JP2007301431A - 泡沫処理方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱源を要することなく、気泡の発生位置に近接して連続的に消泡処理を行う。
【解決手段】工場などから排出される廃液を一時貯留するとともに内部に曝気手段８を備えた貯留槽（曝気槽７）の上部に配置され、貯留槽の液面の上方を覆うカバー１３と、カバー１３の内部に配置されて、曝気手段８により発生し、貯留槽の液面上に上昇する気泡を消泡する駆動ファン１４と、を備え、ファン１４により気泡を吸引し、ファン１４の翼面に接触させることで消泡せしる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、工場などから排出される廃液の曝気処理により発生した気泡を破泡して、該気泡の飛散を未然に防止させるようにした泡沫処理方法及び該方法の実施に用いる泡沫処理装置に関する。

例えば、切削加工、研削加工、研磨加工などの機械加工においては、界面活性剤（乳化剤）を仲立ちとする水と油との混合溶液を研削液として用いて加工を行う。

使用済廃液の後処理としては、加工に伴う金属粉末などが含まれることから、原水タンク内に一時貯蔵し、次いで反応槽内で薬剤を注入して沈澱させ、この沈殿物を圧搾脱水して、この脱水ケーキを産業廃棄物として廃棄処分する一方で、分離された上澄み液を、好気性雰囲気下で曝気することで好気性菌の繁殖を促し、廃液中に含まれる油脂類、界面活性剤などの有機物質を分解し、濾過法などにより残物質を除去したうえで、ＢＯＤ，ＣＯＤなどの排出基準を満たしたことを確認し、河川などに放流することが行われている。

しかしながら、この方法においては、界面活性剤が含まれる廃液を曝気処理するために、曝気によって発生する気泡の飛散が著しく、液面上に浮遊する気泡が風に飛ばされて工場内や周辺環境を汚染するおそれがあった。すなわち、曝気作業により生じた気泡には、大量のスカム（フロス）が混在するため、この泡が周囲飛散し、器物に付着して消泡すると、水分蒸発後には、付着表面に不揮発性分であるスカムが汚れとしてその痕跡を残し、除去が極めて面倒となっていた。

この気泡を消泡する処理手段として、例えば、下記特許文献１には含気泡溶液を加熱することによって消泡を促進する方法が開示されている。

また他の消泡手段として下記特許文献２には、発生した泡を遠心分離することにより、破泡する方法が開示されている。
特開２０００−５６０号公報 特開平１６−１７８９８５号公報

しかしながら、前記特許文献１の方法では、過熱のためにヒータを用いるため、消泡処理のための消費熱エネルギーが大であり、必ずしも効率的な処理方法ではなかった。

また、前記特許文献２の方法では、大量の泡を消泡処理するためには、大形の遠心分離器を必要とし、バッチ処理となるため、ある程度処理液が蓄積してから処理を行わなければならず、効率的処理とは言いがたかった。

本発明は以上の課題を解決するものであり、その目的とするところは、格別な熱源を要することなく、気泡の発生位置に近接して連続的に消泡処理を行えるようにした泡沫処理方法と該方法の実施に用いる泡沫処理装置を提供するものである。

前記目的を達成するため本発明に係る泡沫処理方法は、図の実施の形態にも示されるように、工場などから排出される廃液を曝気手段８を備えた貯留槽（曝気槽７）に一時貯留し、曝気により貯留槽の液面上に上昇して浮遊する気泡を、ファン１４の回転駆動により消泡せしめることを特徴とする。

また、本発明に係る泡沫処理装置は、工場などから排出される廃液を一時貯留するとともに内部に曝気手段８を備えた貯留槽（曝気槽７）の上部に配置される泡沫処理装置１２であって、前記貯留槽の液面の上方を覆うカバー１３と、前記カバー１３の内部に配置されて、前記曝気手段８により発生し、前記貯留槽の液面上に上昇する気泡を消泡する駆動ファン１４と、を備えたことを特徴とする。

