(57)【要約】【課題】新たな設備投資を可及的に抑えるとともに、廃液を簡便に処理し廃液処理コストを低減する。【解決手段】処理装置１０では、廃液１２ｂが常温で濾過手段２０により濾過され、得られた濾過液１８が濾過液槽２２に貯留されて、ポンプ２４の付勢によって冷却塔３４に送出される。次いで、冷却塔３４に送入された濾過液１８が、ポンプ３８の付勢により濾過液循環路４０ａ、４０ｂ、４０ｃを介して、冷却塔３４、３６およびコンプレッサ３０の冷却装置２８の間にわたって循環される。この間に、濾過液１８が冷却装置２８によって、常温より高い所定の温度範囲の中、特に約３０［℃］に調節され、冷却塔３４において外気に散水されるとともに、回転ファン３２による送風によって濾過液１８中の水分が蒸発される。【選択図】図１
2004066038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削や研削等の加工液として使用された水分を含む廃液の処理方法であって、
前記廃液を濾過手段により常温で濾過して濾過液を得る工程と、
前記濾過液を熱交換器によって常温より高い所定の温度範囲に温水化する工程と、
温水化された前記濾過液を冷却塔において外気に散水させるとともに、回転ファンにより送風することによって該濾過液中の水分を蒸発させる工程と、
前記熱交換器と前記冷却塔との間で前記濾過液を循環させる工程と、
を有することを特徴とする廃液の処理方法。
【請求項２】
請求項１記載の処理方法において、
前記所定の温度範囲は、２５〜３５［℃］に調節されることを特徴とする廃液の処理方法。
【請求項３】
請求項１記載の処理方法において、
前記熱交換器に供給される熱は、該熱交換器に併設される冷却機器あるいは他の熱処理工程等からの廃熱を利用することを特徴とする廃液の処理方法。
【請求項４】
請求項１記載の処理方法において、
前記回転ファンの回転数範囲は、５００〜９００［ｒｐｍ］に調節されることを特徴とする廃液の処理方法。
【請求項５】
切削や研削等の加工液として使用された水分を含む廃液の処理装置であって、
前記廃液を常温で濾過して濾過液を得るための濾過手段と、
前記濾過液を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽から前記濾過液を送出するポンプと、
送出された前記濾過液を常温より高い所定の温度範囲に温水化する熱交換器と、
温水化された前記濾過液を外気に散水させる冷却塔と、
前記濾過液中の水分を前記冷却塔において蒸発させる回転ファンと、
を備えることを特徴とする廃液の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃液の処理方法およびその処理装置に関し、一層詳細には、切削や研削等の加工液として使用された水分を含む廃液を、該廃液中の水分を蒸発させることによって処理すべき廃液の量を削減する廃液の処理方法およびその処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、鍛造や鋳造等の加工により成形されたワークは、さらに切削や研削等の加工が行われている。その際、ワークや加工具の冷却、および切削屑等を可及的に排出するため、加工油からなる油分と水分とを含む加工液が前記切削や研削等の加工部位に注がれる。この加工液は、ワークの切削や研削等の加工に使用された後回収し、前記切削屑等を分離して再利用することが可能であるが、該加工液が繰り返しの使用に供されることにより当然に加工液としての性能が劣化する。そこで、劣化した加工液の中、濾過処理により濾過された濾過液は、工場内の排水処理施設において環境基準に適合するように処理されて放流される。一方、濾過処理により滞留された残部としての濃縮液は、外部の廃棄物処理業者によって処理される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ワークの生産量の増加に伴い、該ワークの切削や研削等の加工も当然に増加し、従って、処理しなければならない廃液の量も増加している。
【０００４】
しかしながら、工場内の排水処理施設の処理能力には限界があり、且つ廃液の量の増加による処理の煩雑さや環境基準への適合の困難さ等のため、最近では、大部分の廃液が外部の廃棄物処理業者によって処理されており、その結果、廃液処理コストが増大してきている。
