JP2021164909A - 油分除去装置及び廃液リユースシステム - Google Patents

Abstract

【課題】油分を含む廃液から油分を分離し、効率よく、浮上油分を除去することが可能な油分除去装置を提供する。【解決手段】廃液を貯留する貯留タンク２１と、廃液にせん断力を付与するせん断力付与手段２２と、せん断力が付与された廃液にバブルを供給するバブル供給手段２３と、を含み、貯留タンク２１において、せん断力が付与された廃液にバブルを供給し、油分を含む廃液から油分を分離して浮上させ、浮上油分を除去する。【選択図】図１

Description

この発明は、油分を含む廃液から油分を分離して除去する油分除去装置及び油分と固形物を含有した廃液を処理し、さらに再利用可能な水質レベルまで浄化する廃液リユースシステムに関する。

例えば、工場廃液は、そのまま外部に排出すると環境汚染を招くことが多いと同時に、リサイクル（再利用）が可能な有効成分が含まれていることがあるので、何らかの処理を施す必要がある。従来の工場廃液処理システムでは、例えば、外部に排出しても環境汚染を招くことがないように無公害化処理するタイプのものが多い。従って、設備が複雑で大掛かりになるだけでなく、工場廃液中にリサイクル可能な有効成分が含まれている場合であってもそれを回収することなく廃棄している。

このため、工場廃液を噴霧乾燥することによりリサイクルが可能な有効成分を取り出すことができると共に、工場廃液並びに廃液処理にまつわる環境汚染物質等を工場の外部に一切排出することなく閉られたループ（処理工程）の中で連続的にオンライン処理できる工場廃液処理システムが提供されている（特許文献１）。

また、例えば、工場より発生する油分と固形物を含有した廃液は、全てが廃棄物として処理されていた。その廃棄物処理システムは、まず粗取りフィルタにて粗大な固形物を除去した後、加圧浮上などで浮上油分を除去した後、廃液中に含まれる不純物を薬剤により凝集沈殿させ、沈殿物を除去した後、活性汚泥処理にて有機物を分解し、精密ろ過にて最終残渣を除去していた。

また、例えば、廃棄物処理システムに用いられる油分を含む廃液から油分を分離して除去する装置として、タンクに廃液を貯留し、この廃液を撹拌等によって廃液から油分を分離させると、分離した油分が浮上してタンクの上面に溜まり、この浮上油分を除去するものがある。

特開２００２−３４６５４５号公報

従来の油分を含む廃液から油分を分離して除去する装置では、廃液から油分を効率的に分離させることが困難であり、タンクの上面に溜まる浮上油分が少なく、油分の除去が十分でなかった。

また、従来の工場廃液を噴霧乾燥することによりリサイクルが可能な有効成分を取り出すものでは、噴霧乾燥にコストと時間がかかるなどの問題があった。

さらに、噴霧乾燥しない処理システムでは、大型な凝集沈殿槽が必要であり、大型な活性汚泥槽が必要であるため、広い設置スペースが必要であり、工場面積規模によりスペース的に設置ができないという問題があった。

この発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、油分を含む廃液から油分を分離し、効率よく、浮上油分を除去することが可能な油分除去装置を提供することを目的とし、また消耗品の添加を必要とせず、かつ活性汚泥を必要とせず、簡単でかつコンパクトなシステムで廃液を浄化し、工場内で再利用可能なレベルまで水を浄化することができ、低コストで処理効率の向上が可能な廃液リユースシステムを提供することを目的とする。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、油分を含む廃液から油分を分離して除去する油分除去装置であり、
廃液を貯留する貯留タンクと、
廃液にせん断力を付与するせん断力付与手段と、
せん断力が付与された廃液にバブルを供給するバブル供給手段と、を含み、
前記貯留タンクにおいて、せん断力が付与された廃液にバブルを供給し、油分を含む廃液から油分を分離して浮上させ、浮上油分を除去することを特徴とする油分除去装置である。

請求項２に記載の発明は、前記せん断力付与手段は、
前記貯留タンクに貯留する廃液を循環させる循環経路、
または前記貯留タンクに廃液を供給する供給経路に、
備えることを特徴とする請求項１に記載の油分分離除去装置である。

請求項３に記載の発明は、廃液に付与するせん断力を制御するせん断力制御手段を、
備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の油分除去装置である。

請求項４に記載の発明は、前記油分を含む廃液は、加工液、洗浄液を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の油分除去装置である。

請求項５に記載の発明は、廃液から固形物を遠心分離により分離させて除去する固形物遠心分離装置と、
前記固形物を除去した廃液から油分を分離により分離させて浮上油分を除去する油分除去装置と、
前記油分を除去した廃液から溶解する油分をろ過により分離させて除去する油分ろ過装置と、
前記溶解する油分を除去した廃液から溶解する物質をろ過により分離させて除去する物質ろ過装置と、を備え、
前記油分除去装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の油分除去装置であり、
廃液を前記各装置に順に送り、廃液から固形物、浮上油分、溶解する油分及び溶解する物質を除去して浄化水を得ることを特徴とする廃液リユースシステムである。

