JP2014111232A - 排液浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、エネルギーの無駄を排除して排液を減容化または再生化して浄化することが可能な排液浄化装置を提供する。
【解決手段】排液浄化装置を、遠心分離装置５０により微細物を除去した排液を貯留する処理槽１０と、処理槽の内部を減圧状態にする減圧手段２０と、処理槽に貯留される排液に超音波を照射して水分をミスト化するミスト発生手段３１、ミスト冷却手段７０、凝縮水中のイオンを除去するイオン交換器８３より構成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、廃油、排水、排メッキ液などの排液を減容化または再生化して浄化する排液浄化装置に関する

近年では、小規模な排液処理方法として、減圧した蒸発槽で排液を濃縮し、排液の量を削減する蒸発濃縮装置が提案されている。例えば、特許文献１においては、メッキ廃液を減圧状態の横置き円筒真空乾燥容器内で加熱し、蒸発した水分をコンデンサーで冷却して蒸留排水（留出水）とし、廃液は乾燥容器内で濃縮される。

また、特許文献２においては、写真処理廃液を減圧状態の蒸発濃縮カラムで加熱、蒸発させ、その上に設けた冷却凝縮部で凝縮液として回収される。また、液の加熱と蒸気の冷却にはヒートポンプが使用されている。

特開２００３−２１１１４９号公報 特開平４−４０８５号公報

このように、排液を加熱して水分を蒸発させ、さらに冷却して水分を回収しているが、この方法では、加熱と冷却に多くのエネルギーを消費するため、エネルギーの無駄が多い。

この発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、簡単な構成で、エネルギーの無駄を排除して排液を減容化または再生化して浄化することが可能な排液浄化装置を提供することを目的とする。

この発明は、上述の目的を達成するため、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、微細物を除去した排液を貯留する処理槽と、
前記処理槽の内部を減圧状態にする減圧手段と、
前記処理槽に貯留される排液に超音波を照射して水分をミスト化するミスト発生手段と、を備え、
排液を浄化することを特徴とする排液浄化装置である。

請求項２に記載の発明は、排液から遠心分離により微細物を除去する遠心分離装置を備え、
前記遠心分離装置は、排液タンクに導入された排液から微細物を除去して前記処理槽に供給することを特徴とする請求項１に記載の排液浄化装置である。

請求項３に記載の発明は、ミスト化した水分を冷却する冷却手段と、
冷却した水分を回収する回収タンクと、
水分からイオン成分を除去するイオン交換器と、を備え、
前記イオン交換器により水分からイオン成分を除去して再利用可能な水にすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排液浄化装置である。

請求項４に記載の発明は、前記減圧手段は、真空ポンプを有し、
前記処理槽を減圧するとともに、前記ミスト化した水分を吸引して前記冷却手段を通して前記回収タンクへ導くことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の排液浄化装置である。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１乃至請求項４に記載の発明では、処理槽の内部を減圧状態にし、処理槽に貯留される排液に超音波を照射して水分をミスト化することにより、簡単な構成で、エネルギーの無駄を排除して排液を浄化することが可能である。

排液浄化装置の概略構成図である。 排液浄化装置の概略制御ブロック図である。 排液の回収水中に含まれるイオン成分及び濃度一覧表である。

以下、この発明の排液浄化装置の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。

この実施の形態の排液浄化装置を、図１乃至図３に示す。図１は排液浄化装置の概略構成図、図２は排液浄化装置の概略制御ブロック図である。この実施の形態の排液浄化装置１は、微細物を除去した廃油、排水、排メッキ液などの排液を貯留する処理槽１０と、処理槽１０の内部を減圧状態にする減圧手段２０と、処理槽に貯留される排液に超音波を照射して水分をミスト化するミスト発生手段３０とを備え、排液を減容化する。排メッキ液としては、メッキを洗浄した排液、またはメッキに用いた排液である。

処理槽１０の側部には、ガラス窓１１、液面センサ１２、真空圧力計１３、熱電対１４が設けられている。ガラス窓１１から内部の排液の液面を目視により確認でき、液面センサ１２では内部の排液の液面を自動的に検出して所定の液面になるように液面の検出情報を制御装置４０に送る。真空圧力計１３は処理槽１０の内部の圧力を検知し、圧力の検知情報を制御装置４０に送る。熱電対１４は処理槽１０の内部の温度を検知し、温度の検知情報を制御装置４０に送る。

