JP2011092817A - 油水分離前処理装置タンク - Google Patents

Abstract

【課題】小型で設置スペースが小さく、かつ、油水分離効果の確認を乗組員が目視で行う必要が無い油水分離前処理装置タンクを提供することを目的とする。
【解決手段】タンクは一層式タンクからなり、当該タンクにはタンク寸法に比し、タンクに流入するビルジの流速を遅くし、かつ、タンク内のビルジの攪拌を抑えるためタンクのビルジ流入口の口径より大きい口径を有し、タンクの内壁に向かって折れ曲がるグースネック状の流入管と、タンク内壁に配置される油分検知センサーと、タンク底部に設ける電磁弁とからなり、前記油分検知センサーが所定値を検出した場合に前記電磁弁を開放してタンク内のビルジをタンク外へ排出可能とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、船舶の油水分離前処理装置タンクに関する。

従来、船舶の船底に溜まるビルジは、配管類から漏れ出た水や各箇所で結露した水等が船底に汚水として溜まったものであり、一般的にグリース等の油分を含んでいるため、環境保護の観点からそのまま海洋に廃棄することが厳しく禁じられている。そこで、船舶に装備した油水分離器によりビルジから油分を除去して該ビルジを浄化することが行われているが、船底のビルジを直接的に油水分離器に投入してしまうと、該油水分離器にかかる負担が大きすぎて、短期間に油水分離器のフィルタ類が目詰まりするといった問題が起こってしまうため、ビルジを油水分離器に投入する前に油水分離前処理タンクに先に投入し、該油水分離前処理タンクで比重差により油分を概ね分離処理し、残った分離水だけを本格的な油水分離器へ投入するようにしていた。ここで、油水分離前処理タンク本体の内部空間に油水混合液の投入に伴う循環流が形成されないようにして、タンク本体下部での分離水の攪拌を防ぐことを目的とした油水分離前処理タンクとしては、例えば、特開２０００−１５３１０２号公報に掲示ものもが知られている。

当該特開２０００−１５３１０２号公報に開示のものは、発明名称「油水分離前処理タンク」に係り、「油水分離前処理タンクに関し、タンク本体の内部空間に油水混合液の投入に伴う循環流が形成されないようにして、タンク本体下部での分離水の撹拌を防ぐこと」を目的として（同公報明細書段落番号００１４）、「タンク本体の内部空間に、該内部空間を上部空間と下部空間とに区画し得るよう斜めに中仕切板を配設すると共に、該中仕切板の少くとも最上部と最下部とに、上部空間及び下部空間の相互を連通せしめる流通口を穿設し、前記上部空間の上側域に、油水混合液の投入口と分離油の排出口とを夫々開口せしめ、前記下部空間の下側域には、分離水の排出口を開口せしめた」構成を取ることにより(同公報明細書段落番号００１５)、「タンク本体の内部空間に油水混合液の投入に伴う循環流の形成を抑制することができ、これによりタンク本体下部での分離水の撹拌を防ぐことができるので、タンク規模の大小に関わらず確実に油水を分離することができ、従来より油水の分離効果を大幅に向上することができる」等の効果を奏するものである（同公報明細書段落番号００３４等）。

図３は、当該特開２０００−１５３１０２号公報に開示の発明を実施する形態の一例を概略的に示す正面図であり、符号１０１は、タンク本体、１０２は、ビルジ（油水混合液）、１０３は、分離油、１０４は、分離水、１０５は、内部空間、１０５Ａは、上部空間、１０５Ｂは、下部空間、１０８は、排出口、１１４は、排出口、１１９は、中仕切板、１２０は、流通口、１２１は、流通口、１２２は、投入口、１２３は、トレイである。

