JP2004073961A - 油水分離装置の前処理槽 - Google Patents

Abstract

【課題】ドレン水を貯溜し油分を粗取りする前処理槽と、前処理槽内のドレン水をドレン水位に応じて一定量ずつ下流に給送するドレン送り込み手段とを有する油水分離装置において、吸着材の性能を有効利用し、維持管理を容易にする。
【解決手段】前処理槽は上部に空気開放口、下部にドレン排出口を備えた有底略円筒状の筐体と、ドレン入口管に連通し該筐体の中央部に立設されたシャフトと、該シャフトを囲むように設置されたドレン通過可能な２個以上の環状の篭とからなり、比較的低密度の油吸着材を上側の篭に、比較的高密度の油吸着材を下側の篭に充填し、前記シャフトの側面の前記低密度の油吸着材に面する部分に微細なドレン噴出孔を設ける。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、空気圧縮機等が排出するドレンから油分を除去する油水分離装置に関し、特に圧縮空気と共に排出されたドレン水を一旦貯溜して圧縮空気を大気開放すると共にドレン水に含まれる粗大な油粒子を粗取りする前処理槽の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気圧縮機等のドレン発生機器で発生したドレンから油分を除去して環境に無害な処理水とするために、比重差による浮上分離、疎水コロイドに少量のイオンを加える凝析、微細気泡による凝集（補集）、活性炭や吸着材による吸着などの方法で油分を除去する技術が用いられている。
【０００３】
油水分離処理を行う前にドレントラップから排出されたドレンを一旦貯溜してドレンに含まれる圧縮空気を大気中に放出し、一定量ずつ下流に送るようにした前処理槽として、特開平８−３２７２１４記載の排圧開放チャンバーなどがある。この排圧開放チャンバーは有底筒状の筐体と、該筐体の側面下方に設けたドレン出口と、前記筐体の天井部に設けたドレン入口管と、該ドレン入口管の周囲の天井部に設けた排気穴とからなり、ドレン入口管から噴出したドレンが排気穴に噴出しないようにしたものである。
【０００４】
吸着材による油水分離においては、上流側と下流側とで種類の異なる吸着材を使い分ける技術が知られている。特開２００１−２９３４６８記載の油水分離装置では、低密度の吸着材を充填した前処理槽（粗取り槽）を上流側に、高密度の吸着材を充填した本処理槽を下流側にそれぞれ設け、上流側の低密度の吸着槽によって大量の油分を粗取りした後、下流側の高密度の吸着槽で残った油分を吸着することで、各吸着材の性能を最大限活用しつつそれらの寿命を延ばすようにしている。この前処理槽は上部が大気開放され、前述の排圧開放チャンバーの機能を兼ねている。
【０００５】
特開２００１−２９３４６８記載の油水分離装置の粗取り槽の断面図を図３に示す。粗取り槽２０は上面に開口を有する有底円筒型のタンク２１を有する。タンク２１には油分の静電吸着機能を有するオルソーブ（商標名）等の吸着素材からなる吸着材２２が比較的低密度に充填されている。低密度に充填された吸着材の能力を発揮させるため、ドレン入口に連通するシャフト２３をタンク２１の中央部に設け、シャフト２３の側面に複数の噴出口を備えるノズルを設け、圧縮空気を含むドレンを周囲の吸着材槽に向けて噴出させることにより吸着材内部に広く拡散させ、油分を吸着されながら流下するようにしていた。吸着材２２の密度は、粗取り槽２０の内部では一定とされていた。
【０００６】
粗取り槽２０の下部から出たドレン管の本管はドレン送りこみ手段を経て図示しない本処理槽の底面に接続されている。本処理槽は有底円筒型のタンクを有し、タンク内には前記吸着材と同様の素材からなる吸着材が比較的高密度に充填されている。本処理槽の吸着材は、好ましくは前記吸着材２２の３倍程度の密度を有するものとされていた。
【０００７】
【発明が解決すべき課題】
特開２００１−２９３４６８の発明では、吸着槽の内部で吸着材の充填密度を変えることはせず、粗取り槽の内部では一定密度で吸着材を充填するようにしていた。しかしながら圧縮空気の噴出を直接受ける部分では、大量の粗大な油粒子を吸着材のなるべく広い部分で受ける必要があるのに対し、上部から流下するドレンを受ける部分では、それよりも微細な油粒子を吸着できるようにすることが望ましい。またドレンを一定量ずつ下流に給送するタクト処理方式を用いる場合においては、ドレン送りこみ手段を作動させる基準液面の高さをどうするかが問題となる。
【０００８】
そこで本発明は、ドレンと共に排出される圧縮空気の除去及び吸着材による油分の粗取りを行うための油水分離装置の前処理槽において、吸着材のドレン吸着性能を最大限に発揮させ、排出されるドレンの水質を上げるとともに吸着材の寿命を延ばすことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ドレン水を貯溜する前処理槽と、前処理槽内のドレン水をドレン水位に応じて一定量ずつ下流に給送するドレン送り込み手段とを少なくとも有する油水分離装置において、筐体の上部に空気開放口、下部にドレン排出口を備え、比較的低密度の油吸着材を上側に、比較的高密度の油吸着材を下側に充填し、ドレン入口管の内部開口を前記低密度の油吸着材以上の高さに設けたことを特徴とする油水分離装置の前処理槽により、上記の課題を解決する。すなわち、これまで前処理槽の内部では均一とされていた油吸着材の充填密度を、装置内の上部で小さく下部で高くし、低密度の油吸着材に対してドレンを噴出させることによって、吸着材の性能を発揮させようとするものである。
【００１０】
