(57)【要約】【課題】  微細な油分を懸濁したコンプレッサードレンから油分を懸濁物として分離し除去する際に、浮上懸濁物６または沈殿懸濁物１０が処理槽１内のコンプレッサードレン１６に再分散することを防止する。【解決手段】  本処理装置は、処理槽１の下部にコンプレッサードレン１６の入口部１９ａおよび処理水２１の出口部１４ａを設け、処理槽１の上部に推形の浮上懸濁物濃縮部５を設け、その頂部５ａに浮上懸濁物６の排出部８を連通する。また処理槽１における処理水２１の出口部１４ａより下方に錐形の沈殿懸濁物濃縮部９を設け、その沈殿懸濁物濃縮部９の底部に沈殿懸濁物１０の排出部９ａを設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を圧縮するコンプレッサーから排出するドレン中に含まれる油分を処理する装置において、処理槽１と、処理槽１の下部に設けたコンプレッサードレン１６の入口部１９ａおよび処理水２１の出口部１４ａと、処理槽１の上部に設けた錐形の浮上懸濁物濃縮部５と、その浮上懸濁物濃縮部５の頂部５ａに連通する浮上懸濁物６の排出部８を備えていることを特徴とするコンプレッサードレンの処理装置。
【請求項２】
請求項１において、前記処理槽１における処理水２１の出口部１４ａより下方に推形の沈殿懸濁物濃縮部９を設け、その沈殿懸濁物濃縮部９の底部に沈殿懸濁物１０の排出部９ａを設けたことを特徴するコンプレッサードレンの処理装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記処理水の出口部１４ａに連通する処理水槽２０を設け、その処理水槽２０から前記浮上懸濁物濃縮部５の下部に処理水２１を供給する処理水供給手段２７を設けたことを特徴とするコンプレッサードレンの処理装置。
【請求項４】
請求項３において、前記処理水供給手段２７は前記処理水槽２０と前記浮上懸濁物濃縮部５の下部を連通する供給配管２４と、供給配管２４に設けたポンプ２２および流量調整弁２３を有することを特徴とするコンプレッサードレンの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気などの気体を圧縮するコンプレッサーから排出するドレン（コンプレッサードレン）中に含まれる油分を懸濁物として分離除去する処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば製品加工工場などにおいては、動力源として圧縮空気を生成する大型もしくは中型のエアコンプレッサー（以下、単にコンプレッサーという）が設置される。このようなコンプレッサーの圧縮シリンダ内にはコンプレッサオイルと空気圧縮による空気中の水蒸気の結露水が混合し、コンプレッサーから排出するコンプレッサードレンはこのコンプレッサオイル（油分）と結露水が乳化（エマルジョン化）した状態で排出する。
【０００３】
このような乳化排水はウオーターオイルエマルジョン排水と呼ばれ、結露水中に非常に微細な油滴が混合した状態を呈しているので、水と油分は容易に分離しないためその浄化処理には困難性が伴う。従来から知られている乳化排水の処理方法としては、乳化排水を長時間静置して油分と水分の比重差により油分を分離除去する静置分離法、乳化排水の水分を蒸発して油分を分離除去する蒸発分離法がある。
【０００４】
さらに従来の乳化排水の処理方法として、乳化排水に凝集剤を混合し、微細な油分を凝集・沈殿し、それぞれの比重差により油分を分離除去する薬品凝集沈殿法、乳化排水に圧縮空気を溶解し、その圧力を開放したときに排水中に発生する微細な泡に油分を吸着、浮上させて油分を分離除去する加圧浮上分離法、活性炭などの多孔質材もしくは繊維などを用いた濾材に乳化排水を通過させ、油分を濾材に吸着して油分を分離除去する吸着分離法も知られている。
【０００５】
さらに最近注目されている乳化排水の処理方法として、乳化排水を電気分解し、排水中の電界による油分の凝集作用（解乳化）、電解によって電極に生成する金属水和物への油分の吸着作用、および電解によって発生する微細な気泡による油分の吸着・浮上作用等により油分を分離除去する電解分離法がある。この電解分離法は乳化排水の処理効率が高く処理性もよい有望な技術とされている。
【０００６】
