JP2004098047A

JP2004098047A - 含油処理廃液の浄化・再生装置

Info

Publication number: JP2004098047A
Application number: JP2002351398A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kajita; 梶田　孝
Original assignee: HEISEI TAKARA SHOKAI KK
Current assignee: HEISEI TAKARA SHOKAI KK
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】長時間目詰まりせず、メンテナンスが容易、かつ低コストで油分を分離除去でき、さらに、廃液発生源の環境を改善し、回収処理液を再生する。
【解決手段】発生源から含油処理廃液を集液し、油分と夾雑物粒子を分離、除去し処理液を回収し、再生するための装置であって、内部に、分解・組み付け可能なカートリッジ型濾過エレメントを少なくとも２組（事例では２組）を直列に、ケーシングに着脱可能に配設した濾過装置１を中心として前段に集液装置２を、後段に回収処理液の再生装置３とを付設した。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種加工機械、設備から発生する、冷却水、切削液などに機械油などの油分が混合した含油処理廃液を浄化して再利用できるようにする含油処理廃液の浄化・再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種加工機械や設備から多量の含油処理廃液が発生する。例えば、ダイカスト成形機からは離型剤液の含油廃液、切削機械からは含油切削廃液や含油冷却廃水などが発生する。それら廃液は、従来は全くの廃物として廃棄処分するのが通例であったが、作業床面に流出したり、飛散したりして作業環境を悪化させるうえ、廃棄処分に相当なコストがかかるようになってきたという問題があった。
【０００３】
これら廃液から有効成分を回収し再生する装置として例えば交流電圧を印加する油水分離装置（特許文献１参照）や、粗密２種のフィルタを組み合わせた再生装置（特許文献２参照）があるが、廃液から油分を分離、除去することのできる濾過性能に優れ、メンテナンスが容易、かつ安価という好ましい濾過機あるいは分離機が存在しなかったうえ、回収廃液を再利用可能な状態に再生するのが困難であったので、ほとんど普及するに至らなかった。
【０００４】
【特許文献１】
実願平６−７９７３４号公報：実用新案登録請求の範囲
【特許文献２】
実願平６−７４２５１号公報：実用新案登録請求の範囲
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、先ず、長時間目詰まりせず、メンテナンスが容易、かつ低コストで油分を分離、除去でき、さらに、廃液発生源の環境を改善し、廃液に廃棄コストが節約でき、次いで回収した処理液を再利用可能な状態に再生することができる含油処理廃液の浄化・再生装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題は、含油処理廃液から油分と夾雑物粒子を分離、除去し処理液を回収するための濾過装置を装着した含油処理廃液の浄化・再生装置であって、該濾過装置には、分解・組み付け可能なカートリッジ型濾過エレメントの少なくとも２組を直列に着脱可能に配設したことを特徴とする本発明の含油処理廃液の浄化・再生装置によって、解決することができる。
【０００７】
また、本発明は、前記カートリッジ型濾過エレメントのうち、前段に配設される濾過エレメントは、粒径６μｍ以上の油分と夾雑物粒子（ＳＳ）の透過を阻止する濾過部材を装着し、後段の濾過エレメントは、粒径４μｍ以上の油分の透過を阻止する濾過部材を装着したものである形態に具体化される。この場合、粒径６μｍ以上の油分と夾雑物粒子の透過を阻止する濾過部材とは、濾過後に、粒径６μｍ以上の油分と夾雑物粒子の８０％以上を阻止できるものをいう。以下同様である。
【０００８】
