JP2007125507A - ビルジ廃水等の含油廃水処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ビルジ廃水等の含油廃水を、効率的かつ経済的な方法で、水質汚濁防止法に定める基準値以下に処理する方法及び装置を提供する。
【解決手段】
【０００５】
ビルジ廃水をポリエステル等の化学繊維の不織布から成るろ布と、廃棄タイヤを燃焼させる際に産生される活性炭で処理することにより、効率的、かつ経済的にビルジ廃水中の油分や懸濁しているｎ−ヘキサン抽出物、ＣＯＤ、ＳＳなどの汚濁物質を効率的に分離除去するように構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、造船所等で発生するビルジ廃水等の含油廃水を水質汚濁防止法に定める基準値以下に処理する方法及び装置に関するものである。

ビルジ廃水とは、本来油を含む汚水のことであるが、通常は修理船や航海を終えた船から排出される重油残渣、ボイラーや機関室の洗浄廃水などの混合物を言う。その発生量は３〜７Ｔ／回と少量であり、工場廃水のように毎日大量に発生するというものではないが、汚濁物質が重油由来のもので処理が難しい。現在は、発生したビルジ廃水を一時貯留タンクに貯留した後、産業廃棄物処理業者等が回収して処理をしているが、処理が煩わしくて費用も高くなっている。

ビルジ廃水中の重油由来の汚濁物質は、油分分離槽、油分吸着剤、凝集剤その他の方法で、その大部分は分離除去される。しかし排水中に残った少量の油分や懸濁しているｎ−ヘキサン抽出物，ＣＯＤ、ＳＳなどの汚濁物質については、現在、微生物処理や活性炭処理が行われているが、水質汚濁防止法による基準値まで除去するのは容易でない。従って、発生量は少ないが、廃水中の汚濁物質の除去が難しいビルジ廃水を、効率的かつ経済的に処理できる装置の開発が待たれている。

そこで、本発明は、ビルジ廃水等の含油廃水を、効率的かつ経済的な方法で、水質汚濁防止法に定める基準値以下に処理する方法及び装置を提供することを目的としている。

本発明は、ビルジ廃水をポリエステル等の化学繊維の不織布から成るろ布（以下単にろ布という）と、廃棄タイヤを燃焼させる際に産生される活性炭（以下単に本活性炭という）で処理することにより、効率的、かつ経済的にビルジ廃水中の油分や懸濁しているｎ−ヘキサン抽出物、ＣＯＤ、ＳＳなどの汚濁物質を分離除去しようとするものである。

ビルジ廃水の表層部には、重油由来の粘度の高い油分が含まれており、これを直ちに本活性炭に接触させることは、本活性炭の吸着能を効果的且つ経済的に利用することにはならず得策でない。そこで先ずビルジ廃水を、ポリエステル等の化学繊維の不織布からなるろ布で、ろ過して一次処理をする。このろ布に、ビルジ廃水を極めて緩やかに通液してろ過をすると、懸濁しているｎ−ヘキサン抽出物、ＣＯＤや微細なＳＳなどはろ布を通過するが、粘度の高い重油由来の物質は、ろ布表面に付着除去される。

このようにして一次処理したビルジ廃水を、次いで、本活性炭を充填した吸着筒に流入させると、廃水中に懸濁しているｎ−ヘキサン抽出物、ＣＯＤ，ＳＳなどの汚濁物質は本活性炭と接触して、効率よく吸着除去される。

ところで、活性炭には多くの種類があるが、一般的に多孔質で比重が１．９〜２．２であり、いろんな成分を吸着する性質を有している。しかし活性炭の微細な孔径や表面形状あるいは塩基置換容量等によって成分の吸着能は大分異なってくる。
本発明で使用する廃タイヤ燃焼活性炭は、廃棄タイヤを８００〜９００度Ｃで燃焼させた時に産生される活性炭であり、一般の活性炭の塩基置換容量が１〜７程度であるのに対して、本活性炭は３０〜４０と非常に大きい。そのため、本活性炭を肥料と一緒に土壌に施すと、塩基成分からなる肥料の保持能力が高いため、これまで肥料の保肥材として利用されてきたが、これをビルジ廃水処理に使用したところ、廃水中に懸濁している重油由来の汚濁物質であるｎ−ヘキサン抽出物、ＣＯＤ、ＳＳなどの吸着除去に極めて有効であることが判明した。理由はまだ分からないが、本活性炭の比重が０．３２と極めて小さいことから、多孔質で空孔容積が非常に大きく、また塩基置換容量が３０〜４０と極めて大きいことから、多くの官能基を有することが考えられ、これらの特性によって、ビルジ廃水中の重油由来の汚濁物質が効率よく吸着補足されて除去されるものと推定される。

