(57)【要約】【課題】オフセット印刷において、一連の印刷を終えた後、インキロ−ラーや、ブランケットを洗浄して次の印刷状態を最善に保つ必要があるが、洗浄に用いられた廃液は、インキ、溶剤、水が混合したものであるため、廃液の再生利用には水性の成分と油性の成分を分離すると共に、溶剤と洗浄水とで形成されるエマルジョン状態を解離させる。【解決手段】廃液タンク2と、この廃液タンク2の上部から導入される廃液導入パイプ8、水成分排出パイプ10及び油成分排出パイプ9と、廃液タンク2内にあってその下部に沈んだ水成分と上部に浮き上がった油成分との境界部分のエマルジョンに一部入り込み水中では浮かび溶剤中では沈む浮子22と、境界部分の外側で廃液タンク2の外壁を叩打することで廃液タンク2内部のエマルジョン層33に振動を与える加振ユニット24からなる。【選択図】        図5
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃液タンクと、この廃液タンクの上部から導入される廃液導入パイプ、水成分排出パイプ及び油成分排出パイプと、前記廃液タンク内にあって廃液タンクの下部に沈んだ水成分と上部に浮き上がった油成分との境界部分のエマルジョンに一部入り込み水中では浮かび溶剤中では沈む浮子と、前記廃液タンクの外壁に沿って配置されこの外壁を叩打することで廃液タンク内部に形成されるエマルジョンに振動を与えることで解離するようにした加振ユニットとからなる油水分離装置。
【請求項２】
前記廃液タンクに沿って架台を配置し、この架台に廃液導入ポンプ、水成分吸出しポンプ及び油成分吸出しポンプを上下方向に取り付け、これらポンプを介在させて形成される配管構成によってそれぞれ廃液導入パイプ、水成分排出パイプ及び油成分排出パイプによる液体の給排を行わせるようにした請求項1に記載の油水分離装置。
【請求項３】
前記浮子を下端に支え前記廃液タンクの蓋体を越えて上方に突出する軸棒が、油水成分排出パイプの上下動に伴い前記浮子の検出器を備えてなる請求項1記載の油水分離装置。
【請求項４】
前記廃液タンクの外壁に沿って配設された前記加振ユニットが、前記架台上に構成したエアシリンダー等の往復動手段により上下方向に変位する構成とし、廃液タンク内で上下に移動する浮子の軸棒に関連して浮子の上部位置まで挿入できるようにした油成分排出パイプの上下動に伴い上下に変位可能とした請求項１に記載の油水分離装置。
【請求項５】
前記廃液タンクに導入した廃液を静置して底に沈む水性の廃液と、上層に浮かぶ油性の廃液を分離させる過程で水性の廃液と油性の廃液の中間に発生するエマルジョン層に間歇的に超音波又は低周波を加えることによってエマルジョン層中に共振による定在波を生じせしめ、振動のエネルギーによってエマルジョン層を短時間で解離させるようにした油水分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
オフセット印刷機において、一連の印刷を終えた後、インキローラーや、ブランケットを洗浄して次の印刷状態を最善に保つ必要があるが、洗浄に用いられた廃液は、インキ、溶剤、水が混合したものであるため、油性成分と水性成分が混合している廃液の再生利用には水性の成分と油性の成分を分離することが肝要であり、また溶剤と洗浄水で形成されるエマルジョン状態も解離させて分離する必要がある。本発明はこれらの要求に対応すべき提案を行うものである。
【背景技術】
【０００２】
オフセット印刷において、一連の印刷を終えた後、インキローラーや、ブランケットを洗浄して次の印刷状態を最善に保つ必要がある。このときに用いられる洗浄剤はインキローラーの場合は溶剤が主体であるが、汚れたインキには紙粉だけでなく湿し水がエマルジョン状態で混合しており、また、ブランケット洗浄では溶剤と共に水性の洗浄液などが用いられている。
【０００３】
洗浄に用いた廃液は、インキ、溶剤、水が混合したものであるため、廃棄処理する場合、水を分離した後に焼却する必要があり、従来大量に発生する廃液全量の処理を廃棄物処理業者に委託していたが、地球環境保全の観点から、生産工場からの廃棄物排出量の削減が社会的要求となり、さらに、廃棄物の再生利用を工場内で行うことが要求されている。このような背景から、洗浄に用いた溶剤を工場内でリサイクルするようになった。
【０００４】