請求項６に記載の発明は、前記固形物遠心分離装置の前段に、廃液を貯留する廃液貯留槽を備え、
前記物質ろ過装置の後段に、廃液から固形物、浮上油分、溶解する油分及び溶解する物質を除去した浄化水を貯留する浄化水貯留槽を備え、
前記固形物遠心分離装置、前記油分除去装置、前記油分ろ過装置、前記物質ろ過装置の各装置をインライン接続したことを特徴とする請求項５に記載の廃液リユースシステムである。

請求項７に記載の発明は、前記廃液貯留槽に、 前記固形物遠心分離装置、前記油分除去装置、前記油分ろ過装置、前記物質ろ過装置の少なくともいずれかの装置を通過した廃液を戻して循環させる循環ラインを備えることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の廃液リユースシステムである。

請求項８に記載の発明は、前記固形物遠心分離装置、前記油分除去装置、前記油分ろ過装置、前記物質ろ過装置の少なくともいずれかの間に、中間貯留槽を備え、
前記中間貯留槽を介してインライン接続し、前記中間貯留槽に廃液を循環させる中間循環ラインを備えることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の廃液リユースシステムである。

請求項９に記載の発明は、前記各装置を運転する運転制御装置と、
遠隔にて運転状況を確認可能な遠隔監視装置と、を備え、
前記遠隔監視装置は、各装置の異常、各装置を構成する部品及びセンサのメンテナンスの時期、作動状況をリアルタイムで確認可能であることを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載の廃液リユースシステムである。

請求項１０に記載の発明は、前記各装置を運転する運転制御装置と、
廃液の処理情報を入力する処理情報入力装置と、を備え、
前記運転制御装置は、前記入力された廃液の処理情報に応じて、前記各装置の処理仕様、または運転状態を変更可能にすることを特徴とする請求項５乃至請求項９のいずれか１項に記載の廃液リユースシステムである。

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、貯留タンクにおいて、せん断力が付与された廃液にバブルを供給し、油分を含む廃液から油分を分離して浮上させ、浮上油分を除去することで、効率よく油分を含む廃液から油分を分離し、浮上油分を除去することができる。

請求項５乃至請求項８に記載の発明では、廃液を各装置に順に送り、廃液から固形物、浮上油分、溶解する油分及び溶解する物質を除去して浄化水を得ることで、工場内で再利用可能なレベルまで水を浄化することができる。また、凝集剤の添加が不要であるためランニングコスト軽減が図れ、消耗品の補充が不要なため、日々のメンテナンスに時間を要せず、各装置をインライン接続することが可能でシステムの省スペース化が可能で、かつ低コストで処理効率の向上が可能である。

請求項９に記載の発明では、遠隔監視装置は、各装置の異常、各装置を構成する部品及びセンサのメンテナンスの時期、作動状況をリアルタイムで確認可能であり、各装置の運転状態を常時監視するとともに、異常診断と異常の未然防止を行うことができる。

請求項１０に記載の発明では、運転制御装置は、入力された廃液の処理情報に応じて、各装置の処理仕様、または運転状態を変更可能にすることで、ユーザの要求に応じた廃液の処理が可能で、かつ処理仕様に応じた装置に変更することが可能である。

第１形態の油分除去装置の概略構成図である。 せん断力付与手段の構成図である。 バブル供給手段の構成図である。 油分除去装置の運転を説明する図である。 油分除去の原理を説明する図である。 油分除去の効果を説明する図である。 第２形態の油分除去装置の概略構成図である。 第１の形態の廃液リユースシステムの概略構成図である。 固形物遠心分離装置の概略図である。 油分ろ過装置の概略図である。 物質ろ過装置の概略図である。 廃液リユースシステムの処理工程図である。 廃液リユースシステムよって得られる効果を示す図である。 廃液リユースシステムの変形形態１を示す図である。 廃液リユースシステムの変形形態２を示す図である。 廃液リユースシステムの変形形態３を示す図である。 廃液リユースシステムの変形形態４を示す図である。 廃液リユースシステムの変形形態５を示す図である。 廃液リユースシステムの変形形態６を示す図である。 廃液リユースシステムの変形形態７を示す図である。 廃液リユースシステムの変形形態８を示す図である。 第２の形態の廃液リユースシステムの概略構成図である。 第３の形態の廃液リユースシステムの概略構成図である。

以下、この発明の油分除去装置及び廃液リユースシステム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。

（第１形態の油分除去装置の構成）
この形態の油分除去装置を、図１乃至図６に基づいて説明する。図１は油分除去装置の概略構成図、図２はせん断力付与手段の構成図、図３はバブル供給手段の構成図、図４は油分除去装置の運転を説明する図、図５は油分除去の原理を説明する図、図６は油分除去の効果を説明する図である。

