JP3651423B2 - 圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置に関する技術であって、更に詳細に述べると、微小の油が水と結合してエマルジョン化したドレン水の水と油の結合を解き放つエマルジョン破壊をおこさせるための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置に関する技術としては、汚れたドレン水から水より軽い油や水より重い異物を分離するという技術は数多く有った。
【０００３】
その他にも、フィルターによるものや、油吸着材によるものや、電気分解によるものや、化学薬品によるもの等があった。
【０００４】
また、エマルジョン破壊粒子付吸着材を使用した技術としては、特開昭５４−６３５２の公開特許公報に見られるように、アミン等を支持体に付着させた処理材で処理して廃水中のエマルジョン粒子の粗粒化または破壊を行わせた後、ポリプロピレン等の油吸着材で処理するような２段階の処理を行うことによって油水分離する方法が示されていた。
【０００５】
更に、エマルジョン破壊粒子付吸着材を使用した別の技術としては、特開２００１−１１３２６９の公開特許公報に見られるように、比較的親水性の小さい油吸着材からなる油吸着層とエマルジョン処理材もしくは比較的親水性の大きい油吸着材からなるエマルジョン分解層とを複数組交互に積層させた油水分離装置が示されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の、圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置に関しては、以下に示すような課題があった。
【０００７】
第一に、微小の油が水と結合してエマルジョン化したドレン水から油を分離することは、水と油や異物の密度差を利用したものや、フィルターによるものや、油吸着材によるもの等の単純な装置では、殆ど不可能に近かった。 また、異物による目詰まりが早く、その際のメンテナンスが煩雑であった。
【０００８】
第二に、電気分解によるものや、化学薬品によるものは、完全さを追求すればするほど装置が大型化し高額の費用を必要とした。
【０００９】
第三に、これらの方法を複合して油水分離装置を構成するとエマルジョン破壊を含めて処理能力は向上するが、装置が大型になって費用も高額になる傾向にあり、効率的な装置を作り出すのに苦労していた。
【００１０】
第四に、特開昭５４−６３５２の公開特許公報に見られる、エマルジョン破壊と油吸着の２段階の処理では、油吸着の処理に際して、ドレン水が流れ易い流路を選択することで、特定の部分の吸着材だけを経由し、その結果、早期に吸着材交換の必要性に直面することが多かった。 また、エマルジョン破壊の処理材が油吸着材よりも抵抗が多いため、両者のバランスを取るためにエマルジョン破壊の処理材の容量を小さくしていたが、一方、汚れのひどいドレン水に対しては、エマルジョン破壊の処理材の容量を大きくする必要があり、汚れに対応してある程度に大きくしようとする場合には、全体の大きさを押さえるにはエマルジョン破壊の処理材の全体に対する割合を大きくすることになり、ドレン水が流れる際に、抵抗の面でバランスの取れていないという問題があった。 更に、油やエマルジョン化した油の対応を主体にしていて、色素や異臭等の訳の判らない汚れに対する対応が不十分であった。
【００１１】
第五に、特開２００１−１１３２６９の公開特許公報に見られる、油吸着層とエマルジョン分解層とを複数組交互に積層させた油水分離装置だけでは、色素や異臭等の特殊な汚れには確実に対応することが出来なかった。 また、エマルジョン破壊と油吸着に関しても、特定の圧力の下では効果が見られたが、その圧力については具体的に記載されていなかった。
本発明はこのような課題を解決することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、圧縮空気より発生したドレン水から油を中心とする異物を分離するために、エマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材３２と油を吸着する油吸着材３３とを交互に積層させた状態の中に少なくとも一層の色素や異臭を除去する活性炭３４を収納したエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａを配設し、前記エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａの入口側の第一番目の層には前記油吸着材３３を収納し、入口側の第二番目の層には前記活性炭３４を収納したことを特徴とし、更には、圧縮空気より発生したドレン水から油を中心とする異物を分離するために、エマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材３２と油を吸着する油吸着材３３とを交互に積層させた状態の中に少なくとも一層の色素や異臭を除去する活性炭３４を収納したエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａを配設し、前記エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａの上流に吸油材１１ｓによって油や固形物となっている各種の異物を分離する油分離槽１０を配設することによって、前記エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａの流出口３１ｂに接続している清水管２８１から清水が排出出来るように水頭Ｈを確保していることを特徴とし、更には、前記水頭Ｈは、前記油分離槽１０を構成している油分離槽本体１１に形成された吐出管１１ｃの液面ＷＬ側端部と前記清水管２８１の最も高い位置との差によ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。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本願発明による、圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置を図面と共に詳細に説明する。
