JP2005270928A - ドレン水処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 油分を含むドレン水を処理するドレン水処理装置において、ドレン水出口からドレン水から確実に排出できるとともに、ドレン水からの油分の除去効果を高めたドレン水処理処置を提供すること。
【解決手段】 溶媒である水分と溶質である油分とを含むドレン水が流入するドレン水入口１ｉｎと、ドレン水が流出するドレン水出口１ｏｕｔとを備えたドレン水処理装置を、先端部４Ｔが装置内のドレン水の通常水面Ｌより突出した状態で前記水分と前記油分とを分離する油水分離フィルタ４と、前記油分を吸着する油分吸着フィルタ５とを備えて、前記ドレン水入口１ｉｎから前記ドレン水出口１ｏｕｔに至るオーバーフロー空間Ｚを設けてドレン水処理装置を構成した。
【選択図】 図４

Description

本発明は、油分を含むドレン水を処理するドレン水処理装置に関する。

ガスエンジンシステムなどにおいて発生する排気ガスは凝縮するとドレン水を生じさせ、このドレン水は、排気ガス成分の影響により酸性を示すとともに、エンジン本体で発生する金属スラッジや未燃焼成分としてのオイルを含んでいる。このようなドレン水をエンジンシステムから排出する際には、例えば、特許文献１に記載のドレン水処理装置によりドレン水の処理を行っているものがある。

実公平６−３２１６４号公報（図１）

特許文献１に記載されているドレン水処理装置には、スラッジ除去用フィルタ、オイル吸着用フィルタから成るフィルタ層が設けられている。特許文献１の図１に示されているように、ドレン流入側からドレン排出側に向かって、空間部、フィルタ層、及びアルカリ中和剤層が順次設けられており、フィルタ層は処理本体の下底面から上底面に亘って設けられている。このような構成では、スラッジ等によりフィルタ層に「詰まり」が発生した場合、ドレン水が排出できずエンジンの排気側に逆流したり、エンジン内にドレン水が侵入して、エンジンに障害が発生するおそれがある。

また、このオイル吸着用フィルタは、ドレン水に含まれた油分のみを吸着するものであり、その吸着効果はドレン水に含まれる油分の濃度に依存しがちである。そのため、ドレン水に含まれる油分が非常に低濃度であると、場合によってはオイル吸着用フィルタ５に油分が吸着されずに、ドレン水に含まれる油分が処理装置からそのまま排出されてしまうといった問題がある。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、油分を含むドレン水を処理するドレン水処理装置において、ドレン水出口からドレン水を確実に排出できるとともに、ドレン水からの油分の除去効果を高めたドレン水処理処置を提供することを目的としている。

［Ｉ］
（構成）
本発明に係るドレン水処理装置の第１特徴構成は、溶媒である水分と溶質である油分とを含むドレン水が流入するドレン水入口と、ドレン水が流出するドレン水出口とを備えたものにおいて、先端部が装置内のドレン水の通常水面より突出した状態で水分と油分とを分離する油水分離フィルタと、油分を吸着する油分吸着フィルタとを備えて、ドレン水入口からドレン水出口に至るオーバーフロー空間を設けた点にある。

（作用）
本構成のごとく、ドレン水の溶媒である水分と溶質である油分とを分離する油水分離フィルタをドレン水処理装置に設けることで、ドレン水に含まれる油分を凝集させて油滴の状態にすることができる。そして、油水分離フィルタの先端部はドレン水の通常水面より突出しているので、装置内に流入するドレン水に対して確実に油水分離フィルタが作用する。したがって、ドレン水に含まれる油分が低濃度であっても、油水分離フィルタによって油分が凝集し、油分吸着フィルタに吸着され易くなる。
また、ドレン水入口からドレン水出口に至るオーバーフロー空間を設けてあるので、通常のドレン水の流路に詰まりが発生しても、ドレン水は滞留せず、オーバーフロー空間を介してドレン水がドレン水出口から排出されるので、ドレン水は逆流せず、エンジンに支障を来たすこともない。