この形態の油分除去装置２０は、油分を含む廃液から油分を分離して除去する装置であり、工場廃液のみではなく、油分除去を必要とする水処理の前処理として、または、その他の水処理、廃液処理の油分を分離して除去する装置として用いることが可能である。この油分除去装置２０は、廃液を貯留する貯留タンク２１と、廃液にせん断力を付与するせん断力付与手段２２と、せん断力が付与された廃液にバブルを供給するバブル供給手段２３と、を含む。油分を含む廃液は、例えば、加工液、洗浄液を含む。

貯留タンク２１は、円筒形状であり、油分を含む廃液が供給経路の供給管２４ａから供給される。この貯留タンク２１には、液面計２５が備えられており、貯留タンク２１に所定量の廃液を溜める。

貯留タンク２１の上部には、油分排出管２４ｂが接続され、油分排出管２４ｂには、バルブＶ１が配置され、このバルブＶ１を開くことで、貯留タンク２１の上部に溜まる浮上油分を除去する。

貯留タンク２１の底部には、排出管２４ｃが接続されている。排出管２４ｃには、バルブＶ２が配置され、このバルブＶ２を開くことで、貯留タンク２１の底部に溜まる分離油分ドレンを排出する。

せん断力付与手段２２は、貯留タンク２１に貯留する廃液を循環させる循環経路２６に備えられており、循環経路２６の流入側は、排出管２４ｃに接続され、流出側は、貯留タンク２１の内底部まで伸びている。

この形態のせん断力付与手段２２は、図２に示すように、邪魔板２２ａを含み、廃液に圧力をかけて邪魔板２２ａを通過させることで、廃液にせん断力付与することができる。

循環経路２６には、廃液に付与するせん断力を制御するせん断力制御手段２７が備えられており、このせん断力制御手段２７は、ポンプＰ１を含む。このポンプＰ１は、せん断力付与手段２２の上流側に配置され、ポンプＰ１により邪魔板２２ａを通過させる廃液の圧力を変えることで、廃液に付与するせん断力を制御することができる。

バブル供給手段２３は、貯留タンク２１の下部に備えられ、このバブル供給手段２３には、供給管２４ｄが接続されている。この供給管２４ｄは、排出管２４ｃに接続され、さらに供給管２４ｄには、切替バブルＶ３を介して処理液を次工程に送る給送管２４ｅが接続されている。

供給管２４ｄには、切替バブルＶ３より上流側にポンプＰ２が配置されており、処理時には、切替バブルＶ３を処理側にしてポンプＰ２を駆動し、せん断力が付与された廃液をバブル供給手段２３に供給する。処理終了後には、切替バブルＶ３を処理後側にしてポンプＰ２を駆動し、廃液から油分を除去する処理を行った液を、給送管２４ｅを介して次工程に送る。

バブル供給手段２３は、図３に示すように、エジェクタノズル２３ａを含む。エジェクタノズル２３ａは、ノズル２３ａ１と、ディフューザ２３ａ２で構成され、ノズル２３ａ１は圧縮流体の流れを加速する役目があり、ノズル２３ａ１に圧縮流体を流すことにより高速噴流となり、ディフューザ２３ａ２は、流れの速度を減速し、運動エネルギーを圧縮エネルギーに変換し、バブルを発生させて供給する。このバブルとしては、マイクロバブルやナノバブルなどと呼ばれるファインバブルである。

この形態の油分除去装置２０は、廃液を貯留する貯留タンク２１と、廃液にせん断力を付与するせん断力付与手段２２と、せん断力が付与された廃液にバブルを供給するバブル供給手段２３と、を含み、貯留タンク２１において、せん断力が付与された廃液にバブルを供給し、油分を含む廃液から油分を分離して浮上させ、この浮上油分は貯留タンク２１の上部に接続された油分排出管２４ｂを介して除去し、油分が除去された処理後の廃液は、給送管２４ｅを介して次工程に送る。

（油分除去装置の運転）
この実施の形態の油分除去装置は、図４示すように運転される。図４（ａ）では、油分を含む廃液が供給管２４ａから供給される。この貯留タンク２１には、液面計２５が備えられており、貯留タンク２１の液面を検出して所定量の廃液を溜める。

図４（ｂ）では、ポンプＰ１を駆動することで、貯留タンク２１に溜めた廃液が、循環経路２６を介して循環する。この循環経路２６には、せん断力付与手段２２が配置されており、廃液に圧力をかけてせん断力付与手段２２を通過させることで、廃液にせん断力付与する。

図４（ｃ）では、切替バブルＶ３が処理側に接続されており、ポンプＰ２の駆動によってせん断力が付与された廃液を、バブル供給手段２３に供給する。バブル供給手段２３では、運動エネルギーを圧縮エネルギーに変換し、バブルを発生させて貯留タンク２１の内部に供給する。貯留タンク２１においては、せん断力が付与された廃液にバブルを供給することで、油分を含む廃液から油分が分離して浮上し、貯留タンク２１の上面に溜まる。

