JPH029875B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、船舶から出るビルジのような油性分
を含んだ含油廃水を油水分離するための処理装置
に関する。

（従来の技術） 一般にビルジなどに含まれる油性分は比重差を
利用したり、適当な濾材を使用した油水分離器で
処理されているが、該油性分は洗浄時に用いられ
る洗剤の界面活性剤によつてエマルジヨン化され
ているため完全に分離することは困難であり、特
に従来100ppm以下であつた海上排水基準が
15ppm以下に変更されてからは、基準に合格でき
る処理を行うことは殆ど不可能な状態となつてい
た。

そこで、かかる含油廃水を処理するため、一般
的には、陽極にアルミニウムまたはその合金を使
用し、陰極に鉄またはステンレスを使用して廃水
を直流電解する方法が用いられている。該方法
は、電解処理に際して、陽極から溶解したアルミ
ニウムにより生成される活性化された水酸化アル
ミニウムのフロツク凝集作用を利用すると共に、
凝集されたフロツクに電解反応により発生した微
細な吸着ガスを吸着せしめて浮上分離せんとする
ものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記の電解方法においては、消
耗した電極の交換が必要であり、また電解の効率
を上げようとすると、複数の電極対を交互に配置
するなどして電極の有効表面積を増す必要がある
が、こうなると構造が複雑化すると共に電極の交
換が益々煩雑となる。また、吸着ガスの発生が少
なく、フロツクの浮上分離作用も十分でない面が
あつた。

本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、
電極の変換の必要がほとんどなく、エマルジヨン
化された油性分を含む含油廃水であつても確実に
油水を分離でき、新しい排水基準に十分適用可能
な油水分離装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 叙上の目的を達成するために講じられた本発明
の油水分離装置の特徴とするところは、槽本体の
内部に反応室を設け、該反応室の上方に含油廃水
の電解反応処理により生じた不活性フロツクを収
集し槽外へ排出するためのフロツク排出口を設
け、槽本体の頂部に大気に連通した通気口を設
け、槽本体の下部に処理水排出口を設け、該処理
水排出口と前記反応室との間に電解電極部を設け
た油水分離装置であつて、 前記反応室は下部に含油廃水の流入口が設けら
れ、上部に槽本体に連通した連通口が設けられ、
該反応室の内部に反応電極部を形成し、該反応電
極部は前記流入口の上部に少なくとも一対の不溶
性の反応電極を設け、該反応電極の間に含油廃水
の通過を妨げない隙間を形成できる形状であつて
Alを主成分とし少なくともFeを数％含有し表面
に酸化被膜あるいは水酸化被膜が形成された反応
材が充填されており、 前記電解電極部は少なくとも陽極側を非電食性
の電極で形成された一対の網状電極が槽本体内部
を上下に区分するように設けられてなる点にあ
る。

（作用） 反応室に流入した含油廃水は、反応電極部を構
成する反応材の相互間に形成された隙間を乱流状
に流れる間に、廃水中のエマルジヨン化した油成
分を含んだ汚濁物質は電解作用により分解される
と共に、反応材により生じた活性化された水酸化
アルミニウムや水酸化鉄により捕獲凝集されて不
活性のフロツクとなり、該フロツクの一部は陰極
側および陽極側に発生した微細な吸着ガスを吸着
して浮上分離される。

反応電極部によつて電解処理された処理水は未
浮上のフロツクを含んで槽内部を下方へ流れてい
く。この間に電解電極部から生じた多量の吸着ガ
スを吸着してフロツクは浮上分離される。また、
未分解の汚濁物質は電解電極部の網状電極を通過
する間に強力に分解されると共に、電解反応によ
り発生した微細ガスを吸着して浮上分離される。

（実施例） 次に第１図および第２図を参照して本発明の油
水分離装置の一実施例について詳述する。

油水分離装置１は、槽本体２と、該本体２の内
部に設けられた反応室３と、該反応室３の下方に
設けられた電解電極部５とから構成される。

槽本体２は胴体２１の上部に液密に設けられた
蓋体２２と、下部に電解電極部５を介装して液密
に設けられた底体２３とからなり、これらは鋼
板、合成樹脂、FRP等で形成され、本実施例で
は胴体は円筒状に形成されているがこれに限らな
いことは勿論である。

