JP7764212B2 - Wastewater neutralization method - Google Patents
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Description
本発明は、排水中和方法に関する。 The present invention relates to a method for neutralizing wastewater.
山岳トンネル（ＮＡＴＭを含む）工事では、トンネル坑内に地下水が流れ込む湧水が発生する場合がある。湧水は、土砂等を含んだ濁水としてトンネル坑内から排出される場合が多い。トンネルから排出された濁水は、濁水処理装置を利用して、スラリーを除去して無害化した状態で河川などに放流するのが一般的である。このとき、地山の鉱物や吹付けコンクリート等を含んでアルカリ性となった濁水に対しては、中和処理を行う必要がある。また、工事ヤード内のコンクリートプラントにおいて吹付けコンクリートや覆工コンクリート等を製造する場合には、コンクリートプラント内の各機器や配管等の洗浄により排出されたアルカリ性の排水（洗浄排水）の中和処理を行う必要がある。
例えば、特許文献１には、アルカリ性の濁水を中和するとともに、濁水中のスラリーを除去する濁水処理装置が開示されている。なお、濁水の中和は、中和槽内において、濁水に炭酸ガス（液化二酸化炭素）を供給することにより行うのが一般的である。
なお、特許文献２には、アルカリ性の原水に対して、車両から排出される排気ガスを供給して、排気ガスに含まれる二酸化炭素と原水中のアルカリ成分とを反応させて中和させるｐＨ低下方法が開示されている。特許文献２のｐＨ低下方法によれば、地球温暖化の原因と言われている二酸化炭素排出量の低減化を図るとともに、アルカリ性の原水の中和も可能としている。なお、特許文献２のｐＨ低下方法は、停車中の車両から排出された排気ガスを原水の中和に利用しているものの、稼働中（走行中）の車両等から排出された排気ガスを利用するものではない。
ここで、トンネル工事では、多数の建設機械や車両がトンネル内で稼働するため、トンネル坑内から多くの二酸化炭素が排出される。トンネル工事における二酸化炭素の排出量を抑制できれば、トンネル工事に伴う環境負荷の低減化を図ることができる。
During mountain tunnel construction (including NATM), groundwater may flow into the tunnel shaft, resulting in spring water. Spring water is often discharged from the tunnel shaft as turbid water containing sediment and other contaminants. The turbid water discharged from the tunnel is generally treated with a turbid water treatment device to remove slurry and render it harmless before being released into a river or other watercourse. In this case, turbid water that has become alkaline due to the inclusion of minerals in the ground and sprayed concrete must be neutralized. Furthermore, when sprayed concrete, lining concrete, etc. are manufactured in a concrete plant within the construction yard, alkaline wastewater (washing wastewater) discharged from the cleaning of various equipment, piping, etc. within the concrete plant must be neutralized.
For example, Patent Document 1 discloses a turbid water treatment device that neutralizes alkaline turbid water and removes slurry from the turbid water. Note that turbid water is generally neutralized by supplying carbon dioxide gas (liquefied carbon dioxide) to the turbid water in a neutralization tank.
Patent Document 2 discloses a pH reduction method in which exhaust gas emitted from a vehicle is supplied to alkaline raw water, and carbon dioxide contained in the exhaust gas reacts with alkaline components in the raw water to neutralize the water. The pH reduction method disclosed in Patent Document 2 reduces carbon dioxide emissions, which are said to be a cause of global warming, and also makes it possible to neutralize alkaline raw water. Note that the pH reduction method disclosed in Patent Document 2 uses exhaust gas emitted from parked vehicles to neutralize the raw water, but does not use exhaust gas emitted from vehicles in operation (driving).
During tunnel construction, a large amount of carbon dioxide is emitted from inside the tunnel due to the large number of construction machines and vehicles operating inside the tunnel. If the amount of carbon dioxide emitted during tunnel construction can be reduced, the environmental impact associated with tunnel construction can be reduced.
