JPH0889709A - 液中に於ける混合物の分離除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は確実に上下に分離しその分離効率が
飛躍的に向上するので、装置全体をコンパクト化出来
る。しかも本発明方法のものは、６ケ月経過しても付着
物が殆どなく、目詰まりがしないため、消耗品の交換や
定期清掃部品等のメンテナンスが殆ど不要であるため、
ライニングコストが低減化出来る。 【構成】 上方が開口した装置本体１内に、液導入管２
から液を導入するイ)給液過程と、整流板３を通過して均
一な流速で且つ緩やかな流れとするロ)流速均一過程と、
多段式フィルタ−ユニット４を液に沈め、該多段式フィ
ルタ−ユニット４を通過させて上下に分離するハ)分離過
程と、浮上層の油分などを溢流管６から自然排出し、且
つＳＳなどをスラッジ吐出管７から排出するニ)除去過程
と、分離除去した綺麗な液を排出管５から排出するホ)排
出過程とから成す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水溶液や油溶液などの液
体中に浮遊物や混在物等の不要物（以降混合物と言う）
を、薬物を用いることなく除去できる液中に於ける混合
物の分離除去方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、使用中の洗浄液や洗浄剤などの液
中に於ける混合物を分離除去させる方法としては、ベル
ト式油回収機を用いて行う方法、メッシュの細かい紙，
布，セラミックスなどのフィルタ−で除去する方法或い
はポリプロピレンや活性炭製のフィルタ−で油分を吸着
除去する方法、比重差分離による方法、中和凝集反応に
よって沈降分離させて除去する方法、エア−を使った浮
上分離による方法、浸透圧以上の圧力を掛けて分離する
透過膜分離方法など多くの方法があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ベ
ルト式油回収機を用いて行う方法は、金属ベルト，布又
は紐などを利用して液槽表面に溜った油を吸着し吸い上
げるものであるが、浮上する油だけしか除去出来ず（図
６参照）、液中の混合物は除去出来なかった。また吸着
して上昇する間に油が滑り落ち、且つ水分も一緒に混入
して回収するので回収効率が悪かった。更にベルトや他
の素材が切れ易いので稼動率が悪く、しかも適用できる
液体の種類が限定され狭い範囲での用途であった。

【０００４】前記フィルタ−で混合物を除去する方法或
いはフィルタ−で油分を吸着除去する方法は、濾過器，
浄水機，油水分離機，脱水機等の密閉型のものが用いら
れ、前記フィルタ−に液を通すか或いは接触させて除去
するが、目詰まりが早く、洗浄のためのメンテナンスや
部品交換を頻繁に行わなければならない。このため、フ
ィルタ−が消耗品であるので、経費が嵩んでいた。一
方、目詰まりが早くなるため一つの装置では粒度の違う
不純物を分離しにくいので、多数の装置が必要となり、
装置全体として大掛りなものとなっていた。尚、このフ
ィルタ−では油分と浮遊物（以降ＳＳと言う）の分離が
出来ず、後処理にコストが掛っていた。次に前記比重差
分離による方法としては、カ−トリッジまたは充填物を
通過させ、大きな油滴を作り、浮力を利用するものであ
り、大きなＳＳがあると目詰まりし易かった。このた
め、前段に不溶解性の不純物を除去するためのプレフィ
ルタ−が必要であると共にカ−トリッジ等の頻繁な交換
が必要であり、メンテナンスが大変で且つランニングコ
ストが高価であった。他の比重差分離による方法として
凝集沈殿槽，シックナ−，アンダ−フロ−式油回収機な
どがあり、これは分離槽内に仕切りを設けて流路を長く
して時間を稼ぐ。又、分離槽内に遮蔽板を設置して、効
率を上げる工夫も行われているが、装置が大きくなって
しまい、且つ微細な混合物が取れなかった。更に、中和
凝集反応によって沈降分離させて除去する方法は、油分
が取りにくく、且つ薬品の投入により原液層へ戻せない
と共に装置が大きくなってしまう。またエア−を使った
浮上分離による方法は、ゴミと油分が除去できるが、効
率が悪く且つ装置が大きくなると共に油分とＳＳの分離
が出来なかった。最後に、透過膜分離方法はエマルジョ
ンを分離させることが出来るが、有効成分の一部を除去
してしまうので洗浄力が低下し、又、目詰まりし易く、
ランニングコストが高い等の問題点があった。

