JPH06154509A

JPH06154509A - 切削油処理装置

Info

Publication number: JPH06154509A
Application number: JP31521392A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Eda; 弘江田; Etsuji Omura; 悦二大村; Mitsuaki Kawamata; 光明川又; Kiyoshi Minagawa; 清皆川; Toshio Komuro; 俊雄古室; Hiroshi Kawakami; 博川上; Shinpei Aoki; 伸平青木; Futatsu Oka; 二岡; Toshio Matsui; 寿男松井; Kunji Minagawa; 訓司皆川
Original assignee: KYODO KUMIAI GOZENYAMA YUUGOU
Current assignee: KYODO KUMIAI GOZENYAMA YUUGOU
Priority date: 1992-11-25
Filing date: 1992-11-25
Publication date: 1994-06-03

Abstract

(57)【要約】【目的】工場の切削加工機械に対し、不要となった切
削油を無公害で廃棄処理できる切削油処理装置を提供す
る。【構成】キャスタ付のフレーム上に、切削油汲上げ手
段３，４と、夾雑物除去手段５と、水・スカム分離装置
８と、分離水からスカムを除くフィルタ１２と、スカム
乾燥装置２９とを搭載し、機械毎の自動処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、切削加工機械等で使用
した切削油を処理する切削油の処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】旋盤やフライス盤、ドリル盤、鋸盤など
各種切削加工機械では、その切削性能を上げるため、エ
マルジョン形またはソリューブル形の水溶性切削油を多
用する。水溶性切削油を長期間使用すると、次第に劣化
し、切削性能、防錆性、防腐性等の機能が低下する。従
って、各機能の低下した切削油は、寿命と判断し、廃液
処理される。

【０００３】一般的な水溶性切削油の廃液処理方法とし
ては、物理的処理（沈降分離、浮上分離、濾過分離、遠
心分離）、化学的処理（凝集法、酸化及び還元法、吸着
法、イオン交換法）、生物処理（活性汚泥法、散水濾床
法）、焼却処理等が知られている。ただし、水溶性切削
油は、乳化剤を加えて製造されたエマルジョン又はソリ
ューブルであり、かつ廃棄物には多量の金属ミクロ粒子
が混合されているため、物理的処理にあっては完全分離
が難しく、焼却処理にあっては多大のエネルギーを要す
ると共に完全燃焼するのが難しく、化学的処理にあって
は処理後の分離水が水質汚濁防止法による排水基準（表
１参照）を満たすのが難しく、切削油は最も処理が難し
い廃液の一つとされてきた。

【０００４】そこで、上記化学的処理のうち、電解（又
はイオン）反応処理方式が最も有望視できる。これは、
電解イオン反応によってエマルジョン粒子を中和し、水
酸化アルミニウムによって凝集させ、処理液を水と凝集
物（スカム）に分離しようとするものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
電荷イオン反応による化学的処理方式は、その原理は提
案されているものの、まだ確立された技術ではなく、実
際にイオン反応を行わせても前記水質汚濁防止法を満足
させるほどの分離水が得られない。また、水とスカムの
分離作業が困難で、イオン反応槽に出てくるスカムを処
理できず、実用的処理装置を構成できない等多くの問題
点が山積みされていた。

【０００６】従って、従来の切削加工機械では、切削油
を廃棄処理できず、ドラム缶に詰めて蓄積したり、高額
の処理費用を払って廃棄業者に依頼していた。一方、処
理を依頼された廃棄業者側では、切削油を完全に処理す
る術がなく、色々と独自に研究している有様である。地
球にやさしい環境作りが叫ばれている昨今において、有
害物質であるミクロの金属粒子を含む切削油を無公害処
理する技術の確立が急務である。

【０００７】そこで、本発明は、各種切削加工機械で不
要となった切削油を無公害処理できる切削油処理装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、特許請求の範囲に記載の通りの切削油処理装
置を構成した。

【０００９】

【作用】本発明の切削油処理装置では、キャスタ付フレ
ームに各処理部材を搭載したので、切削加工機械の近傍
に搬送して各機械単位の処理ができる。また、水・スカ
ム分離装置は現在最も信頼度の高い処理方式であり、そ
れを更に改良した装置の搭載により無公害処理が可能と
なる。更に処理はスカムの乾燥まで行うので、一台当り
の処理能力が大となる。

【００１０】また、水・スカム分離装置が１回に処理で
きる量を間欠的に繰り返すことにより、例えば夜間休止
中の切削加工機械に対して全切削油を無人処理できる。

【００１１】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。図１は、本発明の一実施例に係る切削油処理
装置を示す斜視説明図である。