ここで、図１は、本願発明を示した実施例の全体図であり、図２は、本願発明の油水分離装置を構成しているエマルジョン破壊油吸着槽の詳細図であり、図３は、本願発明の油水分離装置を構成しているエマルジョン破壊油吸着槽の別の詳細図である。
【００１４】
図１に見られるように、１１０はエアーコンプレッサであり、具体的に図示していないがモータとコンプレッサから構成され、モータの回転をコンプレッサに伝達することで、大気を取り込みながら圧縮空気を作り出している。
【００１５】
ここで、エアーコンプレッサ１１０によって作り出された圧縮空気は、圧縮空気配管２０１と、アフタークーラ１２０と、圧縮空気配管２０２と、エアータンク１３０と、圧縮空気配管２０３と、ドライヤー１４０と、圧縮空気配管２０４と、フィルター１５０と、圧縮空気配管２０５を経由して、エアーモータやエアーシリンダ等の各種の空圧機器に圧縮空気を供給することが出来るようになっている。
【００１６】
この場合、アフタークーラ１２０とドライヤー１４０によって、圧縮空気を乾燥させ、フィルター１５０によって、油や固形物等の各種の異物を除去することで、乾燥した綺麗な圧縮空気を各種の空圧機器に供給することが出来るようになっている。
【００１７】
一方、アフタークーラ１２０からは、ドレン排出管２１１ａと、開閉可能な弁２２１と、ドレン排出管２１１ｂと、何等かの信号によってドレン水を圧縮空気と共に排出する電動式のドレントラップ２２２と、ドレン排出管２１１ｃと、下流から上琉に逆流するのを防止する逆止弁２２３と、ドレン排出管２１１ｄを経由して、集合管２６１に接続し、ドレン水を排出可能にしている。
【００１８】
また、圧縮空気を貯蔵しているエアータンク１３０の下部からは、ドレン排出管２１２ａと、開閉可能な弁２３１と、ドレン排出管２１２ｂと、何等かの信号によってドレン水を圧縮空気と共に排出する電動式のドレントラップ２３２と、ドレン排出管２１２ｃと、下流から上流に逆流するのを防止する逆止弁２３３と、ドレン排出管２１２ｄを経由して、最上流で集合管２６１に接続し、ドレン水を排出可能にしている。
【００１９】
更に、ドライヤー１４０からは、ドレン排出管２１３ａと、開閉可能な弁２４１と、ドレン排出管２１３ｂと、何等かの信号によってドレン水を圧縮空気と共に排出する電動式のドレントラップ２４２と、ドレン排出管２１３ｃと、下流から上流に逆流するのを防止する逆止弁２４３と、ドレン排出管２１３ｄを経由して、集合管２６１に接続し、ドレン水を排出可能にしている。
【００２０】
加えて、エアフィルター１５０からは、ドレン排出管２１４ａと、開閉可能な弁２５１と、ドレン排出管２１４ｂと、何等かの信号によってドレン水を圧縮空気と共に排出する電動式のドレントラップ２５２と、ドレン排出管２１４ｃと、下流から上流に逆流するのを防止する逆止弁２５３と、ドレン排出管２１４ｄを経由して、集合管２６１に接続し、ドレン水を排出可能にしている。
【００２１】
ここで、集合管２６１からは、逆止弁２６５と、集合管２６２と、油や各種の異物を分離する油水分離装置１Ａ、１Ｂを経由して清水管２８１から清水を排出するようになっている。 この場合、逆止弁２６５は、集合管２６１から集合管２６２にはドレン水を通すが、集合管２６２から集合管２６１にはドレン水を逆流させることはない。 但し、逆止弁２６５については、配設しない構成も考えられる。 また、清水管１７１より排出されてくる清水は、河川等に全くそのままの状態で排出することが出来る位に清浄になっている。
【００２２】
この場合、油水分離装置１Ａ、１Ｂは、油分離槽１０とエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂから構成されていて、油分離槽１０とエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂの間は接続管２７１で接続している。 尚、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂについては、図２や図３に見られるように、特定の層において収納している各種材料３３、３４の内容を変えることで違いを出している。
【００２３】
また、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂに関しては、一組の構成に限定される必要はなく、二組でも、三組でも、それ以上でもかまわない。 その場合、一組の油分離槽１０に続いて排出する清水の綺麗さを重視してエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂを直列に複数組並べても良いし、一組の油分離槽１０に続いて排出する清水の処理量の対応が可能なようにエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂを並列に複数組並べることも考えられる。 尚、複数組のエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂを使用する場合には、どちらか一方のエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａか複数組のエマルジョン破壊油吸着槽３０Ｂを使用するのが一般的である。
