JP2007185643A - 油を含有した汚水から油を中心とする異物を分離する異物分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 流入口側に乳化油分離材を流出口側に乳化油吸着材を充填した乳化油処理槽の構成は、充填する順序を間違える事が有った。 また、水分取出口が比重の違いで浮上油取出口より低くなっている浮上油分離槽を構成しているが、両取出口の位置を固定していた為に、油を含有した汚水を処理するのに際し、微妙な比重の違いに対し対応出来なかった。 更に、乳化油には乳化油処理槽だけでは不十分であった。
【解決手段】 油を含有した汚水を比重が違うことから分離水２１０ｆと油２１０ｅを中心とする異物に分離して水を排出する液面２１０ｍと油を中心とする異物を排出する液面２１０ｎを異なる高さに位置させている油分離槽２１０と、分離水２１０ｆに含まれているエマルジョン化した油を破壊して油を吸着するエマルジョン破壊粒子付吸着材２４３と油を吸着する油吸着材２４４とを概ね均一に混在させた状態で収納したエマルジョン破壊油吸着槽２４０を配設した。
【選択図】図２

Description

本発明は、油を含有した汚水から油を中心とする異物を分離する異物分離装置に関する技術であって、更に詳細に述べると、油を含有した汚水を比重が違うことから分離水と油を中心とする異物に分離する油分離槽と、分離水に含まれているエマルジョン化した油を破壊して油を吸着するエマルジョン破壊油吸着槽を配設し、油分離槽の水を排出する液面と油を中心とする異物を排出する液面を異なる高さにした異物分離装置に関する技術について述べたものである。

従来の、油を含有した汚水から油を中心とする異物を分離する異物分離装置に関する技術としては、気液分離槽と浮上油分離槽と分散油分離槽と乳化油処理槽を構成したものは見られる（例えば、特許文献１参照）。

この場合、特許文献１には、圧送されたドレン水から気液を分離する気液分離槽と、上方から流入したドレン水が浮上油と水分とに分離するとともに、水分取出口が浮上油と水分との比重に相違がある関係で浮上油取出口より低くなっている浮上油分離槽と、ドレン水に含まれている比較的粒子径の大きな分散油を分離吸着する分散油分離槽と、流入口側に乳化油分離材を充填し流出口側に乳化油吸着材を充填した乳化油処理槽を構成した技術か記載されている。
特開平５−１８４８１０

しかしながら、このような従来の、油を含有した汚水から油を中心とする異物を分離する異物分離装置に関しては、以下に示すような課題があった。

先ず、流入口側に乳化油分離材を充填し流出口側に乳化油吸着材を充填した乳化油処理槽の構成に関しては、乳化油分離材と乳化油吸着材の充填する順序を時々間違える事が有り、その場合には乳化油処理の機能を殆ど発揮しなかった。

また、水分取出口が浮上油と水分との比重に相違がある関係で浮上油取出口より低くなっている浮上油分離槽を構成しているが、水分取出口と浮上油取出口の位置を固定していた為に、油を含有した汚水を処理するのに際して、処理する油の種類が定まっていない場合には、微妙な比重の違いに対して十分に対応出来ない場合があった。

更に、乳化油に対しては乳化油処理槽を構成することで配慮はしているが、それだけでは不十分な場合があった。

本発明は、油を含有した汚水から油を中心とする異物を分離する異物分離装置に於いて、油を含有した汚水を比重が違うことから分離水２１０ｆと油２１０ｅを中心とする異物に分離して水を排出する液面２１０ｍと油を中心とする異物を排出する液面２１０ｎを異なる高さに位置させ油分離槽本体２１１を構成している油分離槽２１０と、前記分離水２１０ｆに含まれているエマルジョン化した油を破壊して油を吸着するエマルジョン破壊粒子２４５を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材２４３と油を吸着する油吸着材２４４とを概ね均一に混在させた状態で収納したエマルジョン破壊油吸着槽２４０を配設したことを特徴とし、更には、前記エマルジョン破壊粒子付吸着材２４３と前記油吸着材２４４は、１００ｍｍ×５０ｍｍ以下の小片で、面積で３〜１０倍の違った大きさのものを二種類準備したものであることを特徴とし、更には、前記油分離槽２１０に、前記水を排出する液面２１０ｍと前記油を中心とする異物を排出する液面２１０ｎの高さの差である段差Ｘを調整可能にする高さ調整手段２３０を配設したことを特徴とし、更には、前記水を排出する液面２１０ｍに前記高さ調整手段２３０を構成している調整筒２３５の端部を位置させ、前記調整筒２３５は水筒２２２に対し上下方向に移動可能に接続し、前記油を中心とする異物を排出する液面２１０ｎに油筒２２１の端部を位置させたことを特徴とし、更には、前記調整筒２３５の端部と前記油筒２２１の端部を薄い形状にしたことを特徴とし、更には、前記油分離槽本体２１１は、第二隔壁２１３を境に油浮上分離室２１０ｘと水貯槽室２１０ｙを形成し、前記油浮上分離室２１０ｘに前記油筒２２１を位置させ、前記水貯槽室２１０ｙに前記調整筒２３５と前記水筒２２２を位置させ、前記油分離槽本体２１１の底部と前記第二隔壁２１３の下部先端の間は前記油浮上分離室２１０ｘから前記水貯槽室２１０ｙに前記分離水２１０ｆが流入可能であるようにしたことを特徴とし、更には、前記油分離槽２１０の上部に油を含有した汚水を貯留するドレン水貯水槽２５０を配設し、吐出管２５４を介して油を含有した汚水が前記油分離槽２１０に流入するようにしたことを特徴とし、更には、前記ドレン水貯水槽２５０と前記油分離槽２１０の間、及び前記油分離槽２１０と前記エマルジョン破壊油吸着槽２４０の間は、水頭によって油を含有した汚水や前記分離水２１０ｆを移動させるものであることを特徴とし、更には、前記吐出管２５４の前記油分離槽２１０側の先端には、前記油分離槽２１０内で貯留され分離されつつある前記分離水２１０ｆを攪拌しないように端部で水平方向に流れるように位置させた水平管２５４ｂを構成したことを特徴とし、更には、前記ドレン水貯水槽２５０に貯留されている油を含有する汚水と空気を混合しながら循環させるポンプ２７０を配設することで前記ドレン水貯水槽２５０に微細な気泡であるマイクロバブルを発生させることを特徴とすることによって、上記課題を解決したのである。

