JPS6242790A - 油水分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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能で処理されている
が、該油性分は洗浄時に用いられる洗剤の界面活性剤に
よっ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１００　ｐｐｍ以下であった
海上排水基準が１５ｐｐ−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
っていた。

そこで、かかる含油廃水を処理するため、一般的には、
陽捲にアルミニウムまたはその合金を使用し、陰橿に鉄
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ック凝集作用を利用すると共
に、凝集されたフロックに電解反応により発生じた微細
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、フロックの浮上分離作用も十分でな
い面があった。

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、エマルジョン化された油性分
を含む含油廃水であっても確実に油水を分離でき、新し
いｔＪＦ水基準基準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） 軟土の目的を達成するために講し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
生じた不活性フロックを収集し槽外へ排出するためのフ
ロック排出口を設け、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
水分離装置であって、 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
形状であってＡｌを主成分とし少な（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、
廃水中のエマルジョ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ックとなり、該フロックの一部
は陰極側および陽極側に発生じた微細な吸着ガスを吸着
して浮上分離される。

反応電極部によって電解処理された処理水は未浮上のフ
ロッ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ック
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じ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、適宜数の連結ポルト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２７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」二面には連通口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３
１が形成されている。

第２図中、３９はＭ、種箱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を介して電極部
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０反応材３４としては、アルミニウムを主成分とし、
少なくとも鉄を数％含むものが用いられ、その形状は各
反力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
が化学処理によって形成されている。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
ミシゴフ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
る円錐状鋳球であって、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って通
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ｍｌ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ック排出口４４が形成
された下部フロック排出管４５が設けられ、前記下部フ
ロック排出口４４は導管３７の開口端の直上に配置され
る。該下部フロック排出管４５は、含油廃水の処理中は
通常閉塞される。

下部フロック排出口４４の上方には、上部フロック排出
管４３の上部フロック排出口４２が設けられており、該
フロック排出口４２には、Ｖ字状のフロック流入溝が適
宜切欠状に設けられている。上部フロック排出口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２３のフランジとによって
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の両面に、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ＩＱｍｓ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く生じるので、
貴金属等の非電食性材料を用いる必要がある０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５１の網目の大きさは、通常５ｍｘ５ｍｍ（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＃装置ｌの上部フロック排出口
４２に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ｌの処理水排出口２７に連通した立上り管６
１に外嵌されたスリーブ６２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６３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ッチ７３と下部フロート
スイッチ７４が設けられており、これらのスイッチの信
号により排水ポンプ７５が作動し、上部フロートスイッ
チ７３と下部フロートスイッチ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０図において、７７はオーバフロー
管であり、７日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８０が開設されている。

次に、本発明の油水分′Ｍ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、？ｉｔ極ｎ３２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３
４の隙間を乱流状に上界する間に、廃水中のエマルジョ
ン化した油成分を含んだ？ＱＳ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ックとなる。

該フロックの一部は、陰極側で発生じた水素ガスや陽極
側で発生じ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０反応材３
４の補充は、電極箱３２に投入するだけで済むので橿め
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１００　ｐｐｍ程度以上多
量に含まれていると、界面活性剤の作用によって油分は
強力にエマルジョン化されていて８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０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１５ρｐｓ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ックは
、導管３７を通り槽本体２の上部へ上昇していくが、反
応’Ｎ、　ｍ　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、フロックは処理水に混ったまま下
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
未浮上のフロックに吸着し、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２７より排
出される。

槽本体２の上部に集まったフロックは、上部フロック排
出口４２に流入し外部へ排出される。この際、上部フロ
ック排出管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
ロック排出口４２を液面レベル上部近傍に配置するよう
にして、上部フロンク開出管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、フロックを機械的に上部フロック排出
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、下部フロック排水管４５の閉塞を解い
て、下部フロック排出口４４がら積極的にフロックおよ
びフロックの混った処理水を排出する。この際、下部フ
ロック排出口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、りが反応室３へ流入するのを効果的に防止するこ
とができる。また、フロックはほとんど排出される結果
、電解電極部５の塔状電極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１８００Ｍ、胴体（大径部）内径６００１、
電解電極部の有効径（胴体細径部の内径）　　４００＋
ｕ、反応電極の有効寸法２００　Ｘ　１８０　ａｍ、反
応電極の構造・・・第２図、反応電極の間隔９０鶴の装
置で、約２０００１　／　ｌｌｒの処理が可能であり、
約１００　ｐｐｍ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１０　［）Ｐａｌ以下となった
。この際、反応電極には１０〜２０Ｖ、５〜１５八１ｉ
１１４され、一方電解電極Ｃ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Ｍ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ック
とされて分解されると共に、電解電極部によって生じた
多量の吸着ガスがフロッ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、エマルジヲン化された油成分
を含んだ含油廃水であっ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、３１・
・・反応電極部、３３・・・反応電極、３４・・・反応
材、３５・・・流入口、３６・・・連通口、４２・・・
上部フロンク排出口、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ックを収
   集し槽外へ排出するためのフロック排出口を設け、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って、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
   であって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
   。