図３は従来の電解分離法によるコンプレッサードレンを処理する処理装置の模式的な図であり、図４はその要部を示す斜視図である。処理装置はコンプレッサードレン６１の電解を行う上部開放型の処理槽５１、処理槽５１内に対向配置した陽極側電極５２と陰極側電極５３、それら電極間に電解用の直流電圧を印加する直流電源５４、水面上の浮上懸濁物６２を矢印Ａ方向に掻き寄せて排出樋５５に排出する掻寄機６３、処理槽５１の底部に沈殿した沈殿懸濁物６５を系外に懸濁物６６として排出する沈殿懸濁物排出管５６と沈殿懸濁物排出弁５７、処理水６０を系外に排出する処理水排出管５８と処理水排出弁５９を備えている。なお通常、上記の陽極側電極５２はステンレス製、陰極側電極５３はアルミニウム製である。
【０００７】
次に上記処理装置によりコンプレッサードレン６１を処理する方法について説明する。先ず各排出弁を閉じ、処理槽５１の上部からコンプレッサードレン６１を注入し、次に直流電源５４から陽極側電極５２と陰極側電極５３間に２０〜６０Ｖ程度の直流電圧を印加して電解運転に入る。電解が始まるとコンプレッサードレン６１中に含まれている微細な油粒子（油分）は電解によって電気的に中和され互いに凝集する。
【０００８】
一方、電解によってアルミニウム製の陰極側電極５３の表面近傍には繊維状の金属水酸化物（具体的には水酸化アルミニウム）が生成し、あるものは電解によって発生する微細な気泡に同伴して浮上していき、あるものは自重により処理槽５１の底部に沈着していく。それら、金属水酸化物は浮上、沈降し、コンプレッサードレン６１中に分散しながらコンプレッサードレン６１中に含まれる油分を吸着し、懸濁物質６６となる。浮上する懸濁物質６６は浮上懸濁物質６２として、沈降する懸濁物質６６は沈降懸濁物質６５となる。
【０００９】
処理槽５１の水面に浮上した浮上懸濁物６２は、定期的に掻寄機６３をＡ方向に操作して掻き寄せ排出樋５に排出する。電解処理を８〜２４時間程度行うと、当初１０００ｐｐｍ以上あったコンプレッサードレン中の油分含有量が排水基準値の５ｐｐｍｍ以下になるので、その時点で電解処理を停止する。電解処理の終了後、処理水排水弁５９を開いて油分を除去して清浄化された処理水６０を処理水排出管８から系外に排出する。なお、処理水６０は上記のように排水基準値以下なので、そのまま下水道等に排出することができる。
【００１０】
処理水６０の排出後、次に沈殿懸濁物排出弁６７を開いて沈殿懸濁物６５を沈殿物排出管５６から系外に排出する。そして排出した沈殿懸濁物６５は浮上懸濁物排出管５５から排出した浮上懸濁物６６と合わせて懸濁物６６とし、例えば産業廃棄物処理場に運んで最終的な処理をする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
陰極側電極５３に生成する金属水酸化物は、コンプレッサードレン６１に含まれている微細な油分を吸着した後、浮上懸濁物６２として浮上または沈殿懸濁物６５として沈殿する。しかしこれら懸濁物は非常に脆く、比重も水と殆ど同じである等から、次のような問題がある。
【００１２】
（浮上懸濁物の再分散）
微細な油分を吸着した金属水酸化物は、コンプレッサードレン６１中に分散した後、電解により生成する微細な気泡に付着して水面に浮上して分散状態の浮上懸濁物６２となるので、掻寄機６３によって定期的に排出樋５５側に掻き寄せて排出する。しかしこの掻き寄せ操作は機械的な操作であるため、掻寄機６３の動作によって浮上懸濁物６２が破壊もしくは粉砕され、同伴している気泡から分離してコンプレッサードレン６１中に再分散する。また処理水６０の排出操作時においても、浮上懸濁物６２が存在する水面が動揺し、それによって浮上懸濁物６２がコンプレッサードレン６１中に再分散することもある。そしてこれらの要因により排出した処理水６０中の油分含有量が高くなり、その清浄度も低下するという問題がある。
【００１３】
（沈殿懸濁物の再分散）
１回のバッチ操作における浮上懸濁物６２の生成効率を高くするには、処理槽５１の底部に近い位置に処理水排出管５８、すなわち処理水の出口部を接続することが望ましい。しかし処理水の出口部をそのような位置にすると、処理水６０の排出時の流勢により沈殿懸濁物６５が舞い上がり、コンプレッサードレン６１中に再分散してしまう。そのためこの場合も排出した処理水６０中の油分含有量が高くなり、その清浄度も低下するという問題を引き起こす。
【００１４】
（沈殿懸濁物の排出限界）
