JP2007330951A - 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方法および異物分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 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を構成しているが、分離や排出を含む全ての処理を一切の動力を使用することも無く、その中でも油の動きが非常に遅い状況の中での気液の分離と油の排出である為に、全ての所で油が淀んだ状態になっていて、更に表面の油がスカム状にまた固化した状態になっていて、周囲のあらゆる場所に油が付着している状況に有った。
【解決手段】 油と水の比重が違うことを利用して油と水を分離した状態で、油面ＯＬの油を断続的に持ち上げる油の位置上昇手段１７、５２を設け、油の位置上昇手段１７、５２が上昇した際に持ち上げられた油が油受１５、１６、１８、５３の上部の端面を超えて油受１５、１６、１８、５３に貯留されるようにした。
【選択図】図１

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方法および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、油と水の比重が違うことを利用して油と水を分離する分離槽に、油面の油を断続的に持ち上げる油の位置上昇手段を設けた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。

即ち、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を構成しているが、分離や排出を含む全ての処理を一切の動力を使用することも無く、その中でも油の動きが非常に遅い状況の中での気液の分離と油の排出である為に、全ての所で油が淀んだ状態になっていて、更に表面の油がスカム状にまた固化した状態になっていて、周囲のあらゆる場所に油が付着している状況に有った。

従って、装置全体のあらゆる所で、表面に浮上した油や装置に付着した油で非常に汚かった。

特に、気液の分離や油の排出に際して、動力を伴う強制的な動きも無く、自然の流れにまかせている動きの遅さが、汚れを助長することによって装置の汚さを一段と顕著にしていた。

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方法に於いて、油と水の比重が違うことを利用して油と水を分離した状態で、油面ＯＬの油を断続的に持ち上げる油の位置上昇手段１７、５２を設け、前記油の位置上昇手段１７、５２が上昇した際に持ち上げられた油が油受１５、１６、１８、５３の上部の端面を超えて前記油受１５、１６、１８、５３に貯留されるようにしたことを特徴とし、更には、前記油の位置上昇手段１７、５２は、前記油の位置上昇手段１７、５２に送り込まれた圧縮空気によって発生する浮力により上昇させるものであることを特徴とし、更には、前記圧縮空気は、圧縮空気と共に送り込まれるドレン水の一部を更に分岐させたものであることを特徴とし、更には、前記油の位置上昇手段１７、５２は、一定の周期で上下させるものであ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。

また本発明は、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、油と水の比重が違うことを利用して油と水を分離する分離槽１０、５０に、油面ＯＬの油を上部の端面から受け入れる油受１５、１６、１８、５３と、前記油受１５、１６、５３の上部に前記油面ＯＬの油を圧縮空気によって発生する浮力により断続的に持ち上げ前記油受１５、１６、１８、５３に送り込むようにしたフロート１７、５２を設けたことを特徴とし、更には、前記フロート１７、５２は、圧縮空気によって発生する浮力により上昇するように中空の形状をしていて、また圧縮空気が導入可能なように下部に圧縮空気配管１０８、１２１を位置させ、更に上部に圧縮空気を排出する逃がし孔１７ａ、５２ａを設けたことを特徴とし、更には、前記フロート１７、５２は、前記油面ＯＬの油が前記油受１５、１６、１８、５３に流入し易い様に上部に傾斜したフロート上部１７ｇ、５２ｂを形成したものであることを特徴とし、更には、前記圧縮空気配管１０８は、途中で分岐させたものであり、他の分岐させた圧縮空気配管１０９、１１０のうち、前記圧縮空気配管１１０は前記分離槽１０の何れかの所に位置させて前記油面ＯＬで固化した油を破壊する目的で気泡を発生させ、また圧縮空気配管１０９は前記分離槽１０の前記油面ＯＬに位置させて前記油面ＯＬの油を前記油受１５、１６、１８の周辺に送り込む目的で波動を発生させるようにしたことを特徴とし、更には、前記分離槽１０には、前記分離槽１０の前記油面ＯＬに位置させて油を前記油受１５、１６、１８の周辺に送り込むように追込フェンス１４を設けた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、油と水の比重が違うことを利用して油と水を分離する分離槽に、油面の油を上部の端面から受け入れる油受と、油受の上部に油面の油を圧縮空気によって発生する浮力により断続的に持ち上げ油受に送り込むようにしたフロートを設けたことで、分離した油を油受に送り込むことを、より積極的に行なうことで、更に確実なものとした。

第二に、フロートは、圧縮空気によって発生する浮力により上昇するように中空の形状をしていて、また圧縮空気が導入可能なように下部に圧縮空気配管を位置させ、更に上部に圧縮空気を排出する逃がし孔を設けたことで、分離した油を油受に送り込むことを、より具体的に細部まで対応することで、更に確実なものとした。

第三に、フロートは、油面の油が油受に流入し易い様に上部に傾斜したフロート上部を形成したことで、分離した油を油受に送り込むことを、より具体的に細部まで対応することで、更に確実なものとした。

第四に、分離槽には、分離槽の油面に位置させて油を油受の周辺に送り込むように追込フェンスを設けたことで、分離した油を油受に送り込むことを、より具体的に細部まで対応することで、更に確実なものとした。

第五に、圧縮空気配管は、途中で分岐させたものであり、他の分岐させた圧縮空気配管のうち、圧縮空気配管は分離槽の何れかの所に位置させて油面で固化した油を破壊する目的で気泡を発生させ、また圧縮空気配管は分離槽の油面に位置させて油面の油を油受の周辺に送り込む目的で波動を発生させるようにしたことで、分離した油を油受に送り込むことを、他の力を利用することで、更に積極的に行った。