本発明は、トンネル工事に伴う環境負荷を低減することを可能とした排水中和方法を提案することを課題とする。 An object of the present invention is to propose a method for neutralizing wastewater that can reduce the environmental load associated with tunnel construction.
前記課題を解決するための本発明の排水中和方法は、トンネル工事に伴い、トンネル坑内から排気ガスを回収して、前記排気ガスをトンネル坑外の炭酸ガス抽出手段を備えた排ガスプラントに輸送する工程と、前記トンネル工事に伴い前記トンネルの内外から排出された工事排水を回収する工事排水回収工程と、前記排ガスプラントにおいて前記排気ガスから炭酸ガスを抽出する炭酸ガス抽出工程と、前記工事排水の中和処理を行う中和槽に前記炭酸ガスおよび前記工事排水を供給するガス送気工程とを備えている。なお、本発明の排水中和方法において、前記排気ガスから炭酸ガスを抽出する工程を備えている場合には、この炭酸ガスを中和槽に供給するとよい。 The wastewater neutralization method of the present invention for solving the above problems comprises the steps of recovering exhaust gas from inside a tunnel during tunnel construction and transporting the exhaust gas to an exhaust gas plant equipped with carbon dioxide extraction means outside the tunnel , a construction wastewater recovery step of recovering construction wastewater discharged from inside and outside the tunnel during the tunnel construction, a carbon dioxide extraction step of extracting carbon dioxide from the exhaust gas in the exhaust gas plant , and a gas supply step of supplying the carbon dioxide and the construction wastewater to a neutralization tank that neutralizes the construction wastewater.In the wastewater neutralization method of the present invention, if the step of extracting carbon dioxide from the exhaust gas is included, it is preferable to supply this carbon dioxide to the neutralization tank.
かかる排水中和方法によれば、トンネル工事により排出される工事排水（例えば、トンネル掘削面からトンネル坑内に流れ込む地下水や、工事ヤード内のコンクリートプラントから排出される洗浄排水等）を、トンネル坑内から回収した排気ガスを利用して中和することができる。すなわち、排気ガス中の二酸化炭素が、工事排水中のアルカリ成分と反応することで、工事排水を中和する。そのため、工事排水を放流可能な状態に中和するとともに、トンネル工事に伴う二酸化炭素の排出量を削減し、環境負荷の低減化を図ることが可能となる。また、閉鎖した空間であるトンネル坑内から排気ガスを回収するため、効率的である。また、中和処理に使用する二酸化炭素（炭酸ガス）として、排気ガスから抽出したものを使用するため、液化炭酸ガスを購入する費用や手間を無くすあるいは低減できる。また、炭酸ガスを製造する手間を省略できるため、炭酸ガスの運搬に伴う二酸化炭素排出量を低減できる。 This wastewater neutralization method can neutralize construction wastewater discharged during tunnel construction (e.g., groundwater flowing into the tunnel shaft from the tunnel excavation face and cleaning wastewater discharged from a concrete plant in a construction yard) using exhaust gas recovered from the tunnel shaft. Specifically, the carbon dioxide in the exhaust gas reacts with the alkaline components in the construction wastewater to neutralize it. This neutralizes the construction wastewater to a dischargeable state, reduces carbon dioxide emissions associated with tunnel construction, and reduces the environmental impact. Furthermore, the method is efficient because exhaust gas is recovered from the enclosed space of the tunnel shaft. Furthermore, because the carbon dioxide (carbon dioxide) used in the neutralization process is extracted from the exhaust gas, the cost and effort of purchasing liquefied carbon dioxide can be eliminated or reduced. Furthermore , the labor required to produce carbon dioxide can be eliminated, reducing carbon dioxide emissions associated with transporting carbon dioxide.
