JP3868352B2 - Wastewater treatment equipment - Google Patents

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JP3868352B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガスを処理した排水の処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ディーゼルエンジンの排ガスには、NOx、SOx、COなどの有害物質や環境に負荷を与える物質が含まれている。特に、低質な燃料が用いられる船舶用のディーゼルエンジンにあっては、有害物質の含有量も多い。その為、その排ガスは、そのまま排出されるのではなく、何らかの処理装置により有害物質の含有量を低減された後に排出されるのが一般的である。
【0003】
ガス洗浄用スクラバーは、排ガスを海水に通すことにより、排ガス中のばいじん及びSOx等を大幅に低減する排ガス処理装置である。船舶の場合には、多くの場合海水を使用するが、一部清水を使用する場合もある。そして、ガス洗浄用スクラバーは、排ガス処理の際、汲み上げられた海水等と排ガスとを接触混合する。それにより、排ガス中のばいじん及びSOx等は、海水等中に取りこまれるため、排ガス中の有害物質は大幅に低減される。
【0004】
しかし、処理終了後の海水等は、そのままの状態で直接海へ排水されるが、その排水中にはばいじん、硫酸、油分等が混入しているため、そのような汚染排水を直接海へ流すことがないように、排水中の有害物質の処理・低減する技術が求められている。その技術を応用したエンジンや船舶が求められている。今後、船舶の集中や海洋汚染物質の蓄積が起き易く、直接排水の影響が出易い湾内や内海航行時だけでなく、公海上においても厳しい環境規制が予想され、世界的にも上記排水処理技術が要望される。また、そのような技術は、定置方のエンジンやボイラの排ガス処理装置に対しても応用可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、船舶のエンジン等の燃焼による排ガスを、水を使って洗浄するガス洗浄用スクラバーからの排水中に含まれる有害物質を、低減することが可能な排水処理装置を提供することである。
【0006】
本発明の他の目的は、船舶のエンジン等の燃焼による排ガスを洗浄するガス洗浄用スクラバーからの排水を、リサイクル利用することが可能な排水処理装置を提供することである。
【0007】
本発明の他の目的は、排ガス処理に伴い排出される有害物質の少ない船舶用エンジン及び排出される有害物質の少ない船舶を提供することである。
【0008】
本発明の別の目的は、定置型のエンジンやボイラーの排ガスを洗浄するガス洗浄用スクラバーからの排水中に含まれる有害物質を、低減することが可能な排水処理装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
以下に、[発明の実施の形態]で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、[特許請求の範囲]の記載と[発明の実施の形態]との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【0010】
上記課題を解決するために、本発明の排水処理装置は、燃焼による排ガスの洗浄に使用した水を流す配管(15−3)と、配管(15−3)に接続され、その水に含まれるばいじんをその水から分離する遠心分離部(22)とを具備する。
【0011】
また、本発明の排水処理装置は、船舶用エンジン(1)の排ガスのガス洗浄用スクラバー(13)による洗浄に使用した水を流す配管(15−3)と、配管(15−3)に接続され、その水に含まれるばいじんをその水から分離するばいじん分離部(22)とを具備する。
【0012】
更に、本発明の排水処理装置は、そのばいじんを分離されたその水から油分を除去する油除去部(23−1/23−2)と、を更に具備する。
【0013】
更に、本発明の排水処理装置は、油除去部(23−1/23−2)で処理されたその水を中和する中和部(24)とを更に具備する。
【0014】
更に、本発明の排水処理装置は、中和部(24)で処理されたその水を再びその排ガスの洗浄に利用するために排出する。
【0015】
更に、本発明の排水処理装置は、その燃焼が、内燃機関による燃焼である。
【0016】
更に、本発明の排水処理装置は、その内燃機関が、船舶用のエンジン(1)である。
【0017】
更に、本発明の排水処理装置は、その排ガスの洗浄が、ガス洗浄用スクラバー(13)で行われる。
【0018】
更に、本発明の排水処理装置は、その水が、海水である。
【0019】
上記課題を解決するための、本発明の船舶用エンジンは、排ガスを洗浄するガス洗浄用スクラバー(13)と、上記のいずれか一項に記載の排水処理装置(30)とを具備する。
【0020】
上記課題を解決するための、本発明の排水処理方法は、船舶のエンジン(1)からの排ガスを海水により浄化するステップと、その海水から、ばいじんを取り除くステップと、そのばいじんを取り除かれた海水から、油分を取り除くするステップと、その油分を取り除かれた海水を中和するステップとを具備する。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明である排ガスを処理した後の排水の処理装置である排水処理装置の一実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。本実施例において、船舶のエンジンの排ガスを海水等により処理するガス洗浄用スクラバーに使用される排水処理装置を例に示して説明するが、定置型のエンジンやボイラからの排ガスを水(この場合は海水ではない)で処理するガス洗浄用スクラバーにおいても、適用可能である。
【0022】
では、本発明である排水処理装置の一実施の形態を、添付図面を用いて説明する。
図1は、本発明である排水処理装置の一実施の形態を示すブロック図である。図1は、排水処理装置を備えた、ガス洗浄用スクラバーを有する排ガス再循環エンジンを示している。
【0023】
エンジン1、掃気室2、排気室3、エアクーラ4、過給機5、エコノマイザー11、排ガス流量調節弁12、ガス洗浄用スクラバー13、ブロワ16、排水処理装置30、第1ポンプ17、排気管19、配管B18−1〜配管B18−3及び配管C20−1〜配管C20−8より構成されている。ここで、排水処理装置30は、容積部6、処理部7、排水締切弁8、取水弁9、第2ポンプ10、排水処理弁14、配管A15−1〜配管A15−6、配管A15−15、配管B18−4〜配管B18−6及び排水管21とを具備する。
【0024】
配管C20−1〜配管C20−8は、EGRを実現するための排ガス再循環を行うための配管である。各配管の位置は、他の各構成の説明と共に、説明する。
【0025】
エンジン1は、内燃機関のエンジンである。本実施例では、船舶におけるディーゼルエンジンである。排ガスの一部を、燃焼に用いる空気と混合することで空気中のO濃度を下げ、NOxの生成を抑制する排ガス再循環方式(EGR)を採用している。
【0026】
掃気室2は、エンジン1の燃焼に必要な空気を常時貯蔵している部屋である。
【0027】
排気室3は、エンジン1での燃焼により発生した排気(排ガス)を受け入れ、一時貯蔵する部室である。その排ガスは、順次排気室3から過給機5へ排出される。
配管C20−3は、排気室3と過給機5とを接続する配管である。
【0028】
過給機5は、掃気室2に加圧した空気を送るための過給機ブロアと、その過給機ブロアを駆動するための過給機タービンとを具備する。両者は回転軸で結合しているが、気体の流路としては隔離されている。排気室3から過給機5に供給された排ガスは、過給機タービン側に供給される。そして、高圧から低圧になる過程でエネルギーを開放し、過給機タービンを回転させる。過給機タービンの回転により、過給機ブロアが回転する。その後排ガスは、エコノマイザー11へ向けて排出される。
配管C20−4は、一端部が過給機5に、他端部がエコノマイザー11にガスの出入りが可能なように接続されている。
【0029】
エコノマイザー11は、過給機5からの高温の排ガスから熱を回収するための熱交換器である。排ガスは、熱回収の後、ガス流量調節弁12へ向けて排出される。
配管C20−5は、一端部がエコノマイザー11に、他端部がガス流量調節弁12にガスの出入りが可能なように接続されている。
【0030】
