JP2570530B2 - Large-diameter pipe without dead water - Google Patents
Large-diameter pipe without dead waterInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、大深度の地下空間に
おいて上水道として使用される、死水が発生しない大口
径管路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a large-diameter pipeline which is used as a water supply in a deep underground space and does not generate dead water.
【0002】[0002]
【従来の技術】上水を供給する上水道管の大口径管路
が、浅深度、中深度の地下に設置され、従来から既存設
備として利用されている。大口径管路において口径の大
きさに関する規定は特にないが、人が中に入って作業で
きる口径は直径800mm 以上と法令で規定されていること
から、大口径管路とは、通常、直径800mm 以上の口径を
有する管路をいうものとされている。浅深度、中深度の
地下に設置される大口径管路は、原則として、計画送水
量および配水量に見合う管路の口径になっており、基本
的に水の貯留機能を考慮していない。このため、浅深
度、中深度の地下に設置される大口径管路には、水の滞
留は生じない。2. Description of the Related Art A large-diameter pipeline for water supply pipes for supplying water is installed underground at shallow and medium depths, and has conventionally been used as existing equipment. Although there is no particular rule regarding the size of the large-diameter pipeline, the diameter that a person can enter and work on is 800 mm or more in diameter. It is intended to refer to a pipeline having the above diameter. Large-diameter pipelines installed underground at shallow and medium depths have, in principle, a diameter that matches the planned water transmission and distribution volumes, and basically do not consider the water storage function. For this reason, water does not accumulate in large-diameter pipelines installed underground at shallow and medium depths.
【0003】一方、大深度の地下に設置される、大口径
管路を利用して、飲料水等の上水を供給する構想が、近
年、厚生省および財団法人水道管路技術センター等より
発表されている。これらの構想において、大深度の地下
に設置される大口径管路は、配水管のブロック配管網に
資することが期待されており、且つ、水の貯留機能(ス
トック機能)を有することが必要とされている。On the other hand, a concept of supplying drinking water and other drinking water using a large-diameter pipeline installed underground at a large depth has recently been announced by the Ministry of Health and Welfare and the Water Pipe Technology Center. ing. Under these plans, large-diameter pipelines installed underground at a large depth are expected to contribute to the block piping network of water distribution pipes, and need to have a water storage function (stock function). Have been.
【0004】このような、大深度の地下に設置される大
口径管路は、上述したように貯留機能を有することが必
要とされていることから、通常の送水管および配水管と
して使用される、浅深度、中深度の地下に設置される大
口径管路と比べて、貯水容量に対する使用水量の割合が
小さくなることが予測され、管路中における滞水時間が
相対的に長くなり、このため、上水中の残留塩素濃度が
低下する可能性が高いと考えられている。その、結果、
給水栓(各家庭の蛇口等)において、死水がでる恐れが
でてくる。[0004] Such a large-diameter pipeline installed underground at a large depth is required to have a storage function as described above, and is therefore used as a normal water supply pipe and a water distribution pipe. In comparison with large-diameter pipelines installed underground at shallow and medium depths, it is predicted that the ratio of water usage to storage capacity will be smaller, and the water retention time in pipelines will be relatively longer. Therefore, it is considered that there is a high possibility that the residual chlorine concentration in the tap water decreases. as a result,
There is a danger of dead water coming out of water taps (such as faucets in each household).
【0005】水道法施工規則には、給水栓における水
が、遊離残留塩素を0.1ppm以上に保持するように塩素消
毒をすることが規定されており、上記水がこの基準を満
たない場合、この水を「死水(しにみず)」という。[0005] The Water Supply Law enforcement regulations stipulate that the water in the hydrant should be disinfected with chlorinated water so as to maintain the free residual chlorine at 0.1 ppm or more. Water is called "dead water".
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このようなことから、
大深度の地下に設置される大口径管路においては、死水
を発生させないための対策、即ち、給水栓における水
が、上記規則(遊離残留塩素を0.1ppm 以上とする)を
満足することが必要である。上記対策としては、大深度
の地下に設置される大口径管路の途中において、塩素消
毒をするための薬剤(以下、「塩素剤」という)を上水
中に注入して消毒することが考えられる。しかしなが
ら、通常の注入方法では、残留塩素濃度が不均一のまま
で供給されるため、残留塩素濃度の不足、あるいは、過
多による臭気の発生等が生じる問題があった。また、塩
素剤の使用量も概して多くなる問題があった。SUMMARY OF THE INVENTION
For large-diameter pipelines installed underground at deep depths, measures to prevent dead water, that is, the water at the hydrant must meet the above rules (free residual chlorine should be 0.1 ppm or more) It is. As a countermeasure, it is conceivable to inject a chemical for chlorine disinfection (hereinafter referred to as "chlorine agent") into tap water and disinfect it in the middle of a large-diameter pipeline installed underground at a large depth. . However, in the usual injection method, since the residual chlorine concentration is supplied while being non-uniform, there is a problem that the residual chlorine concentration is insufficient or an odor is generated due to an excessive amount. In addition, there is a problem that the amount of the chlorine agent used is generally large.