胴体２１と蓋体２２および底体２３とはそれぞ
れフランジ合せして、適宜数の連結ボルト２４に
より一体的に組み立てられており、蓋体２２の頂
部には大気に連通した通気口２６が開設されてお
り、一方底体２３の下部側壁には処理水排出口２
７が開設され、最下面にはメンテナンス用の排水
口２８が設けられている。該排水口２８は油水分
離装置の使用状態においては閉塞状とされること
は勿論である。

胴体２１の下部側壁から胴体内部にかけて反応
室３が形成されており、その内部には反応電極部
３１が収納された電極箱３２が胴体２１の外側か
らシール材を介してボルト連結により液密に装着
されている。

前記反応室３には電極箱３２の下方に含油廃水
の流入口３５が設けられ、該反応室３の上面には
連通口３６が開設され、胴体２１内部中央に連通
した導管３７が前記連通口３６に接続されてい
る。また、反応室３の内壁側周には、前記電極箱
３２の引出し用レールの役目をすると共に、電極
箱３２の外側面と反応室３の内側面との隙間を閉
塞するためのシール部材３８が設けられている。

電極箱３２は合成樹脂等の絶縁材で形成され又
は絶縁材で内面が被覆され、上面が開口状とさ
れ、下面に含油廃水の流通孔が多数開設された底
板が設けられた箱形構造であり、板状の反応電極
３３が上下方向に平行して設置され、その間に反
応材３４が充填されて、反応電極部３１が形成さ
れている。第２図中、３９は電極箱３２の一側壁
を構成する電極設置板であり、この外側にシール
材４０を介して電極押え板４１が設けられてい
る。

反応電極３３としては不溶性の材料を用いる。
かかる材料としては、貴金属材でもよいが、コス
ト面を考慮するとカーボン材が好適である。第２
図において、反応電極３３は４枚用いられてお
り、その最外側のものについてのみ通電される
が、本発明は、かかる構造に限定されるものでは
なく、少なくとも一対の反応電極が設けられてお
ればよい。第２図における中間の反応電極は必ず
しも必要とされないが、かかる中間電極を設ける
と反応の効率が向上する。

前記反応電極３３の間には、反応材３４が充填
されている。反応材３４としては、アルミニウム
を生成分とし、少なくとも鉄を数％含むものが用
いられ、その形状は各反応材相互間に廃水の通過
を妨げない間隙を形成できるような形状、一般的
には球或いはこれに近い形状のものが適してお
り、予め表面に酸化被膜あるいは水酸化被膜が化
学処理によつて形成されている。具体的な例を示
すと、製鉄用の脱酸剤としての一般に用いられて
いるアルミシヨツトと称するアルミニウム球が用
いられる。これは直径25mm程度、高さ15mm程度の
丸みのある円錐状鋳球であつて、入手が容易且つ
安価であり、表面積が大きく、廃水がその間隙を
適度の乱流となつて通過し、またその成分はアル
ミニウム80％以上、鉄３〜５％であり、その他微
量の亜鉛、マグネシウム等を含み、本発明におけ
る反応材として適したものの一つである。これを
予め被膜成形処理したものを、本発明に係る反応
材３４として用いる。このように反応材の表面は
酸化被膜等が形成されているので、電極間に充填
しても短絡の心配はない。尚、反応材３４は、電
極箱３２の上面開口より投入される。

反応室３の上面に接続された導管３７の上方に
は、上方に開口を有する拡管状の下部フロツク排
出口４４が形成された下部フロツク排出管４５が
設けられ、前記下部フロツク排出口４４は導管３
７の開口端の直上に配置される。該下部フロツク
排出管４５は、含油廃水の処理中は通常閉塞され
る。

下部フロツク排出口４４の上方には、上部フロ
ツク排出管４３の上部フロツク排出口４２が設け
られており、該フロツク排出口４２には、Ｖ字状
のフロツク流入溝が適宜切欠状に設けられてい
る。上部フロツク排出口４２は本実施例に限ら
ず、拡管状の開口としてもよく、その形状は自由
である。

胴体２１と底体２３との間には、電解電極部５
が槽本体の内部を上下に区分して設けられてお
り、その周縁は胴体２１の下部フランジと底体２
３のフランジとによつて適宜シール材等を介して
液密状に挟持されている。

