JPH078963A

JPH078963A - 凝集分離装置

Info

Publication number: JPH078963A
Application number: JP21185092A
Authority: JP
Inventors: Fumio Kawahara; 文雄河原; Noboru Inoue; 昇井上; Naoki Abe; 直樹阿部
Original assignee: ZEOTETSUKU L R C KK; Toyota Motor Corp; MEC International Co Ltd
Current assignee: ZEOTETSUKU L R C KK; Toyota Motor Corp; MEC International Co Ltd
Priority date: 1992-08-07
Filing date: 1992-08-07
Publication date: 1995-01-13
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JP2623052B2

Abstract

(57)【要約】【目的】薬剤を使用せずに、被処理液から固形物粒子
や微小油滴等を効率良く凝集・分離することができ、比
較的小形な設備として構成可能な凝集分離装置を提供す
る。【構成】この凝集分離装置は、被処理液を入れる処理
槽１と、処理槽１内に間隔をおいて配設された複数の電
極板５、６と、電極板５、６間或は電極板５と槽壁間に
交流・高周波電圧を印加する電源装置２と、を備える。
電源装置２から電極板を介して被処理液に高周波電界を
作用させ、被処理液から固形物粒子等を凝集・分離す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工業廃液等に含まれる
微小な固形物粒子や油分粒子等を凝集させて分離する凝
集分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、工業製品の塗装時における洗浄
工程から排出される洗浄廃液中には、非常に微小な固形
物粒子が混入している。この種の廃液から固形物粒子を
分離するために、従来では、一般に、硫酸アルミニウ
ム、硫酸鉄等の凝集剤や中和剤等を廃液中に投入し、液
中の粒子を凝集・沈殿させ、それらを廃液から分離して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、凝集剤や中和
剤を使用して固形物粒子を凝集・分離する場合、設備と
して、凝集剤投入槽、中和剤投入槽、及び沈殿槽など大
形で複数のタンクを設ける必要があり、設置スペースや
設備費がかさむ問題があった。

【０００４】また、凝集剤を廃液中に投入して凝集処理
した場合、凝集剤自体がタンク内でスラッジに変化する
ことがあり、場合によっては、この凝集剤によるスラッ
ジが廃液中の固形物よりはるかに多量に発生し、そのス
ラッジを除去するために、さらに煩雑な除去工程が必要
となる等の問題があった。

【０００５】また、特殊なフィルターを使用して、廃液
中から固形物粒子を濾過する装置も使用されているが、
分離効率が悪く、フィルターの交換も頻繁に行う必要が
あり、安定度の高いコロイド状粒子などは、濾過では良
好に分離できない等の問題があった。

【０００６】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、薬剤を使用せずに、被処理液から固形物粒子や微小
油滴等を効率良く凝集・分離することができ、比較的小
形な設備として構成可能な凝集分離装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の凝集分離装置は、被処理液を入れる処理槽
と、処理槽内に間隔をおいて配設された複数の電極板
と、電極板間或は電極板と槽壁間に交流・高周波電圧を
印加する電源装置と、を備え、電源装置から電極板を介
して被処理液に高周波電界を作用させ、被処理液から固
形物粒子や油分粒子等を凝集・分離することを要旨とす
る。ここで、交流・高周波電圧とは、約１ｋＨｚ〜約５
００ｋＨｚの周波数を持つ交流電圧である。

【０００８】

【作用・効果】このように構成された凝集分離装置で
は、電極板間或は電極板と槽壁間に交流・高周波電圧を
印加することによって、処理層内の被処理液に高周波電
界を作用させ、この高周波電界により液中の固形物粒子
が振動すると共に、粒子の界面動電位が中和され、固形
物粒子が凝集していく。同時に、電極板から溶出した金
属イオンが液中の水酸イオンと反応してフロックを形成
し、液中の固形物粒子を巻き込みながら凝集し、フロッ
クつまり凝集塊は沈殿し、液と分離される。

【０００９】また、エマルジョンつまり微小油滴となっ
て含有されている水溶性切削液等の廃液の場合、高周波
電界を作用させると、電界によって液中の油分の界面動
電位が中和され、油滴の凝集粗粒化が促進される。

