JP3938913B2 - 油水分離除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば工場やガソリンスタンド等における一般的な油水分離槽の後段に設置して最終放流時における油分の流出を防止する目的や、変電所等における雨水雑排水の一時的な貯留と排水を目的等として設置されている集水槽等からの排水の際に、排水中の油分の分離、回収、除去を行い、水質汚濁防止法の排水基準値を満たす基準まで油水中の油分を浄化するため等の主として混入油分の少ない排水における法定の油分の漏洩を防止する策として使用される油水分離除去装置に関する。

従来、大なる混入油分の油水中の油を水から分離して回収する方法としては、何らかの薬品その他の分離剤等を使用して油分の捕集回収を行っている。例えば、油分含有排水に凝集剤を添加して凝集処理を行う方法において、油分含有排水に油膨潤性の粉末状有機高分子からなる油吸着剤を添加すると共に、凝集剤を添加して凝集処理を行う方法がある（特許文献１参照）。油分含有水中の油分を酵素分解して得られる脂肪酸の水不溶性塩を、油分含有水に添加して油分を吸着させた後、固液分離する処理方法がある（特許文献２参照）。また、粗リンターを必須成分として含有する油吸着剤を使用して含有廃水を清浄化する処理方法もある（特許文献３参照）。

一方、混入油分の少ない場合の処理としては、ガソリンスタンドのように油を取り扱う事業所における消防等で規制している油分の漏洩防止策として、水と油の比重差によってサイホンを利用して浮上分離させる油水分離槽の設置が一般的である。本出願人自身も、油分の多いものもしくは乳化状態に成ったものの処理に適したものとして油分凝集分離回収装置を提供した。この中で特に混入油分の少ないものの処理として、水と油の比重差利用の浮上分離方式を提案した（特許文献４参照）。これは自然流入およびポンプ等による強制流入させた油分混入の水をサイホン効果による浮上を利用した分離プロセスである。
特開平７−９６２８４号公報 特開平６−６３６４４号公報 特公昭５９−９２３４号公報 特開２００３−１２６８５１号公報

しかしながら、従来における油分離回収方法では、薬品その他の分離剤等を使用する頻度が多く、環境汚染の原因にもつながる虞れがある。特に電力会社等の公共性を持つ企業は特に環境汚染には留意する必要がある。そして、最終放流時の段階での混入油分の少ないものの処理として有効な浮上分離方式による油分凝集分離回収装置（サイホン）にあっては、油分を水の抵抗に繰り返しさらすことで、浮上分離除去させようとするものであるが、浮上油分離槽を幾槽も設けてあるため装置全体が大嵩となり、メンテナンスが容易でないものとなると共に、コスト高となる虞れがある。根本的には、複数回の繰り返しでも必ず浮上し切れない油分の残溜が起こり、確実に安心出来る完全除去は非現実的な処理である。

そこで本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、装置全体をコンパクト化でき、しかもメンテナンスの簡素化が図れ、またコスト安ともなる完全な油分除去を保証し得る最終放流段階での油水分離除去装置を提供することを目的とする。

本発明にあっては、前槽８の前段に配した油水中の分散油・乳化油の捕捉工程、微小油滴の凝集工程、比重差を利用した油滴の浮上分離工程それぞれから成る油粗粒化装置４と、次位に配する槽８内の水平方向または垂直方向に対し４５度傾斜した複数の板材を平行スリット状に離隔配置して成る平行板装置５と、最終段に配したサイホンと、当該サイホンからここまでの処理で浮上し切れなかった油分のみを受取る後槽６に、密嵌装着にて上、下に水流分散板６ｂを配した多孔性網状繊維に適度の親油性と親水性を付与したフェルト状の油吸着剤６ａから成る吸収した油分を流出させない油吸着フィルター装置を備えた油水分離除去装置であって、前記油粗粒化装置４は、油分の捕捉・凝集・粗大化を可能とする超極細繊維膜式フィルターによって形成されて成る。
油吸着フィルター装置は、処理水を均等分散する前後の多孔性の水流分散板６ｂと、これに挟まれた多孔性網状繊維に適度の親油性と親水性を付与したフェルト状の油吸着材６ａから成る油分を吸着し、かつ、これを流出させないとしたものである。

本発明は以上のように構成されているために、在来方式の如く、繰り返しの非能率な浮上分離のみで処理するのではなく、最初の段階で微小油滴を凝集粗粒化してしまうものとなるために、以後の浮上方式での分離工程が簡易・高能率化してしまう。さらに、この工程で浮上し切れなかった油分については、ほぼ完璧に吸着処理してしまう。しかして、構成をコンパクト化でき、しかもメンテナンスの簡素化が図れ、またコスト安ともなり、さらに油分離のための環境汚染の問題となる薬品等を使用する必要の無い油水分離除去装置を提供することができる。混入油分の少ないものの処理に最適である。例えば工場やガソリンスタンド等における一般的な油水分離槽の後段に設置して最終放流時における油分の流出を防止する目的や、変電所等における雨水雑排水の一時的な貯留と排水を目的等として設置されている例えば３０平方メートル程度の部屋に相当する大型規模の集水槽等からの排水の際に、本発明の油水分離除去装置を通して排水することで排水中の油分の除去を効率良く行うことができ、水質汚濁防止法の排水基準値である例えば鉱物油５ｐｐｍ、動植物油３０ｐｐｍを簡易にクリアーすることができるものとして意義がある。

