JP2006088076A - 洗車排水リサイクル処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転停止後における洗車排水リサイクル処理装置の凍結防止法の提供。
【解決手段】 凝集沈殿部、膜処理部、貯水部及び活性炭処理部を有する、洗車排水を処理し、処理水を洗車用水として洗車機に供給するための洗車排水リサイクル処理装置であり、装置の運転停止後において、下記から選ばれる操作の１つ以上を行う装置内に残存する水分の凍結を防止する方法。
（ａ）外気温度又は装置内液温度の変化に応じて、凝集沈殿部を加温すること。（ｂ）外気温度の変化に応じて、薬剤注入ユニットを加温すること。
【選択図】 なし

Description

本発明は、洗車排水リサイクル処理装置及びその凍結防止法に関する。

水資源の有効利用への関心の高まりと共に、大量に水道水を消費する洗車場などの洗浄水（１台当たり１５０Ｌ以上必要）に対する節水の要望と、その一方で排水をそのまま垂れ流すことに対する水質汚染への懸念が大きくなっている。特に洗車場で生じる排水には、土砂と共にワックス等の油分だけでなく、界面活性剤が含まれている。界面活性剤は自然分解されにくいために、河川、湖沼の環境汚染に繋がる。そこで、洗車排水を処理し、処理水を洗車用水として再利用することで、上記課題を解決しようとする試みがなされている。
特開２００３−１７０００７号公報 特開２００３−３２６１０５号公報 特開２００３−３２７０９３号公報

特許文献１〜３では、高い処理能力を有する洗車排水処理装置が開示されているが、これらの装置はガソリンスタンド等に設置されるものであるため、地域の実情に応じた設計の変更が要望されている。特に寒冷地の冬季のような低温環境下においては、夜間、運転停止後において装置内の水分が凍結し、部品が破損するおそれがあり、この面からの改善が求められている。

本発明は、低温環境下においても、継続して安定した濾過運転ができる洗車排水リサイクル処理装置、及びその凍結防止法を提供することを課題とする。

本発明は、課題の解決手段として、凝集沈殿部、膜処理部、貯水部及び必要に応じて活性炭処理部を有する、洗車排水を処理し、処理水を洗車用水として洗車機に供給するための洗車排水リサイクル処理装置であり、
外気温度又は装置内液温度を検知する温度計と、少なくとも凝集沈殿部において、前記温度計により検知される外気温度又は装置内液温度の変化に応じて加温するための加温手段が設けられている洗車排水リサイクル処理装置を提供する。

なお、貯水部は、処理前の洗車排水を貯めるタンク、逆圧洗浄水として使用する処理水を貯めるタンク等である。

本発明は、他の課題の解決手段として、上記の洗車排水リサイクル処理装置の運転停止後において、装置内に残存する水分の凍結を防止する方法であり、下記の（ａ）及び（ｂ）から選ばれる操作の１つ以上を行う凍結防止法を提供する。

（ａ）外気温度又は装置内液温度の変化に応じて、凝集沈殿部を加温すること；
（ｂ）外気温度の変化に応じて、薬剤注入ユニットを加温すること；
本発明は、他の課題の他の解決手段として、凝集沈殿部、膜処理部、貯水部及び必要に応じて活性炭処理部を有する、洗車排水を処理し、処理水を洗車用水として洗車機に供給するための洗車排水リサイクル処理装置の運転停止後において装置内に残存する水分の凍結を防止する方法であり、下記の（ｃ）〜（ｅ）から選ばれる操作の１つ以上を行う凍結防止法を提供する。

（ｃ）一定時間ごとに膜分離部内に液を循環させる運転を行うこと；
（ｄ）一定時間ごとに貯水部内の液を循環させる運転を行うこと；
（ｅ）各処理部間を連結する管、又は各処理部と外部雰囲気とを連結する管内に残存する水を抜き出すこと；

本発明の洗車排水リサイクル処理装置及び凍結防止法によれば、低温環境下においても安定して運転を継続することができるため、地域や季節に関係なく、洗車排水を洗車用水として有効に再利用することができる。