【００１２】図において、本例の切削油処理装置は、処
理すべき切削加工機械の近傍に可搬するために、キャス
タ１付のフレーム２を有し、このフレーム２に各種装置
類を搭載している。

【００１３】前記フレーム２の側面には、ＮＣ旋盤等切
削加工機から不要となった切削油を汲上げるための汲上
げ配管３が設けられ、フレーム２の上方奥部に設けた汲
上げポンプ４と接続されている。汲上げ配管３の先端に
は、図示しないフレキシブルホースが接続される。汲上
げ配管３及び汲上げポンプ４で切削油汲上げ手段が構成
される。

【００１４】前記フレーム２の上方で、前記汲上げポン
プ４の近くで、図において左方奥部には、夾雑物除去手
段としての遠心分離器５が設けられている。Ｍはその駆
動モータを示す。遠心分離器５は、汲上げポンプ４で汲
上げた切削油から夾雑物を除去し、夾雑物除去後の切削
油を、供給配管６及び供給弁７を介して前記フレーム２
の略中央位置で前方に設けられた水・スカム分離装置８
に供給する。遠心分離器８は夾雑物を除去するフィルタ
に置き換えることもできる。前記遠心分離器５の前方に
は食塩水供給容器９が設けられ、適宜食塩水を前記水・
スカム分離装置８に供給するようになっている。前記水
・スカム分離装置８の上方には、その付属品として排水
ポンプ１０と循環ポンプ１１が設けられている。また、
水・スカム分離装置８の背面には、分離された水を濾過
するためのフィルタ１２が設けられている。前記水・ス
カム分離装置８の下方には、分離されたスカムを乾燥処
理するためのスカムボックスＳＢが配置されている。

【００１５】図２は、上記水・スカム分離装置８の詳細
を示す断面説明図である。図において、本例の水・スカ
ム分離装置８は、前記遠心分離器５を通り、切り屑、金
属粉等の夾雑物を除去した後の水溶性切削油を処理液供
給管７を介して受け入れる導入側循環槽１３を備えてい
る。循環槽１３の底部はイオン反応槽１４の底部と連通
されている。イオン反応槽１４の内部には、複数のアル
ミニウム製電極板１５が適宜間隔を置いて立設されてい
る。各電極板１５の配列方向は、循環槽１３の底部より
導入された処理液が、各電極板１５間を通って上方へ流
れるように、処理液の流れる方向１６と平行な方向とさ
れている。

【００１６】図３に示すように、前記電極板１５は、比
較的小さな間隔ｄ、次いで大きな間隔Ｄを置いて繰り返
し配置した構造としている。小さな間隔ｄを置いて対向
配置される一対の電極板１５ａ，１５ｂのうち、一方の
電極板１５ａをプラス（＋）電極とし、他方の電極板１
５ｂをマイナス（−）電極とすべく、各電極板上方に設
けたアーム部分１７には、相互に位置をずらせたＶ字状
の電極支持部１８が設けられ、各電極支持部１８ａ，１
８ｂのＶ字溝には電極棒１９ａ，１９ｂが嵌合固定され
ている。従って、各電極板１５ａまたは１５ｂは、対向
する電極板１５ｂまたは１５ａに対し異なる極性とな
る。給電される電位は５〜１５Ｖ程度である。

【００１７】前記電極板１５を、前記間隔ｄまたはＤで
イオン反応槽１４の内部に支持するために、各電極板１
５の下方には、図４に示す溝付き枕２０が配置されてい
る。この枕２０は、ベークライト製の丸棒に旋盤等で等
間隔ｄの切り溝２１を入れたものである。例えば、大き
な間隔Ｄを小さな間隔ｄの整数倍（例えば３倍）とする
ことにより、図３に示す不等間隔（２重等間隔）の配置
ができる。枕２０をベークライトの丸棒に切り溝２１を
入れただけの構造としたため、製作し易く使い勝手が良
い。切り溝２１は螺旋状の溝とすることもできる。不等
間隔の配置による効果については後述する。