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、本願発明の分離槽とその周囲を示した平面図であり、図２は、本願発明の分離槽を構成しているフロートと油受の中心を結ぶ断面を主体に示した正面図であり、図３は、本願発明の分離槽を構成しているフロートと油受の詳細を示した平面図であり、図４は、本願発明の分離槽を構成しているフロートと油受の断面の詳細を示した正面図であり、図５は、本願発明の別の分離槽の平面図であり、図６は、本願発明の別の分離槽の上昇時の断面を示した正面図であり、図７は、本願発明の別の分離槽の下降時の断面を示した正面図である。

一般に、油を含有した汚水としては、かって油を収納していた容器や油を使用していた機器を洗浄した水、切削油や冷却水を使用している切削加工を行っている機械工場で発生した排水、圧縮空気からのドレン水、海や河川に於いて何等かのトラブルによって流出した油を汲み上げた水、油を使用している食料品を取り扱っている工場や食料品店からの排水等、色々な種類のものが見られる。

この場合、発生した汚水を廃却するのに際しては、色々な法律や条例によって各種の規制が課せられている。 従って、油を含有した汚水を廃却しようとする場合には、先ず廃却しようとする汚水から可能な限り油を中心とする異物だけを分離し、一方綺麗な水は河川等に排出して減量し、残った油を中心とする異物だけを産業廃棄物として廃却するのが理想である。 以下に、油を含有した汚水から油を中心とする異物を分離する各種の方法や装置を示す。

［第一実施例］
先ず、図１、図２、図３、図４に見られるように、１０は分離槽であって、流入して来る圧縮空気とドレン水が混合した状態の流体から圧縮空気とドレン水の気液を分離しそのドレン水の中より浮上した油を中心とする異物を下流の油水分離槽１０ｂに送り出すドレン水分離槽１０ａと、油を中心とする異物を分離して油面ＯＬに浮上させその浮上した油を貯留した後に排出し更に底部の比較的綺麗な清水を下流の清水槽１０ｃに送り出す油水分離槽１０ｂと、油水分離槽１０ｂ底部からの清水を貯留する清水槽１０ｃを形成している。 従って、油水分離槽１０ｂに於いては、分離することで油面ＯＬに浮上した油を中心とする異物は油の位置上昇手段１７によって油受１５、１６、１８に、底部に滞留している油の除かれた比較的綺麗な水は清水槽１０ｃに、各々貯留されるように配置しているのである。

この場合、分離槽１０は、分離槽本体１１と、継手１０４と、ドレン水配管１０５と、圧縮空気取出管１０６と、継手１０７と、ストレーナ２４と、カバー２３と、圧縮空気配管１０８である分岐管イ１０８と、圧縮空気配管１０９である分岐管ロ１０９と、圧縮空気配管１１０である分岐管ハ１１０と、追込フェンス１４と、油受１５、１６、１８である固定排油筒１５及び上下調整筒１６及び上下調整ネジ１８と、継手２１と、油の位置上昇手段１７であるフロート１７と、水位調整筒２５と、上部蓋１２、１３から構成されている。

そして、ドレン水分離槽１０ａで分離槽１０を構成している継手１０４の外部の側に、ドレン水分離槽１０ａに向けて圧縮空気とドレン水が混合した状態の流体を流入させるドレン水配管１０１とドレントラップ１０２とドレン水配管１０３が一体になって接続された状態の中で、ドレン水配管１０３と接続している。 また、油水分離槽１０ｂで分離槽１０を構成している継手２１の外部の側には、油回収槽３０に向けて油の流出を開閉する開閉弁２２と接続している。 そして、開閉弁２２の下部には油を貯留する油回収槽３０を配設している。 一方、清水槽１０ｃに近接して、油水分離槽１０ｂの底部に滞留している比較的綺麗な清水を一旦清水槽１０ｃに貯留し、更に清水槽１０ｃから溢れた清水を貯留する清水回収槽４０を配設している。

また、分離槽本体１１は、本体１１ｅと、圧縮空気とドレン水が混合した状態の流体から圧縮空気とドレン水の気液を分離した後のドレン水から浮上した油を中心とする異物をドレン水分離槽１０ａから油水分離槽１０ｂに送るドレン水配送管１１ｂと、追込フェンス１４を支持するフェンス取付座１１ａと、油水分離槽１０ｂの底部に滞留している油の除かれた比較的綺麗な水を清水槽１０ｃに送る清水管２６と、油の位置上昇手段１７であるフロート１７の傾斜部が常に一定の方向を保つように支持している廻り止め１１ｃと、清水槽１０ｃに貯留された清水を排出する清水排出口１１ｄを一体に形成している。 ここで、ドレン水配送管１１ｂと清水管２６に関しては、分離槽本体１１に溶接やろう付けで一体に固定したり、継手によって接続する等のことが考えられる。

所で、分離槽本体１１の外部とドレン水分離槽１０ａの間には、継手１０４が位置して分離槽１０を構成している。 そして、継手１０４の外部の側には、外部のドレン水配管１０１からドレン水分離槽１０ａに圧縮空気とドレン水が混合した状態の流体を流入させることが出来るようにする−方、継手１０４のドレン水分離槽１０ａの側には、ドレン水配管１０５の一端が接続し他端を開放して流体をドレン水分離槽１０ａに排出可能な状態にしている。

