JP3716323B2 - 圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法および油水分離装置 - Google Patents
圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法および油水分離装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法および油水分離装置に関する技術であって、更に詳細に述べると、エマルジョン化したドレン水の水と油の結合を離脱させることでエマルジョン破壊を行い離脱した油を吸着するエマルジョン破壊油吸着槽の機能を高める技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法および油水分離装置に関する技術としては、汚れたドレン水から水より軽い油や水より重い異物を分離するという技術は数多く有った。
【0003】
その他にも、フィルターによるものや、油吸着材によるものや、電気分解によるものや、化学薬品によるもの等があった。
【0004】
また、エマルジョン破壊粒子付吸着材を使用した技術としては、特開昭54−6352の公開特許公報に見られるように、アミン等を支持体に付着させた処理材で処理して廃水中のエマルジョン粒子の粗粒化または破壊を行わせた後、ポリプロピレン等の油吸着材で処理するような2段階の処理を行うことによって油水分離する方法が示されていた。
【0005】
更に、エマルジョン破壊粒子付吸着材を使用した別の技術としては、特開2001−113269の公開特許公報に見られるように、比較的親水性の小さい油吸着材からなる油吸着層とエマルジョン処理材もしくは比較的親水性の大きい油吸着材からなるエマルジョン分解層とを複数組交互に積層させた油水分離装置が示されていた。
【0006】
加えて、特開平10−113655の公開特許公報には、貯溜槽から供給するドレン水と共に加圧空気供給手段からの加圧空気を吸着槽の下部から供給することによって、ドレン水を攪拌しながら吸着材と効率よく接触させることで油分が吸着材に吸収される技術が示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の、圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法および油水分離装置に関しては、以下に示すような課題があった。
【0008】
第一に、微小の油が水と結合してエマルジョン化したドレン水から油を分離することは、水と油や異物の密度差を利用したものや、フィルターによるものや、油吸着材によるもの等の単純な装置では、殆ど不可能に近かった。 また、異物による目詰まりが早く、その際のメンテナンスが煩雑であった。
【0009】
第二に、電気分解によるものや、化学薬品によるものは、完全さを追求すればするほど装置が大型化し高額の費用を必要とした。
【0010】
第三に、これらの方法を複合して油水分離装置を構成するとエマルジョン破壊を含めて処理能力は向上するが、装置が大型になって費用も高額になる傾向にあり、効率的な装置を作り出すのに苦労していた。
【0011】
第四に、特開昭54−6352の公開特許公報に見られる、エマルジョン破壊と油吸着の2段階の処理では、油吸着の処理に際して、ドレン水が流れ易い流路を選択することで、特定の部分の吸着材だけを経由し、その結果、早期に吸着材交換の必要性に直面することが多かった。 また、エマルジョン破壊の処理材が油吸着材よりも抵抗が多いため、両者のバランスを取るためにエマルジョン破壊の処理材の容量を小さくしていたが、一方、汚れのひどいドレン水に対しては、エマルジョン破壊の処理材の容量を大きくする必要があり、極端に大きくしようとする場合には、ドレン水が流れる際に、抵抗の面でバランスの取れていないという問題があった。
【0012】
第五に、特開2001−113269の公開特許公報に見られる、油吸着層とエマルジョン分解層とを複数組交互に積層させた油水分離装置では、エマルジョン破壊の処理材が油吸着材よりも抵抗が多いため、流れる際の抵抗に合わせて両者のバランスを取るためにエマルジョン分解層の厚さを薄くしていたが、一方、汚れのひどいドレン水に対しては、エマルジョン分解層の厚さを厚くする必要があり、極端に厚くしようとする場合には、ドレン水が流れる際に、抵抗の面でバランスの取れていないという問題があった。
【0013】
第六に、特開平10−113655の公開特許公報に見られる、貯溜槽から供給するドレン水と共に加圧空気供給手段からの加圧空気を吸着槽の下部から供給する油水分離装置では、ドレン水は全て貯溜槽に貯溜して、加圧空気供給手段からは加圧空気だけが送り込まれるようになっているだけで、ドレン水を発生する機器は加圧空気も同時に送りこむことが可能という機器の特性を活用する発想には無かった。