【０００５】尚、前記液中から混合物を除去する方法の
装置、例えば濾過機や分離機等の考え方は、液中に存在
する混合物は同一粒度や同一の比重のものを基準に分離
するか或いは濾過する目的の装置ばかりであり、実際に
は種々の粒度や比重のものが混在するため、フィルタ−
の目詰まりが早く、ランニングコストが高価となってい
るのが現状である。

【０００６】本発明は装置全体がコンパクト化出来ると
共に効率良く分離除去し、且つ手間が掛らずランニング
コストが低減する液中に於ける混合物の分離除去方法を
提供することを目的とするにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は成されたものであり、つまり、上方が開口
した装置本体の一方に配置した液導入管から液を導入す
るイ)給液過程と、その液を整流板に通過させて均一な流
速で且つ緩やかな流れとするロ)流速均一過程と、液中に
沈めた多段式フィルタ−ユニットを、液が緩やかに通過
する間に、液よりも比重の重い混合物は沈降し、比重の
軽い混合物は浮上するハ)分離過程と、装置本体の他方に
配置した排出管よりも上方で且つ浮上層位置に設けた溢
流管から油分などの浮上物が自然に排出すると共に、装
置本体の下方に設けたスラッジ吐出管から沈殿物を定期
的に排出するニ)除去過程と、液中の混合物が除去された
綺麗な液を排出管の取出口から排出するホ)排出過程とか
ら成る。

【０００８】

【作用】次に本発明方法の過程について説明する。予め
液導入管（２）から装置本体（１）内部に液を導入して
充満させると共に液が液導入管（２）から装置本体
（１）内に入ると、先ず始めに整流板（３）に当って液
の流れが分散されその整流板（３）の穴を通過すること
によって、均一な流速で且つ緩やかな流れとなる。この
整流効果を図２に基づいて詳細に説明する。先ず始めに
液が液導入管（２）から装置本体（１）に入ると、１枚
目の粗目板（31）に当って上下方向に液の流れが分散さ
れその粗目板（31）の穴を通過し、その流れは２枚目の
中目板（32）に当って液の流れが更に多く分散される。
この液の流れは３枚目の細目板（33）に当り、上下に分
散すると共にその穴を通過することで、より多岐に渡っ
て分散されるので、液の流れは均一な流速で且つ緩やか
なものとなるのである。この時、装置本体（１）内の流
れ方向断面積は液導入管（２）の断面積の50倍以上とな
ると共に上方が開口され大気圧で処理できるため、液の
流速が非常に遅くなる。例えば約10mm/sec以下となるの
である。

【０００９】流速が約10mm/sec以下の緩やかな流れの状
態で、予め液中に沈めた多段式フィルタ−ユニット
（４）を液が通過すると、粗目フィルタ−ユニット（4
1），中目フィルタ−ユニット（42），細目フィルタ−
ユニット（43）によって、液中の混合物が液よりも比重
の重いもの、例えばカ−ボン，切粉，軍手などの繊維の
屑，カ−ボンスマットなどＳＳは下方に沈降し、液より
比重の軽い混合物、例えば油分などは浮上する。この
時、液中に浮遊する油分は各フィルタ−ユニット（4
1）,（42）,（43）を通過する際に凝集し、通過後に粗
粒化されて、液に対して浮力が大きくなって浮上し、且
つ液中のＳＳは各フィルタ−ユニット（41）,（42）,
（43）前面に漂いながら徐々に大きく成長して沈降す
る。しかも、流路に対して多段式フィルタ−ユニット
（４）が抵抗になるように設置することにより、確実に
上下に分離しその分離効率が飛躍的に向上するので、装
置が小さくて済むのである。更に微細な混合物も取れ
る。