尚、ドレン水分離槽１０ａに配設しているこのドレン水配管１０５の内側には、端部を開放させた状態でドレン水配管１０５の内径より小さい外径の圧縮空気取出管１０６を位置させていて、他端をドレン水分離槽１０ａと油水分離槽１０ｂの両方に位置している継手１０７に接続している。 また、ドレン水配管１０５と圧縮空気取出管１０６の外側には、金網またはパンチングプレート等によるストレーナ２４が覆っていて、更にストレーナ４２の外側には、円筒状の金属やプラスチック等で出来たカバー２３が位置しているのである。

従って、ドレン水配管１０１から流れて来た圧縮空気とドレン水が混合した状態の流体は、一部が圧縮空気取出管１０６に流れて行き、残りの大半がドレン水配管１０５の開放された他端からドレン水分離槽１０ａに排出するようになっている。 そして、ドレン水配管１０５の開放された他端からの排出に際して、ストレーナ２４の金網またはパンチングプレートを通過することで圧縮空気とドレン水の気液が分離し、圧縮空気は大気に開放されドレン水はカバー２３を伝ってドレン水分離槽１０ａに流入することになる。

一方、継手１０７に於いては、ドレン水分離槽１０ａの側では、圧縮空気取出管１０６が接続しているが、油水分離槽１０ｂの側では、この継手１０７の所で圧縮空気配管１０８、１０９、１１０である分岐管イ１０８と分岐管ロ１０９と分岐管ハ１１０を同じ場所で接続して圧縮空気を分配して送るようにしている。 当然のことながら、圧縮空気配管１０８、１０９、１１０には、圧縮空気とドレン水が混合した状態で流れていくことになる。

そして、ドレン水分離槽１０ａに流入したドレン水は、図２のドレン水分離槽での油の高さＡに見られるように、水より軽い油を上部に浮上させる。 そして、図１の油が中心となるドレン水の流れ２０１、２０２に見られるように、浮上した油は、開口部がドレン水分離槽１０ａの上部液面に位置しているドレン水配送管１１ｂを経由して、油水分離槽１０ｂに送り込まれるように構成している。

ところで、油水分離槽１０ｂには、上部の油面ＯＬに上部の端面を位置させるようにして油受１５、１６、１８が設置されている。 この場合、油受１５、１６、１８は、分離槽本体１１の油水分離槽１０ｂの側面に位置している継手２１で固定された固定排油筒１５と、固定排油筒１５の内側を上下方向に移動させることが可能であり油受１５、１６、１８の上部の端面になっている上下調整筒１６と、上下調整筒１６と螺合することによって上下調整筒１６を上下に移動させることを可能としている上下調整ネジ１８によって構成されている。

この場合、固定排油筒１５は、図３、図４に見られるように、固定排油筒本体１５ｂと排油管１５ａによって形成され、油水分離槽１０ｂの側面に位置している継手２１に排油管１５ａが接続することによって固定排油筒１５を、別の表現をすると油受１５、１６、１８全体を分離槽本体１１に固定している。

また、上下調整筒１６は、図３、図４に見られるように、上下調整筒本体１６ｃとその下部に位置しているプレート１６ａによって一体に形成され、更にプレート１６ａにはネジ１６ｂが形成されている。 そして、このネジ１６ｂと上下調整ネジ１８が螺合して結合することによって、且つ上下調整ネジ１８が固定排油筒１５を形成している固定排油筒本体１５ｂ下部の突起部に奥当たりの状態で空廻りさせることによって、結合しているネジ１６ｂの部分で上下調整筒１６を上下させることが可能となるのである。 この場合、プレート１６ａに関しては、上下調整筒本体１６ｃの上部に位置していても構わない。 尚、上下調整ネジ１８の奥当たりに関しては、固定排油筒本体１５ｂに突起部を設けなくとも底部との間で空廻りするようにしても構わない。

ここで、螺合によることは変わりないが、プレート１６ａに関しては、上下調整筒本体１６ｃの上部に位置しているという前提で、固定排油筒１５の外側に上下調整筒１６を位置させることも考えられる。 また、固定排油筒１５の外側と上下調整筒１６の内側や、固定排油筒１５の内側と上下調整筒１６の外側に、螺旋状の溝と突起を設けることで回転によって上下させることも考えられる。

その他にも、両者を螺合によって上下させるのではなく、固定排油筒１５の内側に上下調整筒１６を位置させた状態で、固定排油筒１５の内側にまたは上下調整筒１６の外側の何れか一方に、上下に移動可能であり自然に落下するのを防止するように、薄いゴムを貼り付ける等のことも考えられるし、他にも何れか一方からの板バネの力を利用することで自然に落下するのを防止することも考えられる。 当然のことながら、この内容については、固定排油筒１５の外側に上下調整筒１６を位置させた場合にも適用させることが可能である。

そして、油水分離槽１０ｂに於いては、ドレン水分離槽１０ａから送り込まれた油や上部の油面ＯＬに浮上した油が、上下調整筒１６の上部の端面から油受１５、１６、１８に流入し易いように、更に油を中心とするドレン水の流れ２０２に続いてその延長上の油を中心とするドレン水の流れ２０３に円滑に進むことが出来るように、分離槽本体１１に形成されている油面ＯＬ近傍のフェンス取付座１１ａに追込フェンス１４を固定している。尚、図１に於いては、追込フェンス１４は円の形状をしているが、目的が達成されるのであれば、円の形状にこだわる必要は無い。

即ち、この追込フェンス１４を設けることで、ドレン水配送管１１ｂを経由して油水分離槽１０ｂに送り込まれた油や上部の油面ＯＬに浮上した油が、圧縮空気配管１０９である分岐管ロ１０９からの圧縮空気の働きで波動を発生させ、それによって追込フェンス１４の外周に流路を形成し油を中心とするドレン水の流れ２０３を作って油受１５、１６、１８の周辺に追い込むようにしているのである。