［ＩＩ］
（構成）
本発明の第２特徴構成は、油分吸着フィルタの下方に水路を設けた点にある。

（作用）
本構成のごとく油分吸着フィルタの下方に水路を設けることで、ドレン水が確実に流通する経路を確保することができ、ドレン水の詰まりを防止して、ドレン水の逆流による障害が発生するのを防止する。
また、油滴の状態になった油分は浮力によりドレン水の上層に位置して流れるので、油分吸着フィルタの下方に水路を設けることで、ドレン水と油分吸着フィルタとの接触部においては、浮力による押し上げ力を受けた油分が油分吸着フィルタに積極的に接触する。したがって、油分吸着フィルタによる油分の吸着効率が高まる。

［ＩＩＩ］
（構成）
本発明の第３特徴構成は、油水分離フィルタの下流側であって、油分吸着フィルタの上流側に位置する箇所に、ドレン水の通常水面より下方に整流板を設けた点にある。

（作用）
油水分離フィルタを通過したドレン水に含まれる油分は凝集し、油滴となって存在するので、ドレン水による浮力の作用を受けてドレン水中を上昇することになる。
本発明の第３特徴構成では、ドレン水の通常水面より深さ方向で下方に整流板を設けてあるので、油水分離フィルタを通過後に下流方向に流れるドレン水は整流板に遮られ、上方へ向かう流れが発生する。したがって、油水分離フィルタにおいてドレン水の深さ方向に関して下方位置で発生する油滴は、下流方向に流れるドレン水と伴に整流板に到達すると、上方に向かうドレン水の流れにより、油滴が短時間で上方に浮上することになる。このように、ドレン水中に存在する油滴の浮上が促進される。
また、整流板が油水分離フィルタの下流であって、油分吸着フィルタの上流側に設けてあるので、ドレン水が油水分離フィルタを通過した後に油分吸着フィルタに至るまでに整流板が作用し、ドレン水の流れが制約され、ドレン水中の油滴がさらに集約された状態になる。
このように、油水分離フィルタの下流側であって、油分吸着フィルタの上流側に整流板を設けることにより、油水分離フィルタで生成する油滴の浮上が促進され、油分がより集約された状態で、整流板の下流に位置する油分吸着フィルタに移行するので、油分吸着フィルタによる油分の吸着効率が向上する。

［ＩＶ］
（構成）
本発明の第４特徴構成は、油分吸着フィルタの下流側に遮蔽板を設けた点にある。

（作用）
油分吸着フィルタがドレン水に含まれる油分を吸着すると、油分吸着フィルタに油分が蓄積される。本構成では油分吸着フィルタの下流側に遮蔽板を設けてあるので、油分吸着フィルタに蓄積された油分がドレン水の流路に流出し難くなる。この結果、油分除去性能が向上する。

［Ｖ］
（構成）
本発明の第５特徴構成は、遮蔽板の下端部を油分除去フィルタの下方に設けた水路に突出させた点にある。

（作用）
本発明の第５特徴構成によると、油分吸着フィルタの下方に設けた水路の上層を油滴となって流れる油分が、油分吸着フィルタの下流側に設けた遮蔽版の突出部分で係留されるため、当該油分は、下流側に流れ難くなり、油分除去フィルタとの接触時間が長くなる。したがって、より多くの油分が油分吸着フィルタにより吸着され、油分除去性能が向上する。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１及び図２に本発明を適用したドレン水処理装置の縦断側面図及び横断平面図を示す。１は、取り外し可能なカバー１Ｔで上面部が覆われた筐体型処理本体である。筐体型処理本体１はドレン流入側の壁面１Ｆと、これと対向位置にあるドレン排出側の壁面１Ｒとを有し、壁面１Ｆにはドレン水入口１ｉｎを、壁面１Ｒにはドレン水出口１ｏｕｔをそれぞれ設けてある。ドレン水入口１ｉｎには、排気マフラ（図示せず）に連絡したドレン流入管２が取り付けられ、ドレン水出口１ｏｕｔには、ドレン水処理装置を通過した後のドレン水を外部に排出するためのドレン排出管３が取り付けられている。

