JP2005013845A

JP2005013845A - スカム破砕装置

Info

Publication number: JP2005013845A
Application number: JP2003181125A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Tanaka; 賢一田中; Fujio Yamaguchi; 冨士雄山口; Yoichiro Kono; 洋一郎河野
Original assignee: Sintobrator Ltd
Current assignee: Sintobrator Ltd
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】含油廃水処理システムにおいて凝集反応により生成させたフロック集合塊を含有するスカム含有スラリーから、スカム浮上分離装置を用いて掻き集め回収したスカムを次の脱水・乾燥工程に移送するのに好適で新規なスカム破砕装置を提供すること。
【解決手段】含油廃水処理システムにおいて、スカム浮上分離装置によりスカムを掻き集め回収するスカム浮上分離工程とスカム脱水・乾燥工程との間に配するスカム破砕装置であって破砕槽５８内に攪拌羽根６８と破砕羽根７０を付設した攪拌機６０および液面検出器６２とを備えている。液面検出器６２を、前記攪拌機６０、及び、破砕槽５８の底部側壁に接続されるスカム移送配管６４のスカム移送ポンプ６６と信号配線で接続する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、含油廃水システムにおいて、スカム浮上分離装置を使用しスカムを掻き集め回収するスカム浮上分離工程とスカム脱水・乾燥工程との間に配されるスカム破砕搬送装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
本発明は、含油廃水処理システムにおいて凝集反応により生成させたフロック集合塊を含有するスカム含有スラリーから、スカム浮上分離装置を用いて掻き集め回収したスカムを次の脱水・乾燥工程に移送するのに好適で新規なスカム破砕装置である。本発明者らが、知る限りにおいては、そのようなスカム破砕装置は公知ではない。
【０００３】
なお、凝集反応（装置）を利用した含油廃水の処理システムの先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１（第１柱２１行〜第２柱１３行及び第２図）がある。当該システムは、含油廃水を、急速攪拌槽（２）で無機凝集剤によりエマルジョンブレーク後、緩速攪拌槽（２４）で有機凝集剤によりフロックの粗大化を行ない、該粗大化（成長）フロックを浮上分離槽（２５）で空気泡を付着させることにより浮上させて固液分離（スカム分離）を行ない、スカムの水分を濃縮機（２９）で落として焼却するものである。
【０００４】
また、装置は明示されていないが凝集反応を利用した含油廃水の処理方法としては、特許文献２等が存在する。
【０００５】
【特許文献１】特公平４−１０３９７号公報
【特許文献２】特開昭６０−２０２７８７号公報
【０００６】
【発明の開示】
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、含油廃水処理システムにおいて凝集反応により生成させたフロック集合塊を含有するスカム含有スラリーから、スカム浮上分離装置を用いて掻き集め回収したスカムを次の脱水・乾燥工程に移送するのに好適で新規なスカム破砕装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のスカム破砕装置は、下記のような構成を備えたものである。
【０００９】
含油廃水処理システムにおいて、スカム浮上分離装置を使用し浮上スカムを掻き集め回収するスカム浮上分離工程とスカム脱水・乾燥工程との間に配されるスカム破砕装置であって、
破砕槽と該破砕槽に組み付けられる攪拌機および液面検出器とを備え、
該液面検出器は、前記破砕槽の底部側壁に接続されるスカム移送配管におけるスカム移送ポンプ及び攪拌機と信号配線で接続可能とされている、ことを特徴とする。
