JP2005313058A

JP2005313058A - 油水分離機

Info

Publication number: JP2005313058A
Application number: JP2004132923A
Authority: JP
Inventors: Norimasa Ozaki; 尾崎憲正
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2024-04-28
Also published as: JP4005584B2

Abstract

【課題】
容量あたりの処理能力が高く、油水混合液中に油が分散して存在する場合にも効率よく油水混合液を分離できる油水分離機を提供し、揺れる船上に設置したい場合にも使用でき、高粘度の油水の分離も可能な油水分離機の提供を課題とする。
【解決手段】
円筒型容器、あるいは筒状容器を、容器の軸がほぼ垂直になるように置き、容器の上部を中央に開口を持つ閉じた形状とし、容器下部にも底を設けて閉じるとともに、容器中段部の側壁に油水混合液供給管、容器上部の開口部分に分離油取り出し管、容器底部付近に分離水取り出し管を取り付け、分離水取り出し管を流れる分離水の流量と圧力を制御し、容器の上部、または、容器の底を貫通して軸が円筒容器の軸方向と平行となる回転軸を容器内に挿入し、容器中段付近に位置する回転軸上に動力により回転が可能な攪拌羽を取り付けたことを特徴とする油水分離機にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、表面に油を浮遊させた油水混合液から油を回収する油水分離機に関するものである。

物の生産や貯蔵、輸送活動、あるいは、消費などの様々な場面において、水、あるいは、親水性の液体（以下、単に水という。）が油と混合することがあるが、ある目的のために意図して油水の混合液を得る場合を除いて、一般に油水の混合液は、混合した状態では殆ど利用価値の無いものになってしまうことが多い。また、近年しばしば油流出事故が発生するが、自然環境に流出した油は、微生物の働きや紫外線などにより、最終的には水と炭酸ガス、その他の物質に分解される。しかし、分解には長い時間を必要とし、分解されるまで周辺を汚染することから、環境や漁業に与える影響が深刻のものになる。混合した油水を分離せずにそのまま排出したり、油水が混合した状態を放置することは、資源の浪費になるばかりでなく、自然環境の保全という点からも容認されることでなく、油水混合液は分離して回収する必要がある。

油水の分離には、油の持つ疎水性と水そのものの親水性を利用して、疎水性の担体に油水混合液を接触させその中の油分を担体に吸着させ、油分を吸収した担体を搾り取り回収することで、油水を分離する方法と、一般に油は水に比較して密度が小さいという点に注目し、油水混合液を容器に入れ静置すると、油と水の密度差により発生する浮力を受け密度の小さい油が上層に分離することを利用して、上層の油分と下層に溜まった水分を分離する方法などがあるが、本発明の油水分離機は、油と水の密度差を利用して油水の分離をはかる後者の方法によるものである。

油の持つ疎水性と水そのものの親水性を利用して油水を分離する方法の油水分離機は、機構が複雑になるという欠点や、運転にともない機構や担体を良好な状態に維持する必要があり、手入れを怠ると、機能の低下や担体の損傷をまねくという欠点、また、高粘度の油が含まれる油水混合液の分離が難しいという欠点などがあった。

また、従来の油と水の密度差を利用して油水の分離をはかる方法による油水分離機は、機構が単純であるが、油と水との僅かな密度差を利用することから分離に時間がかかり、油水混合液中に油が分散して存在する場合や、大量の油水混合液を処理する場合には、大きな容量の油水分離機を用意しなければならないという不便があった。

また、従来の油と水の密度差を利用して油水の分離をはかる方法による油水分離機は、装置が傾いたり動揺したりすると油水を精度よく分離することができなくなるために、油水分離機を頻繁に移動したい場合や、揺れる船上に設置したい場合には不都合があり、これにも油の持つ疎水性と水の親水性を利用して油水を分離する方法の油水分離機と同様に、高粘度の油が含まれる油水混合液の分離が難しいという欠点があった。
特開平6−７７７５号公報特開２００３−３８９０２号公報特開２００３−１２６６０８号公報

発明が解決しょうとする課題は、機構が単純でありながら、容量あたりの処理能力が高く、油水混合液中に油が分散して存在する場合にも効率よく油水混合液を分離できる油水分離機を提供し、油水分離機を頻繁に移動したい場合や、揺れる船上に設置したい場合にも使用でき、高粘度の油が含まれる油水混合液の分離も可能な油水分離機を提供することである。