以上の説明から明らかなように、本発明によって、以下に示すような効果をあげることが出来る。

第一に、油を含有した汚水から油を中心とする異物を分離する異物分離装置に於いて、油を含有した汚水を比重が違うことから分離水と油を中心とする異物に分離して水を排出する液面と油を中心とする異物を排出する液面を異なる高さに位置させ油分離槽本体を構成している油分離槽と、分離水に含まれているエマルジョン化した油を破壊して油を吸着するエマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材と油を吸着する油吸着材とを概ね均一に混在させた状態で収納したエマルジョン破壊油吸着槽を配設したことで、エマルジョン破壊粒子付吸着材と油吸着材の収納する順序に関して全く気を使うことが不要となった。

第二に、エマルジョン破壊粒子付吸着材と油吸着材は、１００ｍｍ×５０ｍｍ以下の小片で、面積で３〜１０倍の違った大きさのものを二種類準備したことで、エマルジョン破壊粒子付吸着材と油吸着材を密度高く、エマルジョン破壊と油吸着の機能を十分に発揮出来る状態で収納することが可能となった。

第三に、油分離槽に、水を排出する液面と油を中心とする異物を排出する液面の高さの差である段差を調整可能にする高さ調整手段を配設することで、比重の違う色々な種類の油を含有した汚水に対応することが可能となった。

第四に、水を排出する液面に高さ調整手段を構成している調整筒の端部を位置させ、調整筒は水筒に対し上下方向に移動可能に接続し、油を中心とする異物を排出する液面に油筒の端部を位置させたことで、比重の違う色々な種類の油を含有した汚水に対応することが可能となった。

第五に、調整筒の端部と油筒の端部を薄い形状にしたことで、流入しようとする分離水や油を含有した汚水の表面張力の影響を極力抑えることが可能となった。

第六に、油分離槽本体は、第二隔壁を境に油浮上分離室と水貯槽室を形成し、油浮上分離室に油筒を位置させ、水貯槽室に調整筒と水筒を位置させ、油分離槽本体の底部と第二隔壁の下部先端の間は油浮上分離室から水貯槽室に分離水が流入可能であるようにしたことで、分離水と油を中心とする異物の分離及び排出が非常に効率的に行われるようになった。

第七に、油分離槽の上部に油を含有した汚水を貯留するドレン水貯水槽を配設し、吐出管を介して油を含有した汚水が油分離槽に流入するようにしたことで、エマルジョン化した油を含む色々な種類の油を含有した汚水に対応することが可能となった。

第八に、ドレン水貯水槽と油分離槽の間、及び油分離槽とエマルジョン破壊油吸着槽の間は、水頭によって油を含有した汚水や分離水を移動させることで、動力を必要としないで装置を構成することを可能とした。

第九に、吐出管の油分離槽側の先端には、油分離槽内で貯留され分離されつつある分離水を攪拌しないように端部で水平方向に流れるように位置させた水平管を構成したことで、分離水と油を中心とする異物の分離が確実に成されるようになった。

第十に、ドレン水貯水槽に貯留されている油を含有する汚水と空気を混合しながら循環させるポンプを配設することでドレン水貯水槽に微細な気泡であるマイクロバブルを発生させることで、エマルジョン化した油を破壊することをより確実なものとし、分離する能力を尚一層高めた。

以下、本発明の実施の形態を図面と共に詳細に説明する。
ここで、図１は、全体の中で本願発明の占める位置を示した図であり、図２は、本願発明の異物分離装置の詳細を示した正面図であり、図３は、本願発明の異物分離装置の矢視で示した部分の平面図である。

図１に見られるように、１０は圧縮空気を作るエアーコンプレッサであり、図１には具体的に示していないが、大気３０１を吸引して圧縮空気を作り出す空気圧縮機と、空気圧縮機を回転運動させる電動機を構成し、電動機の回転運動をベルトによって空気圧縮機に伝達している。

ここで、エアーコンプレッサ１０を構成している空気圧縮機によって作り出された圧縮空気は、圧縮空気を流出させる圧縮空気配管１６１と、圧縮空気を貯蔵するエアータンク２０と、圧縮空気配管１６２と、圧縮空気を乾燥させるエアードライヤ３０と、圧縮空気配管１６３と、圧縮空気に含まれている塵等の各種の異物を除去するエアーフィルター４０を経由して圧縮空気配管１６４に送っている。 但し、エアーフィルター４０に関しては、塵とミストを別々に分離する二種類の、その上更に加えて色や匂いも分離する三種類目のエアーフィルターに分けることも考えられる。

この場合、圧縮空気配管１６４には乾燥した綺麗な圧縮空気３０２が送られるようになっていて、エアーモーターやエアーシリンダー等の各種アクチュエーターを作動させることが可能である。

ところで、エアータンク２０で圧縮空気より露化することで発生したドレン水は圧縮空気と共に、ドレン水配管１２１と、手動によって圧縮空気とドレン水の流れを開放し閉鎖する開閉弁２１と、ドレン水配管１２２と、何等かの信号によってドレン水を圧縮空気と共に排出する電動式のドレントラップ２２と、ドレン水配管１２３と、下流から上流に逆流するのを防止する逆止弁２３と、ドレン水配管１２４を経由してドレン水集合管１５１に接続している。

また、エアードライヤ３０で圧縮空気より露化することで発生したドレン水は圧縮空気と共に、ドレン水配管１３１と、手動によって圧縮空気とドレン水の流れを開放し閉鎖する開閉弁３１と、ドレン水配管１３２と、何等かの信号によってドレン水を圧縮空気と共に排出する電動式のドレントラップ３２と、ドレン水配管１３３と、下流から上流に逆流するのを防止する逆止弁３３と、ドレン水配管１３４を経由してドレン水集合管１５１に接続している。