このような濾過エレメントを具体化するのは、以下に説明する構造が適当である。すなわち、前記カートリッジ型濾過エレメントは、濾過部材収容部を介して同軸に配置される多数の開口を有する壁からなる内側パイプと同外側パイプと、その両パイプの両端に配置される蓋部材と排出口を有する底部材とから、分解組立て可能に組み立てられるとともに、前記濾過部材収容部には、繊維系濾過材を前記濾過性能に対応するよう予め定めた充填密度でもって充填したものがよい。
【０００９】
さらに、本発明は、含油処理廃液発生源に個別に配置され、含油処理廃液を集液し、前記濾過装置に送給する集液装置を付設した形態や、前記濾過装置から得られる回収処理液中の有効成分の濃度測定装置と、その測定結果によって有効成分の濃度を所定の濃度に調節する濃度調節装置を装着した処理液再生装置を前記濾過装置の後段に付設した形態に好ましく具体化される。
【００１０】
また、本発明は、前記濃度測定装置が、有効成分の濃度測定のため回収処理液と濃度センサを収容する濃度測定槽であって、槽内には、濃度測定の前段階において、送給された前記回収処理液を通過させ液中の気泡を除去するための、多数の流通孔を透設した整流板を配備したものである形態の前記含油処理廃液の浄化・再生装置として、具体化できる。
【００１１】
この場合、前記整流板は、内径２〜７ｍｍの流通孔を多数個、透設した平板体であり、前記濃度測定槽内の回収液流路に垂直または水平に配置されているのが好ましい。そして、前記濃度測定槽は、前記処理液再生装置内に配置されていて、該処理液再生装置に送給された前記回収処理液の一部を濃度測定槽に送給するようにするのが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の含油処理廃液の浄化・再生装置に係る実施形態について、図１〜６を参照しながら説明する。
（装置の全体構成）
本発明の最も具体的な全体構成は、図１に例示するように、発生源から含油処理廃液を集液し、油分と夾雑物粒子を分離、除去し処理液を回収し、再生するための装置であって、濾過装置１を中心として前段に集液装置２を、後段に回収処理液の再生装置３とを付設したものである。
以下に、濾過装置１、集液装置２、再生装置３について詳述する。
【００１３】
（濾過装置）
本発明に用いられる濾過装置の特徴とするところは、含油処理廃液から油分と夾雑物粒子を分離、除去し処理液を回収するための濾過装置１であって、図２に例示するように、装置内に、分解・組み付け可能なカートリッジ型濾過エレメントを少なくとも２組（図２では１１ａ、１１ｂの２組）を直列に、ケーシング１３ａ、１３ｂに着脱可能に配設して、適宜なポンプにより加圧した含油処理廃液ａを加圧してカートリッジ型濾過エレメント１１ａ、１１ｂの順に通過させ、油分を吸着分離し、同時にＳＳを濾過分離し、回収処理液ｂを取り出すようにした点にある。
【００１４】
そして、このカートリッジ型濾過エレメントのうち、前段に配設される濾過エレメント１１ａは、粒径６μｍ以上の油分と夾雑物粒子の透過を阻止する濾過部材４１ａを装着し、後段の濾過エレメント１１ｂは、粒径４μｍ以上の油分の透過を阻止する濾過部材４１ｂを装着したものとし、吸着粒子の大きさを順次細かく設定した複数段の濾過層によって油分を吸着分離するのが重要な点である。この目的には、以下に詳述する構造からなる濾過エレメントが適当である。
【００１５】
すなわち、前記カートリッジ型濾過エレメントは、図３に示す断面図、図４の分解図に示すように、先ず基本的には、濾過部材４１を充填する濾過部材容部を挟んだ状態で同軸に配置される多数の開口を有する壁からなるＰＰ製の内側パイプ４３と同じく多数の開口を有する壁からなるＡＢＳ製の外側パイプ４２と、その両パイプ（４２、４３）の両端に、嵌着、固定されて配置される耐油ゴム製の蓋部材４４と排出口４５ａを有する同じく耐油ゴム製の底部材４５とから、分解組立て可能に組み付けられている点に特徴がある。内側パイプ４３の内側には、濾過圧から内側パイプ４３を保護するための耐食素材の補強らせん金具４６が収容されるが、これは必須部品ではない。
【００１６】
そして、濾過エレメントの前記濾過部材収容部には、外部から中心に向かって含油処理廃液が通過する際に油分などを濾過する濾過部材４１を充填しているが、本発明の特徴は、この濾過部材収容部には、繊維系の濾過部材４１が前記濾過性能に対応するよう予め定めた充填密度でもって充填されている点にある。すなわち、本発明では、濾過、分離を意図する前記した最小粒径に応じて、その充填密度を調節できるところに重要な特徴があるのである。
