００４２】
＜第３の実施形態＞
続いて、本発明の泡回収装置について、第３の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１３及び図１４に示す泡回収装置２０Ｂは、海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔から排出された使用済海水を流して排水する水路１に設置され、使用済海水の水面に浮遊する泡を除去して回収する装置である。この泡回収装置２０Ｂは、水路１に隣接して設けられた泡回収ピット部４０と、泡保持部材５０Ｄと、泡回収手段として設けたスクレーパー装置６０とを備えている。
【００４３】
泡保持部材５０Ｄは、水路１の水路底部側を残して水中から水面上の所定位置まで流路を遮断するとともに、水路１を横断して設置されるものであり、たとえばカーテンウォール、泡寄せ浮体及びオイルフェンス等が望ましい。すなわち、泡保持部材５０Ｄは、水路１を流れる使用済海水の水面に浮かぶ泡をせき止めて保持し、使用済海水については水路１の底部側を通して流すものとなる。
泡保持部材５０Ｄによりせき止められた泡は、泡保持部材５０Ｄより上流側の水面上に浮かんだ状態で溜まる。そこで、この泡を泡回収ピット部４０へ回収するための泡回収手段として、スクレーパー装置６０が設けられている。なお、図示の例では、泡回収ピット部４０に回収した泡を処理する装置等の図示を省略しているが、上述した実施形態の構成等を適宜採用すればよい。
【００４４】
以下では、スクレーパー装置６０の構成例を図１３から図１５に基づいて説明する。
図示のスクレーパー装置６０は、水路１上を横断して往復移動可能な移動部６１と、移動部６１から吊り下げられて上下動するスクレーパー６２とを備えている。
移動部６１は、水路１の上部を横断して設けた一対のレール６３上を電動機等に駆動されて走行する装置である。図示の構成例では、泡保持部材５０Ｄにカーテンウォール５３を採用し、レール６３の一方をカーテンウォール５３の上面に敷設し、もう一方のレール６３については水路１を横断して設けたリブ６４上に敷設してあるが、たとえば両方のレール６３に専用架台を設けて敷設するなど、特に限定されることはない。
【００４５】
このように構成されたスクレーパー装置６０は、移動部６１がレール６３上を走行して往復移動することにより、水面上に浮かんで溜まった泡をスクレーパー６２が削り取るようにして搬送し、泡回収ピット部４０に回収する。すなわち、移動部６１が泡回収ピット部４０へ向かって走行する際には、スクレーパー６２の下端部が水中に入り込む程度の位置まで下げられることにより、水面に浮かぶ泡を泡回収ピット部４０まで確実に搬送することができる。なお、移動部６１が泡回収ピット部４０から反対側の側壁１ｂ側へ向かって走行する際には、スクレーパー６２が泡と接触しないようにするため、水面から十分な高さまで引き上げた状態とされる。
【００４６】
次に、上述したスクレーパー装置６０の第１変形例を図１５に示して説明する。この第１変形例では、移動部６１とともに移動するスクレーパーが泡を削り取るようにして搬送し、泡回収ピット部４０に回収する部分において、水路１の側壁１ａに形成された越流堰３０の上端部から泡回収ピット部４０までが、次第に壁面が高くなる傾斜壁面６５となっている。
このように、水路１の側壁部１ａから泡回収ピット部４０まで上昇する傾斜壁面６５を形成すれば、移動部６１が泡回収ピット部４０へ向けて図１５（ｂ）の紙面右方向へ移動（図中の符号６１→６１ａ→６１ｂを参照）するにつれて、スクレーパー６２の下端部が傾斜壁面６５に持ち上げられて傾斜（図中の符号６２ａを参照）する。このため、傾斜壁面６５を通過する際には、泡がスクレ−パー６２に保持されるとともに、使用済海水が重力により自由落下するので、使用済海水から泡を分離させて回収することができ、後工程の負担を軽減することができる。
【００４７】
このようにして移動部６１が傾斜壁面部６５を超えて泡回収ピット部４０の上方まで移動すると、傾斜角度を増したスクレーパー６２ｂに搬送された泡はピット内へ落下して回収される。また、このスクレーパー６２ｂは、下端部が傾斜壁面部６５を超えた時点で傾斜した状態から解放されて下向き（図中の符号６２ｂ′を参照）となる。この後、移動部６１は、スクレーパー６２を引き上げて側壁１ｂ側へ移動する。
なお、傾斜壁面部６５の形状は、最も高い泡回収ピット部４０側が水路１を流れる使用済海水の最大水位（たとえば満潮時の水位）より高くなるように設定されている。
【００４８】
このような泡回収装置によれば、水路に隣接して設けられた泡回収ピット部と、水路底部側を残して水中から水面上の所定位置まで流路を遮断するように水路を横断して設置された泡保持部材と、泡保持部材によりせき止められた泡を水面上から泡回収ピット部へ回収する泡回収手段とを具備して構成したので、水面上に浮かんで流れる泡を泡保持部材によりせき止め、溜まった泡は、泡回収手段によって泡回収ピット部へ確実に回収することができる。
【００４９】
次に、上述したスクレーパー装置６０の第２変形例を図１６に示して説明する。この第２変形例では、水路１の側壁部１ａから泡回収ピット部４０まで上昇する円弧壁６６上で回転する回転式スクレーパー６７が採用されている。
回転式スクレーパー６７は、電動機や減速装置等を備えた駆動装置６８に連結された回転軸６９から放射状に複数のアーム部７０が設けられ、各アーム部７０の先端にスクレーパー７１を取り付けたものである。
【００５０】
この場合の円弧壁６６は、基本的には上述した傾斜壁面６５と同様のものであるが、回転式スクレーパー６７の回転を妨げることなく、壁面に沿って回転移動するスクレーパー７１と所定の位置関係を維持できる形状としてある。なお、この場合のスクレーパー７１については、先端部にブラシ等を装着することが好ましい。
従って、回転式スクレーパー６７を運転すると、カーテンウォール５３に保持された泡を円弧壁６６側へ引き寄せる流れが生じる。そして、順次回転してくるスクレーパー７１は、泡とともに使用済海水を泡回収ピット部４０側へ搬送し、円弧壁６６において使用済海水から分離された泡が泡回収ピット部４０に落下して回収される。一方、泡から分離された使用済海水については、円弧壁６６に沿って水路１側へ流下して戻される。
【００５１】
このような構成にすれば、水面上に浮かんで溜まった泡を、回転するスクレーパー７１が削り取るようにして搬送し、泡回収ピット部４０に回収することができる。このとき、円弧壁６６が設けられているので、回転式スクレーパー６７の回転が妨げられることはなく、しかも、使用済海水から泡を分離させて回収することができる。
また、本実施形態及びその変形例では、水路１と直交するようにして泡保持部材５０Ｄやカーテンウォール５３を設置していたが、たとえば図１７に示す第３変形例のように、泡を越流堰３０に導くように傾斜したカーテンウォール５３′を採用してもよい。
また、本実施形態及びその変形例では、水路１と直交するようにして泡保持部材５０Ｄやカーテンウォール５３を設置していたが、たとえば図１８に示す第４変形例のように、オイルフェンス５０Ｃを採用してもよい。
【００５２】
また、上述した第２変形例の回転式スクレーパー６７については、たとえば図１９に示す第５変形例のように、電動機等の駆動源に代えて、水路１を流れる使用済海水の水力により回転駆動されるようにしてもよい。すなわち、図示の回転式スクレーパー６７′のように、水路１に水車７２を設置し、使用済海水の水流により水車７２を回転させて回転式スクレーパー６７′の駆動力を得ることで省エネルギ化してもよい。
なお、図中の符号７３は、水車７２の回転駆動力を減速して回転式スクレーパー６７′に伝達するギアボックスである。
【００５３】
＜第４の実施形態＞