ガス流量調節弁12は、エコノマイザー11からの排ガスの内、一定量をEGR用の排ガスとして、ガス洗浄用スクラバー13へ向けて排出する。その排ガスは、排ガス再循環用の配管(配管C20−1〜配管C20−8)内を流れ、エンジン1での燃焼に寄与する。残りの排ガスは、煙突(図示せず)から排気される。
配管C20−6は、一端部がガス流量調節弁12に、他端部がガス洗浄用スクラバー13にガスの出入りが可能なように接続されている。
【0031】
排気管19は、一端部がガス流量調節弁12に、他端部が煙突(図示せず)にガスの出入りが可能なように接続されている。EGR用の排ガスとして用いない排ガスを煙突まで導く。
【0032】
ガス洗浄用スクラバー13は、配管C20−6の他端部と、配管C20−7の一端部と、配管B18−3の一端部と、配管B18−4の一端部が接続されている。ガス流量調節弁12からの排ガスを、海水を利用して洗浄し、主にばいじん及びSOxを除去する。そして、洗浄後の排ガスをブロア16へ送り込む。また、洗浄に用いる海水は、第1ポンプ17(配管B18−3経由)から導入され、洗浄後に処理部7(配管B18−4経由)へ入る。
【0033】
第1ポンプ17は、ガス洗浄用スクラバー13に使用する水を供給するためのポンプである。本実施例では、水として海水を汲み上げる。配管B18−1は、第1ポンプ17を介して、配管B18−2と接続しているもので、海水を汲み上げ、ガス洗浄用スクラバー13方面へ排出するための配管である。
【0034】
ガス洗浄用スクラバー13により、配管C20−6からの排ガスは、海水洗浄にて、主にばいじん及びSOxが除去される。そして、洗浄後の排ガスは配管C20−7へ排出される。
【0035】
図1を参照して、ブロワ16は、ガス洗浄用スクラバー13から排ガスを吸い出し、吸い出した排ガスを、過給機5へ排出するもので、排ガス再循環を良好に行う機器である。
【0036】
ブロワ16にて送り出された排ガスは、過給機5の過給機ブロア側に供給される。過給機ブロアの回転により、排ガスと外周部より吸い込まれた外気(空気)とが混合され、圧縮混合気が形成される。圧縮混合気は、エアクーラ4へ送り出される。
【0037】
エアクーラ4により、冷却された圧縮混合気は、掃気室2に供給される。供給された圧縮混合気は、エンジンでの燃焼に寄与する。
【0038】
排ガス再循環方式(EGR)を採用し、排ガスの一部を燃焼に用いる空気の一部と代替するので、混合気中のO濃度が下がり、NOxの生成を抑制することが可能となる。
【0039】
次に、図2を参照して、排水処理装置30について説明する。
【0040】
排水処理装置30は、容積部6と処理部7と排水締切弁8と取水弁9と第2ポンプ10と排水処理弁14と配管A15−1〜配管A15−6と配管B18−4〜配管B18−6と排水管21とを具備する。
【0041】
容積部6は、海水を一時的に溜めておくための貯蔵室である。また、メンテナンス時に一時的に海水をストップする場合などのバッファとしても機能する。ガス洗浄用スクラバー13において、排ガス洗浄に使用した海水を容積部6にて受け取り、溜めておくことが可能である。その海水の洗浄を行う場合には、第2ポンプ10を介して処理部7へ送られるのに対して、そのまま海中へ戻される場合には、排水締切弁8を開放して海中(外部)へ排水される。
配管B18−4は、ガス洗浄用スクラバー13と容積部6を接続する配管である。
【0042】
排水締切弁8は、容積部6の海水を海中へ排水するための配管の弁である。容積部6の海水を海中へ排水する場合には開となり、排水しない場合には閉止される。
また、配管B18−5は、容積部6と排水締切弁8を接続する。配管B18−6は、排水締切弁8を介して、容積部6の海水を海中へ排水するための配管である。
【0043】
取水弁9は、容積部6の水を処理部7側へ送るラインの弁である。
配管A15−1は、容積部6と取水弁9を接続している。
【0044】
第2ポンプ10は、容積部6の海水を吸い出し、その吸い出した海水を処理部7へ送出するためのポンプである。
配管A15−2は、取水弁9と第2ポンプ10を接続している。
【0045】
配管A15−7〜配管A15−14は、処理部7内において、排ガス処理を行った海水を通す配管である。また、交換弁27−1〜交換弁27−2は、処理部7内において、排ガス処理を行った海水を通す配管の開閉を行う弁である。取付位置に付いては、処理部7内の各構成の説明と共に行う。
【0046】
処理部7は、遠心分離部22、油除去部23、中和部24、クーラ25、配管A15−7〜配管A15−14及び交換弁27−1〜交換弁27−2を有する。第2ポンプ10から送られた海水から、主にばいじん除去や中和等SOxを取り除く処理を行う。
【0047】
遠心分離部22(又はばいじん分離部ともいう)は、第2ポンプ10から送られてきた排ガス処理を行った海水を、遠心力を利用して、各成分の比重の違いにより、各成分毎に分離する遠心分離装置である。
配管A15−3は、第2ポンプ10と遠心分離部22を接続している。
【0048】
遠心力Fは、F=mrω(ただし、m:質量又は比重、r:半径、ω:角速度)で表される。すわなち、同じ半径r、角速度ωにおいて、比重の違いにより受ける遠心力の大きさが異なることから、比重の大きさの異なる物質同士を分離することが可能である。
本実施例の遠心分離部では、排ガス処理を行った海水中に含まれるばいじんと、その他の海水とを分離するために用いる。ばいじんの比重は、約2g/cm、海水の比重は、約1.0g/cmである。すなわち、比重が2倍近く異なるので、容易に分離することが可能である。除去されたばいじんは、遠心分離部22から、一定の量が溜まるごとに除去される。
【0049】
ばいじん分離部としては、上記の遠心分離部のような遠心分離を使用する方法のほかに、ばいじんを含む海水をフィルターで濾過することにより、ばいじんの分離を行うことが可能である。
【0050】
油除去部23−1(又は23−2)は、油を吸着するフィルターである油吸着マットが複数枚重ねられた油分を除去するためのフィルター装置である。遠心分離部22で処理された海水を油吸着マットに通し、油を吸着除去することが可能である。油吸着マットが充分に油分を吸収した場合、油吸着マットを交換する。交換の際は、他方の油除去装置23−2(又は23−1)を使用する。油除去装置23−1(又は23−2)により処理された海水は、中和部24へ送られる。
【0051】
上記のように2台の油除去部(23−1及び23−2)を用いることにより、油吸着マットの交換を行っても、その間途切れることなく、海水の処理が可能となる。また、海水処理量が、非常に多い場合には、2台同時に使用することも可能である。更に、3台以上用いても同様の効果を得ることが出来る。これは、遠心分離部22(又はばいじん分離部)及び中和部24においても、同様である(ただし本実施例では、1台のみの例示である)。
【0052】
配管A15−7は、遠心分離部22と配管A15−8及び配管A15−9を接続している。配管A15−8は、配管A15−7と交換弁27−1を接続している。配管A15−9は、配管A15−7と交換弁27−2を接続している。
【0053】
交換弁27−1は、配管A15−8と配管A15−10を接続している。また、交換弁27−2は、配管A15−9と配管A15−11を接続している。そして、交換弁27−1を開くことにより、遠心分離部22からの海水が油除去部23−1へ送られる。また、交換弁27−2を開くことにより、油除去部23−2へ遠心分離部22からの海水が送られる。
【0054】
配管A15−10は、交換弁27−1と油除去部23−1を接続している。配管A15−11は、交換弁27−2と油除去部23−2を接続している。
【0055】
中和部24は、油除去部23−1(又は23−2)からの油除去処理後の海水の中和を行う中和装置である。海水は、ガス洗浄用スクラバー13での排ガス処理により硫酸分を多量に含んだ状態である。
この時、中和装置において、上述の海水を苛性ソーダ(NaOH)溶液に通すことにより、海水を中和する。その時、NaOH溶液は、主に次のように反応し、無害のNaSOを生成する。
SO+2NaOH→NaSO+2H
上記処理を行った海水は、クーラ25へ排出される。
【0056】
配管A15−12は、油除去部23−1と中和部24を接続している。配管A15−13は、油除去部23−2と中和部24を接続している。
【0057】
また、上記海水は、中和されており、かつばいじん及び油分をほとんど含まない為、海中に排水することが可能である。
【0058】
上記海水は、ばいじん、油分及びSOx等を除去されている為、リサイクルし(以下、リサイクル海水という)、再びガス洗浄用スクラバー13の洗浄液として使用することも可能である。その場合、ガス洗浄用スクラバー13の洗浄液に、リサイクル海水のみを使用する閉じた系とすることが可能である。閉じた系なので、ガス洗浄用スクラバー13からの排水を環境中へ排出せず、環境に対する負荷の著しく小さいシステムといえる。