【００１７】
この目的の濾過部材としては、図２における第１の濾過エレメント１１ａについては、ポリプロピレン繊維または綿繊維を前記濾過部材収容部に予め設定した充填密度で充填するのがよい。この充填密度は、含油処理廃液の性状によって変化するが、所定の粒子が捕捉でき、かつ目詰まりし難い密度は３０〜４０（ｇ／リットル）、より好ましくは３５〜３７（ｇ／リットル）の範囲がよい。
【００１８】
また、図２における第２の濾過エレメント１１ｂの場合は、第１濾過エレメント１１ａによって油粗粒成分は除去されているので、油膜除去性能に優れた濾材を選択すればよく、例えば、親油性ポリオレフィン系繊維を主体とした繊維マット材を充填するか巻き付けるのが適当である。この場合のこの充填密度は、５０〜６５（ｇ／リットル）、より好ましくは５６〜５９（ｇ／リットル）の範囲が適当である。
【００１９】
この本発明の濾過装置を用いた場合の利点は、次の通りである。
１）目詰まりしにくい。
油分：１７００（ｍｇ／リットル）、ＳＳ：３５０（ｍｇ／リットル）の含油処理廃液を処理速度：２（リットル／分・ｍ^２）で処理した場合、本発明の「連続使用可能時間は８００時間以上であったが、従来のコットン繊維巻き付けフィルタの場合は、５０時間以下であって、長時間目詰まりしにくい好成績を得た。
【００２０】
２）濾過容量が大きい。
目詰まりしにくいことから、濾過容量を大きく設定でき、この点からも設備のコンパクト化やランニングコストの低減が図れる。
３）濾過精度が調節できる。
発生する含油処理廃液の性状に対応して、濾過部材の充填密度を簡単に調節して、最適な濾過性能が発揮できる。
【００２１】
４）メンテナンスが容易である。
交換容易で分解・組立ができるから清掃などメンテナンスが容易にできる。
５）メンテナンスコストが低い。
エレメントをそのまま廃棄する必要がなく、濾過材を交換するが他の部品は繰り返し利用可能である。
【００２２】
（集液装置）
次に、本発明において濾過装置１の前段に付加され得る集液装置２について、図５を参照して説明する。
通常、工場、施設には含油処理廃液の発生源である各種機械類が多数台配置されているものである。そこで、本発明では、このような実態に対応できるよう、図１に示したように、含油処理廃液発生源に個別に集液装置２、２を配置し、含油処理廃液を集液し、かつ前記濾過装置１に送給し集中処理するように具体化できるのである。
【００２３】
この場合、この集液装置２は、図５の断面略図に示すように、浮力による油分分離槽２２と分離処理液を一時的に貯留する汲み上げ槽２３を隣接配置し、最下部に連通孔２２ａを設けて連通させ、全体で単一槽を形成している。この集液装置では、油分分離槽２２に上部には粗大なごみ類を捕捉するようスクリーン２１が設けられている。
【００２４】
この集液装置２によれば、含油処理廃液ａをポンプあるいは誘導溝など適宜な手段で、この油分分離槽２２に導入し、粗大ごみを分離した廃液ａはここにおいて比較的粒子の大きな油分が浮上分離される。なお、ここで、油分を含む廃液ａが隣の汲み上げ槽２３に流入しないよう堰板２３ａが連通孔２２ａに近接して汲み上げ槽２３側に立設されている。
【００２５】
油分分離槽２２の液量が多くなるに従い、大粒な油分を分離した処理廃液ａ’が汲み上げ槽２３に溜るようになる。ここで、油分分離槽２２で捕捉された油分がある程度溜まった時点で、バルブ２２ｂを開き、浮上油分を廃物として排出する。また、汲み上げ槽２３に溜った大粒な油分を分離した処理廃液ａ’は、未だ細粒油分、エマルジョン状油分を含むのでポンプなど適宜な輸送手段で前記した濾過装置１に送給して処理するのである。
【００２６】
この集液装置２は、単純な槽構造からなるので高さを低く設計でき、例えば高さ１０ｃｍ程度も可能なので、含油処理廃液発生源である各機器に下部など適切な場所に配置できる利点がある。そして、この集液装置２を用いることにより、大粒な油分や粗大ごみを予め分離して後段の濾過装置１の負荷を軽減できる上、廃水発生源近傍の床面などが汚染されなくなり、作業環境が大いに改善される利点が得られるのである。
【００２７】
（再生装置）