以下、図１により、本発明の形態を説明する。図１は、凝集沈殿槽を含む洗車排水リサイクル処理装置の処理フローの概念図である。図１は、各構成部、各構成部の連結状態、排水の処理フローを示すものであり、各構成部の配置状態や装置全体の大きさを示すものではない。

なお、図１中、Ｐはポンプ、Ｐｌは圧力計、Ｆｌ等は流量計、ＬＳ１等はレベルスイッチ、Ｔ１は温度計、ＭＶは流量調整バルブを示し、開閉弁は全て同じ表示である。圧力計、流量計、レベルスイッチ、温度計、流量調整バルブ等は、図示した以外にも適宜設けることができる。

洗車場等で生じた油分及び界面活性剤を含む排水は、通常は、排水ピットを経て洗車場等に設置されている油水分離槽１０に貯水される。油水分離槽１０には、雨水、施設の床面清掃時の洗剤や油混じりの排水等も合わせて回収されることもある。

油水分離槽１０は、図示するような計３槽（第１槽１１、第２槽１２、第３槽１３）の３つの沈殿槽からなり、排水は第１槽１１に集められ、第１槽１１の上澄液が第２槽１２に流入し、第２槽１２の上澄液が第３槽１３に流入する過程で、砂利のような大きな粒子の懸濁質（ＳＳ）を沈殿させていき、第３槽１３の排水（原水）を、ポンプを使用して、ライン１５を通って凝集沈殿部２０に送られる。このとき、必要に応じて、第３槽１３の排水を別に設けた原水貯水タンクに貯水し、原水貯水タンクから凝集沈殿部２０に送ってもよい。

凝集沈殿部２０では、原水に凝集剤を添加して、油分、界面活性剤、泥等のＳＳの一部を凝集沈降処理させ、次の膜分離部３０における負荷を軽減すると共に、ポンプ、バルブ、連結パイプ等が目詰まりすることも防止する。

凝集沈殿部２０は、図示するように、第１仕切り壁２７、第２仕切り壁２８により、凝集部（凝集槽）２１、沈降部（沈降槽）２２、貯留部（貯留槽）２３の３つの槽に分離されており、第３槽１３からの原水は凝集部２１内に送られる。

凝集沈殿部２０は、図示するように、第１仕切り壁２７、第２仕切り壁２８により、凝集部（凝集槽）２１、沈降部（沈降槽）２２、貯留部（貯留槽）２３の３つの槽に分離されている。そして、凝集部２１内に、薬剤注入ユニット（薬剤が入ったタンク、薬剤を供給する管、及びその他薬剤供給に必要な部品を含むもの）２４から所要量の凝集剤を添加して凝集処理し、凝集部２１から第１仕切り壁２７を越えて溢れた上澄み液を沈降部２２に流入させ、同様にして第２仕切り壁２８を越えて溢れさせた上澄み液を貯留部２３に流入させる。２５は凝集部２１内をかき混ぜるための攪拌機である。凝集沈殿部２０の各槽に溜まった沈殿物は、各開閉弁を操作して、適宜底部からライン１６を通して抜き出される。

凝集沈殿部２０には、外気温度又は装置内液温度（装置が設置されているガソリンスタンド等がある場所の気温）が下がったとき、凝集部２１、沈降部２２、貯留部２３の全部又は一部を加温して、槽内の水温を上昇させるヒーター等の第１加温手段５０及び温度調節用のサーモスタット５１が取り付けられている。加温手段は、槽外及び槽内の一方又は両方に取り付けられていればよく、装置に取り付けられた温度計６０により検知された温度に応じて、作動するように設定されている。

図１では、沈降部２２内に第１加温手段５０及び温度調節用のサーモスタット５１が取り付けられており、温度調節用のサーモスタット５１により、第１加温手段５０による加温を開始させたり、加温を停止させたりする。