【００１８】再度図２において、前記イオン反応槽１４
には循環槽１３より流入された処理液を溢流させる溢流
部が設けられており、前記イオン反応槽１４に隣接し
て、前記溢流部より溢流された処理液を受けるスカム槽
２２が設けられている。スカム槽２２の底部は戻り側循
環槽２３の底部と接続されている。戻り側循環槽２３
は、前記導入側循環槽１３と循環用配管２４を介して接
続され、該配管２４には、処理液循環を行うための前記
循環ポンプ１１が設けられている。前記イオン反応槽１
４の底部には排水弁２６が設けられ、前記スカム槽２２
の底部には比較的大径のスカム排出弁２７が設けられ
る。排水弁２６は処理後の水を前記フィルタ１２に対し
て排出するためのものである。スカム排出弁２７は処理
後のスカムをスカム乾燥装置に対して排出するためのも
のである。図示の如く、発生スカムは比重が小さく、処
理液上部に浮遊する。一般に、スカム槽２２に発生する
スカムは、グリース状である。

【００１９】図５はスカムボックスＳＢ内の機器配置を
示す説明図である。図示のように、スカムボックスＳＢ
内には、スカムを送るスクリュー２８と、このスクリュ
ー２８の送り方向に沿って配置される遠赤外線による乾
燥装置２９及び乾燥スカム収納容器３０とが設けられて
いる。スクリュー２８のスカム送り部には、スカム受入
れタンク３１が設けられる。

【００２０】図２に示す水・スカム分離装置８におい
て、供給管７より処理液を供給し、分離処理が開始され
る。処理液の供給は、イオン反応槽１３を充満し、スカ
ム槽２２の水位が循環用配管２４の吸入位置に十分達す
るまでとする。スカム槽２２の水位が適当になった時点
で供給管７の弁を閉じる。

【００２１】電極棒に直流電圧を供給し、循環ポンプ１
１を駆動すると、処理液が矢印１６の方向に循環し、電
極板１５ａ，１５ｂ間で電荷イオン反応が開始される。
電荷イオン反応は、電荷によってエマルジョン又はソリ
ューブル粒子を中和し、同時に発生する水酸化アルミニ
ウムによって凝集させるというものである。発生したス
カムは流れに沿って上昇し、イオン反応槽１４の上部に
溜る。このとき、処理液は、循環ポンプ１１によって流
れが作られており、イオン反応槽１４の上部からスカム
槽２２に向けて溢流されているので、イオン反応槽１４
上部に溜ったスカムは溢流と共にスカム槽２２に送られ
る。スカム溢流状態を観察すると、イオン反応槽１４に
１〜３mm厚の白色層が生じ、スカム槽２２に向って流れ
落ちてゆく状態である。かくして、スカム槽２２には、
上部側からスカムが溜り、次第に厚みを増してゆく。こ
のため、スカム槽２２の体積は、処理液を十分分離した
とき生ずる全スカムを貯留するのに十分なだけの量に設
計する。分離された水は、イオン反応槽１４と、スカム
槽２２の下部の一部と、循環槽２３に残留される。

【００２２】図６に、給電時間とスカム発生量（厚さ）
の関係を示す。スカムは、処理液から分離された油分と
発生した水酸化アルミニウムとの混合物であるが、給電
状態等の関係から、グリース状または粘土状に変化す
る。十分な時間１２０〜１８０分を与えることにより処
理液から分離された水は、表１に示す基準値をクリアで
きるようになる。

【００２３】

【表１】水・スカム分離装置８で分離された水は、排水弁２６を
開けてフィルタ１２へ流す。スカム槽２２の下部に溜っ
た水は、循環ポンプ１１を介して導入側循環槽１３へ送
り、排水弁２６より排水する。スカム槽２２と循環槽２
３との間を仕切り、その下方を連通し、循環用配管２４
の吸込口を仕切り壁の下面より上方に位置させたのは、
スカム槽２２の底部に溜った残液を循環槽１３を介して
排出するとき、誤って循環用配管２４中にスカムを吸込
ませないためである。

【００２４】前記水・スカム分離装置８で分離されたス
カムは、スカム排出弁２７を開けて図５に示すスカム受
入れタンク３１へ落し、スクリュー２８を回転させて乾
燥装置２９へ送り、乾燥スカム容器３０に収納する。乾
燥装置２９の乾燥処理は、水・スカム分離装置の運転と
並行して行う。

【００２５】図３では、電極板１５を不等間隔の一例と
して２重等間隔配置の例を示したが、これは、複雑な電
解、凝集反応を示すイオン反応槽１４において、小さな
間隔ｄで生ずる反応に大きな間隔Ｄで生ずる反応を加え
ることにより、分離水の基準値クリアをより助長するた
めである。即ち、異なる間隔では除去できない成分を他
の間隔で除去することにより、最終成分をゼロに近づけ
ることができ、しかも総合的効率を向上させることが期
待できる。