【００１０】
当該構成により、通常の搬送ポンプでは搬送困難な掻き集め回収により成長したスカムを容易に次の脱水・乾燥工程に液送ポンプにより移送可能となる。なお、スカムはゴム状弾性を有するゼリー状で移送管の内径より大きく成長した場合、搬送がほとんど不可能であることを本発明者らは確認している。そして、破砕槽における液面（スカム投入量）を多段または連続的に検知してスカム移送ポンプ及び攪拌機を間欠運転することにより、含油廃水処理システムの連続運転が可能となる。
【００１１】
上記攪拌機は、回転軸に少なくとも１個の攪拌羽根と破砕羽根とを備えていることが望ましい。破砕羽根のみに比して破砕効率が向上する。攪拌羽根（混合羽根）でスカムを攪拌羽根方向に流動（移動）させ破砕羽根の破砕するためである。
【００１２】
上記構成において、通常、少なくとも１個の攪拌羽根（混合羽根）を上側に、少なくとも１個の破砕羽根を前記攪拌羽根の下側に取付け、前記攪拌羽根を下方軸流を発生させるものとする。このとき、攪拌羽根及び／又は破砕羽根を複数個とすることも可能である。少なくとも最下段は破砕羽根とする。
【００１３】
上記各構成において、破砕羽根は、その周囲に上下に交互に突出する破砕歯を備えたものであることが望ましい。破砕効率が良効である。
【００１４】
上記各構成のスカム破砕装置は、スカム搬送ポンプを、ルーツ型等の容積式として使用することが、スカム移送効率が向上する。
【００１５】
また、上記各構成のスカム破砕装置は、イオン性高分子凝集剤を用いて含油廃水を凝集反応させて生成したフロック集合塊（スカム）を、浮上分離工程で浮上分離させて掻き集め回収して成長したスカムを、更に、搬出コンベアで移送し、その排出口から自重落下により前記破砕槽に投入して破砕を行う場合に使用することが、本発明の効果が顕著となる。イオン性高分子凝集剤を用いて凝集反応により生成したフロックから成長したフロック集合塊（スカム）は、無機凝集剤を用いた場合に比して強度が低いゴム状弾性を有するゼリー体である。このため、移送管内径以上に成長すると通常のポンプではほとんど移送不可となることを本発明者らは確認している。
【００１６】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明を実施する望ましい形態について図１の含油廃水の処理システム（プラント）のフロー図（流図）に適用する場合について説明をする。ここでは、連続運転を前提としているが、バッチ運転も勿論可能である。
【００１７】
ここで含油廃水としては、本実施形態では、印刷機や機械油を拭き取った工業用ウェスや軍手、作業着の洗濯廃水を例に採り説明するが、他の含油廃水でも同様である。
【００１８】
含油廃水の処理システムは、基本的には、原水前処理工程（原水前処理装置）Ｉ、凝集反応工程（凝集反応装置）ＩＩ、浮上分離工程（浮上分離装置）ＩＩＩ、およびスカム破砕化工程（スカム破砕装置）ＩＶとからなる。
【００１９】
本発明の実施形態に係るスカム破砕装置については、後述するので、他の各装置について、概略を説明する。
【００２０】
原水前処理装置Ｉは、洗濯廃水が投入される流入槽１２と、該流入槽１２に投入された廃水がスクリーン（ゴミ・異物除去金網）１４を備えた廃水移送配管１６を介して投入される原水槽（被処理水貯槽）１８とからなる。なお、流入槽１２及び原水槽１８は、それぞれ、原水槽１８及び凝集反応装置ＩＩへ廃水又は原水を移送する各移送ポンプを備えている。
【００２１】
凝集反応装置ＩＩは、原水に凝集剤を添加して凝集反応によりフロックを成長させフロック集合塊（スカム）を生成させるものである。基本的には、予備凝集反応槽２０、本凝集反応槽２２及び後凝集反応槽（最終段凝集反応槽）２４とを備え、更に、各槽２０、２２、２４へイオン性高分子凝集剤を供給する凝集剤槽２６を備えている。また、各凝集反応槽２０、２２、２４は、凝集反応を促進させるために、プロペラ型の羽根を多段に備えた攪拌機２７を備えている。各凝集反応槽２０、２２、２４間は、接続口が順次低く形成され、ヘッド差により各槽２０、２２、２４間を液移送可能とされている。後凝集反応槽２４には、浮上分離装置ＩＩＩへ、溢流室２８からスラリー移送配管２９を介してヘッド差（自重落下）によりスカム含有スラリーを移送可能となっている。