従来の処理槽５１の底面は平坦であるため、底部に設けた沈殿懸濁物排出弁５７を操作して沈殿懸濁物排出管５６から沈殿懸濁物６５を排出しても、処理槽５１の底部に堆積した沈殿懸濁物６５が十分に排出できずにかなりの量が残留していた。そのため次回のバッチ処理の際に残留した古い沈殿懸濁物６５の上に新たな沈殿懸濁物６５が堆積することになり、前記のような処理水排出時の舞い上がりによる再分散現象がより多く発生し、結果として効率的な処理が困難になる。
【００１５】
そこで本発明はこのような従来の処理装置における問題を解決することを課題とし、そのための新しい処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記課題を解決する本発明の処理装置は、気体を圧縮するコンプレッサーから排出するドレン中に含まれる油分を処理する装置である。そして本処理装置は、処理槽と、処理槽の下部に設けたコンプレッサードレンの入口部および処理水の出口部と、処理槽の上部に設けた推形の浮上懸濁物濃縮部と、その浮上懸濁物濃縮部の頂部に連通する浮上懸濁物の排出部を備えていることを特徴とする（請求項１）。
【００１７】
上記処理装置において、前記処理槽における処理水の出口部より下方に推形の沈殿懸濁物濃縮部を設け、その沈殿懸濁物濃縮部の底部に沈殿懸濁物の排出部を連通することができる（請求項２）。
【００１８】
上記いずれかの処理装置において、前記処理水の出口部に連通する処理水槽を設け、その処理水槽から前記浮上懸濁物濃縮部の下部に処理水を供給する処理水供給手段を設けることができる（請求項３）
【００１９】
上記処理水槽を設けた処理装置において、前記処理水供給手段は前記処理水槽と前記浮上懸濁物濃縮部の下部を連通する供給配管と、供給配管に設けたポンプおよび流量調整弁を有することができる（請求項４）。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の処理装置は上記のように、処理槽の上部に推形の浮上懸濁物濃縮部を設け、浮上懸濁物濃縮部の頂部に浮上懸濁物の排出部を連通したことを特徴としている。そのためコンプレッサードレン中の油分や金属水酸化物は浮上懸濁物濃縮部の上部に浮上して集合し、効率よく濃縮される。また濃縮した浮上懸濁物は電解によって発生する気泡によりその頂部から排出部に自動的に排出される。
【００２１】
このように浮上懸濁物が従来装置のように広い水面に分散せず浮上懸濁物濃縮部に濃縮されるので、処理水排出時の水面動揺による浮上懸濁物の再分散現象は起こらない。また従来装置のように機械的な掻き寄せ操作を行う必要がないので、それに伴う浮上懸濁物の再分散現象も起こらない。
【００２２】
本発明の処理装置において、前記のように前記処理槽における処理水の出口部より下方に推形の沈殿懸濁物濃縮部を設け、その沈殿懸濁物の底部に沈殿懸濁物の排出部を設けることにより、従来の処理装置で生じていた沈殿懸濁物の再分散現象を著しく抑制できる。すなわち、沈殿懸濁物は推形の沈殿懸濁物濃縮部に集合して効率よく濃縮されるので、処理水の出口部に近い位置の沈殿懸濁物濃度を比較的低くできる。そのため処理水排水時の流勢により沈殿懸濁物が舞い上がって再分散するという現象を回避できる。また、濃縮状態の沈殿懸濁物は推形の頂部から効率よく外部に排出できるので、排出操作完了後に沈殿懸濁物が処理槽内に残留する量を極めて少量にすることができる。
【００２３】
本発明の処理装置において、前記のように処理水の出口部に連通する処理水槽を設け、その処理水槽から前記浮上懸濁物濃縮部の下部に処理水を供給する処理水供給手段を設けることにより、浮上懸濁物の排出操作をより容易に行うことができる。すなわち、処理水供給手段で処理水槽の処理水を浮上懸濁物濃縮部の下方に注入することにより、そこに濃縮している浮上懸濁物を処理水で押し上げて容易に排出部に排出できる。
【００２４】
上記処理水供給手段を前記のように、前記処理水槽と前記浮上懸濁物濃縮部の下部を連通する供給配管と、供給配管に設けたポンプおよび流量調整弁で構成すると、装置構成が簡単になり、浮上懸濁物濃縮部への処理水の注入量の調整を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に図面を基に本発明に係る処理装置の最良の実施形態を説明する。図１は本発明に係る処理装置の模式的な図である。処理装置はコンプレッサードレン１６の電解を行う略閉鎖型の処理槽１、処理槽１内に対向配置した陽極側電極２と陰極側電極３、それら電極間に電解用の直流電圧を印加する直流電源４を備えている。なお本実施形態では、陽極側電極２がステンレス製、陰極側電極３がアルミニウム製である。また直流電源４は充電手段付きのバッテリー装置または交流―直流変換装置等により構成することができる。