筐体型処理本体１の内部には、ドレン水流入側の壁面１Ｆから下流方向に所定の距離を隔てた位置に、所定の厚みをもった油水分離フィルタ４が左右一対の側壁１Ｓに亘って設けられている。油水分離フィルタ４の下流側に、油水分離フィルタ４と間隔を隔てて下流側に油分吸着フィルタ５が設けてあり、油分吸着フィルタ５の下流端から前記壁面１Ｒの近傍に設けたメッシュ板８に至る部分は、酸性のドレン水を中性に近づける中和剤６を所定の高さまで充填した中和剤部７となっている。なお、左右の側壁１Ｓには、装置内方側に位置決め用フランジ９及び１０が設けられており、これらのフランジにより油水分離フィルタ４及び油分吸着フィルタ５が位置決めされている。同様に、メッシュ板８は左右側面１Ｓに設けた左右一対の取り付けフランジ１１に固定されている。

油水分離フィルタ４は、内部材料としてガラスウール或いはカーボンファイバー製の不織布を使用し、ドレン水中に分散して含まれる低濃度の油分を分離抽出する機能を有する。抽出された油分は油水分離フィルタ４内で凝集して油滴の状態となって、下流側のドレン水中にドレン水流により放流される。また、油水分離フィルタ４の上端部４Ｔは、ドレン水処理装置内のドレン水の通常水面Ｌ（ドレン水出口１ｏｕｔの下縁高さと略同一の高さ）より上方に突出しており、筐体カバー１Ｔとの間には空間Ｚ１が形成されている。

油分吸着フィルタ５は内部材料としてポリプロピレン長繊維などの不織布を使用し、接触する油分を吸着する性質を備えると伴に撥水性を備えたものである。図３（イ）に油分吸着フィルタ５を装着したドレン水処理装置の断面図を、図３（ロ）に油分吸着フィルタ５の単体の斜視図を示す。図３（イ）に示すように処理本体１の底面１Ｂと油分吸着フィルタ５の底面５Ｂとで挟まれた空間が、ドレン水が流れる水路Ｗを形成している。また、油分吸着フィルタ５の上面５Ｔと筐体カバー１Ｔとの間には空間Ｚ２が形成されている。

空間Ｚ１及び空間Ｚ２は連通しているので、ドレン水処理装置内には、ドレン水入口１ｉｎからドレン水出口１ｏｕｔに亘ってオーバーフロー空間Ｚが形成されている。油水分離フィルタ４や水路Ｗがスラッジや異物などで目詰まり状態になって、通常の流路が有効でなくなった場合には、装置内のドレン水の水面が通常水面Ｌから上昇し、油水分離フィルタ４の上方の空間Ｚ１や油分吸着フィルタ５の上面５Ｔと筐体カバー１Ｔとで挟まれる空間Ｚ２をドレン水が流れる。したがって、一旦ドレン水処理装置内に流入したドレン水がドレン水入口１ｉｎからドレン流入管２に逆流するおそれがない。

なお、油分吸着フィルタ５は撥水性を有していることから、通常水面Ｌより下方にある部分にも油分を蓄積することができる。したがって、親油親水性のフィルタを使用する場合に比べてフィルタの単位体積あたりの油分吸着量が増加し、所定の油分吸着容量を得るためのフィルタサイズを小さくすることができる。このことから、撥水性の油分吸着フィルタ５を使用することでドレン水処理装置の構成を小型化することができる。

中和剤部７には、中和剤６の流出防止のため、下流側にメッシュ板８が設けられている。これにより、中和剤６がドレン水の水流によりドレン水出口１ｏｕｔに流出することを防止できる。ドレン水の水分は排気ガスの影響により酸性を示しており、これを中和させる中和剤６としてはアルカリ分を多く含む破砕石や石灰などの粒状体が用いられる。

上述のような構成をしたドレン水処理装置に１ｉｎから油分を含むドレン水が流入すると以下のように処理される。油水分離フィルタ４により油分がドレン水から分離・凝集されて油滴状になり、ドレン水流により、油水分離フィルタ４から流出する。このとき、油滴状の油分は、ドレン水中を浮力により浮上しながら下流側へ移行する。油水分離フィルタ４から下流に移行した油滴は、油分吸着フィルタ５の下方に形成された水路Ｗを経由して中和剤部７に到達する。