【００２４】
ここで、油分離槽１０の構造としては、隔壁１１ｄによって仕切られることで油分離室１１ｘと水貯槽室１１ｙの二つの室を形成し、分離された油分離槽本体１１の下部では、液体であるドレン水が隔壁１１ｄの先端と油分離槽本体１１の底部との間を通って油分離室１１ｘと水貯槽室１１ｙの間を自由に出入り可能な状態になっている。 また、油分離槽１０は、油分離槽本体１１の上部では、具体的に図示していないが、ドレン飛散防止板１１ａの上部に形成された孔を介して油分離室１１ｘと水貯槽室１１ｙの両室共に上部で大気に通じるようになっている。
【００２５】
また、油分離室１１ｘには、油分離槽１０全体の高さに対して下部から略０．６位の高さまで吸油材１１ｓを充填している。 ここで、吸油材１１ｓとしては、ポリプロピレンやポリスチレンの繊維よりなるものが考えられる。 但し、これらのものだけに限定されるわけではなく、油吸着の機能を持っていて水不溶性のものであれば、そのほかのものでもかまわない。
【００２６】
そして、油分離室１１ｘには、上部から略中央部の高さに向けて、一方の管端を集合管２６２に接続した流入管１１ｂの他方の出口としての管端が位置していてドレン水が流れ込むようになっている。 従って、油分離室１１ｘでは、吸油材１１ｓによって油を中心とする異物が分離されるようになっている。
【００２７】
一方、水貯槽室１１ｙでは、下部から略０．４位の高さに位置した液面ＷＬに吐出管１１ｃの一方の管端が位置し、油分離室１１ｘと水貯槽室１１ｙの間の下部の隔壁１１ｄの先端と油分離槽本体１１の底部との間の連通している部分より、油を中心とする異物が取り除かれたドレン水が流入するようになっている。 但し、エマルジョン化した油はドレン水の中に溶け込み、この様な方式では分離出来ずにそのまま流入していた。
【００２８】
尚、下部から略０．６位の高さの吸油材１１ｓや、上部から略中央部に位置している流入管１１ｂの管端や、下部から略０．４位の高さに位置している吐出管１１ｃの管端や、ドレン飛散防止板１１ａは、全て油分離槽１０からドレン水が飛散するのを防止しようとして配慮したものである。
【００２９】
ここで、吐出管１１ｃの他方の管端は、接続管２７１に接続している。 従って、水貯槽室１１ｙの液面に集まった吐出管１１ｃの液面ＷＬに位置している一方の管端より上部に位置する油の除かれた比較的綺麗なドレン水は、吐出管１１ｃの一方の管端から入り他方の管端から接続管２７１に送り込まれるようになっている。
【００３０】
また、油分離槽１０の油分離槽本体１１として、ガラス製やプラスチック製等の透明の材料を使用した場合には、油分離室１１ｘに流入した直後の油分離室１１ｘのドレン水の汚れの状況を目視や光学的手段で確認することは容易であり、汚染度確認手段の役割をはたすことが出来る。
【００３１】
尚、油分離槽１０とその下流に位置しているエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂの高さの関係としては、常に油分離槽１０がエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂより高い所に位置することで、液面ＷＬに位置している吐出管１１ｃの一端と清水管２８１の最も高く位置している場所との間に５〜１００ｃｍの微小水頭Ｈを確保するようにしている。 即ち、この水頭Ｈによって、油分離槽１０の水貯槽室１１ｙに貯められたドレン水が、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂを経由して清水管２８１より清水として排水することが出来るようになっている。
【００３２】
従って、具体的に図示していないが、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂの上部に油分離槽１０を載置したり、支柱を介して載置すること等が考えられる。
【００３３】
この場合、もう少し詳細に油分離槽１０とエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂの位置関係を述べると、油分離槽本体１１に形成された吐出管１１ｃに油分離槽１０の下部で接続している接続管２７１は、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂの下部からドレン水を送り込むように接続している。 そして、ドレン水は、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂの下部から上部に向けて上昇し、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂの上部に接続した清水管２８１より排出されるようになっている。
【００３４】
但し、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂでは、上部に接続管２７１を接続し、下部に清水管２８１を接続して清水を排出することも考えられるが、ドレン水が均一に通過することを考えると、ドレン水が下部から上部に上昇する方が望ましい。
【００３５】
次に、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂでは、入口側の第一番目の層には、油を吸着する油吸着材３３を収納し、入口側の第二番目の層には、色素や異臭を除去する活性炭３４を収納し、入口側の第三番目の層には、油を吸着する油吸着材３３を収納している。