当該特開２０００−１５３１０２号公報に開示の油水分離前処理タンク１０１は、タンク本体１０１の内部空間１０５にビルジ１０２の投入に伴う循環流の形成を抑制し、これによりタンク本体１０１下部での分離水１０４の撹拌を防ぎ、その結果、確実に油水を分離するというものであるが(同公報明細書段落番号００３０）、当該特開２０００−１５３１０２号公報に開示の油水分離前処理タンク１０１では油分状況を目視で確認するための手動操作の油分チェックバルブ等の配置ができないため、油水分離効果の確認ができないという問題がある。

そこで、通常用いられる油水分離前処理タンクとしては、図２に示されるような二層式の油水分離前処理タンク２０１が知られている。図２は、この種の通常の船舶に搭載される二層式の油水分離前処理タンク２０１の概略を示す概略図である。図２において、２０１は、二層式油水分離前処理タンク、２０２は、一層目のタンク、２０３は、二層目のタンク、２０４は、中仕切板、２０５は、油分・水分からなるビルジ流入口、２０６、２０７、２０８は、それぞれ一層目のタンク２０２内の油分が溜まる層の上部域、中部域、下部域のそれぞれの位置に設けられるチェック弁、２０９は、油分注入口、２１０は、ビルジ分離油タンク(図示外)へ油分を送出するオイリーウォータードレインパイプ、２１１は、オーバーフローパイプ、２１２は、ビルジタンク(図示外)へ水分を送出する水分排出パイプ、２１３は、ビルジ内の油滴(油分）、２１４は、ビルジ内の水分、２１５は、排出電磁弁、２１６は、配水管である。

水分と油分となからなるビルジは、前記ビルジ流入口２０５から、一層目のタンク２０２内に流入され、ここで、水と油の比重の違いから、油分は、自然に分離浮上し、タンク２０２の上部に、その結果、水分は、タンク下部に滞留することとなる。そして、滞留する水分２１４は、中仕切板２０４の下方を通って、前記二層目のタンク２０３にも滞留することとなる。
油分の自然分離が進行すると、次第に、タンク２０２０内は、上部から油分領域が増える。

そこで、タンク２０２内で、油分がどの程度、分離されているかを前記チェック弁２０６、２０７、２０８をいずれかから試料を取り出し、その光透過の具合から目視でそのチェック弁位置の領域の油分の分離度を推定する。すなわち、チェックは、通常、１日に２回程度行われ、油分が多く含まれるビルジは、黒色を呈し、油分が少ないビルジは、褐色を呈する。したがって、例えば、前記チェック弁２０６は、黒色であるが、チェック弁２０７は、いまだ、さほどの黒色ではないと目視チェックされるときには、当該タンク２０２においては、油分は、チェック弁２０６位置までしか達していないこととなり、そこで、チェック弁２０８位置から採取の試料が黒色に呈していることを目視した場合には、油分分離が達成されたとして、タンク２０３の底部に配置された前記排出電磁弁２１５を開けて、油分を含むビルジをタンク２０２、２０３内から抜き、ビルジタンク(図示外)に還流させる。

ところが、この通常用いられる二層式油水分離前処理タンク２０１は、二層式のタンクであるためにタンクが大型となり、設置スペースに余裕の無い小型船の機関室内に設置することは困難であった。また、この二層式のタンクからなる油水分離前処理タンク２０１には、一層目の油分状況を目視で確認するための手動操作のチェック弁が、前述するように、タンク外側側壁に３個を取付けておかなければならず、このため、タンク２０１本体の構造が複雑でタンク設置等の工作時間が掛かるという問題があった。