次に、本発明において濾過装置１の後段に付加され得る再生装置３について、図６を参照して説明する。
前述の通り、前記濾過装置１によれば、含油処理廃液から油分を除去できるので、含油処理廃液は冷却水である場合は、回収処理液ｂは直ちに冷却水として再利用可能である。ところが、処理液中に何らかの有効成分を含む液である場合、例えば、ダイカスト成形機における離型剤含有液などのように規定量の有効成分を含むことが必要な場合において、本発明の再生装置３は回収処理液ｂを所定の再生処理液ｃとして再生させるためのものである。
【００２８】
図６の再生装置３では、前記濾過装置１から得られる回収処理液ｂを貯留する再生槽３３に、液中の有効成分の濃度を検出する濃度センサ３５ａを備え、かつその濃度信号によって有効成分の濃度を所定の濃度に調節する濃度測定・調節装置３５を装着している。図６の事例では、この濃度測定・調節装置３５により希釈液ｄまたは濃厚液ｅの注入ポンプｐを運転して濃度を増減可能としている。
【００２９】
この場合、前記濃度センサ３５ａとして、超音波の伝導減衰を利用した濃度センサを利用するのが、適用範囲が広く、装置が簡便であるなどから好ましい。さらにまた、図６に例示するように、再生槽３３の前段に油分浮上分離槽３１、３２を直列に配設しておくと、送給される回収処理液ｂに少量の油分が残留していても、その油分を分離できるの好ましい。
【００３０】
かくして、本発明によれば、回収処理液ｂの濃度が変動しても、所定濃度の再生処理液として再利用でき、その結果、廃棄する廃液を極く少量に止めることができるので、廃棄コストを節約できる利点が得られるのである。
【００３１】
次に、本発明において前記濃度測定手段の好ましい形態について、図７、８を参照して説明する。
本発明が対象とする回収処理液ｂは、しばしば界面活性剤などを含むため多くの気泡を含む場合がある。このような気泡を含む回収処理液ｂを前記の超音波を利用した濃度センサでもって濃度測定を行うと、超音波が気泡の障害を受けることから濃度を精度良く測定できないという問題が発生した。
【００３２】
本発明では、このような気泡に基づく問題を回避するため、以下説明する濃度測定槽５を提案している。すなわち、前記濃度測定装置として、有効成分の濃度測定のため、前記再生槽３３の回収処理液の一部を取り出した測定液ｄと濃度センサ３５ａを収容する濃度測定槽５によって構成され、その槽内には、濃度測定の前段階において、送給された前記測定液ｄを通過させ液中の気泡を除去するための、多数の流通孔を透設した整流板５１を配備し、槽内を前室５ａと後室５ｂ仕切っている。そして、後室５ｂ内に配置された濃度センサ３５ａにより濃度測定された後の測定済液ｅは、前記再生槽３３に返送すればよい。
【００３３】
この場合、前記整流板５１は、液中の気泡を除去するためのものであり、板面には内径２〜７ｍｍの流通孔を多数個（図示せず）、例えば、５〜２０ｍｍピッチで透設した厚さ３〜１０ｍｍ程度のステンレス板あるいは合成樹脂製平板が用いられる。そして、この整流板５１の流通孔によって、測定液ｄ中の気泡は前室５ａから後室５ｂに流入するのが阻止されるから、濃度センサ３５ａにより精度良く濃度測定が行われるのである。
【００３４】
この整流板５１は、濃度測定槽５内の回収液流路に、図７に例示するように垂直に配置すると、その測定槽５の平面面積を小さく設定できる利点があるが。図８に示すように、整流板５１を槽内で水平に配置し、上方の前室５ａから下方の後室５ｂへ測定液ｄを通過させるようにすることもできる。この場合は、槽の平面面積がやや大きくなるものの、整流板５１を通過する測定液ｄのヘッドを一定にすることができ、気泡の通過阻止効果が部分的にバラツクのを解消できる利点がある。
【００３５】
また、この測定槽５は、前記処理液再生装置の再生槽３３とは別々に配置してもよいが、該再生槽３３内に配置して、その処理液再生装置に送給された前記回収処理液ｂの一部を濃度測定槽５に測定液ｄとして送給するように配設すれば、装置全体をコンパクトにした構成できる利点が得られ、気泡を含む回収処理液に十分に対応可能となるのである。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の含油処理廃液の浄化・再生装置は、以上説明したように構成されているので、各種の含油処理廃液を処理するに際して、本発明の濾過装置は、長時間目詰まりせず、交換作業などのメンテナンスが容易、かつ部品の再利用が可能なのでランニングコストも少なく、油分の分離、除去運転が可能となる。