本発明の第１の発明によるビルジ廃水等の含油廃水処理方法においては、ろ布ろ過部でビルジ廃水中に分散している重油由来の粘性の高い汚濁物質を付着除去し、そして廃タイヤ燃焼活性炭を使用してビルジ廃水中に懸濁しているｎ−ヘキサン抽出物、ＣＯＤ、ＳＳなどの汚濁物質を吸着除去することから成ることを特徴としている。

本発明の第１の発明による方法において、ビルジ廃水中に懸濁しているｎ−ヘキサン抽出物、ＣＯＤ、ＳＳなどの汚濁物質を吸着除去するのに使用する廃タイヤ燃焼活性炭は、比重が０．３前後であり、塩基置換容量が３０〜４０である。

また、本発明の第１の発明による方法において、ビルジ廃水中に分散している重油由来の粘性の高い汚濁物質を付着除去工程では、ろ布ろ過部でポリエステル等の繊維から成るろ布を低速で移動させながら、含油廃水をろ過するようにされ得る。

また、本発明の第２の発明によるビルジ廃水等の含油廃水処理装置は、ビルジ廃水中に分散している重油由来の粘性の高い汚濁物質を付着除去する一次処理装置と、一次処理装置で処理したビルジ廃水中に懸濁しているｎ−ヘキサン抽出物、ＣＯＤ、ＳＳなどの汚濁物質を吸着除去する廃タイヤ燃焼活性炭を充填した少なくとも一つの吸着筒を備えた二次処理装置とを有することを特徴としている。

一次処理装置は、ポリエステル等の繊維で構成したろ布を供給するろ布供給ロールと、ろ布を巻取るろ布巻取りロールと、ろ布供給ロール及びろ布巻取りロールの間に多段に形成され、ビルジ廃水中に分散している重油由来の粘性の高い汚濁物質を付着除去するろ布ろ過部とを備えて構成され得る。

また、多段に形成された各ろ布ろ過部は、その上面の上方に、ろ布の幅方向にのびるビルジ廃水等の含油廃水分配管を備え、またその下面の下方に、液受け部を備えて構成され得る。

さらに、二次処理装置の各吸着筒に充填された廃タイヤ燃焼活性炭は、好ましくは、比重０．３前後であり、塩基置換容量３０〜４０である。

本発明の方法によれば、先ずろ布ろ過部でビルジ廃水中に分散している重油由来の粘性の高い汚濁物質を付着除去し、更に本活性炭を充填した吸着筒で懸濁しているｎ−ヘキサン抽出物、ＣＯＤ、ＳＳなどの汚濁物質を吸着除去をするように構成したことにより、効率的かつ経済的にビルジ廃水の処理が可能となる。

また、本発明の装置においては、ビルジ廃水中に分散している重油由来の粘性の高い汚濁物質を付着除去する一次処理装置と、一次処理装置で処理したビルジ廃水中に懸濁しているｎ−ヘキサン抽出物、ＣＯＤ、ＳＳなどの汚濁物質を吸着除去する廃タイヤ燃焼活性炭を充填した少なくとも一つの吸着筒を備えた二次処理装置とを有しているので、効率的かつ経済的にビルジ廃水の処理が可能な装置を提供することができるようになる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１には船舶から排出されたビルジ廃水の処理装置として実施した本発明の一実施形態を示す。図１において１は本装置のケーシングで、その内部の上方部分には一次処理装置２が配置され、この一次処理装置２は、ポリエステル等の繊維で構成したろ布３を供給するろ布供給ロール４と、ろ布３を巻取るろ布巻取りロール５と、ろ布供給ロール４及びろ布巻取りロール５の間に垂直方向に離間して重ねて配置された三段のろ布ろ過部６とを備えている。ろ布３は、エンドレスのポリエステル等の化学繊維の不織布から成っている。また、ろ布巻取りロール５にはその回転速度を調整するための回転速度調整用インバータ５ａが設けられている。

各ろ布ろ過部６は図２及び図３に示すように、複数の案内ローラ７によってろ布３がほぼ水平にのびるように構成され、そして各ろ布ろ過部６の上面の上方には、ビルジ廃水分配管８がろ布３の幅方向にのびるように配置され、またその下面の下方には、液受け部９が設けられている。各ビルジ廃水分配管８は図３に示すようにろ布ろ過部６のろ布３に向ってビルジ廃水を供給する複数の放出口８ａを備えている。

上段のろ布ろ過部６におけるビルジ廃水分配管８はバルブ１０を介してビルジ廃水調整タンク１１に接続され、このビルジ廃水調整タンク１１はビルジ廃水供給配管１２によりバルブ１３及びビルジ廃水汲み上げポンプ１４を介してビルジ廃水貯留タンク１５に接続されている。なお、１６はビルジ廃水調整タンク１１からビルジ廃水貯留タンク１５への戻し配管である。また、図３に示すように、上段のろ布ろ過部６における液受け部９は中段のろ布ろ過部６におけるビルジ廃水分配管８に接続され、中段のろ布ろ過部６における液受け部９は下段のろ布ろ過部６におけるビルジ廃水分配管８に接続されている。