円筒型容器、あるいは断面が多角形型の筒状容器１を、容器の軸が垂直もしくは、ほぼ垂直になるように置き、容器の上部２を中央に開口を持つ閉じた形状とし、容器下部にも底３を設けて閉じるとともに、容器の上部付近、中段部付近、あるいは、底部付近のいずれでもよいが、通常は容器中段部の側壁に油水混合液供給管４、容器上部の開口部分に分離油取り出し管５、容器底部付近に分離水取り出し管６を取り付け、分離水取り出し管の出口７を分離油取り出し管の出口８より高い位置に置く、または、分離水取り出し管に開閉自在な弁１２を取り付ける、あるいは、分離水取り出し管にポンプ１６を取り付けることによって、分離水取り出し管を流れる分離水の流量と圧力を制御でき、容器の上部、または、容器の底を貫通して軸が円筒容器の軸方向と平行、もしくは、ほぼ平行となる回転軸９を容器内に挿入し、容器中段付近に位置する回転軸上に動力１０により回転が可能な攪拌羽１１を取り付けた油水分離機にする。

もしくは、円筒型容器、あるいは断面が多角形型の筒状容器１を、容器の軸が垂直もしくは、ほぼ垂直になるように置き、容器の上部２を中央に開口を持つ閉じた形状とし、容器下部にも底３を設けて閉じるとともに、容器中段部の側壁に油水混合液供給管４、容器上部の開口部分に分離油取り出し管５、容器底部付近に分離水取り出し管６を取り付け、分離水取り出し管の出口７を分離油取り出し管の出口８より高い位置に置く、または、分離水取り出し管に開閉自在な弁１２を取り付ける、あるいは、分離水取り出し管にポンプ１６を取り付けることによって、分離水取り出し管を流れる分離水の流量と圧力を制御でき、容器中段部の側壁に取り付ける油水混合液供給管４の方向を円筒型容器、あるいは断面が多角形型の筒状容器の接線方向１３に配置した油水分離機にする。

本発明の請求項１に記載のものは、円筒型容器、あるいは断面が多角形型の筒状容器を、容器の軸が垂直もしくは、ほぼ垂直になるように置き、容器の上部を中央に開口を持つ閉じた形状とし、容器下部にも底を設けて閉じるとともに、容器の上部付近、中段部付近、あるいは、底部付近のいずれでもよいが、通常は容器中段部の側壁に油水混合液供給管、容器上部の開口部分に分離油取り出し管、容器底部付近に分離水取り出し管を取り付け、分離水取り出し管の出口を分離油取り出し管の出口より高い位置に置く、または、分離水取り出し管に開閉自在な弁を取り付ける、あるいは、分離水取り出し管にポンプを取り付けることによって、分離水取り出し管を流れる分離水の流量と圧力を制御でき、容器の上部、または、容器の底を貫通して軸が円筒容器の軸方向と平行、もしくは、ほぼ平行となる回転軸を容器内に挿入し、容器中段付近に位置する回転軸上に動力により回転が可能な攪拌羽を取り付けたことを特徴とする油水分離機である。攪拌羽を回転させながら、油水混合液を供給管から容器内に注入することで、容器内の油水混合液に旋回流を起こして油水の分離を促進し、容器上部に設けた管から分離油を、容器底部付近に取り付けた管からは分離水を能率よく取り出すことができる。

また、本発明の請求項2に記載のものは、円筒型容器、あるいは断面が多角形型の筒状容器を、容器の軸が垂直もしくは、ほぼ垂直になるように置き、容器の上部を中央に開口を持つ閉じた形状とし、容器下部にも底を設けて閉じるとともに、容器中段部の側壁に油水混合液供給管、容器上部の開口部分に分離油取り出し管、容器底部付近に分離水取り出し管を取り付け、分離水取り出し管の出口を分離油取り出し管の出口より高い位置に置く、または、分離水取り出し管に開閉自在な弁を取り付ける、あるいは、分離水取り出し管にポンプを取り付けることによって、分離水取り出し管を流れる分離水の流量と圧力を制御でき、容器中段部の側壁に取り付ける油水混合液供給管の方向を円筒型容器、あるいは断面が多角形型の筒状容器の接線方向に配置したことを特徴とする油水分離機である。油水混合液を容器中段部の側壁に設けた供給管から勢いよく容器内に注入し、容器内の油水混合液に旋回流を起こすことで油水の分離を促進し、容器上部中央に設けた管から分離油を、容器底部付近に取り付けた管からは分離水を能率よく取り出すことができるものとなった。