【００３６】
但し、入口側の第三番目の油吸着材３３の層が無い場合も可能であり、入口側の第三番目の油吸着材３３の層が有る場合と無い場合に合わせて、入口側の第一番目の油吸着材３３の層が無い場合と、入口側の第一番目の油吸着材３３の層と第二番目の活性炭３４の層が無い場合と、入口側の第一番目の油吸着材３３の層が無くて第二番目の活性炭３４の層が略中央部に位置する場合等、色々の対応が考えられる。
【００３７】
この場合、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａでは、図２に見られるように、入口側の第三番目の層に続いて、第四番目の層からエマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材３２と、油を吸着する油吸着材３３とを、交互に積層させた状態で収納している。 ここで、層の数としては、図２では、９層になっているが、それ以上でもそれ以下でもかまわない。 但し、最終の層は、油吸着材３３の層であることが望ましい。
【００３８】
尚、図２や図３では各層の大きさを均一の幅にしているが、幅を変えることは考えられる。 特に、活性炭３４に関しては、重量比で全体の１５〜６０％にするのが望ましい。 従って、活性炭３４の層も一層に限定する必要は無い。 ここで、活性炭３４の割合を１５％以下にすると、一般的な色素や異臭を除去するのに不十分であり、６０％以上にすると、一般的なエマルジョン化した油に対する能力が低下する。
【００３９】
また、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ｂでは、図３に見られるように、図２に見られるエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａの入口側からの第六番目と第七番目と第八番目の３層のエマルジョン破壊粒子付吸着材３２と油吸着材３３とを混合して、混合材３５として収納したものである。 この場合、混合する層は、第六番目と第七番目と第八番目の３層に限定される訳ではなく、隣合っている層であれば、２層でも４層でもそれ以上でもかまわない。 尚、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２と油吸着材３３の比率は状況に応じて、自由に変えることはかまわない。 但し、この場合でも、最終の層は、油吸着材３３の層であることが望ましい。
【００４０】
この様にして、混合材３５を収納することによって、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ｂ内をドレン水が流れる際の流動抵抗が平均化され、それによって、処理能力を高めることが可能となった。
【００４１】
ここで、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂのエマルジョン破壊油吸着槽本体３１は、外部から内部の状況を目視可能なガラス製やプラスチック製等の透明の材料を使用したり、外部から内部の状況を目視可能なようにガラス製やプラスチック製等の透明の材料をはめ込む等のことも考えられる。
【００４２】
一方、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２は、エマルジョン破壊粒子の働きによって微小の油が水と結合してエマルジョン化したドレン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３２を構成している吸着材や油吸着材３３に吸着されるようになっている。
【００４３】
ここで、エマルジョン破壊油吸着槽本体３１の構造としては、液体であるドレン水が、流入口３１ａからエマルジョン破壊油吸着槽本体３１に流入し、流出口３１ｂから排出する間に、エマルジョン破壊油吸着槽本体３１内を均一に流れるように、エマルジョン破壊油吸着槽本体３１の両端部である入口側と出口側には空間部３１ｚを確保している。
【００４４】
従って、両端の空間部３１ｚを確保するために、数多くの小さな穴を形成している多孔板３１ｃを二枚用意し、その多孔板３１ｃとエマルジョン破壊油吸着槽本体３１の両端の端部との間にエマルジョン破壊油吸着槽本体３１より小径の円筒状の支柱３１ｄを配設することによって多孔板３１ｃを支え、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２と油吸着材３３と活性炭３４を、二つの多孔板３１ｃの間に収納するようにしている。
【００４５】
但し、支柱３１ｄは円筒状のものに限る必要は全くなく、空間部３１ｚを確保出来れば、１個〜数個の円柱や角柱を配置する等、どのような内容のものでもかまわない。 尚、多孔板３１ｃとしては、数多くの小さな穴を形成したパンチングプレートやセラミック樹脂等のものが考えられる。 また、両端の空間部３１ｚは、このような構造に限定される訳でなく、多孔板３１ｃ支柱３１ｄの代わりに、略半球状の金網を配置して、空間部３１ｚを確保するようなことも考えられる。
【００４６】
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３２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、溶液を油吸着材３３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。
【００４７】
