JP6653237B2 - Wastewater treatment device and wastewater treatment method - Google Patents
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Description
本発明は、排気ガスの洗浄に使用した液体を処理する排水処理装置および排水処理方法に関するものであり、詳しくは排気ガスの洗浄に使用した液体中に含まれる固形成分の回収効率を向上するとともに、排気ガスの洗浄に使用した液体中の油分を効率的に処理できる排水処理装置および排水処理方法に関するものである。 The present invention relates to a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method for treating a liquid used for cleaning exhaust gas, and more particularly, to improving the recovery efficiency of solid components contained in the liquid used for cleaning exhaust gas. The present invention relates to a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method that can efficiently treat oil in a liquid used for cleaning exhaust gas.
船舶の主機等から発生する排気ガスに海水を接触させて、排気ガス中の煤塵や硫化物などの固形成分を海水中に回収する排気ガス処理装置(以下、スクラバということもある)が種々提案されている(例えば特許文献1参照)。 Various exhaust gas treatment devices (hereinafter, sometimes referred to as scrubbers) that bring seawater into contact with exhaust gas generated from the main engine of a ship and collect solid components such as dust and sulfide in the exhaust gas into seawater are proposed. (For example, see Patent Document 1).
特許文献1は、スクラバからの排水(以下、スクラバ排水ということがある)を遠心分離機により固形成分と液体とに分離し、固形成分をスラッジタンクに貯留し、液体を船外に排出する排気ガス処理装置を提案する。 Patent Document 1 discloses an exhaust system in which waste water from a scrubber (hereinafter, sometimes referred to as scrubber waste water) is separated into a solid component and a liquid by a centrifugal separator, the solid component is stored in a sludge tank, and the liquid is discharged outboard. A gas processing device is proposed.
スクラバ排水を遠心分離機に供給する途中で、スクラバ排水に含まれている油分が、海水と激しく混合されて乳化する場合がある。油分の乳化により発生する乳濁液(以下、スカムということがある)は、スクラバ排水中の煤塵等の固形成分を内包することがある。このスカムは高い粘性を有するクリーム状の流体であり、主に海水から成るスクラバ排水よりも比重が小さい。 During the supply of the scrubber wastewater to the centrifuge, the oil contained in the scrubber wastewater may be vigorously mixed with seawater and emulsified. Emulsions generated by emulsification of oil (hereinafter sometimes referred to as scum) may include solid components such as dust in scrubber drainage. This scum is a creamy fluid having a high viscosity and has a lower specific gravity than a scrubber drainage mainly composed of seawater.
スカムはスクラバ排水よりも比重が小さいので遠心分離機で処理した場合、スカムはスクラバ排水とともに排出されてしまっていた。つまりスカムに内包されている煤塵等の固形成分をスクラバ排水から分離して回収することができなかった。そのためスクラバ排水に含まれる煤塵等の固形成分の回収効率を向上することが従来は困難であった。 Since the scum has a lower specific gravity than the scrubber wastewater, when treated with a centrifuge, the scum was discharged together with the scrubber wastewater. In other words, solid components such as dust contained in the scum could not be separated and recovered from the scrubber drainage. Therefore, it has conventionally been difficult to improve the efficiency of collecting solid components such as dust contained in the scrubber wastewater.
また乳化しなかった油分に煤塵等の固形成分が付着してしまうことがあった。油分に付着した固形成分は、見かけ上、比重が海水等の液体よりも小さくなるので遠心分離機で液体から分離することが困難であった。そのためスクラバ排水に含まれる煤塵等の固形成分の回収効率を向上することが困難であった。 In addition, solid components such as dust may adhere to the oil that has not been emulsified. The solid component adhering to the oil component apparently has a specific gravity smaller than that of a liquid such as seawater, so that it was difficult to separate the solid component from the liquid by a centrifuge. Therefore, it has been difficult to improve the collection efficiency of solid components such as dust contained in the scrubber wastewater.
一方で、スクラバ排水が油分を含んだ状態では船外に排出できないので、スクラバ排水から油分を取り除くための機器等を設置する必要があった。排水処理装置を構成する機器が増えるので、排水処理装置の製造コストが大きくなるという不具合が生じる。また油分を取り除くための機器等を設置するスペースを確保する必要があった。船舶にこの機器等を設置する場合は、貨物等の収容スペースを削らなくてはならない不具合が生じる。 On the other hand, since the scrubber wastewater cannot be discharged outboard when it contains oil, it is necessary to install equipment for removing oil from the scrubber wastewater. Since the number of devices that constitute the wastewater treatment device increases, a problem occurs in that the manufacturing cost of the wastewater treatment device increases. Also, it was necessary to secure a space for installing equipment for removing oil. When this equipment is installed on a ship, there is a problem that the space for storing cargo and the like must be reduced.
本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は排気ガスの洗浄に使用した液体中に含まれる固形成分の回収効率を向上するとともに、排気ガスの洗浄に使用した液体中の油分を効率的に処理できる排水処理装置および排水処理方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to improve the recovery efficiency of solid components contained in a liquid used for cleaning exhaust gas, and to improve the efficiency of liquid used for cleaning exhaust gas. It is an object of the present invention to provide a wastewater treatment device and a wastewater treatment method that can efficiently treat oil.