図４（ｄ）では、貯留タンク２１の上面に溜まった浮上油分は、バブルＶ１を開き、油分排出管２４ｂを介して除去する。

図４（ｅ）では、切替バブルＶ３を処理後側に切替えて、ポンプＰ２を駆動することによって、液から油分を除去する処理を行った液を、給送管２４ｅを介して次工程に送る。

図４（ｅ）において、貯留タンク２１の処理液が、給送管２４ｅを介して次工程に送り、送り終わると、図４（ａ）の油分を含む廃液が供給管２４ａから供給される運転になり、以後同様に図４（ｂ）〜図４（ｅ）運転を行い、せん断力が付与された廃液にバブルを供給し、油分を含む廃液から油分を分離して浮上させ、浮上油分を除去することで、効率よく油分を含む廃液から油分を分離し、浮上油分を除去することができる。

（油分除去の原理）
この油分除去の原理は、図５に示すように、廃液から油分を分離して浮上させ、浮上油分を除去し、油分を含む廃液は、加工液、洗浄液であり、界面活性剤が含まれている。

せん断力付与手段２２に供給される前段階では、廃液が未処理状態Ａである。この未処理状態Ａでは、界面活性剤に包接された油分があり、ミセルを形成し、廃液はエマルション化している。

この廃液は、せん断力が付与されることで、解乳化状態Ｂとなる。解乳化状態Ｂでは、廃液の全ての成分が分散される。

貯留タンク２１において、せん断力が付与された廃液にバブルを供給すると、バブル作用状態Ｃとなる。バブル作用状態Ｃでは、バブルによって油分の分離が促進され、かつ油分は分離しながら浮上する。

分離しながら浮上する油分は、貯留タンク２１の上面に溜まり、浮上分離状態Ｄとなる。この浮上分離状態Ｄでは、負に帯電したバブルに油分が補足されて油分が上面に集まり、この浮上油分を除去する。

（油分除去の効果）
油分を含む廃液として、ラップ洗浄液と混合加工液を用いた。この油分除去装置１０を用いて油分を含む廃液を処理することで、図６に示す結果を得た。ラップ洗浄液と混合加工液について、それぞれ廃液にマイクロバブルのみを供給した場合と、
せん断力が付与された廃液にバブルを供給した場合について、ノルマルヘキサン抽出物質の値を計測した。

ノルマルヘキサン抽出物質とは、一般的に水中の油分等を表わす指標として用いられており、対象液は、各廃液に２００００ｐｐｍ相当添加したものを用いた。油分分離循環処理後、ノルマルヘキサン抽出物質の値を計測した。この測定結果は、廃液にマイクロバブルのみを供給した場合に対して、せん断力が付与された廃液にバブルを供給した場合は、１０分、２０分、３０分毎において、ノルマルヘキサン抽出物質の値が小さくなり、大幅に水中の油分が少なくなった。

（第２形態の油分除去装置の構成）
この形態の油分除去装置を、図７に基づいて説明する。図７は油分除去装置の概略構成図である。

この第２形態の油分除去装置２０は、第１形態の油分除去装置２０と同様に構成されるので詳細な説明は省略する。第１形態の油分除去装置２０においては、せん断力付与手段２２は、貯留タンク２１に貯留する廃液を循環させる循環経路２６に備えるが、この形態２の油分除去装置２０においては、貯留タンク２１に廃液を供給する供給経路の供給管２４ａに備える。

供給経路の供給管２４ａに、せん断力付与手段２２を備えることで、せん断力が付与された廃液が、貯留タンク２１に供給され、貯留タンク２１には、液面計２５が備えられており、貯留タンク２１に所定量の廃液を溜める。

貯留タンク２１に所定量の廃液が貯めると、切替バブルＶ３が処理側に接続されており、ポンプＰ２の駆動によってせん断力が付与された廃液を、バブル供給手段２３に供給する。バブル供給手段２３では、運動エネルギーを圧縮エネルギーに変換し、バブルを発生させて貯留タンク２１の内部に供給する。貯留タンク２１においては、せん断力が付与された廃液にバブルを供給することで、油分を含む廃液から油分が分離して浮上し、貯留タンク２１の上面に溜まる。

貯留タンク２１の上面に溜まった浮上油分は、バブルＶ１を開き、油分排出管２４ｂを介して除去し、切替バブルＶ３を処理後側に切替えて、ポンプＰ２を駆動することによって、液から油分を除去する処理を行った液を、給送管２４ｅを介して次工程に送る。

（第１の形態の廃液リユースシステムの構成）
この実施の形態の廃液リユースシステムの構成を、図８乃至図１３に基づいて説明する。図８は廃液リユースシステムの概略構成図、図９は固形物遠心分離装置の概略図、図１０は油分ろ過装置の概略図、図１１は物質ろ過装置の概略図、図１２は廃液リユースシステムの処理工程図、図１３は廃液リユースシステムよって得られる効果を示す図である。

