JP2018161600A - 廃液減容設備及び油水廃液の減容方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸留容器の内部に設けた熱交換コイルにスケールが付着することを極力抑制することにより、蒸留装置の稼働率を高め、減容効率を良くした廃液減容設備を提供すること。【解決手段】廃液減容設備１は、所定の遠心分離装置１０と、遠心分離装置１０の下流側に設けた分離後水分貯留設備２０と、所定の蒸留装置３０と、を備える。蒸留装置３０の移送路３４は、移送ポンプ４２、弁４３及び逆止弁４４を介して分離前液体供給路１２と連通している。また、蒸留前液体供給路３２は、弁４１を介して分離後水分貯留設備２０と連通している。【選択図】図１

Description

本願発明は、少なくとも油と水を包含する廃液（以下、「油水廃液」と呼ぶ。）から可能な限りの水分を効率良く除去し、廃液の量を減らす廃液減容設備及び油水廃液の減容方法に関するものである。

従来から、様々な排水（廃水）処理方法が提案されており、凝集沈殿濾過法や蒸留濃縮法（例えば、特許文献１）などが存在した。

特開平２０００−２４６３８号公報

上述した特許文献１には、凝集沈殿濾過法に代わる処理方法として、蒸発濃縮法があり、凝集沈殿濾過法と比して、システムが簡素で設置面積も少ないという利点を有しているが、多量のスケール成分が含まれている排水（液体）を蒸発濃縮法で処理しようとすると、蒸発濃縮工程においてスケールが生成し、蒸発濃縮器の伝熱管にスケールが付着して電熱効率が低下したり、配管が閉塞する等の障害により連続的に処理することは困難である旨記載されている。

油水廃液においてもスケール成分が含まれている場合が多く、蒸発濃縮法を利用した蒸留装置で油水廃液を減容処理しようとすると、熱交換コイル（伝熱管）にスケールが付着して、電熱効率が低下したり、連続的に処理することが困難になったりする。

前述したごとく連続的に処理することが困難になった場合には、蒸留容器の内部の液体をいったん排出して熱交換コイルの表面を清掃した後に、あらためて蒸留工程を行うことがなされているが、蒸留容器の内部液体の排出中や清掃中は当該蒸留装置の稼働がとまってしまうため、稼働率が下がってしまい非常に非効率である。

ところで、油水廃液を廃棄する場合、その廃棄コストは当該廃液の容量に比例するため、廃液の容量を極力減らしたい（減容したい）との要請があり、効率の良い油水廃液の減容方法
は望まれている。油水廃液の水分を効率よく除去することができれば、油水廃液の減容を実現することとなる。

そこで、蒸留装置の内部に設けた熱交換コイルにスケールが付着すること（その後に固着すること）を極力抑制することにより、当該蒸留装置の稼働率を上げた廃液減容設備を提供すること及び効率の良い油水廃液の減容方法を提供することを課題とした。

本願発明は、上述の課題を解決するために、分離前液体を供給する分離前液体供給路及び分離処理後の流体を排出する複数の排出路を少なくとも備えた分離装置と、前記分離装置の下流側に設けた分離後液体貯留設備と、前記分離後液体貯留設備の下流側に設けた蒸留装置と、からなる廃液減容設備であって、前記蒸留装置は、蒸留容器、前記蒸留容器の内部に設ける熱交換コイル、前記蒸留容器と連通する蒸留前液体供給路及び移送路を少なくとも備え、前記移送路を前記分離前液体供給路と連通させ、かつ、前記蒸留前液体供給路を前記分離後液体貯留設備と連通させた廃液減容設備を提供する。