【0007】塩素剤を使用する消毒は、上述したよう
に、大口径管路配水管の途中に消毒設備を設けて、塩素
剤を追加注入することにより行われる。ところで、塩素
剤を注入して行う消毒および消毒設備、塩素の混合、攪
拌については、従来から種々の技術が用いられている。
以下、それらについて述べる。まず、消毒および消毒設
備について述べる。 (1) 消毒の目的:原水中の病原生物は、通常、浄水場の
沈澱、濾過によって大部分除去されるが、少数は残留す
る可能性があるので、消毒はそれを殺滅する目的で行
う。As described above, disinfection using a chlorine agent is performed by providing a disinfection facility in the middle of a large-diameter pipeline water distribution pipe and additionally injecting a chlorine agent. By the way, various techniques have been conventionally used for disinfecting and disinfecting equipment by injecting a chlorine agent, mixing and stirring of chlorine.
Hereinafter, these will be described. First, disinfection and disinfection equipment will be described. (1) Purpose of disinfection: Pathogens in raw water are usually largely removed by sedimentation and filtration at water treatment plants, but a small number may remain, so disinfection is performed to kill them. .
【0008】(2) 消毒の方法:水の消毒は塩素を使用す
ることとされている(厚生省通知)。ゆえに、塩素以外
の使用は認められない。(2) Disinfection method: Disinfection of water is supposed to use chlorine (Ministry of Health and Welfare notification). Therefore, use other than chlorine is not allowed.
【0009】(3) 塩素を使用する消毒の方法には、下記
の3つの方法がある。 液化塩素を使用する:液化塩素は、塩素ガスを低温
・高圧で液化したものである。 次亜塩素酸ナトリウムを使用する:次亜塩素酸ナト
リウムは、塩水(淡水)電解により得られる。 次亜塩素酸カルシウム(さらし粉)を使用する。 上記3つの方法の中で、液化塩素によるものが、圧倒的
に多く使用されている。但し、取扱い作業の安全性の面
から、次亜塩素酸ナトリウムによる方法が増加してい
る。(3) There are the following three disinfection methods using chlorine. Use liquefied chlorine: Liquefied chlorine is liquefied chlorine gas at low temperature and high pressure. Use sodium hypochlorite: sodium hypochlorite is obtained by brine (fresh water) electrolysis. Use calcium hypochlorite (bleach). Among the above three methods, liquefied chlorine is overwhelmingly used. However, the method using sodium hypochlorite is increasing from the viewpoint of handling safety.
【0010】(4) 塩素消毒の原理。 浄水場における塩素消毒の方法は、不連続点塩素処理法
によって行われる。以下に、不連続点塩素処理について
説明する。アンモニアおよび有機性の窒素化合物を含む
水に塩素剤を投入した場合、塩素はまずそれら含有物と
反応して結合残留塩素となる。結合残留塩素は、塩素注
入率を増加させるにつれて増加するが、塩素注入率があ
る量に達するとクロラミンが窒素ガスにまで酸化され
て、残留塩素濃度は減少する。しかし、それを超えてさ
らに塩素注入率を増加させると、それに比例して遊離残
留塩素濃度が増加する。この一連の変化を図3に示す。
図3は、塩素注入率と残留塩素濃度との関係を示すグラ
フである。この一連の変化において生ずる残留塩素濃度
の最小点を、不連続点(BREAK POINT)といい、この点を
超えるように塩素を注入し、遊離残留塩素を生じさせて
処理する方法を不連続点塩素処理という。不連続点塩素
処理は十分な消毒効果が得られると同時に、鉄およびマ
ンガンの除去方法としても有効である。(4) The principle of chlorination. The method of chlorination in a water treatment plant is performed by a discontinuous point chlorination method. Hereinafter, the discontinuous point chlorination will be described. When a chlorinating agent is introduced into water containing ammonia and organic nitrogen compounds, the chlorine first reacts with the contents thereof to form combined residual chlorine. The combined residual chlorine increases as the chlorine injection rate increases, but when the chlorine injection rate reaches a certain amount, chloramine is oxidized to nitrogen gas and the residual chlorine concentration decreases. However, if the chlorine injection rate is further increased beyond that, the free residual chlorine concentration increases proportionately. This series of changes is shown in FIG.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the chlorine injection rate and the residual chlorine concentration. The minimum point of the residual chlorine concentration that occurs during this series of changes is called a discontinuous point (BREAK POINT). The method of injecting chlorine beyond this point to generate free residual chlorine and treat it is called the discontinuous point chlorine. Processing. Discontinuous point chlorination provides a sufficient disinfecting effect and is also effective as a method for removing iron and manganese.