この廃液リユースシステム１は、工場より発生する油分と固形物などを含有した廃液を処理し、さらに工場内で再利用可能な水質レベルまで浄化するシステムである。廃液は、水溶性クーラント、洗浄液を含み、この廃液からスラッジ、砥粒などの固形物、浮上油分、溶解する油分及び界面活性剤などの溶解する物質を除去して浄化水を得る構成であり、工場内で再利用可能な水質レベルまで浄化する。

この廃液リユースシステム１は、廃液から固形物を遠心分離により分離させて除去する固形物遠心分離装置１０と、固形物を除去した廃液から油分を分離させて浮上油分を除去する油分除去装置２０と、油分を除去した廃液から溶解する油分をろ過により分離させて除去する油分ろ過装置３０と、溶解する油分を除去した廃液から溶解する物質をろ過により分離させて除去する物質ろ過装置４０と、を備える。廃液を各装置１０，２０，３０，４０に順に送り、廃液から固形物、浮上油分、溶解する油分及び溶解する物質を除去して浄化水を得る。

固形物遠心分離装置１０の前段に、廃液を貯留する廃液貯留槽５０を備え、物質ろ過装置４０の後段に、廃液から固形物、浮上油分、溶解する油分及び溶解する物質を除去した浄化水を貯留する浄化水貯留槽６０を備え、固形物遠心分離装置１０、油分除去装置２０、油分ろ過装置３０、物質ろ過装置４０の各装置をインライン接続した構成である。

廃液貯留槽５０に、固形物遠心分離装置１０、油分除去装置２０、油分ろ過装置３０、物質ろ過装置４０の少なくともいずれかの装置を通過した廃液を戻して循環させる循環ラインを備える。この実施の形態では、浄化水貯留層６０から循環ライン２を介して工場３に送り、工場３で使用することで廃液として廃液貯留槽５０に戻し、循環ライン３を介して油分ろ過装置３０及び物質ろ過装置４０に戻して循環させて処理する。

固形物遠心分離装置１０、油分除去装置２０、油分ろ過装置３０、物質ろ過装置４０の少なくともいずれかの間に、中間貯留槽を備え、中間貯留槽を介してインライン接続し、中間貯留槽に廃液を循環させる中間循環ラインを備える。この実施の形態では、固形物遠心分離装置１０と油分除去装置２０との間に中間貯留槽７０を備え、油分除去装置２０と油分ろ過装置３０との間に中間貯留槽７１を備え、油分ろ過装置３０と物質ろ過装置４０との間に中間貯留槽７２を備える。

廃液貯留槽５０から廃液が、中間貯留槽７０を介して固形物遠心分離装置１０に供給される。この固形物遠心分離装置１０により廃液から固形物を遠心分離により分離させて除去し、固形物は回収タンク７０ａに排出され、固形物を除去した廃液が、中間貯留槽７０を介して油分除去装置２０に供給される。この油分除去装置２０により固形物を除去した廃液から油分を分離させて浮上油分を除去し、浮上油分は回収タンク７０ｂに排出され、浮上油分を除去した廃液が、中間貯留槽７１を介して油分ろ過装置３０に供給される。

この油分ろ過装置３０により油分を除去した廃液から溶解する油分をろ過により分離させて除去し、溶解する油分は、回収タンク７１ａに排出され、溶解する油分を除去した廃液が、中間貯留槽７２を介して物質ろ過装置４０に供給される。この物質ろ過装置４０により溶解する油分を除去した廃液から溶解する物質をろ過により分離させて除去し、溶解する物質は回収タンク７２ａに排出され、溶解する物質を除去して浄化水を得、この浄化水が、浄化水貯留槽６０に供給される。

この廃液リユースシステム１は、工場より発生する油分と固形物などを含有した廃液を処理し、スラッジ、砥粒などの固形物、浮上油分、溶解する油分及び界面活性剤などの溶解する物質を除去して浄化水を得える構成であり、浄化水貯留層６０から浄化水は、循環ライン２を介して工場３に送られ、工場内で再利用することができる。

（固形物遠心分離装置の構成）
この実施の形態の固形物遠心分離装置１０は、図９に示す構成である。図９（ａ）の実施の形態は、分離部１０ａを２段の複数段とし、下部に沈殿部１０ｂを有する。分離部１０ａの流入口１０ｃから処理する廃液を供給し、廃液から固形物を遠心分離により分離させて除去し、固形物が沈殿部１０ｂに沈殿して排出口１０ｄから回収され、固形物を除去した廃液が流出口１０ｅから次工程に送られる。図９（ｂ）の実施の形態は、分離部１０ａを１段の単数段とし、下部から排出する構成である。この固形物遠心分離装置１０では、例えば、粒子径１０マイクロメートルのスラッジ、砥粒などの固形物を分離して除去する。

（油分除去装置の構成）
この実施の形態の油分除去装置２０は、図１乃至図７に示した構成であり、せん断力が付与された廃液にバブルを供給し、油分を含む廃液から油分を分離して浮上させ、浮上油分を除去する。

