(57)【要約】【課題】  油水分離装置として、構造が単純であるうえに含油排水から油分を効率的に分離でき、作業現場に容易に配備可能なものを提供する。【解決手段】    前端部の端壁または周壁上方に水受入口を取り付けた第１水平導管と、第１水平導管の後方に位置する油分排出口と、第１水平導管の後端部と連通し且つ前端部上方に水送出口を取り付けた屈曲導管とを有する少なくとも１組のセクションからなり、第１水平導管の水受入口の位置は油分排出口よりも高く、且つ該油分排出口の位置は屈曲導管の水送出口と同じまたはわずかに高い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流通する含油排水から上澄みの油分を連続的に取り出す装置であって、前端部の端壁または周壁上方に水受入口を取り付けた第１水平導管と、第１水平導管の後方に位置する油分排出口と、第１水平導管の後端部と連通し且つ前端部上方に水送出口を取り付けた屈曲導管とを有する少なくとも１組のセクションからなり、第１水平導管の水受入口の位置は油分排出口よりも高く、且つ該油分排出口の位置は屈曲導管の水送出口と同じまたはわずかに高く、排水が第１水平導管の水受入口から屈曲導管の水送出口へ循環する間に油分を除去する油水分離装置。
【請求項２】
流通する含油排水から上澄みの油分を連続的に取り出す装置であって、前端部の端壁または周壁上方に水受入口を取り付けた上方の第１水平導管と、周壁上方に油分排出口を取り付け且つ第１水平導管の後端部と連通する第１垂直導管と、第１垂直導管の下端部と連通する下方の第２水平導管と、第２水平導管の前端部と連通し且つ上端部に水送出口を取り付けた第２垂直導管とを有する２組以上のセクションからなり、第１水平導管の水受入口の位置は油分排出口よりも高く、且つ第１垂直導管の油分排出口の位置は第２垂直導管の水送出口と同じまたはわずかに高く、排水が第１水平導管の水受入口から第２垂直導管の水送出口へ循環する間に油分を除去する油水分離装置。
【請求項３】
第１および／または第２水平導管の一端部がフランジ状に形成され、各フランジ部において締め付け金具によってプラグを着脱可能に取り付ける請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
並置した３組のセクションを箱形のフレーム内に設置し、該フレームの下側にキャスタを設置することで走行可能である請求項１または２記載の装置。
【請求項５】
大きさの異なる３組のセクションからなり、第１セクションの水送出口が第２セクションの水受入口と接続し、第２セクションの水送出口が第３セクションの水受入口と接続し、第２セクションの水送出口がフレーム外に突出するとともに、第１、第２および第３セクションの油分排出口はいずれもドレン管に接続してフレーム外に導く請求項１，２または４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造が単純であっても含油排水から油分を効率的に分離でき、作業現場に容易に配備可能な油水分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械製造工場、ガソリンスタンド、ホテル、レストランなどにおける大量の排水は、そのまま系外へ排出することが一般的であったが、これには多量の油分が含まれているので、これをそのまま放流すると悪臭や火災が発生しやすく、深刻な公害問題を引き起こす。この含油排水は、当然、河川の水質を汚染することになるから、近年では、環境保全のために排出基準が厳しく規制され、含油排水をそのまま下水道へ排出することが不可能になり、少なくともグリストラップなどを設置することが必要である。
【０００３】
グリストラップは、油水分離室に凝集剤を投入したり、好気性菌を収納して油分の酸化処理を行っており、トラップに溜まった油分を定期的に除去することが必要であり、この除去作業はバキューム機による吸引または手作業で行っていた。この際に、トラップ内に滞留した油分は、壁面に付着して取り除きにくく、且つ酸化・腐敗が進行して強い悪臭を発するので作業における負担が大きく、手入れが不十分になりやすく、油水分離室内の好気性菌は排水とともに流出しやすい。このため、グリストラップを設置していても、該捕集器のトラップに大量の油分が付着したままで十分に機能せず、油分がそのまま放出されて河川を汚染することがある。好気性菌の流出に対して、特開平７-２８４７９４号では好気性菌を定期的に供給し、特開平９-３１４１６７号では、油水分離室の内壁面にバクテリアコロニーを付着させる。