本願発明は、上述の課題を解決するために、分離前液体を供給する分離前液体供給路及び分離処理後の流体を排出する複数の排出路を少なくとも備えた分離装置と、前記分離装置の下流側に設けた分離後液体貯留設備と、前記分離後液体貯留設備の下流側に設けた蒸留装置と、からなる廃液減容設備であって、前記蒸留装置は、蒸留容器、前記蒸留容器の内部に設ける熱交換コイル、前記蒸留容器と連通する蒸留前液体供給路及び移送路を少なくとも備え、前記移送路を前記分離前液体供給路と連通させ、かつ、前記蒸留前液体供給路を前記分離後液体貯留設備と連通させ、さらに、前記移送路と前記分離前液体供給路との間に、移送ポンプ及び弁を介在させた廃液減容設備を提供する。

本願発明は、上述の課題を解決するために、分離前液体を供給する分離前液体供給路及び分離処理後の流体を排出する複数の排出路を少なくとも備えた分離装置と、前記分離装置の下流側に設けた分離後液体貯留設備と、前記分離後液体貯留設備の下流側に設けた蒸留装置と、からなる廃液減容設備であって、前記蒸留装置は、蒸留容器、前記蒸留容器の内部に設ける熱交換コイル、前記蒸留容器と連通する蒸留前液体供給路及び移送路を少なくとも備え、前記移送路を前記分離前液体供給路と連通させ、かつ、前記蒸留前液体供給路を前記分離後液体貯留設備と連通させ、さらに、前記移送路と前記分離前液体供給路との間に、移送ポンプ及び弁を介在させ、前記蒸留前液体供給路と前記分離後液体貯留設備との間に、弁を介在させた廃液減容設備を提供する。

本願発明は、上述の課題を解決するために、分離前液体を供給する分離前液体供給路及び分離処理後の流体を排出する複数の排出路を少なくとも備えた分離装置と、前記分離装置の下流側に設けた分離後液体貯留設備と、前記分離後液体貯留設備の下流側に設けた蒸留装置と、からなる廃液減容設備であって、前記蒸留装置は、蒸留容器、前記蒸留容器の内部に設ける熱交換コイル、前記蒸留容器と連通する蒸留前液体供給路及び移送路を少なくとも備え、前記移送路を前記分離前液体供給路と連通させ、かつ、前記蒸留前液体供給路を前記分離後液体貯留設備と連通させ、さらに、前記分離後液体貯留設備に、液量監視手段を設けた廃液減容設備を提供する。

本願発明は、上述の課題を解決するために、前記のいずれかの廃液減容設備を使用した油水廃液の効率の良い減容方法であって、油水廃液を前記分離装置で分離処理し当該分離処理後の液体を貯留する第１工程と、前記第１工程で貯留した液体を継続的に真空蒸留する第２工程と、前記第２工程中に、蒸留容器に残存している液体の一部を前記蒸留容器の外部へ移送する第３工程と、前記移送された液体を前記分離装置に供給する第４工程と、前記第４工程で供給された液体を前記分離装置で分離処理し当該分離処理後の液体を貯留する第５工程と、
を繰り返すことによる油水廃液の効率の良い減容方法。

本願発明の廃液減容設備は、移送路を分離前液体供給路と連通させ、かつ、蒸留前液体供給路を分離後液体貯留設備と連通させたため、蒸留容器の内部に残存する液体の濃度が高くなりすぎることを抑制でき得る（蒸留容器の内部に残存する液体の濃度を一定の範囲内で継続的に維持でき得る）。そのため、当該蒸留装置を一時的に止めて蒸留容器の内部の高濃度液体をいったん排出したり、あるいは熱交換コイルに付着したスケールの清掃をしたりする作業を極力減らすことができ、効率の良い減容処理が可能となる。

本願発明の廃液減容設備は、前記移送路と前記分離前液体供給路との間に、移送ポンプ及び弁を介在させているため、蒸留装置から分離装置への液体移送タイミング又は量の調整が可能となる。

本願発明の廃液減容設備は、前記蒸留前液体供給路と前記分離後液体貯留設備との間に弁を介在させているため、当該弁の開閉作動で蒸留装置への蒸留前液体の供給タイミング又は量の調整が可能となる。