【0059】
一方、リサイクル海水と新しい海水を混合し、ガス洗浄用スクラバーの洗浄液として使用することも可能である。この場合、一部ガス洗浄用スクラバーからの排水を、環境中へ排出するが、上述のように充分に洗浄し、無害化しているので、環境への負荷は非常に小さい。
【0060】
クーラ25は、上述の各処理を施された海水の温度を低下させるための空冷又は水冷の冷却機である。
配管A15−14は、中和部24とクーラ25を接続している。
【0061】
配管A15−4は、処理部7に、配管A15−5と配管A15−6を接続し、上記処理された海水をリサイクルまたは海中排水へ導く配管である。
また、配管A15−5は、配管A15−4と排水処理弁14−2を接続しているもので、上記処理された海水を海中排水へ導く配管である。一方配管A15−6は、配管A15−4と排水処理弁14−1に接続している。上記処理された海水をリサイクルする配管である。
【0062】
排水処理弁14−1は、処理部7において処理された海水をリサイクル利用するための配管である配管A15−15方向の弁である。この弁を開くことにより、処理された海水をリサイクル利用することが
可能となる。また、排水処理弁14−2は、処理部7において処理された海水を海中に処理するための配管である排水管21方向の弁である。この弁を開くことにより、処理された海水を海中へ排水することが可能となる。
【0063】
配管A15−15は、排水処理弁14−1と配管B18−2及び配管B18−3に接続しているもので、海水のリサイクル用のラインである。
また、排水管21は、一端部を排水処理弁14−2に接続し、他端部を外部に開放している。海水の海中排水用のラインである。
【0064】
次に、本発明である排水処理装置の一実施の形態の動作について、添付図面を参照して説明する。
【0065】
図1を参照してエンジン1が駆動されると、過給機5において過給機ブロア側で外気に排ガスが混合され、混合気が形成される。混合気は、エアクーラ4を介して掃気室2へ送り込まれ、エンジン1にて燃焼される。そして、このエンジン1にて燃焼により生じた排ガスは、排気室3から送り出される。送り出された排ガスは、過給機5に供給され、過給機タービンを駆動させる。その後、排ガスは、エコノマイザー11において熱交換を行う。熱交換後、ガス流量調節弁12にてその一部が、排ガス再循環を行う為にガス洗浄用スクラバー13側へ送り込まれ、残りが排気管19へ送り出されて煙突から排出される。
【0066】
ガス洗浄用スクラバー13側へ送り込まれた排ガスは、ガス洗浄用スクラバー13へ送り込まれ、このガス洗浄装置により洗浄される。
【0067】
図1を参照して、ガス洗浄用スクラバー13によって、洗浄された排ガスは、その後、ブロワ16よって引き込まれて、配管C20−8を介して過給機5に送り出される。過給機5は、過給機ブロワ側において、ブロワ16から送り出された排ガスと新気(外部の空気)とを混合する。そして、そのガスを加圧した後、エアクーラ4を介して掃気室2へ送り込む。これにより、エンジン1の燃焼時におけるNOxの生成が抑制される。
【0068】
ここで、新気に混合されて掃気室2へ送り込まれてエンジン1の燃焼室にて燃焼される排ガスは、途中に設けられたガス洗浄用スクラバー13によって洗浄されてばいじんやSOxが除去されているので、ばいじんやSOxによってピストンリングやシリンダライナーが磨耗したり、あるいは燃焼室につながる掃気室2やエアクーラ4などが汚れることはない。従って、ピストンリングやシリンダライナーが磨耗したり、或いは燃焼室につながる掃気室2やエアクーラ4などが汚れるような不具合を無くすことが出来、エンジン1の信頼性及び耐久性を向上させることが出来る。
【0069】
次に、図2を参照して、排水処理装置30の動作について説明する。
【0070】
ガス洗浄用スクラバー13より排出された洗浄に使用された海水は、容積部6において一時的に溜められる。この段階の海水は、エンジン1の排ガス中に含まれていた油分、ばいじん及びSOx等の有害物質を含んでいる。溜められている海水は、洗浄を行う場合には、第2ポンプ10を介して処理部7へ送られる。なお、そのまま海中へ戻される場合には、排水締切弁8を開放して海中(外部)へ排水される。
【0071】
容積部6において一時的に溜めらた海水(洗浄水)は、取水弁9の開及び第2ポンプ10の作動により、処理部7へ向けて吸い出される。そして、処理部7において、以下のような海水の洗浄に関わる遠心分離、濾過、中和の各処理が行われる。
【0072】
まず、海水は、遠心分離部22において、遠心力を利用して、各成分の比重の違いにより、各成分毎に分離される。ここでは、固体であるばいじん(比重:約2g/cm)を、液体である海水(比重:約1.0g/cm)から分離する。この動作により、排ガスを処理した海水中のばいじんの大部分を除去することが可能と成る。
【0073】
次に、遠心分離部22で処理された海水は、油除去部23−1(又は23−2)へ送られる。この段階の海水は、ばいじんを除去されたが、油分及びSOxを多く含んでいる状態である。油除去部では、海水は、油を吸着するフィルターである油吸着マットを通過する。そして、通過する間に、海水中の油分が、油吸着マットに吸着され、海水から除去される。この動作により、排ガスを処理した海水中の油分の大部分を吸着除去することが可能となる。
【0074】
なお、油吸着マットが充分に油分を吸収した場合、油吸着マットを交換する。交換の際は、他方の油除去装置23−2(又は23−1)を使用して、油除去処理を継続することが可能である。油吸着マットの油分の吸着状況は、目視又はマットの入口側及び出口側における圧力差などで監視する。
【0075】
油除去装置23−1(又は23−2)により処理された海水は、中和部24へ送られる。この段階の海水は、ばいじん及び油分を除去されたが、硫酸分を多く含んでおり、酸性の状態である。中和部24では、この時、上記海水と苛性ソーダ(NaOH)溶液とを混合することにより、海水を中和する。
この動作により、排ガスを処理した海水中の硫酸分を中和し、海水全体を中性化させることが可能となる。
【0076】
海水と苛性ソーダ溶液との混合方法としては、海水のpHを監視しながら海水中に苛性ソーダ溶液を混合していき、中和部24においてpHが中性になるようにする。この場合の中性とは、pHが6〜8、好ましくは概ね7になることをいう。ただし、国内あるいは世界的な環境基準等がある場合には、それらに従った値の範囲にする。
【0077】
上記海水は、クーラ25により、その温度を低下され、再びガス洗浄用スクラバーの洗浄液(リサイクル海水)とされるか、又は、海水中に排水される。リサイクル海水とする場合には、排水処理弁14−1を開いて、配管B18−3へ海水を流す。海水中に排水する場合には、排水処理弁14−2を開いて、排水管21へ海水を流す。
【0078】
上記海水は、ばいじん、油分及び硫酸等を除去されている為、他の装置を汚すことがなく、かつ、再びばいじん、油分及びSOx等を吸収できる。従って、リサイクル海水として、再びガス洗浄用スクラバーの洗浄液として使用することも可能である。その場合、リサイクル海水と新しい海水とを混合した排水をガス洗浄用スクラバーの洗浄液に使用することや、リサイクル海水のみを使用する閉じた系とすることが可能である。これにより、新しい海水の使用量が減り、排出する海水を減らす、又はゼロにすることが可能となる。さらに、全量をリサイクル海水で間に合わすとすれば、閉じた系となるので、ガス洗浄用スクラバーからの排水を環境中へ排出せず、環境に対する負荷の著しく小さいシステムといえる。
【0079】
以上の動作により、船舶のディーゼルエンジンの排ガス中に含まれるばいじん、油分及びSOx等の有害物質を海水により除去することが可能となる。そして、ばいじん、油分及びSOx等を除去する際に使用している海水中に含まれるばいじん、油分及び硫酸等を除去することが可能となる。そして、使用済みの海水を、リサイクル、又は環境に与える負荷を著しく低減した形で外部(海中)に排出することが可能となる。
【0080】
また、本発明の排水処理装置を有する図1に例示されるエンジンは、海中へ有害物質を排出する量が著しく小さくなる。すなわち、海を汚すことなく航行することが出来、環境への負荷の少ないエンジンである。
【0081】
なお、本実施例では、図1に示すような、排ガス再循環(EGR)方式を採用したエンジンについて説明をしたが、排気再循環を実施しない船においても、本発明を利用することが可能である。
【0082】