【００１０】この場合、多段式フィルタ−ユニット
（４）が目詰まりしにくい原理を図４に基づいて説明す
る。先ず大小様々な混合物が液中に混在した状態で、図
中の矢印のように流れ、多段式フィルタ−ユニット
（４）前面に来ると、メッシュよりも大きな混合物は上
下に分離され、メッシュより小さな混合物はそのまま通
過し、次のメッシュ或いは更に細かなメッシュで止ま
り、それも上下に分離され粒度や比重別に分離除去でき
る。この時、液の流れは細目と粗目とを繰返して通過す
ると共に徐々に細目になった所を通過して行くため、目
詰まりしにくいのである。特に本発明方法は液の流れが
緩やかであり、一般に液は大気中に放置されると図５に
示す如く比重差によって自然に分離層が生じるが、本発
明に於いても上記のような分離層が生じるため、極めて
効率良く分離できる。この時、メッシュ付近に浮遊して
上下に分離されにくいものもあるが、時間が経過すると
上下に分離されることにより、メッシュに付着すること
が殆どない。更に、多段式フィルタ−ユニット（４）に
金属製のメッシュ網又はパンチング板を使用することに
より、従来の如き繊維や紙などの素材と異なり、それ自
体の糸屑や羽毛などがないので、目詰まりがより一層し
にくくなるのである。尚、本発明方法と、従来の装置を
用いた従来方法とを比較すれば、従来のものは週に１回
程度の交換が必要であったが、本発明方法のものは、６
ケ月経過しても良好である。つまり、１ケ月，３ケ月，
６ケ月と多段式フィルタ−ユニット（４）を取出して目
詰まり具合を確認したが、付着物が殆どなく、全然目詰
まりしていないことが確認されている。従って、廃液な
どを再生しても目詰まりすることがなく、消耗品の交換
や定期清掃部品等のメンテナンスが殆ど不要であるた
め、ライニングコストが低減化出来る。尚、フィルタ−
が液から出ているとゴミが付着して溜るが、本発明のも
のは液中に沈めるため、多段式フィルタ−ユニット
（４）の汚れが殆ど付着しない要因と思われる。

【００１１】前記液中の混合物が分離された後、浮上層
に溜った油分などは溢流管（６）の配置位置よりも高い
分が自動的に外部に排出される。又、沈降したＳＳやス
ラッジなどの沈殿物は定期的にスラッジ吐出管（７）か
ら排出する。次に分離除去した綺麗な液は細目板（33）
を通過し、緩やかな状態で且つ中程の深さに設けた取出
口（51）から液が吸込まれて排出管（５）から排出す
る。その後、排出した綺麗な液は洗浄槽或いは他の槽に
戻されて循環することにより、液を繰返して使用できの
で、液の寿命が延びる。本発明方法に於いては交換部品
が不要であり、時間当りの油分の除去される量が従来品
と比べると遥かに多い。処理能力は従来装置と同一容積
のものと比べ約100倍向上した結果が確認されている。