なお、トンネルの坑口に防音扉が設けられている場合には、前記排ガスダクトおよびトンネル坑外の空気をトンネル坑内に供給する給気ダクトは、前記防音扉を貫通させておく。防音扉でトンネルの坑口を遮蔽することで、排気ガスをより効率的に回収できる。
なお、中和処理後の工事排水のｐＨを計測するｐＨ計測手段と、前記中和槽に液化炭酸ガスを供給するガス供給手段とをさらに備えていれば、排気ガスのみの供給では工事排水の中和が不完全な場合に、液化炭酸ガスを供給することで、確実に中和させることが可能となる。
If a soundproof door is installed at the tunnel entrance, the exhaust gas duct and the air supply duct that supplies air from outside the tunnel into the tunnel are passed through the soundproof door. By shielding the tunnel entrance with a soundproof door, exhaust gas can be collected more efficiently.
Furthermore, if the neutralization tank further includes a pH measuring means for measuring the pH of the construction wastewater after neutralization treatment and a gas supply means for supplying liquefied carbon dioxide gas to the neutralization tank, it is possible to reliably neutralize the construction wastewater by supplying liquefied carbon dioxide gas when the neutralization is incomplete by supplying exhaust gas alone.
本発明の排水中和方法によれば、トンネル工事に伴う排気ガスを利用することで、効率的に工事排水を中和することができるとともに、二酸化炭素排出量を低減でき、ひいては、トンネル工事に伴う環境負荷を低減することが可能となる。 According to the wastewater neutralization method of the present invention, by utilizing exhaust gases generated during tunnel construction, construction wastewater can be efficiently neutralized, carbon dioxide emissions can be reduced, and the environmental burden associated with tunnel construction can be reduced.
本実施形態では、トンネル工事で発生する工事排水を効率的に中和する排水中和方法について説明する。排水中和方法は、排水処理システムを利用して行う。図１に排水処理システム１の概要を示す。排水処理システム１は、図１に示すように、中和槽２と、ガス給気手段３とを備えている。
中和槽２は、トンネルＴやコンクリートプラント７から排出された工事排水Ｗ０の中和処理を行う。中和槽２は、トンネルＴの郊外に設けられた排水処理設備の一部を構成する。工事排水Ｗ０の中和処理には、排ガスプラント３１から送気された二酸化炭素（炭酸ガスＧ１）を利用する。中和槽２には、工事排水Ｗ０とともに炭酸ガスＧ１および高分子凝集剤が供給される。中和槽２において炭酸ガスＧ１および高分子凝集剤が混合された工事排水（混合水）は沈殿槽２２に送り込まれて、処理水とフロックとに分離される。中和後の処理水Ｗ１は、近隣の河川等に放流する他、例えば、コンクリートプラント７に送水してコンクリートの練り混ぜ水として使用してもよいし、工事車両の洗浄水等として工事現場内で使用してもよい。
In this embodiment, a method for neutralizing wastewater that efficiently neutralizes construction wastewater generated during tunnel construction will be described. The method for neutralizing wastewater is performed using a wastewater treatment system. Figure 1 shows an overview of the wastewater treatment system 1. As shown in Figure 1, the wastewater treatment system 1 includes a neutralization tank 2 and a gas supply means 3.
The neutralization tank 2 neutralizes the construction wastewater W0 discharged from the tunnel T and the concrete plant 7. The neutralization tank 2 constitutes part of a wastewater treatment facility installed on the outskirts of the tunnel T. Carbon dioxide (carbon dioxide G1) sent from the exhaust gas plant 31 is used to neutralize the construction wastewater W0. Carbon dioxide G1 and a polymer flocculant are supplied to the neutralization tank 2 along with the construction wastewater W0. The construction wastewater (mixed water) mixed with the carbon dioxide G1 and the polymer flocculant in the neutralization tank 2 is sent to a settling tank 22 and separated into treated water and flocs. The neutralized treated water W1 may be discharged into a nearby river or the like, or may be sent to the concrete plant 7 to be used as mixing water for concrete, or may be used on the construction site as washing water for construction vehicles, for example.