続いて、本発明の泡回収装置について、第４の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図２０に示す泡回収装置２０Ｃは、水面に浮かぶ吸入口８０から泡を吸引して泡回収ピット部４０まで回収するエジェクタである。
【００５４】
吸入口８０は、水面から所定の間隔を維持するように、フロート８１が受ける浮力により吸入開口部８０ａを下向きにした状態で浮かんでいる。図示の構成例では、吸入口８０から四方へ放射状に延びるアーム８２が下向きに折曲され、その先端部にフロート８１が取り付けられている。このため、アーム８２の折曲分だけ水面から吸入口８０までの間隔が形成され、しかも、安定した状態で水面に浮かんでいる。
上述した吸入口８０には、配管やホース等の管路８３が連結されている。この管路８３は、泡回収ピット部４０に設けられたエジェクタ部８４と接続されている。
【００５５】
エジェクタ部８４は、圧縮機や送風機等の送風装置８５からエジェクタ管８６に空気を送風し、エジェクタ管８６内に開口する管路出口８３ａに負圧を生じさせて泡を吸引する装置である。図示の構成例では、エジェクタ管８６の出口８６ａが泡回収ピット部４０内で下向きとなるように設置され、さらに、エジェクタ管８６の下向き部分には管路８３が同心に設置されている。
従って、エジェクタ管８６の内部を送風装置８５から送風された空気が高速で流れることにより、管路出口８３ａ及び管路８３に負圧が生じるので、吸入口８０の下方及び周辺の泡が吸引され、管路８３を通って泡回収ピット部４０に回収される。この結果、水面上に浮かぶ泡４を使用済海水から分離し、泡回収ピット部４０に回収することができる。
なお、本実施例では図示していないが、海水面上の泡の高さを検出するセンサーを設置し、泡の堆積状況に応じて送風装置８５を駆動させてもよく、これにより、省エネルギー化を達成することができる。
【００５６】
＜第５の実施形態＞
続いて、本発明の泡回収装置について、第５の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図２１に示す泡回収装置２０Ｄは、泡回収ピット部４０の上方に絞りローラ９０を備えたメッシュ製ベルト９１を備えたコンベア装置である。この泡回収装置２０Ｄは、上述した各実施形態の泡寄せ浮体５０やオイルフェンス５０Ｃ等によりせき止められて水面上に溜まった泡を回収する。
【００５７】
このメッシュ製ベルト９１は、使用済海水を通す細かい網状ベルトである。このメッシュ製ベルト９１を時計回りに周回させるコンベア装置は、略水面上に位置する第１ローラ９２と、水路１を構成する側壁１ａの上方付近に配置された第２ローラ９３と、泡回収ピット部４０の上方に配置された第３ローラ９４と、第２ローラ９２の下方に配置されたガイドローラ９５と、図示しない駆動機構とを備えている。この場合、第１ローラ９２から第２ローラ９３までは上向きのベルト搬送となり、第２ローラ９３から第３ローラ９４までは下向きのローラ搬送となるように、第１ローラ９２、第２ローラ９３及び第３ローラ９４の高さ位置が設定されている。なお、図中の符号９６は海水ガイドであり、各ローラ間には必要に応じて補助ローラが設置されている。
【００５８】
上述した構成のコンベア装置を運転すると、第１ローラ９２が略水面位置にあるため、この第１ローラ９２を通過して上向きに走行するメッシュ製ベルト９１が、水面に浮かぶ泡を回収して搬送する。このとき、メッシュ製ベルト９１には、泡とともに使用済海水も付着しているが、この使用済海水は、第２ローラ９３へ向かう搬送時にメッシュ製ベルト９１を通過して水路１上に落下する。
そして、第２ローラ９３から第３ローラ９４へ向かう下向きのベルト走行時には、メッシュ製ベルト９１に付着している泡のうち、比較的大きな泡沫が泡回収ピット部４０内へ自然落下して回収される。さらに、自然落下できない比較的小さな泡沫は、絞りローラ９０を通過する際にメッシュ製ベルト９１から除去され、泡回収ピット部４０内へ落下して回収される。
【００５９】
また、側壁１ａの上方には、泡回収ピット部４０側から水路１側へ下がるように傾斜した海水ガイド９６が設置されているので、その上方を通過するメッシュ製ベルト９１から落下した使用済海水は、泡回収ピット部４０側へ落下することなく確実に水路１側へ戻される。
このような構成の泡回収装置２０Ｄとしても、水面上に浮かぶ泡４を使用済海水から分離させて回収することができる。また、この泡回収装置２０Ｄは、越流堰３０が不要となる。
【００６０】
また、上述したコンベア装置については、たとえば図２２に示すように、メッシュ製ベルト９１に下向きの走行をさせる第３ローラ９４を省略した変形例も可能であり、その搬送経路等については特に限定されることはなく、種々の態様が可能である。
【００６１】
上述したように、本発明の泡回収装置は、脱硫塔から排水された後に水路１を流れて排水される使用済海水の水面上から泡４を適切に分離除去して回収するので、泡４のない使用済海水のみを周辺海域に排水できるようになる。この結果、水面上に浮遊する泡４が景観を悪化させる問題や環境汚染の問題を解決することができる。また、上述した各実施形態の泡回収装置で回収した泡４については、第１の実施形態で説明したように、泡処理装置１３まで搬送された後、脱水乾燥して泡成分と海水成分とに分離可能である。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る泡回収装置及び泡回収システムの一実施形態を示しており、泡回収装置を流れ方向から見た断面に陸上設備の構成を加えた図である。
【図２】本発明に係る泡回収装置の平面図である。
【図３】本発明に係る泡回収装置の側面図である。
【図４】本発明における泡回収装置の第１変形例を示す要部の斜視図である。
【図５】図４に示す第１変形例の平面図である。
【図６】本発明における泡回収装置の第２変形例を示す平面図である。
【図７】本発明に係る泡回収装置について、第２の実施形態を示す平面図である。
【図８】図７の泡回収装置について要部を示す斜視図である。
【図９】第２の実施形態に係る変形例を示す平面図である。
【図１０】堰高さの可変機構を示す図で、水路の側壁に設けられた越流堰を泡回収ピット部側から見た図である。
【図１１】図１０のゲートボードを示す断面図である。
【図１２】図１０の平面図である。
【図１３】本発明に係る泡回収装置について、第３の実施形態を示す平面図である。
【図１４】図１３に示すスクレーパー装置の構成例を示す斜視図である。
【図１５】第３の実施形態に係る第１変形例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１６】第３の実施形態に係る第２変形例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１７】第３の実施形態に係る第３変形例を示す平面図である。
【図１８】第３の実施形態に係る第４変形例を示す平面図である。
【図１９】第３の実施形態に係る第５変形例を示す平面図である。
【図２０】本発明に係る泡回収装置について、第４の実施形態を示す側面図である。
【図２１】本発明に係る泡回収装置について、第５の実施形態を示す側面図である。
【図２２】第５の実施形態に係る変形例を示す側面図である。
【図２３】従来技術を示す側面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 水路
１ｃ 傾斜面
４ 泡
５，５Ａ〜５Ｃ エアレーションエリア
１０ 泡回収システム
１２ 吸引搬送装置
１３ 泡処理装置
２０，２０Ａ〜２０Ｄ，２０Ａ′，２０Ｄ′ 泡回収装置
３０ 越流堰
３１ ゲートボード
４０ 泡回収ピット部
４３ リターン流路
５０，５０Ａ〜５０Ｃ 泡寄せ浮体
５０Ｄ 泡保持部材（カーテンウォール）
５１ 傾斜面
５２ 湾曲面
６０ スクレーパー装置
６５ 傾斜壁面
６６ 円弧壁
６７ 回転式スクレーパー
８０ 吸入口
８１ フロート