図3を参照して、説明する。図3の例はエンジン排ガスをオイルタンカーのイナートガスシステムに利用している。
図3の構成は、基本的に図1と同様である。しかし、この場合、排ガス再循環のための構成(ブロア16、ガス流量調節弁12及び配管C20−8)が無い。そして、ガス洗浄用スクラバー13の排ガスの出口側の配管C20−7が、図1の排気管19に取って代わり、配管C20−7の出口側が煙突に接続している。
【0083】
しかし、ガス洗浄用スクラバー13及び排水処理装置30の構成及び動作は、前述の実施例の場合と同様である。そして、それに伴う効果も実施例の場合と同様である。
【0084】
この図3に例示される構成により、エンジン1の排ガスは全てガス洗浄用スクラバー13に入り、そこで処理される。そして排ガスは全てクリーンな状態となり、煙突から排出される。加えて、本発明の排水処理装置を有し、海中へ有害物質を排出する量が著しく小さくなる。すなわち、海水の排出及び排ガスの排出において、環境への負荷を低減することが可能なエンジンである。
【0085】
本発明における図1及び図3に例示される構成を有する船舶は、排ガス中に含まれる油分やばいじん、SOx等の有害物質の排出量を著しく低減している。従って、湾内や内海での航行においても、海洋汚染を引き起こす原因を発生しない、環境への悪影響がほとんど無い船舶である。
【0086】
本発明は、船舶におけるエンジンについて説明しているが、定置型の施設(排ガスを発生する設備を有するエンジンやボイラなど)においても適用可能である。その場合には、海水の代わりとして工業用水を利用し、ガス洗浄用スクラバーに用いるようにする。また、そこで使用される工業用水は出来るだけリサイクルして使用するようにする。
【0087】
【発明の効果】
本発明により、排ガスを洗浄し有害物質を低減するガス洗浄用スクラバーからの排水を、適切に処理し、有害物質を低減し、必要に応じてリサイクル利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明である排水処理装置の一実施の形態の構成を示す図である。
【図2】本発明である排水処理装置の一実施の形態の構成の詳細を示す図である。
【図3】本発明である排水処理装置の一実施の形態の他の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 エンジン
2 掃気室
3 排気室
4 エアクーラ
5 過給機
6 容積部
7 処理部
8 排水締切弁
9 取水弁
10 第2ポンプ
11 エコノマイザー
12 排ガス流量調節弁
13 ガス洗浄用スクラバー
14−1 排水処理弁
14−2 排水処理弁
15−1 配管A
15−2 配管A
15−3 配管A
15−4 配管A
15−5 配管A
15−6 配管A
15−7 配管A
15−8 配管A
15−9 配管A
15−10 配管A
15−11 配管A
15−12 配管A
15−13 配管A
15−14 配管A
15−15 配管A
16 ブロワ
17 第1ポンプ
18−1 配管B
18−2 配管B
18−3 配管B
18−4 配管B
18−5 配管B
18−6 配管B
19 排気管
20−1 配管C
20−2 配管C
20−3 配管C
20−4 配管C
20−5 配管C
20−6 配管C
20−7 配管C
20−8 配管C
21 配水管
22 遠心分離部
23−1 油除去部
23−2 油除去部
24 中和部
25 クーラ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wastewater treatment apparatus for treating exhaust gas.
[0002]
[Prior art]
In general, exhaust gas from diesel engines includes NOx, SOx, CO 2 It contains harmful substances such as and substances that give a load to the environment. In particular, a marine diesel engine using a low-quality fuel has a high content of harmful substances. Therefore, the exhaust gas is not discharged as it is, but is generally discharged after the content of harmful substances is reduced by some kind of processing device.
[0003]
A scrubber for gas cleaning is an exhaust gas treatment device that significantly reduces dust and SOx in exhaust gas by passing the exhaust gas through seawater. In the case of ships, seawater is often used, but some fresh water may also be used. And the scrubber for gas cleaning contacts and mixes the pumped-up seawater and the exhaust gas during the exhaust gas treatment. As a result, the dust and SOx in the exhaust gas are taken into the seawater and the like, so that harmful substances in the exhaust gas are greatly reduced.
[0004]
However, the seawater after the treatment is drained directly into the sea as it is, but since the wastewater contains dust, sulfuric acid, oil, etc., such polluted wastewater flows directly into the sea. There is a need for technology to treat and reduce harmful substances in wastewater. There is a demand for engines and ships that apply this technology. In the future, strict environmental regulations are anticipated not only in bays and inland seas where the concentration of ships and accumulation of marine pollutants are likely to occur, and where direct drainage is likely to occur, but also on the high seas. Is required. Such a technique can also be applied to a stationary engine or an exhaust gas treatment device of a boiler.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a wastewater treatment apparatus capable of reducing harmful substances contained in wastewater from a scrubber for gas cleaning that uses water to clean exhaust gas from combustion of a ship engine or the like. It is.
[0006]
Another object of the present invention is to provide a wastewater treatment apparatus that can recycle wastewater from a gas scrubber that cleans exhaust gas from combustion of a ship engine or the like.