【００２６】図７は、電極制御方式を示す説明図であ
る。図示のように、グループ分けした電極板１５ａ，１
５ｂの極性を切換えることにより、電極板表面に不動態
が発生するのを防止することができる。本例では、極性
切換えの途中に休止時間Ｔ₀を設けた。これは、流水式
の処理システムにおいて、極性切換え時に、図２に示す
溢流によりスカムを全てスカム槽に流し去り、イオン反
応槽１４を澄ませた上で電解開始させるためである。こ
れにより、電極板１５の表面を常に清浄に保つことがで
き、分離効率を向上することができる。また、極性切換
えを瞬時に行わないので、電源容量を小さくすることが
できる。

【００２７】以上により、本例の水・スカム分離装置を
主体とする水溶性切削油の処理装置では、循環槽１３，
２３を介して流水を作り、流水中でイオン反応を発生さ
せるものであるから、水及びスカムの分離効率がよく、
イオン反応槽４及びスカム槽１２に溜る水及びスカムを
効率よく間欠的に排出することができる。本例に示す処
理システムは、切削加工機械の近傍に配置して夜間無人
で処理するのに用いることができる。また、各工場から
集合された多量の処理液を一括処理するのに用いること
ができる。

【００２８】図８、図９に夜間無人運転に適した制御方
式を示す。この自動運転は、図１に示す切削油処理装置
を、切削油を廃棄したい休止中の切削加工機械の近傍に
移動し、電源コードを差し込み、メインスイッチをオン
とし（ステップ８０１）、スタートボタンを押して（ス
テップ８０２）開始される。

【００２９】ステップ８０２でスタートボタンが押され
ると、ステップ８０３で変数Ｍ，Ｎをクリアとする。Ｍ
は通電回数を示す変数、Ｎは処理回数を示す変数であ
る。次いで、ステップ８０４では、遠心分離器５を始動
し、この時点を基準としての時間調整を行うためのタイ
ムカウンタをスタートさせる。

【００３０】次いで、ステップ８０５で、汲上げポンプ
をオンとし、処理液供給弁７を開とし、食塩水供給弁２
６を開く。ステップ８０６で食塩水供給弁は１秒後に閉
じる。これにより、少量の食塩水がイオン反応槽１４に
加えられ、処理液が導入されてゆく。ステップ８０７で
は、前記タイムカウンタの３０分経過を監視し、ステッ
プ８０８で３０分以内に水位が所定レベルＬ₀になった
らステップ８１０以下の次の処理へ移行するが、水位が
レベルＬ₀に達しないまま３０分経過した場合には、切
削加工機械の切削油が無くなったと判断し、これで処理
を中断すべく、ステップ８０９でリセットをかける。リ
セットは、全ての動作を停止し、全ての弁類を閉じた状
態に保つ。

【００３１】処理がステップ８１０へ移行すると、ここ
でタイムカウンタの作動を停止する。次いで、ステップ
８１１では遠心分離器５をオフとし、汲上げポンプをオ
フとし、ステップ８１２で３０秒間休止する。この休止
は、遠心分離器５の残り処理液を完全にイオン反応槽へ
落すためである。次いで、ステップ８１３では、処理液
供給弁７を閉じ、電極板５に通電し、循環ポンプ１１を
回す。以上により、イオン反応槽１４には処理液が充満
され、電解処理の準備が完了し、流水中での電解イオン
反応が開始される。

【００３２】図９に示すステップ８１４では、４０分通
電したのち、ステップ８１５で通電を停止する（図７参
照）。ステップ８１６では、通電回数Ｍに１を加算する
（Ｍ＝Ｍ＋１）。ステップ８１７では、この変数Ｍを設
定値、例えば３と比較し、設定された回数になるまでの
間はステップ８１８へ移行する。ステップ８１８では１
０分間スカムがスカム槽２２へ流れ去るのを待つ。この
間、循環ポンプ１１は回したままである。次いで、ステ
ップ８１９では、電極板５の極性を切換える。

【００３３】ステップ８１７で通電回数が設定値になっ
たことが判別されると、即ち、積算通電時間が所望の時
間に達すると、ステップ８２０〜８２４へ移行し、１０
分間排水をし、５分間循環排水をし、５分間スカム排出
をし、処理回数を１回加算し（Ｎ＝Ｎ＋１）、処理回数
が指定の回数Ｎ₀に達していない場合は、次の処理を行
うべく、ステップ８０３へ戻る。ステップ８２４で処理
回数Ｎが指定の回数Ｎ₀になったと判別された場合に
は、ステップ８２５へ移行してリセットをかけ、これで
全ての作業を終了する。ただし、乾燥装置２９は乾燥処
理が終了するまで作動される。