８４ エジェクタ部
８５ 送風装置
９０ 絞りローラ
９１ メッシュ製ベルト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭焚き、原油焚き及び重油焚き等の発電プラントに適用される排煙脱硫装置の廃水処理に係り、特に、海水法を用いて脱硫する排煙脱硫装置の排水から泡を除去する泡回収装置及び泡回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、石炭や原油等を燃料とする発電プラントにおいて、ボイラから排出される燃焼排気ガス（以下、「ボイラ排ガス」と呼ぶ）は、ボイラ排ガス中に含まれている二酸化硫黄（ＳＯ２）等の硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去してから大気に放出される。このような脱硫処理を施す排煙脱硫装置の脱硫方式としては、石灰石石膏法、スプレードライヤー法及び海水法が知られている。
【０００３】
このうち、海水法を採用した排煙脱硫装置（以下、「海水脱硫装置」と呼ぶ）は、吸収剤として海水を使用する脱硫方式である。この方式では、たとえば略円筒のような筒形状を縦置きにした脱硫塔（吸収塔）の内部に海水及びボイラ排ガスを供給することにより、海水を吸収液として湿式ベースの気液接触を生じさせて硫黄酸化物を除去している。
上述した脱硫塔内で吸収剤として使用した脱硫後の海水（使用済海水）は、たとえば図２０に示すように、水路（Seawater Oxidation Treatment System；ＳＯＴＳ）１内を流れて排水される際、水路１の底面に設置したエアレーションノズル２から微細なエアレーション気泡３を流出させるエアレーションによって脱炭酸（爆気）される。
【０００４】
上述した脱炭酸によりｐＨ値の調整がなされる際には、微細なエアレーション気泡３、脱硫塔内において海水中に取り込まれたボイラ排ガス中の成分（煤塵等）、及び海水中に含まれる有機物等の相互作用により、水路１内を流れる使用済海水の水面上には大量の泡４が発生する。この泡４は、容易に消えないだけでなく有害物質も含んでいるので、水路１から海水とともに周囲の海域へそのまま放出されることは景観上及び環境汚染上好ましくない。
このように、微細なエアレーション気泡３を流出させるエアレーションを実施し、使用済海水の脱炭酸を行う水路１の領域は、エアレーションエリア５と呼ばれている。
【０００５】
水面上の泡除去に類似または関連する従来技術としては、水面上に浮遊する油を回収するための油回収装置が知られている。この油回収装置は、水面に浮遊して油回収装置を支持する浮揚手段と、油の吸引手段と、集油口から油を集油して吸引手段へ導く集油手段とを備えている。（たとえば、特許文献１参照）
また、回収槽に浮遊している塗装スラッジ等をスムーズに回収可能な装置として、スラッジ等の回収装置が提案されている。（たとえば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開２００４−３５１２７９号公報（図１等を参照）
【特許文献２】特開平６−２９６９１１号公報（図１等を参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した水路１内を流れて周辺海域へ排水される脱硫後の使用済海水は、水面上に浮遊する泡４が景観悪化や環境汚染の原因になる。このため、このような問題を解消するためには、水面上の泡４を海水から適切に分離除去して回収するための装置が必要となる。すなわち、脱硫後の使用済海水面上に浮遊している泡４を適切に分離除去して回収し、泡４のない使用済海水のみを周辺海域に排水できるようにした泡回収装置及びこの泡回収装置を備えた泡回収システムの開発が望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、脱硫後の使用済海水面上に浮遊している泡を回収し、泡を除去した使用済海水のみを周辺海域に排水できるようにした泡回収装置及びこの泡回収装置を備えた泡回収システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
請求項１に係る泡回収装置は、海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔から排出された使用済海水を流して排水する水路に設置され、前記使用済海水の水面に浮遊する泡を除去して回収する泡回収装置であって、前記水路の側面に形成した越流堰を介して連結される泡回収ピット部が設けられ、前記水路を横断するようにして浮いた状態で保持される泡寄せ浮体を設置して、前記水面に浮遊する泡及び表面海水流を前記使用済海水の主流から分離させて前記泡回収ピット部へ導くことを特徴とするものである。
【０００８】
このような泡回収装置によれば、水路の側面に形成した越流堰を介して連結される泡回収ピット部が設けられ、水路を横断するようにして浮いた状態で保持される泡寄せ浮体を設置して、水面に浮遊する泡及び表面海水流を使用済海水の主流から分離させて泡回収ピット部へ導くようにしたので、泡寄せ浮体は、浮力により水路内を流れる使用済海水の水位変動に追従して設置位置（高さ）が変化する。このため、泡寄せ浮体は常に水面上の略同一位置に保持されて使用済海水の上部を塞ぐことができ、従って、水面に浮遊する泡及び表面海水流は、水路側壁及び泡寄せ浮体より低くなっている水路側面の越流堰を通して使用済海水の主流から分離し、泡回収ピット部へ確実に回収される。
【０００９】
上記の発明においては、前記泡回収ピット部と前記水路との間を連結し、回収した海水の少なくとも一部を泡から分離させて前記水路に戻すリターン流路を設けることが好ましく、これにより、泡回収ピット部の後工程に必要なポンプ等の吸引搬送装置を小型化することができる。
【００１０】
上記の発明において、前記越流堰は、堰高さの可変機構を備えていることが好ましく、これにより、泡の厚さ等に応じて越流堰の高さを最適化し、泡回収の確実性を増すことができる。
【００１１】
上記の発明において、前記越流堰を形成する側面は、前記水路内を流れる使用済海水の流れと交差する傾斜面であることが好ましく、これにより、越流堰に泡を取り込む流れをスムーズにすることができる。
【００１２】
請求項５に係る泡回収装置は、海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔から排出された使用済海水を流して排水する水路に設置され、前記使用済海水の水面に浮遊する泡を除去して回収する泡回収装置であって、前記水路に隣接して設けられた泡回収ピット部と、水路底部側を残して水中から水面上の所定位置まで流路を遮断するように前記水路を横断して設置された泡保持部材と、前記泡保持部材によりせき止められた泡を水面上から前記泡回収ピット部へ回収する泡回収手段とを具備して構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
このような泡回収装置によれば、水路に隣接して設けられた泡回収ピット部と、水路底部側を残して水中から水面上の所定位置まで流路を遮断するように水路を横断して設置された泡保持部材と、泡保持部材によりせき止められた泡を水面上から泡回収ピット部へ回収する泡回収手段とを具備して構成したので、水面上に浮かんで流れる泡を泡保持部材によりせき止め、溜まった泡は、泡回収手段によって泡回収ピット部へ確実に回収することができる。
【００１４】
上記の発明において、前記泡回収手段は、前記水路上を横断して往復移動可能な移動部と、該移動部から吊り下げられたスクレーパーとを備えていることが好ましく、これにより、水面上に浮かんで溜まった泡を、移動部とともに移動するスクレーパーが削り取るようにして搬送し、泡回収ピット部に回収することができる。