【００１２】尚、本発明方法によって処理できる液とし
ては、例えば水系或いは水性洗浄液，溶剤，工業及び家
庭排水，水溶液，水性切削剤等の油分を分離除去するこ
とが出来る。又、洗浄液，水溶液，工業用水，工場排
水，水性切削剤，油溶液等のＳＳを分離除去することが
出来る。更に工業排水等の水溶液から水酸化物を、使用
された油溶液から水分を、使用された引抜き油から金属
粉をそれぞれ分離除去させることも出来る。このため用
途例としては、排水処理槽や各種洗浄装置の浮上油回収
用，メッキや塗装等の前処理液用，下水処理用，畜産し
尿処理用，焼入れや圧延等の冷却水の浮上油回収用，食
品工場内の浮上油回収用，自動車整備工場やガソリンス
タンドのピット浮上油の回収用，金属部品類の洗浄液用
など幅広いものとなる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明方法の実施例で用いる装置の主
要構造を示す図であり、これに基づき説明する。（１）
は上方が開口した装置本体であり、その下部には傾斜を
付けて沈殿物が凝集し易い形状に成している。（２）は
装置本体（１）の一方に配置した液導入管であり、該液
導入管（２）は中程の深さに配置させているが、その位
置は上方でも他の何処でも良い。（３）は装置本体
（１）内に設けた金属製或いはプラスチック製の整流板
であり、該整流板（３）には、液導入管（２）側から粗
目板（31）,中目板（32）,細目板（33）とがあり、細目
板（33）は後述する排出管（５）側にも設けられてい
る。また前記整流板（３）の穴位置が図２に示す如く粗
目板（31）の穴と中目板（32）の穴をずらすと共に中目
板（32）の穴と細目板（33）の穴もずれて穿設され、粗
目板（31）,中目板（32）,細目板（33）と徐々に開口総
面積を少なくすることで、整流効果を高めている。この
整流板（３）の役目は後述する多段式フィルタ−ユニッ
ト（４）全面に対して液が均一に流れるよう工夫したも
のであり、流入された液は各板を通過しながら広がって
前へ進む。又、前記粗目板（31）に穿設した穴の総面積
は液導入管（２）の断面積の５倍以下とする。これ以上
になると液の流れが、前記多段式フィルタ−ユニット
（４）全面に対して均一な流れが得られなくなる。

【００１４】（４）は粗目フィルタ−ユニット（41）と
中目フィルタ−ユニット（42）と細目フィルタ−ユニッ
ト（43）とから成る金属製の多段式フィルタ−ユニット
であり、該多段式フィルタ−ユニット（４）の各フィル
タ−ユニット（41）,（42）,（43）自体が多数枚から成
る（図３参照）。また粗目フィルタ−ユニット（41）の
フィルタ−のメッシュについて詳細に説明すると、液導
入管（２）側から６メッシュ，12メッシュ，６メッシ
ュ，24メッシュ，６メッシュ，50メッシュ，６メッシュ
の如く配置させ、両側の粗いメッシュのフィルタ−は補
強の役目を果たし、中央側は本来の粗目の役目を果た
し、その両側には細目なものが配置されているのであ
る。又、中目フィルタ−ユニット（42）と細目フィルタ
−ユニット（43）もメッシュは異なるが、同様な組合せ
で配置されている。この多段式フィルタ−ユニット
（４）全体のメッシュとしては５〜100メッシュが用い
られ、排出管（５）側に近付くに従い相対的に細かい目
になるように配置している。また多段式フィルタ−ユニ
ット（４）は全て液中に沈ませる。尚、液中から出る
と、ゴミが溜って目詰まりし、液自体を汚す結果となる
のである。（５）は装置本体（１）の他方に配置し且つ
中程の深さに取出口（51）が設けられると共に前記液導
入管（２）よりも口径が大きい排出管である。該排出管
（５）は自然に液が流れ出るように余裕を持たせた口径
であれば良い。又、前記排出管（５）の高さは浮上層よ
りも若干下に配置する。（６）は装置本体（１）の他方
に配置し且つ排出管（５）より上方で浮上層位置に設け
た溢流管である。該溢流管（６）は浮上層に溜った油分
などを自然排出させ、この高さは排出管（５）の配管高
さよりも一般に１〜３cm高い位置に配置するが、前記溢
流管（６）の高さは一般に浮上層の厚みの中間位置とす
ることにより、エマルジョンの油分の多い一部だけを除
去し、洗浄力の大きな部分のエマルジョンを残すことが
でき、洗浄力が低下せず維持可能と成している。尚、前
記溢流管（６）の配置位置は調節ネジ等を設けて調節可
能と成すと良い。（７）は装置本体（１）の下方に設け
たスラッジ吐出管である。