【００１０】このように、被処理液に高周波電界を作用
させて固形物粒子やエマルジョンの微小油滴等を凝集分
離するため、薬剤を使用して凝集分離する場合に比べ、
タンク等の設備が小形化され、スラッジを出さずに容易
に処理することができ、また、安定度の高いコロイド粒
子であっても、効率良く液中の粒子を凝集分離すること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】図１は凝集分離装置の縦断面図を示し、図
２はその横断面図を示している。この凝集分離装置は、
被処理液となる廃液を入れる処理槽１と、処理槽１内の
電極板５、６間に交流・高周波電圧を印加して被処理液
に電界を作用させる電源装置２とから構成される。

【００１３】処理槽１には、一端の壁部に被処理液を供
給する供給口３が設けられ、供給口３に供給管が接続さ
れる。供給口３に近い処理槽１の内部に電極室４が形成
され、電極室４内には複数の電極板５と６が交互に一定
間隔をおいて縦に配設される。

【００１４】電極板５は絶縁板９を介して処理槽１の壁
部に固定され、電極６は処理槽１に直接固定される。各
電極板５、６の遊端部周辺には空間が形成され、被処理
液の通路を形成している。また、処理槽１内の電極室４
の底部に、凝集して沈殿した沈殿物を溜めるための空間
が形成される。なお、電極板５、６には、鉄、アルミニ
ウム等の導電金属が使用される。

【００１５】処理槽１内の他端部は、底部から立ち上が
る高さの低い仕切板７によって仕切られ、電極室４の隣
に仕切室８が形成され、電極室４から仕切板７の上を越
えた分離後の被処理液が仕切室８に流入する構造であ
る。

【００１６】処理槽１の他端つまり仕切室８の側壁の下
部に排出口１１が形成され、その排出口１１に排出管１
０が接続される。排出管１０は、排出口１１から液面レ
ベルまで立ち上がり、その液面レベルからオーバフロー
した被処理液を流出させる構造である。

【００１７】電源装置２は、図３に示すように、高周波
信号を発生する高周波信号発生器１５と、高周波信号発
生器１５から出力された高周波信号を入力し電圧増幅す
る電圧増幅器１６と、電圧増幅器１６から出力された信
号を電流増幅する電流増幅器１７と、電流制御回路１８
とから構成される。電流増幅器１７の出力側が電極室４
内の電極板５、６に接続される。

【００１８】高周波信号発生器１５は、約１ｋＨｚ〜約
５００ｋＨｚの交流・高周波信号を発生する高周波発振
器を有し、任意に設定可能な周波数信号を発振出力す
る。また、高周波信号発生器１５は、発振した高周波信
号を正弦波として出力する正弦波出力回路、矩形波とし
て出力する矩形波出力回路、鋸歯状波として出力する鋸
歯状波出力回路が切換え可能に設けられ、選択された波
形の高周波信号が出力される。

【００１９】処理槽１内に廃液等の被処理液を入れ、電
界かけて凝集処理した場合、粒子の凝集が進行すると、
液の導電率が変化してくる。このため、電極板５、６間
に流れる電流値が、最良の凝集効率を発揮する電流値か
らはずれてくる。そこで、電流増幅器１７の出力電流を
制御する電流制御回路１８が設けられる、電流制御回路
１８は、電流増幅器１７の出力電流値を検出し、その電
流値と予め設定された電流設定値と比較し、電流値が相
違する場合、電圧増幅器１６に電圧を調整する電圧調整
信号を出力して電圧を調整することにより、電流増幅器
１７の出力電流値を電流設定値に合せるように構成され
る。また、この電流制御回路１８は、電極間の短絡等に
より負荷電流が異常に上昇した場合、電流増幅器１７の
出力を遮断する保護回路としても動作する。

【００２０】次に、上記構成の凝集分離装置の動作を説
明する。

【００２１】例えば、塗装工程における洗浄工程から排
出された廃液（微小な固形物粒子を含む被処理液）が、
ポンプ等を介して供給口３から処理槽１の電極室４内に
所定レベルになるまで供給される。そして、電源装置２
を起動し、所定の交流・高周波電圧を電極板５と６間に
印加し、凝集分離処理を開始する。

【００２２】このときの電極板５、６に供給される交流
・高周波電力は、周波数約１ｋＨｚ〜約５００ｋＨｚ、
電流約０．０５Ａ〜約２Ａ、電圧約２０Ｖである。電圧
は、ある程度までは高いほど凝集効率が良好であるが、
安全性の面から約２０Ｖに設定される。