この場合、水路の側壁から泡回収ピット部までを傾斜壁面とすることで、使用済海水から泡を分離させて回収することができる。
【００１５】
上記の発明において、前記泡回収手段は、前記水路の側壁部から前記泡回収ピット部まで上昇する円弧壁上で回転する回転式スクレーパーであることが好ましく、これにより、水面上に浮かんで溜まった泡を、回転するスクレーパーが削り取るようにして搬送し、泡回収ピット部に回収することができる。このとき、円弧壁が設けられているので、回転式スクレーパーの回転が妨げられることはなく、しかも、使用済海水から泡を分離させて回収することができる。
この場合、前記回転式スクレーパーは、前記水路を流れる使用済海水の水力により回転駆動されることが好ましく、これにより、回転式スクレーパーを省エネルギ化することができる。
【００１６】
上記の発明において、前記泡回収手段は、水面に浮かぶ吸入口から泡を吸引して前記泡回収ピット部まで回収するエジェクタであることが好ましく、これにより、水面上に浮かぶ泡を使用済海水から分離させて回収することができる。
【００１７】
上記の発明において、前記泡回収手段は、前記泡回収ピット部の上方に絞りローラを備えたメッシュ製ベルトコンベアであることが好ましく、これにより、水面上に浮かぶ泡を使用済海水から分離させて回収することができる。
【００１８】
本発明に係る泡回収システムは、海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔から排出された使用済海水を流して排水する水路に設置され、前記使用済海水の水面に浮遊する泡を分離除去して回収する泡回収装置を備えている泡回収システムであって、請求項１から１１のいずれかに記載の泡回収装置と、前記泡回収装置で回収した泡を脱水乾燥する泡処理装置と、前記泡回収ピット内に回収した泡を吸引して前記泡処理装置まで流路を介して搬送する吸引搬送装置と、を具備して構成したことを特徴とするものである。
【００１９】
このような泡回収システムによれば、請求項１から１１のいずれかに記載の泡回収装置と、泡回収装置で回収した泡を脱水乾燥する泡処理装置と、泡回収ピット内に回収した泡を吸引して泡処理装置まで流路を介して搬送する吸引搬送装置とを具備して構成したので、泡回収装置の泡寄せ浮体は、浮力により水路内を流れる使用済海水の水位変動に追従して設置位置（高さ）が変化する。このため、泡寄せ浮体は常に水面上の略同一位置に保持されて使用済海水の上部を塞ぐことができ、従って、水面に浮遊する泡及び表面海水流は、水路側壁及び泡寄せ浮体より低くなっている水路側面の越流堰を通して使用済海水の主流から分離し、泡回収ピット部へ確実に回収される。こうして泡回収ピット部に回収した泡は、吸引搬送装置により泡処理装置まで搬送された後、脱水乾燥して泡成分と海水成分とに分離される。
【発明の効果】
【００２０】
上述した本発明によれば、脱硫塔から排水された後に水路を流れて排水される使用済海水の水面上から泡を適切に分離除去して回収し、泡のない使用済海水のみを周辺海域に排水できるようになるので、水面上に浮遊する泡が景観を悪化させる問題や環境汚染の問題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る泡回収装置及び泡回収システムの一実施形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施形態＞
図１から図３に示す泡回収システム１０は、たとえば海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔（不図示）から排出された脱硫後の海水（エアレーションエリア５を通過してエアレーションされた海水）のように、使用済海水を流して排水する水路（ＳＯＴＳ）１に設置されることにより、使用済海水の水面ＷＬに浮遊する泡４を分離除去して回収する泡回収装置２０を備えている。この泡回収装置２０は、水路１の側面に形成した越流堰３０を介して連結される泡回収ピット部４０と、水路１を横断するようにして浮いた状態で保持される泡寄せ浮体５０とを備え、泡寄せ浮体５０が水面ＷＬに浮遊する泡４及び表面海水流を使用済海水の主流から分離させ、図中に矢印Ｆｂで示すように、越流堰３０を通して泡回収ピット部４０へ導くように構成されている。
【００２２】
越流堰３０は、水路１の側壁１ａを部分的に切り欠くようにして、水面ＷＬより低く設定した領域である。そして、この越流堰３０に隣接して、すなわち、越流堰３０が設けられている水路１の側面である側壁１ａには、水路１に隣接するようにして泡回収ピット部４０が設けられている。
また、上述した越流堰３０については、泡の厚さ等に応じてその高さを最適化できるようにするため、後述する堰高さの可変機構を備えていることが好ましい。
【００２３】
泡回収ピット部４０は、越流堰３０を介して水路１と連結された空間である。泡回収ピット部４０の底面４１は、越流堰３０より低い位置に設定されている。底面４１の周囲は側壁４２により囲まれているので、泡回収ピット部４０には越流堰３０を通って使用済海水の主流から分離した泡４及び使用済海水の一部を貯留することができる。この場合、使用済海水の主流から分離した使用済海水の一部は、後述する泡寄せ浮体５０により越流堰３０側へ導かれた表面海水流である。なお、泡回収ピット部４０の容積については、たとえば後述する吸引搬送装置１２の能力や使用済海水の処理量等、諸条件を考慮して決定される。
【００２４】
また、泡回収ピット部４０には、水路１との間を連結するリターン流路４３を設けることが好ましい。このリターン流路４３は、たとえば底面４１またはその近傍位置から水路１の適所に連結されている管路であり、後述する泡回収ピット部４０の後工程（吸引搬送装置１２等）の処理能力を低減するため、泡回収ピット部４０に回収した表面海水流の少なくとも一部を水路１に戻すことを目的としている。すなわち、上述した泡回収ピット部４０内においては、回収した泡４を表面海水流から確実に分離させ、表面海水流のみを水路１に戻すことによって後工程の処理量を低減することが望ましい。
【００２５】
従って、水面に浮く泡４がリターン流路４３に流入することを防止するため、泡回収ピット部４０内には適当な泡分離手段を取り付けることが望ましい。なお、泡分離手段の具体例としては、たとえばリターン流路４３の近傍に、入口開口４４を囲むようにして取り付けられた仕切板（不図示）があり、この仕切板は、泡４が浮いている上部の流通を遮断する高さを有するとともに、下部の底面４１側に海水を流す連通流路を備えているので、入口開口４４を通って流出する海水から泡４を確実に分離することができる。
【００２６】
泡寄せ浮体５０は、水路１の幅Ｗと略同じ幅寸法を有する浮体であり、水路１を横断するようにして、すなわち、水路１の上部を遮断するようにして、水面ＷＬに浮いた状態で保持されている。この泡寄せ浮体５０は、水路１を流れる泡４及び使用済海水のうち、越流堰３０から泡４及び表面海水流を泡回収ピット４０へ導くように設置されている。
図示の泡寄せ浮体５０は、平面視を略台形状にした浮体であり、使用済海水の流れ方向（図中の矢印Ｆ）において上流側の辺に水路１を斜めに横断する傾斜面５１が形成されている。この傾斜面５１は、越流堰３０を設けた側壁１ａ側が対向する側壁１ｂ側より下流となるように傾斜している。
【００２７】
また、泡寄せ浮体５０の高さ（厚さ）Ｈは、水面ＷＬに浮いた状態において、水面上に突出する適当な高さｈ１の水上部分と、水中に没した適当な高さｈ２の水中部分とを有している。すなわち、泡寄せ浮体５０は、高さｈ１の水上部分が水面ＷＬに浮遊する泡４の流れを泡回収ピット４０へ導き、かつ、高さｈ２の水中部分が使用済海水の表面海水流を泡回収ピット４０へ導くように構成されている。なお、上述した水上部分の高さｈ１は、水上に浮遊する泡４の状況等に応じて決めればよいが、たとえば側壁１ａ，１ｂの上端と同程度の高さにすればよい。