更に、エアーフィルター４０で圧縮空気より露化することで発生したドレン水は圧縮空気と共に、ドレン水配管１４１と、手動によって圧縮空気とドレン水の流れを開放し閉鎖する開閉弁４１と、ドレン水配管１４２と、何等かの信号によってドレン水を圧縮空気と共に排出する電動式のドレントラップ４２と、ドレン水配管１４３と、下流から上流に逆流するのを防止する逆止弁４３と、ドレン水配管１４４を経由してドレン水集合管１５１に接続している。

尚、ドレン水集合管１５１は、手動によって圧縮空気とドレン水の流れを開放し閉鎖する開閉弁２９１と、ドレン水集合管１５２と、油水を分離したり油を吸着する異物分離装置２００と、清浄水配管１７１と、手動によって圧縮空気とドレン水の流れを開放し閉鎖する開閉弁２９２と、清浄水配管１７２を経由して河川にそのまま排水可能な綺麗な清浄水３０３を排出することが出来るようになっている。

この場合、異物分離装置２００としては、油を含有した汚水であるドレン水を貯留し貯留したドレン水を循環させながら微細な気泡であるマイクロバブルを発生させるドレン水貯水槽２５０と、貯留されたドレン水が流れて来ることで水より軽い油２１０ｅを中心とする異物を浮上させて更に水より重い異物を底部に沈殿させ残った分離水２１０ｆを分離させる油水分離槽２１０と、分離水２１０ｆが流れて来ることでその中に含まれたエマルジョン化した油の破壊と油吸着を行うエマルジョン破壊油吸着槽２４０が、記載の順に流れるように位置し、同時に油水分離槽２１０で分離した油２１０ｅが油貯留槽２６０に受けることが出来るように構成されている。

更に、油分離槽２１０の上部に油を含有した汚水を貯留するドレン水貯水槽２５０を配設し、ドレン水貯水槽２５０と油分離槽２１０の間、及び油分離槽２１０とエマルジョン破壊油吸着槽２４０の間は、水頭の力によって油を含有した汚水や分離水２１０ｆを移動するようにしているのである。

そして、ドレン水貯水槽２５０に於いて、一方の管端をドレン水集合管１５２に接続した入口としての吸入管２５３の他方の管端を液面より突出させ、その管端からドレン水と圧縮空気が同時に流れ込むようになっている。 そこで、流入した圧縮空気は、排気管２５５と排気マフラー２５２を経由して排気３０４として排出されるようになっている。一方、貯留されたドレン水は、垂直管２５４ａと水平管２５４ｂより構成されている出口としての吐出管２５４の一方の管端が液面に位置していることで、その管端より上部に溜まったドレン水は、吐出管２５４を経由して油分離槽２１０に移動し流出するようになっている。

この場合、ドレン水貯水槽２５０を構成しているドレン水貯水槽本体２５１には、戻り配管２７２とポンプ２７０と戻り配管２７３が記載の順番に接続していて、貯留されたドレン水が循環するようになっている。 そして、戻り配管２７２の途中に空気取入管２７６と開閉弁２７５と空気取入管２７４より成る配管系が接続することで、開閉弁２７５を開放すると空気とドレン水をポンプ２７０に送ることが出来るようになり、その結果空気をドレン水に効果的に混合溶解し、この高濃度空気溶解ドレン水を一気に減圧してドレン水の流速を抑えながらドレン水貯水槽２５０に放出することにより、過飽和となった空気が微細な気泡であるマイクロバブルとすることが出来るようになっているのである。尚、ポンプ２７０に関しては、これ等の機能を達成するために、渦流タービンポンプを使用すること等が考えられる。

従って、このマイクロバブルの表面にエマルジョン化した油等が付着することでエマルジョン化した油の破壊を促進させ、以降の油分離槽２１０やエマルジョン破壊油吸着槽２４０に於いて分離水２１０ｆと油２１０ｅを中心とする異物に分離させたり、エマルジョン破壊や油吸着を飛躍的に向上させているのである。

尚、吐出管２５４の油分離槽２１０側の先端には、流入するドレン水が油分離槽２１０内で貯留され分離されつつある分離水２１０ｆを攪拌しないように端部で水平方向に流れるように位置させた水平管２５４ｂを構成している。 ここで、吐出管２５４は、垂直管２５４ａと水平管２５４ｂで構成され、保持具２１７によって油分離槽本体２１１に固定されている。

その際、垂直管２５４ａは、ドレン水貯水槽２５０と油分離槽２１０の間で分割し、フランジとパッキンとボルトで接続したり、螺合によって接続することも考えられる。 当然のことながら、ドレン水貯水槽２５０を構成しているドレン水貯水槽本体２５１と吐出管２５４の間は、貯留しているドレン水が外部に洩れないように、溶接やロー付けによって防止するとか、Ｏリングを配設することも考えられる。

次に、油分離槽２１０に関して述べると、油分離槽本体２１１と蓋２１２と第二隔壁２１３と高さ調整手段２３０と水筒２２２と油筒２２１と第一隔壁２１４とから構成されていて、第二隔壁２１３によって仕切られることで油浮上分離室２１０ｘと水貯槽室２１０ｙの二つの室を形成している。 また、油浮上分離室２１０ｘは、第一隔壁２１４によって仕切られることで第一油浮上分離室２１０ｘｘと第二油浮上分離室２１０ｘｙの二つの室を形成している。

この場合、油分離槽本体２１１の上部は蓋２１２で覆われているが、大気に開放された状態になっている。また、油分離槽本体２１１の底部と第二隔壁２１３の下部先端の間、及び油分離槽本体２１１の底部と第一隔壁２１４の下部先端の間では、ドレン水から油２１０ｅを中心とする異物を分離した分離水２１０ｆが、油浮上分離室２１０ｘと水貯槽室２１０ｙの間と第一油浮上分離室２１０ｘｘと第二油浮上分離室２１０ｘｙの間を自由に出入可能な状態になっている。

