(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理液に空気を供給し、ポンプで加圧して被処理液に空気を溶解させ、溶解させた空気を気泡として被処理液とともに処理槽内部に吹き出させることによって、該処理槽において被処理液に含まれる油分を気泡とともに浮上させ該被処理液を水と油分とに分離させる油水分離装置において、
該処理槽の上方から被処理液を供給する供給口と、
該供給口より下部に設けられ、供給口からの被処理液の供給方向に対し、概略水平方向に前記気泡と被処理液を放射状に吹き出すノズルと、
該ノズル位置よりも下部に設けられる排水口と、該排水口より高い位置であって該処理槽上端よりも低い位置に設けられる外部排水口と、該排水口と該外部排水口とを連結する排水管とを備えた油水分離装置。
【請求項２】
請求項１に記載の油水分離装置において、該処理槽内に浮上油回収機構を備え、該浮上油回収機構の浮上油回収開口の上端を該外部排水口よりも高く位置させたことを特徴とする油水分離装置。
【請求項３】
請求項２に記載の油水分離装置において、該浮上油回収開口を上下可動としたことを特徴とする油水分離装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の油水分離装置において、該浮上油回収開口から下方に延伸する排油管と、該排油管を流下した油を排出する油排出口とを備え、
該排油管は該処理槽に対して固定され、該排油管と該浮上油回収開口との間が可動体の仕切り部材で連結されることを特徴とする油水分離装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか一項に記載の油水分離装置において、該浮上油回収開口は該処理槽の液面に、水よりも比重が小さく油より比重の大きいフロートを有し，該浮上油回収機構の浮上油回収開口として用いることを特徴とする油水分離装置。
【請求項６】
請求項３に記載の油水分離装置において、
比重が小さく油より比重の大きいフロートと、該浮上油回収機構によって回収された油の流通路となる排油管とを有し、
該処理槽内の被処理液と該排油管とを仕切る仕切り部材を該フロートと連結された油水分離装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の油水分離装置において、
該排水管は、上端を該処理槽より低くするとともに、該処理槽に隣り合わせて配置されることを特徴とする油水分離装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の油水分離装置において、該排水管は、垂直方向に伸張することを特徴とする油水分離装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の油水分離装置において、該処理槽は、前記ノズルからの吹き出し方向の長さよりも高さが大である形状を有することを特徴とする油水分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油と水の混合された液体から油と水を分離するための油水分離装置に関し、特に、微細気泡による浮上分離法を用いた油水分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微細気泡による浮上分離法による分離装置として、下記の特許文献１に記載されるように、複数の槽を経由して処理する方法、および特許文献２に記載されるように、一つの槽で処理する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３０９２０１３号公報
【特許文献２】特許第４１１７１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１においては、複雑な制御を不要とするために複数の槽を用いることが必要になる。
【０００５】
特許文献２においては、一つの槽で処理するために被処理液を吸引する工程、油水分離する工程、処理済液を排水する工程を電磁弁とポンプの制御によって行っている。
【０００６】
これら従来技術では、被処理液の投入から処理済液の排水、浮上油分の排出までを行うには、大規模な装置や複雑な制御が必要になる。
