(57)【要約】【目的】いわゆる物理的な手段、方法により、水を分散媒とする水系排液を処理し、水の長期間にわたる繰り返し使用を実現する。【構成】水系排液を貯溜したタンク１０を具備し、水系排液の低濃度化のために、タンク内の液面下の部分から取り出した水系排液を器内に噴射し、上位にあるフィルター１５を経由し、清澄な処理水として排出する第１処理部１１と、タンク内の表層部分から水系排液を取り出して器内に噴射し、上位にある油分離部２７上に浮かぶ油分を回収する一方、器外に清澄な処理水を取り出す第２処理部２１との２個の処理部１１、２１のいずれか一方又は両方をタンク１０に接続し、処理水に水の活性を付与する処理を行うための活性化部３５を、第１処理部１１又は第２処理部２１に設ける。【選択図】　　　　図１
2004058012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水系排液に含まれている乳化した油分、固形物質、その他の異物を取り除き、清澄な水を得る装置であって、水系排液を貯溜するためのタンクを具備し、貯溜した水系排液を低濃度化するために、タンク内の液面下の部分から水系排液を取り出して器内に噴射し、噴射位置よりも上位にあるフィルターを経由し清澄な処理水として排出する第１処理部と、タンク内の表層部分から水系排液を取り出して器内に噴射し、噴射位置よりも上位にある油分離部上に浮かぶ油分を回収する一方、器外に清澄な処理水を取り出す第２処理部との、２個の処理部のいずれか１方又は両方をタンクに接続し、処理水に水の活性を付与する処理を行うための活性化部を、第１処理部又は第２処理部に設けて成ることを特徴とする水系排液の濾過活性化装置。
【請求項２】
第１処理部で得られた清澄な処理水と、第２処理部で得られた清澄な処理水は、タンクに還流されることにより繰り返し処理されることを特徴とする請求項１記載の水系排液の濾過活性化装置。
【請求項３】
活性化部は、処理水に微細気泡を取り込むためのエア供給部と、処理水とエアの両方又はいずれか一方に磁力を作用させるための磁気処理部とを具備している請求項１又は２記載の水系排液の濾過活性化装置。
【請求項４】
第２処理部は、内外２筒から成る２重筒構成を有する第２処理器を具備し、２重筒は底部で通じており、内筒上位の油分離部を通して油分を浮上させ回収可能とする、一方、内外筒間に充満させた処理水を外筒上位の溢流口より排出する構成を有している請求項１又は２記載の水系排液の濾過活性化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水系排液に含まれている乳化した油分、固形物質、その他の異物を取り除き、清澄な水を得る装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水を分散媒とする排液は極めて多様であり、例えばやがては排液として排出される洗浄剤一つを取って見ても中性洗剤、アルカリ性洗剤、防錆用洗剤、特殊洗剤等、多岐にわたる。洗浄工程において洗浄物から除かれた油分や固形物質等が洗浄液と混合し、飽和状態になると洗浄力が低下することは言うまでもない。洗浄能力の低下した洗浄排液は産業廃棄物として廃水処理されることになるが、その処理を慎重にしないと環境衛生上好ましくなく、十分な処理にはコストがかかる上、資源の無駄等の問題がつきまとい厄介である。
【０００３】
廃水処理を少なくする最良の方法は水を繰り返し使用することである。そのための水処理には各種の方法があるが、凝集剤等の薬剤を使わずに済む方法は多くない。特に、エマルジョン状態の混入油の除去は困難を極めており、この処理の困難さが水の繰り返し使用を妨げているといっても過言ではない。このような水処理が必要となるものとしては、例えば水溶性加工液、バレル研磨液、塗装水洗ブース排水、金型離型剤排水、放電加工液、コンプレッサー類のドレン排水、ガラス加工液、各種冷却水などがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の実情に着目してなされたもので、その課題は、いわゆる物理的な手段、方法により、水を分散媒とする水系排液を処理し、長期間にわたる水の繰り返し使用を実現することである。