このような泡寄せ浮体５０は、水路１内の所定位置から水流に流されて移動しないようにするため、浮力による上下方向の移動を許容した状態で固定されている。すなわち、浮体構造の泡寄せ浮体５０は、水路１内の水位変動に応じた上下方向の移動は可能であるものの、水路１内を流れる使用済海水の流れ方向については移動しないよう所定位置に支持されている。
【００２８】
ところで、上述した泡寄せ浮体５０は、図２に示すような台形状（平面視）の辺を傾斜面５１とするものに限定されることはなく、種々の変形例が可能である。
図４及び図５に示す第１変形例は、略平行四辺形状とした泡寄せ浮体５０Ａを水路１に傾斜配置することにより、傾斜面５１を形成している。
また、図６に示す第２変形例では、直線状の傾斜面５１ではなく、泡寄せ浮体５０Ｂが形成する湾曲面５２により、泡４及び表面海水流を泡回収ピット４０に導くようにしてもよい。
【００２９】
このような泡寄せ浮体５０としては、水路１の寸法形状に合わせた中空構造等の浮体を採用してもよいし、あるいは、コスト面で有利になる市販のオイルフェンスを採用してもよい。なお、オイルフェンスについては、水面の変動に対応可能な潮位対応のスラーダ付きが望ましい。
【００３０】
泡回収システム１０は、上述した構成の泡回収ピット４０に回収した泡４を搬送して処理するため、先端を泡回収ピット４０内に配設した配管１１により形成される搬送流路を備えている。搬送流路を形成する配管１１の他端側には吸引搬送装置１２が連結され、さらに、吸引搬送装置１２の吐出側には泡処理装置１３が設けられている。
【００３１】
上述した吸引搬送装置１２には、たとえばエジェクタポンプやバキュームポンプ等のポンプが使用される。
また、泡処理装置１３には、回収した泡４を脱水処理して泡成分と海水とに分離させる遠心分離器等が使用される。ここで分離された海水は周辺海域に排水して戻され、泡成分については乾燥処理して固形物とされる。なお、この固形物は、施設内で再利用したり、埋設処理される。
すなわち、泡回収システム１０は、水路１上に配置された浮体構造（水上設備）の泡寄せ浮体５０に加えて、泡回収ピット４０から回収した泡４を吸引して泡処理装置１３まで搬送する吸引搬送装置１２と、泡回収ピット４０に回収した泡４を脱水乾燥する泡処理装置１３とを具備した陸上設備とにより構成されている。
【００３２】
以下、上述した構成の泡回収システム１０について、その作用を泡の回収処理手順とともに説明する。
脱硫塔から排水された脱硫後の使用済海水は、水路１を矢印Ｆの方向へ流れていく。水路１を流れる使用済海水の水面には泡４が浮遊しており、この泡４が泡寄せ浮体５０に到達すると、傾斜面５１に導かれて泡４及び表面海水流が使用済海水の流れから分離する。このとき、泡寄せ浮体５０が浮体構造であるため、使用済海水面との位置関係は水面変動に係わらず略一定に維持される。
【００３３】
この結果、水面上の泡４及び使用済海水の上部を流れる表面海水流が傾斜面５１に導かれて使用済海水の主流から分離し、泡回収ピット４０内に落下して回収される。一方、使用済海水の主流は、泡４及び使用済海水の上部を流れる表面海水流を除いて、傾斜面５１の下方を通過して流れていく。
泡回収ピット４０に回収された泡４は、吸引搬送装置１２を運転することにより吸引され、配管１１を通って泡処理装置１３に搬送される。
【００３４】
こうして泡処理装置１３に搬送された泡４は、必要に応じてさらに海水と泡成分とに分離される。分離後の海水は、泡４がない状態で周辺海域に排水される。一方、分離後の泡成分は乾燥処理により固形物となり、施設内で再利用したり、あるいは、適所に埋設処理される。
従って、脱硫塔から排水された後に水路１を流れて排水される使用済海水の水面上から泡４を適切に分離除去して回収し、泡４のない使用済海水のみを周辺海域に排水できるようになるので、水面上に浮遊する泡４が景観を悪化させる問題や環境汚染の問題を解決することができる。
【００３５】
ところで、上述した泡寄せ浮体５０、泡回収ピット４０及び泡回収システム１０は、使用済海水を排水する脱硫塔毎に設けてもよいし、あるいは、複数の脱硫塔から排水された使用済海水を１つの水路１に合流させてまとめた位置に設けてもよい。
【００３６】
＜第２の実施形態＞
続いて、本発明の泡回収装置について、第２の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図７及び図８に示す泡回収装置２０Ａでは、上流側に配列されるエアレーションエリア５が複数列設けられている。図示の構成例では、並列に配置された３列のエアレーションエリア５Ａ，５Ｂ，５Ｃが設けられている。この場合のエアレーションエリア５は、たとえば３列中の１列を順番にメンテナンスすることで、残る２列を使用した継続運転を可能にしている。なお、エアレーションエリア５の配列数については、上述した３列に限定されるものではない。
【００３７】
この実施形態では、泡寄せ浮体として安価なオイルフェンス５０Ｃが採用されている。このオイルフェンス５０Ｃは、海面の潮位変動に対応可能なスラーダー（不図示）を備えているものが望ましい。
また、この実施形態では、泡回収ピット４０の下流側に接続して、脱水槽４５及び凝集槽４６が設けられている。オイルフェンス５０Ｃに導かれ、越流堰３０を通って使用済み海水とともに泡回収ピット４０に回収された泡は、たとえば泡回収ピット４０内の水面に配設したフロートポンプ（不図示）を運転することにより、泡回収ピット４０から脱水槽４５へ排水することができる。脱水槽４５では、使用済海水から泡を分離して凝集槽４６へ送る。なお、泡回収ピット４０に流入した使用済海水は、底部付近に設けたリターン流路４３を通って水路１に戻される。
【００３８】
さらに、この実施形態では、越流堰３０が水路１の流路断面積を絞って形成された傾斜面１ｃに設けられている。このため、越流堰３０は、流れ方向と交差する傾斜面１ｃに設けられたものとなるので、流れ方向と平行な側壁１ａに設ける場合と比較して、オイルフェンス５０Ｃが形成する湾曲面と協働して泡回収ピット４０内へ泡を回収する流れをスムーズにする。
【００３９】
ところで、図７及び図８に示した実施形態では、越流堰３０が傾斜面１ｃの一部に設けられているが、たとえば図９に示した変形例の泡回収装置２０Ａ′では、傾斜面１ｃの全域にわたって傾斜面１ｃが設けられている。このような越流堰３０の構成を採用すれば、より一層スムーズで効率のよい回収が可能になる。
なお、この変形例においては、リターン流路４３が設けられていないが、必要に応じてリターン流路４３を設けてもよい。
【００４０】
また、上述した越流堰３０については、たとえば図１０から図１２に示すように、泡の厚さや水面変動等に応じて堰高さを調整可能とするため、堰高さの可変機構を備えていることが好ましい。なお、図１０は、水路１の側壁１ａに設けられた越流堰３０を泡回収ピット部４０側から見た図である。
図示の構成例では、越流堰３０にゲートボード３１が設置されている。このゲートボード３１は、図１２の平面図に示すように、両側端部がガイド３２に支持されて上下方向にスライド可能であり、上端部には高さ（長さ）調整可能なロッド３３を介してフロート３４が取り付けられている。
【００４１】
この場合のロッド３３は、たとえばゲートボード３１に形成した雌ネジ部と螺合するボルトであり、その挿入量（ねじ込み長さ）を変更してフロート高さの調整が可能となる。すなわち、越流堰３０の高さを規定するゲートボード３１の上端から、水面に浮いた状態になるフロート３４までの距離を調整することが可能になる。また、図中の符号３５は、ゲートボード３１の両側端近傍及び下端部近傍に取り付けられたシール用のパッキンである。
なお、堰高さの可変機構については、上述した構成例に限定されることはなく、たとえば電動機等の駆動源によりゲートボード３１を機械的に上下動させるものでもよい。
【００４２】
＜第３の実施形態＞