特開２０００−１５３１０２号公報

そこで、本願発明は、上記の従来技術上の課題に鑑み、小型で設置スペースが小さく、かつ、油水分離効果の確認を乗組員が目視で行う必要が無い油水分離前処理装置タンクを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本願請求項１に係る発明は、船舶の油水分離前処理装置タンクにおいて、タンクは一層式タンクからなり、当該タンクにはタンク寸法に比し、タンクに流入するビルジの流速を遅くし、かつ、タンク内のビルジの攪拌を抑えるためタンクのビルジ流入口の口径より大きい口径を有し、タンクの内壁に向かって折れ曲がるグースネック状の流入管と、タンク内壁に配置される油分検知センサーと、タンク底部に設ける電磁弁とからなり、前記油分検知センサーが所定値を検出した場合に前記電磁弁を開放してタンク内のビルジをタンク外へ排出可能としたことを特徴とする。
また、本願請求項２に係る発明は、前記請求項１に係る船舶の油水分離前処理装置タンクにおいて、前記タンクの内壁に向かって折れ曲がるグースネック状の流入管出口におけるビルジ通過速度（Ｖ２）がタンク内の油滴がストークの法則に基づく油滴浮上速度（Ｖ１）以下であることを特徴とする。
さらに、本願請求項３に係る発明は、前記請求項１に係る船舶の油水分離前処理装置タンクにおいて、前記タンクのビルジ流入口の口径とタンクの内壁に向かって折れ曲がるグースネック状の流入管の口径の口径比は、タンク内のビルジ通過速度（Ｖ２）が油滴浮上速度（Ｖ１）以下となる口径比であることを特徴とする。
そして、本願請求項４に係る発明は、前記請求項１に係る船舶の油水分離前処理装置タンクにおいて、前記油分検知センサーは、ビルジ内の油分の静電容量を計測する油分検知センサーからなり、当該センサー位置におけるビルジ内の油分濃度が３０％以上となったときに、前記排出電磁弁を開にすることを特徴とする。

本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。
（１）従来の二層式タンクと同等の機能を一層式のタンクで達成することができ、その分、設置スペースに余裕の無い小型船の機関室内に設置することが可能となる効果がある。
また、タンクが一層式となりさらに、油分状況を確認するためのチェック弁が不要となり構造が簡単でタンク工作時間の短縮という効果があり、チェック弁による油分濃度チェックを乗組員が行う必要が無く、自動運転が可能となり乗組員の負担軽減効果がある。

本実施例１に係る船舶の油水分離前処理装置タンク１の概略を示す図、 船舶に搭載される従来の二層式の油水分離前処理タンク２０１の概略を示す概略図図、 特開２０００−１５３１０２号公報に開示の発明を実施する形態の一例を概略的に示す正面図である。

本発明を実施するための形態として油水分離前処理装置タンクの一実施例を図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本実施例１に係る船舶の油水分離前処理装置タンク１の概略を示す図であり、符号１は、油水分離前処理装置タンク、２は、静電式油分検知センサー、３は、ケーブル、４は、電磁石（ソレノイド）、５は、排出電磁弁、６は、配水管、７は、ビルジ流入口、８は、流入官、９は、油分注入口、１０は、オイリーウォータードレインパイプ、１１は、オーバーフローパイプ、１２は、水分排出パイプであり、１３は、油滴である。

まず、本実施例１に係る船舶の油水分離前処理装置タンク１の大きさは、例えば、幅×奥行き×高さが、９００ｍｍ×１２００ｍｍ×１５００ｍｍ程度のサイズで、タンク１の底部の近傍位置にタンク外口径が２５ｍｍ程度のビルジ流入口７にビルジポンプにより、ビルジを流入させ、該ビルジ流入口７は、タンク内口径が７５ｍｍ程度のグースネック状の流入管８から内に流入させる。

このように、タンク１内に配置される流入管８の口径をタンク外のビルジ流入口７の口径より大きなものとし、かつ、当該流入官８の形状をグースネック状とすることにより、流入管８内及び流入管８からのタンク１に流れ込むビルジの流速を従来と比べて遅くすることができ、かつ、その流入速度が遅くなるので、タンク１内のビルジの移動や攪拌を防ぐことが可能となり、タンク１内ビルジ通過速度（Ｖ２）を油滴浮上速度（Ｖ１）以下に抑えることができるようにタンクの大きさ、流入管８およびグースネックの大きさ、前記外形と内径の口径比を適宜選択する。