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ドレン水から水より軽い油や水より重い異物を分離し上部を大気に開放させている油分離槽(10)と、前記油分離槽(10)からのドレン水が前記油分離槽(10)との高低差である水頭(H)によって流入して自然に排出するようにしエマルジョン化したドレン水の水と油の結合を離脱させることでエマルジョン破壊を行い離脱した油を吸着するエマルジョン破壊油吸着槽(30)によって清水にする圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法において、エアーコンプレッサ(110)が作り出した圧縮空気を順次処理する複数の機器(120、130、140、150、160)で圧縮空気より発生したドレン水のうちのどれか一つを除いて前記油分離槽(10)に集め、複数の前記機器(120、130、140、150、160)で圧縮空気より発生したドレン水のうちの除かれた一つを減圧した状態で圧縮空気と共に前記油分離槽(10)からのドレン水と前記エマルジョン破壊油吸着槽(30)入口近辺で合流させ、それによって前記エマルジョン破壊油吸着槽(30)内部に衝撃を与えることを特徴とし、更には、複数の前記機器(120、130、140、150、160)で圧縮空気より発生したドレン水のうちの除かれた一つを減圧した状態で圧縮空気と共に合流させるに際し、一定の周期で一定の時間送り込むものであることを特徴とし、更には、複数の前記機器(120、130、140、150、160)で圧縮空気より発生したドレン水のうちの除かれた一つを減圧した状態で圧縮空気と共に合流させるのは、複数の前記機器(120、130、140、150、160)で圧縮空気より発生したドレン水のうち、ドレン水の発生が少ないものからであることを特徴とすることによって、上記課題を解決した。
【0015】
また、本発明は、エマルジョン化したドレン水の水と油の結合を離脱させることでエマルジョン破壊を行い離脱した油を吸着するエマルジョン破壊油吸着槽(30)を配設した圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置において、エアーコンプレッサ(110)が作り出した圧縮空気を順次処理する複数の機器(120、130、140、150、160)で圧縮空気より発生したドレン水のうちのどれか一つを除いた全てのドレン水を集合させ、複数の前記機器(120、130、140、150、160)で圧縮空気より発生したドレン水のうちの除かれた一つをドレン水を圧縮空気と共に排出するドレントラップ(222、232、242、252、262)のいずれかと圧力の調整可能な減圧弁(263)を介して圧縮空気と共に集合させたドレン水と前記エマルジョン破壊油吸着槽(30)の入口より上流の接続管(272)または入口側空間部(31z)で合流させたことを特徴とし、更には、複数の前記機器(120、130、140、150、160)で圧縮空気より発生したドレン水のうちのどれか一つを除いた全てのドレン水を、水より軽い油や水より重い異物を分離し上部を大気に開放させている油分離槽(10)に集合させ、前記油分離槽(10)からのドレン水が前記油分離槽(10)と前記エマルジョン破壊油吸着槽(30)との高低差である水頭(H)によって前記エマルジョン破壊油吸着槽(30)にドレン水を流入して自然に排出することが可能なように配置したことを特徴とし、更には、前記ドレントラップ(222、232、242、252、262)のいずれかは、一定の周期で一定の時間開放可能であることを特徴とし、更には、前記油分離槽(10)と前記エマルジョン破壊油吸着槽(30)の間の合流する位置より上流に、逆止弁(276)を配設したことを特徴とし、更には、前記エマルジョン破壊油吸着槽(30)は、エマルジョンを破壊させる目的のエマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材(32)と油を吸着する目的の油吸着材(33)と色素や異臭を除去する活性炭(34)を収納したことを特徴とすることによって、上記課題を解決した。
【0016】
【発明の実施の形態】
本願発明による、圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法および油水分離装置を図面と共に詳細に説明する。
ここで、図1は、本願発明を示した実施例の全体図であり、図2は、本願発明の油水分離装置を構成しているエマルジョン破壊油吸着槽の詳細図である。
【0017】
図1に見られるように、110はエアーコンプレッサであり、具体的に図示していないが、モータとコンプレッサから構成され、モータの回転をベルトによってコンプレッサに伝達することで、大気を取り込みながら圧縮空気を作り出している。
【0018】
ここで、エアーコンプレッサ110によって作り出された圧縮空気は、圧縮空気配管201と、アフタークーラ120と、圧縮空気配管202と、エアータンク130と、圧縮空気配管203と、ドライヤー140と、圧縮空気配管204と、プレフィルター150と、圧縮空気配管205と、ミストフィルター160と、圧縮空気配管206を経由して、エアーモータやエアーシリンダ等のアクチュエータを構成している各種の空圧機器に圧縮空気を供給することが出来るようになっている。
【0019】
この場合、アフタークーラ120とドライヤー140によって、圧縮空気を乾燥させ、プレフィルター150とミストフィルター160によって、油や固形物等の各種の異物を除去することで、乾燥した清浄な圧縮空気を各種の空圧機器に供給することが出来るようになっている。
【0020】
一方、アフタークーラ120からは、ドレン排出管211aと、開閉可能な弁221と、ドレン排出管211bと、何等かの信号によってドレン水を圧縮空気と共に排出する電動式のドレントラップ222と、ドレン排出管211cと、下流から上流に逆流するのを防止する逆止弁223と、ドレン排出管211dを経由して、集合管291に接続し、ドレン水を排出可能にしている。
【0021】