【０００５】
そこで、本出願人は、廃液処理コストを可及的に低減するために、廃液を工場内で処理することを検討した。すなわち、前記廃液の中、大部分が水分であることに着目し、焼却炉に廃液を注入して焼却処理すること、ボイラで加熱処理して廃液中の水分を蒸発させること、あるいは濾過膜により濾過処理して油分を分離すること、等について考察した。
【０００６】
その結果、焼却処理する場合にはダイオキシン発生の可能性があり適用できないことが判明し、また、加熱処理する場合には、前記ボイラを廃棄物処理施設として改造または新設する必要があり、新たな設備投資が膨大となる。さらに、濾過処理の場合には、前述した排水処理施設において、油分を分離した後の濾過液を処理する必要があり、そのため、該排水処理施設の処理能力を上げなければならず、結局膨大な設備投資が必要となる。
【０００７】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、新たな設備投資を可及的に抑えるとともに、工場内において廃液を簡便に処理し、廃液処理コストを低減することが可能な廃液の処理方法およびその処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明に係る廃液の処理方法は、切削や研削等の加工液として使用された水分を含む廃液の処理方法であって、前記廃液を濾過手段により常温で濾過して濾過液を得る工程と、前記濾過液を熱交換器によって常温より高い所定の温度範囲に温水化する工程と、温水化された前記濾過液を冷却塔において外気に散水させるとともに、回転ファンにより送風することによって該濾過液中の水分を蒸発させる工程と、前記熱交換器と前記冷却塔との間で前記濾過液を循環させる工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る廃液の処理方法によれば、廃液を常温において濾過して得られた濾過液が熱交換器と冷却塔との間で循環されて、熱交換器によって常温より高い所定の温度範囲に温水化され、温水化された濾過液が冷却塔において外気に散水されるとともに、回転ファンによる送風によって該濾過液中の水分を蒸発させて処理するようにしている。これにより、工場内において、廃液から濾過して得られた濾過液の大部分を占める水分を蒸発させるようにしたので、該濾過液を効率よく処理することができる。その結果、外部の廃棄物処理業者によって処理する廃液の量を削減することが可能となり、廃液処理コストを低減することができる。
【００１０】
この場合、前記所定の温度範囲は、２５〜３５［℃］に調節するようにしている。これにより、廃液から濾過して得られた濾過液中の水分が、前記焼却処理や加熱処理による高温領域での蒸発処理とは異なり、常温よりやや高めの領域、所謂、低温領域における蒸発処理となるので、この蒸発処理のためのエネルギーロスを抑えることができ、且つ濾過液中の水分蒸発を促進させることができる。
【００１１】
また、前記熱交換器に供給される熱は、該熱交換器に併設される冷却機器あるいは他の熱処理工程等からの廃熱を利用するとよい。これにより、既存設備を有効に活用し、新たな設備投資を抑えることが可能となる。その結果、廃液処理コストをより低減することができる。
【００１２】
さらに、前記回転ファンの回転数範囲は、５００〜９００［ｒｐｍ］に調節するようにしている。この回転ファンの回転数を前記範囲に調節することにより、冷却塔における濾過液中の水分の滴下や周辺への飛散を発生させることなく、濾過液中の水分蒸発をより促進させることができる。
【００１３】
また、本発明に係る廃液の処理装置は、切削や研削等の加工液として使用された水分を含む廃液を処理する装置であって、前記廃液を常温で濾過して濾過液を得るための濾過手段と、前記濾過液を貯留する貯留槽と、前記貯留槽から前記濾過液を送出するポンプと、送出された前記濾過液を常温より高い所定の温度範囲に温水化する熱交換器と、温水化された前記濾過液を外気に散水させる冷却塔と、前記濾過液中の水分を前記冷却塔において蒸発させる回転ファンと、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る廃液の処理装置によれば、廃液を常温において濾過手段により濾過して得られた濾過液が貯留槽に貯留され、該濾過液がポンプの付勢によって熱交換器に送出される。