また、このドレン水の流れ２０３の先にある油水分離槽１０ｂの隅には、油の位置上昇手段１７であるフロート１７が位置している。 この場合、フロート１７は、下端を開放していて円や多角形を成している筒状のフロート本体１７ｆと、フロート本体１７ｆの上部に一体に位置して油受１５、１６、１８に向け低く傾斜し更にフロート本体１７ｆと共に中空状態になっていて中空内部に溜まった空気を排出する逃がし穴１７ａを形成したフロート上部１７ｇと、浮上している油が油受１５、１６、１８を除く他の方に流出しないように油受１５、１６、１８に確実に流入するように配慮した樋１７ｂと、フロート上部１７ｇの傾斜が常に油受１５、１６、１８の方を向くように拘束している廻り止１７ｃによって形成されている。

尚、フロート１７の下部には、圧縮空気配管１０８である分岐管イ１０８から圧縮空気が送り込まれるようになっている。 従って、圧縮空気が送り込まれると中空状態になっているフロート１７の内部の水をフロート１７の下部や逃がし穴１７ａより排出することでフロート１７全体が圧縮空気によって発生する浮力により上昇する。 このように、フロート１７が浮上することによって、上部の油面ＯＬに浮上している油が、傾斜したフロート上部１７ｇと流れを拘束する樋１７ｂ等の助けによって上下調整筒本体１６ｃの上部の端面を超えて油受１５、１６、１８に送り込まれる。 この場合、圧縮空気配管１０８である分岐管イ１０８はドレントラップ１０２に接続しているので、ドレントラップ１０２の設定に従って一定の周期で一定の時間の間圧縮空気を送ることが可能であり、それによってより的確にフロート１７を断続的に持ち上げることが出来るのである。

ところで、逃がし穴１７ａの大きさに関しては、油の位置上昇手段１７であるフロート１７を浮力によって上昇させるという目的を考えると、圧縮空気を溜めることが大切であり、送り込まれる圧縮空気の量より放出される圧縮空気の量が少なくなるような大きさに設定することが望ましい。 また、逃がし穴１７ａの位置としては、油の位置上昇手段１７であるフロート１７に圧縮空気を送り込み、送り込まれた圧縮空気が逃がし穴１７ａより放出する際に、油より下部の水も同時に放出される可能性があることから、樋１７ｂの外側に位置させ、フロート上部１７ｇで持ち上げた油面ＯＬの油の中に混入しないように配慮する必要はある。

一方、油の位置上昇手段１７であるフロート１７を上下させる方法としては、圧縮空気を送り込むことによるものに限定する必要は無く、電磁石やモータによるもの等他の方法も考えられる。

このようにして、油受１５、１６、１８に上部の端面を超えて送り込まれた油は、固定排油筒１６に一旦貯留される。 そして、分離槽１０の油水分離槽１０ｂとその外側の間に位置している継手２１の内部の側に固定排油筒１５を形成している排油管１５ａが接続していて、その外部の側に接続している開閉弁２２を開放することで油回収槽３０に油を流出させ貯留することが可能となっている。

更に、油水分離槽１０ｂの上部の油面ＯＬの近傍には、圧縮空気配管１１０である分岐管ハ１１０を位置させ、圧縮空気を送り出すことで上部の油面ＯＬに滞留しているスカム状にまた固化した油を攪拌し破砕するのに有効となっている。 但し、圧縮空気配管１１０である分岐管ハ１１０の位置に関しては、底部に近い所に位置していなければ上部に限定する必要は無い。

また、油水分離槽１０ｂの下部には、比較的綺麗な清水が滞留しているが、油水分離槽１０ｂと清水槽１０ｃの境界下部で、一端を油水分離槽１０ｂの下部に開放している清水筒２６を経由して、液面ＷＬに上力の端部を位置させていてその端部の高さを調整することが可能な水位調整筒２５から流出可能に構成している。 尚、流出した油は、一旦清水槽１０ｃに貯留され、清水排出口１１を超えた清水は、清水回収槽４０に貯留されるように構成されている。

ところで、水位調整筒２５は、高さを調整することが可能であるが、その構造としては油受１６の上下調整筒１６で記載した構造が、全て適用することが可能であると考えて良い。

尚、上下調整筒１６と水位調整筒２５が高さを調整する目的で移動することが可能であるということは、油の位置上昇手段１７であるフロート１７の上下するストロークの範囲を配慮した場合、概ねストロークの範囲が油水分離槽での油の高さＢと油面ＯＬの更に上部の間に位置していることが望ましい。 そして、油水分離槽での油の高さＢの部分が油であることを考慮すると、液面ＷＬの部分からは清水が流れることから、油と水の比重の関係によって液面ＷＬの位置が自然に決まることになる。

当然のことながら、本願発明では、固定された状態になっているドレン水配送管１１ｂの流入口の高さと、流れて来る流体の量と、処理される油の量と、分離された油の比重によっても、油水分離槽での油の高さＢや油面ＯＬを色々と変える必要はあるが、その為に上下調整筒１６と水位調整筒２５の調整出来ることが必要となるのである。

一方、ドレン水分離槽１０ａ下部に分離され滞留している水は比較的綺麗な清水とも言えるので、ドレン水分離槽１０ａ底部と油水分離槽１０ｂの底部で連通するような構造にしても構わない。