ところで、油分離槽本体２１１と第一隔壁２１４の間に形成された第一油浮上分離室２１０ｘｘに於いては、略中央部の液中に完全に没した状態で吐出管２５４を構成している水平管２５４ｂを位置させている。 ここで、水平管２５４ｂの目的とする所は、もし水平管２５４ｂを設けていなかった場合には、ドレン水貯水槽２５０より流れ込むドレン水の流速によって、第一油浮上分離室２１０ｘｘ内で分離されつつある上部の油２１０ｅと下部の分離水２１０ｆを混合させようとする対流が生じる恐れを、少しでも少なくしようと設けたのである。

加えて、油浮上分離室２１０ｘを形成している第一油浮上分離室２１０ｘｘと第二油浮上分離室２１０ｘｙに於いては、第一隔壁２１４の上部を越えて油２１０ｅが下部の更に下を分離水２１０ｆが流れるようになっているが、更にフェンス２１５、２１６を設けることによって、発生しようとする対流を尚一層確実に第一油浮上分離室２１０ｘｘ内に封じ込めるように配慮しているのである。

一方、油浮上分離室２１０ｘを形成している第二油浮上分離室２１０ｘｙの略中央部には、液面より上部の油２１０ｅが流入するように油筒２２１を設けている。 従って、油筒２２１の液面側の端部は、油を中心とする異物を排出する液面２１０ｎということになる。 尚、油筒２２１の液面側の端部は、流れ込む油２１０ｅの表面張力の影響を抑える目的で薄い形状にしている。 この場合、油筒２２１の端部に薄い板で出来た円筒状のものをはめ込んでも良いし、端部を斜めになるように切削することで最先端を非常に薄くすることも可能である。

尚、油筒２２１に流入した油２１０ｅは、そこで貯留することも出来るし、下部の油排出継手２２３と油流出管２６１と手動によって油２１０ｅの流れを開放し閉鎖する開閉弁２６２と油流出管２６３を経由し、開閉弁２６２を開放することによって油貯留槽２６０に貯留されるようにすることも出来る。

また、水貯槽室２１０ｙの略中央部には、液面より上部の分離水２１０ｆが流入するように水筒２２２と高さ調整手段２３０を構成している調整筒２３５を設けている。 そして、調整筒２３５は水筒２２２に対し上下方向に移動可能に接続している。 従って、調整筒２３５の液面側の端部は、水を排出する液面２１０ｍということになる。 尚、調整筒２３５の液面側の端部は、流れ込む分離水２１０ｆの表面張力の影響を抑える目的で薄い形状にしている。 この場合、調整筒２３５の端部に薄い板で出来た円筒状のものをはめ込んでも良いし、端部を斜めになるように切削することで最先端を非常に薄くすることも可能である。

尚、調整筒２３５から水筒２２２に流入した分離水２１０ｆは、そこで貯留することも出来るし、下部の水流出継手２２４と分離水配管２４６と開閉弁２４７と分離水配管２４８を経由し、手動によって分離水２１０ｆの流れを開放し閉鎖する開閉弁２４７を開放することによってエマルジョン破壊油吸着槽２４０に水頭Ｚの力によって送り込まれるようにすることも出来る。

ここで、高さ調整手段２３０は、粘度目盛り板２３１と粘度調整ツマミ２３２と保持板２３３と粘度調整連結板２３４と調整筒２３５から構成されている。 そして、粘度目盛り板２３１と保持板２３３が一体となって水筒２２２に固定され、粘度調整ツマミ２３２と粘度調整連結板２３４と調整筒２３５が一体になっていることで、粘度調整ツマミ２３２を上下させると調整筒２３５の端部を上下に移動させることが、即ち段差Ｘの間隔を調整することが可能となっているのである。

尚、粘度調整ツマミ２３２に関しては、調整する際の移動に際してはネジ部を緩めることで、粘度調整ツマミ２３２と粘度調整連結板２３４と調整筒２３５を一体にして移動可能であり、調整が決まり固定する際にはネジ部を固定することで、高さ調整手段２３０と水筒２２２が一体に固定される構造になっている。

一方、エマルジョン破壊油吸着槽２４０では、構成しているエマルジョン破壊油吸着槽本体２４１の中に、エマルジョンを破壊させ油を吸着する目的のエマルジョン破壊粒子２４５を付着させたエマルジョンを破壊粒子付吸着材２４３と油を吸着する目的の油吸着材２４４を概ね均一に混在させたものを収納している。 また、必要に応じて色素や異臭を除去する目的の活性炭を概ね中央部の断面全体に分離水２１０ｆの流れを遮るように収納している。

ここで、エマルジョン破壊油吸着槽本体２４１に関しては、外部から内部の状況を目視可能なようにガラス製やプラスチック製等の透明の材料を使用したり、外部から内部の状況を目視可能なようにガラス製やプラスチック製等の透明の材料をはめ込む等のことも考えられる。

この場合、エマルジョン破壊粒子付吸着材２４３は、エマルジョン破壊粒子２４５の働きによって時には微小の油が水と結合してエマルジョン化した分離水２１０ｆをエマルジョン破壊することで油と水の結合を解き放ち、その後、分離した油はエマルジョン破壊粒子付吸着材２４３を構成している吸着材や油吸着材２４４に吸着されるようになっているのである。 従って、エマルジョン破壊粒子付吸着材２４３と油吸着材２４４が散在することによって、エマルジョン化した油から油を完全に分離し吸着することによって除去が可能となったのである。

一方、粒状の活性炭に関して述べるならば、色素や異臭を吸着したり除去することを目的としている。 また、活性炭のエマルジョン破壊油吸着槽２４０内での収納する位置としては、最上流では活性炭が早く汚れてしまい、最下流では活性炭そのものが流出することによって汚れた分離水２１０ｆが流れる様に見える為に、概ね中央部に位置させることが望ましい。