薬剤注入ユニット２４内は、外気温度の低下に伴い結露が生じることがあり、生じた結露により、凝集剤が固まってしまい、供給し難くなるおそれがある。このため、薬剤注入ユニット２４の周囲には、結露防止手段として、蛍光灯や赤外線ランプが取り付けられている。

次に、貯留部２３内の処理水を膜分離部３０に送り、固液分離する。膜分離部３０における処理は、内圧型クロスフロー濾過方式で、膜間差圧は一定に保っている。膜間差圧を一定にすることで、膜間差圧が変動する一定流量（フラックス）運転に比べて、膜のファウリングが抑制できる利点がある。膜間差圧を一定にするには、モジュール入口手前に設置したバルブや、循環ポンプ流量を調整する方法によればよい。膜面線速は０．１ｍ／ｓ以下が望ましく、膜間差圧は５〜３０ｋＰａ、好ましくは５〜２５ｋＰａの範囲から選択する。膜材質は酢酸セルロースが望ましく、膜モジュールは中空糸膜モジュールが望ましい。

次に、膜分離部３０で処理した処理水の一部は、逆圧洗浄水タンク３５に送られて貯水され、膜分離部３０における膜の逆圧洗浄水として使用される。

膜分離部３０で処理した処理水の残部は、活性炭処理部４０（必要に応じて逆浸透膜による処理でもよい）に送られて処理された後、リサイクル水用タンク４５に送られる。このリサイクル水用タンク４５の水は、洗車場等において洗車用水として使用できる程度に清浄である。

逆圧洗浄をするときは、膜分離部３０の透過液側から原液側に、逆圧洗浄水タンク３５内の水を圧入させる方法が適用できる。逆圧洗浄の間隔は、１５〜６０分が好ましく、２０〜４５分がより好ましい。逆圧洗浄時の流量は、２〜２０ｍ／ｄａｙが好ましく、５〜１５ｍ／ｄａｙがより好ましい。

また逆圧洗浄に際しては、洗浄効果を高めるため、薬液タンク３６から次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の薬液（３７は界面活性剤タンク）を、ポンプを作動させることで洗浄水に添加して、薬液洗浄することができる。薬液の添加量は、次亜塩素酸ナトリウムを用いる場合、逆洗後の残留塩素濃度が１〜１００ｍｇ／リットルの範囲になるようにすることが好ましい。

洗車排水リサイクル処理装置は、各部を連結する管の外側を断熱材で包んだり、ヒートテープを巻いたりしてもよく、これらを組み合わせてもよい。

洗車排水リサイクル処理装置は、温度計６０により検知される外気温度又は装置内温度の変化に応じて、装置全体を加温するための加温手段を設けることができる。このような形態にするときは、加温手段として地上６０ｃｍを超える高さ位置にランプが設置され、かつ、装置全体がボックスに入れられたものが好ましい。

本発明の洗車排水リサイクル処理装置は、ガソリンスタンド等で生じた洗車排水を処理し、洗車機における洗車用水として再利用できるようにすると共に、寒冷地の冬季のような外気温度が低い環境下において発生の可能性がある、運転停止後の凍結による問題を解決するものである。

そして、解決手段として、外気温度又は装置内液温度に応じて、下記の（ａ）及び（ｂ）の１つ又は２つを組み合わせる方法、（ｃ）〜（ｅ）から選ばれる１つ、２つ又は３つを組み合わせる方法を適用することができ、その他、（ａ）〜（ｅ）から選ばれる１又は２以上を組み合わせる方法を適用することもできる。

（ａ）外気温度又は装置内液温度の変化に応じて、凝集沈殿部を加温すること
温度計６０により外部環境の温度を検知して、望ましくは、外気温度又は装置内液温度が５℃前後になったときに加温を開始して、槽内の液温が、約５℃超〜４０℃になるまで加温する。なお、温度は５℃を目安とするが、厳密なものではない。