上記の目的を達成する本発明の排水処理装置は、排気ガスの洗浄に使用して排気ガス中の固形成分を含有する液体を貯留するバッファタンクと、このバッファタンクに貯留された前記液体と前記固形成分とを分離する固液分離機と、前記固形成分を貯留するスラッジタンクとを備える排水処理装置において、前記バッファタンクの中に貯留されている前記液体を撹拌する撹拌機構と、前記バッファタンクの中に貯留されている前記液体の液面に浮遊するスカムを回収する回収機構とを備えていて、前記撹拌機構が配置される第一区域と前記回収機構が配置される第二区域とに前記バッファタンクを分割する堰を備えていて、前記堰が、前記液面よりも低い位置に配置される上端と、下端近傍に形成され前記第一区域から前記第二区域に前記液体を移動させる流通口とを備えることを特徴とする。 The wastewater treatment apparatus of the present invention that achieves the above object is a buffer tank that stores a liquid containing a solid component in exhaust gas used for cleaning exhaust gas, and the liquid stored in the buffer tank and the liquid. In a wastewater treatment device including a solid-liquid separator for separating a solid component and a sludge tank for storing the solid component, a stirring mechanism for stirring the liquid stored in the buffer tank, and the buffer tank A collecting mechanism for collecting scum floating on the liquid surface of the liquid stored in the first area where the stirring mechanism is arranged and a second area where the collecting mechanism is arranged. A weir for dividing the buffer tank, wherein the weir is formed at an upper end located at a position lower than the liquid level, and is formed near a lower end, and the weir is formed from the first area to the second area. And a circulation port for moving and said Rukoto.
本発明の排水処理方法は、排気ガスの洗浄に使用され排気ガス中の固形成分を含有する液体をバッファタンクに貯留した後に、固液分離機で前記液体と前記固形成分とを分離させて、前記固形成分をスラッジタンクに貯留する排水処理方法において、前記バッファタンクに撹拌機構を配置して、この撹拌機構で前記バッファタンクに貯留されている前記液体を撹拌して、前記液体の液面の近傍に回収機構を配置して、この回収機構で前記液面に浮遊するスカムを回収するとともに、前記バッファタンクを、前記撹拌機構が配置される第一区域と前記回収機構が配置される第二区域とに分割する堰を設置して、前記堰の上端から前記液体および前記スカムを前記第一区域から前記第二区域に移動させるとともに、前記堰の下端近傍に流通口を形成してこの流通口から前記液体および前記固形成分を前記第一区域から前記第二区域に移動させることを特徴とする。 The wastewater treatment method of the present invention is used for washing exhaust gas, after storing a liquid containing a solid component in the exhaust gas in a buffer tank, the liquid and the solid component are separated by a solid-liquid separator, in waste water treatment method for storing the solid components in the sludge tank, the place the stirring mechanism in the buffer tank, and agitating the liquid stored in the buffer tank in this stirring mechanism, the liquid level of the liquid A collection mechanism is arranged in the vicinity, and the scum floating on the liquid surface is collected by the collection mechanism, and the buffer tank is divided into a first area where the stirring mechanism is arranged and a second area where the collection mechanism is arranged. A weir is provided to divide the liquid and the scum from the upper end of the weir from the first area to the second area, and a flow port is formed near the lower end of the weir. To characterized in that moving the liquid and the solid components from the first zone from the flow port to said second section.
本発明によれば、スカムに内包される煤塵等の固形成分を回収機構により回収することができるので、排気ガスの洗浄に使用した液体中に含まれる固形成分の回収効率を向上するには有利である。油分に付着している固形成分をスカムとして回収することができるので、固形成分の回収効率を向上するには有利である。 According to the present invention, since a solid component such as dust contained in the scum can be recovered by the recovery mechanism, it is advantageous to improve the recovery efficiency of the solid component contained in the liquid used for cleaning the exhaust gas. It is. Since the solid component adhering to the oil can be collected as scum, it is advantageous to improve the collection efficiency of the solid component.
撹拌機構により煤塵と油分と海水等との接触および撹拌を積極的に進めることができるので、油分が乳化してスカムが発生し易くなる。スカムを発生させることにより排気ガスの洗浄に使用された液体から油分を回収し易くなるので、排水処理装置の製造コストを増加させることなく油分を効率的に回収するには有利である。 The contact and agitation of dust, oil, seawater and the like can be actively promoted by the stirring mechanism, so that the oil is emulsified and scum is easily generated. The generation of scum makes it easier to recover oil from the liquid used for cleaning the exhaust gas, and is therefore advantageous for efficiently recovering oil without increasing the manufacturing cost of the wastewater treatment device.
バッファタンクの上流側に配置されていて排気ガスの洗浄に使用した液体の圧力を降下させる減圧機構を備える構成にすることができる。 It is possible to adopt a configuration including a pressure reducing mechanism that is disposed on the upstream side of the buffer tank and that reduces the pressure of the liquid used for cleaning the exhaust gas.
排気ガスの洗浄に使用された液体の圧力を減圧機構で下げることにより、液体中に気泡が発生してスカムが生成され易くなる。積極的に発生させたスカムを回収することにより、液体中の油分の量を低下させることができる。 By reducing the pressure of the liquid used for cleaning the exhaust gas by the pressure reducing mechanism, bubbles are generated in the liquid and scum is easily generated. By actively collecting the generated scum, the amount of oil in the liquid can be reduced.
バッファタンクに起泡剤を供給する起泡剤供給機構を備える構成にすることができる。起泡剤の供給によりバッファタンク内でスカムが発生し易くなる。排気ガスの洗浄に使用された液体中の油分の大部分をスカムとすることができるので、油分を効率的に回収するには有利である。 A configuration including a foaming agent supply mechanism that supplies the foaming agent to the buffer tank can be employed. The supply of the foaming agent easily causes scum in the buffer tank. Most of the oil in the liquid used for cleaning the exhaust gas can be used as scum, which is advantageous for efficiently recovering the oil.