また、圧縮空気を貯蔵しているエアータンク130の下部からは、ドレン排出管212aと、開閉可能な弁231と、ドレン排出管212bと、何等かの信号によってドレン水を圧縮空気と共に排出する電動式のドレントラップ232と、ドレン配排出212cと、下流から上流に逆流するのを防止する逆止弁233と、ドレン排出管212dを経由して、最上流の位置で集合管291に接続し、ドレン水を排出可能にしている。
【0022】
更に、ドライヤー140からは、ドレン排出管213aと、開閉可能な弁241と、ドレン排出管213bと、何等かの信号によってドレン水を圧縮空気と共に排出する電動式のドレントラップ242と、ドレン排出管213cと、下流から上流に逆流するのを防止する逆止弁243と、ドレン排出管213dを経由して、集合管291に接続し、ドレン水を排出可能にしている。
【0023】
加えて、プレフィルター150からは、ドレン排出管214aと、開閉可能な弁251と、ドレン排出管214bと、何等かの信号によってドレン水を圧縮空気と共に排出する電動式のドレントラップ252と、ドレン排出管214cと、下流から上流に逆流するのを防止する逆止弁253と、ドレン排出管214dを経由して、集合管291に接続し、ドレン水を排出可能にしている。
【0024】
更に加えて、最下流に位置しているミストフィルター160からは、ドレン排出管215aと、開閉可能な弁261と、ドレン排出管215bと、何等かの信号によってドレン水を圧縮空気と共に排出する電動式のドレントラップ262と、ドレン排出管215cと、圧力の調整可能な減圧弁263と、ドレン排出管215dを経由して、エマルジョン破壊油吸着槽30に接続している。
【0025】
尚、フィルター150、160は、図1では、二つを配設した構成となっているが、圧縮空気配管205、206に沿って、一つに集約しても、更にそれ以上のフィルターを設けてもかまわない。 その場合には、下流に配設するフィルター程小さい異物を捕捉可能なフィルターを設け、最下流に位置しているフィルターは、ミストフィルター160と同様にドレン排出管を介してエマルジョン破壊油吸着槽30に接続し、最下流の直前に位置しているフィルターまたはフィルタアー以外の機器は、プレフィルター150と同様にドレン排出管を介して集合管291に接続するのが望ましい。
【0026】
ここで、集合管291は、油や各種の異物を分離する油水分離装置1を経由して清水管281と開閉可能な弁285と清水管282を経由して清水を排出するようになっている。 また、清水管282より排出されてくる清水は、河川等に全くそのままの状態で排出することが出来る位に清浄になっている。
【0027】
この場合、油水分離装置1は、油分離槽10とエマルジョン破壊油吸着槽30と清水確認槽40から構成されていて、油分離槽10とエマルジョン破壊油吸着槽30の間は接続管271と逆止弁276と接続管272で接続し、接続管272はエマルジョン破壊油吸着槽本体31に形成された流入口31aaからドレン水を空間部31zに送り込み、エマルジョン破壊油吸着槽30と清水確認槽40の間は接続管273で接続している。 尚、油分離槽10は、単に油を貯溜するだけの槽でも良いし、清水確認槽40は、無くてもかまわない。
【0028】
尚、ミストフィルター160からも直接エマルジョン破壊油吸着槽30に、ドレン排出管215aと弁261とドレン排出管215bとドレントラップ262とドレン排出管215cと減圧弁263とドレン排出管215dを経由して、ドレン水や圧縮空気を送り込むようになっていて、減圧弁263は、同じ様な働きをする機器であればその他の機器を使用してもかまわない。 また、減圧弁263は、ミストフィルター160とエマルジョン破壊油吸着槽30の間であれば何れの位置に設けてもかまわない。
【0029】
一方、ミストフィルター160からのドレン排出管215dは、エマルジョン破壊油吸着槽本体31に形成されている流入口31abに接続して空間部31zに圧縮空気とドレン水を送り込むようにしているが、油分離槽10からの接続管272に接続してもかまわない。
【0030】
次に、油分離槽10は、油分離槽本体11と吐出管12より構成され、上部は大気に開放している状態にあり、油分離槽10に送り込まれたドレン水は、液面には水より軽い油が浮上して底部には水より重い異物が沈澱するようになっていて、吐出管12の分岐した排出部より上に溜まろうとしているドレン水が、吐出管12の下部より流入し、比較的清浄なドレン水として、分岐した排出部より接続管271に常時送り込まれるようになっている。
【0031】
ここで、油分離槽10の吐出管12よりドレン水が流出する分岐した排出部の位置の高さとしては、その下流に設置しているエマルジョン破壊油吸着槽30に形成されている流出口31bに接続している接続管273の最も高い位置との間に水頭Hを確保することによって、油分離槽10を流出したドレン水が動力を必要とすることもなく、エマルジョン破壊油吸着槽30より流出することが可能となっているのである。
【0032】
但し、この場合、一部はエマルジョン化したドレン水として水と油が結合した状態になっていて、油分離槽10だけでは完全に水と油に分離出来ないまま流出していた。
【0033】
尚、油分離槽本体11を、ガラス製やプラスチック製等の透明な容器とすると、水面の位置を容易に見ることができる。 また、吐出管12の上部は大気に開放している状態にある。
【0034】