[0007]
Another object of the present invention is to provide a marine engine that emits less harmful substances during exhaust gas treatment and a ship that emits less harmful substances.
[0008]
Another object of the present invention is to provide a wastewater treatment apparatus that can reduce harmful substances contained in wastewater from a scrubber for gas cleaning that cleans the exhaust gas of a stationary engine or boiler.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, means for solving the problem will be described using the numbers and symbols used in the embodiments of the present invention. These numbers and symbols are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and [Embodiments of the Invention]. However, these numbers and symbols should not be used for the interpretation of the technical scope of the invention described in [Claims].
[0010]
In order to solve the above-mentioned problem, the waste water treatment apparatus of the present invention is connected to the pipe (15-3) for flowing water used for cleaning the exhaust gas by combustion, and the pipe (15-3), and is contained in the water. And a centrifuge (22) for separating the dust from the water.
[0011]
Moreover, the waste water treatment apparatus of the present invention is connected to a pipe (15-3) through which water used for cleaning the exhaust gas of the marine engine (1) by the scrubber (13) for gas cleaning is connected to the pipe (15-3). And a dust separation unit (22) for separating the dust contained in the water from the water.
[0012]
Furthermore, the waste water treatment apparatus of the present invention further includes an oil removing section (23-1 / 23-2) for removing oil from the water from which the dust is separated.
[0013]
Furthermore, the waste water treatment apparatus of the present invention further comprises a neutralizing section (24) for neutralizing the water treated by the oil removing section (23-1 / 23-2).
[0014]
Furthermore, the wastewater treatment apparatus of the present invention discharges the water treated in the neutralization section (24) for reuse in cleaning the exhaust gas.
[0015]
Furthermore, in the wastewater treatment apparatus of the present invention, the combustion is combustion by an internal combustion engine.
[0016]
Furthermore, in the wastewater treatment apparatus of the present invention, the internal combustion engine is a marine engine (1).
[0017]
Further, in the wastewater treatment apparatus of the present invention, the exhaust gas is cleaned by the gas scrubber (13).
[0018]
Furthermore, in the wastewater treatment apparatus of the present invention, the water is seawater.
[0019]
In order to solve the above problems, a marine engine of the present invention includes a gas scrubber (13) for cleaning exhaust gas and the waste water treatment device (30) according to any one of the above.
[0020]
In order to solve the above problems, the wastewater treatment method of the present invention includes a step of purifying exhaust gas from a ship engine (1) with seawater, a step of removing dust from the seawater, and a seawater from which the dust has been removed. And removing the oil component and neutralizing the seawater from which the oil component has been removed.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a wastewater treatment apparatus which is a wastewater treatment apparatus after treating exhaust gas according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, a waste water treatment apparatus used in a scrubber for gas cleaning that treats exhaust gas of a ship engine with seawater or the like will be described as an example, but the exhaust gas from a stationary engine or boiler is water (in this case) It is also applicable to scrubbers for gas cleaning that are treated with (not seawater).
[0022]
Now, an embodiment of the waste water treatment apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a wastewater treatment apparatus according to the present invention. FIG. 1 shows an exhaust gas recirculation engine having a scrubber for gas cleaning with a waste water treatment device.
[0023]
Engine 1, scavenging chamber 2, exhaust chamber 3, air cooler 4, supercharger 5, economizer 11, exhaust gas flow control valve 12, gas scrubber 13, blower 16, waste water treatment device 30, first pump 17, exhaust pipe 19, the pipe B18-1 to the pipe B18-3 and the pipe C20-1 to the pipe C20-8. Here, the waste water treatment device 30 includes a volume portion 6, a treatment portion 7, a waste water cutoff valve 8, a water intake valve 9, a second pump 10, a waste water treatment valve 14, a pipe A 15-1 to a pipe A 15-6, and a pipe A 15-15. The pipe B18-4 to the pipe B18-6 and the drain pipe 21 are provided.
[0024]
The pipe C20-1 to the pipe C20-8 are pipes for performing exhaust gas recirculation for realizing EGR. The position of each pipe will be described together with the description of each other configuration.
[0025]
The engine 1 is an internal combustion engine. In this embodiment, it is a diesel engine in a ship. A part of the exhaust gas is mixed with the air used for combustion. 2 An exhaust gas recirculation system (EGR) that reduces the concentration and suppresses the generation of NOx is adopted.
[0026]
The scavenging chamber 2 is a room that constantly stores air necessary for combustion of the engine 1.
[0027]
The exhaust chamber 3 is a chamber that receives exhaust gas (exhaust gas) generated by combustion in the engine 1 and temporarily stores it. The exhaust gas is sequentially discharged from the exhaust chamber 3 to the supercharger 5.
The pipe C20-3 is a pipe that connects the exhaust chamber 3 and the supercharger 5.
[0028]
The supercharger 5 includes a supercharger blower for sending pressurized air to the scavenging chamber 2 and a supercharger turbine for driving the supercharger blower. Both are connected by a rotating shaft, but are isolated as a gas flow path. The exhaust gas supplied from the exhaust chamber 3 to the supercharger 5 is supplied to the supercharger turbine side. And energy is released in the process from high pressure to low pressure, and the turbocharger turbine is rotated. The turbocharger blower rotates due to the rotation of the turbocharger turbine. Thereafter, the exhaust gas is discharged toward the economizer 11.
The pipe C20-4 has one end connected to the supercharger 5 and the other end connected to the economizer 11 so that gas can enter and exit.
[0029]
The economizer 11 is a heat exchanger for recovering heat from the high-temperature exhaust gas from the supercharger 5. The exhaust gas is discharged toward the gas flow rate control valve 12 after heat recovery.
The pipe C20-5 has one end connected to the economizer 11 and the other end connected to the gas flow rate control valve 12 so that gas can enter and exit.
[0030]
The gas flow rate control valve 12 discharges a certain amount of the exhaust gas from the economizer 11 toward the gas scrubber 13 as an exhaust gas for EGR. The exhaust gas flows in the exhaust gas recirculation pipe (pipe C20-1 to pipe C20-8) and contributes to combustion in the engine 1. The remaining exhaust gas is exhausted from a chimney (not shown).
The pipe C20-6 has one end connected to the gas flow control valve 12 and the other end connected to the gas scrubber 13 so that gas can enter and exit.
[0031]
The exhaust pipe 19 has one end connected to the gas flow control valve 12 and the other end connected to a chimney (not shown) so that gas can enter and exit. Exhaust gas not used as exhaust gas for EGR is led to the chimney.
[0032]
The gas cleaning scrubber 13 is connected to the other end of the pipe C20-6, one end of the pipe C20-7, one end of the pipe B18-3, and one end of the pipe B18-4. The exhaust gas from the gas flow control valve 12 is washed using seawater to mainly remove dust and SOx. Then, the exhaust gas after cleaning is fed into the blower 16. Moreover, the seawater used for washing | cleaning is introduce | transduced from the 1st pump 17 (via piping B18-3), and enters the process part 7 (via piping B18-4) after washing | cleaning.
[0033]
The first pump 17 is a pump for supplying water used for the gas scrubber 13. In this embodiment, seawater is pumped up as water. The pipe B18-1 is connected to the pipe B18-2 via the first pump 17, and is a pipe for pumping up seawater and discharging it to the gas scrubber 13 direction.
[0034]
The gas cleaning scrubber 13 mainly removes dust and SOx from the exhaust gas from the pipe C20-6 by seawater cleaning. And the exhaust gas after washing | cleaning is discharged | emitted to piping C20-7.