また、図２に具体的に記載していないが、油水分離槽１０ｂの油の位置上昇手段１７であるフロート１７に圧縮空気を送り込む圧縮空気配管１０８である分岐管イ１０８より下部と油水分離槽１０ｂの下部に開放している清水筒２６の間に、油を吸着する油吸着材を収納しても構わない。 この場合、油を吸着する油吸着材を清水槽１０ｃに収納しても構わない。

ここで、油吸着材としては、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を付着させたエマルジョンを破壊粒子付吸着材と油を吸着する目的の吸着材のうちの一方または両者を、両者の場合には概ね均一に混在させたものを収納している。 更に、エマルジョンを破壊粒子付吸着材や吸着材が清水筒２６を塞いだり流入しないように清水筒２６入口付近を金網で覆うとか、フロート１７が上下するに際して油吸着材が接触したりして障害とならないように浮上するのを防止する目的で金網をかぶせる等の方策を取ることは必要なことであるとも言える。

この場合、エマルジョン破壊粒子付吸着材は、エマルジョン破壊粒子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を構成している吸着材や吸着材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と吸着材が混在している場合には、エマルジョン化した油からエマルジョン破壊することで水の結合を解き放ちながら油を完全に分離し、その後吸着することによって油の除去が可能となるのである。 当然のことながら、吸着材だけの場合には、油を吸着するだけの働きをしていることになる。

ここで、エマルジョン破壊粒子を吸着材に付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材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と吸着材をエマルジョン破壊粒子付吸着材の状態にしないで、粒子の状態のままで吸着材の間にばらばらの状態で分散するように充填しても構わない。

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℃であるときに固体状のものであることが好ましいが、その化合物が２５℃であるときに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、吸着材およびエマルジョン破壊粒子付吸着材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、吸着材およびエマルジョン破壊粒子付吸着材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

本願発明による、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方法および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。

先ず、ドレン水分離槽１０ａから油水分離槽１０ｂに浮上した油を送るドレン水配送管１１ｂの流入口の高さと、ドレン水配管１０１から流れて来る流体の量と、その流体で処理する油の量と、汚水に含まれていると見られる油の比重を配慮しながら、ドレン水分離槽での油の高さＡと油水分離槽での油の高さＢの実態を見極めながら上下調整筒１６と水位調整筒２５によって液面ＷＬの高さと油面ＯＬの高さを調整し、適切なドレントラップ１０２の周期と開放時間を設定する。

その場合、設定の条件としては、油の位置上昇手段１７であるフロート１７を形成しているフロート上部１７ｇのストロークとして油水分離槽での油の高さＢと油面ＯＬの更に上部の間にその作動範囲を設定することになるのであるが、一方では油と一緒に下方の水が油受１５、１６、１８に上部の端面を超えて送り込まれないようにすることが大切である。 そこで、各々の設定と調整を完了した後ドレン水分離槽１０ａと油水分離槽１０ｂに清水を満たした後で、ドレン水配管１０３をドレン水を発生する機器に接続すると圧縮空気とドレン水が混合した状態の流体が送り込まれるようになる。

従って、送り込まれた圧縮空気とドレン水が混合した状態の流体は、ドレン水分離槽１０ａに配設しているドレン水配管１０５の継手１０４の側とは反対側の開放された他方の端部から一部を除いて排出し、次にストレーナ２４を経由することによって圧縮空気とドレン水の気液に分離し、更にカバー２３を介してそのうちのドレン水がドレン水分離槽１０ａに流入するようになっているのである。 一方、ドレン水配管１０５を通過した一部の圧縮空気とドレン水が混合した状態の流体は、一端が開放している圧縮空気取出管１０６に流入して継手１０７で圧縮空気配管１０８、１０９、１１０として分岐管イ１０８と分岐管ロ１０９と分岐管ハ１１０に分岐して油水分離槽１０ｂの各々の場所に送られるようになっている。

ところで、ドレン水分離槽１０ａに流入したドレン水は、油を中心とする異物を浮上させて油より重い比較的綺麗な水を底部に滞留させている。 そして、上部の油を中心とする流体は、ドレン水の流れ２０１に従ってドレン水配送管１１ｂを経由して、更にはドレン水の流れ２０１に従って油水分離槽１０ｂに流入するのである。

そうして、油水分離槽１０ｂに流入した油を中心とする流体と、油水分離槽１０ｂで水より軽いことで浮上した油は、そのまま油面ＯＬに油を浮かせた状態で圧縮空気配管１０９である分岐管ロ１０９からの圧縮空気の働きによって追込フェンス１４の外周に沿った油を中心とするドレン水の流れ２０３に従って油水分離槽１０ｂの隅の方に集められるのである。

更に、油水分離槽１０ｂの隅に送り込まれた油面ＯＬの油は、油水分離槽１０ｂの隅に位置している油の位置上昇手段１７であるフロート１７の下部から送り込まれる圧縮空気配管１０８からの圧縮空気によってフロート１７内の水をフロート１７の開放された下部や逃がし穴１７ａより放出したり流入させ、それによってフロート１７が断続的に持ち上げられることでフロート上部１７ｇによる傾斜と上部の油が他の場所に逃げていかないように拘束している樋１７ｂの助けにより、油受１６である上下調整筒１６の上部の端面を乗り越えて油受１５、１６、１８に流入するのである。 尚、図２の油の位置上昇手段１７であるフロート１７は、最も高い所に上昇した位置を示している。

ところで、ドレントラップ１０２によって圧縮空気が、一定の周期と一定の時間の間流れるように制御されると、上下運動のためには一層効果的であるし、油だけを排出するための最適の条件を選択することも可能である。 そして、流入した油は、油受１５、１６、１８を構成している固定排油筒１５の排油管１５ａが、継手２１と開閉弁２２に接続しているので、開閉弁２２が開放されていると、油回収槽３０に貯留されることになるし、開閉弁２２が閉鎖されていると、固定排油筒１５に滞留することになる。