（油分ろ過装置の構成）
この実施の形態の油分ろ過装置３０は、図１０に示す構成である。ハウジング３０ａにろ過部３０ｂを配置し、流入口３０ｃから油分を除去した廃液をろ過部３０ｂに供給する。ろ過部３０ｂでは、油分を除去した廃液から溶解する油分をろ過により分離させ、溶解する油分を含む廃液は、循環させる戻し出口３０ｄから排出し、溶解する油分を除去した廃液を流出口３０ｅから次工程に送られる。ろ過部３０ｂでは、２０〜０．１マイクロメートルの溶解する油分をろ過により分離させる。

ろ過部３０ｂは、限外ろ過膜を用いた限外ろ過が行われる。限外ろ過膜の素材としては、フッ素系ポリマー、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、酢酸セルロース、ポリアクリロニトリル、芳香族ポリアミド等を利用できる。膜の形状・型としては、特に制限はなく、常用のものを利用することができる。すなわち、メンブレンフィルターでは平膜、フィルターカートリッジ、ディスポーザブルフィルター等、限外ろ過膜としては、管型、平面膜型、スパイラル巻型、中空糸型等を採用することができる。

限外ろ過の操作も常法により行うことができる。すなわち、操作圧力は、１〜１０ｋｇ／ｃｍ２程度が適当である。操作温度は、限外ろ過では常温〜９５℃、好ましくは常温〜６０℃、逆浸透では常温〜４５℃、好ましくは常温〜４０℃程度が適当である。

（物質ろ過装置の構成）
この実施の形態の物質ろ過装置４０は、図１１に示す構成である。ハウジング４０ａにろ過部４０ｂを配置し、流入口４０ｃから溶解する油分を除去した廃液をろ過部４０ｂに供給する。ろ過部４０ｂでは、溶解する油分を除去した廃液から溶解する物質をろ過により分離させ、溶解する物質を含む廃液は、循環させる戻し出口３０ｄから排出し、溶解する物質を除去した廃液は、流出口４０ｅから次工程に送られる。ろ過部４０ｂでは、１〜２ナノメートル以上の溶解する物質をろ過により分離させる。

ろ過部４０ｂは、逆浸透膜を用いた逆浸透が行われ、逆浸透膜の孔径は、限外ろ過膜の孔径より小さくする。逆浸透膜の素材としては、酢酸セルロース、芳香族ポリアミド、ポリビニルアルコール等を利用できる。逆浸透膜の孔径としては無機塩類からショ糖を透過させない程度の孔径が適当である。

逆浸透に使用する膜の形状・型としては、特に制限はなく、常用のものを利用することができる。すなわち、メンブレンフィルターでは平膜、フィルターカートリッジ、ディスポーザブルフィルター等、逆浸透膜としては、管型、平面膜型、スパイラル巻型、中空糸型等を採用することができる。

逆浸透の操作も常法により行うことができる。すなわち、操作圧力は、１０〜１００ｋｇ／ｃｍ２程度が適当である。操作温度は、常温〜４５℃、好ましくは常温〜４０℃程度が適当である。

（廃液リユースシステムの処理工程）
この実施の形態の廃液リユースシステム１の処理工程は、図１２に示すように、工場から排出される廃液が、固形物遠心分離装置１０に供給され、この固形物遠心分離装置１０により廃液から固形物を遠心分離により分離させて除去する（処理工程Ａ）。固形物を除去した廃液は、油分除去装置２０に供給され、この油分除去装置２０により固形物を除去した廃液から油分を分離させて浮上油分を除去する（処理工程Ｂ）。油分を除去した廃液は、油分ろ過装置３０に供給され、この油分ろ過装置３０により油分を除去した廃液から溶解する油分をろ過により分離させて除去する（処理工程Ｃ）。溶解する油分を除去した廃液は、物質ろ過装置４０に供給され、この物質ろ過装置４０により油分を除去した廃液から溶解する物質をろ過により分離させて除去する（処理工程Ｄ）。

このように、この実施の形態の廃液リユースシステムでは、廃液を各装置に順に送り、処理工程Ａ〜Ｄを実施することで、廃液から固形物、浮上油分、溶解する油分及び溶解する物質を除去し、工場内で再利用可能なレベルまで水を浄化することができる。

この実施の形態の廃液リユースシステム１の効果を、図１３の評価表に従来と比較して示す。縦軸に評価項目を記載し、横軸に評価を記載した。凝集剤の添加が不要であるためランニングコスト軽減が図れ、消耗品の補充が不要なため、日々のメンテナンスに時間を要せず、各装置をインライン接続することが可能でシステムの省スペース化が可能で、かつ低コストで処理効率の向上が可能である。