本願発明の廃液減容設備は、前記分離後液体貯留設備に貯留されている液量を監視（少なくとも下限、好ましくは上限も）する液量監視手段を設けているため、貯留液体の下限を下回る液量になってしまうこと又は上限を上回る液量になってしまうことを防止できる。

本願発明の油水廃液の効率の良い減容方法は、前述した所定の工程を繰り返すことにより、前記蒸留容器の内部の液体濃度が高くなりすぎることを抑制できる（蒸留容器の内部に残存する液体の濃度を一定の範囲内で継続的に維持できる）。そのため、蒸留装置を一時的に止めて蒸留容器の内部の高濃度液体をいったん排出したり、あるいは当該熱交換コイルに付着したスケールの清掃をしたりする作業を極力減らすことができ、効率の良い減容処理が可能となる。

図１は廃液減容設備の全体構成を示した図である。 図２は廃液減容設備に油水廃液を供給して作動をさせた時の様子（第１工程）を示した図である。 図３は廃液減容設備に油水廃液を供給して作動をさせた時の様子（第２工程）を示した図である。 図４は廃液減容設備に油水廃液を供給して作動をさせた時の様子（第３工程、第４工程）を示した図である。 図５は廃液減容設備に油水廃液を供給して作動をさせた時の様子（第５工程）を示した図である。

遠心分離装置の下流側に分離後液体貯留設備及び真空蒸留装置を設け、前記真空蒸留装置と前記遠心分離機及び前記液体貯留設備を連通させた油水廃液減容設備として実施する。

まずは、廃液減容設備の構成について、図１に従い説明する。

廃液減容設備（１）は、所定の遠心分離装置（１０）と、前記遠心分離装置の下流側に設け前記遠心分離装置からの処理後液体（主に水分）を貯留する分離後水分貯留設備（２０）と、前記分離後水分貯留設備の下流側に設け前記分離後水分貯留設備から貯留液体を供給する所定の蒸留装置（３０）と、を少なくとも備える。

前記遠心分離装置（１０）は、遠心分離作動の際に回転する回転容器（１１）と、前記回転容器へ油水廃液を供給する分離前液体供給路（１２）と、遠心分離処理後の油を排出する第１排出路（１３）と、遠心分離処理後のスラッジを排出する第２排出路（１４）と、前記遠心分離処理後の水分を排出する第３排出路（１５）と、で構成する。

前記分離後水分貯留設備（２０）は、前記第３排出路（１５）から排出される水分を一時的に貯留する貯留容器（２１）と、前記貯留容器の液量（液面）を監視するセンサ（２２）と、で構成する。

前記蒸留装置（３０）は、蒸留容器（３１）と、前記蒸留容器への供給路である蒸留前液体供給路（３２）と、前記蒸留容器の上方に設け蒸留処理後の水を排出するための蒸留路（３３）と、前記蒸留容器の底部に設け残存している液体を前記蒸留容器の外部へ移送するための移送路（３４）と、前記蒸留容器の内部に設ける熱交換コイル（３５）と、前記蒸留容器の内部に設ける液量監視手段（図示せず）とで構成する。

前記蒸留装置（３０）は、蒸留作動の際に真空状態にまで減圧可能な真空蒸留装置が好ましい。前記蒸留容器の内部での液体沸騰温度を下げることができ、当該熱交換コイルへのスケール付着や固着を抑制できるからである。

前記蒸留前液体供給路（３２）は、弁（４１）を介して前記分離後水分貯留設備（２０）と接続している（連通させている）。

また、前記移送路（３４）は、移送ポンプ（４２）、弁（４３）及び逆止弁（４４）を介して前記分離前液体供給路（１２）と接続している（連通させている）。前記構成を採用することにより、前記蒸留容器への逆流を防止できる。