バッファタンクに中和剤を供給する中和剤供給機構を備える構成にすることができる。中和剤を供給してバッファタンク内のpHを所定の範囲に調整することにより、バッファタンク内でスカムが発生し易くなる。 A configuration may be provided that includes a neutralizing agent supply mechanism that supplies a neutralizing agent to the buffer tank. By adjusting the pH in the buffer tank to a predetermined range by supplying the neutralizing agent, scum is easily generated in the buffer tank.
撹拌機構が配置される第一区域と回収機構が配置される第二区域とにバッファタンクを分割する堰を備えていて、堰が、液面よりも低い位置に配置される上端と、下端近傍に形成され第一区域から第二区域に液体を移動させる流通口とを備えている構成にすることができる。 It has a weir that divides the buffer tank into a first area where the stirring mechanism is arranged and a second area where the recovery mechanism is arranged, where the weir is located at a lower position than the liquid level and near the lower end. And a flow port for moving the liquid from the first section to the second section.
この構成によれば、堰の設置により撹拌機構による撹拌の影響や供給管から第一区域に供給される液体の流れの影響を第二区域内の液体は受けにくくなる。第二区域の回収機構
の近傍に集まったスカムが、液体の流れにより分散し難くなるので、スカムを回収し易くなる。
According to this configuration, the liquid in the second area is less likely to be affected by the agitation by the agitation mechanism and the flow of the liquid supplied from the supply pipe to the first area by the provision of the weir. The scum collected near the collection mechanism in the second area is difficult to disperse due to the flow of the liquid, so that the scum can be easily collected.
排水処理装置を船舶に設置する場合は、バッファタンクを船舶の船底近傍に配置する構成にすることができる。バッファタンクが船舶の揺れの影響を受け難くなるので、スカムを効率的に回収することができる。 When the wastewater treatment device is installed on a ship, a configuration in which the buffer tank is arranged near the bottom of the ship can be adopted. Since the buffer tank is less affected by the sway of the ship, scum can be efficiently collected.
以下、本発明の排水処理装置および排水処理方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method of the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings.
図1に例示するように本発明の排水処理装置1は、船舶等から排出される排気ガスに海水や清水などの液体を接触させることにより、排気ガス中の煤塵や硫化物などの固形成分を液中に回収する排気ガス処理装置2に併設されている。
As exemplified in FIG. 1, the wastewater treatment apparatus 1 of the present invention is capable of removing solid components such as dust and sulfide in exhaust gas by bringing a liquid such as seawater or fresh water into contact with exhaust gas discharged from a ship or the like. It is provided in the exhaust
この排水処理装置1は、排気ガスの洗浄に使用して排気ガス中の固形成分を含有する液体を貯留するバッファタンク3と、バッファタンク3に貯留されている液体と固形成分とを分離する固液分離機4と、固形成分を貯留するスラッジタンク5とを備えている。この実施形態では、固液分離機4は中空糸膜で構成されている。
The wastewater treatment apparatus 1 includes a
なおスクラバ2やバッファタンク3などを連通する配管にはポンプPが設置されている。ポンプPは必要な場所に適宜設置することができる。
In addition, a pump P is installed in a pipe communicating with the
バッファタンク3には、スクラバ2から排出されるスクラバ排水をバッファタンク3に供給する供給管6と、バッファタンク3内に供給されるスクラバ排水を撹拌する撹拌機構7と、バッファタンク3内の液面に浮かぶ浮遊物を回収する回収機構8とが設置されている。
The
この実施形態では撹拌機構7は、スクラバ排水中に水没した状態で配置された羽根がモータMの動力により回転することにより、スクラバ排水を撹拌する回転式撹拌機構で構成されている。撹拌機構7の構成は上記に限定されず、バッファタンク3内のスクラバ排水を撹拌できればよい。撹拌機構7は例えばバッファタンク3内に気泡を供給することによりスクラバ排水を撹拌する気泡式撹拌機構で構成してもよく、回転式や気泡式などの複数の方式を組み合わせた撹拌機構で構成してもよい。つまり撹拌機構7は、バッファタンク3内に配置された羽根が回転するとともに、この羽根から気泡を発生させる撹拌機構で構成してもよい。
In this embodiment, the
供給管6の内径は、スクラバ2から排出されるスクラバ排水で供給管6内が常に満たされた状態となる程度の大きさに設定されている。また撹拌機構7が配置されている第一区域F1と、回収機構8が配置されている第二区域F2とにバッファタンク3の内部を分割
する堰9が配置されている。
The inner diameter of the
スクラバ2から供給管6を通ってバッファタンク3に供給されるスクラバ排水は、主に海水等の液体で構成されているが、排気ガスの洗浄により回収した煤塵や硫化物等の固形成分と、未燃燃料やシリンダオイル等の油分とを含んでいる。
The scrubber wastewater supplied from the