送出された濾過液が、熱交換器によって常温より高い所定の温度範囲に調節され、冷却塔において外気に散水されるとともに、回転ファンによる送風によって該濾過液中の水分を蒸発させて処理するようにしている。これにより、工場内において、既存設備である熱交換器や冷却塔等を有効に活用し、新たな設備投資を抑えることが可能となる。しかも、濾過液中の大部分を占める水分を蒸発させるようにしたので、該濾過液を極めて効率よく処理することができる。その結果、外部の廃棄物処理業者によって処理する廃液の量を削減することが可能となり、廃液処理コストを低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る廃液の処理方法についてこれを実施する廃液の処理装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る廃液の処理装置（以下、単に、処理装置ともいう。）１０の概略構成説明図である。
【００１７】
この処理装置１０は、切削や研削等の加工に共された使用済加工液１２から、加工油等からなる油分１２ａを分離する油水分離装置１６と、前記使用済加工液１２の中、油水分離装置１６で分離されずに透過した油分および水分を含む液体（以下、廃液という。）１２ｂをさらに濾過して濾過液１８を得るための濾過手段２０と、前記濾過液１８を貯留するための濾過液槽（貯留槽）２２とを備える。
【００１８】
また、処理装置１０は、前記濾過液槽２２から前記濾過液１８を送出するためのポンプ２４を含む送出路２６と、前記濾過液１８が供給され、該濾過液１８を所定の温度範囲に調節するための冷却装置（熱交換器）２８を有するコンプレッサ３０と、供給された前記濾過液１８を外気に散水するとともに、蒸発させるための回転ファン３２を有する濾過液１８用の冷却塔３４と、コンプレッサ３０用の冷却塔３６とを備える。
【００１９】
さらに、処理装置１０は、冷却塔３４、３６および冷却装置２８の間にわたって前記濾過液１８を循環させるためのポンプ３８を含む濾過液循環路４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、前記冷却塔３４において貯留される残液４２ａと、この残液４２ａを冷却塔３４内に循環させるためのポンプ４４を含む残液循環路４６と、前記残液４２ａの中、それ以上水分の蒸発処理ができない程度まで濃縮された濃縮液４２ｂと前記油分１２ａとの混合液を貯留する濃縮液槽４８とを備える。
【００２０】
濾過手段２０は、例えば、ポリアクリルニトリルおよびポリスルホン等の高分子合成樹脂の膜体等からなるロール状のフィルタを複数並列に配置して構成される。
【００２１】
濾過液槽２２および濃縮液槽４８は、図示しない送入口および送出口を有し、公知の密閉式タンク等から構成される。
【００２２】
冷却塔３４には、その内部において、濾過液循環路４０ａを介して循環された濾過液１８を上方側から下方側へと散水させ、該濾過液１８中の水分を蒸発させるための散水流３５が形成される。
【００２３】
回転ファン３２は、冷却塔３４の上面開口部３４ａに配置され、図示しないモータにより駆動され、冷却塔３４内の蒸気を外気へと送風する。
【００２４】
本実施の形態に係る処理装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について、本実施の形態に係る処理方法との関係において以下に説明する。
【００２５】
先ず、切削や研削等の加工工程において使用済みとなった使用済加工液１２は、図示しない槽および搬送手段を介して処理装置１０に送入された後、図２に示すフローチャートに従って処理される。
【００２６】
ステップＳ１において、使用済加工液１２が図示しないポンプ等の付勢により油水分離装置１６に送入され、油分１２ａと廃液１２ｂとに分離される。分離された油分１２ａは濃縮液槽４８に送出され、貯留される。一方、ステップＳ２では、常温中において、廃液１２ｂがさらに濾過手段２０によって濾過される。次いで、ステップＳ３において、廃液１２ｂから濾過された濾過液１８が濾過液槽２２に貯留される。
【００２７】