所で、ミストフィルター160とエマルジョン破壊油吸着槽30の間に、圧力調整可能な減圧弁263を設けているが、この減圧弁263は、0.01〜0.7MPaの値を設定可能となっていて、圧縮空気の圧力を0.2MPa程度に低下させてドレン水と共にエマルジョン破壊油吸着槽30に送り込んでいる。 この場合、エマルジョン破壊油吸着槽30の機能低下の状況によっては、減圧弁263を調整して圧力を上昇させることも考えられる。 また、ドレントラップ262は、設定された一定の周期で一定の時間の間、開放可能となっている。
【0035】
この場合、エマルジョン破壊油吸着槽30は、図2に見られるように、エマルジョン破壊油吸着槽本体31の中に、色素や異臭を除去する活性炭34を概ね中央部の断面全体の部分にドレン水の流れを遮るように設け、エマルジョンを破壊させる目的のエマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材32と油を吸着する目的の油吸着材33を概ね均一に混在させたものを、活性炭34の前後に収納したものである。
【0036】
また、エマルジョン破壊油吸着槽本体31は、外部から内部の汚染の状況を目視可能なようにガラス製やプラスチック製等の透明な材料を使用することや、外部から内部の汚染の状況を目視可能なようにガラス製やプラスチック製等の透明な材料をはめ込む等のことも考えられる。
【0037】
尚、エマルジョン破壊粒子付吸着材32は、エマルジョン破壊粒子の働きによって微小の油が水と結合してエマルジョン化したドレン水をエマルジョン破壊することで油と水の結合を解き放ち、その後、分離した油はエマルジョン破壊粒子付吸着材32を構成している吸着材や油吸着材33に吸着される。 従って、エマルジョン破壊粒子付吸着材32と油吸着材33が散在することによって、エマルジョン化したドレン水から油を完全に分離し吸着することによって油の除去が可能となったのである。
【0038】
一方、粒状の活性炭34は、色素や異臭を吸着し除去することを目的としている。 また、活性炭34の油分離吸着槽30内での充填する位置としては、最上流では活性炭34が早く汚れてしまい、最下流では活性炭34そのものが流出することによって汚れた水が流れる様に見える為に、概ね中央部に位置させることが望ましい。
【0039】
ここで、エマルジョン破壊油吸着槽本体31の構造としては、液体であるドレン水が、流入口31aからエマルジョン破壊油吸着槽本体31に流入し、流出口31bから排出する間に、エマルジョン破壊油吸着槽本体31内を均一に流れるように、エマルジョン破壊油吸着槽本体31の両端部である入口側と出口側には空間部31zを確保している。
【0040】
従って、両端の空間部31zを確保するために、数多くの小さな穴を形成している多孔板31cを二枚用意し、その多孔板31cとエマルジョン破壊油吸着槽本体31の両端の端部との間にエマルジョン破壊油吸着槽本体31より小径の円筒状の支柱31dを配設することによって多孔板31cを支え、エマルジョン破壊粒子付吸着材32と油吸着材33と活性炭34を、二つの多孔板31cの間に収納するようにしている。 但し、支柱31dは円筒状のものに限る必要は全くなく、空間部31zを確保出来れば、どのような形状でもかまわない。 尚、多孔板31cとしては、数多くの小さな穴を形成したパンチングプレートやセラミック樹脂等が考えられる。
【0041】
また、エマルジョン破壊粒子付吸着材32と油吸着材33は、油等の異物を吸収するに従って抵抗が大きくなり、圧縮されながら下流に向かって押し付けられることで、更に抵抗が大きくなると同時に、エマルジョン化したドレン水のエマルジョン破壊や油吸着の機能が低下する。
【0042】
そこで、このことを少しでも防止するために、液体の流れを垂直に遮ることが出来るように、油分離吸着槽本体31の略中央部に数多くの小さな穴を形成した中間多孔板31eを配設し、中間多孔板31eを支えるため、中間多孔板31eと下流の側に位置している多孔板31cとの間に油分離吸着槽本体31より小径の円筒状の支持材31fを配設することによってエマルジョン破壊粒子付吸着材32や油吸着材33が完全に圧縮されることを少しでも防止している。
【0043】
但し、中間多孔板31eの位置に関しては、油分離吸着槽本体31の略中央部に多少前後してもかまわない。 また、支持材31fは円筒状のものに限る必要はなく、数本のボルトで固定する等中間多孔板31eを支持出来れば、どのような形状でもかまわない。
【0044】
尚、エマルジョン破壊油吸着槽本体31の内部には図2に示すように、活性炭34を中間多孔板31eの下流直後に充填するのが最善であるが、中間多孔板31eの上流直前に充填するのも最善に近い効果が見られる。 一方、中間多孔板31eの多少前後して充填してもかなりの効果が見られるし、エマルジョン破壊油吸着槽本体31の両端末の何れかの部分に充填してもそれなりの効果は見られる。
【0045】
ここで、エマルジョン破壊粒子を吸着材に付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材32を作る方法としては、アミンや硫酸バリウム等のエマルジョン破壊粒子が溶媒で溶解されている溶液を吸着材に付着させた後に溶媒を蒸発乾燥させるような方法が一般的であるが、溶液を油吸着材33に霧状に吹き付ける方法もある。 また、アミンや硫酸バリウム等のエマルジョン破壊粒子を溶解した状態でなく、液体内で均一に混合された状態で吸着材に付着させるという方法も考えられる。
【0046】