スクラバ排水がスクラバ2からバッファタンク3に供給される過程で、この油分の乳化にともないスカムSが発生する。スカムSは、供給管6内やバッファタンク3内で油分と海水等が激しく撹拌されることにより発生する。このスカムSは、クリーム状であり海水等の液体に浮く性質を有していて、煤塵等の固形成分を内包している。
In the process of supplying the scrubber wastewater from the
図1に例示するように供給管6の下端6aは、バッファタンク3内に貯留されている液体の液面10よりも下方に設定されている。スクラバ排水は、供給管6内を満たした状態でバッファタンク3内に供給されるので、バッファタンク3内の液面10に衝突することなく液体中に供給される。そのためスクラバ排水中のスカムSが液面10と衝突して壊れて小さく分離してしまうことを抑制できる。スカムSが比較的大きな塊の状態でバッファタンク3に供給されるので、比重が比較的小さいスカムSを液面10に浮上させて集めやすい。
As illustrated in FIG. 1, the
また第一区域F1のスクラバ排水は撹拌機構7により撹拌されるので、第一区域F1内においても撹拌された油分と煤塵からスカムSが発生する。つまり撹拌機構7によりスクラバ排水中の油分を積極的にスカムSに変化させている。第一区域F1内で発生したスカムSは液面10に浮上していく。
Further, since the scrubber wastewater in the first section F1 is stirred by the
堰9の上端9bは液面10よりも下方に設定されているので、液面10に浮かび上がったスカムSは第二区域F2の方に徐々に移動していく。バッファタンク3内に堰9が設置されているので、第二区域F2内の液体の移動は限定的となり、第二区域F2において液面10はほとんど揺動しない。つまり撹拌機構7により発生する液体の流れの影響を、第二区域F2の液体はほとんど受けない。
Since the
第二区域F2において液面10がほとんど揺動しないので、スカムSを回収機構8の周囲に集めやすくなる。回収機構8の周囲に集まったスカムSは、回収機構8により回収されスラッジタンク5に送られる。
Since the
本実施形態の回収機構8は、バッファタンク3内の液体の液面10に浮かんでいるスカムSをかき集めるアーム部と、このアーム部でかき集めたスカムSを回収する回収部とを備えるアーム式スカム回収装置で構成することができる。回収機構8の構成は上記に限定されず、液面10に浮かんでいるスカムSを回収してスラッジタンク5に送る機能を有していれば他の構成を採用してもよい。回収機構8は、例えばスカムスキマ―や、所定の高さに開口部を設定してこの開口部内に流れ込んでくるスカムSを回収するオーバーフロー式配管などで構成してもよい。
The
回収機構8は、連続的にスカムSを回収する構成にしてもよいが、例えば20分など所定の時間が経過するごとに間欠的にスカムSを回収する構成にすることが望ましい。回収機構8により間欠的にスカムSを回収した方が、回収物全体に対するスカムSの割合が大きくなり、スカムSとともにスラッジタンク5に送られてしまう余分な液体の量を抑制することができる。設置するスラッジタンク5の容積を小さくするには有利である。
The
バッファタンク3に供給されたスクラバ排水は、主に堰9の下端9aを通って第一区域F1から第二区域F2に移動する。スクラバ排水に含まれている固形成分の内、スカムS
に取り込まれなかった固形成分はバッファタンク3内で沈殿しつつ、スクラバ排水とともに第二区域F2に移動していく。
The scrubber drainage supplied to the
The solid components that have not been taken into the tank are settled in the
バッファタンク3内のスクラバ排水の大部分は、第二区域F2の中層から抜き出されてスクラバ2に送られて、スクラバ2とバッファタンク3とを循環する。バッファタンク3の底面3aからスクラバ排水の一部は抜き出されて、中空糸膜等の固液分離機4に送られる。固液分離機4はスクラバ排水から固形成分を分離して捕集する。固液分離機4で固形成分を取り除かれたスクラバ排水は三方弁11を経由してバッファタンク3の第二区域F2に戻される。固液分離機4からバッファタンク3に戻されるスクラバ排水は第一区域F1に戻してもよい。
Most of the scrubber drainage in the
燃料の燃焼により発生して排気ガスに含まれる水等によりバッファタンク3内の液体量が増加することがある。このような場合は、固液分離機4の下流側に配置されている三方弁11を切り替えて、バッファタンク3ではなく船外に液体を排出する。
The amount of liquid in the
バッファタンク3内に回収機構8を設置する構成により、スカムSに内包される固形成分を回収してスラッジタンク5に送ることができる。スカムSに内包されていたため従来遠心分離機で回収できなかった固形成分を回収できるので、固形成分の回収効率を向上することができる。
With the configuration in which the
撹拌機構7を設置する構成により、固形成分が付着した油分を積極的にスカムSに変化させることができる。油分に付着した状態であり従来回収することができなかった固形成分を、スカムSとして回収することができるので、固形成分の回収効率を向上することができる。
With the configuration in which the
固形成分をスカムSに内包させた状態で回収する構成により、大型の遠心分離機等の大きな動力が必要な固液分離機4を設置しなくても、中空糸膜等の簡単なものでスクラバ排水から固形成分を比較的効率よく回収できる。なお中空糸膜は所定期間使用した後に新しいものと交換する構成としてもよく、中空糸膜に通常とは逆向きに液体を通過させることにより洗浄する逆洗浄を行なう構成としてもよい。固液分離機4は中空糸膜に限らず、消費電力が比較的小さい小型の遠心分離機や、金属製フィルタで構成してもよい。
With the configuration in which the solid components are collected in a state where the solid components are included in the scum S, the scrubber can be simply formed by a hollow fiber membrane or the like without installing a solid-
比較的回収し易いスカムSに油分を積極的に変化させた後に回収機構8で回収するので、スクラバ排水から油分を分離する複雑で大きな設置スペースを必要とする処理装置等が不要となる。スクラバ排水中の油分を効率的に回収するには有利である。
Since the oil is collected by the
極微量であり効率よく回収することが困難であった油分をスカムSとして回収するので、スクラバ排水中の油分の量を減少させることができる。スクラバ排水を船外に排出する際に、この液体中に含まれる油分の量を抑制するには有利である。 Since the very small amount of oil that has been difficult to recover efficiently is recovered as scum S, the amount of oil in the scrubber drainage can be reduced. When discharging the scrubber wastewater outboard, it is advantageous to suppress the amount of oil contained in the liquid.