水路Ｗを流れるドレン水の上層には油滴状の油分が存在し、この油滴は、ドレン水の浮力によって油分吸着フィルタ５の底面５Ｂに押し付けられ、接触状態を維持して下流へ移行する。したがって、油滴が水路Ｗを流れる間に、油滴はドレン水の浮力により油分吸着フィルタ５に対して積極的に押し付けられるので、油分吸着フィルタ５の油分の吸着作用が増大する。油水分離フィルタ４の作用により油分が凝集されて油滴状になるので、ドレン水処理装置に流入するドレン水に含まれる油分が低濃度であっても、下流の油分吸着フィルタ５により確実に油分が吸着される。

水路Ｗにおいて油分吸着フィルタ５により油分を除去された後に、ドレン水が下流側の中和剤部７で中和剤６に接触すると、ドレン水中に含まれる水溶性の酸性物質とアルカリ性物質である中和剤６が中和反応を起こして、ドレン水が中和される。ドレン水処理装置においてこのような処理を施されたドレン水は、ドレン水出口１ｏｕｔからドレン水処理装置の外部に排出される。

なお、油分吸着フィルタ５は、吸着した油分を所定容量の範囲内で蓄積することができるが、蓄積した油分の量が所定容量に近い状態になると、吸着能力が衰えてくるので、交換が必要となる。一方、油水分離フィルタ４はその機能上、交換は不要であるが、ドレン水処理装置に流入してくるドレン水に含まれる金属スラッジや異物等による機能障害が生じた場合は交換が必要である。いずれのフィルタも、処理本体１の上面を構成する筐体カバー１Ｔを取り外せば交換することができる。

〔発明の実施の別形態〕
図４に示すドレン水処理装置は、上述の実施形態の構成に加えて、整流板１２及びオイル止めプレート１３を備えている。本実施形態の構成であると、上述の実施形態で説明した作用及び効果に加えて、整流板１２及びオイル止めプレート１３による作用及び効果を有する。以下に整流板１２及びオイル止めプレート１３の構成とこれらによる作用及び効果について詳説する。

整流板１２は、処理本体１の底面１Ｂにおいて、油水分離フィルタ４の下流側で油分吸着フィルタ５の上流側、すなわち両者の間に位置する箇所に、左右の側壁１Ｓに亘って立設されている。整流板１２は左右両側の側壁１Ｓに、整流板１２の板厚分の間隔を隔てて設けた二重のフランジ部の間に、整流板１２の左右の端を挟み込んだ状態で立設されている。

整流板１２の上縁はドレン水の通常水面Ｌより下方に位置しているので、整流板１２により流路の一部を遮られたドレン水は、整流板１２の上縁の上方に残された水路を経由して下流側へと流れる。油水分離フィルタ４の作用により生成される油滴は、ドレン水中を上昇しながらドレン水と伴に下流側に移行するが、ドレン水が整流板１２の上縁の上方に形成された水路を経由して下流へと流れることにより、ドレン水に含まれる油滴が水面方向へ浮上し易くなる。したがって、油水分離フィルタ４の下方位置、すなわち、ドレン水の深い位置で生成した油滴であっても、整流板１２よりも下流側に移行すれば、ドレン水の水面に近い位置まで浮上した状態になる。このように、整流板１２はドレン水中の油滴の浮上を促進し、油滴をドレン水面に近い位置にして下流側へ移行させるので、整流板１２の下流に位置する油分吸着フィルタ５の底面５Ｂと油滴が接触し易くなり、油分吸着フィルタ５が油分を吸着し易くなる。もって、ドレン水処理装置の油分除去性能が向上する。

オイル止めプレート１３は、処理本体１の左右両側壁１Ｓに支持されて、油分吸着フィルタ５の下流側の端面に密着した状態で取り付けられている。図５に示すように、オイル止めプレート１３は油分吸着フィルタ５の下流側端面のほぼ全面を覆う大きさを有した例えば長方形の樹脂製板体であり、左右方向の寸法は油分吸着フィルタ５と略同一の寸法である。このようなオイル止めプレート１３を設けることで、一旦吸着した油分が油分吸着フィルタ５の下流側に流出することを防止できる。