尚、油水分離槽１０ｂの油面ＯＬでもある上部には、油の位置上昇手段１７であるフロート１７や油受１５、１６、１８や追込フェンス１４から離して、圧縮空気配管１１０である分岐管ハ１１０を位置させ、ドレントラップ１０２によって間歇的に圧縮空気を送り出している。 従って、油の位置上昇手段１７であるフロート１７や油受１５、１６、１８や追込フェンス１４に近い所は、圧縮空気配管１０９である分岐管ロ１０９によって油を中心とするドレン水の流れ２０３に見られるような一定の動きのある場所となっているが、そこから離れた流れの中心となっていないような淀んだ所であっても、この対応によって上部の油面ＯＬに油が滞留してスカム状にまた固化するような心配は解消された。

また、油水分離槽１０ｂの底部に静止の状態で滞留している比較的綺麗な清水は、油水分離槽１０ｂと清水槽１０ｃの境界下部で、一端を油水分離槽１０ｂの下部に開放している清水筒２６を経由して、液面ＷＬに上方の端部を位置させていてその端部の高さを調整することが可能な水位調整筒２５から流出することが出来るようになっている。 尚、流出した油は、一旦清水槽１０ｃに貯留され、清水排出口１１を超えた清水は、清水回収槽４０に貯留される。

この場合、油と水が油の排出面でもある油面ＯＬと水の排出面でもある液面ＷＬから各々排出されることから考えると、油面ＯＬと液面ＷＬの間には、以下の［数１］の数式が成り立つ。

従って、この［数１］によって、次の［数２］の数式が成り立つことになる。

結果として、油の比重が０．８５であると仮定すると、Ｂ：（油面ＯＬの高さ−液面ＷＬの高さ）の比は２０：３となる。 当然のことであるが、油の比重は定まるものであり、ドレン水分離槽１０ａから油水分離槽１０ｂにドレン水を送るドレン水配送管１１ｂの取水口の位置が固定していることから、自ずと油面ＯＬの高さは、ドレン水配送管１１ｂの少し下部に位置することになる。 一方、油水分離槽での油の高さＢと油面ＯＬの更に上部の間を油の位置上昇手段１７であるフロート１７のストロークの範囲として定めることにより、液面ＷＬの高さも定まることになる。 そのような状況の中で、油の比重や発生するドレン水の量や油の割合によって、微妙な調整を上下調整筒１６と水位調整筒２５でおこなっているのである。

ところで、第一実施例では油を含有した汚水として、圧縮空気とドレン水が混合した状態の流体が同時に流れて来る例を示しているが、圧縮空気とドレン水を別々に流す場合も考えられるし、更に別々に流す場合には圧縮空気より発生したドレン水でなく各種の油を含有した汚水を流すということも考えられる。 その場合には、圧縮空気取出管１０６に関しては、全く別の圧縮空気を発生する配管に接続することになる。

［第二実施例］
図５、図６、図７に見られるように、５０は分離槽であって、油と水の比重が違うことを利用して油を中心とする異物と水を分離している。 従って、第一実施例の油水分離槽１０ｂと同様に、分離することで油面ＯＬに浮上した油を中心とする異物は、上部の端面から油受５３である排油筒５３に、油の除かれた比較的綺麗な水は底部に滞留するように構成している。

この場合、分離槽５０は、分離槽本体５１と、油受５３である排油筒５３と、油の位置上昇手段５２であるフロート５２と、圧縮空気配管１２１としての圧縮空気取出管１２１から構成されている。 尚、円筒状の油受５３である排油筒５３の外周にはドーナツ状の油の位置上昇手段５２であるフロート５２が隙間をもって位置していて、分離槽本体５１に固定された油受５３である排油筒５３の外周に位置して上下するようになっている。但し、フロート５２と排油筒５３の形状に関しては、円筒に限定されるものでは無く、例えば多角形の筒でも構わない。

そして、分離槽本体５１は、油を含有した汚水を流入させ、油を中心とする異物を浮上させて油より重い水を底部に滞留させることで、油と水を分離して排出することが出来るように構成されている。 尚、油を含有した汚水の流入経路に関しては圧縮空気の流入経路も含め、具体的に図５、図６、図７に示していないが、第一実施例に示している内容については、圧縮空気を含むドレン水やドレン水や各種の油を含有した汚水に関して全て適用可能である。 一方、油受５３である排油筒５３は、排油筒本体５３ａと、貯留した油を送り出す排油管５３ｂと、油の位置上昇手段５２であるフロート５２が上下するのに際し下限の動きを制御するストッパー５３ｃを一体に形成している。

ところで、図６、図７には、排油管５３ｂに関しては排油筒本体５３ａと一体となった状態で油受５３である排油筒５３を形成することで、分離槽本体５１の底部を貫通した状況で記載されているが、液体の漏れに対する配慮がなされていれば、分離槽本体５１の底部に限らず側面でも良いし、分離槽本体５１と一体でも別々でも良いし、その為に排油筒本体５３ａと分離槽本体５１は継手を介しても溶接で接合することも考えられる。 この事は、圧縮空気配管１２１としての圧縮空気取出管１２１に関しても同じことが言えるし、特に圧縮空気配管１２１としての圧縮空気取出管１２１は、分離槽本体５１を貫通しないで上部から導入することも可能である。