ここで、エマルジョン破壊油吸着槽本体２４１の構造としては、送り込まれた液体である分離水２１０ｆが、分離水配管２４８に接続している流入口からエマルジョン破壊油吸着槽本体２４１に流入し、清浄水配管１７１に接続している流出口から流出するまでの間に、エマルジョン破壊油吸着槽本体２４１内を均一に流れるように、エマルジョン破壊油吸着槽本体２４１の両端部である入口側と出口側にはエマルジョン破壊粒子付吸着材２４３と油吸着材２４４が収納されていない空間部２４０ｘを確保している。

従って、両端の空間部２４０ｘを確保するために、液体が通過し易いように数多くの小さな穴を形成している多孔板２４２を二枚用意し、その多孔板２４２とエマルジョン破壊油吸着槽本体２４１の両端との間にエマルジョン破壊油吸着槽本体２４１より小径の円筒状の支柱を配設することによって多孔板２４２を支え、エマルジョン破壊粒子付吸着材２４３と油吸着材２４４と必要に応じて活性炭を、二つの多孔板２４２の間に収納するようにしているのである。

但し、支柱は円筒状のものに限る必要は全くなく、空間部２４０ｘを確保出来れば、複数本の支柱やその支柱を螺合等によって多孔板２４２と一体にしたもの等、どのような形状でも構わない。 尚、多孔板２４２としては、数多くの小さな穴を形成したパンチングプレートやセラミック樹脂等のものが考えられる。

また、エマルジョン破壊粒子付吸着材２４３と油吸着材２４４は、油等の異物を吸着するに従って抵抗が大きくなり、圧縮されながら下流に向かって押し付けられることで、更に抵抗が大きくなると同時にエマルジョン化した油の破壊や油吸着の機能も順次低下していく。

そこで、このことを少しでも防止するために、液体の流れを垂直に遮ることが出来るようにエマルジョン破壊油吸着槽本体２４１の略中央部に液体が通過し易いように数多くの小さな穴を形成した中間多孔板を配設し、中間多孔板を支えるため、中間多孔板と多孔板２４２の間にエマルジョン破壊油吸着槽本体２４１より小径の円筒状の支持材を配設することによってエマルジョン破壊粒子付吸着材２４３や油吸着材２４４が圧縮されるのを防止することも考えられる。

但し、中間多孔板の位置に関しては、エマルジョン破壊油吸着槽本体２４１の略中央部に多少前後しても何等構わない。 また、支持材は円筒状のものに限る必要はなく、数本のボルトで固定する等中間多孔板を支持出来れば、どのような形状のものでも方式でも構わない。

尚、エマルジョン破壊油吸着槽本体２４１の内部には、活性炭を中間多孔板の下流直後に収納するのが最善であるが、中間多孔板の上流直前に収納するのも最善に近い効果が十分に見られる。 一方、中間多孔板に多少前後して収納してもそれなりにかなりの効果が見られる。

ここで、エマルジョン破壊粒子２４５を吸着材に付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材２４３を作る方法としては、アミンや硫酸バリウム等のエマルジョン破壊粒子２４５が溶媒で溶解されている溶液を吸着材に付着させた後に溶媒を蒸発乾燥させるような方法が一般的であるが、溶液を吸着材に霧状に吹き付ける方法もある。 また、アミンや硫酸バリウム等のエマルジョン破壊粒子２４５を溶解した状態でなく、液体内で均一に混合された状態で吸着材に付着させるという方法も考えられる。

この場合、エマルジョン破壊粒子２４５と吸着材をエマルジョン破壊粒子付吸着材２４３の状態にしないで、粒子の状態のままで吸着材の間でばらばらに分散するように充填しても良い。 この場合にも、活性炭は、中間多孔板の上流直前直後やその周辺に配置することが望ましい。 但し、前記の何れの場合に於いても、活性炭を配置しない構成も考えられる。

一方、本発明に用いられるアミンについて言えばアミン化合物またはその誘導体が考えられ、アミン化合物またはその誘導体が２５℃であるとき固体状のものであることが好ましいが、その化合物が２５℃で非固体状であっても、他の化合物との混合体で固体状になる化合物でも構わない。 つまり、化合物は、一種類単独で使用しても、二種類以上併用しても良い。

ところで、これらのアミン化合物やその誘導体は、好ましくは、一級アミン、二級アミン、三級アミン、およびその誘導体であり、より好ましくは、一級アミン、二級アミン、およびその誘導体、特に好ましくは、一級アミン（例えば、ステアリルアミン）、およびその誘導体である。

尚、アミン化合物としては、例えば、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デジルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、パルミチルアミン、オレイルアミン、ステアリルアミン等の一級アミン、または、これらの炭化水素鎖を有するジアミン、トリアミン等の二級アミン、および、三級アミン、あるいは、そのピクラート、種々の塩（例えば、塩酸、硫酸、リン酸、炭酸、酢酸等の塩）、さらに、これらの炭化水素鎖を有する一級アミン、および、二級アミンの酸アミド、アミジン類、尿素類、および、チオ尿素類や一級アミンのシツフ塩基物等がある。

また、油吸着材２４４およびエマルジョン破壊粒子付吸着材２４３に使用している吸着材としては、ポリプロピレンやポリスチレン等の不織布を含む繊維よりなるものが考えられる。 但し、油吸着材２４４およびエマルジョン破壊粒子付吸着材２４３に使用している吸着材に関しては、前述のものに限定する必要は無く、油吸着の機能を持っていて水不溶性のものであれば、活性炭やおがくずなども考えられるし、更にその他のものでもかまわない。

ここで、油吸着材２４４およびエマルジョン破壊粒子付吸着材２４３に使用している吸着材の大きさとしては、好ましくは、（１０〜２００ｍｍ）×（２〜５０ｍｍ）のものであるか、より好ましくは、（３０〜８０ｍｍ）×（５〜４０ｍｍ）の大きさのものであると言える。 特に、（３５〜５５ｍｍ）×（２５〜４０ｍｍ）と、（４０〜６０ｍｍ）×（３〜１０ｍｍ）の二種類の大きさのものを準備するのが最も望ましい。 この事は、別の見方で言うと、１００ｍｍ×５０ｍｍ以下の小片で、面積で３〜１０倍の違った大きさのものを二種類準備するという考え方に近いとも言えるし、最善のものでは、６０ｍｍ×４０ｍｍ以下の小片で、面積で４〜８倍の違った大きさのものを二種類準備するのが理想的とも言える。