電解電極部５は処理水の流通孔５３が多数開設
された絶縁板５２に両面に、一対の網状電極５１
が対向して形成されている。絶縁板５２の厚さ
は、網状電極５１が接触しない限り薄いほどよ
く、通常10mm以下とされる。流通孔５３の大きさ
は、網状電極が相互に接触しない限り大きい方が
よい。また、その形状も円形に限らず自由に選択
できる。

前記網状電極５１の陽極側は電食が激しい生じ
るので、貴金属等の非電食性材料を用いる必要が
ある。本発明者は、チタン材の網体に白金を被覆
形成した電極を用いて良好な結果を得ている。陰
極側はステンレス製の網体で十分である。また、
陰極側は、吸着ガスの発生が多いので、胴体側
（上側）に配置するのがよい。また、網状電極５
１の網目の大きさは、通常５mm×５mm（穴寸法）
以下がよい。

本発明の油水分離装置は以上の通り構成される
が、補助的に液面調節器６や貯槽７が用いられ
る。

液面調節器６は、油水分離装置１の上部フロツ
ク排出口４２の処理水の水面レベルを合せるのに
用いられる。油水分離装置１の処理水排出口２７
に連通した立上り管６１に外嵌されたスリーブ６
２を上下調整するだけで水面レベルを合すことが
できるので、作業が極めて容易になる。

貯槽７は、処理水を一定量ずつ外部へ排出する
ためのものであり、前記液面調節器６の排水管６
３に連通した流入管７１が、槽本体７２下部に設
けられている。槽本体７２側壁には上部フロート
スイツチ７３と下部フロートスイツチ７４が設け
られており、これらのスイツチの信号により排水
ポンプ７５が作動し、上部フロートスイツチ７３
と下部フロートスイツチ７４との間の処理水を排
出管７６より間欠的に排水ポンプ７５を介して外
部へ排水することができる。図において、７７は
オーバフロー管であり、７８はメンテナンス用の
排水管であり通常閉塞状とされる。７９は、流入
管７１と連通し槽本体７２の下面より立設された
立上り管であり、槽本体の下面直上にドレン口８
０が開設されている。

次に、本発明の油水分離装置の使用方法および
各部の作用について説明する。

反応室３の下部に開設された流入口３５より含
油廃水を送り込むと、含油廃水は、電極箱３２の
下面より電極箱中に流入して反応電極３３の間に
充填された反応材３４の隙間を乱流状に上昇す
る。

反応電極３３が通電されていると、含油廃水は
反応材３４の隙間を乱流状に上昇する間に、廃水
中のエマルジヨン化した油成分を含んだ汚濁物質
は電解作用により分解されると共に、廃水中の塩
素イオンや硫酸根イオンと反応材３４の表面の被
膜物質とが反応して生成した活性化された水酸化
アルミニウムや水酸化鉄により捕獲凝集されて不
活性のフロツクとなる。

該フロツクの一部は、陰極側で発生した水素ガ
スや陽極側で発生した酸素ガスを吸着し、見かけ
比重を小さくして上方へ浮上分離される。

この際、反応材３４の表面が反応に関与する
が、反応材３４の表面積は大きいので反応は極め
て効果的に行われる。また、反応を通して反応材
３４の表面の被膜物質は消耗するが、同時に新し
い被膜が形成される。反応材３４の補充は、電極
箱３２に投入するだけで済むので極めて簡単であ
る。

尚、廃水中に塩素イオン等が不足している場合
は、廃水を流入口３５から送り込む前に、これら
の不足を補うことのできる電解質、例えばアルミ
ニウム系や鉄系の塩化物を適宜添加すればよい。

また、廃水中に界面活性剤が100ppm程度以上
多量に含まれていると、界面活性剤の作用によつ
て油分は強力にエマルジヨン化されていて容易に
分解されない。この場合、界面活性剤を破壊して
油分を解放することのできる適当な添加剤を加え
ればよい。例えば、塩化アルミニウムと苛性ソー
ダを混合焼成したものを例示できる。この使用量
は15ppm程度でよい。

水素ガスや酸素ガス等の吸着ガスを吸着したフ
ロツクは、導管３７を通り槽本体２の上部へ上昇
していくが、反応電極３３は、その間隔が広いの
で吸着ガスの発生が不十分であり、フロツクは処
理水に混つたまま下方へ流れていく。