【０００７】
それゆえ本発明の目的は、一つの槽で複雑な制御なしに被処理液の投入から処理済液の排水、浮上油の排出までを行う油水分離装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の別の目的として、浮上油の回収を簡素な構成で可能とし、コンパクトな油水分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的のいずれかを達成するための手段を以下、説明する。
【００１０】
上記目的を達成するために、被処理液に空気を供給し、ポンプで加圧して被処理液に空気を溶解させ、溶解させた空気を気泡として被処理液とともに吹き出させることによって、該処理槽において被処理液に含まれる油分を気泡とともに浮上させ該被処理液を水と油分とに分離させる油水分離装置において、本発明では、該処理槽の上方から被処理液を供給する供給口と、該供給口より下部に設けられ、供給口からの被処理液の供給方向に対し、概略水平方向に前記気泡と被処理液を放射状に吹き出すノズルと、該ノズル位置よりも下部に設けられる排水口と、該排水口より高い位置であって該処理槽上端よりも低い位置に設けられる外部排水口と、該排水口と該外部排水口とを連結する排水管とを備える構成とした。
【００１１】
上記の本発明の構成において、より好適な具体的態様は下記の通りである。
（１）該処理槽に上方から被処理液を供給する供給口を有すること。
（２）該処理槽内に浮上油回収機構を備え、該浮上油回収機構の浮上油回収開口の上端を該外部排水口よりも高く位置させたこと。
（３）該浮上油回収開口を上下可動としたこと。
（４）該浮上油回収開口から下方に延伸する排油管と、該排油管を流下した油を排出する油排出口とを備え、該排油管は該処理槽に対して固定され、該排油管と該浮上油回収開口との間が可動体の仕切り部材で連結されること。
（５）該浮上油回収開口は該処理槽の液面に、水よりも比重が小さく油より比重の大きいフロートを有し，該浮上油回収機構の浮上油回収開口として用いること。
（６）比重が小さく油より比重の大きいフロートと、該浮上油回収機構によって回収された油の流通路となる排油管とを有し、該処理槽内の被処理液と該排油管とを仕切る仕切り部材を該フロートと連結すること。
（７）該排水管は、上端を該処理槽より低くするとともに、該処理槽に隣り合わせて配置すること。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複雑な制御なしに被処理液の投入から処理済液の排水、浮上油の排出までを行う油水分離方法および油水分離装置を提供することができる。または、浮上油の回収を簡素な構成で可能とし、コンパクトな油水分離装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態を示す油水分離装置の全体系統図である。
【図２】油水分離装置を圧縮機ドレンへ適用した例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１は、本実施形態の油水分離装置の要部を示す全体系統図である。
【００１５】
本実施形態の油水分離装置は、油水分離の対象となる被処理液（ドレン）が溜められる処理槽１を備えており、処理槽１内に溜められたドレンに微細気泡を供給することによって、油分を浮上させる構成となっている。
【００１６】
処理槽１の底部には吸引口６が設けられ、この吸引口６には配管７ａが接続されている。配管７ａはポンプ２に接続され、ポンプ２の下流側は配管７ｂを介して処理槽１に連結されている。すなわち、配管７ａ、７ｂは循環配管を構成する部分配管となっている。
【００１７】
配管７ａには、外部より空気が供給される吸気配管４が連結されている。吸気配管４は、ポンプ２の上流側である部分配管７ａに一端が接続される一方、その他端側、すなわち、空気を取り込む開口端は、微細な気泡を発生させるのに必要な空気量に調整するための空気量調整弁３を設け、処理槽１に溜められる被処理液の最上位液面より高い位置において開放させるように設けられている。
【００１８】
また、配管７ｂの下流側端部には、処理槽１に気泡を供給するためのノズル５が設けられている。ノズル５は開口の絞りによって配管７ｂ内を加圧するとともに被処理液を放射状に噴射する型式のものを用いる。