【００１５】次に本発明方法の実施例について説明す
る。先ず始めにイ)給液過程を行う。この過程は、上方が
開口した装置本体（１）の液導入管（２）から装置本体
（１）内に、図示しないポンプで10リットル/分の供給
量で液を供給し、その液としては洗浄液，洗浄水，工業
及び家庭排水，油溶液のいずれかのうちの１つを入る。
例えば、メッキの前処理の洗浄溶剤であるアルカリ水溶
液の場合について説明すると、先ず整流板（３）に当っ
て液の流れが分散されその整流板（３）を通過すること
によって、均一な流速で且つ緩やかな流れとなり、ロ)流
速均一過程が行われるのである。この時の液の流速は約
10mm/sec以下である。次にハ)分離過程を行う。この過程
は流速が約10mm/sec以下の緩やかな流れの状態で、予め
液中に沈めた多段式フィルタ−ユニット（４）を液が通
過すると、粗目フィルタ−ユニット（41）,中目フィル
タ−ユニット（42）,細目フィルタ−ユニット（43）の
順に通過して、混合物を上下に分離するのである。つま
り、液よりも比重の重い混合物は沈降し、液よりも比重
の軽い混合物は浮上する。そして分離され浮上層に溜っ
た油分などの混合物は溢流管（６）から自然排出され、
沈降したＳＳやスラッジなどの沈殿物はスラッジ吐出管
（７）から排出してニ)除去過程を完了する。これと同時
にホ)排出過程を行う。この過程は分離除去した綺麗な液
を細目板（33）に当て、緩やかな状態で且つ中程の深さ
に設けた取出口（51）からその液を吸込み、排出管
（５）から排出する。その後、排出した綺麗な液は洗浄
槽或いは他の槽に戻して循環させれば良い。この時の排
出管（５）の排出能力は12リットル/分であり、実際に
は９リットル/分の綺麗な液を取出し、溢流管（６）の
排出能力は５リットル/分で、実際には１リットル/分の
油分などの浮上層の混合物を排出する。このように比重
差を利用して油分とＳＳなどを連続的に分離除去するこ
とが可能となるのである。

【００１６】

【発明の効果】請求項１のように上方が開口した装置本
体（１）内に、液導入管（２）から液を導入するイ)給液
過程と、整流板（３）を通過して均一な流速で且つ緩や
かな流れとするロ)流速均一過程と、多段式フィルタ−ユ
ニット（４）を液に沈め、該多段式フィルタ−ユニット
（４）を通過させて上下に分離するハ)分離過程と、浮上
層の油分などを溢流管（６）から自然排出し、且つＳＳ
などをスラッジ吐出管（７）から排出するニ)除去過程
と、分離除去した綺麗な液を排出管（５）から排出する
ホ)排出過程とから成すことにより、目詰まりが殆どない
ので一つの装置で、粒度の違う不純物や油分とＳＳの分
離が可能となり、装置全体がコンパクト化出来る。また
従来の如きベルトや他の素材の如く切れることがないた
め稼動率が飛躍的に増加し、効率良く分離除去できる。
しかも、従来の如き消耗品であるフィルタ−が不要とな
り、経費が殆ど掛らず、メンテナンスが極めて容易で手
間も掛らず、且つ、混合物が上下に分離されて除去で
き、従来の如き除去した油分とスラッジなどが混合され
ていないので、後処理である廃液処理費とその工数の低
減が可能となると共に液の寿命が延びるのでランニング
コストも安価となる。

【００１７】請求項２のように液として、洗浄液，洗浄
水，工業及び家庭排水，油溶液など適用できる液体の種
類が非常に多く、極めて広い範囲の用途を得るに至っ
た。

【００１８】請求項３に示すように整流板（３）を多数
穴が穿設した複数の板材から成し、且つ排出管（５）側
に近付くに従って穴の大きさを小さくすることにより、
多岐に渡ってを分散されて液の流れが均一な流速で且つ
緩やかなものとなるので、多段式フィルタ−ユニット
（４）に於いて分離効果が向上する。

【００１９】請求項４に示すように整流板（３）の１枚
に穿設した穴の総面積を、液導入管（２）の断面積の５
倍以下とさせることにより、より多岐に渡って分散され
るので、液の流れは均一な流速で且つ緩やかなものとな
るのである。又、装置本体（１）は、従来の密閉型と異
なり上方が開口されているので、強制的に液を送って排
出することなく、液の流速が非常に遅い自然に近い流れ
となり、図５に示す状態と略同一状態で処理でき、確実
に混合物が分離除去可能となるのである。