また、本装置のケーシング１の内部の下方部分には、二次処理装置１７が配置され、この二次処理装置１７は、二対の活性炭吸着筒１８、１９と、これら二対の活性炭吸着筒１８、１９に接続された一つの精密ろ過筒２０とを備えている。図４に示すように、 各対の活性炭吸着筒１８、１９の上流の活性炭吸着筒１８の下端部は、一次処理装置２の下段のろ布ろ過部６における液受け部９からのビルジ廃水のろ液を受けるろ液調整タンク２１にバルブ２２、ろ液ポンプ２３及びバルブ２４を介して接続され、また上流の活性炭吸着筒１８の上端部は、その対の下流の活性炭吸着筒１９の上端部に接続されている。また、各対の活性炭吸着筒１８、１９の下流の活性炭吸着筒１９の下端部は、図５に示すようにバルブ２５を介して精密ろ過筒２０の上端部に接続され、精密ろ過筒２０の下端部には放流管２６が接続されている。

各対の活性炭吸着筒１８、１９のそれぞれには、比重０．３前後であり、塩基置換容量３０〜４０である廃タイヤ燃焼活性炭２７が充填されている。

このように構成した図示装置の動作について以下説明する。
船舶から排出されたビルジ廃水は、排出の都度、ビルジ廃水貯留タンク１５）に一時貯留され、ここで表層部の大部分の油分は油水分離板（図示していない）等で分離される。ビルジ廃水を処理するに際して、図示装置の電源をＯＮにすると、装置はビルジ廃水の処理を開始する。先ずビルジ汲み上げポンプ１４）が作動され、ビルジ廃水貯留タンク１５の中間層からビルジ廃水を、ビルジ廃水供給配管１２により本装置のビルジ廃水調整タンク１１に汲み上げる。こうして汲み上げられたビルジ廃水はバルブ１０で液量調整して、上段のろ布ろ過部６におけるビルジ廃水分配管８から、ろ布３に流下させる。ろ布３は、ろ布供給ロール４から順次下段、中段、上段へと毎時１〜２ｍの緩やかな速度で移動し、ビルジ廃水分配管８から流下するビルジ廃水を通水しながら、廃水中の粘度の高い重油由来の油分をろ布３に付着、ろ過して、最終的にろ布巻取りロール５に巻き取られる。ビルジ廃水は、このようにして重油由来の油分等を、ろ布３において付着、ろ過されながら、上段のろ液受け部９から、中段及び最下段のろ液受け部９を経て、下方のろ液調整タンク２１）に流下する。

ろ布３で油分等を付着、ろ過され、ろ液調整タンク２１）に流入したビルジ廃水は、次に、ろ液ポンプ２３により各対の活性炭吸着筒１８、１９のうちの上流の活性炭吸着筒１８に圧送される。活性炭吸着筒１８、１９には、本発明による廃タイヤ燃焼活性炭が充填されているため、圧送されてきたビルジ廃水は、各対の上流の活性炭吸着筒１８では本活性炭と上昇流で接触し、下流の活性炭吸着筒１９では下降流で接触して、廃液中に残存しているｎ−ヘキサン抽出物、ＣＯＤ、ＳＳなどの汚濁物質が吸着、除去される。さらに、各対の下流の活性炭吸着筒１９からのビルジ廃水は、バルブ２５を介して最終の精密ろ過筒２０に供給され、精密ろ過筒２０で最終的にろ過されて放流管２６から放流される。

以下本発明によるビルジ廃水処理の分析結果を市販の活性炭を用いた場合と比較して表１に示す。

（表１）
ｎ−ヘキサン抽出物 ＣＯＤ 外 観
サンプルＡ １ｍｇ／ｌ 未満 ２．３ｍｇ／ｌ 無色透明
サンプルＢ １ｍｇ／ｌ 未満 ２３ ｍｇ／ｌ 淡黄色
サンプルＣ 500,000ｍｇ／ｌ 未満 27,000ｍｇ／ｌ 重油が浮遊