図2に例示するように堰9の上端9bは液面10よりも低い位置に設定されている。また堰9の下端9aにはスクラバ排水を第一区域F1から第二区域F2に移動させる流通口12が形成されている。第一区域F1で沈殿した固形成分はスクラバ排水とともに第二区域F2に流通口12を通って移動して、その後、固液分離機4に送られる。
As illustrated in FIG. 2, the
この実施形態では堰9の下端9aの全体にわたる流通口12を形成していて、堰9の下端9aの全体がバッファタンク3と接触しない状態に構成している。つまり堰9の下端9aとバッファタンク3の底面3aとの間に形成されるすき間全体が流通口12となる。
In this embodiment, a
流通口12はこの構成に限定されず、スクラバ排水が第一区域F1から第二区域F2に
移動できればよい。例えば堰9の下端9aの一部に流通口12を形成してもよい。つまり堰9の下端9aの一部がバッファタンク3の底面3aと接触しない状態で流通口12を構成し、下端9aの他の部分が底面3aと接触する状態で固定される構成としてもよい。
The
また図3に例示するように下端9aよりも上方となる位置に流通口12を形成してもよい。この場合は堰9の下端9aの全体がバッファタンク3の底面3aに接する状態となり、第一区域F1で沈殿した固形成分は第二区域F2に移動しにくいので、定期的に第一区域F1から沈殿した固形成分を取り除く必要がある。例えば第一区域F1の底面3aと固液分離機4とを連通する配管を設置して、第一区域F1で沈殿した固形成分を固液分離機4に送る構成にしてもよい。
Further, as illustrated in FIG. 3, the
堰9の設置により、第一区域F1内の液体を撹拌機構7で撹拌しても、第二区域F2内の液体はこの影響を受けにくくなる。つまり第二区域F2内の液体は静置された状態に近くなるので、スカムSを液面10に浮上させるとともに固形成分を沈殿させ易くなる。第二区域F2の回収機構8の近傍に集まったスカムSが、スクラバ排水の流れにより分散し難くなるので、回収機構8でスカムSを効率よく回収することができる。
By setting the
図2に例示する堰9の側端はバッファタンク3の内壁面と接触する状態に構成されているが、堰9の側端とバッファタンク3の内壁面との間にすき間を形成して、このすき間を流通口12として利用してもよい。このすき間を介して第一区域F1から第二区域F2にスクラバ排水が移動することができる。
Although the side end of the
本発明において堰9は必須の要件ではない。そのため堰9を設置していない構成であっても本発明の効果を一定は得ることはできる。一方で撹拌機構7の回転速度やバッファタンク3の大きさによっては、撹拌されたスクラバ排水がバッファタンク3内に大きな流れを発生させない場合がある。このようはときは、堰9がなくても本発明の効果を十分に得ることができる。
In the present invention, the
スクラバ2が、例えば0.4MPaなど高圧で排気ガスが循環する流路に海水等の洗浄水を供給する構成である場合は、スクラバ排水は0.4MPaなど高圧の状態でスクラバ2から排出される。このようなとき、図1に破線で示すように供給管6の上流側に減圧機構13を設置してもよい。この減圧機構13により、0.4MPaのスクラバ排水を例えば0.1MPaに減圧させた後に、バッファタンク3に供給する。この減圧機構13を設置する位置は上記に限定されず、バッファタンク3の上流側であればよく、例えば減圧機構13を供給管6内に組み込む構成としてもよい。
When the
高圧のスクラバ排水を減圧機構13で減圧すると、液体中に気泡が発生して、スカムSが生成され易くなる。つまりさらに積極的にスカムSを発生させることができる。
When the high-pressure scrubber drainage is depressurized by the
スクラバ2が、例えば大気圧程度の排気ガスが循環する流路に洗浄水を供給する構成である場合は、スクラバ2から排出されるスクラバ排水も大気圧程度となる。このようなときは減圧機構13を設置する必要はない。
When the
図4に例示するように撹拌機構7を、バッファタンク3内に気泡を供給することによりスクラバ排水を撹拌する気泡式撹拌機構で構成している。バッファタンク3内のスクラバ排水は気泡式撹拌機から発生する気泡により撹拌されるので、バッファタンク3内でスカムSが発生し易くなる。
As illustrated in FIG. 4, the
バッファタンク3には第三区域F3を形成してもよい。この実施形態では第二区域F2と第三区域F3との間に第二堰14を配置している。第二堰14は、上端がバッファタン
ク3の内面に固定されている。第二堰14の上端は閉じた状態となるので、スカムが第二区域F2から第三区域F3に移動することはない。第二堰14は下端近傍に流通口12が形成されている。バッファタンク3からスクラバ2に液体を供給する配管は、第三区域F3の底部に連結されている。
A third section F3 may be formed in the
ほとんどのスカムSは、第一区域F1および第二区域F2で液面10に浮上して、回収機構8および固液分離機4を経由してスラッジタンク5に回収される。固形成分の大部分はスカムSに取り込まれて回収機構8により回収され、スカムSに取り込まれなかった固形成分の残りは第一区域F1および第二区域F2で沈殿して、第三区域F3に移動した後にスクラバ2に移動する。
Most of the scum S floats on the
第二堰14を設置した構成により、第三区域F3は、撹拌機構7による撹拌の影響および供給管6から供給されるスクラバ排水による流れの影響をほとんど受けない。つまり液体は比較的静かな状態となるので、液体中にわずかに残っているスカムSを液面10に浮上させて、固形成分を沈殿させるには有利である。
Due to the configuration in which the
第三区域F3の液体中にはスカムSおよび固形成分がほとんど含まれてない状態となる。つまり比較的きれいな状態の液体を第三区域F3の底面からスクラバ2に供給できるので、スクラバ2における排気ガスの洗浄を効率的に行なうことができる。
The scum S and solid components are hardly contained in the liquid in the third section F3. That is, since a relatively clean liquid can be supplied to the
スクラバ2に供給する液体を第三区域F3の底面から取り出す構成により、第三区域F3まで移動した固形成分が堆積することを抑制できる。第三区域F3まで固形成分が移動したとしてもその量はわずかであるため、この固形成分がスクラバ2に送られる液体中に含まれていても何ら影響はない。この固形成分はスクラバ2からバッファタンク3に循環する過程でいずれスカムSに取り込まれて回収される。
With the configuration in which the liquid to be supplied to the
わずかではあるが第三区域F3までスカムSが移動する可能性はある。このスカムSを第三区域F3から取り除くために、第三区域F3の液面10の近傍の液体を第一区域F1に戻す回収管15を設置してもよい。
There is a possibility that the scum S moves to the third area F3, though slightly. In order to remove the scum S from the third section F3, a