オイル止めプレートの１３の上縁は油分吸着フィルタ５の上面５Ｔと略同一高さであり、油分吸着フィルタ５の上面５Ｔと処理本体１の筐体カバー１Ｔとが形成する空間Ｚ１は下流側に開放された状態を維持している。したがって、前述のオーバーフロー空間Ｚも、ドレン水入口１ｉｎからドレン水出口１ｏｕｔに亘って開放された状態に維持されている。

オイル止めプレート１３の下縁部１３Ｅは油分吸着フィルタ５の底面５Ｂから僅かに下方に延出しているが、処理本体１の底面１Ｂとは隙間を設けてあるので、水路Ｗの下流側への流路は確保されている。前述の実施例で詳しく説明したように、水路Ｗを流れるドレン水の上層にある油滴は油分吸着フィルタ５の底面５Ｂに触れながら下流側へ移行する。このときの油滴は浮力により底面５Ｂに押し当てられた状態なので、油分吸着フィルタ５によりドレン水の表層にある油分は吸着され易い状態になっている。

ドレン水に含まれる油分が高濃度である場合など、油分吸着フィルタ５の油分吸着速度が不足し、ドレン水上層の油分が水路Ｗの上流端から下流端の範囲を移行する間に、油分吸着フィルタ５の底面５Ｂにおいて油分が十分吸着されない場合がある。このような場合であっても、オイル止めプレート１３の、油分吸着フィルタ５の底面５Ｂから下方に延出している部分により、ドレン水上層の油滴が一時的に堰き止められ、油分吸着フィルタ５と油分とがより長い時間接触することができる。したがって、油分吸着フィルタ５による油滴の吸着が間に合わない場合でも、油滴が下流側に移行してしまうおそれが低減する。

なお、オイル止めプレート１３の、油分吸着フィルタ５の底面５Ｂから下方に延出している部分の長さは、水路Ｗの下流側の流路を閉ざさない範囲で適宜変更してもよい。また、整流板１２の高さ及び取り付け前後位置も適宜変更してもよい。

以上のいずれの実施形態においても、中和剤部７は処理本体１に内装されている必要はなく、例えば、処理本体１で油分を除去し、処理本体１に連結される別体の装置でドレン水を中和するように構成してもよい。

ドレン水処理装置の縦断側面図 ドレン水処理装置の横断平面図 （イ）油分吸着フィルタの装着状態を示すドレン水処理装置の縦断正面図（ロ）油分吸着フィルタの斜視図 別実施形態でのドレン水処理装置の縦断側面図 別実施形態での遮蔽板の装着状態を示すドレン水処理装置の縦断正面図

符号の説明

Ｚ オーバーフロー空間
Ｌ 通常水面
Ｗ 水路
１ｉｎ ドレン水入口
１ｏｕｔ ドレン水出口
４ 油水分離フィルタ
４Ｔ 先端部
５ 油分吸着フィルタ
１２ 整流板
１３ 遮蔽板
１３Ｅ 下端部

Claims (5)

1. 溶媒である水分と溶質である油分とを含むドレン水が流入するドレン水入口と、ドレン水が流出するドレン水出口とを備えたドレン水処理装置であって、
   先端部が装置内のドレン水の通常水面より突出した状態で前記水分と前記油分とを分離する油水分離フィルタと、前記油分を吸着する油分吸着フィルタとを備えて、前記ドレン水入口から前記ドレン水出口に至るオーバーフロー空間を設けてあるドレン水処理装置。
2. 前記油分吸着フィルタの下方に水路を設けてある請求項１に記載のドレン水処理装置。
3. 前記油水分離フィルタの下流側であって、前記油分吸着フィルタの上流側に位置する箇所に、ドレン水の通常水面より下方に整流板を設けてある請求項１又は２に記載のドレン水処理装置。
4. 前記油分吸着フィルタの下流側に遮蔽板を設けてある請求項２又は３に記載のドレン水処理装置。
5. 前記遮蔽板の下端部が前記水路に突出している請求項４に記載のドレン水処理装置。

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