図１では、沈降部２２内にのみ加温手段が設置されているので、沈降部２２内を少し高めに加温することで、隣接する凝集部２１及び貯留部２３内の液温も凍結しない程度にまで高められるようにする。

加温操作は、サーモスタット等を利用して、所定温度になったときに自動的に加温できるようにする方法等を適用できる。加温によるエネルギー節約の観点からは、一定時間加温後に加温を停止する（断続的に加温する）ことが好ましいが、外気温度又は装置内液温度が極端に低い場合には、継続して加温することが望ましい。

（ｂ）外気温度の変化に応じて、薬剤注入ユニットを加温すること；
薬剤（凝集剤）が固化することを防止するためであり、継続して又は断続してランプ（蛍光灯、赤外線ランプ）を照射する。

（ｃ）一定時間ごとに膜分離部内に液を循環させる運転を行うこと
特に中空糸膜モジュールを使用したとき、膜内部の水分が凍結するおそれがあるため、これを防止するものである。

操作は、ＭＶ９を閉じ、ＭＶ３を開けた状態でポンプを作動させ、貯留槽２３内の液を膜分離部３０内に循環させる。

循環条件は、外気温度又は装置内液温度により異なるが、３０〜１２０分間隔で、流量０．０１〜０．１ｍ^３／分の条件で、１０〜３０分間が好ましい。

このような（ｃ）の操作は、（ａ）の操作と併用すると、より凍結防止効果が高められる。

（ｄ）一定時間ごとに貯水部内の液を循環させる運転を行うこと
外気温度又は装置内液温度が低くなると、停滞している逆圧洗浄水タンク３５内の水が凍結するおそれがあるため、これを防止するものである。

操作は、ＭＶ７、８、９を閉じ、ＭＶ５、６を開けた状態でポンプを作動させ、逆圧洗浄水タンク３５内の水を循環させる。

循環条件は、外気温度又は装置内液温度により異なるが、３０〜１２０分間隔で、流量０．０１〜０．１ｍ^３／分の条件で、１０〜３０分間が好ましい。

なお、リサイクル水用タンク４５内及び油水分離槽１０内の水も凍結することも考えられるが、表面の氷を棒で割ったり、湯を加える等の方法で対応できるので、特に凍結防止方法を適用する必要はない。

（ｅ）各処理部間を連結する管、又は各処理部と外部雰囲気とを連結する管内、及び活性炭処理部４０内に残存する水を抜き出すこと
外気温度又は装置内液温度が低くなると、ライン１５、ライン１６、ライン１７、ライン４１等の管内、及び活性炭処理部４０内に残っている水が凍結し、管やカラムを破損させるおそれがあるため、これを防止するものである。

運転停止後、各ライン（管）に設けられた弁を開放して、管内に残っている液を排出し、排出後は弁を閉じておく。図１中、「air」と表示しているのは、液を抜き出すときに、当該部分から空気が流入する（即ち、空気孔の作用をする）との意味である。

上記した（ａ）〜（ｅ）の操作は、外気温度又は装置内液温度に応じて、適宜選択して行う。例えば、以下の組み合わせが考えられる。

（１）外気温度又は装置内液温度が０℃以下にならない場合：（ｂ）
（２）外気温度又は装置内液温度が０℃〜−５℃程度の場合：（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）の全ての操作
（３）外気温度又は装置内液温度が−５℃未満の場合：（ａ）〜（ｅ）の全ての操作

実施例１〔操作（ａ）〕
図１に示すように、凝集槽２１（容量１３０Ｌ）、沈降槽２２（容量５２０Ｌ）、貯留槽２３（容量２３０Ｌ）を有する凝集沈殿部中、沈降槽２２の底部近傍にヒーター５０（地上６０ｃｍ超の高さ位置になるように設置）、サーモスタット５１を設置し、図示していない外部電源と接続した。なお、図１の洗車排水リサイクル処理装置は、装置全体がステンレス製のボックスに収容されている。