前記ファンは、前記気泡を吸引し、ファンの翼面に接触させることで消泡せしることを特徴とする。

前記ファンを送風ファンにより構成し、該ファンからの送風による風圧を前記気泡に作用させることにより消泡せしめるようにしても良い。

前記カバー１３の一部には、前記気泡が接触するネット１５が設けられていることを特徴とする。

前記ネット１５は、前記気泡の直径より小さなメッシュに設定されていることが望ましい。

さらに、前記カバー１３の内部であって、前記ファン１４の下部における前記貯留槽の液面の上部には、前記消泡などにより発生する液体を回収する回収用トレイ１６が設けられていることを特徴とする。

本願発明によれば、貯留槽上部に浮遊する泡は、ファンの回転によって下流側に連続的に吸引されつつ、その翼に衝突することで破泡され、消滅するため、工場内またはその周縁環境の汚染を未然に防止できる。

また、請求項７及び８の発明によれば、ファンによる破泡を逃れて、カバー内を移動する気泡は、ネットに接触して確実に破泡され、気泡の破裂により生成した液滴は系外に飛散することなく、ネットを伝って流下する。

流下して濃縮された液滴は、確実に回収用トレイに回収され、その後の処理に回すことができる。

以下本発明の最良の実施形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明が適用される排水処理システムの全体構成を示すものである。図において、バレル研磨などに使用した工場からの排水は、原水タンク１に一時貯留され、次いで反応槽２に送られる。

反応槽２では、１ないし複数の薬剤注入タンク３より定量注入される薬剤により、廃液中の金属類は水に不溶な物質に変化する。例えば代表的な凝集沈澱法であるアルカリ沈澱法の場合、薬剤としては苛性ソーダ、消石灰などが用いられ、使用済排水中に含まれる重金属類は水に不溶な金属水酸化物に変化する。これら薬剤を混合された液は沈殿槽４内に移され、凝集沈澱する。

なお、沈澱法としては、前記アルカリ沈澱法のほかに、共沈法、硫化物法、置換法、その他取扱い金属に応じた固有の方法があり、それに準じた適切な薬剤及び処理方法により凝集沈澱処理がなされる。

沈殿物は、そのままでは高含水比であるため、フィルタプレス５により圧搾され、低含水比で減容化された脱水ケーキとなる。この脱水ケーキが所定量蓄積された段階で、産業廃棄物として、ダンプトラック６などにより工場内より搬出される。なお、圧搾により生じた水分は原水タンク１に環流される。

前記沈殿槽４からオーバフローした上澄み液は、貯留槽としての曝気槽７に送られ、ここに一時貯留される。

曝気槽７の底面には、曝気手段８を構成する多孔管からなる散気管８ａが配置され、槽外のエアコンプレッサ９にホースなどを介して接続し、エアコンプレッサ９の稼働により、高圧空気が噴出し、曝気がなされる。曝気により好気性菌の活動が活発化し、排水中に含まれる油分や、乳化剤などの有機物質を生分解し、最終的に水と炭酸ガスまで変化さる。

曝気手段８は、回転翼型のもの、あるいは、回転翼型と上記散気型との組合せ構造とすることができる。

前記曝気槽７からオーバフローした処理液は、砂層などを有する第１濾過装置１０、活性炭などを有する第２濾過装置１１などによる濾過法を経て完全無害化され、排出基準値を満たした上で河川に放流される。

前記曝気槽７の液面の上部には泡沫処理装置１２が配置されている。この処理装置１２は、前述のごとく、被処理液中に界面活性剤などが含まれ、泡け立ちが激しいため、発生した気泡が風などで飛散して工場またはその周縁地域を汚染することを防止するために設けられたものであり、図２に示すように、曝気槽７の上面をほぼ覆う断面略蒲鉾型のカバー１３と、カバー１３内に配置されたファン１４とを備えている。

カバー１３は、曝気槽７の液面の上部の一部、特に曝気手段８の上部にのみ設けられていてもさしつかえない。

カバー１３の前部（上流）側の壁部には開口部１３ａが形成されているとともに、後部（下流）側の壁部はほぼ前面開口され、この開口面には金網などのネット１５が張設されている。また曝気槽７の気泡発生位置を除いたカバー１３の底面には、所定傾斜の液滴回収用トレイ１６が配置され、回収した液をトレイ１６を通じて再び曝気槽７内に流下循環するか、カバー１３の外部に取り出すようになっている。