この場合、エマルジョン破壊粒子と吸着材をエマルジョン破壊粒子付吸着材32の状態にしないで、粒子の状態のままで吸着材の間でばらばらに分散するように充填しても良い。 この場合にも、活性炭34は、中間多孔板31eの上流直前直後やその周辺に配置しても良いし、入口や出口の多孔板31cの直後や直前に配置しても良い。
【0047】
但し、前記の何れの場合に於いても、活性炭34を配置しない構成も考えられる。
【0048】
一方、本発明に用いられるアミンについてはアミン化合物またはその誘導体が考えられ、アミン化合物またはその誘導体が25℃であるとき固体状のものであることが好ましいが、その化合物が25℃で非固体状であっても、他の化合物との混合体で固体状になる化合物でもかまわない。 つまり、化合物は、1種類単独で使用しても、2種類以上併用してもよい。
【0049】
これらのアミン化合物やその誘導体は、好ましくは、1級アミン、2級アミン、3級アミン、および、その誘導体であり、より好ましくは、1級アミン、2級アミン、および、その誘導体、特に好ましくは、1級アミン(例えば、ステアリルアミン)、および、その誘導体である。
【0050】
これらのアミン化合物としては、例えば、ヘキシルアミン、ヘブチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デジルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、パルミチルアミン、オレイルアミン、ステアリルアミン等の1級アミン、または、これらの炭化水素鎖を有するジアミン、トリアミン等の2級アミン、および、3級アミン、あるいは、そのピクラード、種々の塩(例えば、塩酸、硫酸、リン酸、炭酸、酢酸等の塩)、さらに、これらの炭化水素鎖を有する1級アミン、および、2級アミンの酸アミド、アミジン類、尿素類、および、チオ尿素類や1級アミンのシツフ塩基物等がある。
【0051】
尚、アミドとしては、p−トルエンスルホニル−N−ステアリルアミドなどのスルホンアミド類やN−ステアリルアセトアミドが好ましい。 また、これらの炭化水素鎖を有する4級アンモニウム塩、ベタイン等が挙げられる。 更に、例えば、ステアリルプロピレンジアミン、半硬化牛脂ジアミン等の多価アミンを用いることも出来る。 さらに、硬化牛脂アミン、ココナットアミン等の炭素数の異なる炭化水素鎖を有するアミン類の混合物を用いることも可能である。
【0052】
また、油吸着材33およびエマルジョン破壊粒子付吸着材32に使用している吸着材としては、ポリプロピレンやポリスチレンの繊維よりなるものが考えられる。 但し、油吸着材33およびエマルジョン破壊粒子付吸着材32に使用している吸着材に関しては、これらのものに限定されるわけではなく、油吸着の機能を持っていて水不溶性のものであればそのほかのものでもかまわない。
【0053】
ここで、油吸着材33およびエマルジョン破壊粒子付吸着材32に使用している吸着材の大きさとしては、好ましくは、(10mm〜200mm)×(2mm〜50mm)のものであるが、より好ましくは、(30mm〜80mm)×(5mm〜40mm)の大きさのものである。 特に、(35mm〜55mm)×(25mm〜40mm)と、(40mm〜60mm)×(3mm〜10mm)の2種類の大きさのものを準備するのが最も好ましい。 この事は、別の見方で言うと、100mm×50mm以下の小片で、面積で3〜10倍の違った大きさのものを2種類準備するという考え方に近いとも言えるし、最善のものでは、60mm×40mm以下の小片で、面積で4〜8倍の違った大きさのものを2種類準備するのが理想的とも言える。
【0054】
この場合、このような大きさが好ましい理由は、油吸着材33およびエマルジョン破壊粒子付吸着材32に使用している吸着材をエマルジョン破壊油吸着槽本体31に充填する際に、大きすぎる場合には、隙間が大きくなることで多くの量を充填することが難しいために大きな表面積を得にくくなり、無理な圧縮をしている部分が多くなることでそのような部分はエマルジョン化した油の破壊や吸着の機能は低下し、充填する量が少なくなることで性能を確保することが出来ず、小さすぎる場合には、基本的に隙間が小さいことでエマルジョン化したドレン水のエマルジョン破壊や吸着の機能の低下が早くなり、裁断するのにめんどうであるし、各種の管理をするにもめんどうである。
【0055】
また、2種類の大きさのものを使用するということは、大きさの異なる2種類の小片を準備することで、大きくすることでの課題である大きな隙間や無理な圧縮を、小さいものを加えることで補うことが可能となり、同時に小さくすることでの課題である早期の機能低下を、大きなものを加えることで補うことが出来るということに大きな意味を持っている。
【0056】
尚、2種類の小片については、油吸着材33およびエマルジョン破壊粒子付吸着材32に使用している吸着材の両方に2種類の小片を使用するのが最善であるが、油吸着材33に小さい小片とエマルジョン破壊粒子付吸着材32に使用している吸着材に大きい小片を使用してもその逆でも良い。
【0057】
その他に、エマルジョン破壊油吸着槽30の別の応用例として、エマルジョン破壊油吸着槽本体31の概ね中央部に活性炭34を配設し、エマルジョンを破壊させる目的のエマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材32による層と油を吸着する目的の油吸着材33による層を交互に形成させて活性炭34の前後に収納することも考えられる。
【0058】