【0011】(5) 塩素消毒の設備。 貯蔵設備。 消毒は浄水処理上欠かすことができないので、塩素等消
毒剤の貯蔵には、十分なゆとりをもたせ、使用量の10日
分以上は常に確保しておく必要がある。液化塩素の容器
には、可搬性の50Kgまたは1トンの鉄製容器と、浄水場
に設置する貯槽とがあるが、いずれの場合にも、塩素ガ
スの漏洩防止、直射日光の照射および湿気の防止に十分
注意をはらって貯蔵しなければならない。次亜塩素酸ナ
トリウムは強アルカリ性で腐食性を有するので、貯槽に
は、耐腐食性の材質を用いねばならない。また、有効塩
素分の減少を防止するために、日射および温度の上昇を
避けて貯蔵し、定期的に有効塩素分を測定する必要があ
る。 注入設備。 塩素注入機には、乾式と湿式とがある。通常用いられる
のは湿式注入機である。湿式注入機には、圧力式注入機
と真空式注入機とがある。圧力式注入機は、混合瓶の中
で塩素ガスを水面から溶解させて塩素水とする方式のも
のをいい、真空式注入機は、圧力水によってインゼクタ
に生じた真空力を利用し、塩素ガスを吸引しながら圧力
水に溶解させて塩素水をする方式をいう。塩素注入用の
配管は、耐圧試験、漏洩試験を行って、塩素ガスの漏洩
の防止を図らねばならない。 除外設備。 塩素ガスについては、労働基準法により作業時の最高許
容限度が1ppm と定められている。また、液化塩素につ
いては、一般高圧ガス保安規則により、貯蔵するときの
漏洩検知器、中和装置等の除外設備を設けることとされ
ている。(5) Chlorine disinfection equipment. Storage equipment. Since disinfection is indispensable for water purification treatment, it is necessary to provide sufficient room for the storage of disinfectants such as chlorine, and to always secure more than 10 days of usage. Liquefied chlorine containers include portable 50Kg or 1-ton iron containers and storage tanks installed at water treatment plants. In each case, prevent chlorine gas from leaking, prevent direct sunlight, and prevent moisture. Must be stored with great care. Since sodium hypochlorite is highly alkaline and corrosive, a corrosion-resistant material must be used for the storage tank. In addition, in order to prevent the available chlorine content from decreasing, it is necessary to store it while avoiding solar radiation and temperature rise, and to periodically measure the available chlorine content. Injection equipment. The chlorinator includes a dry type and a wet type. Commonly used is a wet injector. Wet injectors include pressure injectors and vacuum injectors. A pressure-type injector is a type in which chlorine gas is dissolved from the surface of water in a mixing bottle to produce chlorine water.A vacuum-type injector uses a vacuum force generated in an injector by pressurized water to generate chlorine gas. Is dissolved in pressurized water while sucking water to produce chlorine water. Piping for chlorine injection must be subjected to a pressure test and a leak test to prevent chlorine gas from leaking. Excluded equipment. Regarding chlorine gas, the Labor Standards Act stipulates a maximum allowable limit of 1 ppm during work. For liquefied chlorine, exclusion facilities such as a leak detector and a neutralizer during storage are to be provided according to general high-pressure gas safety regulations.
【0012】(6) 塩素の注入制御。 塩素の注入制御には、定値制御、流量比例制御および残
留塩素制御がある。以下に、上記3つの注入制御につい
て説明する。 定値制御。 処理水量と塩素要求量の変化が少なく、ほぼ一定量の塩
素の注入で所定の残留塩素が保持できる場合に用いる。 流量比例制御。 処理水量は制御するが、水質の変化が少なく、塩素要求
量がほぼ一定のときは、処理水量の変化に応じた塩素量
を注入すれば、所定の残留塩素が保持できる場合に用い
る。 残留塩素制御。 処理水量が変化し、塩素要求量も変化するような場合
に、残留塩素を目標値として制御する方法。(6) Control of chlorine injection. The chlorine injection control includes constant value control, flow rate proportional control, and residual chlorine control. Hereinafter, the three injection controls will be described. Constant value control. It is used when the amount of treated water and the required amount of chlorine are small and a predetermined amount of chlorine can be maintained by injecting a substantially constant amount of chlorine. Flow proportional control. The amount of treated water is controlled. However, when the change in water quality is small and the required amount of chlorine is almost constant, it is used when a predetermined amount of residual chlorine can be retained by injecting a chlorine amount according to the change in the treated water amount. Residual chlorine control. A method of controlling residual chlorine as a target value when the amount of treated water changes and the required amount of chlorine changes.
【0013】次に、混合、攪拌設備について述べる。塩
素消毒のための混合、攪拌設備としては、塩素混和井
「せき」がある。また、その他の混合、攪拌設備として
は、緊急時飲料水貯槽(緊急給水用貯水槽装置)に用い
られている方法がある。これには、従来から混合室方式
および有孔管方式がある。Next, the mixing and stirring equipment will be described. As a mixing and stirring equipment for chlorination, there is a chlorine mixing well "Seki". As other mixing and stirring equipment, there is a method used for an emergency drinking water storage tank (an emergency water supply tank apparatus). Conventionally, there are a mixing chamber system and a perforated tube system.