ガス給気手段３は、排ガスプラント３１と送ガス管３２と排ガスダクト３３を備えている。
排ガスプラント３１は、排ガスダクト３３を介して輸送されたトンネルＴ坑内の排気ガスＧ０を一時的に貯留する。本実施形態の排ガスプラント３１は、排気ガスＧ０から炭酸ガスＧ１を抽出する炭酸ガス抽出手段３４を備えている。抽出された炭酸ガスＧ１は、送ガス管３２を介して中和槽２に輸送される。送ガス管３２は、排ガスプラント３１から中和槽２に至る管路である。送ガス管３２は、排ガスプラント３１の炭酸ガス抽出手段３４において、排気ガスＧ０から抽出された炭酸ガスＧ１を中和槽２に送気する。送ガス管３２を介して輸送された炭酸ガスＧ１は、中和槽２に供給される。
排ガスダクト３３は、トンネルＴから排ガスプラント３１に延設された管路であって、トンネルＴ坑内の排気ガスＧ０を排ガスプラント３１に誘導する。本実施形態のトンネルＴの坑口には、防音扉４が設けられており、排ガスダクト３３は、この防音扉４を貫通して、トンネルT内において先端が開口している。
なお、給気ダクト５は、トンネルＴの坑外に設けられた送風機５１から切羽Ｋ近傍まで延設された管路であって、排ガスダクト３３と同様に、防音扉４を貫通している。本実施形態では、排ガスダクト３３と給気ダクト５に、同等の内径（内空面積）を有した筒状部材を使用する。
The gas supply means 3 includes an exhaust gas plant 31 , a gas delivery pipe 32 and an exhaust gas duct 33 .
The exhaust gas plant 31 temporarily stores the exhaust gas G0 from the tunnel T that is transported via an exhaust gas duct 33. The exhaust gas plant 31 of this embodiment is equipped with a carbon dioxide gas extraction means 34 that extracts carbon dioxide gas G1 from the exhaust gas G0. The extracted carbon dioxide gas G1 is transported to the neutralization tank 2 via a gas delivery pipe 32. The gas delivery pipe 32 is a pipeline leading from the exhaust gas plant 31 to the neutralization tank 2. The gas delivery pipe 32 delivers the carbon dioxide gas G1 extracted from the exhaust gas G0 to the neutralization tank 2 in the carbon dioxide gas extraction means 34 of the exhaust gas plant 31. The carbon dioxide gas G1 transported via the gas delivery pipe 32 is supplied to the neutralization tank 2.
The exhaust gas duct 33 is a pipe extending from the tunnel T to the exhaust gas plant 31, and guides the exhaust gas G0 inside the tunnel T to the exhaust gas plant 31. In this embodiment, a soundproof door 4 is provided at the entrance of the tunnel T, and the exhaust gas duct 33 passes through this soundproof door 4 and opens at its end inside the tunnel T.
The air supply duct 5 is a pipe extending from a blower 51 installed outside the tunnel T to the vicinity of the working face K, and passes through the soundproof door 4, similar to the exhaust gas duct 33. In this embodiment, the exhaust gas duct 33 and the air supply duct 5 use cylindrical members having the same inner diameter (internal area).
図２に本実施形態の排水中和方法を示す。図２に示すように、本実施形態の排水中和方法は、排気ガス回収工程Ｓ１と、工事排水回収工程Ｓ２と、炭酸ガス抽出工程Ｓ３と、ガス送気工程Ｓ４とを備えている。
排気ガス回収工程Ｓ１は、トンネルＴ坑内から排気ガスＧ０を回収する工程である。トンネルＴ坑内からの排気ガスＧ０の回収には、排ガスダクト３３を利用する。排ガスダクト３３は、トンネルＴ坑内において作動する重機や工事車両等から排出される排気ガスＧ０を含む、トンネルＴ坑内の空気を、排ガスプラント３１に輸送する。
The method for neutralizing wastewater according to this embodiment is shown in Figure 2. As shown in Figure 2, the method for neutralizing wastewater according to this embodiment includes an exhaust gas recovery step S1, a construction wastewater recovery step S2, a carbon dioxide gas extraction step S3, and a gas aeration step S4.