ファン１４は軸流型であって、前記カバー１３の前後方向に平行して設置された筒状のファンケーシング１４ａ内に同軸配置されている。

以上において、ファン１４の回転駆動によって前後の気流を生ずる。そして、曝気作業により液面上に上昇し、この近辺に浮遊する気泡は、開口部１３ａから流入する空気とともにファンケーシング１４ａ内に流入し、ファン１４の翼面に衝突、あるいはファンケーシング１４ａの内壁に衝突することによって破泡され、小さな液滴となって飛散る。飛び散った液体は、その下部の回収用トレイ１６に直接流下するか、あるいはネット１５に衝突して破泡した後回収用トレイ１６に流下する。回収された高濃度の液体は、カバー１３の外部に取り出されて処理されるか、曝気槽７内に循環する。

気泡内のスカム濃度は処理液中の濃度より高まっているため、より高濃度の処理液となる。

また、翼面やファンケーシング１４ａに接触せずにすり抜けて通過した気泡は、ネット１５に接触して消泡し、あるいは、ファン１４の風圧により押しつぶされる。あるいは、ファン１４内外の風圧差によって、矢印に示すごとく、ファンケーシング１４ａの外周とカバー１３の内壁、あるいはファンケーシング１４ａと液面との間の隙間を通じて上流側に押戻され、再びファン１４により吸引され破泡される動作を繰返す。

なお、前記ネット１５のメッシュは、生成する気泡の直径より小さく設定され、これによって気泡のままネット１５をすり抜けて外部に漏出することなく、ほぼ全部が確実に破泡されるものとなり、ネット１５の外部周縁のみスカムが乾燥することによる汚れが付着するのみで、工場内またはその周縁環境の汚染を確実に防止できるのである。

本発明が適用される水処理システムの全体を示す説明図である。 同システムに用いる泡沫処理装置を示す説明図である。

符号の説明

７ 曝気槽（貯留槽）
８ 曝気手段、８ａ 散気管
９ エアコンプレッサ
１２ 泡沫処理装置
１３ カバー
１３ａ 開口部
１４ ファン
１４ａ ファンケーシング
１５ ネット
１６ 回収用トレイ

Claims (9)

1. 工場などから排出される廃液を曝気手段を備えた貯留槽に一時貯留し、曝気により貯留槽の液面上に上昇して浮遊する気泡を、ファンの回転駆動により消泡せしめることを特徴とする泡沫処理方法。
2. 前記ファンにより前記気泡を吸引し、ファンの翼面に接触させることで消泡せしめることを特徴とする請求項１に記載の泡沫処理方法。
3. 前記ファンにより送風し、該送風による風圧を前記気泡に作用させることにより消泡せしめたことを特徴とする請求項１に記載の泡沫処理方法。
4. 工場などから排出される廃液を一時貯留するとともに内部に曝気手段を備えた貯留槽の上部に配置される泡沫処理装置であって、
   前記貯留槽の液面の上方を覆うカバーと、
   前記カバーの内部に配置されて、前記曝気手段により発生し、前記貯留槽の液面上に上昇する気泡を消泡するファンと、を備えたことを特徴とする泡沫処理装置。
5. 前記ファンは、前記気泡を吸引し、ファンの翼面に接触させることで消泡せしることを特徴とする請求項４に記載の泡沫処理装置。
6. 前記ファンは、送風による風圧を前記気泡に作用させることにより消泡せしめることを特徴とする請求項４に記載の泡沫処理装置。
7. 前記カバーの一部には、前記気泡が接触するネットが設けられていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項記載の泡沫処理装置。
8. 前記ネットは、前記気泡の直径より小さなメッシュに設定されていることを特徴とする請求項７記載の泡沫処理装置。
9. 前記カバーの内部であって、前記ファンの下部における前記貯留槽の液面の上部には、前記消泡などにより発生する液体を回収する回収用トレイが設けられていることを特徴とする請求項４乃至８のいずれか１項記載の泡沫処理装置。

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