【００２０】請求項５のように多段式フィルタ−ユニッ
ト（４）の各フィルタ−ユニット（41）,（42）,（43）
自体を多数枚から成すと共にその前後側には、中に挾ん
だフィルタ−のメッシュよりも細かいメッシュのフィル
タ−を配置したことにより、殆ど目詰まりがなく、確実
に上下に分離しその分離効率が飛躍的に向上するので、
装置が小さくなる。更に微細な混合物も取れるので、排
水中の油分が減少することにより、河川に油が流出する
ことを防止し、環境改善に非常に役に立つ。この結果、
地球環境保全への貢献が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法による主要構造を示す説明図であ
る。

【図２】本発明の整流板による流速の均一化を示す説明
図である。

【図３】本発明のフィルタ−ユニットの要部構造を示す
説明図である。

【図４】本発明方法による分離除去状態を示す説明図で
ある。

【図５】液が比重差により自然分離した状態を示す説明
図である。

【図６】従来方法による主要構造を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ 液導入管 ３ 整流板 31 粗目板 32 中目板 33 細目板 ４ 多段式フィルタ−ユニット 41 粗目フィルタ−ユニット 42 中目フィルタ−ユニット 43 細目フィルタ−ユニット ５ 排出管 51 取出口 ６ 溢流管 ７ スラッジ吐出管

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イ)上方が開口した装置本体（１）の一方
   には、液導入管（２）を配置し、他方には、中程の深さ
   に取出口（51）が設けられると共に前記液導入管（２）
   よりも口径が大きい排出管（５）を配置し、且つ該排出
   管（５）より上方で浮上層位置に溢流管（６）を設け、
   更に前記装置本体（１）の下方にはスラッジ吐出管
   （７）を設けておき、前記液導入管（２）から前記装置
   本体（１）内に液を導入する給液過程。ロ )前記装置本体（１）内に配置した整流板（３）に液を
   通過させて均一な流速で且つ緩やかな流れとする流速均
   一過程。ハ )前記装置本体（１）の浮上層よりも下に配置する多段
   式フィルタ−ユニット（４）を液に沈め、前記液が前記
   多段式フィルタ−ユニット（４）を緩やかに通過する間
   に、液よりも比重の重い混合物は沈降し、液よりも比重
   の軽い混合物は浮上させる分離過程。ニ )前記浮上層に浮上した混合物は前記溢流管（６）から
   自然排出され、沈降した沈殿物は前記スラッジ吐出管
   （７）から定期的に排出する除去過程。ホ )分離除去されて通過した綺麗な液を前記排出管（５）
   から排出する排出過程。 以上の過程を経ることを特徴とする液中に於ける混合物
   の分離除去方法。
2. 【請求項２】 前記液が洗浄液，洗浄水，工業及び家庭
   排水，油溶液，水溶液のいずれかのうちの１つである請
   求項１記載の液中に於ける混合物の分離除去方法。
3. 【請求項３】 前記整流板（３）が多数穴を穿設させた
   粗目板（31）,中目板（32）,細目板（33）から成り、且
   つ前記排出管（５）側に近付くに従って穴の大きさが小
   さくなるように配置させた請求項１記載の液中に於ける
   混合物の分離除去方法。
4. 【請求項４】 前記整流板（３）の１枚に穿設した穴の
   総面積が、前記液導入管（２）の断面積の５倍以下とし
   た請求項１又は３記載の液中に於ける混合物の分離除去
   方法。
5. 【請求項５】 前記多段式フィルタ−ユニット（４）
   が、粗目フィルタ−ユニット（41）と中目フィルタ−ユ
   ニット（42）と細目フィルタ−ユニット（43）とから成
   り、その各フィルタ−ユニット（41）,（42）,（43）自
   体が多数枚から成すと共にその前後側には中に挾んだフ
   ィルタ−のメッシュよりも細かいメッシュのフィルタ−
   を配置させた請求項１、３又は４記載の液中に於ける混
   合物の分離除去方法。