尚、上記の課題を解決するための手段、発明の効果の項夫々において付記した符号は、図面中に記載した構成各部を示す部分との参照を容易にするために付したもので、図面中の符号によって示された構造・形状に本発明が限定されるものではない。

以下、本発明を実施する最良の形態を図面を参照して説明すると、図に示す符号１は、、主として混入油分の少ないものの処理として使用される油水分離除去装置（以下に装置本体と略称する）であり、この装置本体１は、図１に示すように、吸水ポンプ２、ゴミ除去用フィルター３、油粗粒化装置４、平行板装置５、前、後槽８、６、油吸着フィルター装置、排水ポンプ７等から構成されている。このうち油粗粒化装置４、平行板装置５それぞれは、あらかじめ水道水等のきれいな水を張り込んでおいたボックス状の槽８内に収容され、平行板装置５を通ってからサイホンを経てオーバーフローしてくる流水を排出口８ａを通って油吸着フィルター装置内部へ導入させるようにしてある。

吸水ポンプ２は、例えば排水ピットＰまたは油水分離槽の最終槽内部等に貯留された油水を汲み上げて、ゴミ等の異物の混入を防止するための２０μのフィルター３を介して油粗粒化装置４内に流入させるもので、例えば毎分１００リットルの油水を揚程できるようにしてある。

油粗粒化装置４は、油水中の分散油・乳化油の捕捉工程、微小油滴の凝集工程、比重差を利用した油滴の浮上分離工程それぞれから成る。すなわち、フィルター３を通過した油水は次に並列に配した油粗粒化装置４のコアレッサー（油粗粒化材の一般名称）を通過して粗粒化作用によって大きな油滴となって浮上させるものとしてある。この並列に配したコアレッサーには水量が均一に流入するよう下部にそれぞれ不図示のフローコントロールを取り付ける。この際に各々のコアレッサーを通過する水量は一個当たり毎分６リットル位とし、吸水ポンプ２の容量に合わせて数を調整できるようにしてある。例えば毎分１００リットルの吸水ポンプ２であれば１６個から１７個のコアレッサーを並列に配する。このように槽８内における平行板装置５の前段に油粗粒化装置４のコアレッサーを配置したものが本発明の特徴である。

平行板装置５は、槽８内の水平方向または垂直方向に対し４５度傾斜したステンレス製の複数の板材を平行スリット状に離隔配置して成るもので、この平行板装置５を通過させることで、抵抗を受けさせ、油水中に含まれる油粒子の浮上速度を速めて油と水との分離効率を上げる構成としてある。すなわち、水流は斜めに配したステンレス製の板を通って下方へと流れ、その際の沈降する抵抗によって油分は浮上させられるものと考えられる。さらに、その斜めに配したステンレス製の板を通って上昇してくる油水はこの上昇の際の抵抗によっても油分は浮上させられるものと考えられる。同様にここから再度下方へと流れ、その際の沈降する抵抗によっても油分は浮上させられるものと考えられる。そしてここでも浮上させきれなかった油分のみが次の槽６へと導かれ、この油分は次記する油吸着フィルター装置によって完全に吸着され、ポンプ７より排出される排水中の油分０を達成する。前記の槽８内の油粗粒化装置４部、平行板装置５部、サイホン部の上部夫々は隔壁で区画されていて、夫々の区画での浮上油分は滞溜し、予じめ張った吸着シート等で定期的に除去される。

すなわち、油吸着フィルター装置は、多孔性網状繊維に親油性と親水性を付与して成る乳化油廃水処理用の油吸着材６ａを使用して成り、平行板装置５を通ってからオーバーフローして排出口８ａを通ってくる流水中の浮上し切れなかった油分を油吸着フィルター装置内に導入させ、ここで繊維表面で油の微粒子を粗粒化し、吸着するものである。この油吸着フィルター装置は、水流を均等分散する上、下の多孔性の水流分散板６ｂと、前記油吸着材６ａとから構成されている。尚、水量が均一に流入するよう上部、下部それぞれにフローコントロールとして例えばフロートスイッチを取り付けるか、あるいは排水ポンプ７自体をインバーター方式とするかのいずれかに構成してある。上記の排出口８ａからの流水を確実に油吸着材６ａに通過させるためである。なお、槽６内にも予め水道水等のきれいな水が張られている。