【００２２】
浮上分離（固液分離）装置ＩＩＩは、凝集反応装置で発生したスカム含有スラリーを浮上分離により、実質的にスカム（ｓｃｕｍ：浮き滓）（フロック集合塊）と清澄水（清澄液）とに分離するものである。基本的には、分離槽３０は、中央部に配された筒状のスラリー受け室３２と、該スラリー受け室３２の上方に配されて浮上させたスカムを回収するスカム回収手段３４と、スラリー受け室３２の下方側に配された清澄水（清澄液）排出口３６に連通管３８を介して接続され水面（液面）Ｗ．Ｌをスカム回収に好適な高さに調節する水位（液位）調節手段４０とを備えたものである。
【００２３】
スラリー受け室３２は、スラリー移送配管２９を介して凝集反応装置ＩＩの溢流室２８と接続され、スカム含有スラリーを導入可能となっている。
【００２４】
スカム回収手段３４は、スカムをかき寄せる集スカムレーキ（ｒａｋｅ）（かき寄せスクレーパ）４２とスカム排出コンベア（スクリューコンベア）４４とからなり、集スカムレーキ４２でかき寄せられた（集められた）スカムを、スカム回収ホッパ４８を介してスカム排出コンベア４４の投入側に落下させる構成を有するものである。排出コンベア４４の排出側は、本発明に係る次工程のスカム破砕装置ＩＶに自重落下により移送可能な第１スカム移送配管４６を介して接続されている。
【００２５】
清澄水排出手段４０は、連通管３８の上端に摺動管４８を嵌合させ、該摺動管４８を上下させることにより溢流口を上下移動させて、分離槽３０内の水位を調節可能とされたものである。
【００２６】
なお、図例では、沈降生成するスラッジ（ｓｌｕｄｇｅ）も回収可能に、分離槽３０は底部側にスラッジ回収手段５０を備えている。該スラッジ回収手段５０は、中心側へスラッジをかき寄せる集スラッジレーキ（かき寄せスクレーパ）５２と、スラッジを回収するスラッジ回収５４とからなる。本実施形態では、スラッジ回収室５４は、スラッジを移送可能な移送ポンプを備えたスラッジ移送配管５６を介してスカム破砕装置ＩＶと接続されている。なお、上記各レーキは、一個の原動機の出力軸に接続されたレーキ駆動軸（回転軸）５１により同軸的に間欠回転（駆動）可能とされている。
【００２７】
次にスカム破砕装置ＩＶの詳細について説明する。
【００２８】
スカム破砕装置ＩＶは、破砕槽（攪拌槽）５８と該破砕槽５８に組み付けられる攪拌機６０および液面検出器６２とを備えている。なお、破砕槽５８は、通常、平面形状矩形（四角形：正方形を含む。）ないし多角形とする。平面形状円形であると、攪拌機６０を中心部にセットした場合、スカムが後述の攪拌羽根・破砕羽根と共回りしてスカムの流動・破砕が困難となる。なお、破砕槽の内面には適宜、邪魔板を配することも可能であるが、邪魔板の取付け位置によっては、スカムが滞留するおそれがあるので注意する必要がある。
【００２９】
そして、液面検出器６２は、破砕槽５８の底部側壁に接続される第２スカム移送配管６４におけるスカム移送ポンプ６６と及び攪拌機（原動機Ｍ）６０とそれぞれ信号配線で接続可能とされている。
【００３０】
ここで、液面検出器６２は、図例では短・中・長のプローブ（検出部）６２ａ、６２ｂ、６２ｃを備えたものであるが、フロートタイプ、非接触タイプ等を用いてもよい。
【００３１】
そして、攪拌機６０は、回転軸（攪拌軸）６１に攪拌羽根６８と破砕羽根７０とをそれぞれ上下にそれぞれ１個ずつ備えている。
【００３２】
攪拌羽根６８は、図例ではプロペラ型であるが、スカム（ゴム弾性を有するゼリー状固体）を下方への軸流又は内側下方対流を発生させるものなら、特に限定されず、スクリュー形、櫂形等であってもよい。
【００３３】
破砕羽根７０は、その周囲に上下に交互に突出する破砕歯７０ａ、７０ｂを備えたものである。図例では、破砕歯７０ａ、７０ｂの歯先形状は台形であるが、矩形、三角形、半円状であってもよい。
【００３４】
より具体的には、最大処理量７５ｍ^３／ｈで、破砕槽５８の大きさを約１４０ｃｍ□×高さ約１５０ｃｍとしたとき、攪拌羽根６８（プロペラ形）を設定液面下３０〜４０ｃｍに、破砕羽根７０を攪拌羽根６８の下２０〜３５ｃｍの各位置になるように回転軸に取付ける。