The exhaust gas recovery process S1 is a process of recovering the exhaust gas G0 from inside the tunnel T. The exhaust gas duct 33 is used to recover the exhaust gas G0 from inside the tunnel T. The exhaust gas duct 33 transports the air inside the tunnel T, including the exhaust gas G0 emitted from heavy machinery, construction vehicles, and the like operating inside the tunnel T, to the exhaust gas plant 31.
工事排水回収工程Ｓ２は、トンネル工事に伴う工事排水Ｗ０を回収する工程である。工事排水Ｗ０は、トンネルＴから延設された水路２１によりトンネルＴから中和槽２へ送水される。水路２１は、トンネルＴの坑内において集水された工事排水Ｗ０を中和槽２へ誘導する。なお、工事排水Ｗ０は、自然流下によりトンネルＴ坑内を輸送してもよいし、ポンプ圧送してもよい。工事排水Ｗ０は、中和槽２に送り込まれる。 The construction wastewater recovery process S2 is a process for recovering construction wastewater W0 generated during tunnel construction. The construction wastewater W0 is transported from tunnel T to neutralization tank 2 via a waterway 21 extending from tunnel T. Waterway 21 guides the construction wastewater W0 collected inside tunnel T to neutralization tank 2. The construction wastewater W0 may be transported inside tunnel T by gravity flow, or may be pumped. The construction wastewater W0 is sent to neutralization tank 2.
炭酸ガス抽出工程Ｓ３は、回収した排気ガスＧ０から炭酸ガスＧ１を抽出する工程である。排気ガスＧ０は、排ガスダクト３３を介して、排ガスプラント３１に輸送された後、炭酸ガス抽出手段３４に輸送される。炭酸ガス抽出手段３４では、排気ガスＧ０中の炭酸ガスＧ１を抽出する。排気ガスＧ０中の炭酸ガスＧ１の抽出方法としては、例えば、膜分離法による二酸化炭素分離回収技術や、層分離を利用した二酸化炭素吸収放出システム等がある。膜分離法による二酸化炭素分離回収技術は、高性能ＣＯ２選択透過膜（分子ゲート膜）が設けられたＣＯ２分離膜モジュールに排気ガスＧ０を通過させることで、ＣＯ２分離膜モジュールを通過したＣＯ２を回収するものである。また、二酸化炭素吸収放出システムは、排気ガスＧ０をアミン化合物（吸着液や固体吸収材）に接触させることで、アミン化合物に排気ガスＧ０中のＣＯ２を吸着させた後、このアミン化合物を加熱することによって高濃度のＣＯ２を回収するものである。 The carbon dioxide extraction step S3 is a step of extracting carbon dioxide G1 from the recovered exhaust gas G0. The exhaust gas G0 is transported to the exhaust gas plant 31 via an exhaust gas duct 33 and then transported to a carbon dioxide extraction means 34. The carbon dioxide extraction means 34 extracts carbon dioxide G1 from the exhaust gas G0. Methods for extracting carbon dioxide G1 from the exhaust gas G0 include, for example, carbon dioxide separation and capture technology using membrane separation and carbon dioxide absorption and release systems using layer separation. Carbon dioxide separation and capture technology using membrane separation involves passing the exhaust gas G0 through a CO2 separation membrane module equipped with a high-performance CO2 selective permeable membrane (molecular gate membrane) to capture the CO2 that has passed through the CO2 separation membrane module. In addition, a carbon dioxide absorption and release system involves bringing the exhaust gas G0 into contact with an amine compound (adsorbent liquid or solid absorbent) to adsorb CO2 in the exhaust gas G0, and then heating the amine compound to capture a high concentration of CO2 .