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３２の状態にしないで、粒子の状態のままで吸着材の間でばらばらに分散するように充填しても良い。 この場合にも、活性炭３４は、流入口３１ａ近傍やエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂの略中央部に配置しても良い。
【００４８】
但し、前記の何れの場合に於いても、活性炭３４を配置しない構成も考えられる。
【００４９】
一方、本発明に用いられるアミンについては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かまわない。 つまり、化合物は、１種類単独で使用しても、２種類以上併用してもよい。
【００５０】
これらのアミン化合物やその誘導体は、好ましくは、１級アミン、２級アミン、３級アミン、および、その誘導体であり、より好ましくは、１級アミン、２級アミン、および、その誘導体、特に好ましくは、１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。
【００５１】
これらのアミン化合物としては、例えば、ヘキシルアミン、ヘブチルアミン、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１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２級アミン、および、３級アミン、あるいは、そのピクラード、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１級アミン、および、２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１級アミンのシツフ塩基物等がある。
【００５２】
尚、アミドとしては、ｐ−トルエンスルホニル−Ｎ−ステアリルアミドなどのスルホンアミド類やＮ−ステアリルアセトアミドが好ましい。 また、これらの炭化水素鎖を有する４級アンモニウム塩、ベタイン等が挙げられる。 更に、例えば、ステアリルプロピレンジアミン、半硬化牛脂ジアミン等の多価アミンを用いることも出来る。 さらに、硬化牛脂アミン、ココナットアミン等の炭素数の異なる炭化水素鎖を有するアミン類の混合物を用いることも可能である。
【００５３】
また、油吸着材３３およびエマルジョン破壊粒子付吸着材３２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の繊維よりなるものが考えられる。 但し、油吸着材３３およびエマルジョン破壊粒子付吸着材３２に使用している吸着材に関しては、これらのものに限定されるわけではなく、油吸着の機能を持っていて水不溶性のものであればそのほかのものでもかまわない。
【００５４】
ここで、油吸着材３３およびエマルジョン破壊粒子付吸着材３２に使用している吸着材の大きさとしては、好ましくは、（１０ｍｍ〜２００ｍｍ）×（２ｍｍ〜５０ｍｍ）のものであるが、より好ましくは、（３０ｍｍ〜８０ｍｍ）×（５ｍｍ〜４０ｍｍ）の大きさのものである。 特に、（３５ｍｍ〜５５ｍｍ）×（２５ｍｍ〜４０ｍｍ）と、（４０ｍｍ〜６０ｍｍ）×（３ｍｍ〜１０ｍｍ）の２種類の大きさのものを準備するのが最も好ましい。 この事は、別の見方で言うと、１００ｍｍ×５０ｍｍ以下の小片で、面積で３〜１０倍の違った大きさのものを２種類準備するという考え方に近いとも言えるし、最善のものでは、６０ｍｍ×４０ｍｍ以下の小片で、面積で４〜８倍の違った大きさのものを２種類準備するのが理想的とも言える。
【００５５】
この場合、このような大きさが好ましい理由は、油吸着材３３およびエマルジョン破壊粒子付吸着材３２に使用している吸着材をエマルジョン破壊油吸着槽本体３１に充填する際に、大きすぎる場合には、隙間が大きくなることで多くの量を充填することが難しいために大きな表面積を得にくくなり、無理な圧縮をしている部分が多くなるがそのような部分はエマルジョン化した油の破壊や吸着の機能は低下し、充填する量が少なくなるために性能を確保することが出来ず、小さすぎる場合には、基本的に隙間が小さいためにエマルジョン化した油の破壊や吸着の機能の低下が早くなり、裁断するのにめんどうであるし、各種の管理をするにもめんどうである。
【００５６】
また、２種類の大きさのものを使用するということは、大きさの異なる２種類の小片を準備することで、大きくすることでの課題である大きな隙間や無理な圧縮を、小さいものを加えることで補うことが可能となり、同時に小さくすることでの課題である早期の機能低下を、大きなものを加えることで補うことが出来るということに大きな意味を持っている。
【００５７】
尚、２種類の小片については、油吸着材３３およびエマルジョン破壊粒子付吸着材３２に使用している吸着材の両方に２種類の小片を使用するのが最善であるが、油吸着材３３に小さい小片とエマルジョン破壊粒子付吸着材３２に使用している吸着材に大きい小片を使用してもその逆でも良い。
【００５８】
本発明による、圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置は前述したように構成されており、以下に、その動作について説明する。
【００５９】
先ず、エアコンプレッサ１１０を構成しているモータを作動させるとモータの回転はコンプレッサに伝えられ圧縮空気を作り出す。 ここで、作り出された圧縮空気は、圧縮空気配管２０１とアフタークーラ１２０と圧縮空気配管２０２とエアータンク１３０と圧縮空気配管２０３とドライヤー１４０と圧縮空気配管２０４とフィルター１５０と圧縮空気配管２０５を経由して、その先端のアクチュエータに対し必要に応じて乾燥した綺麗な圧縮空気を送り出すことが出来るようになっている。
【００６０】