【００３５】
このときの攪拌羽根６８及び破砕羽根７０の各平面大きさは、それぞれ、２５ｃｍφ前後、３５ｃｍφ前後とする。破砕羽根７０の刃先幅は４〜５ｃｍとする。
【００３６】
次に、上記破砕装置の使用態様を説明する。ここで、第２スカム移送配管６４は、スカム移送ポンプ（ルーツ式ポンプ等の容積型ポンプ）６６を備えている。
【００３７】
凝集反応工程（凝集反応装置）ＩＩでイオン性高分子凝集剤を用いて含油廃水を凝集反応させて生成したフロック集合塊（スカム）を、スカム浮上分離工程（浮上分離装置）ＩＩＩで浮上分離させて掻き集め回収したスカムを、排出スクリューコンベアの排出口から第１スカム移送配管を介して自重落下させて破砕槽５８へスカム（被処理物）を投入する。
【００３８】
なお、このときの攪拌機６０の回転数は、４００〜６００ｍｉｎ^−１、攪拌時間は１〜３ｍｉｎとする。
【００３９】
このとき、攪拌機６０の原動機Ｍを始動して回転軸６１を回転させ、攪拌羽根６８でスカムに下方向の軸流を発生させることにより、スカムが破砕羽根７０方向へ流動して破砕羽根７０で破砕される。破砕槽５８の液面は液面検出器６２により検出され、液面検出器６２の信号によりスカム移送ポンプ６６の起動・停止をさせて常に一定の水位を保持調整されている。
【００４０】
すなわち、中プローブ３２ｂの液面になったときスカム移送ポンプ６６及び攪拌機６０が起動して、長プローブの液面以下になったときポンプ６６及び攪拌機６０が停止するようになっており、更に、短プローブ６２ａの液面になったとき異常満水を検知して警報を発するようになっている。
【００４１】
なお、上記実施形態の破砕装置において、スカム浮上分離装置ＩＩＩから掻き集め回収したスカム（スカム／液比＝８０／２０〜９０／１０、平面大きさ：１０〜２０ｃｍ）が破砕装置ＩＶを通過すると、スカムの大きさは２〜３ｃｍとなり、十分に破砕され、ルーツポンプ等の容積型ポンプで良好に移送可能となることを確認している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の凝集反応装置を適用する廃水処理システムの一例を示すフローシートである。
【図２】本発明の破砕装置の一実施形態を示すモデル直立断面図である。
【図３】図２における３部位の拡大図である。
【図４】図３の４−４線矢視図である。
【符号の説明】
５８破砕槽
６０攪拌機
６１攪拌機の回転軸
６２液面検出器
６４第２スカム移送配管
６６スカム移送ポンプ
６８攪拌羽根（混合羽根）
７０破砕羽根
Ｉ原水前処理装置
ＩＩ凝集反応装置
ＩＩＩ浮上分離装置（固液分離装置）
ＩＶスカム流動化装置

Claims

含油廃水処理システムにおいて、スカム浮上分離装置を使用しスカムを掻き集め回収するスカム浮上分離工程とスカム脱水・乾燥工程との間に配されるスカム破砕装置であって、
破砕槽と該破砕槽に組み付けられる攪拌機および液面検出器とを備え、
該液面検出器は、前記破砕槽の底部側壁に接続されるスカム移送配管におけるスカム移送ポンプ及び前記攪拌機と信号配線で接続可能とされている、
ことを特徴とするスカム破砕装置。
前記攪拌機は、回転軸に少なくとも１個の攪拌羽根と破砕羽根とを備えていることを特徴とする請求項１記載のスカム破砕装置。
前記回転軸において、少なくとも１個の攪拌羽根（混合羽根）を上側に、少なくとも１個の破砕羽根を前記攪拌羽根の下側に取付け、前記攪拌羽根を下方軸流を発生させるものとすることを特徴とする請求項２記載のスカム破砕装置。
破砕羽根は、その周囲に上下に交互に突出する破砕歯を備えたものであることを特徴とする請求項２記載のスカム流動化移送装置。
請求項１〜４のいずれかに記載のスカム破砕装置を使用する方法であって、前記スカム搬送ポンプをルーツ型等の容積式とすることを特徴とするスカム破砕装置の使用方法。
請求項１〜４のいずれかに記載のスカム破砕装置を使用する方法であって、イオン性高分子凝集剤を用いて含油廃水を凝集反応させて生成したフロック集合塊（スカム）を、浮上分離工程で浮上分離させて掻き集め回収して成長したスカムを、更に、搬出コンベアで移送し、その排出口から自重落下により前記破砕槽に投入して破砕を行うことを特徴とするスカム破砕装置の使用方法。