ミスト発生手段３０は、超音波振動子３１と超音波発振機３２を有する。超音波振動子３１は処理槽１０の内底部に配置され、超音波発振機３２により駆動し、排液内で超音波振動子３１を振動させることにより、排液の表面から液柱を隆起させ、その液柱の表面から放出される微粒子化された液体とする。超音波発振機３２から超音波振動子３１へ伝達する高周波の適性範囲は、処理槽１０に貯留される排液に超音波振動子３１から超音波を照射して水分を微粒子のミスト化することが可能ならば特に限定されないが、装置の機械振動強度の面から１〜４０ｋＨｚが好ましい。また、処理槽１０の内底部の形状に合わせて超音波振動子３１を配置し、処理槽１０に貯留される排液に超音波振動を均一に伝達できるようにすることで、水分を効率よく微粒子のミスト化することができる。

処理槽１０の上部には、円筒部１５が設けられ、この円筒部１５の内部にはパンチングメタル１６を設け、このパンチングメタル１６の上にプラスチックガラなどの障害物１７が収容され、排液や排液のミスト化した水分が通過できるようになっている。パンチングメタル１６の下方位置には、真空調整弁１８が設けられ、プラスチックガラなどの障害物１７の上方位置には、排液の導入部１９が設けられ、この導入部１９から排液が供給される。円筒部１５の最上部には、排液のミストを取り出す取出部１５ａが設けられている。処理槽１０の下部には、排出管６７が接続され、この排出管６７には開閉弁６８、三方弁６６が設けられ、バッチ処理を行い処理槽１０に貯まるスラッジを排出する。

この排液浄化装置１には、遠心分離装置５０が備えられている。この遠心分離装置５０には、循環ポンプ５１の駆動により排液タンク５２から排液が供給管６０を介して供給される。遠心分離装置５０は、導入された排液から微細物を除去し、送り管６２を介して導入部１９へ送り、処理槽１０の内部に供給する。遠心分離装置５０の下部には、排出管５５が接続され、排出管５５に設けた排出弁５６を開くことで遠心分離装置５０の下部に沈殿する除去された微細物を回収する。

供給管６０には、圧力計５３が設けられ、排液の供給圧力を検出する。また、供給管６０には、開閉弁６３が設けられ、この供給管６０は、三方弁６４を介して処理槽１０の排出管６７に設けられた三方弁６６に接続されている。減圧手段２０は、真空ポンプ２１を有し、真空ポンプ２１の駆動により処理槽１０を減圧するとともに、ミスト化した水分を吸引して蒸気配管２２を介して冷却手段７０に導き、冷却手段７０から冷却管２３を介して回収タンク８０へ導く。冷却手段７０は、冷却器７１、冷却ポンプ７２、冷却水タンク７３を有する。処理槽１０の排出部１５ａから排出されるミスト化した水分は、冷却器７１に導かれ、冷却器７１には冷却ポンプ７２の駆動により冷却水タンク７３の冷却水が供給され、この冷却器７１により冷却水によりミスト化した水分を冷却して冷却水タンク７３に戻し、冷却水を循環させることでミスト化した水分を冷却する。

回収タンク８０は、冷却した水を回収し、回収タンク８０に接続した排出管８１には開閉弁８２が接続されている。開閉弁８２を開くことで、回収タンク８０に回収した水をイオン交換器８３に供給し、イオン交換器８３により水からイオン成分を除去し、再利用可能な水にする。

次に、この実施の形態の排液浄化装置の運転について説明する。処理槽１０の排出管６７に設けられた開閉弁６８を閉じ、導入部１９から排液が処理槽１０の内部に供給可能な状態にする。

排液タンク５２に接続した供給管６０に設けた開閉弁６３を開き、三方弁６４を供給側にして循環ポンプ５１を駆動する。この循環ポンプ５１の駆動により排液タンク５２から排液が供給管６０を介して遠心分離装置５０に供給する。遠心分離装置５０においては、導入された排液から微細物を除去し、微細物が除去された排液は、送り管６２を介して導入部１９へ送られ、導入部１９を介して処理槽１０の内部に供給する。

このように、微細物が除去された排液が処理槽１０の内部に供給され、排液の液面を液面センサ１２が自動的に検出すると、その検出情報を制御装置４０に送り、この制御装置４０は循環ポンプ５１を停止する。この循環ポンプ５１を駆動して排液を遠心分離装置５０へ送る運転時に、圧力計５３により排液の供給圧力を検出し、この検出情報を制御装置４０へ送り、この検出情報に基づいて制御装置４０は、循環ポンプ５１を制御して遠心分離装置５０へ送る排液の供給圧力を所定圧力にする。