【００３７】
さらに、集液装置や再生装置によって、廃液発生源の作業環境を改善し、また回収した処理液を再利用可能な状態に再生することにより廃液の廃棄コストが節約でき、かつ省資源に寄与できるという優れた効果がある。さらに、気泡を多く含む処理液であっても、確実に再利用可能な状態に再生できるという効果もある。よって本発明は、従来の問題点を解消した含油処理廃液の浄化・再生装置として、その実用的価値はきわめて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における処理の流れを示す要部ブロック構成図。
【図２】本発明の濾過装置における処理の流れを示すブロック構成図。
【図３】カートリッジ型濾過エレメントを示す要部断面図。
【図４】カートリッジ型濾過エレメントを分解・展開したパーツの斜視図。
【図５】本発明の集液装置を示す要部構成断面図。
【図６】本発明の再生装置を示す要部構成断面図。
【図７】本発明の濃度測定槽を示す要部構成断面図。
【図８】他の形態の濃度測定槽を示す要部構成断面図。
【符号の説明】
１　濾過装置、１１ａ、１１ｂカートリッジ型濾過エレメント、１３ａ、１３ｂケーシング、２　集液装置、３　再生装置、４１、４１ａ、４１ｂ濾過部材、４２　外側パイプ、４３　内側パイプ、４４　蓋部材、４５　底部材、４５ａ　排出口、４６　補強らせん金具、ａ　含油処理廃液、ｂ　回収処理液。

Claims

含油処理廃液から油分と夾雑物粒子を分離、除去し処理液を回収するための濾過装置を装着した含油処理廃液の浄化・再生装置であって、該濾過装置には、分解・組み付け可能なカートリッジ型濾過エレメントの少なくとも２組を直列に着脱可能に配設したことを特徴とする含油処理廃液の浄化・再生装置。
前記カートリッジ型濾過エレメントのうち、前段に配設される濾過エレメントは、粒径６μｍ以上の油分と夾雑物粒子の透過を阻止する濾過部材を装着し、後段の濾過エレメントは、粒径４μｍ以上の油分の透過を阻止する濾過部材を装着したものである請求項１に記載の含油処理廃液の浄化・再生装置。
前記カートリッジ型濾過エレメントは、濾過部材収容部を介して同軸に配置される多数の開口を有する壁からなる内側パイプと同外側パイプと、その両パイプの両端に配置される蓋部材と排出口を有する底部材とから、分解組立て可能に組み立てられるとともに、前記濾過部材収容部には、繊維系濾過材を前記濾過性能に対応するよう予め定めた充填密度でもって充填した請求項２に記載の含油処理廃液の浄化・再生装置。
含油処理廃液発生源に個別に配置され、含油処理廃液を集液し、前記濾過装置に送給する集液装置を付設した請求項１〜３のいずれかに記載の含油処理廃液の浄化・再生装置。
前記集液装置は、浮力による油分分離槽と、分離処理液を一時的に貯留する汲み上げ槽を最下部で連通させて単一槽に組み込んだものである請求項４に記載の含油処理廃液の浄化・再生装置。
前記濾過装置から得られる回収処理液中の有効成分の濃度測定装置と、その測定結果によって有効成分の濃度を所定の濃度に調節する濃度調節装置を装着した処理液再生装置を前記濾過装置の後段に付設した請求項１〜５のいずれかに記載の含油処理廃液の浄化・再生装置。
前記有効成分の濃度測定装置が、超音波の伝導減衰を利用した濃度センサを備えたものである請求項６記載の含油処理廃液の浄化・再生装置。
前記濃度測定装置が、有効成分の濃度測定のため回収処理液と濃度センサを収容する濃度測定槽であって、槽内には、濃度測定の前段階において、送給された前記回収処理液を通過させ液中の気泡を除去するための、多数の流通孔を透設した整流板を配備したものである請求項７記載の含油処理廃液の浄化・再生装置。
前記整流板が、内径２〜７ｍｍの流通孔を多数個、透設した平板体であり、前記濃度測定槽内の回収液流路に垂直または水平に配置されている請求項８に記載の含油処理廃液の浄化・再生装置。
前記濃度測定槽が、前記処理液再生装置内に配置されていて、該処理液再生装置に送給された前記回収処理液の一部を濃度測定槽に送給するようにした請求項８または９に記載の含油処理廃液の浄化・再生装置。