固液分離機4から排出される液体は、固形成分が取り除かれて比較的きれいな状態であるため、三方弁11を経由して第三区域F3に戻す構成とすることが望ましい。固液分離機4からバッファタンク3に戻される液体を第三区域F3に戻す構成により、第一区域F1や第二区域F2の液面10が揺動してスカムSが細切れになることを抑制できる。
Since the liquid discharged from the solid-
バッファタンク3に起泡剤を供給する起泡剤供給機構16を設置する構成にすることができる。この起泡剤供給機構16は、バッファタンク3に供給されるスクラバ排水の流量に応じて起泡剤の供給量を調整する機能を備えている。起泡剤として例えばメチルイソブチルカルビノール(MIBC)などを採用することができる。この場合、起泡剤の添加量はスクラバ排水の質量に対して10〜120ppm程度である。
A configuration in which a foaming
起泡剤の添加濃度(%)とスクラバ排水の分離効率(%)との関係を求める実験を行なった。図5に例示するように起泡剤の添加量を増やすほど、分離効率を向上することができる。本明細書において分離効率とは以下の式1で定義される割合をいう。
分離効率(%)=(スクラバ排水のSS濃度−処理水のSS濃度)/(スクラバ排水のSS濃度)×100・・・式1
An experiment was conducted to determine the relationship between the concentration of the foaming agent (%) and the separation efficiency (%) of the scrubber wastewater. As illustrated in FIG. 5, as the amount of the foaming agent added increases, the separation efficiency can be improved. In the present specification, the separation efficiency refers to a ratio defined by the following formula 1.
Separation efficiency (%) = (SS concentration of scrubber wastewater−SS concentration of treated water) / (SS concentration of scrubber wastewater) × 100 Formula 1
ここでスクラバ排水のSS濃度はバッファタンク3に供給されるスクラバ排水における懸濁物質(固形成分)の重量濃度(mg/L)を示し、処理水のSS濃度は撹拌機構7により撹拌され回収機構8によりスカムSを除去された後の液体における懸濁物質(固形成分)の重量濃度(mg/L)を示している。
Here, the SS concentration of the scrubber wastewater indicates the weight concentration (mg / L) of the suspended substance (solid component) in the scrubber wastewater supplied to the
バッファタンク3に中和剤を供給する中和剤供給機構17を設置する構成にすることができる。この中和剤供給機構17は、バッファタンク3内のスクラバ排水のpHに応じて中和剤の供給量を調整する機能を備えている。中和剤としては例えば苛性ソーダなどのアルカリ性の物質を採用することができる。
A configuration in which a neutralizing
バッファタンク3内のpHの数値とスクラバ排水の分離効率(%)との関係を求める実験を行なった。図6に例示するようにpHの値が大きくなるほど(アルカリ性に傾くほど)、分離効率を向上することができる。これはスクラバ排水のpHの値が小さくなるほど(酸性に傾くほど)スカムSが生成されにくくなるためである。
An experiment was performed to determine the relationship between the pH value in the
pH測定器等でバッファタンク3内のpHの値を監視し、pHが所定の値よりも小さくなったときに、例えば苛性ソーダなどのアルカリ性の物質を中和剤としてバッファタンク3内に供給する。具体的には中和剤供給機構17によりバッファタンク3内のpHの値が6.5以上となる状態に制御する。望ましくはバッファタンク3内のpHの値を9.0以上となる状態に維持する。バッファタンク3内においてスカムSを積極的に発生させて分離効率を向上するには有利である。
The pH value in the
この実施形態において固液分離機4はフィルタープレス機で構成され、回収機構8で回収されるスカムSを脱水処理する。スカムSとともに回収機構8で回収された液体を取り除くことができるので、スラッジタンク5で回収されるスカムSを減容化することができる。スラッジタンク5を小さくできるので、排水処理装置1全体を小型化するには有利である。
In this embodiment, the solid-
本発明ではスクラバ排水に含まれる固形成分のほとんどをスカムSに内包させることができるので、バッファタンク3内の液体を固液分離機4で処理する必要がほとんどなくなる。大量の液体から固形成分を取り除く必要がなくなるので固液分離機4としてフィルタープレス機を採用できる。フィルタープレス機は遠心分離機ほど処理量を大きくできないが、脱水効率は遠心分離機を遥かに上回る。スラッジタンク5に送られるスラッジの容積を抑制するには有利である。
In the present invention, since most of the solid components contained in the scrubber wastewater can be included in the scum S, there is almost no need to treat the liquid in the
図7に例示するようにバッファタンク3からスクラバ2に液体を送る流路の途中に三方弁18を配置して、この三方弁18から固液分離機4に液体を供給する構成にすることができる。船外に液体を排出するための三方弁11が、固液分離機4の下流側に配置されている。三方弁11の一端は船外に連通していて、もう一端はスラッジタンク5に連結されている。
As illustrated in FIG. 7, a three-
バッファタンク3内の液体量が増加した場合は、バッファタンク3と三方弁18との間に配置されるポンプPの流量を一時的に増加させて、三方弁18を通過してスクラバ2に供給される液体の一部を固液分離機4に送る。固液分離機4を通過した液体であって、船外に排出する基準を満たす液体は三方弁11を介して船外に排出され、基準を満たさない液体は三方弁11を介してスラッジタンク5に送られる。
When the amount of liquid in the
なお固液分離機4の下流側には固液分離機4から排出される液体中の固形成分の量を測定するセンサ19等を設置することが望ましい。このセンサ19の値に基づき三方弁11を切り替える制御機構20を三方弁11に設置してもよい。
It is desirable to install a
バッファタンク3からスクラバ2に液体を送るポンプPを利用して、バッファタンク3
から固液分離機4に液体を送ることができるので、図1に例示する実施形態と比べて必要なポンプPの数を抑制することができる。排水処理装置1の製造コストを抑制するには有利である。
Using a pump P for sending a liquid from the