ガス送気工程Ｓ４は、工事排水Ｗ０とともに、炭酸ガスＧ１を中和槽２内に供給する工程である。工事排水Ｗ０とともに炭酸ガスＧ１を中和槽２に送り込むと、工事排水Ｗ０と炭酸ガスＧ０とが混合されて、工事排水Ｗ０中のアルカリ分が炭酸ガスＧ１により中和される。中和後の工事排水Ｗ０（混合水Ｗ２）は、沈殿槽２２に送り込まれて、処理水Ｗ１とフロックとに分離される。本実施形態では、処理水Ｗ１のｐＨを計測するｐＨ計測手段６が設けられていて、処理水Ｗ１の中和状況を確認可能に構成されている。処理水Ｗ１の中和が不完全と認められた場合には、再度、中和槽２において中和処理を行う。本実施形態では、中和槽２に液化炭酸ガスを供給するガス供給手段６１をさらに備えており、排気ガスＧ０（排気ガスＧ０から抽出した炭酸ガスＧ１）のみの供給では工事排水Ｗ０の中和が不完全な場合に液化炭酸ガスを中和槽２に供給することが可能である。 The gas supply process S4 is a process in which carbon dioxide G1 is supplied to the neutralization tank 2 along with the construction wastewater W0. When the carbon dioxide G1 is supplied to the neutralization tank 2 along with the construction wastewater W0, the construction wastewater W0 and the carbon dioxide G0 are mixed, and the alkaline content in the construction wastewater W0 is neutralized by the carbon dioxide G1. The neutralized construction wastewater W0 (mixed water W2) is sent to the settling tank 22 and separated into treated water W1 and flocs. In this embodiment, a pH measurement means 6 is provided to measure the pH of the treated water W1, allowing the neutralization status of the treated water W1 to be confirmed. If the neutralization of the treated water W1 is determined to be incomplete, the neutralization process is repeated in the neutralization tank 2. In this embodiment, a gas supply means 61 is further provided to supply liquefied carbon dioxide to the neutralization tank 2. This allows liquefied carbon dioxide to be supplied to the neutralization tank 2 if the neutralization of the construction wastewater W0 is incomplete when only the exhaust gas G0 (carbon dioxide G1 extracted from the exhaust gas G0) is supplied.
本実施形態の排水中和方法によれば、トンネル工事により排出される工事排水Ｗ０を、トンネルＴ坑内から回収した排気ガスＧ０を利用して中和することができる。排気ガスＧ０中から抽出した炭酸ガス（二酸化炭素）Ｇ１が、工事排水Ｗ０中のアルカリ成分と反応することで、工事排水Ｗ０を中和する。そのため、工事排水Ｗ０を放流可能な状態に中和するとともに、トンネル工事に伴う二酸化炭素の排出量を削減し、環境負荷の低減化を図ることが可能となる。
また、防音扉４により閉鎖した空間であるトンネルＴ坑内から排気ガスＧ０を回収するため、稼働中の重機等から排出された排気ガスＧ０を効率的に回収し、有効に活用できる。
According to the wastewater neutralization method of this embodiment, construction wastewater W0 discharged during tunnel construction can be neutralized using exhaust gas G0 recovered from inside the tunnel T. Carbon dioxide gas (carbon dioxide) G1 extracted from the exhaust gas G0 reacts with the alkaline components in the construction wastewater W0 to neutralize the construction wastewater W0. Therefore, it is possible to neutralize the construction wastewater W0 to a state where it can be discharged, reduce carbon dioxide emissions associated with tunnel construction, and reduce the environmental burden.
In addition, since the exhaust gas G0 is collected from inside the tunnel T, which is a space closed off by the soundproof door 4, the exhaust gas G0 emitted from operating heavy machinery, etc. can be efficiently collected and effectively utilized.