続いて、本発明の泡回収装置について、第３の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１３及び図１４に示す泡回収装置２０Ｂは、海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔から排出された使用済海水を流して排水する水路１に設置され、使用済海水の水面に浮遊する泡を除去して回収する装置である。この泡回収装置２０Ｂは、水路１に隣接して設けられた泡回収ピット部４０と、泡保持部材５０Ｄと、泡回収手段として設けたスクレーパー装置６０とを備えている。
【００４３】
泡保持部材５０Ｄは、水路１の水路底部側を残して水中から水面上の所定位置まで流路を遮断するとともに、水路１を横断して設置されるものであり、たとえばカーテンウォール、泡寄せ浮体及びオイルフェンス等が望ましい。すなわち、泡保持部材５０Ｄは、水路１を流れる使用済海水の水面に浮かぶ泡をせき止めて保持し、使用済海水については水路１の底部側を通して流すものとなる。
泡保持部材５０Ｄによりせき止められた泡は、泡保持部材５０Ｄより上流側の水面上に浮かんだ状態で溜まる。そこで、この泡を泡回収ピット部４０へ回収するための泡回収手段として、スクレーパー装置６０が設けられている。なお、図示の例では、泡回収ピット部４０に回収した泡を処理する装置等の図示を省略しているが、上述した実施形態の構成等を適宜採用すればよい。
【００４４】
以下では、スクレーパー装置６０の構成例を図１３から図１５に基づいて説明する。
図示のスクレーパー装置６０は、水路１上を横断して往復移動可能な移動部６１と、移動部６１から吊り下げられて上下動するスクレーパー６２とを備えている。
移動部６１は、水路１の上部を横断して設けた一対のレール６３上を電動機等に駆動されて走行する装置である。図示の構成例では、泡保持部材５０Ｄにカーテンウォール５３を採用し、レール６３の一方をカーテンウォール５３の上面に敷設し、もう一方のレール６３については水路１を横断して設けたリブ６４上に敷設してあるが、たとえば両方のレール６３に専用架台を設けて敷設するなど、特に限定されることはない。
【００４５】
このように構成されたスクレーパー装置６０は、移動部６１がレール６３上を走行して往復移動することにより、水面上に浮かんで溜まった泡をスクレーパー６２が削り取るようにして搬送し、泡回収ピット部４０に回収する。すなわち、移動部６１が泡回収ピット部４０へ向かって走行する際には、スクレーパー６２の下端部が水中に入り込む程度の位置まで下げられることにより、水面に浮かぶ泡を泡回収ピット部４０まで確実に搬送することができる。なお、移動部６１が泡回収ピット部４０から反対側の側壁１ｂ側へ向かって走行する際には、スクレーパー６２が泡と接触しないようにするため、水面から十分な高さまで引き上げた状態とされる。
【００４６】
次に、上述したスクレーパー装置６０の第１変形例を図１５に示して説明する。この第１変形例では、移動部６１とともに移動するスクレーパーが泡を削り取るようにして搬送し、泡回収ピット部４０に回収する部分において、水路１の側壁１ａに形成された越流堰３０の上端部から泡回収ピット部４０までが、次第に壁面が高くなる傾斜壁面６５となっている。
このように、水路１の側壁部１ａから泡回収ピット部４０まで上昇する傾斜壁面６５を形成すれば、移動部６１が泡回収ピット部４０へ向けて図１５（ｂ）の紙面右方向へ移動（図中の符号６１→６１ａ→６１ｂを参照）するにつれて、スクレーパー６２の下端部が傾斜壁面６５に持ち上げられて傾斜（図中の符号６２ａを参照）する。このため、傾斜壁面６５を通過する際には、泡がスクレ−パー６２に保持されるとともに、使用済海水が重力により自由落下するので、使用済海水から泡を分離させて回収することができ、後工程の負担を軽減することができる。
【００４７】
このようにして移動部６１が傾斜壁面部６５を超えて泡回収ピット部４０の上方まで移動すると、傾斜角度を増したスクレーパー６２ｂに搬送された泡はピット内へ落下して回収される。また、このスクレーパー６２ｂは、下端部が傾斜壁面部６５を超えた時点で傾斜した状態から解放されて下向き（図中の符号６２ｂ′を参照）となる。この後、移動部６１は、スクレーパー６２を引き上げて側壁１ｂ側へ移動する。
なお、傾斜壁面部６５の形状は、最も高い泡回収ピット部４０側が水路１を流れる使用済海水の最大水位（たとえば満潮時の水位）より高くなるように設定されている。
【００４８】
このような泡回収装置によれば、水路に隣接して設けられた泡回収ピット部と、水路底部側を残して水中から水面上の所定位置まで流路を遮断するように水路を横断して設置された泡保持部材と、泡保持部材によりせき止められた泡を水面上から泡回収ピット部へ回収する泡回収手段とを具備して構成したので、水面上に浮かんで流れる泡を泡保持部材によりせき止め、溜まった泡は、泡回収手段によって泡回収ピット部へ確実に回収することができる。
【００４９】
次に、上述したスクレーパー装置６０の第２変形例を図１６に示して説明する。この第２変形例では、水路１の側壁部１ａから泡回収ピット部４０まで上昇する円弧壁６６上で回転する回転式スクレーパー６７が採用されている。
回転式スクレーパー６７は、電動機や減速装置等を備えた駆動装置６８に連結された回転軸６９から放射状に複数のアーム部７０が設けられ、各アーム部７０の先端にスクレーパー７１を取り付けたものである。
【００５０】
この場合の円弧壁６６は、基本的には上述した傾斜壁面６５と同様のものであるが、回転式スクレーパー６７の回転を妨げることなく、壁面に沿って回転移動するスクレーパー７１と所定の位置関係を維持できる形状としてある。なお、この場合のスクレーパー７１については、先端部にブラシ等を装着することが好ましい。
従って、回転式スクレーパー６７を運転すると、カーテンウォール５３に保持された泡を円弧壁６６側へ引き寄せる流れが生じる。そして、順次回転してくるスクレーパー７１は、泡とともに使用済海水を泡回収ピット部４０側へ搬送し、円弧壁６６において使用済海水から分離された泡が泡回収ピット部４０に落下して回収される。一方、泡から分離された使用済海水については、円弧壁６６に沿って水路１側へ流下して戻される。
【００５１】
このような構成にすれば、水面上に浮かんで溜まった泡を、回転するスクレーパー７１が削り取るようにして搬送し、泡回収ピット部４０に回収することができる。このとき、円弧壁６６が設けられているので、回転式スクレーパー６７の回転が妨げられることはなく、しかも、使用済海水から泡を分離させて回収することができる。
また、本実施形態及びその変形例では、水路１と直交するようにして泡保持部材５０Ｄやカーテンウォール５３を設置していたが、たとえば図１７に示す第３変形例のように、泡を越流堰３０に導くように傾斜したカーテンウォール５３′を採用してもよい。
また、本実施形態及びその変形例では、水路１と直交するようにして泡保持部材５０Ｄやカーテンウォール５３を設置していたが、たとえば図１８に示す第４変形例のように、オイルフェンス５０Ｃを採用してもよい。
【００５２】
また、上述した第２変形例の回転式スクレーパー６７については、たとえば図１９に示す第５変形例のように、電動機等の駆動源に代えて、水路１を流れる使用済海水の水力により回転駆動されるようにしてもよい。すなわち、図示の回転式スクレーパー６７′のように、水路１に水車７２を設置し、使用済海水の水流により水車７２を回転させて回転式スクレーパー６７′の駆動力を得ることで省エネルギ化してもよい。
なお、図中の符号７３は、水車７２の回転駆動力を減速して回転式スクレーパー６７′に伝達するギアボックスである。
【００５３】
＜第４の実施形態＞
続いて、本発明の泡回収装置について、第４の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図２０に示す泡回収装置２０Ｃは、水面に浮かぶ吸入口８０から泡を吸引して泡回収ピット部４０まで回収するエジェクタである。