この場合、このような大きさが好ましい理由は、油吸着材２４４およびエマルジョン破壊粒子付吸着材２４３に使用している吸着材をエマルジョン破壊油吸着槽本体２４１に充填する際に、大きすぎる場合には、隙間が大きくなることで多くの量を充填することが難しいために大きな表面積を得にくくなり、無理な圧縮をしている部分が多くなるがそのような部分はエマルジョン化した油の破壊や吸着の機能は低下し、充填する量が少なくなるために性能を確保することが出来ず、小さすぎる場合には、基本的に隙間が小さいためにエマルジョン化した油の破壊や吸着の機能の低下が早くなり、裁断するのにめんどうであるし、各種の管理をするにもめんどうである。

また、二種類の大きさのものを使用するということは、大きさの異なる二種類の小片を準備することで、大きくすることでの課題である大きな隙間や無理な圧縮を、小さいものを加えることで補うことが可能であり、同時に小さくすることでの課題である早期の機能低下を、大きなものを加えることで補うことが出来るということに大きな意味を持っているのである。

尚、二種類の小片については、油吸着材２４４およびエマルジョン破壊粒子付吸着材２４３に使用している吸着材の両方に二種類の小片を使用するのが最善であるが、油吸着材２４４に小さい小片とエマルジョン破壊粒子付吸着材２４３に使用している吸着材に大きい小片を使用してもその逆でも良い。

本発明による、油を含有した汚水から油を中心とする異物を分離する異物分離装置は前述したように構成されており、以下にその動作についてその内容を説明する。

一般的に、油を含有した汚水としては、何等かのトラブルによって河川に流出した油を回収した水、海上を航行している船が沈没やその他のトラブルによって海に流出した油を回収した海水、工場で発生した各種の廃液、圧縮空気が露化することで発生したドレン水、空調装置より発生した水等が考えられる。 ここに、これ等の汚水から油を分離して清浄水とすることに色々な方策を講じているのである。

ここで、一つの例として、圧縮空気が露化することで発生したドレン水を処理する場合を示す。

先ず、エアーコンプレッサ１０を構成している電動機を作動させると電動機の回転運動は大気３０１を吸引して空気圧縮機に伝えられ圧縮空気を作り出す。 ここで、作り出された圧縮空気は、圧縮空気配管１６１と、エアータンク２０と、圧縮空気配管１６２と、エアードライヤ３０と、圧縮空気配管１６３と、エアーフィルター４０を経由して圧縮空気配管１６４に乾燥した綺麗な圧縮空気３０２を送っている。 但し、その乾燥した綺麗な圧縮空気３０２は、図１には具体的に示していないが、エアーモーターやエアーシリンダー等の各種のアクチュエーターを作動させている。

一方、エアータンク２０やエアードライヤ３０やエアーフィルター４０で圧縮空気より発生したドレン水は圧縮空気と共に、ドレン水配管１２１、１３１、１４１と、開閉弁２１、３１、４１と、ドレン水配管１２２、１３２、１４２と、ドレントラップ２２、３２、４２と、ドレン水配管１２３、１３３、１４３と、逆止弁２３、３３、４３と、ドレン水配管１２４、１３４、１４４を経由して、全てドレン水集合管１５１で合流し、更に開閉弁２９１とドレン水集合管１５２を経由して異物分離装置２００に送られ、異物分離装置２００では油２１０ｅを含む各種の異物を除去し分離水２１０ｆとして下流に送りながら処理を進め、最終的には清浄水配管１７１と開閉弁２９２と清浄水配管１７２を経由して河川にそのまま排出しても問題のないような綺麗な清浄水３０３にすることが出来るようになっている。

尚、ドレントラップ２２、３２、４２の作動に関しては、一定の時間毎に一定の時間の間開放したり、特定の場所でドレン水に存在を確認したら一定の時間の間開放するようなことが考えられる。

この場合、異物分離装置２００に於いては、先ずエアータンク２０やエアードライヤ３０やエアーフィルター４０からのドレン水や圧縮空気は、ドレン水集合管１５２を経由して最初に構成しているドレン水貯水槽２５０に送られるものであり、吸入管２５３を介して液面より高い所に送り込まれたドレン水と圧縮空気の中で、ドレン水はドレン水貯水槽２５０にひとまず貯留され、圧縮空気は排出管２５５から排気マフラー２５２を経由して排気３０４として排出される。

一方、ドレン水貯水槽２５０に貯留されているドレン水は、戻り配管２７２とポンプ２７０と戻り配管２７３を構成している配管系のポンプ２７０によって、そこに接続している電源２７１をＯＮにして作動させることで循環させることが出来るようになっているのである。

この場合、戻り配管２７２に接続している空気取入管２７６と開閉弁２７５と空気取入管２７４を構成している配管系の開閉弁２７５を開放し空気とドレン水をポンプ２７０に送ることで、空気をドレン水に効果的に混合溶解し、この高濃度空気溶解ドレン水を一気に減圧し、ドレン水の流速を抑えながらドレン水貯水槽２５０に貯留されたドレン水に放出することにより、過飽和となった空気が微細な気泡であるマイクロバブルとなって現われるのである。

従って、このマイクロバブルの表面にエマルジョン化した油が付着することで、以降の油分離槽２１０やエマルジョン破壊油吸着槽２４０に於いて分離水２１０ｆと油２１０ｅを中心とする異物に分離させたり、エマルジョン破壊や油吸着をさせることが飛躍的に向上したのである。

尚、ドレン水貯水槽２５０に貯留されたドレン水は、液面に浮上しているドレン水（特に、ドレン水から分離された油やエマルジョン破壊された油が含まれている）の内、吐出管２５４の端部より上部に位置しているドレン水が、吐出管２５４の内側に流れ込みそこを経由して油分離槽２１０に送り込まれるようになっている。