1 can be sent to the solid-
図7に例示するようにスクラバ2と供給管6との間の流路に表面改質機21を設置する構成にすることができる。表面改質機21は減圧機構13と供給管6との間の流路に並列となる状態で配置され、供給管6に供給されるスクラバ排水の一部が表面改質機21に供給される構成とすることが望ましい。供給管6に供給される液体の全部ではなく一部を表面改質機21に送ることができるので、全体的なスクラバ排水の循環に表面改質機21が悪影響を与えるおそれはほとんどない。
As illustrated in FIG. 7, a configuration in which the surface reformer 21 is installed in the flow path between the
表面改質機21は、例えば供給される液体を高いせん断効果を発生させた状態で撹拌する撹拌機で構成することができる。表面改質機21の構成は上記に限らず、煤塵等の固形成分を油分に積極的に付着させる効果を発揮できればよい。表面改質機21により固形成分を油分に付着させ、その後スカムS内に積極的に取り込ませることができるので、固形成分の分離効率を向上するには有利である。 The surface reformer 21 can be configured by, for example, a stirrer that stirs the supplied liquid in a state where a high shearing effect is generated. The configuration of the surface reformer 21 is not limited to the above, and any structure may be used as long as it can exert an effect of positively attaching solid components such as dust to oil. Since the solid component can be made to adhere to the oil component by the surface reformer 21 and then positively taken into the scum S, it is advantageous to improve the efficiency of separating the solid component.
表面改質機21の使用の有無のみの条件を変えて分離効率を測定する実験を行ったところ、表面改質機21を使用しない場合の分離効率が59.4%となり、使用した場合の分離効率が74.5%となった。排水処理装置1の構成により分離効率の絶対値は異なるが、実験により表面改質機21を使用した方が分離効率を向上できることがわかった。 When an experiment was conducted to measure the separation efficiency by changing the condition of only the use or non-use of the surface reformer 21, the separation efficiency when the surface reformer 21 was not used was 59.4%. The efficiency became 74.5%. Although the absolute value of the separation efficiency differs depending on the configuration of the wastewater treatment device 1, it was found from experiments that the separation efficiency could be improved by using the surface reformer 21.
固液分離機4から排出される液体中の固形成分の量を測定するセンサ19と表面改質機21とを組み合わせて使用することができる。このセンサ19により、固液分離機4から排出された液体が船外に排出する基準を満たさない状態を検知できる。このような場合はセンサ19からの信号に基づき、表面改質機21を作動させる、または表面改質機21に送るスクラバ排水の流量を増やす制御を行なうことができる。
The
図7に例示されている三方弁18や表面改質機21等の構成は、図4に例示する実施形態にも適宜組み合わせて採用することができる。
The configurations of the three-
図1に例示する排水処理装置1を使用して排水処理の実験を行った。実験ではバッファタンク3の容量を2.3m3、スクラバ2からバッファタンク3に供給されるスクラバ排水の流量を10m3/hr、第一区域F1および第二区域F2におけるスクラバ排水の滞留時間をそれぞれ6min、供給管6の内径を65mmとした。
An experiment of wastewater treatment was performed using the wastewater treatment device 1 illustrated in FIG. In the experiment, the capacity of the
バッファタンク3内に発生したスカムSを、回収する時間間隔を変えながら回収機構8で回収した。図8に四角印で例示するように回収機構8で回収したスカムの含水率は、回収間隔に関わらずおよそ95%前後であった。ここで含水率とは、回収機構8で回収したスカムS全体の質量に対する水分の質量の割合である。また回収間隔とは、回収機構8を作動させてスカムSをスラッジタンク5に送る時間間隔(min)である。
The scum S generated in the
上述の実験に対して、比較例としてバッファタンク3内のスクラバ排水を遠心分離機に供給して、固体として回収されたものの含水率を測定した。図8に丸印で例示するように回収間隔が30minのときは含水率が98.5%であり、回収間隔が60minのときでも含水率は97.8%である。つまりスカムSとして回収するよりも遠心分離機で固体として回収した場合の方が、固形成分に同伴する水分量が多くなる。
For the above experiment, as a comparative example, the scrubber wastewater in the
なお遠心分離機による回収間隔とは、遠心分離機で分離された固体を遠心分離機から排出する時間間隔(min)である。遠心分離機においては回収間隔が大きいほど液体と固
体との分離は進むが、遠心分離機で処理できるスクラバ排水の全体量は回収間隔が大きいほど低下していき効率は悪化する。
Note that the collection interval by the centrifuge is a time interval (min) for discharging the solid separated by the centrifuge from the centrifuge. In a centrifuge, the separation between liquid and solid proceeds as the collection interval increases, but the total amount of scrubber wastewater that can be treated by the centrifuge decreases as the collection interval increases, resulting in poor efficiency.