また、工事排水Ｗ０の中和処理に使用する二酸化炭素（炭酸ガスＧ１）として、排気ガスＧ０（排気ガスＧ０から抽出した炭酸ガスＧ１）を使用するため、液化炭酸ガスを購入する費用や手間を無くすあるいは低減できる。また、炭酸ガスＧ１を製造する手間を省略できるため、炭酸ガスＧ１の運搬に伴う二酸化炭素排出量を低減できる。
また、本実施形態では、ｐＨ計測手段６により中和槽２内の工事排水Ｗ０のｐＨを測定するため、中和が不完全な状態で排水することがない。さらに、ガス供給手段６１を備えているため、排気ガスＧ０のみの供給では工事排水Ｗ０の中和が不完全な場合であっても、液化炭酸ガスを供給することで、確実に中和することができる。
In addition, since the exhaust gas G0 (carbon dioxide G1 extracted from the exhaust gas G0) is used as the carbon dioxide (carbon dioxide G1) used in the neutralization treatment of the construction wastewater W0, the cost and effort of purchasing liquefied carbon dioxide can be eliminated or reduced. In addition , since the effort of producing carbon dioxide G1 can be omitted, the amount of carbon dioxide emissions associated with the transportation of carbon dioxide G1 can be reduced.
In this embodiment, the pH of the construction wastewater W0 in the neutralization tank 2 is measured by the pH measuring means 6, so that the construction wastewater W0 is not discharged in an incompletely neutralized state. Furthermore, since the gas supply means 61 is provided, even if the construction wastewater W0 is not completely neutralized by supplying only the exhaust gas G0, it can be reliably neutralized by supplying liquefied carbon dioxide gas.
ここで、トンネルＴ内から回収される排気ガスに含まれる二酸化炭素（ＣＯ２）の量Ｇ１は、式１により算出できる。本実施形態では、式１における各係数を表１に示す値により算定する。トンネル工事における燃料消費量は４６７Ｌとして、表１の値を式１に当てはめると、１日当たりの炭酸ガスの回収量は、４５ｋｇ～７５ｋｇとなる。
式１：
Ｇ１（ｋｇ）＝全重機（車両も含む）の消費燃料（Ｌ）×ディーゼル車の排気ガスに含まれるＣＯ２の割合（％）×軽油１Ｌ当たりの排気ガス産出量（ｍ３／Ｌ）×気体のＣＯ２の密度（ｋｇ／ｍ３）
Here, the amount G1 of carbon dioxide (CO 2 ) contained in the exhaust gas recovered from inside the tunnel T can be calculated using Equation 1. In this embodiment, the coefficients in Equation 1 are calculated using the values shown in Table 1. If the fuel consumption in the tunnel construction is 467 L and the values in Table 1 are applied to Equation 1, the amount of carbon dioxide recovered per day will be 45 kg to 75 kg.
Formula 1:
G1 (kg) = fuel consumption (L) of all heavy machinery (including vehicles) x percentage of CO2 contained in diesel vehicle exhaust gas (%) x exhaust gas production per 1 L of diesel fuel ( m3 /L) x density of gaseous CO2 (kg/ m3 )
また、工事排水の中和に必要な炭酸ガスの消費量Ｇｃは、式２により算出できる。
式２：
Ｇｃ（ｋｇ／日）＝工事排水の量（ｍ３）×炭酸ガス理論注入量（ｐＨ＝１４の場合、４４ｋｇ／ｍ３）×中和剤安全率×１０－（１４－工事排水の最大ｐＨ）
The carbon dioxide consumption Gc required for neutralizing construction wastewater can be calculated using Equation 2.
Formula 2:
Gc (kg/day) = volume of construction wastewater (m 3 ) × theoretical amount of carbon dioxide gas injected (44 kg/m 3 when pH = 14) × neutralizer safety factor × 10 - (14 - maximum pH of construction wastewater)
式２により、ｐＨが１１．０～１１．４の工事排水を処理する場合には、１日当たり９１～５６８ｍ３の工事排水を処理することができる。なお、中和剤安全率は３～４．５とした。
ここで、工事排水の中和処理の容量は、２０～３０ｍ３／ｈ（４８０～７２０ｍ３／２４ｈ）で計画することが多い。したがって、トンネルＴから回収される排気ガスにより、トンネル工事に伴う工事排水の大部分を処理することが可能である。
According to Equation 2, when treating construction wastewater with a pH of 11.0 to 11.4, 91 to 568 m3 of construction wastewater can be treated per day. The neutralizer safety factor was set to 3 to 4.5.