この場合、油分離槽２１０に於いては、吐出管２５４を構成している先端の水平管２５４ｂは、ドレン水の流れる方向を横向きに仕向けることで油分離槽２１０内で、特に第一油浮上分離室２１０ｘｘ内で、流入したドレン水が分離しつつある分離水２１０ｆと油２１０ｅを中心とする異物を攪拌することを防止している。

そこで、水平管２５４ｂの先端は、更に油分離槽本体２１１と第一隔壁２１４とフェンス２１５、２１６の間に位置させている。 従って、油分離槽２１０にドレン水が流れ込んでも第一油浮上分離室２１０ｘｘに隣接している第二油浮上分離室２１０ｘｙでは殆ど分離された分離水２１０ｆと油２１０ｅを中心とする異物が攪拌される心配はない。

ここで、第一油浮上分離室２１０ｘｘに於いて、分離することで液面に浮上した油２１０ｅを中心とする異物は、第一隔壁２１４の上部を自由に通過して第二油浮上分離室２１０ｘｙに移動して行き、第二油浮上分離室２１０ｘｙの略中央に位置している油筒２２１の油を中心とする異物を排出する液面２１０ｎに接している端部を越えている場合には、油筒２２１の内部に流入する。 尚、流入した油２１０ｅを中心とする異物は、開閉弁２６２を開放することで油貯留槽２６０に貯留することが出来るようになっている。

一方、分離することで底面に滞留している分離水２１０ｆは、第一隔壁２１４の下部先端と油分離槽本体２１１の底部の間を通り、更に第二隔壁２１３の下部先端と油分離槽本体２１１の底部の間を通って、水貯槽室２１０ｙに送り込まれる。 従って、水貯槽室２１０ｙに於いては、水貯槽室２１０ｙの略中央に位置している調整筒２３５の水を排出する液面２１０ｍに接している上部端部を越えている場合には、調整筒２３５から水筒２２２の内部に流入する。 尚、流入した分離水２１０ｆは、開閉弁２４７を開放することで水頭Ｚの力によってエマルジョン破壊油吸着槽２４０に送り込むことが出来るようになっている。

尚、調整筒２３５の上側端部の位置に関しては、高さ調整手段２３０によって、水を排出する液面２１０ｍと油を中心とする異物を排出する液面２１０ｎの間の段差Ｘを調整可能にしている。 即ち、ドレン水に混在している油２１０ｅの比重によって、段差Ｘを自由に調整出来るようにしているのである。

最後に、エマルジョン破壊油吸着槽２４０に於いては、先ず分離水配管２４８より送り込まれた分離水２１０ｆは、エマルジョン破壊油吸着槽２４０に流入しエマルジョン破壊粒子２４５を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材２４３と油を吸着する油吸着材２４４を概ね均一に混在させた状態で収納された中で、エマルジョン破壊粒子付吸着材２４３と油吸着材２４４をランダムに経由することで、エマルジョン破壊粒子付吸着材２４３ではエマルジョン化した油の水と油の結合を解き放つことでエマルジョン破壊を行い、更に離脱した油を吸着させ、油吸着材２４４ではエマルジョン破壊粒子付吸着材２４３で吸着出来なかった油を吸着させ、このような処理をランダムに何度も行うことによって分離水２１０ｆの清浄度を向上させた後に清浄水配管１７１に接続している。 また、分離水２１０ｆが活性炭の層を通過すると臭いや色素が完全に除去されるようになっているのである。

尚、一つの例として、具体的に、どの位の量のものが充填されているかを示すと、５５Ｋｗ〜１１０Ｋｗのスクリュ式エアーコンプレッサ１０より発生したドレン水に対し、概略２００ｍｍで高さ９５０ｍｍの円筒にポリプロピレン製の不織布である４５ｍｍ×２５ｍｍのエマルジョン破壊粒子付吸着材を２．５Ｋｇ充填しポリプロピレン製の不織布である４５ｍｍ×５ｍｍの油吸着材を２．５Ｋｇ充填し活性炭を１Ｋｇ充填したエマルジョン破壊油吸着槽を、二組並列して並べて使用することが考えられる。

この発明の、油を含有した汚水から油を中心とする異物を分離する異物分離装置に関するものであり、特に異物として混在する油の種類が時々変わる場合でも、適宜調整可能な内容となっている。