しかし、オフセット印刷機の洗浄廃液は、インキ＋溶剤からなる油性の廃液と、湿し水、水性の洗剤液等水性の廃液の混合したものであるため、油性溶剤を純度の高い状態でリサイクルできる蒸留再生方式では、沸点の低い水が最初に蒸発するため溶剤の回収過程で水分を全て蒸発させることになり、多くの電力を必要として効率が上らない。また、溶剤の再生品質は低いものの、電力を浪費しない方法としてフィルターを用いた廃液再生装置が利用されているが、フィルターによる溶剤のリサイクルにおいても、油性のインキを濾し取る過程で、微細なエマルジョン状の水性の成分がフィルターに詰まり、親油性のフィルターを親水性に変えてしまう等、溶剤に対して透過性能が短時間で低下し、フィルターの交換頻度が高く、再生コストが上っている。そこで、いずれの方法を用いるにしても廃液の工場内再生の経費削減には、廃液の油性成分と水性成分を分離することが必然的な条件となっている。
【非特許文献１】電子技術  1967年電子技術  超音波応用特集P16，P50
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
オフセット印刷機の洗浄廃液はインキ＋溶剤からなる油性の廃液成分と洗浄剤、湿し水及び紙粉からなる水性の廃液が混合したものである。この廃液はドラム缶等に溜め置き、数日間静置しておくと、上層に油性成分が集まり下層に水性成分が沈み、一見したところ2層に分かれるが、上層の油性成分にはエマルジョン状態で湿し水や洗浄剤等の水性成分が微粒子となって分散しており、静置分離することは困難である。
【０００６】
上層の油性成分を蒸留法によって再生してみると、廃液を加熱する過程で初期は、沸騰点の低い水の蒸気を多く含んだ気体が発生し、廃液の温度は100℃より少し高い温度を保ち溶剤の再生速度は上らない。ある程度の時間を経過した後に廃液の温度は上昇を初め溶剤の沸点近くになると十分な溶剤の再生速度が得られる。廃液温度が上昇し始める理由はエマルジョン状態の水成分の蒸発が終了し、水が蒸発のために消費していた熱量が溶剤の昇温に向けられたと考えられる。ここで水の蒸発熱は590cal／ｇであるのに対して、溶剤の蒸発熱は40〜100cal／g程度であるから、再生する必要のない水に対して溶剤の6倍の熱量を消費していることになる。
【０００７】
このように、油性成分と水性成分が混合している廃液の再生利用には水性の成分と油性の成分を分離することによって効率的に溶剤を取り出せることは明白である。さらに、インキと湿し水、又は溶剤と洗浄水で形成されるエマルジョン状態も解離させて分離する必要が生じている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項1に記載の油水分離装置によれば、廃液タンクと、この廃液タンクの上部から導入される廃液導入パイプ、水成分排出パイプ及び油成分排出パイプと、前記廃液タンク内にあって廃液タンクの下部に沈んだ水成分と上部に浮き上がった油成分との境界部分のエマルジョンに一部入り込み水中では浮かび溶剤中では沈む浮子と、前記境界部分の外側で前記廃液タンクの外壁に設置してこの外壁を叩打することで廃液タンク内部のエマルジョンに振動を与えるようにした加振ユニットとからなる。
【０００９】
本発明の請求項2に記載の油水分離装置によれば、前記廃液タンクに沿って架台を配置し、この架台に廃液導入ポンプ、水成分吸出しポンプ及び油成分吸出しポンプを上下方向に取り付け、これらポンプを介在させて形成される配管構成によってそれぞれ廃液導入パイプ、水成分排出パイプ及び油成分排出パイプによる液体の給排を行わせるようにした。
【００１０】
本発明の請求項3に記載の油水分離装置によれば、請求項1に記載の装置において、前記浮子を下端に支え前記廃液タンクの蓋体を越えて上方に突出する軸棒が、水成分の水位の変動に伴い上下動する浮子検出手段を取り付けてなる。
【００１１】
本発明の請求項4に記載の油水分離装置によれば、請求項1に記載の装置において、前記廃液タンク外壁に沿って配設されて前記加振ユニットに、前記架台に構成したエアシリンダー等の往復動手段により上下方向に変位する構成とし、廃液タンク内で上下に移動する浮子の軸棒に関連して浮子の上部位置まで挿入できるようにした油成分排出パイプの上下動に伴い上下に変位可能とした。
【００１２】
本発明の請求項5に記載の油水分離装置によれば、請求項1に記載の装置において、前記廃液タンクに導入した廃液を静置して底に沈む水性の廃液と、上層に浮かぶ油性の廃液を分離させる過程で水性の廃液と油性の廃液の中間に発生するエマルジョン層に間欠的に超音波又は低周波を加えることによってエマルジョン層中に共振による定在波を生じせしめ、振動のエネルギーによってエマルジョン層を短時間で解離させるようにした。
【発明の効果】
【００１３】
廃液タンクに廃液を導入し数時間静置して廃液タンク下部に沈んだ水成分と、上部に浮き上がった親油性の溶剤成分の境界を、水中では浮かび、溶剤中では沈む浮子を溶剤タンク中に投入し、浮子の位置を検出する方法で検出し溶剤と水を分離してそれぞれ別々に取り出すようにした油水分離のための廃液タンクを用いて、親油成分の溶剤と親水成分の廃液を分離して取り出せるようにした。