請求項２記載の発明は、上部に空気開放口、下部にドレン排出口を備えた有底略円筒状の筐体と、ドレン入口管に連通し該筐体の中央部に立設されたシャフトと、該シャフトを囲むように設置されたドレン通過可能な２個以上の環状の篭とからなり、比較的低密度の油吸着材を上側の篭に、比較的高密度の油吸着材を下側の篭に充填し、前記シャフトの側面の前記低密度の油吸着材に面する部分に微細なドレン噴出孔を設けてなる請求項１記載の油水分離装置の前処理槽により、上記の課題を解決する。本発明では噴出孔を有するシャフトを環状の篭で取り囲むように構成し、篭ごとに油吸着材を充填する構成とし、特に吸着材の交換等を容易にしたものである。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の油水分離装置の前処理槽において、前記低密度の吸着材の充填密度を５０ｇ／ｍ^３以下とし、高密度の吸着材の充填密度を７０ｇ／ｍ^３以上としたものである。この範囲の密度が好適であることは、発明者の行った実験により確認されている。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３記載の油水分離装置の前処理槽において、前記低密度の油吸着材と高密度の油吸着材の境界が、前記ドレン送りこみ手段を作動させるドレン水位と略同じ高さとしたものである。すなわち、ドレン水面の最高高さを上下の吸着材の境界付近とし、上部の比較的低密度の吸着材では空気中で噴出したドレンを満遍なく吸着させ、下部の比較的高密度の吸着材は貯溜したドレン水中でより細かい油粒子を吸着させるようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施の形態を説明する。図１は本発明のドレン処理装置全体を示す系統図であり、１は一個または複数の圧縮空気装置のドレン排出管が接続された前処理槽であり、圧縮機等のドレントラップから排出されたドレン水を一旦貯溜してドレン水と共に排出される圧縮空気を大気中に放出し、同時にドレン水に元々粗大な油粒子として含まれる油分を吸着等により処理する機能を有する。２はドレン送りこみ手段、３は本処理槽である。本処理槽は１個とは限らず、電解処理槽などの複数の装置を連結して使用することもある。
【００１４】
図２は本実施例の前処理槽１の一例を示す縦断面図である。前処理槽１は上部に空気開放口１０１、下部にドレン排出口１０２を備えた有底略円筒状の筐体１００と、筐体１００の中央部に立設され上部がドレン入口管１０３に連通するシャフト１０４と、該シャフト１０４を囲むように設置された２個以上の環状の篭１０５とから主に構成されている。空気開放口１０１には水滴の飛散を防止するバッファ１０６が設けられている。各篭１０５はドレンが通過する網状の材料からなる取出し可能なカートリッジであり、上側の１ないし数個の篭には比較的低密度（４０〜５０ｇ／ｍ^３）の油吸着材１０７が、下側の１ないし数個の篭には比較的高密度（７０〜８０ｇ／ｍ^３）の油吸着材１０８が充填されている。前記シャフト１０４側面の前記低密度の油吸着材に面する部分には微細なドレン噴出孔１０９が多数穿孔されている。筐体１００の上部には、オーバーフロー口１１０とフロートスイッチ１１１が設けられている。
【００１５】
前処理槽１のドレン出口１０２に接続されたドレン管には一対の逆止弁Ｖ１，Ｖ２が設けられ、その中間から分岐したドレン管は上方へ延びて前処理槽１内の中位の高さに設置されたドレン送りこみ手段である圧送ユニット２のドレン室２０２に接続されている。ドレン室２０２の内部にはドレン液面の上昇を検出して制御手段７に出力するレベルスイッチ２０３が設けられている。ドレン室２０２のレベルスイッチ２０３が検出する水面の高さは前処理槽１内の上方と下方の吸着材槽の境界の高さに略等しい（図１参照）。またドレン室２０２の上部には電磁弁Ｅ１及び圧力調節弁Ｒを経て圧縮空気の本管に通じる圧縮空気配管が接続されている。ドレンの下流管は逆止弁Ｖ２を経て本処理槽３の下部に接続されている。本処理槽３内の吸着材は前処理槽１内の吸着材１０７、１０８よりも高密度に充填されている。
【００１６】
ドレン入口管１０３から圧縮空気と共にシャフト１０４内に流入したドレンは側面の噴出口１０９から周囲の比較的低密度の吸着材１０７に向けて噴出し、吸着材１０７中に広く拡散して繊維に付着し、自重で吸着材の内部を流下する。その間に吸着しやすい粗大な油粒子が吸着材に粗取りされるとともに、余分な圧縮空気が上部の空気開放口１０１から放出される。圧縮空気に混じったドレンの水滴はバッファ１０６により除去される。
【００１７】
前処理槽１の内部を流下したドレン水は容器の底部に徐々にたまり、この間に前処理槽１下部の比較的高密度の吸着材１０８がドレンの中のやや小さい油粒子を吸着する。ドレンの液面の高さが上方と下方の吸着材層の境界付近に達すると、圧送ユニット２内のレベルスイッチ２０３が水位の上昇を検出する。それにより電磁弁Ｅ１が開いて圧縮空気によりドレン室２０２及びドレン支管内のドレン水が下流側へ一掃され、本処理槽３に送られる。前処理槽１のドレン水が一定量に達する毎に約１００ｃｃのドレン水が前処理槽１から本処理槽３に給送される（タクト処理）。従って時間当りのドレン水の量が圧送ユニット２の処理能力を超えない限り、上側の吸着材１０７がドレン中に没することはない。もしドレン水の量が処理能力を超えて前処理槽１の上部まで溜ったときは、非常用のオーバーフロー口１１０から流出すると共にフロートスイッチ１１１が作動して、警報信号が出力される。
【００１８】
吸着材１０８、１０７が多量の油を吸着して劣化したときは、各篭１０５を筐体１００の上部から取り出して、必要な箇所を新しい吸着材に交換すればよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の油水分離装置の前処理槽では吸着材の充填密度を上方と下方で変えたことにより、ドレンを噴出させて流下しながら吸着する場合と、ドレン中に没して吸着する場合のそれぞれに密度を最適化できる。従って吸着材の性能を最大限に発揮させ、寿命を長くすることができる。特にドレンが槽内に溜っても上方の比較的低密度の吸着材層は水没しないため、噴出したドレンの勢いがそがれずに吸着材槽中に広く拡散させることができ、吸着材のドレン吸着能を有効に利用することができる。
【００２０】
浮上分離と吸着分離を併用する油水分離方式と比べると、油分を液体の浮上油としてではなく吸着材の形で取り出せるため、処分方法を統一して簡単に廃棄することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る前処理槽を使用した油水分離装置の一例を示す系統図である。
【図２】図１における前処理槽の縦断面図である。
【図３】特開２００１−２９３４６８記載の油水分離装置に係る粗取り槽の断面図である。
【符号の説明】
１　前処理槽
１００　筐体
１０１　空気開放口
１０２　ドレン排出口
１０３　ドレン入口管
１０４　シャフト
１０５　篭
１０６　バッファ
１０７　比較的低密度の油吸着材
１０８　比較的高密度の油吸着材
１０９　ドレン噴出孔
１１０　オーバーフロー口
１１１　フロートスイッチ
２　ドレン圧送ユニット
２０２　ドレン室
２０３　レベルスイッチ
３　本処理槽