【００２６】
処理槽１の中間部は処理室になっており、その下部にコンプレッサードレン注入管１９が接続され、コンプレッサードレン注入管１９にコンプレッサードレン注入ポンプ１７とコンプレッサードレン注入弁１８が設けられる。またコンプレッサードレン注入管１９の反対側下部に処理水排出管１４が接続され、処理水排出管１４は途中に処理水排出弁１５が設けられており、その先端は処理水槽２０に連通する。そしてコンプレッサードレン注入管１９の先端が開口する処理槽１の部分がコンプレッサードレン１６の入口部１９ａを構成し、処理水配水管１４の先端が開口する処理槽１の部分が処理水２１の出口部１４ａを構成する。
【００２７】
処理槽１における処理室の水平断面は円形、四角形または多角形のいずれの形状でもよい。さらに処理槽１の上部には水平断面が上端に近づくほど縮小する推形の浮上懸濁物濃縮部５が設けられ、下部には水平断面が下端に近づくほど縮小する推形の沈殿懸濁物濃縮部９が設けられる。そして処理室の水平断面が円形、四角形または多角形の場合、浮上懸濁物濃縮部５と沈殿懸濁物濃縮部９はそれに応じて円錐形、四角推形、多角推形に形成される。
【００２８】
浮上懸濁物濃縮部５の頂部５ａ、すなわちその水平断面が最も小さい上端部に浮上懸濁物排出管７が接続され、その浮上懸濁物排出管７の先端は上部が開放された浮上懸濁物の排出部８上に連通している。そして排出部８の底部に浮上懸濁物排出管２５が接続される。沈殿懸濁物濃縮部９の底部、すなわちその水平断面が最も小さい下端部に沈殿懸濁物排出管１１が接続され、その沈殿懸濁物排出管１１の途中に沈殿懸濁物排出弁１２が設けられる。また沈殿懸濁物排出管１１の先端は前記浮上懸濁物排出管２５の先端と合流し、そこから共通の懸濁物排出管２６が延長する。そして沈殿懸濁物排出管１１が開口する沈殿懸濁物濃縮部９の部分が沈殿懸濁物の排出部９ａを構成する。
【００２９】
前記処理水槽２０は上部開放型になっており、その処理水槽２０の下部と浮上懸濁物濃縮部５の下部（すなわち処理槽１の上部）との間は供給配管２４で接続され、供給配管２４の途中にポンプ２２および流量調整弁２３が設けられる。そしてこれら供給配管２４、ポンプ２２および流量調整弁２３により処理水供給手段２７が構成される。なお処理水槽２０の内部は処理水排出管１４から排出する処理水２１を一時的に貯留できるようになっており、その処理水の一部は前記供給配管２４から浮上懸濁物濃縮部５の下部に適宜供給され、余剰の処理水はオーバフローして系外に排出する。
【００３０】
次に上記処理装置によりコンプレッサードレンを処理する方法について説明する。先ず沈殿懸濁物排出弁１２と処理水排出弁１５を閉じ、コンプレッサードレン注入弁１８を開ける。次にコンプレッサードレン注入ポンプ１７を運転し、コンプレッサードレン１６が処理槽１内に略充満するまで注入する。注入後、コンプレッサードレン注入ポンプ１７を停止し、コンプレッサードレン注入弁１８を閉じる。
【００３１】
次に直流電源４を起動して陽極側電極２と陰極側電極３の間に電解用の直流電圧を印加する。その際の電源電圧、通電時間等は前記した従来装置とほぼ同じ範囲で設定できるが、処理槽１内に配置した電極の面積、電極間距離、電解時の気泡発生量等に応じてそれらの値を適宜調整する。
【００３２】
電解を続けると従来法と同様に、コンプレッサードレン１６中に凝集した油分と油分を含む金属水酸化物の懸濁物が生成し、それら懸濁物の大部分は浮上懸濁物６として浮上懸濁物濃縮部５の上部に浮上して次第に濃縮する。浮上懸濁物濃縮部５の上部に濃縮した浮上懸濁物６は、電解によって発生する気泡により押し上げられ、その頂部５ａから浮上懸濁物排出管７を経て排出部８に連続的もしくは断続的に排出する。排出部８では同伴する気体成分が大気中に放出し、残った浮上懸濁物６は自重によって浮上懸濁物排出管２５および懸濁物排出管２６を経て系外に排出する。
【００３３】