【0014】混合室方式の技術として、実公昭62-29431
号公報に、緊急時飲料水貯槽が開示されている(以下、
「先行技術1」という)。図4は先行技術1を示す貯水
槽の断面図である。先行技術1の混合室方式は、貯水槽
14の本体内部の円周方向断面位置に概ね係合する、貯水
槽14の直径方向に差し渡した支軸によって固定され、且
つ、貯水槽7の長手方向に対して所定の間隔で設置され
た、例えば正方形の板体からなる複数の仕切板15(隔
壁)とからなっており、仕切板15によって混合室16が複
数形成されている。貯水槽14に流入された水は仕切板15
を介して混合を繰り返しながら順次次の混合室16に進
み、これにより水が入れ替わる。この先行技術1は、下
記の特徴を有している。 水槽内の水循環特性は、混合室数により異なる。図
5に示すように、混合室数と新水入替え時間とは、混合
室数が増すほど入替え時間が短くなる関係にあるが、混
合室数がある一定の数以上では効果が増加しない。な
お、入替え時間とは、経過時間(流量/水槽容量=水槽
容量の何倍の水を流せば完全に入れ替わるか)であらわ
される。 長い管路であっても、1混合室の縦横比(横/縦)
を1.6 程度にすると良好な混合特性を示す。 さらに重要なことは、タンク内平均流速が。1.5 か
ら5.9 mm/secという低流速でも、良好な混合特性を示す
ことである。As a technique of the mixing chamber system, Japanese Utility Model Publication No. Sho 62-29431
In the official gazette, an emergency drinking water storage tank is disclosed (hereinafter, referred to as “
"Prior art 1"). FIG. 4 is a sectional view of a water storage tank showing the prior art 1. The mixing chamber method of Prior Art 1 is a water tank
14, which is fixed by a diametrically extending support shaft which is substantially engaged with a circumferential cross-sectional position inside the main body of the water storage tank 14 and is disposed at a predetermined interval with respect to a longitudinal direction of the water storage tank 7. For example, it is composed of a plurality of partition plates 15 (partition walls) formed of a square plate, and a plurality of mixing chambers 16 are formed by the partition plates 15. The water flowing into the water storage tank 14 is
The process proceeds to the next mixing chamber 16 sequentially while repeating the mixing via, whereby the water is replaced. This prior art 1 has the following features. Water circulation characteristics in the water tank vary depending on the number of mixing chambers. As shown in FIG. 5, the number of mixing chambers and the replacement time of fresh water have a relationship in which the replacement time becomes shorter as the number of mixing chambers increases, but the effect does not increase when the number of mixing chambers is a certain number or more. Note that the replacement time is represented by elapsed time (flow rate / water tank capacity = how many times the water tank capacity allows the water to be completely replaced). Aspect ratio of one mixing chamber (width / length) even for long pipes
When it is set to about 1.6, good mixing characteristics are exhibited. More importantly, the average flow velocity in the tank. It should exhibit good mixing properties even at low flow rates of 1.5 to 5.9 mm / sec.
【0015】有孔管方式の技術として、特公昭58-39710
号公報に、緊急給水用貯水槽装置が開示されている(以
下、「先行技術2」という)。図6は先行技術2を示す
貯水槽の水平断面図、図7は垂直縦断面図、図8は図7
のB−B線断面図である。貯水槽9の両端は凹面となっ
ており、流入管10は、貯水槽9の下部の、先端が閉塞さ
れた有孔管部11と接続され、流出管12は貯水槽9の上部
の有孔管部13と接続されている。有孔管部11の全長には
多数の小孔が1列に上向きに削孔され、有孔管部13の全
長にも多数の小孔が1列に下向きに削孔されている。平
常時の貯水層9内は、流入側有孔管部11の多数の小孔か
ら噴出した水が円状に流れ、絶えず攪拌されて貯水槽9
内のどの部分においても水が停滞することなく、順次流
出側有孔管部13に入り流出される。この先行技術2は、
下記の特徴を有している。 タンク内の平均流速が0.5 から2.5 m/sec の比較的
高速で、良好な混合特性を示す。 タンク内の平均流速が0.5 から2.5 m/sec の範囲で
は、入れ替えに要する水量の貯水槽容量に対する倍率が
ほぼ一定であるため、塩素の注入制御が容易である。即
ち、流速が少ない場合には、当然時間は多くかかるが、
1回水が入れ替わるための流量は同じであり、それに見
合った塩素を流量比例制御で注入するので、残留塩素濃
度で制御する必要がない。As a technique of a perforated pipe system, Japanese Patent Publication No. 58-39710
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209,897 discloses a water tank device for emergency water supply (hereinafter, referred to as “prior art 2”). 6 is a horizontal sectional view of a water storage tank showing prior art 2, FIG. 7 is a vertical vertical sectional view, and FIG.
FIG. 7 is a sectional view taken along line BB of FIG. Both ends of the water storage tank 9 are concave, the inflow pipe 10 is connected to a perforated pipe section 11 having a closed end at the lower part of the water storage tank 9, and the outflow pipe 12 is a perforated upper part of the water storage tank 9. It is connected to the tube 13. A number of small holes are drilled upward in one row over the entire length of the perforated tube portion 11, and a number of small holes are drilled downward in one line also over the entire length of the perforated tube portion 13. In the water reservoir 9 under normal conditions, water spouted from a number of small holes of the inflow-side perforated pipe 11 flows in a circular shape and is constantly stirred, and the water is kept in the water reservoir 9.
