JP2021000600A - 排水処理設備及び排水処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る船舶の原動機システムの概略構成図である。原動機システム1はディーゼル機関2と、ディーゼル機関2から排出される排ガスを処理するスクラバ装置3と、を有している。スクラバ装置3は、内部にスプレイ管5を備えたスクラバ容器4を有している。スクラバ容器4には、ディーゼル機関2の排気ラインL1と海水補給ラインL2と循環ラインL3とが接続されている。海水補給ラインL2は海から海水を取水する取水部(図示せず)に接続され、海水をスクラバ容器4に供給する。循環ラインL3には循環ポンプ6が設けられている。循環ラインL3の下流側の端部はスクラバ容器4内に設けられ、スプレイ管5が接続されている。スクラバ容器4の底部には海水が貯留される。海水は循環ポンプ6で加圧され、スプレイ管5からスクラバ容器4内に噴霧される。噴霧された海水は排気ラインL1から供給された排気ガスと気液接触し、排気ガスに含まれるSOx、煤塵、油分、芳香族炭化水素等を吸着除去する。海水はスクラバ容器4の底部に戻り、循環ポンプ6によって再びスプレイ管5からスクラバ容器4内に噴霧される。
図2は、本発明の第2の実施形態に係る船舶の原動機システム1の概略構成図である。本実施形態は析出防止手段29が逆洗水を脱塩する脱塩手段29Bを有することを除き、第1の実施形態と同じである。説明を省略した構成については第1の実施形態の説明を参照されたい。脱塩手段29Bは限定されないが、例えば逆浸透膜装置(RO)33を挙げることができる。RO33の代わりに電気脱塩装置(EDR)を用いてもよい。RO33はラインL11によってろ過水タンク22に接続されている(ラインL11は往路と復路があるが、図2では1本の線で表示している)。すなわち、ろ過水タンク22のろ過水がRO33で脱塩され、脱塩水がろ過水タンク22に戻される。これによって、ろ過水タンク22に貯留されるろ過水の塩分濃度は溶解度以下に維持される。RO33の接続先はろ過水タンク22に限定されず、逆洗ラインL6またはタンク入口ラインL7でもよい。すなわち、ラインL11はろ過水タンク22、逆洗ラインL6、タンク入口ラインL7のいずれかからろ過水を取水し、ろ過水タンク22、逆洗ラインL6、タンク入口ラインL7のいずれかに脱塩水を戻すように設けることができる。
図3は、本発明の第3の実施形態に係る船舶の原動機システム1の概略構成図である。本実施形態は析出防止手段29が逆洗水を希釈する希釈手段29Cを有することを除き、第1の実施形態と同じである。説明を省略した構成については第1の実施形態の説明を参照されたい。希釈手段29Cは希釈水を供給する希釈水供給ラインL12を有している。希釈水はろ過水よりも塩分濃度が低い水であれば限定されず、船舶に貯留されている生活用水、ユーティリティ水などの淡水を用いることができる。あるいは希釈水供給ラインL12上にRO33などの脱塩手段29Bを設け、脱塩手段29Bで脱塩した海水を希釈水として用いてもよい。
人工海水を3.3重量%、Na2SO4を9.6重量%、Na2SO3を4.8重量%、SSを3.0重量%、油分を3.0%、水を76.4重量%含む液体(模擬スクラバ排水)を対象に試験を行った。ろ過膜装置16としてPTFE製の中空糸膜を使用し、ろ過膜装置16を膜浸漬槽15に収容し、29分間のろ過と1分間の逆洗を繰り返し実施した。ろ過Fluxは0.3m/dとした。実施例1(第2の実施形態に対応)では、模擬スクラバ排水を脱塩した脱塩水を用いてろ過膜装置16の逆洗を行った。実施例2(第1の実施形態に対応)では、模擬スクラバ排水を20℃に温度調整してろ過膜装置16の逆洗を行った。比較例では、模擬スクラバ排水を3℃に温度調整してろ過膜装置16の逆洗を行った。模擬スクラバ排水におけるNa2SO4及びNa2SO3の濃度は3℃におけるこれらの溶解度を上回っており、20℃におけるこれらの溶解度を下回っている。図4にはろ過時間と吸引圧力の関係を示している。吸引圧力はろ過水排出ポンプ20の入口側圧力であり、図1にAで示す位置の圧力である。ろ過水排出ポンプ20の入口側圧力は負圧となっており、中空糸膜17の差圧が増えるとA点の負圧が低下する(負圧の絶対値が増加する)。比較例では、析出した塩分が中空糸膜17の内面(2次側)に時間とともに付着していったため、負圧が急激に増加した。このため逆洗流量も低下した。これに対し、実施例1,2では負圧の時間的変化はほとんどなく、塩分の析出が防止ないし抑制されたことが確認された。