【００１４】
廃液タンクの親油成分と親水成分を別々に取り出す排出口は、通常はタンク体の側面に取り付けられているが、本発明では印刷工場特有の廃液の成分比によって異なる油成分と水成分の境界面に合わせて開口端の高さを容易に設定できるようにし、高さを調整できるように廃液タンクの上部からパイプを挿入する方法にしたことによって、洗浄形態に合わせて効率よく2成分を分けて取り出せるようにした。
【００１５】
油成分を排出するパイプをエアーシリンダー等の往復動手段を用いて上下できるようにし、浮子の位置を検出して、浮子の上部位置まで自動的にパイプを挿入するようにした油水分離装置により、種々の洗浄形態によって生じる洗浄廃液の油成分と水成分の比率に合わせて効率よく2つの成分を取り出せるようにした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図1は、本発明を実施するための油水分離装置の一例の立面図で、図2はその平面図である。図3は浮子の説明図、図4は液の分離状況を示す説明図で、図5は加振ユニットを含む構成の斜視図である。
【００１７】
図１及び図2において、１は架台であって、その上にドラム缶状の廃液タンク2が載設されている。この廃液タンク２に沿って立ち上げた前記架台１の立設部分3において、下からそれぞれ距離をおいて、台枠４、５、6を取り付け、台枠4には水成分吸出しポンプ7を、台枠5には廃液導入ポンプ8を、また台枠6には油成分吸出しポンプ9が設置されている。
【００１８】
水成分吸出しポンプ７の入口からは水成分排出パイプ10が上方へ延長され、廃液タンク２の蓋体11からこの廃液タンク2の内部に挿入され、この廃液タンク2の底面近くにその開口端12を形成する。また、水成分排出ポンプ10の出口は装置外に突出する排出口13を構成する。
【００１９】
廃液導入ポンプ8の出口からは廃液導入パイプ14が上方へ延長され、これも廃液タンク2の蓋体11からこの廃液タンクの内部に挿入され、この廃液タンク2の、通常水成分と油成分の境界部分の近傍において開口端15を形成する。この場合、この開口端15は液体が過度に波立たないように廃液タンク2の内壁面に向かって開放するようにする。また、廃液導入パイプ14への入口では装置外の導入口16からの廃液が導入されるのである。
【００２０】
油成分吸出しポンプ9の入口からは油成分排出パイプ17が上方へ延長され、廃液タンク2の蓋体11からこの廃液タンク2の内部に挿入され、前記廃液導入パイプ14より高い位置に開口端18を形成する。また、油成分吸出しポンプ9の出口も装置外に突出する排出口19を構成する。
【００２１】
前記蓋体11の上面から上方へ立ち上げた受台20には、前記廃液タンク2内に垂設される軸棒21が形成されており、この軸棒21の下端には浮子22が取り付けられている。この浮子22は水中では浮かび、溶剤中では沈む材質のものとする。なお、前記軸棒21は廃液タンク2の蓋体11から上方へ突出してその先端部に浮子２２の位置検出のための検出器23が取り付けられている。
【００２２】
図5は上記加振ユニット24を含む構成の斜視図であって、前記架台１上に前記往復動手段としてのエアシリンダー25と一対のスライド軸26、26が立設されている。これらスライド軸26、26には内部に加振機を内蔵した加振ユニット24がベアリング27、27を介して支承されている。この加振ユニット24の上方にはスライド軸26、26にベアリング28、28で支承された操作盤29が一対の連結板30、30によって結合されている。
【００２３】
この操作盤29には近接スイッチ（センサ）31が取り付けられており、前記廃液タンク2の蓋体11から上方へ突出した軸棒21の検出端においては金属環32が形成され  この金属環32と前記近接スイッチ31とで検出器23が形成され、この検出器23が前記近接スイッチ31と連動して浮子22の位置に伴う前記加振ユニット24の上下動を行うと共に、前記操作盤29には廃液排出パイプ9が取り付けられており、したがって浮子22の上下移動に伴って加振ユニット24の上下動と廃液排出パイプ14の開口端12の上下動が同時に行われるのである。
【００２４】
通常は図5の装置全体は、エアシリンダー25が縮んだ状態で、最下部に位置しており、廃液導入後30分程度で液の大半は上下に分離するため、浮子22が水の上面付近に留まり、浮子22の上部に接してエマルジョン層33ができる。浮子22は上方に延びて廃液タンク2の蓋体11から突き出している前記検出器23を構成する金属環31は浮子２２によって水成分34の上面に対応した位置を示すように上下するのである。