一方、アフタークーラ１２０やエアータンク１３０やドライヤー１４０やフィルター１５０で圧縮空気より発生したドレン水は圧縮空気と共に、ドレン排出管２１１ａ、２１２ａ、２１３ａ、２１４ａと弁２２１、２３１、２４１、２５１とドレン排出管２１１ｂ、２１２ｂ、２１３ｂ、２１４ｂとドレントラップ２２２、２３２、２４２、２５２とドレン排出管２１１ｃ、２１２ｃ、２１３ｃ、２１４ｃと逆止弁２２３、２３３、２４３、２５３とドレン排出管２１１ｄ、２１２ｄ、２１３ｄ、２１４ｄを経由して、ドレン排出管２１２ｄを最上流に位置させて集合管２６１で合流し、更に、逆止弁２６５と集合管２６２を経由して油水分離装置１Ａ、１Ｂに送られ、油水分離装置１Ａ、１Ｂでは油を含む各種の異物を除去し、清水管２８１から河川にそのまま排出しても問題のないような綺麗な清水にすることが出来るようになっている。
【００６１】
この場合、油水分離装置１Ａ、１Ｂに於いては、最初に油分離槽１０に流入管１１ｂを介して送り込まれたドレン水は、油分離槽１１ｘで油を中心とする異物を吸油材１１ｓに付着させることによって除去し、油分離室１１ｘと水貯槽室１１ｙの間に形成した隔壁１１ｄ先端と油分離槽本体１１の底部の間を通って油や各種の異物を除去された比較的綺麗なドレン水が水貯槽室１１ｙに送り込まれるようになっている。 但し、このドレン水に溶け込んで、エマルジョン化した油が混入している。
【００６２】
一方、ドレン水と共に油分離槽１０に送り込まれた圧縮空気は、油分離槽本体１１に形成されたドレン飛散防止板１１ａの上部の孔を介して大気に放出放されるようになっている。
【００６３】
尚、油分離槽本体１１としてガラス製やプラスチック製の透明の材料を使用すると、油分離槽１０に送り込まれた直後の汚いドレン水が、汚れの状態を目視で確認することが可能となる。
【００６４】
ここで、水貯槽室１１ｙに送り込まれたドレン水は、水貯槽室１１ｙに形成された吐出管１１ｃの一方の端部であり液面ＷＬに位置している管端より上部に溜まった分が、吐出管１１ｃと接続管２７１を経由してエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂを下部より入った後、上部の方に上昇しながら清水となって排出される。
【００６５】
この場合、油分離槽１０は、常にエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂより高いところに位置していて、５〜１００ｃｍの水頭Ｈを確保している。 そして、油分離槽１０に流入したドレン水は、油分離槽１０内では油分離室１１ｘから水貯槽室１１ｙに流れ、水貯槽室１１ｙからは油分離槽本体１１に形成された吐出管１１Ｃから接続管２７１を経由してエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂを構成しているエマルジョン破壊油吸着槽本体３１下部に形成された流入口３１ａからエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂに流入し、更に、清水管２８を経由して清水として排出されるが、この清水として排出される迄を水頭Ｈの力によって処理している。
【００６６】
但し、油分離槽１０の油分離室１１ｘでは、吸油材１１ｓによって油や固形物となっている各種の異物は分離されるが、エマルジョン化した油はドレン水の中に溶け込んだ状態のままでエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂに送り込まれる。
【００６７】
ここで、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂでは、エマルジョン破壊油吸着槽本体３１下部に形成された流入口３１ａから流入したドレン水は、水頭Ｈの力によってエマルジョン破壊油吸着槽本体３１上部に形成された流出口３１ｂに向かって上昇していく。
【００６８】
その際、流入したドレン水は、空間部３１ｚより全ての方向に均一に流れ、入口側の第一番目の層では、吸着材３２によって油分離槽１０で分離しきれなかったり接続管２７１でエマルジョン破壊を興した油を吸着し、入口側の第二番目の層では、活性炭３４によって色素や異臭等油やエマルジョン化した油以外のものを除去し、入口側の第三番目の層では、活性炭３４によって色素や異臭を除去すると同時にエマルジョン破壊を興した油を吸着し、以下、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａでは、図２に見られるように、入口側の第四番目の層以降、エマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材３２と油を吸着する油吸着材３３を交互に積層させた状態で収納することによって、エマルジョン破壊と油吸着を繰り返すことでドレン水を清水にすることが出来るのである。
【００６９】
一方、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ｂでは、図２に見られるように、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａで見た場合の、第六番目の層から第八番目の層のエマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材３２と油を吸着する油吸着材３３とを一括して概ね均一に混在させた状態の混合材３５を収納している。
【００７０】