[0035]
Referring to FIG. 1, a blower 16 sucks exhaust gas from a gas cleaning scrubber 13 and discharges the sucked exhaust gas to a supercharger 5. The blower 16 is a device that performs good exhaust gas recirculation.
[0036]
The exhaust gas sent out by the blower 16 is supplied to the supercharger blower side of the supercharger 5. By the rotation of the supercharger blower, the exhaust gas and the outside air (air) sucked from the outer peripheral portion are mixed to form a compressed mixture. The compressed air-fuel mixture is sent out to the air cooler 4.
[0037]
The compressed air-fuel mixture cooled by the air cooler 4 is supplied to the scavenging chamber 2. The supplied compressed air-fuel mixture contributes to combustion in the engine.
[0038]
Since the exhaust gas recirculation system (EGR) is adopted and part of the exhaust gas is replaced with part of the air used for combustion, O in the air-fuel mixture 2 The concentration decreases, and NOx generation can be suppressed.
[0039]
Next, the waste water treatment apparatus 30 will be described with reference to FIG.
[0040]
The waste water treatment device 30 includes a volume portion 6, a treatment portion 7, a waste water cutoff valve 8, a water intake valve 9, a second pump 10, a waste water treatment valve 14, a pipe A15-1 to a pipe A15-6, a pipe B18-4 to a pipe B18. −6 and a drain pipe 21.
[0041]
The volume part 6 is a storage room for temporarily storing seawater. It also functions as a buffer for temporarily stopping seawater during maintenance. In the scrubber 13 for gas cleaning, the seawater used for exhaust gas cleaning can be received by the volume portion 6 and stored. When the seawater is washed, it is sent to the processing unit 7 via the second pump 10, whereas when it is returned to the sea as it is, the drainage cutoff valve 8 is opened to the sea (outside). Drained.
The pipe B18-4 is a pipe connecting the scrubber 13 for gas cleaning and the volume portion 6.
[0042]
The drainage cutoff valve 8 is a piping valve for draining the seawater of the volume part 6 into the sea. When the seawater of the volume 6 is drained into the sea, it is open, and when it is not drained, it is closed.
The pipe B18-5 connects the volume part 6 and the drainage cutoff valve 8. The pipe B18-6 is a pipe for draining the seawater in the volume portion 6 into the sea through the drainage cutoff valve 8.
[0043]
The intake valve 9 is a valve of a line that sends the water of the volume part 6 to the treatment part 7 side.
The pipe A15-1 connects the volume portion 6 and the intake valve 9.
[0044]
The second pump 10 is a pump for sucking out the seawater in the volume portion 6 and sending out the sucked seawater to the processing portion 7.
The pipe A15-2 connects the intake valve 9 and the second pump 10.
[0045]
The pipe A15-7 to the pipe A15-14 are pipes through which seawater subjected to exhaust gas treatment passes in the processing unit 7. In addition, the replacement valve 27-1 to the replacement valve 27-2 are valves that open and close the piping through which the seawater subjected to the exhaust gas treatment passes in the processing unit 7. The attachment position will be described together with the description of each component in the processing unit 7.
[0046]
The processing unit 7 includes a centrifugal separator 22, an oil removing unit 23, a neutralizing unit 24, a cooler 25, a pipe A15-7 to a pipe A15-14, and an exchange valve 27-1 to an exchange valve 27-2. From the seawater sent from the second pump 10, processing for removing SOx such as dust removal and neutralization is mainly performed.
[0047]
The centrifugal separator 22 (also referred to as a dust separation unit) uses the centrifugal force to treat the seawater that has been subjected to the exhaust gas treatment sent from the second pump 10 for each component, depending on the specific gravity of each component. A centrifugal separator for separation.
The pipe A15-3 connects the second pump 10 and the centrifugal separator 22.
[0048]
Centrifugal force F is F = mrω 2 (Where m: mass or specific gravity, r: radius, ω: angular velocity). In other words, at the same radius r and angular velocity ω, the centrifugal force received by the difference in specific gravity is different, so that substances having different specific gravities can be separated from each other.
In the centrifugal separator of the present embodiment, it is used to separate the dust contained in the seawater subjected to the exhaust gas treatment and other seawater. The specific gravity of dust is about 2g / cm 3 The specific gravity of seawater is about 1.0 g / cm 3 It is. That is, since the specific gravity differs by almost twice, it can be easily separated. The removed dust is removed from the centrifugal separator 22 every time a certain amount is accumulated.
[0049]
As the dust separation unit, in addition to the method of using the centrifugal separation as in the above centrifugal separation unit, it is possible to separate the dust by filtering the seawater containing the dust with a filter.
[0050]
The oil removing unit 23-1 (or 23-2) is a filter device for removing the oil component in which a plurality of oil adsorbing mats that are oil adsorbing filters are stacked. The seawater treated by the centrifugal separator 22 can be passed through an oil adsorption mat to remove the oil by adsorption. When the oil adsorption mat has sufficiently absorbed the oil, replace the oil adsorption mat. At the time of replacement, the other oil removing device 23-2 (or 23-1) is used. Seawater processed by the oil removing device 23-1 (or 23-2) is sent to the neutralization unit 24.
[0051]
By using the two oil removing sections (23-1 and 23-2) as described above, seawater can be treated without interruption even when the oil adsorption mat is replaced. In addition, when the amount of seawater treated is very large, two units can be used simultaneously. Furthermore, the same effect can be obtained even when three or more units are used. The same applies to the centrifugal separation unit 22 (or the dust separation unit) and the neutralization unit 24 (however, in this embodiment, only one unit is illustrated).
[0052]
The pipe A15-7 connects the centrifuge 22 to the pipe A15-8 and the pipe A15-9. The pipe A15-8 connects the pipe A15-7 and the exchange valve 27-1. The pipe A15-9 connects the pipe A15-7 and the exchange valve 27-2.
[0053]
The exchange valve 27-1 connects the pipe A15-8 and the pipe A15-10. The exchange valve 27-2 connects the pipe A15-9 and the pipe A15-11. And the seawater from the centrifugation part 22 is sent to the oil removal part 23-1 by opening the exchange valve 27-1. Moreover, the seawater from the centrifuge part 22 is sent to the oil removal part 23-2 by opening the exchange valve 27-2.
[0054]
The pipe A15-10 connects the exchange valve 27-1 and the oil removal unit 23-1. The pipe A15-11 connects the exchange valve 27-2 and the oil removal unit 23-2.
[0055]
The neutralization part 24 is a neutralization apparatus which neutralizes the seawater after the oil removal process from the oil removal part 23-1 (or 23-2). Seawater is in a state containing a large amount of sulfuric acid by the exhaust gas treatment in the scrubber 13 for gas cleaning.
At this time, the seawater is neutralized by passing the seawater described above through a caustic soda (NaOH) solution in a neutralizer. At that time, the NaOH solution reacts mainly as follows: 2 SO 4 Is generated.
H 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + 2H 2 O
The seawater subjected to the above treatment is discharged to the cooler 25.
[0056]
The pipe A15-12 connects the oil removing unit 23-1 and the neutralizing unit 24. The pipe A15-13 connects the oil removing unit 23-2 and the neutralizing unit 24.
[0057]
Moreover, since the said seawater is neutralized and does not contain soot and an oil component, it can be drained in the sea.