【００２５】
エアシリンダー25にエアーを送り込み装置全体を持ち上げると、センサすなわち近接スイッチ31はやがて金属環32を感知する。センサが金属環32を感知したところで、エアシリンダー25の動きを停止させると、エアシリンダー25に連動した上下する廃液導入パイプ14の開口端15はエマルジョン層33より高位にある溶剤層35の下端に近い位置に先端がくるように調節されており、加振ユニット24は浮子22より僅か上部で振動を発生できる位置に調整されており、この関係を保ちながら装置全体は上下するようにスライド軸26，26にベアリング27，27：28，28を介して保持されている。
【００２６】
エアシリンダー25を制止させた後に加振ユニット24の装備されている加振機を廃液タンク2に押し付けるためのシリンダーにエアーを送ると振動派生装置は廃液タンク2の外壁に強く押し付けられる。振動発生装置は弾性体ダンパーを介して重量のある金属ベースに取り付けられており、加振機の振動で生じる反発力は重力のある金属で受け止められ、
さらにゴムダンパーにより振動機を収容した箱の振動は微細となっている。
【００２７】
超音波による凝集作用は、粉炭の選択的凝集や、鉱石泥中から微粒水銀の回収に使われている（文献電子技術1967年電子技術超音波応用特集P16，P50）。  水銀の微細鉱物の凝集選鉱には数百ヘルツの低い周波数の振動を与えることによって集める方法で分離できる。
【００２８】
インキに微粒の湿し水などが分散してエマルジョンとなっている場合も、水銀の微粒と同様に振動によってミストの粒径が大きくなるが、その周波数はインキの粘度が大きく、さらに粒度分布が広いため数十ヘルツから数百ヘルツと広い範囲になる。
【００２９】
前記廃液タンクに導入した廃液を静置して生じたエマルジョン層に与える振動は、エマルジョン層とタンク壁で構成される振動系に複数の共振周波数があることを利用し、該複数の共振周波数を発生できるものとし、種々の粒径に対応して解離を促進すると共に、エマルジョン層中で異なった場所に腹を持つ定在波を発生させ振動エネルギーが集中する場所を複数個所としてエマルジョンの解離速度を速めた。
【００３０】
一方、比重の異なる液体でミスト状になっている場合、粒子が沈降する速度は、液の粘性や比重比によって異なるが、粒径の2乗〜3乗に反比例する。そこで、ミストを解離するためにはミストを形成している粒子を大きくすることが重要な要素である。
【００３１】
そこで、本発明では、10分程度振動を継続し粒径が大きくなったところで振動を停止しミストが沈降する間、液体を静置する。この所作を数回繰り返すことにより、3時間でエマルジョン層の80％程度は溶剤層と水成分層に分かれていくのである。
【００３２】
さらに、振動を与える部分は、エマルジョンの密度が高い部分でなければならない。そのため、廃液導入後30分程度静置すれば、水成分と油成分の間にエマルジョン層が形成されるので、このエマルジョン層に振動を与えることが肝要である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を実施するための油水分離装置の一例の立面図である。
【図２】その平面図である。
【図３】浮子の説明図である。
【図４】液の分離状況を示す説明図である。
【図５】加振ユニットを含む構成の斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
1       架台
2       廃液タンク
7       水成分吸出しポンプ
8       廃液導入ポンプ
9       油成分吸出しポンプ
10      水成分排出パイプ
11      蓋体
14      廃液導入パイプ
17      油成分排出パイプ
21      軸棒
22      浮子
23      検出器
24      加振ユニット
25      エアシリンダー（往復動手段）
29      操作盤
31      近接スイッチ
32      金属環
33      エマルジョン層
34      水成分
35      溶剤層
【図１】
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【図２】
2007136271.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007136271.tif 000006
【図５】
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