なお、前記蒸留前液体供給路（３２）及び前記移送路（３４）を上述した様な構成としたことにより、前記蒸留装置と前記遠心分離装置との間を液体が循環可能となる。

次に、廃液減容設備（１）の作動ついて、４００リットルの油水廃液（減容前）を本願の設備に供給し継続的に処理をした状況及びその結果を図２から図５に従い説明する。

（第１工程）
供給ポンプ（４５）を作動させて、油水廃液（Ａ）を貯留容器（４６）から分離前液体供給路（１２）を介して回転容器（１１）へ供給する（図２）。

前記油水廃液（Ａ）の供給は、１分間に２０リットル程度であった。

前記油水廃液（Ａ）に対して遠心分離作動を行う。当該遠心分離作動により、第１排出路（１３）からは分離処理後の油（Ｂ）が、第３排出路（１５）からは分離処理後の水分（Ｃ）が、それぞれ排出される。また、第２排出路（１４）からはスラッジ（Ｄ）が排出される（図２）。

前記水分（Ｃ）の排出は、１分間に２０リットル程度であった。なお、前記水分は、一時的に分離後水分貯留容器（２１）で貯め置かれる（図２）。

（第２工程）
液量監視手段であるセンサ（２２）が上限を検知すると、蒸留装置（３０）の供給路側に設けた弁（４１）が開き、前記水分（Ｃ）が、分離後水分貯留容器（２１）から蒸留前液体供給路（３２）を介して、真空状態である前記蒸留容器（３１）の内部に吸引（供給）される（図３）。

前記水分（Ｃ）の供給は、１分間に３０リットル程度であった。

熱交換コイル（３５）が一定の温度に達すると、前記蒸留容器（３１）の内部で蒸留作動が始まり、蒸留水（Ｅ）が、蒸留路（３３）から排出され、当該蒸留容器の内部に残存する液体（Ｆ）は、徐々に濃度が高くなっていく（図３）。

前記蒸留水（Ｅ）の排出について、継続的に、１分間で０．３２リットル程度が排出され続けた。

（第３工程）
移送ポンプ（４２）を作動させることにより、前記蒸留容器（３１）の内部に残存する液体（Ｆ）の一部が、移送路（３４）を介して当該蒸留容器の外部へ移送される（図４）。

（第４工程）
蒸留容器の外部へ移送された当該液体（Ｆ）は、分岐路の一方、弁（４３）及び逆止弁（４４）を介して前記分離前液体供給路（１２）へ導かれる（図４）。

なお、分岐路の他方を経由する当該液体（Ｆ）は、再び前記蒸留容器（３１）の内部へ導かれる（図４）。

前記液体（Ｆ）について、分岐前の前記移送ポンプ（４２）箇所では１分間に６０リットル程度、分岐路の一方では１分間に２０リットル程度、分岐路の他方では、１分間に４０リットル程度の移送であった。

（第５工程）
前記分離前液体供給路（１２）へ導かれた前記液体（Ｆ）は、前記回転容器（１１）に供給される。供給された当該液体は、遠心分離処理によって、第３排出路（１５）から分離処理後の水分（Ｃ）が排出される。また、第１排出路（１３）からは分離処理後の油（Ｂ）が、第２排出路（１４）からはスラッジ（Ｄ）が排出される（図５）。

その後、蒸留と分離が繰り返され、１０時間程度で４００リットルの油水廃液が貯留容器（４６）から無くなった。

上記の作動中は、前記熱交換コイル（３５）にスケールが固着することが無かったため、スケールの付着も生じなかったか若しくは多少の付着が生じていたとしても継続的な作動の中で固着にまでは至らなかったものと考える。さらに、前記蒸留容器（３１）の内部の液体濃度について、一定濃度を超過することがなかった。

その結果、前記蒸留装置（３０）、ひいては当該減容設備（１）を一時的にでも停止させることなく、連続運転が実現でき、廃液の減容処理についても効率良く行うことができた。