すなわち、前記タンク１は一層式タンクからなり、当該タンク１にはタンク寸法に比し、タンクに流入するビルジの流速を遅くし、かつ、タンク１内のビルジの攪拌を抑えるためタンク１のビルジ流入口７の口径より大きい口径を有し、タンク１の内壁に向かって折れ曲がるグースネック状の流入管８を備える一方、前記タンク１の内壁には前記油分検知センサー２が配置され、前記タンク１の底部には排出電磁弁５を設け、前記油分検知センサー２が所定値を検出した場合に前記排出電磁弁５を開放してタンク１内のビルジをタンク外へ排出可能としたものである。

なお、Ｖ１は、前記タンク１内ビルジ通過速度であり、Ｖ２は、タンク１内で油分からなる油滴１３の油滴浮上速度である、当該油滴浮上速度Ｖ１は、ストークスの法則に従い、油分の混在率によって変化することとなる。
したがって、前記の例でいえば、本実施例１に係る船舶の油水分離前処理装置タンク１においては、前記タンク１の内壁に向かって折れ曲がるグースネック状の流入管８の出口におけるビルジ通過速度（Ｖ２）が、タンク１内の油滴がストークの法則に基づいて浮上する速度である油滴浮上速度（Ｖ１）以下となるように前記流入管８の大きさ・長さ・折れ曲がり程度等を決定する。そして、他方、前記口径比でいえば、本実施例１に係る船舶の油水分離前処理装置タンク１においては、前記タンクのビルジ流入口の口径とタンクの内壁に向かって折れ曲がるグースネック状の流入管の口径の口径比は、タンク内のビルジ通過速度（Ｖ２）が油滴浮上速度（Ｖ１）以下となる口径比を取り、この口径比において、タンク１内のビルジの移動・攪拌が防止されるように構成したものである。

また、本実施例１に係る油水分離前処理装置タンク１は、従来の二層式油水分離前処理タンク２０１の一層目のタンク２０２に設けていたチェック弁２０６、２０７、２０８の代わりにビルジ内の油分の静電容量を計測する油分検知センサー２と排出用電磁弁５をタンク１に設置し、高濃度の油分や大量の油分がタンク１に流入した場合には、タンク１内のビルジ（油分と水分の混合物）を自動的に船内の船底(図示外)又はビルジ分離油タンク(図示外)へ排出するように構成したものであり、その際に、タンク１内の油分がストークスの法則により上昇分離される油滴浮上速度Ｖ１よりタンク１内にビルジが流入されるビルジ通過速度Ｖ２を大幅に遅くする構成とすることによって、油分と水分の分離速度に対応するような流入管８の口径とタンクのビルジ流入口の口径より大きくし、かつ、タンク１側壁側ヘグースネック状に曲げてタンク内のビルジ流入速度を遅くしてタンク１内のビルジの移動・攪拌が防止される速度を取る構成とする。

すなわち、本実施例１に係る油水分離前処理装置タンク１は、タンク１の下部に流入するビルジ（油分と水分の混合物）のタンク１内ビルジ通過速度Ｖ２を油滴浮上速度Ｖ１以下に抑えることによって、油分がタンク上部に滞留する度合いを高め、さらに、タンク１の上部に前記オーバーフローパイプ１１を設け、ここで分離された油分を外部に排出させるように構成される。

また、本実施例１に係る油水分離前処理装置タンク１は、大量の油分を含む高濃度の油分がタンク１内に流入した場合には、前記油分検知センサー２の検知結果によって自動的に前記排出電磁弁５を開にしてタンク１内のビルジ（油分と水分の混合物）を船内の船底又はビルジ分離油タンク(図示外)へ排出するための排水管６を設けた構造である。