【００１９】
上記の構成を備えたことにより、ポンプ２が駆動されると、空気量調整弁３、吸気配管４を経て、配管７ａに適量の空気が吸引され、配管７ｂで加圧されることにより被処理液中に溶け込んだ空気が、ノズル５から噴射される。このとき、大気圧に減圧されることで微細な気泡が処理槽１内に供給される。その結果、処理槽１内のドレンの油水分離が行われる。
【００２０】
被処理液は、処理槽１の上部に設けられる供給口１１から処理槽１内に供給される。処理槽１内にドレンが溜められた後、ポンプ２を駆動する油水分離運転が行われると、ドレン中の油分が被処理液の上方に浮上する。油水分離運転によって浮上した油分の回収は、浮上油回収機構（符号１２、１３、１４、１６で示される。）によって行われる。
【００２１】
浮上油回収機構について説明する。本実施形態の浮上油回収機構は、処理槽１内に設けられ、回収される油の排出路となる排油管１２と、排油管１２へ浮上油を導く開口として機能するフロート１４と、排油管１２とフロート１４とを連結するとともに処理槽１内の被処理液と油の排出路とを仕切る仕切り部材１３と、排油管１２に導かれた回収油を外部に排出する油排出口１６とを備えて構成される。これらの回収機構により、分離された油が外部へと排出される。
【００２２】
一方、油分が分離された処理済液は処理槽１の下部に設けられた排水口８より配水管９を経て、外部排水口１０から外部に排水される。排水口８、排水管９、外部排水口１０の構造、特に位置関係に関しては後に説明を加えるが、本実施形態の油水分離装置は処理槽１内の被処理液の水位を一定に保つことを目的としているため、これを満たす高さに外部排出口１０を設定している。
【００２３】
当該構成を備えることで、次のように油が回収される。分離されて浮上した油（図１の符号１５は浮上油を示す。）は、フロート１４より排油管１２へと導かれる。本実施形態の排油管１２は処理槽１の底部から上方に立ち上って形成されているため、排油路の始端となるフロート１４の開口よりも浮上油の油面が高い場合、浮上油が排油管１２へと流下していくことになる。
【００２４】
浮上油は比重が水よりも軽いため、処理槽１内の油面は、基準となる外部排出口１０の高さ（図１に破線で表示）よりも高くなる。したがって、フロート１４の上端の開口部高さは図１破線よりも高く設定しておくことで、分離された浮上油を効率よく回収することができる。
【００２５】
被処理液が供給口１１から処理槽１に供給されても、その供給分だけ水が外部排出口１０から排出されるので、処理槽１内の液位はほぼ一定に保持されるが、一時的な変動は生じ得るため、短期的には必ずしも一定にはならない。そこで、本実施形態では次の構成を採用している。
【００２６】
フロート１４は比重０．９の素材で作成されている。すなわち、油水分離前の被処理液（比重：約１．０）と浮上油（比重：約０．８５）の中間の比重を有する素材を用いている。したがって、フロート１４は、油水分離前の被処理液中では液上に浮いた状態となるが、浮上油中では沈む。このため、フロート１４の開口部よりも高い位置にある油分は、排油管１２を経て浮上油排油口１６から排出される。
【００２７】
また、フロート１４の上下動を可能とするため、仕切り部材１３を伸縮可能な構成としている。例えば、膜状の可動体、蛇腹状部材等が好適である。これにより、フロート１４は被処理液あるいは分離後の水には開口せず、開口部が液面内に位置しても、必ず浮上油１５の堆積範囲内となる。したがって、浮上油回収機構によって浮上油１５を確実に回収することができる。
【００２８】
次に、油分が分離された処理済液の経路（排水経路）について説明する。処理槽１の下部には排水口８が設けられている。排水口８の位置は、被処理液が供給される供給口１１及び浮上油が回収されるフロート１４より十分に離れた位置としている。また、油水分離運転によって浮上する油が排出されないように、少なくとも、ノズル５よりも低い位置としておく必要がある。本実施形態では処理槽１の底部に近い下方に配置させている。もちろん、処理槽１の底部に設けても差し支えない。
【００２９】