The water sequentially flows into and out of the outflow-side perforated pipe portion 13 without stagnation in any part of the inside. This prior art 2
It has the following features. It has good mixing characteristics at a relatively high speed with an average flow velocity in the tank of 0.5 to 2.5 m / sec. When the average flow velocity in the tank is in the range of 0.5 to 2.5 m / sec, the ratio of the amount of water required for replacement to the capacity of the storage tank is almost constant, so that chlorine injection control is easy. In other words, when the flow rate is low, it naturally takes much time,
The flow rate for replacing water once is the same, and chlorine corresponding to the same is injected by flow rate proportional control, so that it is not necessary to control the residual chlorine concentration.
【0016】その他、配水池における塩素の追加注入に
より、良好な制御が容易であること、および、浄水場に
おける後塩素処理では、制御が困難であり、塩素の追加
注入が必要であること等が、既に知られている。In addition, good control is easy by additional injection of chlorine in the distribution reservoir, and control is difficult in post-chlorination treatment in the water treatment plant, and additional injection of chlorine is necessary. , Already known.
【0017】次に、エアレーションについて説明する。
エアレーションとは、水と空気とを十分に接触させるこ
とにより、水中に溶解している揮発性の物質の揮散や、
空気中の酸素で水中の被酸化物質の酸化の促進を図る処
理方法であり、噴水式、空気吹込み式、瀑布式、接触式
等の方式がある。この、エアレーションの効果は、下記
の通りである。 浸食性遊離炭酸の除去:浸食性遊離炭酸は、自然水
中では地下水および湖沼(貯水池)等の停滞期の底層水
に含まれることが多く、また、浄水処理において、塩素
や凝集剤を注入した場合にも発生する。浸食性遊離炭酸
を多く含む水は、コンクリート構造物、石綿セメント
管、モルタルライニング管等の劣化を進行させやすく、
また、鉄管、銅管、亜鉛めっき鋼管等からそれぞれ材質
の金属を溶出させやすい。一般に、遊離炭酸が20mg/l以
上存在する水では、浸食性遊離炭酸を含んでいることが
多いので、障害の程度に応じて浸食性遊離炭酸の除去を
必要とすることがある。エアレーションによって、浸食
性遊離炭酸を完全に除去することは困難であるが、浸食
性を低下させるのには効果がある。 臭気の除去:硫化水素など、揮発性の臭気原因物質
の除去に効果がある。 鉄およびマンガンの除去:溶存している鉄として多
くみられる炭酸水素第1鉄〔 Fe( HCO3 ) 2 ] は、エア
レーションによって不溶解性の第2鉄とした後、通常の
浄水処理によって除去することができる。しかし、炭酸
水素第1鉄以外の鉄および溶解性のマンガンに対しては
効果が低い。 トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンおよび
1、1、1・トリクロロエタンの除去:これら3物質に
よる汚染が検出されるのは、主として地下水であるが、
地下水は水温をはじめ水質が比較的安定しているため、
エアレーションを用いることにより、これら3物質の除
去に安定した効果が得られる。3物質それぞれの除去さ
れやすさは、おおよそ、トリクロロエチレン>テトラク
ロロエチレン>1、1、1・トリクロロエタンの順であ
る。我が国では、向流式充填型の曝気塔を採用している
例が多い。Next, aeration will be described.
Aeration is the volatilization of volatile substances dissolved in water by sufficient contact between water and air,
This is a treatment method for promoting oxidation of a substance to be oxidized in water by oxygen in the air, and includes a fountain type, an air blowing type, a waterfall type, and a contact type. The effects of this aeration are as follows. Removal of erodible free carbonic acid: Erosive free carbonic acid is often included in groundwater and stagnation bottom water such as lakes (reservoirs) in natural waters, and when chlorine or coagulant is injected during water purification treatment Also occurs. Water containing a large amount of erodible free carbonic acid easily promotes deterioration of concrete structures, asbestos cement pipes, mortar lining pipes, etc.
Further, it is easy to elute metal of each material from iron pipe, copper pipe, galvanized steel pipe and the like. In general, water having free carbonic acid of 20 mg / l or more often contains erodible free carbonic acid, and therefore, it may be necessary to remove erodible free carbonic acid depending on the degree of damage. Although it is difficult to completely remove erodable free carbonic acid by aeration, it is effective in reducing erodibility. Odor removal: Effective for removing volatile odor-causing substances such as hydrogen sulfide. Removal of iron and manganese: Ferrous hydrogen carbonate [Fe (HCO 3 ) 2 ], which is often found as dissolved iron, is removed by insoluble ferric iron by aeration and then by ordinary water purification treatment. be able to. However, the effect on iron other than ferrous hydrogen carbonate and soluble manganese is low. Removal of trichlorethylene, tetrachlorethylene and 1,1,1 • trichloroethane: Contamination by these three substances is mainly detected in groundwater,
Groundwater has relatively stable water quality, including its temperature.