【００３４】以上の通り、本例の切削油処理装置１は、
水及びスカムを効率的に分離することができ、イオン反
応槽１４及びスカム槽１２に溜る水及びスカムを効率よ
く間欠的に排出することができる。本例に示す処理装置
は、切削加工機械の近傍に配置して夜間無人で処理する
のに用いることができる。

【００３５】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、適宜設計的変更を行うことにより、適宜態様で
実施し得るものである。

【００３６】

【発明の効果】以上の通り、本発明は特許請求の範囲に
記載の通りの切削油の処理装置であるので、処理を必要
とする切削加工機械の近傍に持ってゆくことができ、各
種切削加工機械で不要となった切削油を工場内で無公害
で処理できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る切削油処理装置の構造
を示す斜視説明図。

【図２】上記切削油処理装置に適用される水・スカム分
離装置の構成を示す断面図。

【図３】上記水・スカム処理装置に用いられる電極板の
斜視図。

【図４】上記電極板の支持に用いられる枕。

【図５】上記切削油処理装置のスカムボックス内の構成
を示す説明図。

【図６】スカム分離状況を示す説明図。

【図７】極性切換方式を示す説明図。

【図８】上記切削油処理装置の自動運転方式を示すフロ
ーチャート。

【図９】同フローチャートの続き。

【符号の説明】

４汲上げポンプ５遠心分離器８水・スカム分離装置９食塩水供給装置１０排水ポンプ１１循環ポンプ１２フィルタ１３導入側循環槽１５電極板２２スカム槽２３戻り側循環槽２９赤外線乾燥装置ＳＢスカムボックス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川又光明茨城県東茨城郡御前山村大字長倉1253番地の１協同組合御前山融合内 (72)発明者皆川清茨城県東茨城郡御前山村大字長倉1253番地の１協同組合御前山融合内 (72)発明者古室俊雄茨城県東茨城郡御前山村大字長倉1253番地の１協同組合御前山融合内 (72)発明者川上博茨城県東茨城郡御前山村大字長倉1253番地の１協同組合御前山融合内 (72)発明者青木伸平茨城県東茨城郡御前山村大字長倉1253番地の１協同組合御前山融合内 (72)発明者岡二茨城県東茨城郡御前山村大字長倉1253番地の１協同組合御前山融合内 (72)発明者松井寿男茨城県東茨城郡御前山村大字長倉1253番地の１協同組合御前山融合内 (72)発明者皆川訓司茨城県東茨城郡御前山村大字長倉1253番地の１協同組合御前山融合内 (72)発明者三村栄茨城県東茨城郡御前山村大字長倉1253番地の１協同組合御前山融合内 (72)発明者蓮田満男茨城県東茨城郡御前山村大字長倉1253番地の１協同組合御前山融合内 (72)発明者大森一男茨城県東茨城郡御前山村大字長倉1253番地の１協同組合御前山融合内 (72)発明者渡辺和則茨城県東茨城郡御前山村大字長倉1253番地の１協同組合御前山融合内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】切削加工機械等で不要となった切削油を
処理する切削油処理装置において、前記切削加工機械の近傍に可搬可能なキャスタ付のフレ
ームに、次記装置類を搭載してなることを特徴とする切
削油処理装置。一、前記切削加工機械から不要となった切削油を汲み上
げる切削油汲上げ手段。一、前記切削油汲上げ手段で汲み上げた切削油から、切
削粉等夾雑物を除去する夾雑物除去手段。一、前記夾雑物除去手段を介して供給される切削油を、
電解イオン反応によって水とスカムとに分離する水・ス
カム分離装置。一、前記水・スカム分離装置で分離された水から、スカ
ム等の夾雑物を取り除くフィルタ。一、前記水・スカム分離装置で分離されたスカムを遠赤
外線を用いて乾燥し、乾燥スカムを生成するスカム乾燥
装置。
【請求項２】請求項１において、前記切削油処理装置
には、前記各手段及び装置をシステム化し自動運転さ
せ、前記水・スカム分離装置が一回に処理できる量ずつ
間欠処理する制御手段が付属されることを特徴とする切
削油処理装置。