ステップＳ４では、前記濾過液槽２２に貯留された濾過液１８が、ポンプ２４の付勢により送出路２６を介して冷却塔３４に送入される。そして、冷却塔３４に送入された濾過液１８は、該冷却塔３４、コンプレッサ３０用の冷却塔３６およびコンプレッサ３０の冷却装置２８の間にわたって、ポンプ３８の付勢により濾過液循環路４０ａ、４０ｂ、４０ｃを介して循環される（ステップＳ５〜Ｓ７）。
【００２８】
すなわち、ステップＳ５において、冷却塔３４から濾過液循環路４０ａを介して送出される濾過液１８は、冷却塔３６によって概ね常温（約１８［℃］）に温度調節された後、濾過液循環路４０ｂを介してコンプレッサ３０の冷却装置２８に送入される。この冷却装置２８において、温度調節された濾過液１８が、コンプレッサ３０の冷却に供されることによって、熱交換作用が働き温水化される。
【００２９】
この場合、前記熱交換作用によって温水化される濾過液１８の温度範囲は、コンプレッサ３０からの熱量により上下するが、２５〜３５［℃］に調節することが望ましく、特に約３０［℃］に調節すると好適である。これは、濾過液１８の温度が、前記の範囲より高くなると、前記熱交換による熱量ロスが大きくなり、一方、前記の範囲より低くなると、常温との温度差が小さくなり過ぎて、冷却塔３４における水分蒸発が促進されなくなるためである。
【００３０】
ステップＳ６では、前記冷却装置２８において温水化された濾過液１８が、濾過液循環路４０ｃを介して、その一部分が冷却塔３６へ送出され、一方、その大部分が冷却塔３４に再度送入される。
【００３１】
ステップＳ７では、冷却塔３４に再度送入された濾過液１８が散水流３５により冷却されるとともに、回転ファン３２による外気への送風によって該濾過液１８に含まれる水分が蒸発される。
【００３２】
この場合、回転ファン３２による送風量を適度に保つために、該回転ファン３２の回転数範囲は、５００〜９００［ｒｐｍ］に調節することが望ましく、特に約７００［ｒｐｍ］に調節すると好適である（図３に示す、処理時間と水分蒸発量の関係グラフ参照）。
【００３３】
これは、回転ファン３２の回転数が、前記の範囲より高くなると、濾過液１８が水滴となって飛散してしまう不都合が発生し、一方、前記の範囲より低くなると、送風量が少なくなり過ぎて、水分蒸発が促進されなくなるためである。また、回転ファン３２の回転数を約７００［ｒｐｍ］に調節するのは、処理装置１０におけるコンプレッサ３０からの発熱量と濾過液１８からの水分蒸発量との関係において、前記処理時間に対する回転ファン３２のエネルギー消費が最小となるからである。
【００３４】
なお、この回転ファン３２が、例えば、公知の交流モータにより駆動されている場合には、公知のインバータ装置によりその回転数を制御することが可能である。
【００３５】
その後、冷却塔３４から、濾過液１８が濾過液循環路４０ａを介して再度送出され、循環されることによって前述したように水分の蒸発処理が繰り返し行われる（ステップＳ５〜Ｓ７）。この間に、濾過液１８から水分の蒸発処理が施された残液４２ａが、冷却塔３４内に貯留されるとともに、ポンプ４４の付勢によって残液循環路４６を介して冷却塔３４内に対流され、再度水分の蒸発処理が施される。
【００３６】
そして、残液４２ａの中、それ以上水分の蒸発処理ができない程度までになったもの、すなわち濃縮液４２ｂが濃縮液槽４８に送出され、貯留される。この濃縮液槽４８に貯留された濃縮液４２ｂと前記油分１２ａとの混合液が、最終的に外部の廃棄物処理業者によって処理される。
【００３７】
なお、本実施の形態では、コンプレッサ３０からの廃熱を利用した場合を例示して説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、公知の熱処理工程からの廃熱や、冷却が必要とされる種々の装置に併設あるいは組み込まれた冷却機器等からの廃熱を利用することも可能である。
【００３８】
以上説明したように、本実施の形態に係る廃液の処理方法とそれを実施する廃液の処理装置１０によれば、廃液１２ｂを常温において濾過手段２０により濾過し、得られた濾過液１８を濾過液槽２２に貯留して、ポンプ２４の付勢によって冷却塔３４に送出する。次いで、ポンプ３８の付勢により濾過液循環路４０ａ、４０ｂ、４０ｃを介して、冷却塔３４、３６およびコンプレッサ３０の冷却装置２８の間にわたり濾過液１８を循環させている。この間に、濾過液１８が冷却装置２８によって、常温より高い所定の温度範囲の中、特に約３０［℃］に温水化され、冷却塔３４において外気に散水されるとともに、回転ファン３２による送風によって濾過液１８中の水分を蒸発させるようにしている。