最後に、清水確認槽40は、清水確認槽透明本体41とその底部に接続した開閉可能な清水取出弁42から構成されている。 この場合、清水確認槽透明本体41は、プラスチック製やガラス製であり、透明で外部から内部の汚染の状況を目視出来るようになっている本体の部分と蓋の部分が密閉の状態で構成され、清水確認槽透明本体41の蓋の部分には、流入路41aと流出路41bと流出管41cが、具体的に図示していないが、Oリング等で密閉の状態になるように形成され、流出管41cは流出路41bを経由して清水管281に接続している。
【0059】
本発明による、圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法および油水分離装置は前述したように構成されており、以下に、その動作について説明する。
【0060】
先ず、エアコンプレッサ110を構成しているモータを作動させるとモータの回転はベルトを介してコンプレッサに伝えられ圧縮空気を作り出す。 ここで、作り出された圧縮空気は、圧縮空気配管201と、アフタークーラ120と、圧縮空気配管202と、エアータンク130と、圧縮空気配管203と、ドライヤー140と、圧縮空気配管204と、プレフィルター150と、圧縮空気配管205と、ミストフィルター160と、圧縮空気配管206を経由して、その先端のアクチュエータを構成している各種の空圧機器に必要に応じて乾燥した清浄な圧縮空気を送り出すことが出来るようになっている。
【0061】
一方、アフタークーラ120やエアータンク130やドライヤー140やプレフィルター150で圧縮空気より発生したドレン水は圧縮空気と共に、ドレン排出管211a、212a、213a、214aと弁221、231、241、251とドレン排出管211b、212b、213b、214bとドレントラップ222、232、242、252とドレン排出管211c、212c、213c、214cと逆止弁223、233、243、253とドレン排出管211d、212d、213d、214dを経由して、集合管291で合流して油水分離装置1に送られ、油水分離装置1では油を含む各種の異物を除去し、清水管281と弁285と清水管282を経由して河川にそのまま排出しても問題のないような清浄な清水にすることが出来るようになっている。
【0062】
尚、ミストフィルター160で圧縮空気より発生したドレン水は圧縮空気と共に、ドレン排出管215aと弁261とドレン排出管215bとドレントラップ262とドレン排出管215cと減圧弁263とドレン排出管215dを経由して、油水分離装置1を構成しているエマルジョン破壊油吸着槽30に送るようになっている。
【0063】
この場合、集合管291より送り込まれたドレン水は油水分離装置1に於いては、最初に油分離槽10では、水より軽い油を水面に浮かせて水より重い各種の異物を底部に沈澱させ、吐出管12の下部より分岐部を通って接続管271と逆止弁276と接続管272を経由してエマルジョン破壊油吸着槽30に送り込まれるようになっている。 但し、このドレン水は、エマルジョン化して水と油が結合したような状態になってエマルジョン破壊油吸着槽30に送り込まれる場合が多い。
【0064】
一方、エマルジョン破壊油吸着槽30では、油分離槽10からのドレン水とミストフィルター160から圧縮空気と共に送り込まれたドレン水がエマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材32と油を吸着する油吸着材33を概ね均一に混在させた状態で収納された中で、ドレン水はエマルジョン破壊粒子付吸着材32と油吸着材33をランダムに経由することで、異物捕捉槽20でのエマルジョン破壊に加えて、エマルジョン破壊粒子付吸着材32はエマルジョン化したドレン水の水と油の結合を解き放つことでエマルジョン破壊を行って離脱した油を吸着させ、油吸着材33はエマルジョン破壊粒子付吸着材32で吸着出来なかった油を吸着させ、このような処理をランダムに何度も行うことによってドレン水の清浄度を向上させている。 また、ドレン水が活性炭34を通過すると臭いや色素が除去されるようになっている。
【0065】
この場合、ミストフィルター160から圧縮空気と共に送り込まれたドレン水は、一定の周期で一定の時間送り込むように設定されている。 従がって、エマルジョン破壊油吸着槽30内では、この圧縮空気によって間歇的な衝撃が加わることによって、ドレン水がエマルジョン破壊粒子付吸着材32と油吸着材33を経由する中で特定の流路を形成することを防止したり、特定の部分だけが汚染して早期にエマルジョン破壊粒子付吸着材32と油吸着材33を交換するということを防止している。 ここで、減圧弁263を調整して圧縮空気の圧力を高くすると、衝撃の強さを高めることも可能である。
【0066】
尚、本願発明のミストフィルター160からドレン水や圧縮空気を送り込もうとする技術は、従来の技術に示したような、エマルジョン破壊粒子付吸着材32や油吸着材33に該当するものを各々別々の槽に収納したり、エマルジョン破壊粒子付吸着材32や油吸着材33に該当するものを複数組交互に積層させて収納した、それらの技術にも適用可能である。 この場合、本願発明は、エマルジョン破壊を目的としたエマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材32と、油を吸着する油吸着材33を、概ね均一に混在させた状態でエマルジョン破壊油吸着槽本体31に収納したことにも特徴を持っている。
【0067】