電解によって発生する気泡だけでは浮上懸濁物濃縮部５の上部に濃縮した浮上懸濁物６を充分に排出部８に排出できない場合は、前回のバッチ処理で処理水槽２０内に貯留した処理水２１を用いて強制的に排出することができる。その場合にはポンプ２２を運転し、流量調整弁２３を適当な開度にし、処理水槽２０の処理水２１を供給配管２４から浮上懸濁物濃縮部５の下部に所定の流量で注入する。
【００３４】
一方、コンプレッサードレン１６中に分散した金属水酸化物の一部は自重で沈降し、下方に設けた沈殿懸濁物濃縮部９内に沈殿し、沈殿懸濁物１０として堆積していく。この沈殿懸濁物１０は後述する処理水排出操作後に、沈殿懸濁物排出弁１２を開けることによって沈殿懸濁物排出管１１および懸濁物排出管２６から系外に排出することができる。
【００３５】
コンプレッサードレン１６の処理が完了したら、直流電源４から電極間への電源供給を停止し、処理水排出弁１５を開けて処理槽１内の処理水を処理水槽２０に排出する。そしてこの処理水の排出操作後、前記のように沈殿懸濁物濃縮部９に堆積した沈殿懸濁物１０を系外に排出することにより、１回のバッチ操作が完了する。
【００３６】
図２は本発明に係る処理装置の他の実施形態における要部の斜視図である。本実施形態が図１の例と異なる部分は陽極側電極２と陰極側電極３の形態のみであり、その他は同様に構成される。従って図１と同じ部分は同一符号を付し、重複する説明は省略する。なお図２は図１に示した排出部８、処理水槽２０、処理水供給手段２７、各種排出弁等を除いた状態で描いている。
【００３７】
本実施形態のける陽極側電極２は内筒として形成され、陰極側電極３はその外側に同心円状に配置される外筒として形成される。そして陰極側電極３はコンプレッサードレン１６が流通可能なようにアルミニウム製の網体等の多孔性板材で作られる。陽極側電極２と陰極側電極３をこのように構成すると、狭い空間に大きな電極面積を形成することができ、単位容積あたりの処理能力を高くすることができる。
【００３８】
以上の実施形態では本発明に係る処理装置を電解分解法に適用した例について説明している。しかし本発明にかかる処理装置はこれ以外に、前述した重力浮上および沈降原理を応用した静置分離法、薬品凝集沈殿法、加圧浮上分離法、吸着分離法などに適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は空気等の気体を圧縮するコンプレッサーから排出するドレン中に含まれる油分を懸濁物として効率よく分離して除去するために利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る処理装置の模式的な図。
【図２】本発明に係る処理装置の他の実施形態における要部の斜視図。
【図３】従来の電解分離法によるコンプレッサードレンを処理する処理装置の模式的な図。
【図４】図３の要部を示す斜視図。
【符号の説明】
【００４１】
１  処理槽
２  陽極側電極
３  陰極側電極
４  直流電源
５  浮上懸濁物濃縮部
５ａ  頂部
６  浮上懸濁物
７  浮上懸濁物排出管
８  排出部
９  沈殿懸濁物濃縮部
９ａ  排出部
【００４２】
１０  沈殿懸濁物
１１  沈殿懸濁物排出管
１２  沈殿懸濁物排出弁
１３  懸濁物
１４  処理水排出管
１４ａ  出口部
１５  処理水排出弁
１６  コンプレッサードレン
１７  コンプレッサードレン注入ポンプ
１８  コンプレッサードレン注入弁
１９  コンプレッサードレン注入管
１９ａ  入口部
【００４３】
２０  処理水槽
２１  処理水
２２  ポンプ
２３  流量調整弁
２４  供給配管
２５  浮上懸濁物排出管
２６  懸濁物排出管
２７  処理水供給手段
【００４４】
５１  処理槽
５２  陽極側電極
５３  陰極側電極
５４  直流電源
５５  排出樋
５６  沈殿懸濁物排出管
５７  沈殿懸濁物排出弁
５８  処理水排出管
５９  処理水排出弁
【００４５】
６０  処理水
６１  コンプレッサードレン
６２  浮上懸濁物
６３  掻寄機
６５  沈殿懸濁物
６６  懸濁物
【図１】
2005074316.tif 000003
【図２】
2005074316.tif 000004
【図３】
2005074316.tif 000005
【図４】
2005074316.tif 000006