【０００４】
一方、特開２００１−１６２２９４号では、グリストラップの代わりに、油分分解槽と浄化槽からなる含油排水の処理装置を設置することを提案している。この油分分解槽には、界面活性剤および油分解洗浄剤を添加するとともに、磁化エアーおよびオゾンで曝気して含油排水を処理して低分子化させる。再公表特許ＷＯ０１／０１５８２６号は、一般的な汚水処理装置であり、固液分離して固形分のみを分解処理してコンポストの発生をなくすともに最終的に油分を除去して下水処理施設の負担を小さくする。この装置において、分解処理槽内に搬送された汚水固形分は、好気性菌と曝気槽より供給する空気の作用とによって分解されて実質的に消滅する。
【特許文献１】特開平７-２８４７９４号公報
【特許文献２】特開平９-３１４１６７号公報
【特許文献３】特開２００１−１６２２９４号公報
【特許文献４】再公表特許ＷＯ０１／０１５８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
グリストラップに関して、特開平７-２８４７９４号のように、該グリストラップに好気性菌を定期的に供給すると、好気性菌によってランニングコストが高くなり、好気性菌の管理にも手間が掛かる。特開平９-３１４１６７号のように、油水分離室の仕切り板や側壁表面に波板やパンチングメタルを取り付けると、その凹凸個所に油分が滞積しやすく、油分がいっそう除去しにくくなる場合がある。オイル吸着能を有する織物や不織布を油水分離室の仕切り板などに取り付ければ、その織物や不織布を定期的に交換することを要し、この交換作業も非常に煩雑である。
【０００６】
特開２００１−１６２２９４号は、詳細な機器構成は不明であるが、磁化エアーおよびオゾン発生装置と配管が必要であり、含油排水に界面活性剤および油分解洗浄剤を添加するので、微生物による有機物の分解を促進させる浄化槽の併設が必要であり、広い敷地面積を要するうえに、全体として装置が高価になってしまう。また、再公表特許ＷＯ０１／０１５８２６号は、曝気槽と連通する油水分離槽を含む汚水処理装置であり、該油水分離槽内で曝気処理するわけでない。この油水分離槽は、汚水処理装置の一部であり、交互に上下壁に固着された複数枚の隔壁を備える通常の構成にすぎない。
【０００７】
本発明は、含油汚水における油分分離に関する前記の問題点を改善するために提案されたものであり、小型で構造が単純であるのに、含油排水から油分を分離する能力が高い油水分離装置を提供することを目的としている。本発明の他の目的は、動力源を必要としないのでどのような現場に配備することも可能である油水分離装置を提供することである。本発明の別の目的は、分離した油分に化学処理剤を含んでおらず、その油分の後処理が容易である油水分離装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る油水分離装置は、流通する含油排水から上澄みの油分を連続的に取り出す装置である。本発明の油水分離装置は、前端部の端壁または周壁上方に水受入口を取り付けた第１水平導管と、第１水平導管の後方に位置する油分排出口と、第１水平導管の後端部と連通し且つ他端部上方に水送出口を取り付けた屈曲導管とを有する少なくとも１組のセクションからなる。第１水平導管の水受入口の位置は油分排出口よりも高く、且つ該油分排出口の位置は屈曲導管の水送出口と同じまたはわずかに高く、排水が第１水平導管の水受入口から屈曲導管の水送出口へ循環する間に油分を除去する。
【０００９】
本発明の油水分離装置は、前端部の端壁または周壁上方に水受入口を取り付けた上方の第１水平導管と、周壁上方に油分排出口を取り付け且つ第１水平導管の後端部と連通する第１垂直導管と、第１垂直導管の下端部と連通する下方の第２水平導管と、第２水平導管の前端部と連通し且つ上端部に水送出口を取り付けた第２垂直導管とを有する２組以上のセクションからなっていてもよい。このセクションは、１組だけであるよりも２組以上であると油分分離の効率が良くなる。
【００１０】
本発明の油水分離装置において、第１および／または第２水平導管の一端部がフランジ状に形成され、各フランジ部において締め付け金具によってプラグを着脱可能に取り付けると好ましい。また、並置した３組のセクションを箱形のフレーム内に設置すると好ましく、該フレームの下側にキャスタを設置することで走行可能である。
【００１１】