また、一つの例として、具体的に、どの位の量のものが充填されているかを示すと、55Kw〜110Kwのスクリュ式エアコンプレッサより発生したドレン水に対し、概略内径200mmで高さ950mmの円筒であるエマルジョン破壊油吸着槽本体31にポリプロピレン製の不織布である45mm×25mmのアミン付のエマルジョン破壊粒子付吸着材32を2.5Kg充填しポリプロピレン製の不織布である45mm×5mmの油吸着材33を2.5Kg充填し活性炭34を1Kgを充填したエマルジョン破壊油吸着槽30を2列並列して設置するような形で使用している。
【0068】
最後に、エマルジョン破壊油吸着槽30から排出された清浄な清水は、圧縮空気と共に清水確認槽40に送り込まれる。 ここで、清水確認槽40では、清水確認槽透明本体41の下部の清水は流出管41cの端部の高さまで溜まり、その上部に密閉されている圧縮空気の圧力によって流出管41cの端部より上部に滞留した清水は圧縮空気と共に圧送して清水管281より排出されるようになっている。 同時に、清水確認槽透明本体41が透明であることによって、内部を流れている清水の汚れを確認することが確認可能となっている。
【0069】
尚、エマルジョン破壊油吸着槽30を構成しているエマルジョン破壊油吸着槽本体31をブラスチック製やガラス製等で透明にした場合には、清水確認槽40を配設しないことも考えられる。 また、エマルジョン破壊油吸着槽30は、本願発明の実施例では密閉式のものを示しているが、大気に開放した状態にしてもかまわない。
【0070】
更に、エアーコンプレッサ110で圧縮空気を作り出した後、複数の機器120,130,140、150,160を経由する途中で圧縮空気はドレン水を発生させ、本願発明では、エアーコンプレッサ110から最下流に位置しているミストフィルター160で発生したドレン水を圧縮空気と共に減圧してエマルジョン破壊油吸着槽30に直接送り込んでいるが、別の機器から送り込んでも良いし、その場合ドレン水の発生量の少ない機器であれば更に望ましい。
【0071】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明により、下記のような効果をあげることができる。
【0072】
第一に、ミストフィルターとエマルジョン破壊油吸着槽の間を配管で接続して減圧弁を設けることにより、エアーコンプレッサで作った圧縮空気をドレン水の排出に使用しながらエマルジョン破壊油吸着槽に圧縮空気を送り込むが可能となった。
【0073】
第二に、ミストフィルターとエマルジョン破壊油吸着槽の間を配管で接続してドレントラップを設けることにより、ドレンの排出に使用する圧縮空気を一定の周期で一定の時間送り込むことが可能となった。
【0074】
第三に、圧縮空気を一定の周期で一定の時間送り込むことで、エマルジョン破壊油吸着槽に間歇的な衝撃を与えることが可能となり、エマルジョン破壊粒子付吸着材と油吸着材を長時間用出来るようになった。
【0075】
第四に、エマルジョン破壊油吸着槽に、エマルジョン破壊粒子付吸着材と油吸着材を混在させ活性炭34を収納したことで、バランスという課題は解消された。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明を示した実施例の全体図
【図2】本願発明の油水分離装置を構成しているエマルジョン破壊油吸着槽の詳細図
【符号の説明】
1・・・・・・・油水分離装置
10・・・・・・油分離槽
11・・・・・・油分離槽本体
12・・・・・・吐出管
30・・・・・・エマルジョン破壊油吸着槽
31・・・・・・エマルジョン破壊油吸着槽本体
31aa・・・・流入口
31ab・・・・流入口
31b・・・・・流出口
31c・・・・・多孔板
31d・・・・・支柱
31e・・・・・中間多孔板
31f・・・・・支持材
31z・・・・・空間部
32・・・・・・エマルジョン破壊粒子付吸着材
33・・・・・・油吸着材
34・・・・・・活性炭
40・・・・・・清水確認槽
41・・・・・・清水確認槽透明本体
41a・・・・・流入路
41b・・・・・流出路
41c・・・・・流出管
42・・・・・・清水取出弁
110・・・・・エアーコンプレッサ
120・・・・・アフタークーラ
130・・・・・エアータンク
140・・・・・ドライヤー
150・・・・・プレフィルター
160・・・・・ミストフィルター
201・・・・・圧縮空気配管
202・・・・・圧縮空気配管
203・・・・・圧縮空気配管
204・・・・・圧縮空気配管
205・・・・・圧縮空気配管
206・・・・・圧縮空気配管
211a・・・・ドレン排出管
211b・・・・ドレン排出管
211c・・・・ドレン排出管
211d・・・・ドレン排出管
212a・・・・ドレン排出管
212b・・・・ドレン排出管
212c・・・・ドレン排出管
212d・・・・ドレン排出管
213a・・・・ドレン排出管
213b・・・・ドレン排出管
213c・・・・ドレン排出管
213d・・・・ドレン排出管
214a・・・・ドレン排出管
214b・・・・ドレン排出管
214c・・・・ドレン排出管
214d・・・・ドレン排出管
215a・・・・ドレン排出管
215b・・・・ドレン排出管
215c・・・・ドレン排出管
215d・・・・ドレン排出管
221・・・・・弁
222・・・・・ドレントラップ
223・・・・・逆止弁
231・・・・・弁
232・・・・・ドレントラップ
233・・・・・逆止弁
241・・・・・弁
242・・・・・ドレントラップ
243・・・・・逆止弁
251・・・・・弁