全体の中で本願発明の占める位置を示した図 本願発明の異物分離装置の詳細を示した正面図 本願発明の異物分離装置の矢視で示した部分の平面図

符号の説明

１０・・・・・・エアーコンプレッサ
２０・・・・・・エアータンク
２１・・・・・・開閉弁
２２・・・・・・ドレントラップ
２３・・・・・・逆止弁
３０・・・・・・エアードライヤ
３１・・・・・・開閉弁
３２・・・・・・ドレントラップ
３３・・・・・・逆止弁
４０・・・・・・エアーフィルター
４１・・・・・・開閉弁
４２・・・・・・ドレントラップ
４３・・・・・・逆止弁
１２１・・・・・ドレン水配管
１２２・・・・・ドレン水配管
１２３・・・・・ドレン水配管
１２４・・・・・ドレン水配管
１３１・・・・・ドレン水配管
１３２・・・・・ドレン水配管
１３３・・・・・ドレン水配管
１３４・・・・・ドレン水配管
１４１・・・・・ドレン水配管
１４２・・・・・ドレン水配管
１４３・・・・・ドレン水配管
１４４・・・・・ドレン水配管
１５１・・・・・ドレン水集合管
１５２・・・・・ドレン水集合管
１６１・・・・・圧縮空気配管
１６２・・・・・圧縮空気配管
１６３・・・・・圧縮空気配管
１６４・・・・・圧縮空気配管
１７１・・・・・清浄水配管
１７２・・・・・清浄水配管
２００・・・・・異物分離装置
２１０・・・・・油分離槽
２１０ｅ・・・・油
２１０ｆ・・・・分離水
２１０ｍ・・・・水を排出する液面
２１０ｎ・・・・油を中心とする異物を排出する液面
２１０ｘ・・・・油浮上分離室
２１０ｘｘ・・・第一油浮上分離室
２１０ｘｙ・・・第二油浮上分離室
２１０ｙ・・・・水貯槽室
２１１・・・・・油分離槽本体
２１２・・・・・蓋
２１３・・・・・第二隔壁
２１４・・・・・第一隔壁
２１５・・・・・フェンス
２１６・・・・・フェンス
２１７・・・・・保持具
２１８・・・・・脚
２２１・・・・・油筒
２２２・・・・・水筒
２２３・・・・・油流出継手
２２４・・・・・水流出継手
２３０・・・・・高さ調整手段
２３１・・・・・粘度目盛り板
２３２・・・・・粘度調整ツマミ
２３３・・・・・保持板
２３４・・・・・粘度調整連結板
２３５・・・・・調整筒
２４０・・・・・エマルジョン破壊油吸着槽
２４０ｘ・・・・空間部
２４１・・・・・エマルジョン破壊油吸着槽本体
２４２・・・・・多孔板
２４３・・・・・エマルジョン破壊粒子付吸着材
２４４・・・・・油吸着材
２４５・・・・・エマルジョン破壊粒子
２４６・・・・・分離水配管
２４７・・・・・開閉弁
２４８・・・・・分離水配管
２５０・・・・・ドレン水貯水槽
２５１・・・・・ドレン水貯水槽本体
２５２・・・・・排気マフラー
２５３・・・・・吸入管
２５４・・・・・吐出管
２５４ａ・・・・垂直管
２５４ｂ・・・・水平管
２５５・・・・・排気管
２６０・・・・・油貯留槽
２６１・・・・・油排出管
２６２・・・・・開閉弁
２６３・・・・・油排出管
２７０・・・・・ポンプ
２７１・・・・・電源
２７２・・・・・戻り配管
２７３・・・・・戻り配管
２７４・・・・・空気取入管
２７５・・・・・開閉弁
２７６・・・・・空気取入管
２９１・・・・・開閉弁
２９２・・・・・開閉弁
３０１・・・・・大気
３０２・・・・・乾燥した綺麗な圧縮空気
３０３・・・・・清浄水
３０４・・・・・排気
Ｘ・・・・・・・段差
Ｚ・・・・・・・水頭

Claims (10)

1. 油を含有した汚水から油を中心とする異物を分離する異物分離装置に於いて、油を含有した汚水を比重が違うことから分離水（２１０ｆ）と油（２１０ｅ）を中心とする異物に分離して水を排出する液面（２１０ｍ）と油を中心とする異物を排出する液面（２１０ｎ）を異なる高さに位置させ油分離槽本体（２１１）を構成している油分離槽（２１０）と、前記分離水（２１０ｆ）に含まれているエマルジョン化した油を破壊して油を吸着するエマルジョン破壊粒子（２４５）を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材（２４３）と油を吸着する油吸着材（２４４）とを概ね均一に混在させた状態で収納したエマルジョン破壊油吸着槽（２４０）を配設したことを特徴とする異物分離装置。
2. 前記エマルジョン破壊粒子付吸着材（２４３）と前記油吸着材（２４４）は、１００ｍｍ×５０ｍｍ以下の小片で、面積で３〜１０倍の違った大きさのものを二種類準備したものであることを特徴とする請求項１に記載の異物分離装置。
3. 前記油分離槽（２１０）に、前記水を排出する液面（２１０ｍ）と前記油を中心とする異物を排出する液面（２１０ｎ）の高さの差である段差（Ｘ）を調整可能にする高さ調整手段（２３０）を配設したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の異物分離装置。
4. 前記水を排出する液面（２１０ｍ）に前記高さ調整手段（２３０）を構成している調整筒（２３５）の端部を位置させ、前記調整筒（２３５）は水筒（２２２）に対し上下方向に移動可能に接続し、前記油を中心とする異物を排出する液面（２１０ｎ）に油筒（２２１）の端部を位置させたことを特徴とする請求項３に記載の異物分離装置。
5. 前記調整筒（２３５）の端部と前記油筒（２２１）の端部を薄い形状にしたことを特徴とする請求項４に記載の異物分離装置。
6. 前記油分離槽本体（２１１）は、第二隔壁（２１３）を境に油浮上分離室（２１０ｘ）と水貯槽室（２１０ｙ）を形成し、前記油浮上分離室（２１０ｘ）に前記油筒（２２１）を位置させ、前記水貯槽室（２１０ｙ）に前記調整筒（２３５）と前記水筒（２２２）を位置させ、前記油分離槽本体（２１１）の底部と前記第二隔壁（２１３）の下部先端の間は前記油浮上分離室（２１０ｘ）から前記水貯槽室（２１０ｙ）に前記分離水（２１０ｆ）が流入可能であるようにしたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の異物分離装置。
7. 前記油分離槽（２１０）の上部に油を含有した汚水を貯留するドレン水貯水槽（２５０）を配設し、吐出管（２５４）を介して油を含有した汚水が前記油分離槽（２１０）に流入するようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の異物分離装置。
8. 前記ドレン水貯水槽（２５０）と前記油分離槽（２１０）の間、及び前記油分離槽（２１０）と前記エマルジョン破壊油吸着槽（２４０）の間は、水頭によって油を含有した汚水や前記分離水（２１０ｆ）を移動させるものであることを特徴とする請求項７に記載の異物分離装置。
9. 前記吐出管（２５４）の前記油分離槽（２１０）側の先端には、前記油分離槽（２１０）内で貯留され分離されつつある前記分離水（２１０ｆ）を攪拌しないように端部で水平方向に流れるように位置させた水平管（２５４ｂ）を構成したことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の異物分離装置。
10. 前記ドレン水貯水槽（２５０）に貯留されている油を含有する汚水と空気を混合しながら循環させるポンプ（２７０）を配設することで前記ドレン水貯水槽（２５０）に微細な気泡であるマイクロバブルを発生させることを特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれか１項に記載の異物分離装置。

Images