（廃液リユースシステムの変形構成）
廃液リユースシステム１の変形構成を、図１４乃至図２１に示す。図１４の実施の変形形態１は、固形物遠心分離装置１０の前段に、廃液を貯留する廃液貯留槽５０を備え、物質ろ過装置４０の後段に、浄化水貯留槽６０を備え、廃液貯留槽５０と浄化水貯留槽６０の間に固形物遠心分離装置１０、油分除去装置２０、油分ろ過装置３０、物質ろ過装置４０の各装置をインライン接続した構成である。固形物遠心分離装置１０と油分除去装置２０の間、油分除去装置２０と油分ろ過装置３０の間、油分ろ過装置３０と物質ろ過装置４０の間に、それぞれ中間貯留槽７０，７１，７２を備え、中間貯留槽７１，７２に廃液を循環させる中間循環ライン３ａ，３ｂを備える。

図１５の実施の変形形態２は、図１４の実施の変形形態と同様に形成されるが、中間貯留槽７０を備えないで、固形物遠心分離装置１０から固形物を除去した廃液を、油分除去装置２０に直接供給する構成である。図１６の実施の変形形態３は、図１５の実施の変形形態と同様に形成されるが、中間貯留槽７１を備えないで、油分除去装置２０から油分を除去した廃液を、油分ろ過装置３０に直接供給し、廃液貯留槽５０に廃液を循環させる中間循環ライン３ａを備える。

図１７の実施の変形形態４は、図１６の実施の変形形態と同様に形成されるが、中間貯留槽７２を備えないで、油分ろ過装置３０から溶解する油分を除去した廃液を、物質ろ過装置４０に直接供給し、廃液貯留槽５０に廃液を循環させる中間循環ライン３ｂを備える。図１８の実施の変形形態５は、図１４の実施の変形形態と同様に形成されるが、中間貯留槽７１を備えないで、油分除去装置２０から油分を除去した廃液を、油分ろ過装置３０に直接供給し、廃液貯留槽５０に廃液を循環させる中間循環ライン３ａを備える。図１９の実施の変形形態６は、図１４の実施の変形形態と同様に形成されるが、中間貯留槽７２を備えないで、油分ろ過装置３０から油分を除去した廃液を、物質ろ過装置４０に直接供給し、油分ろ過装置３０から中間貯留槽７１に廃液を循環させる中間循環ライン３ａと、物質ろ過装置４０から廃液貯留槽５０に廃液を循環させる中間循環ライン３ｂを備える。

図２０の実施の変形形態７は、図１７の実施の変形形態と同様に形成されるが、中間貯留槽７０を備える。図２１の実施の変形形態８は、図２２の実施の変形形態と同様に形成されるが、中間貯留槽７２を備えないで、中間貯留槽７１を備える。

（第２の形態の廃液リユースシステムの構成）
この実施の形態の廃液リユースシステムの構成を、図２２に基づいて説明する。図２２は廃液リユースシステムの概略構成図である。この実施の形態の廃液リユースシステム１は、図８と同じ構成は同じ符号を付して説明を省略する。

この廃液リユースシステム１は、各装置を運転する運転制御装置８０と、遠隔にて運転状況を確認可能な遠隔監視装置８１と、を備え、運転制御装置８０と遠隔監視装置８１は、ネットワーム８２を介して通信可能である。ネットワーム８２は、インターネットおよびインターネット以外の通信ネットワーク（たとえば、イントラネットやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）など）などを用いる。

運転制御装置８０は、図８に示す固形物遠心分離装置１０、油分除去装置２０、油分ろ過装置３０、物質ろ過装置４０の各装置に備えられる各種センサなどの情報に基づいてバルブ、ポンプなどを制御して自動運転を行い、廃液から固形物、浮上油分、溶解する油分及び溶解する物質を除去する。

遠隔監視装置８１は、各装置の異常、各装置を構成する部品及びセンサのメンテナンスの時期、作動状況をリアルタイムで確認可能である。例えば、事務所などで各装置の運転状態を常時監視でき、異常診断と異常の未然防止を行うことができる。

（第３の形態の廃液リユースシステムの構成）
この実施の形態の廃液リユースシステムの構成を、図２３に基づいて説明する。図２３は廃液リユースシステムの概略構成図である。この実施の形態の廃液リユースシステム１は、図８と同じ構成は同じ符号を付して説明を省略する。

この廃液リユースシステム１は、各装置を運転する運転制御装置８０と、廃液の処理情報を入力する処理情報入力装置８３と、を備える。運転制御装置８０は、図８に示す固形物遠心分離装置１０、油分除去装置２０、油分ろ過装置３０、物質ろ過装置４０の各装置に備えられる各種センサなどの情報に基づいてバルブ、ポンプなどを制御して自動運転を行い、廃液から固形物、浮上油分、溶解する油分及び溶解する物質を除去する。

運転制御装置８０は、入力された廃液の処理情報に応じて、各装置の処理仕様及び運転状態を変更可能にする。入力された廃液の処理情報に応じて、例えば、処理量の増減に応じて、あるいは水質レベルの高低に応じて、油分ろ過装置３０のろ過部、物質ろ過装置４０のろ過部の膜モジュールを追加または削除して処理仕様を変更可能にする。また、各種センサ、バルブ、ポンプなどを制御して運転状態を変更可能にする。