Here, the capacity for neutralizing construction wastewater is often planned to be 20 to 30 m 3 /h (480 to 720 m 3 /24 h). Therefore, it is possible to treat most of the construction wastewater associated with tunnel construction using exhaust gas recovered from tunnel T.
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、排ガスプラント３１（炭酸ガス抽出手段３４）において抽出した炭酸ガスＧ１を中和槽２に供給するものとしたが、中和槽２には排気ガスＧ０をそのまま供給してもよい。この場合には、炭酸ガス抽出手段３４を省略することで、排ガスプラント３１の簡素化が可能となる。 また、中和槽２に排気ガスＧ０を供給する場合には、排ガスダクト３３を中和槽２に接続することで、排ガスプラント３１を省略してもよい。
また、ガス供給手段６１は、必要に応じて設ければよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and each of the above-described components can be modified as appropriate within the scope of the invention.
For example, in the above embodiment, the carbon dioxide gas G1 extracted in the exhaust gas plant 31 (carbon dioxide gas extraction means 34) is supplied to the neutralization tank 2, but the exhaust gas G0 may be supplied directly to the neutralization tank 2. In this case, the carbon dioxide gas extraction means 34 can be omitted, thereby simplifying the exhaust gas plant 31. Furthermore, when the exhaust gas G0 is supplied to the neutralization tank 2, the exhaust gas plant 31 may be omitted by connecting the exhaust gas duct 33 to the neutralization tank 2.
The gas supply means 61 may be provided as needed.
１ 排水処理システム
２ 中和槽
３ ガス給気手段
３１ 排ガスプラント
３２ 送ガス管
３３ 排ガスダクト
３４ 炭酸ガス抽出手段
４ 防音扉
５ 給気ダクト
５１ 送風機
６ ｐＨ計測手段
６１ ガス供給手段
Ａ 空気
Ｇ０ 排気ガス
Ｇ１ 炭酸ガス（二酸化炭素）
Ｔ トンネル
Ｗ０ 工事排水
Ｗ１ 処理水
REFERENCE SIGNS LIST 1 Wastewater treatment system 2 Neutralization tank 3 Gas supply means 31 Exhaust gas plant 32 Gas transmission pipe 33 Exhaust gas duct 34 Carbon dioxide extraction means 4 Soundproof door 5 Air supply duct 51 Blower 6 pH measurement means 61 Gas supply means A Air G0 Exhaust gas G1 Carbon dioxide
Tunnel W0 Construction wastewater W1 Treated water
Claims (1)
前記トンネル工事に伴い前記トンネルの内外から排出された工事排水を回収する工事排水回収工程と、
前記排ガスプラントにおいて前記排気ガスから炭酸ガスを抽出する炭酸ガス抽出工程と、
前記工事排水の中和処理を行う中和槽に前記炭酸ガスおよび前記工事排水を供給するガス送気工程と、を備えることを特徴とする、排水中和方法。 an exhaust gas recovery process for recovering exhaust gas from inside the tunnel during tunnel construction and transporting the exhaust gas to an exhaust gas plant equipped with a carbon dioxide gas extraction means outside the tunnel ;
A construction wastewater recovery process for recovering construction wastewater discharged from inside and outside the tunnel due to the tunnel construction;
a carbon dioxide extraction step of extracting carbon dioxide from the exhaust gas in the exhaust gas plant ;
A wastewater neutralization method characterized by comprising a gas supplying step of supplying the carbon dioxide gas and the construction wastewater to a neutralization tank that performs neutralization treatment of the construction wastewater.
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