[0058]
Since the above-mentioned seawater has dust, oil, SOx and the like removed, it can be recycled (hereinafter referred to as recycled seawater) and used again as a cleaning liquid for the gas cleaning scrubber 13. In that case, it is possible to use a closed system that uses only recycled seawater as the cleaning liquid for the gas cleaning scrubber 13. Since it is a closed system, the waste water from the scrubber 13 for gas cleaning is not discharged into the environment, and it can be said that the system has a remarkably small load on the environment.
[0059]
On the other hand, recycled seawater and fresh seawater can be mixed and used as a cleaning liquid for a scrubber for gas cleaning. In this case, the waste water from the gas scrubber is partially discharged into the environment. However, since it is sufficiently washed and detoxified as described above, the load on the environment is very small.
[0060]
The cooler 25 is an air-cooled or water-cooled cooler for lowering the temperature of the seawater subjected to the above-described processes.
The pipe A15-14 connects the neutralization part 24 and the cooler 25.
[0061]
The pipe A15-4 is a pipe that connects the pipe A15-5 and the pipe A15-6 to the processing unit 7 and leads the processed seawater to recycling or underwater drainage.
The pipe A15-5 connects the pipe A15-4 and the wastewater treatment valve 14-2, and is a pipe that guides the treated seawater to the seawater drainage. On the other hand, the pipe A15-6 is connected to the pipe A15-4 and the waste water treatment valve 14-1. A pipe for recycling the treated seawater.
[0062]
The wastewater treatment valve 14-1 is a valve in the direction of the pipe A15-15, which is a pipe for recycling the seawater processed in the processing unit 7. By opening this valve, the treated seawater can be recycled.
It becomes possible. The drainage treatment valve 14-2 is a valve in the direction of the drainage pipe 21, which is a pipe for treating the seawater processed in the processing unit 7 into the sea. By opening this valve, the treated seawater can be drained into the sea.
[0063]
The pipe A15-15 is connected to the wastewater treatment valve 14-1, the pipe B18-2, and the pipe B18-3, and is a line for recycling seawater.
Moreover, the drain pipe 21 has one end connected to the drainage treatment valve 14-2 and the other end opened to the outside. It is a line for underwater drainage of seawater.
[0064]
Next, operation | movement of one Embodiment of the waste water treatment equipment which is this invention is demonstrated with reference to an accompanying drawing.
[0065]
When the engine 1 is driven with reference to FIG. 1, the exhaust gas is mixed with the outside air on the supercharger blower side in the supercharger 5 to form an air-fuel mixture. The air-fuel mixture is sent to the scavenging chamber 2 through the air cooler 4 and combusted in the engine 1. The exhaust gas generated by combustion in the engine 1 is sent out from the exhaust chamber 3. The delivered exhaust gas is supplied to the supercharger 5 to drive the supercharger turbine. Thereafter, the exhaust gas performs heat exchange in the economizer 11. After the heat exchange, part of the gas flow control valve 12 is sent to the gas scrubber 13 side for exhaust gas recirculation, and the rest is sent to the exhaust pipe 19 and discharged from the chimney.
[0066]
The exhaust gas sent to the gas cleaning scrubber 13 side is sent to the gas cleaning scrubber 13 and cleaned by this gas cleaning device.
[0067]
Referring to FIG. 1, the exhaust gas cleaned by gas scrubber 13 is then drawn by blower 16 and sent to supercharger 5 via pipe C20-8. The supercharger 5 mixes the exhaust gas sent from the blower 16 and fresh air (external air) on the supercharger blower side. Then, after pressurizing the gas, the gas is fed into the scavenging chamber 2 through the air cooler 4. Thereby, the production | generation of NOx at the time of combustion of the engine 1 is suppressed.
[0068]
Here, the exhaust gas mixed with fresh air, sent to the scavenging chamber 2 and burned in the combustion chamber of the engine 1 is cleaned by a gas cleaning scrubber 13 provided in the middle to remove dust and SOx. Therefore, the piston ring and cylinder liner are not worn by dust and SOx, and the scavenging chamber 2 and the air cooler 4 connected to the combustion chamber are not contaminated. Accordingly, it is possible to eliminate the problem that the piston ring and the cylinder liner are worn, or the scavenging chamber 2 and the air cooler 4 connected to the combustion chamber are contaminated, and the reliability and durability of the engine 1 can be improved.
[0069]
Next, the operation of the waste water treatment apparatus 30 will be described with reference to FIG.
[0070]
Seawater used for cleaning discharged from the gas cleaning scrubber 13 is temporarily stored in the volume portion 6. Seawater at this stage contains harmful substances such as oil, dust, and SOx contained in the exhaust gas of the engine 1. The stored seawater is sent to the processing unit 7 via the second pump 10 when cleaning is performed. In addition, when returning to the sea as it is, the drainage cutoff valve 8 is opened and the water is drained into the sea (outside).
[0071]
Seawater (washing water) temporarily stored in the volume part 6 is sucked out toward the processing part 7 by opening the intake valve 9 and operating the second pump 10. And in the process part 7, each process of the centrifugation regarding the washing | cleaning of seawater as follows, filtration, and neutralization is performed.
[0072]
First, seawater is separated for each component by the difference in specific gravity of each component using centrifugal force in the centrifugal separator 22. Here, solid dust (specific gravity: about 2 g / cm) 3 ) Liquid seawater (specific gravity: about 1.0 g / cm 3 ). By this operation, it becomes possible to remove most of the dust in the seawater treated with the exhaust gas.
[0073]
Next, the seawater processed by the centrifugal separator 22 is sent to the oil removing unit 23-1 (or 23-2). The seawater at this stage is in a state where dusts have been removed but contains a large amount of oil and SOx. In the oil removal unit, the seawater passes through an oil adsorption mat that is a filter that adsorbs oil. And while passing, the oil in seawater is adsorbed by the oil adsorption mat and removed from the seawater. This operation makes it possible to adsorb and remove most of the oil in the seawater that has been treated with exhaust gas.
[0074]
When the oil adsorption mat has sufficiently absorbed the oil, the oil adsorption mat is replaced. At the time of replacement, it is possible to continue the oil removing process using the other oil removing device 23-2 (or 23-1). The oil adsorption state of the oil adsorption mat is monitored visually or by a pressure difference between the inlet side and the outlet side of the mat.
[0075]
Seawater processed by the oil removing device 23-1 (or 23-2) is sent to the neutralization unit 24. The seawater at this stage has been removed of dust and oil, but contains a lot of sulfuric acid and is in an acidic state. At this time, the neutralization unit 24 neutralizes the seawater by mixing the seawater with a caustic soda (NaOH) solution.
By this operation, it becomes possible to neutralize the sulfuric acid in the seawater treated with the exhaust gas and to neutralize the entire seawater.
[0076]
As a method of mixing the seawater and the caustic soda solution, the caustic soda solution is mixed into the seawater while monitoring the pH of the seawater so that the neutralization section 24 makes the pH neutral. The neutrality in this case means that the pH is 6 to 8, preferably about 7. However, if there are national or global environmental standards, etc., the value should be in accordance with them.
[0077]
The temperature of the seawater is lowered by the cooler 25, and the seawater is again used as a cleaning liquid (recycled seawater) for a gas cleaning scrubber or drained into the seawater. In the case of using recycled seawater, the wastewater treatment valve 14-1 is opened and the seawater is flowed to the pipe B18-3. When draining into seawater, the drainage treatment valve 14-2 is opened and the seawater flows into the drainage pipe 21.