By using aeration, a stable effect can be obtained in removing these three substances. The ease of removal of each of the three substances is roughly in the order of trichloroethylene>tetrachloroethylene> 1,1,1.trichloroethane. In Japan, there are many cases where a counter-current packed type aeration tower is adopted.
【0018】この発明の目的は、上記従来技術を踏まえ
て、貯留機能を有するために貯水時間が長期となる大深
度の地下に設けられた大口径管路の途中に、消毒設備を
設けて塩素剤の追加注入を行うことにより、死水が発生
しない大口径管路を提供することにある。An object of the present invention is to provide a disinfection facility in the middle of a large-diameter pipe installed in a deep underground where the water storage time is long due to the storage function, based on the above-mentioned conventional technology. An object of the present invention is to provide a large-diameter pipeline in which dead water does not occur by performing additional injection of an agent.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】我々は、上述したよう
に、貯留機能を有するために貯水時間が長期となる大深
度の地下に設けられた大口径管路において、死水が発生
しないようにするための技術の開発に鋭意研究を重ね
た。その結果、大口径管路の途中に、上記従来技術を組
み合わせて用いた消毒設備を設けて塩素剤の追加注入を
行うことにより、死水が発生しない大口径管路が得られ
ることを知見した。As described above, we have made it possible to prevent dead water from occurring in a large-diameter pipeline installed underground at a large depth where the water storage time is long due to the storage function. Intensive research into the development of technologies for this purpose. As a result, it has been found that a large-diameter pipeline free of dead water can be obtained by providing a disinfecting facility using a combination of the above-described conventional techniques and additionally injecting a chlorine agent in the middle of the large-diameter pipeline.
【0020】この発明は、上述の知見に基づいてなされ
たものであって、大深度の地下に設けられた、その中を
水が流れる横断面円形の大口径管路と、前記大口径管路
内部の前記大口径管路の管軸直交方向に固定され、且
つ、前記大口径管路の管軸方向に所定の間隔をあけて設
けられた、前記大口径管路の内周面との間に所定の隙間
を有する2個の隔壁と、前記隔壁間の前記大口径管路内
に挿入された、挿入部分に複数の孔を有する流入管とか
らなり、塩素が混合された空気を前記流入管の前記孔か
ら前記大口径管路内に注入することに特徴を有するもの
である。The present invention has been made based on the above findings, and has a large-diameter pipe having a circular cross-section, which is provided underground at a large depth and through which water flows, and the large-diameter pipe. Between the inner peripheral surface of the large-diameter pipeline, which is fixed in the pipe-axis orthogonal direction of the large-diameter pipeline inside, and is provided at a predetermined interval in the pipe-axis direction of the large-diameter pipeline. And two inflow pipes having a predetermined gap therebetween, and an inflow pipe having a plurality of holes in an insertion portion inserted in the large-diameter pipe between the bulkheads, and the air containing chlorine is introduced into the inflow pipe. It is characterized in that it is injected into the large-diameter pipe through the hole of the pipe.
【0021】[0021]
【作用】大口径管路の内部に、大口径管路の管軸直交方
向に設けられた隔壁を、所定間隔をあけて2個設け、こ
の隔壁間に流入管を挿入し、挿入した流入管の挿入部分
に孔を設け、孔から塩素が混合された空気を注入するこ
とにより、貯水量に対する使用水量の比率が相対的に少
なくても、死水が発生せず、水の入れ替わりが容易に行
える。また、孔から空気と混合された塩素を加圧注入す
ることにより、入替え時間(貯水量/使用水量)が短縮
でき、大口径管路の内部が均一に攪拌、混合される。さ
らに、加圧混合空気のエアレーション効果によって、遊
離炭酸、鉄、マンガン等が除去される。In the inside of the large-diameter pipe, two partitions are provided at predetermined intervals in the direction perpendicular to the pipe axis of the large-diameter pipe, and an inflow pipe is inserted between the partitions, and the inserted inflow pipe is inserted. By inserting a hole in the insertion part of the hole and injecting air mixed with chlorine through the hole, even if the ratio of the amount of water used to the amount of water stored is relatively small, dead water does not occur and water can be easily replaced. . Further, by injecting chlorine mixed with air from the hole under pressure, the replacement time (water storage amount / used water amount) can be shortened, and the inside of the large-diameter pipeline is uniformly stirred and mixed. Further, free carbonic acid, iron, manganese and the like are removed by the aeration effect of the pressurized mixed air.