本発明の油水分離装置は、例えば大きさの異なる３組のセクションからなる。好ましくは、第１セクションの水送出口が第２セクションの水受入口と接続し、第２セクションの水送出口が第３セクションの水受入口と接続し、第２セクションの水送出口がフレーム外に突出するとともに、第１、第２および第３セクションの油分排出口はいずれもドレン管に接続してフレーム外に導く。
【００１２】
本発明を図面によって説明すると、図１に本発明に係る油水分離装置１を例示し、該油水分離装置は、ほぼ直方体形の外観を有する。油水分離装置１は、図１のように適当な場所に据え付けても、フレーム２の下側にキャスタ９６（図６）を４個設置することで走行可能にしてもよい。油水分離装置１が走行可能であると、辺鄙な土地に設置された廃棄物処理施設などの排水管に接続したり、電気設備のない化学工場の片隅に配備することが容易であるのでいっそう便利である。
【００１３】
油水分離装置１は、少なくとも１組のセクション５，７または８からなり、該セクションは、可能な限り内径が大きくて長い第１水平導管１０を有し、さらに第１水平導管１０の後端部と連通する屈曲導管と備える。各セクションは、図２に例示するような側面形状が矩形環状であるのが一般的であり、この場合には、屈曲導管は第２水平導管１２と垂直導管１８，２８とを包含する概念である。各セクションの側面形状が矩形などの環状であると、排水が循環しやすくなり、さらに装置寸法を小さくできるので好ましい。
【００１４】
各セクションを第１水平導管１０と屈曲導管で構成するならば、該屈曲導管は図８のような湾曲導管８０でもよく、さらにＵ字形やＶ字形などの側面形状を有していてもよい。油水分離装置１では、図示のように、通常、相似形のセクションを２組以上並置するけれども、図２と図８のように各セクションが異なる側面形状を並置していてもよい。
【００１５】
各セクションにおいて、第１水平導管１０の前端部の端壁または周壁上方に水受入口１４を取り付け、第１水平導管１０の後方に油分排出口１６を位置させる。油分排出口１６は、第１水平導管１０を接続した第１垂直導管１８または湾曲導管の周壁上方に形成すると、平坦な円形水面から油分を速やかに取り去ることができるので好ましい。第１または第２セクション５，７の水送出口２６と第２または第３セクション７，８の水受入口１４は、連通する１本のパイプによって構成してもよい。同様に、各油分排出口１６と排油路５４とが一体的に連通する構造であってもよい。
【００１６】
油分排出口１６および水送出口２６は、樋状のＵ字材またはパイプからなる。油分排出口１６は、通常、やや下向きに固定されているが、これを上下方向に移動可能に構成してもよい。この際に、含油排水における水と油の分離層をセンサで検知し、該センサの検知データに応じて油分排出口１６を昇降すれば、より効率的な油水分離を達成することができる。また、排油路５４も、樋状のＵ字材またはパイプからなり、図５に示すように側壁５０の方へ傾斜しているが、これを反対側の側壁５２の方へ傾斜させてもよい。
【００１７】
各セクションにおいて、第１水平導管１０の前端部１３および／または第２水平導管１２の前端部２２を図４に示すようにフランジ状に形成し、締め付け金具３２でプラグ３４を着脱可能に取り付けると、該プラグを外すだけで導管内部を迅速に清掃できるので好ましい。プラグ３４は、フランジ部３０の外径と同じ直径を有する円形板である。締め付け金具３２は、図１に示すようにほぼ全体で円環状を構成する半割り体３６，３６または三割り体などであればよい。両半割り体３６，３６は、その後端部をピン３９（図１）やボルトなどで相互に回転可能に枢着すればよい。
【００１８】
締め付け金具３２は、その前端部において直線状の延長部４０，４２を直径方向の外方へそれぞれ延設し、一方の延長部４０にボルト４４の後端部を枢着し、該ボルトを旋回して延長部４２の二股部間に配置してから，蝶ナット４６で締め付ける。また、半割り体３６，３６の延長部４０，４２にボルト−ナット（図示しない）を取付けてもよく、該ボルト−ナットを締め込むことにより、半割り体３６，３６によってプラグ３４を圧着して気密性を保つ。
【００１９】
図示しないけれども、油水分離装置１には、通常、制御ボックスおよびトランスなどを付設し、これらの設置個所は任意である。この制御ボックスでは、油水分離装置１への送水量を制御したり、各油分排出口１６の高さ位置が調整可能であれば、その位置をリアルタイムに制御する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る油水分離装置は、主たる部材が水受入口および油分排出口を取り付けた少なくとも１本の第１水平導管にすぎず、構造が単純であって小型化が可能である。本発明の油水分離装置は、構造が単純であっても、含油排水から油分を分離する処理能力が高く、含油排水から約９５％以上の油分を分離することができる。