油吸着フィルター装置の具体的な構成としては、水量を均一に流入させる四角に作った水流分散板６ｂを上部に配置し、さらに脇からの漏れのないように留意するために油吸着材６ａを槽内壁に対し密嵌配置する。またこの油吸着材６ａには、例えばテイジンのユニセル（株）で開発したオルソーブＢＦ−ＯＬ０１等を使用する。具体的には、５０ｃｍ×５０ｃｍ×０．４ｃｍの規格サイズのオルソーブＢＦ−ＯＬ０１を、毎分１００リットルの吸水ポンプ２であればおおよそ５０枚重ねて使用すれば良い。但しこの場合の能力として一時間当たり６０００リットルの油水が流入排出されるものとして、この原水油分濃度の設定により、油粗粒化装置４、および油吸着フィルター装置の油吸着材６ａそれぞれの交換頻度が決定される。このオルソーブＢＦ−ＯＬ０１の油分吸着能力は自重の１〜３倍程度と考えられるが安全率を見込んで自重と同重量の油分吸着能力として考える。

排水ポンプ７は、油吸着フィルター装置の油吸着材６ａを通過させる際に受ける抵抗を考慮して前記吸水ポンプ２よりも若干多目の容量、例えば毎分１２０リットルのものを使用する。また装置本体１は屋外における使用が多いと考えられ、外部設置を基本としており、図示に示されるように防水仕様としてある。

次に以上のように構成された最良の形態についての使用、動作の一例を説明するに、図１に示すように、例えば変電所等における雨水雑排水の一時的な貯留と排水を目的等として設置されている例えば３０平方メートル程度の部屋に相当する大型規模の集水槽である排水ピットＰの底部近傍に吸入パイプを設置し、吸水ポンプ２によって吸引させる。その際にゴミ等の異物の混入を防止する目的で２０μのフィルター３を通過させる。このフィルター３を通過した油水は次に並列に配した油粗粒化装置４のコアレッサーを通過して粗粒化作用によって大きな油滴となって浮上させる。このときフローコントロールによって、並列に配したコアレッサーへ流入する水量が均一となるように調整する。この際に各々のコアレッサーを通過する水量は一個当たり毎分６リットル位とし、ポンプ容量に合わせて数を調整する。

しかして、本発明にあっては、油粗粒化装置４で粗粒化された油分は比重差によって浮上しやすいものとなり、槽８上部へと導かれる。水流はさらに斜めに配したステンレス製の平行板装置５を通って下方へと流れ、その際の沈降する抵抗によっても油分は浮上させられる。さらにその斜めに配したステンレス製の平行板装置５を通って上昇してくる油水はこの上昇の際の抵抗によっても油分は浮上させられる。同様にここから再度下方へと流れ、その際の沈降する抵抗によっても油分は浮上させられる。そしてここでも浮上させきれなかった油分のみがサイホンの上部より排出口８ａを通って次の槽６内へと導かれ、この油分は油吸着材６ａによって完全に吸着され、処理水を排水ポンプ７より排出されることで排水中の油分ゼロを達成するものとなっている。このポンプは油吸着材を通過させる際に受ける抵抗を考慮して入口のポンプより若干多目の容量のものを使用する。また本装置は屋外における使用が多いと考えられ、外部設置を基本としており防水仕様とするを良しとする。ここにコンパクトな油水分離装置が実現した。

混入油分の少ない排水中の油分の分離、回収、除去を行い、水質汚濁防止法の排水基準値を満たす基準まで油水中の油分を浄化することを義務付けられている小工場やガソリンスタンド等において、この装置をコンパクトで、メンテナンスが容易で、コスト安に提供することが出来る。

本発明を実施するための最良の形態における使用状態の断面図である。 同じく槽と、油吸着フィルター装置との配置状態を示す平面図である。

符号の説明

Ｐ…排水ピット
１…装置本体
２…吸水ポンプ
３…フィルター
４…油粗粒化装置
５…平行板装置
６…槽
６ａ…油吸着材
６ｂ…水流分散板
７…排水ポンプ
８…槽

Claims (1)

1. 前槽の前段に配した超極細繊維膜式フィルターによる油水中の分散油・乳化油の捕捉工程、微小油滴の凝集工程、比重差を利用した油滴の浮上分離工程それぞれから成る油粗粒化装置と、次段に配した槽内の水平方向または垂直方向に対し４５度傾斜した複数の板材を平行スリット状に離隔配置して成る平行板装置と、最終段に配したサイホンと、当該サイホンからここまでの処理で浮上し切れなかった油分のみを受取る後槽に、密嵌装着にて上、下に水流分散板を配した多孔性網状繊維に適度の親油性と親水性を付与したフェルト状の油吸着材から成る吸収した油分を流出させない油吸着フィルター装置とを備えたことを特徴とする油水分離除去装置。

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