本発明の油水分離機は、容器内の油水混合液に旋回流を与えるので、容器内の油水混合液は容器の側壁内側に押し付けられる。この際、押し付けられた油水混合液中の油水には、遠心力による“見掛けの密度差”が発生し、これが本来の密度差に加わるので、油水混合液を容器に入れ静置する場合に比較して、油と水の間に一層大きな密度差が生じることとなり、油と水の分離を促進する。油水混合液中の油分は、旋回流による側壁内側に押し付けられる油水混合液から浮かび上がる形で分離され、容器の上方中央よりに移動し、油水混合液中に残された分離水は密度が大きいので、容器の外周底部付近に溜まることになる。ここで、図4の容器断面を見ると、旋回流によって容器上部付近には、概V字型の空洞１７が生まれることになるが、さらに油水混合液１８を容器内に注入し続けると、図５で示すように、概V字型の空洞１７は分離油１９で満たされて消滅し、分離された油分は容器上部の分離油取り出し管５に排出される。

本発明の油水分離機は、機構が単純でありながら、油水混合液の分離に通常働く油と水の密度差に加えて、旋回流による側壁内側に押し付けられる力を利用して油と水の密度差を増幅させることができるので、容器の容量あたりの処理能力が高く、油水混合液中に油分が分散して存在する場合にも効率よく油水混合液を分離できることとなった。また、容器内の油水混合液に旋回流を与えることから、油水混合液に働く重力の影響を相対的に少なくでき油水混合液面の安定性が向上した。このため、本発明の油水分離機は、やや傾いた場所や揺れる船上でも使用できる。さらに、供給する油水混合液量と排出する分離水量とを制御することで、高粘度の油が含まれる油水混合液の分離も可能となったものである。

本発明の油水分離機の油水混合液には、旋回流により側壁内側に押し付けられる力が加わるので、分離水取り出し管６を容器底部３の側壁付近に設けた場合や、容器内の下部に側壁近くを開放した隔壁１４を設け、分離水取り出し管６を容器底部３に取り付けた場合には、容器内の分離水に働く圧力が増加する。このため、図1に示すように、分離水取り出し管の出口７を容器の分離油取り出し口８より高い位置とし、この高さを微調整したり、分離水取り出し管に設ける弁１２を開閉し、または、配管の途中にポンプ１６を取り付け流量を制御し、分離水管内の水圧を変化させることで、容器内の分離油と分離水の境界面の高さを容易に制御することができ、精度の高い油水の分離が可能となる。

また、本発明の油水分離機は、容器内に動力により回転が可能な攪拌羽１１、あるいは、容器中段部の側壁に取り付ける油水混合液注入管の方向を容器の接線方向１３に配置したことから、攪拌羽の回転速度を制御したり、油水混合液注入管を流れる液体の流速を制御することで、油水分離機の処理能力にも幅を持たせることができる。

図１は、本発明による油水分離機の１実施例の斜視図である。円筒型容器1を、容器の軸が垂直もしくは、ほぼ垂直になるように置き、容器の上部２を中央に開口を持つ閉じた形状とし、容器下部にも底3を設けて閉じるとともに、容器中段部の側壁に油水混合液供給管4、容器上部の開口部分に分離油取り出し管5、容器の底部側壁に分離水取り出し管6を取り付け、分離水取り出し管の出口７を分離油取り出し管の出口８より高い位置に置くことによって、分離水取り出し管を流れる分離水の流量と圧力を制御でき、容器の底を貫通して軸が円筒容器の軸方向と平行、もしくは、ほぼ平行となる回転軸９を容器内に挿入し、容器中段付近に位置する回転軸上に動力１０により回転が可能な攪拌羽１１を取り付けた油水分離機である。

図1に示すように、分離水取り出し管の出口７を容器の分離油取り出し口８より高い位置とし、この高さを微調整することで、容器内の分離油と分離水の境界面の高さを容易に制御することができ、精度の高い油水の分離が可能となる。また、攪拌羽１１の回転速度を制御することで旋回流の強さを変化させることができるので、油水分離機の処理能力に幅を持たせることができ、これらを組み合わせて制御することで、油水混合液の濃度や、粘度、流量に変動があった場合にでも幅広く対応することができる。

図２は、本発明による油水分離機の他の１実施例斜視図である。円筒型容器1を、容器の軸が垂直もしくは、ほぼ垂直になるように置き、容器の上部２を中央に開口を持つ閉じた形状とし、容器下部にも底3を設けて閉じるとともに、容器中段部の側壁に油水混合液供給管４、容器上部の開口部分に分離油取り出し管５、容器底部付近に分離水取り出し管６を取り付け、分離水取り出し管に開閉自在な弁１２を取り付けることによって、分離水取り出し管を流れる分離水の流量と圧力を制御でき、容器中段部の側壁に取り付ける油水混合液供給管の方向を円筒型容器の接線方向１３に配置したことを特徴とする油水分離機である。