このようにして、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２と油吸着材３３とを一括して概ね均一に混在させた状態の混合材３５として収納することによって、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２より抵抗の少ない混合材３５の層が可能となり、その分、汚れのひどいドレン水に対しては、混合材３５を準備する際に、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２の割合を多くすることで、抵抗の面でバランスの取れた対応が可能となった。 従って、汚れのひどいドレン水に対しても、有る程度の処理能力は確保出来るようになった。
【００７１】
尚、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２と油吸着材３３を経由することで、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２では、エマルジョン化した油の水と油の結合を解き放つことでエマルジョン破壊を行い更に離脱した油を吸着させ、油吸着材３３では、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２で吸着出来なかった油を吸着させ、このような処理を何度も行うことによってドレン水の清浄度が向上していくのである。
【００７２】
また、本願発明は、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２や油吸着材３３に該当するものを各々別々の槽に収納したものではない。 また、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２や油吸着材３３に該当するものを複数組交互に積層させて収納しただけのものとは、少なくとも一層活性炭３４の層を加えることによって訳のわからない汚れを取り除くことが可能となり、更に、常時水頭Ｈの圧力を負荷している点も異にしている。
【００７３】
尚、本願発明の別の例に於いては、エマルジョン破壊を目的としたエマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材３２と、油を吸着する油吸着材３３を、概ね均一に混在させた状態で混合材３５としてエマルジョン破壊油吸着槽本体３１に収納してエマルジョン破壊油吸着槽３０Ｂとしたことに特徴を持っている。
【００７４】
この結果、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２や油吸着材３３を均一に混在させることでドレン水が流れる際の抵抗を平均化することにより、従来にみられた、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２に該当する部分の槽や層では、油吸着材３３に該当する部分の槽や層に比べ、ドレン水が流れる際の抵抗が非常に高いというアンバランスな点は確実に解消された。
【００７５】
このようにして、ドレン水の量や汚れ具合によっては、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２と油吸着材３３を混在させる比率を変えることで混合材３５として対応することが可能となった。 この場合、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２と油吸着材３３を混在させているために、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ｂは、全ての場所で均一の抵抗となるために、特定の流路にドレン水が流れるということも回避出来るようになったのである。
【００７６】
尚、一つの例として、具体的に、どの位の量のものが充填されているかを示すと、５５Ｋｗ〜１１０Ｋｗのスクリュ式エアコンプレッサより発生したドレンに対し、概略内径２００ｍｍで高さ９５０ｍｍの円筒にポリプロピレン製の不織布である４５ｍｍ×２５ｍｍのアミン付のエマルジョン破壊粒子付吸着材３２とポリプロピレン製の不織布である４５ｍｍ×５ｍｍの油吸着材３３を２．５Ｋｇずつ充填し活性炭３４を１Ｋｇを充填したエマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂとして使用している。 但し、ドレン水の状況によっては、活性炭３４を１〜６Ｋｇまで増加させることも有り得るし、その場合い、それなりの効果は見られる。
【００７７】
ここで、エマルジョン破壊油吸着槽本体３１としてガラス製やプラスチック製の透明の材料を使用すると、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂに使用しているエマルジョン破壊粒子付吸着材３２や油吸着材３３の汚れの状態を目視で確認することが可能となり、的確な交換時期を判断することが可能となる。
【００７８】
最後に、エマルジョン破壊油吸着槽３０Ａ、３０Ｂから排出された清水は、そのまま河川に捨てることが出来る程綺麗に処理されている。
【００７９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明により、下記のような効果をあげることができる。
【００８０】
第一に、エマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材と、油を吸着する油吸着材とを交互に積層させた状態の中に少なくとも一層の色素や異臭を除去する活性炭を収納したことで、油やエマルジョン化した油以外の予期していなかった様な異物の除去にも対応出来るようになった。
【００８１】