【００５４】
吸入口８０は、水面から所定の間隔を維持するように、フロート８１が受ける浮力により吸入開口部８０ａを下向きにした状態で浮かんでいる。図示の構成例では、吸入口８０から四方へ放射状に延びるアーム８２が下向きに折曲され、その先端部にフロート８１が取り付けられている。このため、アーム８２の折曲分だけ水面から吸入口８０までの間隔が形成され、しかも、安定した状態で水面に浮かんでいる。
上述した吸入口８０には、配管やホース等の管路８３が連結されている。この管路８３は、泡回収ピット部４０に設けられたエジェクタ部８４と接続されている。
【００５５】
エジェクタ部８４は、圧縮機や送風機等の送風装置８５からエジェクタ管８６に空気を送風し、エジェクタ管８６内に開口する管路出口８３ａに負圧を生じさせて泡を吸引する装置である。図示の構成例では、エジェクタ管８６の出口８６ａが泡回収ピット部４０内で下向きとなるように設置され、さらに、エジェクタ管８６の下向き部分には管路８３が同心に設置されている。
従って、エジェクタ管８６の内部を送風装置８５から送風された空気が高速で流れることにより、管路出口８３ａ及び管路８３に負圧が生じるので、吸入口８０の下方及び周辺の泡が吸引され、管路８３を通って泡回収ピット部４０に回収される。この結果、水面上に浮かぶ泡４を使用済海水から分離し、泡回収ピット部４０に回収することができる。
なお、本実施例では図示していないが、海水面上の泡の高さを検出するセンサーを設置し、泡の堆積状況に応じて送風装置８５を駆動させてもよく、これにより、省エネルギー化を達成することができる。
【００５６】
＜第５の実施形態＞
続いて、本発明の泡回収装置について、第５の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図２１に示す泡回収装置２０Ｄは、泡回収ピット部４０の上方に絞りローラ９０を備えたメッシュ製ベルト９１を備えたコンベア装置である。この泡回収装置２０Ｄは、上述した各実施形態の泡寄せ浮体５０やオイルフェンス５０Ｃ等によりせき止められて水面上に溜まった泡を回収する。
【００５７】
このメッシュ製ベルト９１は、使用済海水を通す細かい網状ベルトである。このメッシュ製ベルト９１を時計回りに周回させるコンベア装置は、略水面上に位置する第１ローラ９２と、水路１を構成する側壁１ａの上方付近に配置された第２ローラ９３と、泡回収ピット部４０の上方に配置された第３ローラ９４と、第２ローラ９２の下方に配置されたガイドローラ９５と、図示しない駆動機構とを備えている。この場合、第１ローラ９２から第２ローラ９３までは上向きのベルト搬送となり、第２ローラ９３から第３ローラ９４までは下向きのローラ搬送となるように、第１ローラ９２、第２ローラ９３及び第３ローラ９４の高さ位置が設定されている。なお、図中の符号９６は海水ガイドであり、各ローラ間には必要に応じて補助ローラが設置されている。
【００５８】
上述した構成のコンベア装置を運転すると、第１ローラ９２が略水面位置にあるため、この第１ローラ９２を通過して上向きに走行するメッシュ製ベルト９１が、水面に浮かぶ泡を回収して搬送する。このとき、メッシュ製ベルト９１には、泡とともに使用済海水も付着しているが、この使用済海水は、第２ローラ９３へ向かう搬送時にメッシュ製ベルト９１を通過して水路１上に落下する。
そして、第２ローラ９３から第３ローラ９４へ向かう下向きのベルト走行時には、メッシュ製ベルト９１に付着している泡のうち、比較的大きな泡沫が泡回収ピット部４０内へ自然落下して回収される。さらに、自然落下できない比較的小さな泡沫は、絞りローラ９０を通過する際にメッシュ製ベルト９１から除去され、泡回収ピット部４０内へ落下して回収される。
【００５９】
また、側壁１ａの上方には、泡回収ピット部４０側から水路１側へ下がるように傾斜した海水ガイド９６が設置されているので、その上方を通過するメッシュ製ベルト９１から落下した使用済海水は、泡回収ピット部４０側へ落下することなく確実に水路１側へ戻される。
このような構成の泡回収装置２０Ｄとしても、水面上に浮かぶ泡４を使用済海水から分離させて回収することができる。また、この泡回収装置２０Ｄは、越流堰３０が不要となる。
【００６０】
また、上述したコンベア装置については、たとえば図２２に示すように、メッシュ製ベルト９１に下向きの走行をさせる第３ローラ９４を省略した変形例も可能であり、その搬送経路等については特に限定されることはなく、種々の態様が可能である。
【００６１】
上述したように、本発明の泡回収装置は、脱硫塔から排水された後に水路１を流れて排水される使用済海水の水面上から泡４を適切に分離除去して回収するので、泡４のない使用済海水のみを周辺海域に排水できるようになる。この結果、水面上に浮遊する泡４が景観を悪化させる問題や環境汚染の問題を解決することができる。また、上述した各実施形態の泡回収装置で回収した泡４については、第１の実施形態で説明したように、泡処理装置１３まで搬送された後、脱水乾燥して泡成分と海水成分とに分離可能である。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る泡回収装置及び泡回収システムの一実施形態を示しており、泡回収装置を流れ方向から見た断面に陸上設備の構成を加えた図である。
【図２】本発明に係る泡回収装置の平面図である。
【図３】本発明に係る泡回収装置の側面図である。
【図４】本発明における泡回収装置の第１変形例を示す要部の斜視図である。
【図５】図４に示す第１変形例の平面図である。
【図６】本発明における泡回収装置の第２変形例を示す平面図である。
【図７】本発明に係る泡回収装置について、第２の実施形態を示す平面図である。
【図８】図７の泡回収装置について要部を示す斜視図である。
【図９】第２の実施形態に係る変形例を示す平面図である。
【図１０】堰高さの可変機構を示す図で、水路の側壁に設けられた越流堰を泡回収ピット部側から見た図である。
【図１１】図１０のゲートボードを示す断面図である。
【図１２】図１０の平面図である。
【図１３】本発明に係る泡回収装置について、第３の実施形態を示す平面図である。
【図１４】図１３に示すスクレーパー装置の構成例を示す斜視図である。
【図１５】第３の実施形態に係る第１変形例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１６】第３の実施形態に係る第２変形例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１７】第３の実施形態に係る第３変形例を示す平面図である。
【図１８】第３の実施形態に係る第４変形例を示す平面図である。
【図１９】第３の実施形態に係る第５変形例を示す平面図である。
【図２０】本発明に係る泡回収装置について、第４の実施形態を示す側面図である。
【図２１】本発明に係る泡回収装置について、第５の実施形態を示す側面図である。
【図２２】第５の実施形態に係る変形例を示す側面図である。
【図２３】従来技術を示す側面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 水路
１ｃ 傾斜面
４ 泡
５，５Ａ〜５Ｃ エアレーションエリア
１０ 泡回収システム
１２ 吸引搬送装置
１３ 泡処理装置
２０，２０Ａ〜２０Ｄ，２０Ａ′，２０Ｄ′ 泡回収装置
３０ 越流堰
３１ ゲートボード
４０ 泡回収ピット部
４３ リターン流路
５０，５０Ａ〜５０Ｃ 泡寄せ浮体
５０Ｄ 泡保持部材（カーテンウォール）
５１ 傾斜面
５２ 湾曲面
６０ スクレーパー装置
６５ 傾斜壁面
６６ 円弧壁
６７ 回転式スクレーパー
８０ 吸入口
８１ フロート
８４ エジェクタ部
８５ 送風装置