尚、油の位置上昇手段５２であるフロート５２に関しては、円筒の外側を成しているフロート本体外側５２ｃと、内側を成しているフロート本体内側５２ｄと、フロート本体外側５２ｃとフロート本体内側５２ｄの上部に位置しているフロート上部５２ｂによって一体に形成されている。 そして、フロート上部５２ｂは、フロート５２の中心部に位置している油受５３に向けて低く傾斜し、フロート本体外側５２ｃとフロート本体内側５２ｄと共に下部は開放されているが中空になるように形成されている。

更に、フロート本体外側５２ｃの最上部近傍には、中空内部に溜まった空気を排出する逃がし穴５２ａを形成している。 この場合、逃がし穴５２ａは、図５には四個の例を示しているが、二個でも三個でも五個でもそれ以上でも構わない。 更に、フロート５２の上下に対する動きの下限に対しては、分離槽本体５１を形成しているストッパー５３ｃによって拘束されている。

また、この油の位置上昇手段５２であるフロート５２の開放された下部には、圧縮空気配管１２１である圧縮空気取出管１２１が位置していて、圧縮空気を送り込むことが可能となっている。 即ち、圧縮空気が送り込まれると中空状態になっているフロート５２内部の水をフロート５２の開放された下部や逃がし穴５２ａより放出することでフロート５２全体が浮上する。

このように、図７に見られるように、フロート５２の浮上によって上部の油面ＯＬに浮上している油が傾斜したフロート上部５２ｂを介して上部の端面より油受５３に送り込まれる。 尚、具体的に図示していないが、圧縮空気配管１２１である圧縮空気取出管１２１がドレントラップに接続していると、一定の周期で一定の時間の間圧縮空気を送ることが可能であり、それによってより的確にフロート５２を上下させることが可能となるのである。

ところで、油の位置上昇手段５２であるフロート５２のストロークに関しては、考え方は第一実施例と同じで、ストロークの範囲は油水分離槽での油の高さＢと油面ＯＬの更に上部の間を作動することが望ましい。 即ち、図６に見られる油の位置上昇手段５２であるフロート５２の下部がストッパー５３ｃに到達している状況が、フロート５２のストローク範囲の最も下部に位置している状況であり、その場合にはフロート上部５２ｂの傾斜した最下部が油水分離槽での油の高さＢの下部と概ね一致していることが望ましい。 また、図７に見られる状況が、フロート５２のストローク範囲の最も上部に位置している状況であり、その場合にはフロート上部５２ｂの傾斜した最下部が油受５３である排油筒５３の上部端部と概ね一致していていることが望ましいのである。

尚、第二実施例に於いては、清水の処理に関しても具体的に図５、図６、図７に示していないが、第一実施例に示しているように、分離槽本体５１の底部に清水が滞留しているので、清水筒２６や水位調整筒２５や清水槽１０ｃや清水回収槽４０の発想で同様に処理することが可能である。 また、油吸着材に関しても、第一実施例に示した同じ内容のものに同じような要領で分離槽５０の下部や清水槽１０ｃに該当する部分に収納することは考えられる。

本願発明による、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方法および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。

先ず、具体的に図５、図６、図７に示していないが、油を含有した汚水を流入させる配管を分離槽５０に配設し、圧縮空気を流入させる配管を圧縮空気配管１２１である圧縮空気取出管１２１に接続する。 この場合、圧縮空気を流入させる配管の途中には、一定の間隔で一定の時間の間作動するドレントラップを接続することが、油の位置上昇手段５２であるフロート５２を上下させるのに必要である。 そこで、油を含有した汚水を流入させ、油面ＯＬが油受５３である排油筒５３の上部端部近傍に到達した時点で圧縮空気を送り込む。

そして、ドレントラップを介して圧縮空気を送り込むことで、油の位置上昇手段５２であるフロート５２が上下する。 この場合、油の位置上昇手段５２であるフロート５２の作動を調整するには、ドレントラップの作動する間隔と作動する時間を調整しても良いし、フロート５２を分離槽５０から取出してストッパー５３ｃの上にシムを置いて下限の位置を調整しても良いし、両者を併用しても構わない。

結果として、図６に見られるように、油の位置上昇手段５２であるフロート５２の最下位の状態を示したものを見る事が出来る。 次に、油の位置上昇手段５２であるフロート５２に圧縮空気を送り込むことで、図７に見られるように、油の位置上昇手段５２であるフロート５２の最上位にまで上昇した状態を見る事が出来る。 それと同時に、フロート５２に溜まった油を、別の言い方で表現するとフロート５２を形成しているフロート上部５２ｂの内側に溜まった油を、油受５３である排油筒５３に送り込んでいる状況を示している。

一方、油受５３である排油筒５３に送り込まれた油は、一旦排油筒５３を形成している排油筒本体５３ａに貯留され、必要に応じて排油筒５３を形成している排油管５３ｂを経由して排出可能となっている。

この発明は、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方法および異物分離装置に関するものであり、特に装置全体が油によって汚れるという課題に対し、他の動力を使用しないで対応可能な内容となっている。

本願発明の分離槽とその周囲を示した平面図 本願発明の分離槽を構成しているフロートと油受の中心を結ぶ断面を主体に示した正面図 本願発明の分離槽を構成しているフロートと油受の詳細を示した平面図 本願発明の分離槽を構成しているフロートと油受の断面の詳細を示した正面図 木願発明の別の分離槽の平面図 本願発明の別の分離槽の上昇時の断面を示した正面図 本願発明の別の分離槽の下降時の断面を示した正面図