【００３９】
これにより、工場内において、既存設備である冷却装置２８や冷却塔３６等を有効に活用し、新たな設備投資を抑えることが可能となる。しかも、濾過液１８中の大部分を占める水分を蒸発させるようにしたので、濾過液１８を極めて効率よく処理することができる。その結果、外部の廃棄物処理業者によって処理する廃液１２ｂおよび油分１２ａと濃縮液４２ｂとの混合液を削減することが可能となり、廃液処理コストを低減することができる。
【００４０】
また、冷却塔３４に循環される濾過液１８の温度範囲を２５〜３５［℃］に調節するようにしたので、前記冷却装置２８における熱交換による熱量ロスを抑えることができ、且つ濾過液１８中の水分蒸発を促進させることができる。
【００４１】
さらに、回転ファン３２の回転数範囲を５００〜９００［ｒｐｍ］に調節するようにしたので、冷却塔３４における濾過液１８中の水分の滴下や周辺への飛散を発生させることなく、濾過液１８中の水分蒸発をより促進させることができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００４３】
すなわち、工場内において、既存設備である熱交換器や冷却塔等を有効に活用し、新たな設備投資を抑えることが可能となる。しかも、廃液から濾過された濾過液中の大部分を占める水分を蒸発させるようにしたので、該濾過液を極めて効率よく処理することができる。その結果、外部の廃棄物処理業者によって処理する廃液の量を削減することが可能となり、廃液処理コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る廃液の処理装置の概略構成説明図である。
【図２】前記処理装置における処理方法を説明するフローチャートである。
【図３】前記処理装置において、処理時間に対する水分蒸発量の関係を回転ファンの回転数別に示したグラフである。
【符号の説明】
１０…処理装置　　　　　　　　　　　１２…使用済加工液
１２ａ…油分　　　　　　　　　　　　１２ｂ…廃液
１６…油水分離装置　　　　　　　　　１８…濾過液
２０…濾過手段　　　　　　　　　　　２２…濾過液槽（貯留槽）
２４、３８、４４…ポンプ　　　　　　２８…冷却装置（熱交換器）
３０…コンプレッサ　　　　　　　　　３２…回転ファン
３４、３６…冷却塔　　　　　　　　　４０ａ〜４０ｃ…濾過液循環路
４２ａ…残液　　　　　　　　　　　　４２ｂ…濃縮液
４８…濃縮液槽
【図１】
2004066038.tif 000003
【図２】
2004066038.tif 000004
【図３】
2004066038.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月1日(2002.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
ステップＳ４では、前記濾過液槽２２に貯留された濾過液１８が、ポンプ２４の付勢により送出路２６を介して冷却塔３４に送入される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
ステップＳ５では、冷却塔３４から濾過液循環路４０ａを介して送出される濾過液１８が、冷却塔３６によって概ね常温（約１８［℃］）に温度調節された後、濾過液循環路４０ｂを介してコンプレッサ３０の冷却装置２８に送入される。この冷却装置２８において、温度調節された前記濾過液１８が、コンプレッサ３０の冷却に供されることによって、熱交換作用が働き温水化される。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
ステップＳ６では、前記冷却装置２８において温水化された濾過液１８が、ポンプ３８の付勢下に濾過液循環路４０ｃを介して冷却塔３４に再度送入される。なお、コンプレッサ３０を冷却するために、冷却液としての濾過液１８が十分に確保されない場合には、ポンプ３８の下流側に設置される図示しない切替バルブによって濾過液１８を冷却塔３６へと送入させ、コンプレッサ３０と冷却塔３６との間で濾過液１８を循環させる。これにより、コンプレッサ３０の冷却液を十分に確保するようにしている。