重力式急速濾過装置
まずは浄水場の機器構成を見ていただこう。
逕路としては左から右への流れとなり、
それぞれ薬液や塩素が途中で投入される。
川から取水した原水はまず沈砂池に入る。
取水ポンプで着水井に導入後、①急速混和池では凝集（集めて固める）用の薬剤が投入され、
撹拌しながらフロックと呼ばれる不純物の塊を作る。
②沈殿池でその成長したフロックを沈めて、上澄み水は③急速ろ過池に流れる。
ろ過後の浄水はその後浄水池で塩素による滅菌が施され、
配水池に貯水後、街に配水される。
事務所跡にはすでに何もない。
ここは１階の玄関脇だが、
大半の機器は搬出されたようだ。
おそらくこの下が最初の水槽、着水井（ちゃくすいせい）だ。
導水施設から流入する原水の水位変動を安定させ、
源水量を測定して、水位変動を安定させる目的がある。
ここは中２階の①急速混和池と呼ばれる水槽だ。
原水に凝集剤を拡散させることを目的とする水槽で、
川水の汚れた浮遊物質を薬で集めて固める。
その時に、薬剤が原水とまんべんなく混ざるように撹拌するのである。
ここには『ボルテフロック』と呼ばれる昭和44年製の機器がある。
これは緩速攪拌機と呼ばれる電動の中央駆動式懸垂型の攪拌機である。
水槽内に降りた軸を回転させて、下部のブレードと呼ばれるスクリューを回す。
水槽内のブレードが16.7rpmというゆっくりした速度で回ることで、
薬剤（硫酸バンド）を撹拌、
フロックと呼ばれる不純物の塊を作る。
水槽の対面には『ボルテミキサー』と呼ばれる別の種類の急速撹拌機がある。
回転数は50rpmとボルテフロックの約3倍のスピードで回転、撹拌する。
こちらも機能としては薬剤と原水の撹拌である。
ボルテミキサーは中央部でなく壁寄りの偏心取付を行うことで、
水槽に”乱流”状態を作るのが目的だ。
ブレード径はボルテフロックより小型となる。
これは恐らくインバーターでモーターの回転数を任意に切り替える装置だ。
目盛は0～100まであり、
ボルテフロックやボルテミキサーの回転数を変化させたのだろう。
このスラリーのような固形汚泥物をも吸引できるのが下記のボルテックスポンプである。
ボルテックスとは『渦、渦巻』のことであり、羽根車は渦を発生させるだけで、
水に流れは羽根車を通らず、よって固形物でも流すことができるのである。
装置の渦巻発生からこの『ボルテ』の名称を使用したのだろう。
その下流には巨大な②薬品沈殿池がある。
大きくなったフロックは重力でゆっくりと池の底に沈んでいく。
底に沈んだフロックは、定期的に清掃排除する。
脱水処理後の汚泥は『スラッジケーキ』と呼ばれ、セメントの材料などに使用される。
厚生労働省による『水道施設設計指針』によると、
池底には排泥に便利なように排水口に向かって傾斜をつける規定がある。
また、中央の溝は排泥溝というもので、
この池底全体をホッパー形状として排泥を加速させるためである。
沈殿地の下流には整流壁と呼ばれる孔がいくつも開いた堰がある。
フロック化した汚泥が沈んだ上澄浄水が、
この穴を通って下流の③急速ろ過池へ向かう。
整流壁の目的は池断面から均等に浄水が流出することで、
整流壁は流出端から1.5m以上離す規定となっている。
また孔の総面積は流出断面積の6%を標準とする。
沈殿池の下流は③急速濾過機2基だ。
これも昭和44年、荏原インフィルコ社製の製品だ。
中には ろ過砂が入っており最終的な ろ過を行う装置だ。
急速濾過機の断面模式図だ。
左が通常作業の ろ過状態、中央から原水が流入、
ろ過砂を通り、上部から清水が流出する。
右が逆洗、つまり下流から上流へ向けて逆流させて、ろ過砂を洗浄する工程だ。
処理水・原水・エア・吸気などの配管が装置の周りを這う。
ろ過砂は定期的に洗浄しないと目詰まりが発生、流れが急速に悪くなる。
逆洗（洗浄工程）もバルブの切替で、自動的に行えるのが本装置の利点だ。
洗浄はタンク上部に貯留したろ過水を逆流させて行うため、
洗浄ポンプなどの付帯設備が少なく敷地面積を有効活用できる。
重力式とはこの逆洗時の無動力を言うのである。
1階には電気関係の動力盤と計装盤がある。
浄水場で使用する電装は送水ポンプ制御、計装と呼ばれる工程ごとの測定、
ろ過器や薬品注入設備、撹拌制御と多岐に渡る。
2基ある動力制御盤は、撹拌機（ボルテミキサー）、逆洗ポンプなどの起動、
原水流入弁の開閉、それらに伴う電流計が並ぶ。
マグネットや継電器も近代の物だ。
こちらは硫酸バンド、ソーダ灰、アルギン酸などの薬液注入ポンプの制御だ。
現存しないが発電機などもあり、
停電時にバックアップするシステムもあったかもしれない。
計装監視盤は主にアラームランプ類で、
急速ろ過機、貯水槽、配水井などの高/低水位、
源水流量やその積算計が占める。
池棟操作盤である。
各ポンプの起動や撹拌機の運転、
ろ過/洗浄の切替などを実際に操作する制御盤だ。
薬品注入設備のタンクが6基、一か所にまとめられている。
現状の混濁具合やpH、液位、損失水頭などを随時計測しながら、
その時々に応じた量の薬品を投入するのが計装だ。
これは硫酸バンド（礬土）撹拌槽だ。
硫酸バンドは凝集剤の一種で、
濁った水をきれいにするための薬剤のことである。
タンクの上部には槽内の撹拌機が装着されている。
水中での化学反応により、マイナス電荷の微細粒子をプラス電荷が中和する事で凝集が起こり、
フロック(FLOC:かたまり)と呼ばれる水中の細かなゴミ類が集まって固まったものが沈む。
撹拌槽にはコンプレッサー（空気圧縮機）が設備してある。
これは槽内に空気を送り込み、エアレーションにより
水槽内をより撹拌し、水中のガス物質を放出させたり、
酸化を促進して反応を加速させるための装置だ。
脇の中型タンク2基はアルギン酸ソーダ撹拌槽だ。
これは海藻（褐藻類）の細胞膜成分で、効果は凝集や沈降性が増加することと、
凝集に最適なpHに水質を調整することだ。
この樹脂製のタンクは次亜塩素酸ナトリウムの供給装置で、
水に注入し中性域に近づくと強い殺菌効果を発揮する。
鉱山時代は液化塩素で殺菌していたようだが、
時代と共に安全な次亜塩素酸ソーダに変更、機器も改訂されたようだ。
管廊には150A程度の太い配管と、ゲートバルブが犇めいている。
簡易水道事業とはいえ、それは給水装置や設備が簡易なのではなく、
施設ついては一般の上水道と遜色ない基準が適用されている。
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