なお、前記分離後水分貯留設備（２０）に設けた液量監視センサ（２２）が下限を検知した場合は、前記供給ポンプ（４６）が作動する。これにより、最終的には前記分離後水分貯留容器（２１）に分離後の液体（Ｃ）が供給され貯留される（補充）。また、前記蒸留容器（３１）の内部に備える液量監視センサ（図示せず）が下限を検知した場合は、当該蒸留装置（３０）の供給路側に設けた弁（４１）が開き、前記分離後水分貯留容器（２１）に貯留されている液体（Ｃ）が、前記蒸留前液体供給路（３２）を介して、真空状態である前記蒸留容器の内部に吸引（供給）される。この様に制御することにより、前記分離後水分貯留容器（２１）及び前記蒸留容器（３１）の総量をキープしている。

また、前記蒸留容器（３１）の内部では、前記熱交換コイル（３５）の全体が常時液没するように残存液体（Ｃ）の量を調整（監視）している。これにより、前記熱交換コイルの熱で付着したスケールが固着してしまうことを抑制している。

本願発明の廃液減容設備は、連続運転が長時間行い得る優れた廃液減容設備であるので、産業上の利用可能性を有する。

本願発明の減容方法は、連続運転が長時間行い得る優れた油水廃液の効率の良い減容方法であるので、産業上の利用可能性を有する。

１ 廃液減容設備
１０ 遠心分離装置
１１ 回転容器
１２ 分離前液体供給路
１３ 第１排出路
１４ 第２排出路
１５ 第３排出路
２０ 分離後水分貯留設備（分離後液体貯留設備）
２１ 貯留容器
２２ センサ（液量監視手段）
３０ 真空蒸留装置
３１ 蒸留容器
３２ 蒸留前液体供給路
３３ 蒸留路
３４ 移送路
３５ 熱交換コイル
４１ 弁
４２ 移送ポンプ
４３ 弁
４４ 逆止弁
４５ 供給ポンプ
４６ 貯留容器
Ａ 油水廃液
Ｂ 遠心分離処理後の油
Ｃ 遠心分離処理後の水分
Ｄ スラッジ
Ｅ 蒸留水
Ｆ 蒸留容器の内部に残存する液体又は前記液体が移送されたもの

Claims (5)

1. 分離前液体を供給する分離前液体供給路及び分離処理後の流体を排出する複数の排出路を少なくとも備えた分離装置（１０）と、
   前記分離装置の下流側に設けた分離後液体貯留設備（２０）と、
   前記分離後液体貯留設備の下流側に設けた蒸留装置（３０）と、
   からなる廃液減容設備であって、
   前記蒸留装置は、蒸留容器、前記蒸留容器の内部に設ける熱交換コイル、前記蒸留容器と連通する蒸留前液体供給路（３２）及び移送路（３４）を少なくとも備え、
   前記移送路を前記分離前液体供給路と連通させ、
   かつ、前記蒸留前液体供給路を前記分離後液体貯留設備と連通させた廃液減容設備。
2. 前記移送路（３４）と前記分離前液体供給路（１２）との間に、移送ポンプ（４２）及び弁（４３）を介在させた請求項１の廃液減容設備。
3. 前記蒸留前液体供給路（３２）と前記分離後液体貯留設備（２０）との間に、弁（４１）を介在させた請求項１又は請求項２の廃液減容設備。
4. 前記分離後液体貯留設備に、液量監視手段を設けた請求項１から請求項３いずれかに記載の廃液減容設備。
5. 請求項１から請求項４いずれかに記載の廃液減容設備を使用した油水廃液の効率の良い減容方法であって、
   油水廃液（Ａ）を前記分離装置で分離処理し当該分離処理後の液体を貯留する第１工程と、
   前記第１工程で貯留した液体（Ｃ）を継続的に真空蒸留する第２工程と、
   前記第２工程中に、蒸留容器に残存している液体（Ｆ）の一部を前記蒸留容器の外部へ移送する第３工程と、
   前記移送された液体（Ｆ）を前記分離装置に供給する第４工程と、
   前記第４工程で供給された液体（Ｆ）を前記分離装置で分離処理し当該分離処理後の液体を貯留する第５工程と、
   を繰り返すことによる油水廃液の効率の良い減容方法。