表１において、サンプルＡは、各活性炭吸着筒に本発明に従って廃タイヤ燃焼活性炭９０ｇを充填し、ろ過筒にろ過綿を充填してビルジ廃水１０リットルを通液して得た処理水であり、サンプルＢは、各活性炭吸着筒にヤシガラ活性炭２４０ｇを充填し、ろ過筒にろ過綿を充填してビルジ廃水１０リットルを通液して得た処理水であり、またサンプルＣは、ビルジ廃水である。なお、各活性炭吸着筒に充填する活性炭について、サンプルＢではヤシガラ活性炭を２４０ｇ充填しているが、本発明によるサンプルＡでは廃タイヤ燃焼活性炭を９０ｇしか充填していない理由は、廃タイヤ燃焼活性炭の嵩比重が０．３３と非常に小さいために、それ以上各活性炭吸着筒に充填できなかったためであり、このことからもサンプルＢでヤシガラ活性炭の使用量を廃タイヤ燃焼活性炭の使用量と同じ９０ｇにすれば、処理水の分析値にさらに大きな差が出るもとの推定できる。

ところで図示実施形態では、ビルジ廃水の処理に適用した場合について説明してきたが、ビルジ廃水以外の例えば自動車整備工場、給油所、食品工場などの含油廃水処理についても同様に有効である。

本発明の一実施形態によるビルジ廃水処理装置の構成を示す概略斜視図。 図１に示す装置の一次処理装置を構成しているろ過部の概略正面図。 図２の矢印ＡＡに沿ったろ過部の概略断面図。 図１に示す装置の二次処理装置を構成してい活性炭吸着部の概略平面図。 図４の矢印ＢＢに沿って見た二次処理装置の概略側面図。 図１に示す装置の二次処理装置を構成してい活性炭吸着部の部分断面側面図。

符号の説明

１：ケーシング
２：一次処理装置
３：ろ布
４：ろ布供給ロール
５：ろ布巻取り供給ロール
６：ろ布ろ過部
７：案内ローラ
８：ビルジ廃水分配管
８ａ：ビルジ廃水分配管８の放出口
９：液受け部
１０：バルブ
１１：ビルジ廃水調整タンク
１２：ビルジ廃水供給配管
１３：バルブ
１４：ビルジ汲み上げポンプ
１５：ビルジ廃水貯留タンク
１６：戻し配管
１７：二次処理装置
１８：活性炭吸着筒
１９：活性炭吸着筒
２０：精密ろ過筒
２１：ろ液調整タンク
２２：バルブ
２３：ろ液ポンプ
２４：バルブ
２５：バルブ
２６：放流管

Claims (7)

1. ろ布ろ過部でビルジ廃水中に分散している重油由来の粘性の高い汚濁物質を付着除去し、そして廃タイヤ燃焼活性炭を使用してビルジ廃水中に懸濁しているｎ−ヘキサン抽出物、ＣＯＤ、ＳＳなどの汚濁物質を吸着除去することから成ることを特徴とするビルジ廃水等の含油廃水処理方法。
2. ビルジ廃水中に懸濁しているｎ−ヘキサン抽出物、ＣＯＤ、ＳＳなどの汚濁物質を吸着除去するのに使用する廃タイヤ燃焼活性炭は、比重が０．３前後であり、塩基置換容量が３０〜４０であることを特徴とする請求項１に記載のビルジ廃水等の含油廃水処理方法。
3. ビルジ廃水中に分散している重油由来の粘性の高い汚濁物質を付着除去工程が、ろ布ろ過部でポリエステル等の繊維から成るろ布を低速で移動させながら、含油廃水をろ過することを特徴とする請求項１に記載のビルジ廃水等の含油廃水処理方法。
4. ビルジ廃水中に分散している重油由来の粘性の高い汚濁物質を付着除去する一次処理装置と、
   一次処理装置で処理したビルジ廃水中に懸濁しているｎ−ヘキサン抽出物、ＣＯＤ、ＳＳなどの汚濁物質を吸着除去する廃タイヤ燃焼活性炭を充填した少なくとも一つの吸着筒を備えた二次処理装置と
   を有することを特徴とするビルジ廃水等の含油廃水処理装置。
5. 一次処理装置が、ポリエステル等の繊維で構成したろ布を供給するろ布供給ロールと、ろ布を巻取るろ布巻取りロールと、ろ布供給ロール及びろ布巻取りロールの間に多段に形成され、ビルジ廃水中に分散している重油由来の粘性の高い汚濁物質を付着除去するろ布ろ過部とを備えていることを特徴とする請求項４に記載のビルジ廃水等の含油廃水処理装置。
6. 多段に形成された各ろ布ろ過部が、その上面の上方に、ろ布の幅方向にのびるビルジ廃水等の含油廃水分配管を備え、またその下面の下方に、液受け部を備えていることを特徴とする請求項５に記載のビルジ廃水等の含油廃水処理装置。
7. 二次処理装置の各吸着筒に充填された廃タイヤ燃焼活性炭が、比重０．３前後であり、塩基置換容量３０〜４０であることを特徴とする請求項４に記載のビルジ廃水等の含油廃水処理装置。
   
   

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