【００２３】供給口３から電極室４に入った廃液は、電
極板５、６間に印加された交流・高周波電圧による電界
の作用を受け、この高周波電界によって、液中の固形物
粒子が振動すると共に、粒子の界面動電位が中和され、
固形物粒子は凝集する。また、電極板５、６から溶出し
た金属イオンが液中の水酸イオンと反応してフロックを
形成し、液中の固形物粒子を巻き込みながら凝集し、フ
ロックつまり凝集塊は沈殿していく。

【００２４】そして、固形物粒子を分離した後の被処理
液は、仕切板７を越えて仕切室８に入り、仕切室８から
排出管１０を通して排出される。また、電極室４の底部
に沈殿したフロックは処理後に適当な方法で排出され
る。

【００２５】このように、交流・高周波電圧を電極板
５、６間に印加し、高周波電界を被処理液に作用させる
ため、液中の固形物粒子を効果的に振動させて、安定度
の高いコロイド粒子であっても、凝集を促進させること
ができる。また、電気分解を最小に抑制して、電極板の
消耗を最小におさえることができる。

【００２６】一方、上記構成の処理槽１内の仕切板７の
上方に、浮遊した油分を受ける油受け部を設ければ、水
溶性切削液等の油分を混入した廃液を処理することもで
きる。

【００２７】即ち、水溶性切削液の廃液には、油分と共
に界面活性剤が多量に含まれ、油分がエマルジョンつま
り微小油滴となって含有されているが、この廃液を処理
槽１に入れ、高周波電界を作用させた場合、電界によっ
て液中の油分の界面動電位が中和され、油滴の凝集粗粒
化が促進される。その結果、分離された油滴は電極室４
内を浮上し、その表層部分に高油分濃度の表層が現れ、
下層部分は殆ど水となって分離される。したがって、上
層に浮上した油滴を油受け部で受けて排出すれば、エマ
ルジョン化した廃液中の油分でも、効率良く凝集・分離
することができる。

【００２８】なお、実験によれば、固形物粒子が混入し
た廃液の場合、電極板５、６に供給する交流・高周波電
力を、周波数６０ｋＨｚ、電流０．９Ａ、電圧２０Ｖと
したとき、最良の凝集・分離効果が得られた。また、エ
マルジョンを含む廃液の場合、電極板５、６に供給する
交流・高周波電力を、周波数６０ｋＨｚ、電流１．０
Ａ、電圧２０Ｖとしたとき、最良の凝集・分離効果が得
られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す凝集分離装置の処理槽
の縦断面図である。

【図２】その水平方向の断面図である。

【図３】凝集分離装置の電源装置のブロック図である。

【符号の説明】

１−処理槽、２−電源装置、４−電極室、５、６−電極板。

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】［試験例］上記発明の効果を確認するため
に、市販のアルカリ洗浄液９０Ｌ中に４Ｌの油を混合し
てエマルジョン化した試料廃液を作り、その試料廃液を
本装置により６０ｋＨｚの高周波電界を作用させて凝集
・分離処理し、処理後の試料廃液中に含まれるヘキサン
抽出物の量を測定した。その測定結果を表１に示す。測
定方法は、ＪＩＳ−Ｋ０１０２（２４−２）に準じて行
ない、比較例として、６０Ｈｚの商用交流電界を試料廃
液に作用させて処理した場合の例を併記した。この試験
例から、本発明の装置により、高周波電界を作用させて
凝集・分離を行った場合、商用交流電源の電界を印加す
る場合に比べ、洗浄液中からより多くの油分を分離・除
去できることがわかる。なお、廃液に印加する高周波電
力の電流と電圧については、固形物粒子が混入した廃液
の場合、電極板に供給する交流・高周波電力を、周波数
６０ｋＨｚ、電流０．９Ａ、電圧２０Ｖとしたとき、最
良の凝集・分離効果が得られた。また、エマルジョンを
含む廃液の場合、電極板に供給する交流・高周波電力
を、周波数６０ｋＨｚ、電流１．０Ａ、電圧２０Ｖとし
たとき、最良の凝集・分離効果が得られた。

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井上昇兵庫県小野市船木町727番地 (72)発明者阿部直樹愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理液を入れる処理槽と、該処理槽内に間隔をおいて配設された複数の電極板と、該電極板間或は該電極板と槽壁間に交流・高周波電圧を
印加する電源装置と、を備え、該電源装置から該電極板を介して該被処理液に
高周波電界を作用させ、該被処理液から固形物粒子や油
分粒子等を凝集・分離することを特徴とする凝集分離装
置。