９０ 絞りローラ
９１ メッシュ製ベルト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔から排出された使用済海水を流して排水する水路に設置され、前記使用済海水の水面に浮遊する泡を除去して回収する泡回収装置であって、
前記水路の側面に形成した越流堰を介して連結される泡回収ピット部が設けられ、前記水路を横断するようにして浮いた状態で保持される泡寄せ浮体を設置して、前記水面に浮遊する泡及び表面海水流を前記使用済海水の主流から分離させて前記泡回収ピット部へ導くことを特徴とする泡回収装置。
【請求項２】
前記泡回収ピット部と前記水路との間を連結し、回収した海水の少なくとも一部を泡から分離させて前記水路に戻すリターン流路が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の泡回収装置。
【請求項３】
前記越流堰が、堰高さの可変機構を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の泡回収装置。
【請求項４】
前記越流堰を形成する側面が、前記水路内を流れる使用済海水の流れと交差する傾斜面であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の泡回収装置。
【請求項５】
海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔から排出された使用済海水を流して排水する水路に設置され、前記使用済海水の水面に浮遊する泡を除去して回収する泡回収装置であって、
前記水路に隣接して設けられた泡回収ピット部と、水路底部側を残して水中から水面上の所定位置まで流路を遮断するように前記水路を横断して設置された泡保持部材と、前記泡保持部材によりせき止められた泡を水面上から前記泡回収ピット部へ回収する泡回収手段とを具備して構成したことを特徴とする泡回収装置。
【請求項６】
前記泡回収手段が、前記水路上を横断して往復移動可能な移動部と、該移動部から上下移動可能に吊り下げられたスクレーパーとを備えていることを特徴とする請求項５に記載の泡回収装置。
【請求項７】
前記泡回収手段が、前記水路の側壁部から前記泡回収ピット部まで上昇する傾斜壁面を備えていることを特徴とする請求項６に記載の泡回収装置。
【請求項８】
前記泡回収手段が、前記水路の側壁部から前記泡回収ピット部まで上昇する円弧壁上で回転する回転式スクレーパーであることを特徴とする請求項５に記載の泡回収装置。
【請求項９】
前記回転式スクレーパーが、前記水路を流れる使用済海水の水力により回転駆動されることを特徴とする請求項８に記載の泡回収装置。
【請求項１０】
前記泡回収手段が、水面に浮かぶ吸入口から泡を吸引して前記泡回収ピット部まで回収するエジェクタであることを特徴とする請求項５に記載の泡回収装置。
【請求項１１】
前記泡回収手段が、前記泡回収ピット部の上方に絞りローラを備えたメッシュ製ベルトコンベアであることを特徴とする請求項５に記載の泡回収装置。
【請求項１２】
海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔から排出された使用済海水を流して排水する水路に設置され、前記使用済海水の水面に浮遊する泡を分離除去して回収する泡回収装置を備えている泡回収システムであって、
請求項１から１１のいずれかに記載の泡回収装置と、
前記泡回収装置で回収した泡を脱水乾燥する泡処理装置と、
前記泡回収ピット内に回収した泡を吸引して前記泡処理装置まで流路を介して搬送する吸引搬送装置と、を具備して構成したことを特徴とする泡回収システム。
【請求項１】
海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔から排出された使用済海水を流して排水する水路に設置され、前記使用済海水の水面に浮遊する泡を除去して回収する泡回収装置であって、
前記水路の側面に形成した越流堰を介して連結される泡回収ピット部が設けられ、前記水路を横断するようにして浮いた状態で保持される泡寄せ浮体を設置して、前記水面に浮遊する泡及び表面海水流を前記使用済海水の主流から分離させて前記泡回収ピット部へ導くことを特徴とする泡回収装置。
【請求項２】
前記泡回収ピット部と前記水路との間を連結し、回収した海水の少なくとも一部を泡から分離させて前記水路に戻すリターン流路が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の泡回収装置。
【請求項３】
前記越流堰が、堰高さの可変機構を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の泡回収装置。
【請求項４】
前記越流堰を形成する側面が、前記水路内を流れる使用済海水の流れと交差する傾斜面であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の泡回収装置。
【請求項５】
海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔から排出された使用済海水を流して排水する水路に設置され、前記使用済海水の水面に浮遊する泡を除去して回収する泡回収装置であって、
前記水路に隣接して設けられた泡回収ピット部と、水路底部側を残して水中から水面上の所定位置まで流路を遮断するように前記水路を横断して設置された泡保持部材と、前記泡保持部材によりせき止められた泡を水面上から前記泡回収ピット部へ回収する泡回収手段とを具備して構成したことを特徴とする泡回収装置。
【請求項６】
前記泡回収手段が、前記水路上を横断して往復移動可能な移動部と、該移動部から上下移動可能に吊り下げられたスクレーパーとを備えていることを特徴とする請求項５に記載の泡回収装置。
【請求項７】
前記泡回収手段が、前記水路の側壁部から前記泡回収ピット部まで上昇する傾斜壁面を備えていることを特徴とする請求項６に記載の泡回収装置。
【請求項８】
前記泡回収手段が、前記水路の側壁部から前記泡回収ピット部まで上昇する円弧壁上で回転する回転式スクレーパーであることを特徴とする請求項５に記載の泡回収装置。
【請求項９】
前記回転式スクレーパーが、前記水路を流れる使用済海水の水力により回転駆動されることを特徴とする請求項８に記載の泡回収装置。
【請求項１０】
前記泡回収手段が、水面に浮かぶ吸入口から泡を吸引して前記泡回収ピット部まで回収するエジェクタであることを特徴とする請求項５に記載の泡回収装置。
【請求項１１】
前記泡回収手段が、前記泡回収ピット部の上方に絞りローラを備えたメッシュ製ベルトコンベアであることを特徴とする請求項５に記載の泡回収装置。
【請求項１２】
海水を吸収剤として使用する排煙脱硫装置の脱硫塔から排出された使用済海水を流して排水する水路に設置され、前記使用済海水の水面に浮遊する泡を分離除去して回収する泡回収装置を備えている泡回収システムであって、
請求項１から１１のいずれかに記載の泡回収装置と、
前記泡回収装置で回収した泡を脱水乾燥する泡処理装置と、
前記泡回収ピット内に回収した泡を吸引して前記泡処理装置まで流路を介して搬送する吸引搬送装置と、を具備して構成したことを特徴とする泡回収システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２００９−４５６１４（Ｐ２００９−４５６１４Ａ）
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４８７８８（Ｐ２００８−４８７８８）
【出願日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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