252・・・・・ドレントラップ
253・・・・・逆止弁
261・・・・・弁
262・・・・・ドレントラップ
263・・・・・減圧弁
271・・・・・接続管
272・・・・・接続管
273・・・・・接続管
276・・・・・逆止弁
281・・・・・清水管
282・・・・・清水管
285・・・・・弁
291・・・・・集合管
H・・・・・・・水頭
Claims (8)
- ドレン水から水より軽い油や水より重い異物を分離し上部を大気に開放させている油分離槽(10)と、前記油分離槽(10)からのドレン水が前記油分離槽(10)との高低差である水頭(H)によって流入して自然に排出するようにしエマルジョン化したドレン水の水と油の結合を離脱させることでエマルジョン破壊を行い離脱した油を吸着するエマルジョン破壊油吸着槽(30)によって清水にする圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法において、エアーコンプレッサ(110)が作り出した圧縮空気を順次処理する複数の機器(120、130、140、150、160)で圧縮空気より発生したドレン水のうちのどれか一つを除いて前記油分離槽(10)に集め、複数の前記機器(120、130、140、150、160)で圧縮空気より発生したドレン水のうちの除かれた一つを減圧した状態で圧縮空気と共に前記油分離槽(10)からのドレン水と前記エマルジョン破壊油吸着槽(30)入口近辺で合流させ、それによって前記エマルジョン破壊油吸着槽(30)内部に衝撃を与えることを特徴とする圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法。
- 複数の前記機器(120、130、140、150、160)で圧縮空気より発生したドレン水のうちの除かれた一つを減圧した状態で圧縮空気と共に合流させるに際し、一定の周期で一定の時間送り込むものであることを特徴とする請求項1に記載の圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法。
- 複数の前記機器(120、130、140、150、160)で圧縮空気より発生したドレン水のうちの除かれた一つを減圧した状態で圧縮空気と共に合流させるのは、複数の前記機器(120、130、140、150、160)で圧縮空気より発生したドレン水のうち、ドレン水の発生が少ないものからであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法。
- エマルジョン化したドレン水の水と油の結合を離脱させることでエマルジョン破壊を行い離脱した油を吸着するエマルジョン破壊油吸着槽(30)を配設した圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置において、エアーコンプレッサ(110)が作り出した圧縮空気を順次処理する複数の機器(120、130、140、150、160)で圧縮空気より発生したドレン水のうちのどれか一つを除いた全てのドレン水を集合させ、複数の前記機器(120、130、140、150、160)で圧縮空気より発生したドレン水のうちの除かれた一つをドレン水を圧縮空気と共に排出するドレントラップ(222、232、242、252、262)のいずれかと圧力の調整可能な減圧弁(263)を介して圧縮空気と共に集合させたドレン水と前記エマルジョン破壊油吸着槽(30)の入口より上流の接続管(272)または入口側空間部(31z)で合流させたことを特徴とする圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置。
- 複数の前記機器(120、130、140、150、160)で圧縮空気より発生したドレン水のうちのどれか一つを除いた全てのドレン水を、水より軽い油や水より重い異物を分離し上部を大気に開放させている油分離槽(10)に集合させ、前記油分離槽(10)からのドレン水が前記油分離槽(10)と前記エマルジョン破壊油吸着槽(30)との高低差である水頭(H)によって前記エマルジョン破壊油吸着槽(30)にドレン水を流入して自然に排出することが可能なように配置したことを特徴とする請求項4に記載の圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置。
- 前記ドレントラップ(222、232、242、252、262)のいずれかは、一定の周期で一定の時間開放可能であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置。
- 前記油分離槽(10)と前記エマルジョン破壊油吸着槽(30)の間の合流する位置より上流に、逆止弁(276)を配設したことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置。
- 前記エマルジョン破壊油吸着槽(30)は、エマルジョンを破壊させる目的のエマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付吸着材(32)と油を吸着する目的の油吸着材(33)と色素や異臭を除去する活性炭(34)を収納したことを特徴とする請求項4ないし請求項7のいずれか1項に記載の圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置。
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