[0078]
Since the seawater is free from dust, oil, sulfuric acid, etc., it does not pollute other devices and can absorb dust, oil, SOx, and the like again. Therefore, it can also be used as a cleaning liquid for a scrubber for gas cleaning as recycled seawater. In that case, it is possible to use a wastewater mixed with recycled seawater and new seawater as a cleaning liquid for a scrubber for gas cleaning, or a closed system using only recycled seawater. Thereby, the usage-amount of new seawater reduces, It becomes possible to reduce the seawater to discharge | emit or to zero. Furthermore, if the entire amount is made up with recycled seawater, the system becomes a closed system, so that the waste water from the scrubber for gas cleaning is not discharged into the environment, and it can be said that the system has a very low environmental load.
[0079]
By the above operation, it becomes possible to remove harmful substances such as dust, oil and SOx contained in the exhaust gas of the diesel engine of the ship with seawater. And it becomes possible to remove the dust, oil, sulfuric acid, etc. contained in the seawater used when removing the dust, oil, SOx and the like. And it becomes possible to discharge | release used seawater outside (in the sea) in the form which remarkably reduced the load given to an environment.
[0080]
Further, the engine illustrated in FIG. 1 having the wastewater treatment apparatus of the present invention significantly reduces the amount of harmful substances discharged into the sea. In other words, it is an engine that can sail without polluting the sea and has a low environmental impact.
[0081]
In this embodiment, an engine employing an exhaust gas recirculation (EGR) system as shown in FIG. 1 has been described. However, the present invention can also be used in a ship that does not perform exhaust gas recirculation. is there.
[0082]
This will be described with reference to FIG. The example shown in FIG. 3 uses engine exhaust gas for an oil tanker inert gas system.
The configuration of FIG. 3 is basically the same as that of FIG. However, in this case, there is no configuration for exhaust gas recirculation (blower 16, gas flow rate control valve 12, and pipe C20-8). The piping C20-7 on the exhaust gas outlet side of the gas cleaning scrubber 13 replaces the exhaust pipe 19 in FIG. 1, and the outlet side of the piping C20-7 is connected to the chimney.
[0083]
However, the configurations and operations of the gas scrubber 13 and the waste water treatment device 30 are the same as those in the above-described embodiment. And the effect accompanying it is the same as that of the case of an Example.
[0084]
With the configuration illustrated in FIG. 3, all the exhaust gas from the engine 1 enters the gas scrubber 13 and is processed there. The exhaust gas is all clean and discharged from the chimney. In addition, the wastewater treatment apparatus of the present invention is provided, and the amount of harmful substances discharged into the sea is significantly reduced. In other words, the engine can reduce the environmental load in discharging seawater and exhaust gas.
[0085]
The ship having the configuration illustrated in FIG. 1 and FIG. 3 in the present invention significantly reduces the discharge amount of harmful substances such as oil, dust and SOx contained in the exhaust gas. Therefore, even when navigating in the bay or inland sea, the ship does not cause the cause of marine pollution and has almost no adverse environmental impact.
[0086]
Although the present invention has been described with reference to an engine in a ship, it can also be applied to stationary facilities (such as engines and boilers having equipment that generates exhaust gas). In that case, industrial water is used instead of seawater, and it is used for a scrubber for gas cleaning. Also, industrial water used there should be recycled as much as possible.
[0087]
【The invention's effect】
According to the present invention, wastewater from a scrubber for gas cleaning that cleans exhaust gas and reduces harmful substances can be appropriately treated to reduce harmful substances and be recycled as necessary.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a wastewater treatment apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing details of the configuration of an embodiment of a wastewater treatment apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing another configuration of the embodiment of the waste water treatment apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 engine
2 Scavenging chamber
3 Exhaust chamber
4 Air cooler
5 turbochargers
6 Volume parts
7 processing section
8 Drainage cutoff valve
9 Intake valve
10 Second pump
11 Economizer
12 Exhaust gas flow control valve
13 Gas scrubber
14-1 Wastewater treatment valve
14-2 Wastewater treatment valve
15-1 Piping A
15-2 Piping A
15-3 Piping A
15-4 Piping A
15-5 Piping A
15-6 Piping A
15-7 Piping A
15-8 Piping A
15-9 Piping A
15-10 Piping A
15-11 Piping A
15-12 Piping A
15-13 Piping A
15-14 Piping A
15-15 Piping A
16 Blower
17 First pump
18-1 Piping B
18-2 Piping B
18-3 Piping B
18-4 Piping B
18-5 Piping B
18-6 Piping B
19 Exhaust pipe
20-1 Piping C
20-2 Piping C
20-3 Piping C
20-4 Piping C
20-5 Piping C
20-6 Piping C
20-7 Piping C
20-8 Piping C
21 Water distribution pipe
22 Centrifugal separator
23-1 Oil remover
23-2 Oil remover
24 Neutralization section
25 cooler

Claims (4)

船舶用エンジンの燃焼による排ガスの洗浄に使用した海水を貯蔵する貯蔵部と、
前記貯蔵部に貯蔵された前記海水に含まれるばいじんを前記海水から分離する遠心分離部と、
前記遠心分離部で処理された前記海水から油分をフィルタで除去する油除去部と、
前記油除去部で処理された前記海水を中和する中和部と、
を具備し、
前記油除去部は、二つの油除去部を備え、一方の油除去部のフィルタを交換するとき他方の油除去部を利用する
排水処理装置。
A storage section for storing seawater used for cleaning exhaust gas from combustion of marine engines;
A centrifuge for separating the dust contained in the seawater stored in the storage from the seawater;
An oil removing unit that removes oil from the seawater treated by the centrifugal separator with a filter;
A neutralizing section for neutralizing the seawater treated by the oil removing section;
Comprising
The oil removing unit includes two oil removing units, and uses the other oil removing unit when replacing the filter of one oil removing unit.
前記中和部で処理された前記海水を再び前記排ガスの洗浄に利用するために排出する、
請求項1に記載の排水処理装置。
Discharging the seawater treated in the neutralization section again for use in cleaning the exhaust gas,
The wastewater treatment apparatus according to claim 1.
エンジン本体と、
前記エンジン本体の排ガスを海水で洗浄するガス洗浄用スクラバーと、
前記洗浄に使用した前記海水を処理する請求項1又は2のいずれか一項に記載の排水処理装置と、
を具備し、
前記洗浄された前記排ガスの一部は前記エンジン本体へ循環する
船舶用エンジン。
The engine body,
A gas scrubber for cleaning the exhaust gas of the engine body with seawater;
The wastewater treatment apparatus according to any one of claims 1 and 2, wherein the seawater used for the washing is treated.
Comprising
A part of the washed exhaust gas circulates to the engine body.
船舶のエンジンからの排ガスを海水により浄化するステップと、
前記海水を一時的に貯蔵するステップと、
前記貯蔵された前記海水から、ばいじんを取り除くステップと、
前記ばいじんを取り除かれた前記海水から、油分をフィルタで除去する二つの油除去部のうちの少なくとも一方を用いて油分を取り除くステップと、
前記油分を取り除かれた前記海水を中和するステップと、
前記浄化された前記排ガスの一部を前記エンジンへ循環するステップと、
を具備する
排水処理方法。
Purifying exhaust gas from a ship engine with seawater;
Temporarily storing the seawater;
Removing dust from the stored seawater;
From the seawater that has been removed with the dust, and dividing box step takes oil using at least one of the two oil removing section for removing the oil filter,
Neutralizing the seawater from which the oil has been removed;
Circulating a portion of the purified exhaust gas to the engine;
A wastewater treatment method comprising:
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