Claims (4)

1. ドレン水を貯溜する前処理槽と、前処理槽内のドレン水をドレン水位に応じて一定量ずつ下流に給送するドレン送り込み手段とを少なくとも有する油水分離装置において、筐体の上部に空気開放口、下部にドレン排出口を備え、比較的低密度の油吸着材を上側に、比較的高密度の油吸着材を下側に充填し、ドレン入口管の内部開口を前記低密度の油吸着材以上の高さに設けたことを特徴とする油水分離装置の前処理槽。
2. 上部に空気開放口、下部にドレン排出口を備えた有底略円筒状の筐体と、ドレン入口管に連通し該筐体の中央部に立設されたシャフトと、該シャフトを囲むように設置されたドレン通過可能な２個以上の環状の篭とからなり、比較的低密度の油吸着材を上側の篭に、比較的高密度の油吸着材を下側の篭に充填し、前記シャフトの側面の前記低密度の油吸着材に面する部分に微細なドレン噴出孔を設けてなる請求項１記載の油水分離装置の前処理槽。
3. 前記低密度の吸着材の充填密度が５０ｇ／ｍ^３以下であり、高密度の吸着材の充填密度が７０ｇ／ｍ^３以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の油水分離装置の前処理槽。
4. 前記低密度の油吸着材と高密度の油吸着材の境界が、前記ドレン送りこみ手段を作動させるドレン水位と略同じ高さであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の油水分離装置の前処理槽。

Images