第二に、流動抵抗の大きいエマルジョン破壊粒子付吸着材を何層が積層させた状態で収納することによって、特定の流路だけをドレン水が流れるということは少なくなり、エマルジョン破壊粒子付吸着材と油吸着材の耐久性が格段に向上した。
【００８２】
第三に、エマルジョン破壊油吸着槽の入口と出口の部分に空間部を設けたことによって、特定の流路だけをドレン水が流れるということは少なくなり、エマルジョン破壊粒子付吸着材と油吸着材の耐久性が格段に向上した。
【００８３】
第四に、エマルジョン破壊油吸着槽の上流に油を吸着によって分離する油分離槽を配設し、エマルジョン破壊油吸着槽の流出口に接続している清水管から清水が排出出来るように水頭を確保することで、特に動力等を必要としない簡便な装置が可能となった。
【００８４】
第五に、微小の油が水と結合してエマルジョン化したドレン水の水と油の結合を解き放つエマルジョン破壊を、エマルジョン破壊粒子付吸着材と油吸着材を複数回経由させることで、より強力に行うことが出来るようになった。
【００８５】
第六に、エマルジョン破壊粒子としてアミンや硫酸バリウムを使うことで、エマルジョン破壊が飛躍的に進められるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明を示した実施例の全体図
【図２】本願発明の油水分離装置を構成しているエマルジョン破壊油吸着槽の詳細図
【図３】本願発明の油水分離装置を構成しているエマルジョン破壊油吸着槽の別の詳細図
【符号の説明】
１Ａ・・・・・・油水分離装置
１Ｂ・・・・・・油水分離装置
１０・・・・・・油分離槽
１１・・・・・・油分離槽本体
１１ａ・・・・・ドレン飛散防止板
１１ｂ・・・・・流入管
１１ｃ・・・・・吐出管
１１ｄ・・・・・隔壁
１１ｓ・・・・・吸油材
１１ｘ・・・・・油分離室
１１ｙ・・・・・水貯槽室
３０Ａ・・・・・エマルジョン破壊油吸着槽
３０Ｂ・・・・・エマルジョン破壊油吸着槽
３１・・・・・・エマルジョン破壊油吸着槽本体
３１ａ・・・・・流入口
３１ｂ・・・・・流出口
３１ｃ・・・・・多孔板
３１ｄ・・・・・支柱
３１ｚ・・・・・空間部
３２・・・・・・エマルジョン破壊粒子付吸着材
３３・・・・・・油吸着材
３４・・・・・・活性炭
３５・・・・・・混合材
１１０・・・・・エアーコンプレッサ
１２０・・・・・アフタークーラ
１３０・・・・・エアータンク
１４０・・・・・ドライヤー
１５０・・・・・フィルター
２０１・・・・・圧縮空気配管
２０２・・・・・圧縮空気配管
２０３・・・・・圧縮空気配管
２０４・・・・・圧縮空気配管
２０５・・・・・圧縮空気配管
２１１ａ・・・・ドレン排出管
２１１ｂ・・・・ドレン排出管
２１１ｃ・・・・ドレン排出管
２１１ｄ・・・・ドレン排出管
２１２ａ・・・・ドレン排出管
２１２ｂ・・・・ドレン排出管
２１２ｃ・・・・ドレン排出管
２１２ｄ・・・・ドレン排出管
２１３ａ・・・・ドレン排出管
２１３ｂ・・・・ドレン排出管
２１３ｃ・・・・ドレン排出管
２１３ｄ・・・・ドレン排出管
２１４ａ・・・・ドレン排出管
２１４ｂ・・・・ドレン排出管
２１４ｃ・・・・ドレン排出管
２１４ｄ・・・・ドレン排出管
２２１・・・・・弁
２２２・・・・・ドレントラップ
２２３・・・・・逆止弁
２３１・・・・・弁
２３２・・・・・ドレントラップ
２３３・・・・・逆止弁
２４１・・・・・弁
２４２・・・・・ドレントラップ
２４３・・・・・逆止弁
２５１・・・・・弁
２５２・・・・・ドレントラップ
２５３・・・・・逆止弁
２６１・・・・・集合管
２６２・・・・・集合管
２６５・・・・・逆止弁
２７１・・・・・接続管
２８１・・・・・清水管
Ｈ・・・・・・・水頭
ＷＬ・・・・・・液面

Claims (3)

1. 圧縮空気より発生したドレン水から油を中心とする異物を分離するために、エマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材（３２）と油を吸着する油吸着材（３３）とを交互に積層させた状態の中に少なくとも一層の色素や異臭を除去する活性炭（３４）を収納したエマルジョン破壊油吸着槽（３０Ａ）を配設し、前記エマルジョン破壊油吸着槽（３０Ａ）の入口側の第一番目の層には前記油吸着材（３３）を収納し、入口側の第二番目の層には前記活性炭（３４）を収納したことを特徴とする圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置。
2. 圧縮空気より発生したドレン水から油を中心とする異物を分離するために、エマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材（３２）と油を吸着する油吸着材（３３）とを交互に積層させた状態の中に少なくとも一層の色素や異臭を除去する活性炭（３４）を収納したエマルジョン破壊油吸着槽（３０Ａ）を配設し、前記エマルジョン破壊油吸着槽（３０Ａ）の上流に吸油材（１１ｓ）によって油や固形物となっている各種の異物を分離する油分離槽（１０）を配設することによって、前記エマルジョン破壊油吸着槽（３０Ａ）の流出口（３１ｂ）に接続している清水管（２８１）から清水が排出出来るように水頭（Ｈ）を確保していることを特徴とする圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置。
3. 前記水頭（Ｈ）は、前記油分離槽（１０）を構成している油分離槽本体（１１）に形成された吐出管（１１ｃ）の液面（ＷＬ）側端部と前記清水管（２８１）の最も高い位置との差によるものであることを特徴とする請求項２に記載の圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置。

Images