このようにして、処理槽１０の内部に排液が所定量供給されると、制御装置４０は導入部１９を閉じて真空ポンプ２１の駆動により処理槽１０を減圧する。真空圧力計１３は、処理槽１０の内部の圧力を検知し、圧力の検知情報を制御装置４０に送り、圧力の検知情報に基づき制御装置４０は、超音波発振機３２を制御する。超音波発振機３２により超音波振動子３１が所定の高周波で振動し、処理槽１０に貯留される排液をミスト化する。

ミスト化した水分は、処理槽１０の上部の円筒部１５に入り、パンチングメタル１６、プラスチックガラなどの障害物１７を通り、排出部１５ａからミスト化した水分が蒸気配管２２を介して吸引されて冷却器７１に導かれる。冷却器７１には、冷却ポンプ７２の駆動により冷却水タンク７３の冷却水が供給され、この冷却器７１により冷却水によりミスト化した水分を冷却して冷却水タンク７３に戻し、冷却水を循環させることでミスト化した水分を冷却する。

このようにして冷却した水を回収タンク８０に回収し、開閉弁８２を開くことで、回収タンク８０に回収した水をイオン交換器８３に供給し、イオン交換器８３により水からイオン成分を除去し、再利用可能な水にする。この再利用可能な水にする運転を処理槽１０の排液が所定量になるまで行い、処理槽１０の排出管６７に設けられた開閉弁６８を開き、処理槽１０に溜まるスラッジは三方弁６６を開くことで排出管６５から排出される。

そして、処理槽１０の排出管６７に設けられた開閉弁６８を閉じ、導入部１９から排液が処理槽１０の内部に供給可能な状態にし、遠心分離装置５０において、導入された排液から微細物を除去して処理槽１０の内部に供給して前記した処理を繰り返し、バッチ処理を行い再利用可能な水にする。

以下、排メッキ液を前記した排液浄化装置によって浄化処理した実施例の回収水中に含まれるイオン成分及び濃度一覧表を、図３に示す。排メッキ液に含まれる含有成分について、未処理の排メッキ液中のイオン濃度と、イオン交換ユニットを通過する前の回収水中に含まれるイオン濃度とを示しており、Ｆｅ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｎｉなどが許容濃度以上であるが、殆んどが許容濃度以下であった。

この発明は、廃油、排水、排メッキ液などの排液を減容化または再生化して浄化するメッキ廃液濃縮装置に適用可能であり、簡単な構成で、エネルギーの無駄を排除して排液を浄化することが可能である。

１ 排液浄化装置
１０ 処理槽
１１ ガラス窓
１２ 液面センサ
１３ 真空圧力計
１４ 熱電対
１５ 円筒部
１５ａ 取出部
１６ パンチングメタル
１７ 障害物
１８ 真空調整弁
１９ 導入部
２０ 減圧手段
２１ 真空ポンプ
２２ 蒸気配管２３ 冷却管
３０ ミスト発生手段
３１ 超音波振動子
３２ 超音波発振機
４０ 制御装置
５０ 遠心分離装置
５１ 循環ポンプ
５２ 排液タンク
５３ 圧力計
５５ 排出管
５６ 排出弁
６０ 供給管
６２ 送り管
６３ 開閉弁
６４ 三方弁
６５ 排出管
６６ 三方弁
６７ 排出管
６８ 開閉弁
７０ 冷却手段
７１ 冷却器
７２ 冷却ポンプ
７３ 冷却水タンク
８０ 回収タンク
８１ 排出管
８２ 開閉弁
８３ イオン交換器

Claims (4)

1. 微細物を除去した排液を貯留する処理槽と、
   前記処理槽の内部を減圧状態にする減圧手段と、
   前記処理槽に貯留される排液に超音波を照射して水分をミスト化するミスト発生手段と、を備え、
   排液を減容化することを特徴とする排液浄化装置。
2. 排液から遠心分離により微細物を除去する遠心分離装置を備え、
   前記遠心分離装置は、排液タンクに導入された排液から微細物を除去して前記処理槽に供給することを特徴とする請求項１に記載の排液浄化装置。
3. ミスト化した水分を冷却する冷却手段と、
   冷却した水分を回収する回収タンクと、
   水分からイオン成分を除去するイオン交換器と、を備え、
   前記イオン交換器により水分からイオン成分を除去して再利用可能な水にすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排液浄化装置。
4. 前記減圧手段は、真空ポンプを有し、
   前記処理槽を減圧するとともに、前記ミスト化した水分を吸引して前記冷却手段を通して前記回収タンクへ導くことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の排液浄化装置。