ヒーター５０は、液温度が５℃になったとき（温度計６０で検知する）に作動して、貯留槽２３内の水温が２０℃になるまで加温するように設定した。ヒーターは、電熱ヒーター PSH-2310（泉電熱社製）、サーモスタットは、サーモスタット EA3-L（坂口電熱社製）を用いた。

午後１０時に運転を終了させ（外気温度１℃）た後、ヒーターによる加温運転に設定した。翌日の明け方の最低気温は−７℃であった。午前８時に運転を開始したところ、全くトラブルもなく、通常どおりの安定した運転ができた。

実施例２〔操作（ｃ）〕
図１に示すように、膜分離部３０として、３本の酢酸セルロース製の中空糸膜モジュールを用いた。

午後１０時に装置の運転を終了させた（外気温度３℃）。その後、ＭＶ９を閉じ、ＭＶ３を開けた状態でポンプを作動させ、貯留槽２３内の液を膜分離部３０内に循環させるように設定した。循環条件は、約６０分間隔で、流量０．０５ｍ^３／分の条件で、１０分間で行った。

翌日の明け方の最低気温は−４℃であった。午前８時に運転を開始したところ、全くトラブルもなく、通常どおりの安定した運転ができた。

洗車排水リサイクル処理装置の処理フローを示す概念図

符号の説明

１０ 油水分離槽
２０ 凝集沈殿槽
２１ 凝集部
２２ 沈降部
２３ 貯留部
２６ 円筒手段
２７ 第１仕切り壁
２８ 第２仕切り壁
３０ 膜分離部
３５ 逆圧洗浄水タンク
４０ 活性炭処理部
４５ リサイクル用水タンク

Claims (6)

1. 凝集沈殿部、膜処理部、貯水部及び必要に応じて活性炭処理部を有する、洗車排水を処理し、処理水を洗車用水として洗車機に供給するための洗車排水リサイクル処理装置であり、
   外気温度又は装置内液温度を検知する温度計と、少なくとも凝集沈殿部において、前記温度計により検知される外気温度又は装置内液温度の変化に応じて加温するための加温手段が設けられている洗車排水リサイクル処理装置。
2. 前記温度計により検知される外気温度又は装置内温度の変化に応じて、装置全体を加温するための加温手段が設けられている請求項１記載の洗車排水リサイクル処理装置。
3. 凝集沈殿部が１又は２以上の槽の組み合わせからなり、更に凝集剤を供給するための薬剤注入ユニットが付設されたものであり、
   凝集沈殿部が、外気温度又は装置内液温度が５℃前後になったときに加温して水温を上昇させる加温手段と、薬剤注入ユニットの結露を防止するための加温手段を有している請求項１又は２記載の洗車排水リサイクル処理装置。
4. 加温手段が地上６０ｃｍを超える高さ位置に設置されているランプであり、かつ、装置全体がボックスに入れられている、請求項１〜３のいずれかに記載の洗車排水リサイクル処理装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の洗車排水リサイクル処理装置の運転停止後において、装置内に残存する水分の凍結を防止する方法であり、下記の（ａ）及び（ｂ）から選ばれる操作の１つ以上を行う凍結防止法。
   （ａ）外気温度又は装置内液温度の変化に応じて、凝集沈殿部を加温すること；
   （ｂ）外気温度の変化に応じて、薬剤注入ユニットを加温すること；
6. 凝集沈殿部、膜処理部、貯水部及び必要に応じて活性炭処理部を有する、洗車排水を処理し、処理水を洗車用水として洗車機に供給するための洗車排水リサイクル処理装置の運転停止後において、装置内に残存する水分の凍結を防止する方法であり、下記の（ｃ）〜（ｅ）から選ばれる操作の１つ以上を行う凍結防止法。
   （ｃ）一定時間ごとに膜分離部内に液を循環させる運転を行うこと；
   （ｄ）一定時間ごとに貯水部内の液を循環させる運転を行うこと；
   （ｅ）各処理部間を連結する管、又は各処理部と外部雰囲気とを連結する管内に残存する水を抜き出すこと；
   
   
   
   

Images