入力された廃液の処理情報に応じて、各装置の処理仕様、または運転状態を変更可能にすることで、ユーザの要求に応じた廃液の処理が可能である。また、モジュールを追加または削除して処理仕様を変更可能にすることで、処理仕様を変更に伴う装置の設計・製作が容易で納期の短縮が可能になる。

この発明は、油分を含む廃液から油分を分離し、効率よく、浮上油分を除去すること可能な油分除去装置に適用でき、また工場より発生する油分と固形物を含有した廃液を処理し、さらに工場内で再利用可能な水質レベルまで浄化する廃液リユースシステムに適用でき、消耗品の添加を必要とせず、かつ活性汚泥を必要とせず、簡単でかつコンパクトなシステムで廃液を浄化し、工場内で再利用可能なレベルまで水を浄化するでき、低コストで処理効率の向上が可能である。

１ 廃液リユースシステム
１０ 固形物遠心分離装置
２０ 油分除去装置
２１ 貯留タンク
２２ せん断力付与手段
２３ バブル供給手段
２７ せん断力制御手段
３０ 油分ろ過装置
４０ 物質ろ過装置
５０ 廃液貯留槽
６０ 浄化水貯留層
７１〜７２ 中間貯留層
８０ 運転制御装置
８１ 遠隔監視装置
８２ ネットワーム
８３ 処理情報入力装置

Claims (10)

1. 油分を含む廃液から油分を分離して除去する油分除去装置であり、
   廃液を貯留する貯留タンクと、
   廃液にせん断力を付与するせん断力付与手段と、
   せん断力が付与された廃液にバブルを供給するバブル供給手段と、を含み、
   前記貯留タンクにおいて、せん断力が付与された廃液にバブルを供給し、油分を含む廃液から油分を分離して浮上させ、浮上油分を除去することを特徴とする油分除去装置。
2. 前記せん断力付与手段は、
   前記貯留タンクに貯留する廃液を循環させる循環経路、
   または前記貯留タンクに廃液を供給する供給経路に、
   備えることを特徴とする請求項１に記載の油分分離除去装置。
3. 廃液に付与するせん断力を制御するせん断力制御手段を、
   備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の油分除去装置。
4. 前記油分を含む廃液は、加工液、洗浄液を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の油分除去装置。
5. 油分を含む廃液から固形物を遠心分離により分離させて除去する固形物遠心分離装置と、
   前記固形物を除去した廃液から油分を分離により分離させて浮上油分を除去する油分除去装置と、
   前記油分を除去した廃液から溶解する油分をろ過により分離させて除去する油分ろ過装置と、
   前記溶解する油分を除去した廃液から溶解する物質をろ過により分離させて除去する物質ろ過装置と、を備え、
   前記油分除去装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の油分除去装置であり、
   廃液を前記各装置に順に送り、廃液から固形物、浮上油分、溶解する油分及び溶解する物質を除去して浄化水を得ることを特徴とする廃液リユースシステム。
6. 前記固形物遠心分離装置の前段に、廃液を貯留する廃液貯留槽を備え、
   前記物質ろ過装置の後段に、廃液から固形物、浮上油分、溶解する油分及び溶解する物質を除去した浄化水を貯留する浄化水貯留槽を備え、
   前記固形物遠心分離装置、前記油分除去装置、前記油分ろ過装置、前記物質ろ過装置の各装置をインライン接続したことを特徴とする請求項５に記載の廃液リユースシステム。
7. 前記廃液貯留槽に、
   前記固形物遠心分離装置、前記油分除去装置、前記油分ろ過装置、前記物質ろ過装置の少なくともいずれかの装置を通過した廃液を戻して循環させる循環ラインを備えることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の廃液リユースシステム。
8. 前記固形物遠心分離装置、前記油分除去装置、前記油分ろ過装置、前記物質ろ過装置の少なくともいずれかの間に、中間貯留槽を備え、
   前記中間貯留槽を介してインライン接続し、前記中間貯留槽に廃液を循環させる中間循環ラインを備えることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の廃液リユースシステム。
9. 前記各装置を運転する運転制御装置と、
   遠隔にて運転状況を確認可能な遠隔監視装置と、を備え、
   前記遠隔監視装置は、各装置の異常、各装置を構成する部品及びセンサのメンテナンスの時期、作動状況をリアルタイムで確認可能であることを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載の廃液リユースシステム。
10. 前記各装置を運転する運転制御装置と、
    廃液の処理情報を入力する処理情報入力装置と、を備え、
    前記運転制御装置は、前記入力された廃液の処理情報に応じて、前記各装置の処理仕様、または運転状態を変更可能にすることを特徴とする請求項５乃至請求項９のいずれか１項に記載の廃液リユースシステム。

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