本発明の他の課題は、水系排液から、そこに含まれている乳化した油分、固形物質、その他の異物を除去するのみならず、処理水に水本来の活性を取り戻させることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために本発明は、水系排液を貯溜するためのタンクを具備し、貯溜した水系排液を低濃度化するために、タンク内の液面下の部分から水系排液を取り出して器内に噴射し、噴射位置よりも上位にあるフィルターを経由し清澄な処理水として排出する第１処理部と、タンク内の表層部分から水系排液を取り出して器内に噴射し、噴射位置よりも上位にある油分離部上に浮かぶ油分を回収する一方、器外に清澄な処理水を取り出す第２処理部との２個の処理部のいずれか１方又は両方をタンクに接続し、処理水に水の活性を付与する処理を行うための活性化部を、第１処理部又は第２処理部に設けることによって濾過活性化装置を構成するという手段を講じたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の装置は、水を分散媒とした水系排液に含まれている乳化した油分、固形物質その他の異物を取り除き、清澄な水を得るとともに、本来の活性を備えた状態にするものである。本発明において水系排液とは、例えば前記した、洗浄剤を溶解し洗浄に使用し終えたもののように、様々な成分が混入した状態となっている排液、汚水の類を含む。
【０００７】
このような水系排液の濾過活性化装置は、タンクと、第１処理部と、第２処理部及び活性化部とを含む。活性化部は、第１処理部か、第２処理部かのどちらか一方又は両方に設けることができるものとする。
【０００８】
まずタンクは、水系排液を貯溜するための役割を有する。タンクは最少限度１個あれば足りるが、１個に限らない。タンクが１個の場合、処理水はタンクから出て同じタンクに還流することになる状況を繰り返し、その間に徐々に清澄かつ活性な水に変わる。タンクが１個の場合、第１処理部及び／又は第２処理部は、夫々タンクと循環配管によって接続される。
【０００９】
第１処理部は、貯溜されている水系排液を低濃度化するために設けられているもので、タンク内の液表面以外の比較的低層部分から水系排液を取り出して第１処理部の器内に噴射し、噴射位置よりも上位にあるフィルターを経由し清澄な処理水とする。清澄な処理水とは、第１処理部を経て取り出し時と比較すると、より清澄となっている処理水を意味する。
【００１０】
第１処理部は、容器状の形態を有するものとし、その中、つまり器内に水系排液を噴射してサイクロンを形成するものであることが望ましい。第１処理部は噴射位置よりも上位に設けられているフィルターを経由させることで水系排液を浄化する。このフィルター処理によって水系排液に含まれている異物が捕捉され、また水よりも比重の小さい成分は処理水とともにタンクに戻り得る。水よりも比重の大きい成分は器内で運動量を喪失すると落下し、器外ヘ適宜排出される。
【００１１】
第１処理部のフィルターとしては様々な素材及び形態のものを使用し得る。例えば精密濾過には所要の粒度の粒状プラスチックより成る樹脂瀘材や、金属細線を中空に撚り上げたより線ユニット、鉄粉、セラミック粉その他の無機物固体にはスプリングユニットなどを使用することができる。その他捕捉対象の異物に適応したフィルターを使用することができる。
【００１２】
第２処理部は、タンク内の表層部分から水系排液を取り出して器内に噴射し、噴射位置よりも上位にある油分離部上に浮かぶ油分を回収するとともに、清澄な処理水を器外に取り出すものである。清澄な処理水が、処理前よりも清澄となっている処理水を指すことは第１処理部の場合と同じであるが、最後に取り出される清澄な活性化水が本発明装置の最終的な成果ということになる。
【００１３】
第２処理部も、容器状の形態を有しており、その器内に水系排液を噴射してサイクロンを形成し、油分離部を通過させるとともに、処理水を器外へ取り出すものであることが望ましい。第２処理部において、油分離部は噴射位置よりも上位に設けられる。水よりも比重の軽い成分を水面に凝集させるために、処理水面は油分離部とほぼ同位置にある。排水には例えば溢流を行って水面位置を決めるとともに、処理水を取り出すように構成することができる。
【００１４】
第２処理部の油分離部としては様々な素材及び形態のものを使用し得るし、その種類は捕捉すべき油分の種類によっても変わり得る。第２処理部は油分に代表されるもののように、水に浮く軽比重の異物の除去を目的とすることから、粒状の樹脂濾材がより有効と認められ、その場合、より粒度の大きい方が油分を付着させる上で有効である。しかしながら、他の任意の瀘材を使用することもまた許容される。
【００１５】
活性化部は、処理水に水の活性を付与するために設けられている。即ち濾過によって清澄となった処理水に、さらに活性を取り戻させることにより、天然自然の水と同様またはそれ以上の能力を具備することができる。活性化は、処理水に微細気泡を取り込むこと、処理水とそこに取り込まれたエアの両方又はいずれか一方に磁力を作用させることで行われる。
【００１６】