【0022】次に、この発明を図面を参照しながら説明
する。図1はこの発明の1実施態様を示す垂直縦断面
図、図2は図1のA−A線断面図である。大深度の地下
空間に設置された横断面円形の大口径管路1の内部の1
区画には、大口径管路1の管軸方向に所定の間隔をあけ
て2個の隔壁2a、2bが、管軸直交方向に設けられてい
る。隔壁2a、2bの各々は、その4角部が大口径管路1の
内周面と接触する、正方形の板体からなっている。隔壁
2aの近傍の下流側には、流入管4が上部から大口径管路
1内に挿入されている。流入管4の挿入部分3は大口径
管路1の底部内周面近傍で下流側に屈曲し、大口径管路
1の管軸方向に前記底部内周面に沿って、隔壁2bまで設
けられている。流入管4の挿入部分3の先端は閉塞され
ており、大口径管路1の底部内周面に沿って設けられた
部分には、その長手方向に所定間隔をあけて複数個の孔
7が上向きに設けられている。孔7は、上流側から下流
側になるにつれ徐々にその孔径が大きくなっている。上
流側から下流側になるにつれ徐々に孔径が大きくなる理
由は、各々の孔7からの吹出し量を一定にするためであ
り、これは、圧力の低い下流側の孔7の径を上流側より
も大きくすることにより達成される。孔7の各々から
は、気体状の塩素17が混合された空気(圧縮空気)18
が、大口径管路1内に向けて加圧注入される。さらに、
隔壁2bの近傍の上流側には、流出管6が大口径管路1内
に挿入されており、流出管6の途中には、残留塩素濃度
を測定するためのセンサ5が設けられている。Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a vertical longitudinal sectional view showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1 inside a large-diameter pipeline 1 with a circular cross section installed in a deep underground space
In the section, two partition walls 2a and 2b are provided at predetermined intervals in the pipe axis direction of the large diameter pipe line 1 in the pipe axis orthogonal direction. Each of the partition walls 2a and 2b is formed of a square plate whose four corners are in contact with the inner peripheral surface of the large-diameter pipeline 1. Partition
On the downstream side near 2a, an inflow pipe 4 is inserted into the large-diameter pipeline 1 from above. The insertion portion 3 of the inflow pipe 4 is bent downstream in the vicinity of the bottom inner peripheral surface of the large-diameter pipe 1, and is provided in the pipe axis direction of the large-diameter pipe 1 along the bottom inner peripheral surface to the partition 2 b. ing. The distal end of the insertion portion 3 of the inflow pipe 4 is closed, and a plurality of holes 7 are provided at predetermined intervals in the longitudinal direction in a portion provided along the inner peripheral surface at the bottom of the large diameter pipeline 1. It is provided upward. The diameter of the hole 7 gradually increases from the upstream side to the downstream side. The reason that the hole diameter gradually increases from the upstream side to the downstream side is to make the amount of air blown out from each hole 7 constant. This is because the diameter of the downstream side hole 7 having a low pressure is made smaller than that of the upstream side. Is also achieved by making it larger. From each of the holes 7, air (compressed air) 18 mixed with gaseous chlorine 17 is provided.
Is pressurized and injected into the large-diameter pipeline 1. further,
An outflow pipe 6 is inserted into the large-diameter pipe line 1 on the upstream side near the partition 2b, and a sensor 5 for measuring the residual chlorine concentration is provided in the middle of the outflow pipe 6.
【0023】隔壁2a、2b間において、流入管4の挿入部
分3の孔7から塩素17が混合された空気(圧縮空気)18
が注入されて大口径管路1内の水中で円状に流れ、大口
径管路1内のどの部分においても水が停滞することな
く、絶えず攪拌、混合される。そして、攪拌、混合され
た大口径管路1内の水は、隔壁2bを通って順次隔壁2bの
下流に流出され、水が入れ替わる。Between the partition walls 2a and 2b, air (compressed air) 18 containing chlorine 17 mixed through the hole 7 of the insertion portion 3 of the inflow pipe 4.
Is injected and flows in a circle in the water in the large-diameter pipeline 1, and the water is constantly stirred and mixed without stagnation in any part of the large-diameter pipeline 1. The agitated and mixed water in the large-diameter pipeline 1 is sequentially discharged downstream of the partition 2b through the partition 2b, and the water is replaced.
【0024】このように、大口径管路1の1区画に2個
の隔壁を設け、流入管4の挿入部分3の孔7から塩素17
および加圧空気18からなる加圧混合空気を注入すること
により、当該区画の内部において、残留塩素濃度の過・
不足が無くなり、残留塩素濃度が均一になる。さらに、
塩素17の使用量も低減し、且つ、トリハロメタン等の生
成を低減することができる。さらに、加圧混合空気のエ
アレーション効果によって、遊離炭酸、鉄、マンガン等
が除去される。As described above, two partitions are provided in one section of the large-diameter pipeline 1, and chlorine 17 is introduced from the hole 7 of the insertion portion 3 of the inflow pipe 4.
By injecting pressurized mixed air consisting of air and pressurized air 18, the residual chlorine concentration in the
The shortage disappears and the residual chlorine concentration becomes uniform. further,
The amount of chlorine 17 used can be reduced, and the production of trihalomethane and the like can be reduced. Further, free carbonic acid, iron, manganese and the like are removed by the aeration effect of the pressurized mixed air.
【0025】隔壁2aと2bによって構成された大口径管路
の混合室19の縦横比(横/縦)は1.64が最適である。即
ち、隔壁2aと2bとの間隔(横)は、大口径管路1の口径
(縦)の1.64倍が最適である。The optimum aspect ratio (width / length) of the mixing chamber 19 of the large-diameter pipeline constituted by the partition walls 2a and 2b is 1.64. That is, the space (width) between the partition walls 2a and 2b is optimally 1.64 times the diameter (length) of the large diameter pipeline 1.