2 ディーゼル機関
3 スクラバ装置
11 排水処理設備
16 ろ過膜装置
21 逆洗手段
22 ろ過水タンク
26 濃縮排水タンク
29 析出防止手段
29A 加熱手段
29B 脱塩手段
29C 希釈手段
L6 逆洗ライン
L8 濃縮排水ライン
Claims (11)
- 塩を含む排水をろ過し、前記塩を含むろ過水を排出するろ過膜装置と、
前記ろ過水を逆洗水として前記ろ過膜装置を逆洗する逆洗手段と、
前記逆洗水に含まれる前記塩の濃度を溶解度以下に抑えることによって前記逆洗水からの前記塩の析出を防止する析出防止手段と、を有する排水処理設備。 - 前記析出防止手段は前記逆洗水を加熱する加熱手段を有する、請求項1に記載の排水処理設備。
- 前記析出防止手段は前記逆洗水を保温する保温手段を有する、請求項1または2に記載の排水処理設備。
- 前記析出防止手段は前記逆洗水の温度を30℃〜40℃の範囲に維持する、請求項2または3に記載の排水処理設備。
- 前記逆洗手段は、前記ろ過水を貯蔵するろ過水タンクと、前記ろ過水タンクに前記ろ過水を供給するろ過水入口ラインと、前記ろ過水タンクを前記ろ過膜装置に接続する逆洗ラインと、を有し、前記析出防止手段は前記ろ過水タンクと、前記ろ過水入口ラインと、前記逆洗ラインの少なくともいずれかに設けられている、請求項2から4のいずれか1項に記載の排水処理設備。
- 前記析出防止手段は前記逆洗水を脱塩する脱塩手段を有する、請求項1から5のいずれか1項に記載の排水処理設備。
- 前記析出防止手段は前記逆洗水を希釈する希釈手段を有する、請求項1から6のいずれか1項に記載の排水処理設備。
- 前記ろ過膜装置から排出される濃縮排水を貯蔵する濃縮排水タンクと、前記ろ過膜装置を前記濃縮排水タンクに接続する濃縮排水ラインと、を有し、前記析出防止手段は前記濃縮排水タンクと前記濃縮排水ラインの少なくともいずれかに設けられている、請求項1から7のいずれか1項に記載の排水処理設備。
- 前記塩を含む排水は、ディーゼル機関から排出される排ガスを海水の噴霧によって処理するスクラバ装置から排出される排水である、請求項1から8のいずれか1項に記載の排水処理設備。
- 前記析出防止手段は、前記ディーゼル機関で発生する熱を加熱源として利用する、請求項9に記載の排水処理設備。
- ろ過膜装置によって、塩を含む排水をろ過し、前記塩を含むろ過水を排出することと、
逆洗手段によって、前記ろ過水を逆洗水として前記ろ過膜装置を逆洗することと、
析出防止手段によって、前記逆洗水に含まれる前記塩の濃度を溶解度以下に抑え、それによって前記逆洗水からの前記塩の析出を防止することと、を有する排水処理方法。
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JP2009240903A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Toray Ind Inc | 膜ろ過方法 |
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JP2015080755A (ja) * | 2013-10-22 | 2015-04-27 | 三菱化工機株式会社 | 船舶用排ガス浄化装置およびその方法 |
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