微細気泡を処理水に取り込むためにエア供給部が設けられる。エア供給部は処理水中にエアを取り込むために、水系排液送給用ポンプ圧力を上回る圧力で加圧エアを供給する。磁力を作用させるためには、エア供給部や処理液配管に磁気処理部を設ける。エアの磁化を経て活性酸素を作り、腐敗臭の除去、嫌気性微生物繁殖の抑制、処理水の可溶性、脱臭力の具備、浸透性や濡れ性の向上等を見込むことができ、また処理水は磁力の作用を受けて、多数の正・負イオンを発生し、水のクラスターの微細化に寄与すると考えられる。
【００１７】
従って、タンクには第１処理部と第２処理部との２個の処理部のいずれか一方又は両方を接続し、かつまた活性化部を第１処理部又は第２処理部に設けることで目的を達成することができる。本発明の装置において、第１処理部と第２処理部は一方だけでも良いが、両方を併設することにより最も良く目的を達成することができるものである。
【００１８】
【実施例】
以下、図示の実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。図１は本発明に係る水系排液の濾過活性化装置の１例を示す配管図であり、水系排液Ｌを貯溜したタンク１０に対して、第１処理部１１と、第２処理部２１とが組み合わされている。
【００１９】
第１処理部１１は循環配管１２によってタンク１０の下部に接続され、水系排液は第１処理器１３に中間位置の供給口１３ａから噴射され、渦流を生じるように設けられており（図３参照）、また処理水はタンク１０に下部ノズルから還流される。器内の噴射位置に相当する箇所は渦流を生じる空間１４とされ、それより上位にはフィルター１５が設けられ、また下位には固液分離のためのサイクロン１６が設けられており、異物を下の排出口１３ｂから排出可能とし、処理水を上部の送水口１３ｃから送り出す構成を有する。
【００２０】
フィルター１５の上下の仕切り１５ａ、１５ｂ間には微小と見なされる数十メッシュ程度の小径の樹脂濾材が充填してあり、垂下した底部にある下部濾材は渦流によって回転し、固体分を落下させる機能をも有している。１３ｄはその濾材供給口、１３ｅは窓を示す。また循環配管１２の上流側には循環用ポンプ１７、開閉弁１８、逆止弁１９及び目詰まり検出のための圧力計２０が設けられてい
る。
【００２１】
第２処理部２１は循環配管２２によって、タンク内液面に浮上配置されているフロート式液吸い込み口２３に接続され、水系排液は第２処理器２４に中間位置の供給口２４ａから噴射供給される。同供給口２４ａも渦流を生じる接線方向の位置から水系排液を器内に供給するものであり（図４参照）、浮上する油分と下降する水分とを分離するためにサイクロン２５を有している。第２処理器２４は内外２筒２６ａ、２６ｂから成る２重筒構成を有し、内筒２６ａの供給口２４ａ内の空間２６ｃの上位に油分離部２７を有しているが、この油分離部２７は浮上させた油分Ｏを回収口２４ｃから回収するのが目的であり、油分離部２７の上面が液面（処理水上面）を設定する位置となっている。
【００２２】
第２処理器２４の内外２筒２６ａ、２６ｂは底部で通じており、内外筒間２８に充満した処理水を溢流口３０から排出する構成を取る。溢流水位は油分離部
２７の上面まで達し得る。油分離部２７の上面及び下面は金網又はそれと同等の通水性止め板２９、２９で仕切られ、数メッシュ程度の比較的大径の粒状の樹脂濾材がその間に充填されている。２４ｂはドレン排出口、３０は上記溢流口、３１は溢流水の戻り穴を示す。なお３２は水中ポンプである。
【００２３】
活性化部３５は、実施例の場合、第１処理部１１だけに設けられている。実施例の活性化部３５は、処理水に微細気泡を取り込むエア供給部３６と、処理水及びエアに磁力を作用させるための磁気処理部３７、３８とを具備している。エア供給部３６は、第１処理部１１の循環配管１２に接続されている加圧エア配管
３９に設けられており、加圧エア配管３９にはオゾン発生機４０が設けられ、取り入れたエアを電離しオゾン成分を生成するとともに、それに対して磁力を作用させるようになっている。なお、エア供給部３６における加圧の程度は、循環用ポンプ１７による処理水流にエアを取り込み得るものであれば良い。
【００２４】
エア供給部３６の磁気処理部３８は、図５に例示したように加圧エア配管３９の途中に磁石対４１、４１を極小間隙４２を開けて配置した磁気回路を形成したもので、供給エアの層を薄くしかつ広い磁化面積を通過する間に磁化エアを形成させるものである。磁石対４１、４１はＮ−Ｓ極が互いに吸引し合うような配列とし、間隙部分の横断面積は加圧エア配管３９のそれよりも小さい設定となっている。
【００２５】