外部排水口１０の位置は、上述のように処理槽１の液位に関係するため、処理槽１の上端よりは低く、かつ、処理槽１内に十分に被処理液が溜められる程度の高さに設定されている。このため、排水口８と外部排水口１０とを連結する排水管９は上下に延伸する形状となっている。配水管９の大きさ（容積等）は特に問題とはならないが、処理槽１の下部から液面の基準となる外部排出口１０の高さまで延伸しているため、処理槽１に隣り合わせて配置することで、装置全体をコンパクトにすることができる。
【００３０】
次に、本実施形態の油水分離装置を適用した例について説明する。図２は、空気圧縮機のドレン浄化処理に適用した場合の実施例を示す図である。なお、図１と共通する構成が多く存在しているが、これについては同一符号を付し、説明は省略する。
【００３１】
圧縮機３０から吐き出された圧縮空気はドライヤー３１で冷却されるため、凝結した水分が発生する。これがすなわちドレンになる。ドレンはドレン排出器３２から圧縮空気の圧力によって外部へ排出され、ドレンが除去された圧縮空気は圧縮機使用者の設備へと供給される。
【００３２】
特に給油式の空気圧縮機では、圧縮空気内に混入された油を分離しているが、完全に取り除くことはできないため、ドレン排出器３２から排出されるドレンにも油が混入されている。そこで、ドレン排出器３２からの排出配管を本実施形態の油水分離装置の供給口１１へ接続することで、ドレンの回収が可能となる。
【００３３】
ドレン排出器３２は一定量のドレンが貯まってから排出するような間歇運転が一般的であり、排水口８、排水管９の抵抗によって処理槽１内の液位は一時的に上昇する。このとき、上述のように、フロート１４は上下動が可能となっているため、可動式の仕切り部材１３によってフロート１４が液位の変動に追従する。したがって、供給されたドレンが排油管１２へ流出することはない。
【００３４】
処理槽１の容量は供給されるドレンの量によって決定され、一時間あたりの処理量すなわちドレン発生量の１〜２倍が適当である。ポンプ２の能力、空気流量も一時間あたりの処理量を基準に算出することができる。
【００３５】
ドレン排出器３２からドレンが排出される際、制御盤１７は入力信号１８を受信し、ポンプ２に対して出力信号１９を発し、ポンプ２の運転を制御して油水分離運転を行う。油水分離運転によって処理槽１の液面上に溜まった浮上油１５は、フロート１４、仕切り部材１３、排油管１２を経て自動的に排出されるので、油排出口１６に浮上油回収タンク２０を設置することで回収することができる。
【００３６】
処理槽１内で油水分離された処理水は外部排水口１０から排出されるが、排水口８、配水管９が処理槽１と完全には仕切られていないことから、若干量の油分の流出も考慮して内部に油分吸着材２２を設けた後部フィルタ２１を設置するとよい。  このように、上述の本発明の本実施形態では、微細気泡による浮上分離を行う処理槽１の上部に油と水の比重差を利用して、浮上油のみを回収する浮上油回収機構を設けた。また、処理槽１内に供給される被処理液は処理槽の上部から供給し，油水分離された処理済液は処理槽の下部に設けた処理水出口（排水口８）から処理槽１内の液面の高さまで立ち上げた排水管９を通って排水する構造とした。
【００３７】
これらの構成により、浮上分離によって生成された浮上油１５をポンプ等の動力無しに回収でき，構造も単純なために一つの槽で油水分離と浮上油回収が可能になる。また、被処理液の入口（供給口１１）と処理済液の出口（排水口８）を遠ざけ，さらに処理槽１の液面高さまで排水管９を立ち上げることにより，循環ポンプによる浮上分離動作を行いながら互いの液が混合しない状態で処理済液だけを排水することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１…処理槽、２…ポンプ、３…空気量調整弁、４…吸気配管、５…ノズル、６…吸引口、７…循環配管（７ａ…配管、７ｂ…配管）、８…排水口、９…排水管、１０…外部排水口、１１…供給口、１２…排油管、１３…仕切り部材、１４…フロート、１５…浮上油、１６…油排出口、１７…制御盤、１８…入力信号、  １９…出力信号、２０…浮上油回収タンク、２１…後部フィルタ、２２…油分吸着材、３０…圧縮機、３１…ドライヤー、３２…ドレン排出器。
【図１】
0005548412.tif 000002
【図２】
0005548412.tif 000003