分離水取り出し管に設ける弁１２を開閉し、分離水管内の圧力を変化させることで、容器内の分離油と分離水の境界面の高さを容易に制御することができ、精度の高い油水の分離が可能となる。また、油水混合液注入管を流れる液体の流速を制御することで旋回流の強さを変化させることができるので、油水分離機の処理能力に幅を持たせることができ、これらを組み合わせて制御することで、油水混合液の濃度や、粘度、流量に変動があった場合にでも幅広く対応することができるのは、実施例１のものと同じである。

図３は、本発明による油水分離機の他の１実施例斜視図である。円筒型容器1を、容器の軸が垂直もしくは、ほぼ垂直になるように置き、容器の上部２を中央に開口を持つ閉じた形状とし、容器下部にも底3を設けて閉じるとともに、容器中段部の側壁に油水混合液供給管4、容器上部の開口部分に分離油取り出し管5、容器底部付近に分離水取り出し管6を取り付け、分離水取り出し管の出口７を分離油取り出し管の出口８より高い位置に置くことによって、分離水取り出し管を流れる分離水の流量と圧力を制御でき、容器の底を貫通して軸が円筒容器の軸方向と平行、もしくは、ほぼ平行となる回転軸９を容器内に挿入し、容器中段付近に位置する回転軸上に動力１０により回転が可能な攪拌羽１１を取り付けた油水分離機であるが、容器内の下部に側壁近くを開放した隔壁１４を設け、分離水取り出し管6を容器底部に取り付けたものである。隔壁と容器の底板で囲まれた部分１５には旋回流によって生じた高い圧力が加わるので、実施例１のものと同じ効果がある。

本発明の油水分離機は、従来の油水分離機に比較した場合、同じ能力のものであれば装置の小型化が見込め、油水混合液面の安定性もよいので、たとえば、内水面や沿岸に油が流出したような場合にも、油水分離機を頻繁に移動したり、揺れる船上、あるいは、少し傾きのある砂浜などに設置して使用できる。

本発明油水分離機の１実施例斜視図である。（実施例１）本発明油水分離機の他の１実施例斜視図である。（実施例２）本発明油水分離機の他の１実施例斜視図である。（実施例３）本発明油水分離機の作用を説明する断面図である。本発明油水分離機の作用を説明する断面図である。従来の油水分離機の断面図である。

符号の説明

１円筒型容器、あるいは断面が多角形型の筒状容器
２容器の上部
３容器底
４油水混合液供給管
５分離油取り出し管
６分離水取り出し管
７分離水取り出し管の出口
８分離油取り出し管の出口
９回転軸
１０動力
１１攪拌羽
１２弁
１３容器の接線方向
１４側壁近くを開放した隔壁
１５隔壁と容器の底板で囲まれた部分
１６ポンプ
１７概V字型の空洞
１８油水混合液
１９分離油
２０分離水
２１従来の油水分離機

Claims

円筒型容器、あるいは断面が多角形型の筒状容器を、容器の軸が垂直もしくは、ほぼ垂直になるように置き、容器の上部を中央に開口を持つ閉じた形状とし、容器下部にも底を設けて閉じるとともに、容器の上部付近、中段部付近、あるいは、底部付近のいずれでもよいが、通常は容器中段部の側壁に油水混合液供給管、容器上部の開口部分に分離油取り出し管、容器底部付近に分離水取り出し管を取り付け、分離水取り出し管の出口を分離油取り出し管の出口より高い位置に置く、または、分離水取り出し管に開閉自在な弁を取り付ける、あるいは、分離水取り出し管にポンプを取り付けることによって、分離水取り出し管を流れる分離水の流量と圧力を制御でき、容器の上部、または、容器の底を貫通して軸が円筒容器の軸方向と平行、もしくは、ほぼ平行となる回転軸を容器内に挿入し、容器中段付近に位置する回転軸上に動力により回転が可能な攪拌羽を取り付けたことを特徴とする油水分離機。
円筒型容器、あるいは断面が多角形型の筒状容器を、容器の軸が垂直もしくは、ほぼ垂直になるように置き、容器の上部を中央に開口を持つ閉じた形状とし、容器下部にも底を設けて閉じるとともに、容器中段部の側壁に油水混合液供給管、容器上部の開口部分に分離油取り出し管、容器底部付近に分離水取り出し管を取り付け、分離水取り出し管の出口を分離油取り出し管の出口より高い位置に置く、または、分離水取り出し管に開閉自在な弁を取り付ける、あるいは、分離水取り出し管にポンプを取り付けることによって、分離水取り出し管を流れる分離水の流量と圧力を制御でき、容器中段部の側壁に取り付ける油水混合液供給管の方向を円筒型容器、あるいは断面が多角形型の筒状容器の接線方向に配置したことを特徴とする油水分離機。