しかし、槽本体２の下部には電極間隔が近接
し、かつコンパクトな割には表面積が大きい網状
電極５１が槽本体内部を上下に区画するように設
けられているので、多量の吸着ガスが発生し、こ
のガスが十分な浮力を有しない未浮上のフロツク
に吸着し、槽本体２の上部へ上昇させる。また、
未分解の廃水も、網状電極５１を通過する間に強
力に分解され、浮上分離される。而して、油成分
が極めて低濃度とされた処理水が処理水排出口２
７より排出される。

槽本体２の上部に集まつたフロツクは、上部フ
ロツク排出口４２に流入し外部へ排出される。こ
の際、上部フロツク排出管４３内を減圧状態にお
いて強制的に収集排出してもよい。かかる強制排
出手段を用いる場合、上部フロツク排出口４２を
液面レベル上部近傍に配置するようにして、上部
フロツク排出管４３を蓋体２２より下方に設ける
こともできる。また、液面レベル上部近傍に掻き
取り手段を設け、フロツクを機械的に上部フロツ
ク排出口４２に押し入れることも有効な手段であ
る。

ところで、メンテナンス、槽内の掃除等の関係
で、槽本体内の廃水乃至処理水を排水口２８から
排水する場合がある。この場合、下部フロツク排
出管４５の閉塞を解いて、下部フロツク排出口４
４から積極的にフロツクおよびフロツクの混つた
処理水を排出する。この際、下部フロツク排出口
４４は拡管状とされて、反応室３に接続された導
管３７の開口を覆うように配設されているから、
フロツクが反応室３へ流入するのを効果的に防止
することができる。また、フロツクはほとんど排
出される結果、電解電極部５の網状電極５１に付
着することも効果的に防止できる。

次に、本装置の具体的処理能力を掲げる。

槽本体全長1800mm、胴体（太径部）内径600mm、
電解電極部の有効径（胴体細径部の内径）400mm、
反応電極の有効寸法200×180mm、反応電極の構造
…第２図、反応電極の間隔90mmの装置で、約200
／Hrの処理が可能であり、約100ppmの油成分
を含む含油廃水を処理したところ、油成分は安定
して10ppm以下となつた。この際、反応電極には
10〜20V、５〜15A通電され、一方電解電極（網
状電極）には３〜6V、約20Aが通電された。こ
のように、本装置は小型でも処理能力が高く、狭
い空間に設置するのに好適である。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明の油水分離装置によ
れば、含油廃水は反応電極部で油成分が強力に分
解してフロツクとされて分解されると共に、電解
電極部によつて生じた多量の吸着ガスがフロツク
に吸着して確実に浮上分離させると共に、未分解
の油成分を含んだ処理水も、電解電極部の網状電
極を通過する間に、油成分は分解分離される。

而して、本装置によれば、エマルジヨン化され
た油成分を含んだ含油廃水であつても油水を確実
に分離でき、新しい排水基準にも十分適用可能と
なり、しかも、電極の交換も長期間に亘り不要
で、工業的利用価値は著大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は油水分離装置、液面調節器および貯槽
の断面説明図、第２図は第１図Ａ−Ａ線断面図で
ある。 ２……槽本体、３……反応室、５……電解電極
部、２６……通気孔、２７……処理水排出口、３
１……反応電極部、３３……反応電極、３４……
反応材、３５……流入口、３６……連通口、４２
……上部フロツク排出口、５１……網状電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 槽本体の内部に反応室を設け、該反応室の上
   方に含油廃水の電解反応処理により生じた不活性
   フロツクを収集し槽外へ排出するためのフロツク
   排出口を設け、槽本体の頂部に大気に連通した通
   気口を設け、槽本体の下部に処理水排出口を設
   け、該処理水排出口と前記反応室との間に電解電
   極部を設けた油水分離装置であつて、 前記反応室は下部に含油廃水の流入口が設けら
   れ、上部に槽本体に連通した連通口が設けられ、
   該反応室の内部に反応電極部を形成し、該反応電
   極部は前記流入口の上部に少なくとも一対の不溶
   性の反応電極を設け、該反応電極の間に含油廃水
   の通過を妨げない隙間を形成できる形状であつて
   Alを主成分とし少なくともFeを数％含有し表面
   に酸化被膜あるいは水酸化被膜が形成された反応
   材が充填されており、 前記電解電極部は少なくとも陽極側を非電食性
   の電極で形成された一対の網状電極が槽本体内部
   を上下に区分するように設けられてなることを特
   徴とする油水分離装置。