ここで、前記油分検知センサー２は、例えば、兵神機械工業製のセンサーを使用し、上記ビルジ内の油分の静電容量を検知し出力するものであり、ビルジ内の油分濃度が約３０％以上となった場合に、当該センサー２の検知結果に基づいて、前記自動的に前記排出電磁弁５を開にしてタンク１内のビルジ（油分と水分の混合物）を船内の船底又はビルジ分離油タンク(図示外)へ排出する。

このような構成とすることにより、従来の二層式タンクと同等の機能を一層式のタンクで達成することができ、その分、設置スペースに余裕の無い小型船の機関室内にも油水分離前処理装置タンク１を設置することが可能となり、また、タンクが一層式となり、さらに、油分状況を確認するためのチェック弁が不要となるので、構造が簡単でタンク工作時間を短縮することができ、乗組員にとっては、チェック弁から試料を抽出してビルジの油分濃度チェック作業の必要がなくなり、ビルジの油分分離を含む操船の自動運転が可能となり乗組員の負担が軽減される。

本発明は、船舶の油水分離前処理装置タンクに利用される。

１ 油水分離前処理装置タンク
２ 油分検知センサー
３ ケーブル
４ 電磁石（ソレノイド）
５ 排出電磁弁
９ 油分注入口
１０ オイリーウォータードレインパイプ
１１ オーバーフローパイプ
１２ 水分排出パイプ
１３ 油滴
１０１ 油水分離前処理タンク
１０２ ビルジ
１０３ 分離油
１０４ 分離水
１０５ 内部空間
１０５Ａ 上部空間
１０５Ｂ 下部空間
１０８ 排出口
１１４ 排出口
１１９ 中仕切板
１２０ 流通口
１２１ 流通口
１２２ 投入口
１２３ トレイ
２０１ 油水分離前処理タンク
２０２ 一層目のタンク
２０３ 二層目のタンク
２０４ 中仕切板
２０５ ビルジ流入口
２０６、２０７、２０８ チェック弁
２０９ 油分注入口
２１０ オイリーウォータードレインパイプ
２１１ オーバーフローパイプ
２１２ 水分排出パイプ
２１３ ビルジ内の油滴(油分）
２１４ ビルジ内の水分
２１５ 排出電磁弁
２１６ 配水管
Ｖ１ 滴浮上速度
Ｖ２ ビルジ通過速度

Claims (4)

1. 船舶の油水分離前処理装置タンクにおいて、
   タンクは一層式タンクからなり、
   当該タンクにはタンク寸法に比し、タンクに流入するビルジの流速を遅くし、かつ、タンク内のビルジの攪拌を抑えるためタンクのビルジ流入口の口径より大きい口径を有し、タンクの内壁に向かって折れ曲がるグースネック状の流入管と、
   タンク内壁に配置される油分検知センサーと、
   タンク底部に設ける電磁弁とからなり、
   前記油分検知センサーが所定値を検出した場合に前記電磁弁を開放してタンク内のビルジをタンク外へ排出可能としたことを特徴とする船舶の油水分離前処理装置タンク。
2. 前記タンクの内壁に向かって折れ曲がるグースネック状の流入管出口におけるビルジ通過速度（Ｖ２）がタンク内の油滴がストークの法則に基づく油滴浮上速度（Ｖ１）以下であることを特徴とする請求項１に記載の船舶の油水分離前処理装置タンク。
3. 前記タンクのビルジ流入口の口径とタンクの内壁に向かって折れ曲がるグースネック状の流入管の口径の口径比は、タンク内のビルジ通過速度（Ｖ２）が油滴浮上速度（Ｖ１）以下となる口径比であることを特徴とする請求項１に記載の船舶の油水分離前処理装置タンク。
4. 前記油分検知センサーは、ビルジ内の油分の静電容量を計測する油分検知センサーからなり、当該センサー位置におけるビルジ内の油分濃度が３０％以上となったときに、前記排出電磁弁を開にすることを特徴とする請求項１に記載の船舶の油水分離前処理装置タンク。

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