【0026】挿入部分3から注入される塩素は、加圧空
気と混合することから、上述のように気体状のもの(塩
素ガス)であることが好ましい。また、塩素を注入する
位置および次亜塩素酸を発生させる装置の位置は、地上
でも大口径管路1が設けられているトンネル8内でもよ
い。また、流出管6の途中に設けられたセンサ5によっ
て残留塩素濃度を測定し、その測定値によって塩素の注
入量を制御してもよい。The chlorine injected from the insertion portion 3 is preferably gaseous (chlorine gas) as described above because it is mixed with pressurized air. Further, the position for injecting chlorine and the position of the device for generating hypochlorous acid may be on the ground or in a tunnel 8 provided with the large-diameter pipeline 1. Alternatively, the residual chlorine concentration may be measured by a sensor 5 provided in the middle of the outflow pipe 6, and the amount of chlorine injection may be controlled based on the measured value.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、管内に注入された塩素の濃度を均一にすることによ
り、死水を発生させることなく飲用に適する上水を給水
栓に供給できる、大口径管路が得られ、かくして、工業
上有用な効果がもたらされる。As described above, according to the present invention, drinking water suitable for drinking can be supplied to a water tap without generating dead water by making the concentration of chlorine injected into a pipe uniform. A large-diameter pipeline is obtained, thus providing an industrially useful effect.
【図1】この発明の1実施態様を示す垂直縦断面図FIG. 1 is a vertical longitudinal sectional view showing one embodiment of the present invention.
【図2】図1のA−A線断面図FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;
【図3】塩素注入率と残留塩素濃度との関係を示すグラ
フFIG. 3 is a graph showing a relationship between a chlorine injection rate and a residual chlorine concentration.
【図4】先行技術1を示す貯水槽の断面図FIG. 4 is a cross-sectional view of a water storage tank showing prior art 1.
【図5】混合室数と新水入替え時間との関係を示すグラ
フFIG. 5 is a graph showing the relationship between the number of mixing chambers and fresh water replacement time.
【図6】先行技術2を示す貯水槽の水平断面図FIG. 6 is a horizontal sectional view of a water storage tank showing prior art 2.
【図7】先行技術2を示す貯水槽の垂直縦断面図FIG. 7 is a vertical longitudinal sectional view of a water storage tank showing prior art 2.
【図8】先行技術2を示す図7のB−B線断面図。FIG. 8 is a sectional view taken along the line BB of FIG.
1 大口径管路 2a 2b 隔壁 3 挿入部分 4 流入管 5 センサ 6 流出管 7 孔 8 トンネル 9 貯水槽 10 流入管 11 有孔管部 12 流出管 13 有孔管部 14 貯水槽 15 仕切板 16 混合室 17 塩素 18 加圧空気 19 混合室。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Large diameter pipe 2a 2b Partition wall 3 Insertion part 4 Inflow pipe 5 Sensor 6 Outflow pipe 7 Hole 8 Tunnel 9 Water storage tank 10 Inflow pipe 11 Perforated pipe section 12 Outflow pipe 13 Perforated pipe section 14 Water storage tank 15 Partition plate 16 Mixing Chamber 17 Chlorine 18 Pressurized air 19 Mixing chamber.
Claims (2)
が流れる横断面円形の大口径管路と、前記大口径管路内
部の前記大口径管路の管軸直交方向に固定され、且つ、
前記大口径管路の管軸方向に所定の間隔をあけて設けら
れた、前記大口径管路の内周面との間に所定の隙間を有
する2個の隔壁と、前記隔壁間の前記大口径管路内に挿
入された、挿入部分に複数の孔を有する流入管とからな
り、塩素が混合された空気を前記流入管の前記孔から前
記大口径管路内に注入することを特徴とする死水が発生
しない大口径管路。1. A large-diameter pipe having a circular cross-section, which is provided underground at a large depth and through which water flows, and is fixed in a direction perpendicular to a pipe axis of the large-diameter pipe inside the large-diameter pipe. ,and,
Two bulkheads, which are provided at predetermined intervals in the pipe axis direction of the large-diameter pipeline and have a predetermined gap with the inner peripheral surface of the large-diameter pipeline; An inlet pipe having a plurality of holes at an insertion portion inserted into the bore pipe, wherein air containing chlorine is injected into the large-diameter pipe from the hole of the inlet pipe. Large-diameter pipeline that does not generate dead water.
路の内周面に接触する正方形の板体からなることを特徴
とする請求項1記載の死水が発生しない大口径管路。2. The large-diameter pipeline without dead water according to claim 1, wherein the partition has a square plate body whose four corners contact the inner peripheral surface of the large-diameter pipeline. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3293639A JP2570530B2 (en) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Large-diameter pipe without dead water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3293639A JP2570530B2 (en) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Large-diameter pipe without dead water |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05106798A JPH05106798A (en) | 1993-04-27 |
| JP2570530B2 true JP2570530B2 (en) | 1997-01-08 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3293639A Expired - Fee Related JP2570530B2 (en) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Large-diameter pipe without dead water |
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| JPH05106798A (en) | 1993-04-27 |
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