符号の説明

１０・・・・・・分離槽
１０ａ・・・・・ドレン水分離槽
１０ｂ・・・・・油水分離槽
１０ｃ・・・・・清水槽
１１・・・・・・分離槽本体
１１ａ・・・・・フェンス取付座
１１ｂ・・・・・ドレン水配送管
１１ｃ・・・・・廻り止
１１ｄ・・・・・清水排出口
１１ｅ・・・・・本体
１２・・・・・・上部蓋
１３・・・・・・上部蓋
１４・・・・・・追込フェンス
１５・・・・・・固定排油筒（油受）
１５ａ・・・・・排油管
１５ｂ・・・・・固定排油筒本体
１６・・・・・・上下調整筒（油受）
１６ａ・・・・・プレート
１６ｂ・・・・・ネジ
１６ｃ・・・・・上下調整筒本体
１７・・・・・・フロート（油の位置上昇手段）
１７ａ・・・・・逃がし穴
１７ｂ・・・・・樋
１７ｃ・・・・・廻り止
１７ｆ・・・・・フロート本体
１７ｇ・・・・・フロート上部
１８・・・・・・上下調整ネジ（油受）
２１・・・・・・継手
２２・・・・・・開閉弁
２３・・・・・・カバー
２４・・・・・・ストレーナ
２５・・・・・・水位調整筒
２６・・・・・・清水管
３０・・・・・・油回収槽
４０・・・・・・清水回収槽
５０・・・・・・分離槽
５１・・・・・・分離槽本体
５２・・・・・・フロート（油の位置上昇手段）
５２ａ・・・・・逃がし穴
５２ｂ・・・・・フロート上部
５２ｃ・・・・・フロート本体外側
５２ｄ・・・・・フロート本体内側
５３・・・・・・排油筒（油受）
５３ａ・・・・・排油筒本体
５３ｂ・・・・・排油管
５３ｃ・・・・・ストッパー
１０１・・・・・ドレン水配管
１０２・・・・・ドレントラップ
１０３・・・・・ドレン水配管
１０４・・・・・継手
１０５・・・・・ドレン水配管
１０６・・・・・圧縮空気取出管
１０７・・・・・継手
１０８・・・・・分岐管イ（圧縮空気配管）
１０９・・・・・分岐管ロ（圧縮空気配管）
１１０・・・・・分岐管ハ（圧縮空気配管）
１２１・・・・・圧縮空気取出管（圧縮空気配管）
２０１・・・・・ドレン水の流れ
２０２・・・・・ドレン水の流れ
２０３・・・・・ドレン水の流れ
２０４・・・・・圧縮空気の流れ
Ａ・・・・・・・ドレン水分離槽での油の高さ
Ｂ・・・・・・・油水分離槽での油の高さ
ＯＬ・・・・・・油面
ＷＬ・・・・・・液面

Claims (9)

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方法に於いて、油と水の比重が違うことを利用して油と水を分離した状態で、油面（ＯＬ）の油を断続的に持ち上げる油の位置上昇手段（１７、５２）を設け、前記油の位置上昇手段（１７、５２）が上昇した際に持ち上げられた油が油受（１５、１６、１８、５３）の上部の端面を超えて前記油受（１５、１６、１８、５３）に貯留されるようにしたことを特徴とす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方法。
2. 前記油の位置上昇手段（１７、５２）は、前記油の位置上昇手段（１７、５２）に送り込まれた圧縮空気によって発生する浮力により上昇させるものであることを特徴とする請求項１に記載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方法。
3. 前記圧縮空気は、圧縮空気と共に送り込まれるドレン水の一部を更に分岐させたものであることを特徴とする請求項２に記載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方法。
4. 前記油の位置上昇手段（１７、５２）は、一定の周期で上下させるものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載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方法。
5. 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、油と水の比重が違うことを利用して油と水を分離する分離槽（１０、５０）に、油面（ＯＬ）の油を上部の端面から受け入れる油受（１５、１６、１８、５３）と、前記油受（１５、１６、５３）の上部に前記油面（ＯＬ）の油を圧縮空気によって発生する浮力により断続的に持ち上げ前記油受（１５、１６、１８、５３）に送り込むようにしたフロート（１７、５２）を設けたことを特徴とす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。
6. 前記フロート（１７、５２）は、圧縮空気によって発生する浮力により上昇するように中空の形状をしていて、また圧縮空気が導入可能なように下部に圧縮空気配管（１０８、１２１）を位置させ、更に上部に圧縮空気を排出する逃がし孔（１７ａ、５２ａ）を設けたことを特徴とする請求項５に記載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。
7. 前記フロート（１７、５２）は、前記油面（ＯＬ）の油が前記油受（１５、１６、１８、５３）に流入し易い様に上部に傾斜したフロート上部（１７ｇ、５２ｂ）を形成したものであることを特徴とする請求項５または請求項６に記載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。
8. 前記圧縮空気配管（１０８）は、途中で分岐させたものであり、他の分岐させた圧縮空気配管（１０９、１１０）のうち、前記圧縮空気配管（１１０）は前記分離槽（１０）の何れかの所に位置させて前記油面（ＯＬ）で固化した油を破壊する目的で気泡を発生させ、また圧縮空気配管（１０９）は前記分離槽（１０）の前記油面（ＯＬ）に位置させて前記油面（ＯＬ）の油を前記油受（１５、１６、１８）の周辺に送り込む目的で波動を発生させるようにしたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載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。
9. 前記分離槽（１０）には、前記分離槽（１０）の前記油面（ＯＬ）に位置させて油を前記油受（１５、１６、１８）の周辺に送り込むように追込フェンス（１４）を設けたことを特徴とする請求項５ないし請求項８の何れか１項に記載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。

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