もう一方の磁気処理部３７は、気泡発生部４３とともに、循環配管１２の下流側に設けられている。気泡発生部４３は、循環配管内に設けられている気泡発生片４４に基づくキャビテーションにより、処理水流に、分散、剪断、混合、反転等の攪乱作用を及ぼして微細気泡を発生させ、前工程で取り込まれた磁化エアと処理水との気液混合を促進するものである。この部分の磁気処理部３８は、磁石対４５、４５のＮ−Ｎ、Ｓ−Ｓ極のように互いに反発する配列となっている。なお、各図中共通の符号は同一又は同種のものを指示しているが、開閉弁中ダッシュを付したものは閉じた状態にあるものとする。符号４６は開閉弁、４７はエア供給用ポンプを示す。
【００２６】
このような構成を有する本発明の濾過活性化装置により水系排液Ｌを処理する過程について説明すると、水系排液は原液のまま稀釈することなくタンク１０に投入して良い。また投入に際して何らかの薬剤を投与する必要もない。
【００２７】
装置を指導させると、第１処理部１１においては、タンク下層から取り出された水系排液Ｌは、供給口１３ａから器内に噴射され、渦流を生じて、フィルター１５を通り異物を置き去ってより清澄な処理水となり、循環配管１２を還流し、気泡発生部４３を併設した磁気処理部３８にて活性化された上、タンク１０に戻る過程が繰り返される。この間、第１処理器１３では、異物はサイクロン１６により回収槽４９に落下し適時に回収される。
【００２８】
一方、磁気処理部３８にもたらされる磁化エアは磁気回路（３８）において空気中の特に酸素が磁化され活性酸素となって反応性の高まった状態にある空気であり、それが磁気処理部３７へ処理水とともに移動すると、気泡発生部４３にて混合し、処理水流は無数のミクロン単位の微細気泡群を含んだ流水となる。このような流れが磁気処理部３８を通過するときに起電力を生じ、それにより電気分解が生じて多数の正、負イオンが発生し、このイオンは水系排液中のコロイドの電荷を中和し、凝縮作用を推進することとなるとともに、水のクラスターの水素結合を弱め、破壊し、分解に到らしめるので分解によるイオンが水中に放出されることになるものと考えられる。
【００２９】
かくして乳化した油分のような汚れも分離、凝縮され、他の異物粒子とともに微細な気泡群に包まれ、浮上するものとなる。第１処理部１１及び活性化部３５を経た処理水はこうした浮上性の異物を多く含んだものとなってタンク１０に還流し、液面付近に浮上しているものが第２処理部２１へ送られることになる。
【００３０】
処理水が第２処理部２１へ到ると、第２処理器２１の油分離部２７を充満する間に、処理水中の油分が分離し、上部止め板２９上に浮上する。この油分Ｏは回収口２４ｃから別の容器等に回収され、処理水は内外筒間２８に充満し、オーバーフロー分が溢流口３０から循環配管２２を経てタンク１０に戻される。
【００３１】
活性化部３５を第２処理部２１に設けても良いことは既に何度か説明したとおりであり、その場合には加圧エア配管３９を循環配管２２に接続し、その接続部とタンク戻し側との間の循環配管２２に磁気処理部３７及び気泡発生部４３を設けることになる。従ってその構成、作用とも実施例において説明したのと同様である。また磁気処理部３７のみ、図１の実施例における循環配管２２にも付加するということも可能であり、磁気凝集を促進する上で効果がある。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成されかつ作用するものであるから、渦流の生成、比重等の差による濾過、或いは分離、水系排液中へのエア供給、磁化作用といういわゆる物理手段によって、水系排液をほぼ完全といって良い段階にまで処理することができるものであり、この処理によって浄化された活性を具備した水は洗浄用水として、或いは工業用水としても使用可能なレベルにあり、水資源のリサイクルを比較的低いコストで可能にすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水系排液の濾過活性化装置の１実施例を示す配管図。
【図２】同上の第１処理部と活性化部を示す説明図。
【図３】（ａ）第１処理器の縦断面図。
（ｂ）同じく横断面図。
【図４】（ａ）第２処理器の縦断面図。
（ｂ）同じく横断面図。
【図５】磁気処理部の１実施例を示す斜視図。
【符号の説明】
１０　タンク
１１　第１処理部
１２、２２　循環配管
１３　第１処理器
１５　フィルター
１６、２５　サイクロン
２１　第２処理部
２３　フロート式吸い込み口
２４　第２処理器
２７　　油分離部
３５　活性化部
３７、３８　磁気処理部
３９　加圧エア配管
４３　気泡発生部
【図１】
2004058012.tif 000003
【図２】
2004058012.tif 000004
【図３】
2004058012.tif 000005
【図４】
2004058012.tif 000006
【図５】
2004058012.tif 000007