図8に例示するように遠心分離機で分離する比較例に比べて、固形成分をスカムSに内包させてスカムSとして回収する方が、固形成分の回収効率は格段に良くなる。積極的にスカムSを発生させてスカムSとして固形成分を回収する方が、固形成分の回収効率を向上するには有利である。 As illustrated in FIG. 8, the efficiency of collecting solid components is significantly improved when the solid components are included in the scum S and collected as scum S, as compared with the comparative example in which the solid components are separated by a centrifuge. It is advantageous to actively generate the scum S and collect the solid component as the scum S in order to improve the collection efficiency of the solid component.
供給管6内においてスクラバ排水の流れが乱流となる方が、撹拌が進みスカムSが発生し易くなる。そのためスクラバ2から排水されるスクラバ排水の流量によって具体的な大きさは異なるが、供給管6の内径は比較的大きい方が望ましい。またスクラバ排水が供給管6内を通過する流速は比較的速い方が望ましい。
When the flow of the scrubber drainage in the
本発明の排水処理装置1は、船舶等に設置して利用する場合に限らず、工場等でも利用することができる。排水処理装置1を船舶に設置する際には少なくともバッファタンク3が船舶の船底近傍に配置することが望ましい。波等に対して揺れの少ない船底にバッファタンク3を配置する構成により、バッファタンク3に揺れが発生し難くなるので、バッファタンク3内の液体を比較的静かな状態にすることができる。バッファタンク3内の液体が揺れてスカムが液体中に拡散してしまうことを抑制するには有利である。
The wastewater treatment device 1 of the present invention can be used not only in a case where the wastewater treatment device 1 is installed and used in a ship or the like but also in a factory or the like. When the wastewater treatment device 1 is installed on a ship, it is desirable that at least the
本明細書において船底近傍とは、船舶の底面から甲板までの高さに対して底面から20%以内の高さとなる位置をいう。具体的にはバッファタンク3の上端部が、船底から20%以内の高さとなる位置に配置する。望ましくはバッファタンク3の上端部が、船底から10%以内の高さとなる位置に配置する。バッファタンク3は例えば船舶の主機と船底との間に配置することができる。またバッファタンク3は例えば主機の底面と主機の上面との間となる位置に配置することができる。
In this specification, the vicinity of the bottom of the ship refers to a position that is within 20% of the height from the bottom of the ship to the deck. More specifically, the upper end of the
1 排水処理装置
2 スクラバ
3 バッファタンク
3a (バッファタンクの)底面
4 固液分離機
5 スラッジタンク
6 供給管
6a (供給管の)下端
7 撹拌機構
8 回収機構
9 堰
9a (堰の)下端
9b (堰の)上端
10 液面
11 三方弁
12 流通口
13 減圧機構
14 第二堰
15 回収管
16 起泡剤供給機構
17 中和剤供給機構
18 三方弁
19 センサ
20 制御機構
21 表面改質機
P ポンプ
S スカム
F1 第一区域
F2 第二区域
F3 第三区域
Reference Signs List 1
Claims (9)
前記バッファタンクの中に貯留されている前記液体を撹拌する撹拌機構と、前記バッファタンクの中に貯留されている前記液体の液面に浮遊するスカムを回収する回収機構とを備えていて、
前記撹拌機構が配置される第一区域と前記回収機構が配置される第二区域とに前記バッファタンクを分割する堰を備えていて、
前記堰が、前記液面よりも低い位置に配置される上端と、下端近傍に形成され前記第一区域から前記第二区域に前記液体を移動させる流通口とを備えることを特徴とする排水処理装置。 A buffer tank that stores a liquid containing a solid component in the exhaust gas used for cleaning the exhaust gas, a solid-liquid separator that separates the liquid and the solid component stored in the buffer tank, In a wastewater treatment device comprising a sludge tank for storing components,
A stirring mechanism for stirring the liquid stored in the buffer tank, and a recovery mechanism for recovering scum floating on the liquid surface of the liquid stored in the buffer tank ,
A weir that divides the buffer tank into a first area where the stirring mechanism is arranged and a second area where the collection mechanism is arranged,
Said weir, wastewater, wherein Rukoto includes an upper end disposed at a position lower than the liquid surface, and a through port in formed near the lower end moving the liquid to the second zone from the first zone Processing equipment.
前記バッファタンクに撹拌機構を配置して、この撹拌機構で前記バッファタンクに貯留されている前記液体を撹拌して、
前記液体の液面の近傍に回収機構を配置して、この回収機構で前記液面に浮遊するスカムを回収するとともに、
前記バッファタンクを、前記撹拌機構が配置される第一区域と前記回収機構が配置される第二区域とに分割する堰を設置して、前記堰の上端から前記液体および前記スカムを前記第一区域から前記第二区域に移動させるとともに、前記堰の下端近傍に流通口を形成してこの流通口から前記液体および前記固形成分を前記第一区域から前記第二区域に移動させることを特徴とする排水処理方法。 After storing a liquid containing a solid component in the exhaust gas used for cleaning the exhaust gas in a buffer tank, the liquid and the solid component are separated by a solid-liquid separator, and the solid component is stored in a sludge tank. Wastewater treatment method,
Said buffer tank to place the stirring mechanism, the liquid stored in the buffer tank in this stirring mechanism and agitated,
A collecting mechanism is disposed near the liquid surface of the liquid, and the scum floating on the liquid surface is collected by the collecting mechanism .
A weir that divides the buffer tank into a first area where the agitation mechanism is arranged and a second area where the recovery mechanism is arranged is installed, and the liquid and the scum are transferred from the upper end of the weir to the first area. Moving from the area to the second area, forming a flow port near the lower end of the weir, and moving the liquid and the solid component from the first area to the second area from the flow port. Wastewater treatment method.
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