【００２１】
本発明の油水分離装置は、電力やモータなどの動力源を特に必要としないので、辺鄙な土地に設置された廃棄物処理施設などの排水管に接続したり、電気設備のない化学工場の片隅に配備することが可能である。本発明の油水分離装置は、動力源が不要であるうえに小型軽量であり、キャスタのような可動部材をフレームの下側に取り付けると搬送することができ、一時的な使用のために適当な場所へ移動させることが容易である。
【００２２】
本発明の油水分離装置は、油分と水を比重の差だけで分離し、分離の際に界面活性剤やサポニンなどの化学処理剤を添加する必要がない。このため、分離された油分には化学処理剤を含んでおらず、添加剤の種類によって後処理が制限されることがなく、分離油分に不純物が少ないならば、その油分の再使用も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。図１に本発明に係る油水分離装置１を示す。油水分離装置１は、通常、箱形のフレーム２を除いてステンレス鋼製であり、上方に水溜め３を配置するとともに、その下方に大きさの異なる３組のセクション５，７，８を並置している。各セクションはほぼ相似の形状であるので、以下では第３セクション８について説明する。
【００２４】
油水分離装置１の第３セクション８は、図２のように側面から見ると、排水が循環することが可能な矩形環状であり、図３のように平面から見ると、上方の第１水平導管１０を下方の第２水平導管１２に対して斜めに配置する。第１および第２垂直導管１８，２８は、同じ高さであって上端が開口している。垂直導管１８，２８は、第２水平導管１２に接続された態様であり、第１垂直導管１８に対して第１水平導管１０が接続された態様である。水平導管１０と１２および垂直導管１８と２８との間には、排水の流れが滞ることがないように一定の間隔を設ける。
【００２５】
図２および図３に示すように、第３セクション８において、第１水平導管１０の後端部１７は第１垂直導管１８と連通し、第１水平導管１０の前端部１３の周壁上方に水受入口１４を取り付け、第１垂直導管１８の周壁上方に油分排出口１６を取り付ける。第１垂直導管１８の下端部２０は下方の第２水平導管１２と連通する。第２水平導管１２の後端面２１は閉じている。第２水平導管１２の前端部２２は第２垂直導管２８と連通し、第２垂直導管２８の上端部２４に水送出口２６を取り付ける。
【００２６】
第３セクション８において、筒状の水受入口１４は、第１水平導管１０の周壁上方において上向きに接続する。樋状の油分排出口１６は、第１垂直導管１８の周壁上方において斜め下向きに接続する。水受入口１４から送り込んだ含油排水の油分が排出口１６から出て行けるように、水受入口１４の位置は、第１垂直導管１８の油分排出口１６よりも高いことを要する。
【００２７】
一方、筒状の水送出口２６は、第２垂直導管２８の周壁上方において斜め下向きに接続する。第３セクション８の水送出口２６は、第１および第２セクション５，７のそれに比べて長く（図1参照）、フレーム２の側壁を通過して外部まで突出可能である。含油排水の油分だけが排出口１６から出て行くように、第２垂直導管２８の水送出口２６の位置は、第１垂直導管１８の油分排出口１６と同じまたはわずかに低いことが望ましい。
【００２８】
第１水平導管１０の前端部１３および第２水平導管１２の前端部２２は、図４に示すようにフランジ状に形成され、フランジ部３０において締め付け金具３２によってプラグ３４を着脱可能に取り付ける。プラグ３４は、フランジ部３０の外径と同じ直径を有する円形板である。締め付け金具３２は、図１に示すように、ほぼ全体で円形になる半割り体３６，３６からなる。両半割り体３６には、内周面に半円形断面の凹み３８を設け、該凹みをフランジ部３０とプラグ３４の周辺に嵌める。図1に示すように、両半割り体３６，３６は、その後端部がピン３９で相互に回転可能に枢着され、一方、その前端部において直線状の延長部４０，４２を直径方向の外方へそれぞれ延設し、一方の延長部４０にボルト４４の後端部を枢着し、該ボルトを旋回して他方の延長部４２の二股部間に配置してから，蝶ナット４６で締め付ければよく、プラグ３４を圧着して気密性を保つ。
【００２９】
図１に示すように、セクション５，７，８は、箱形フレーム２内において、いずれも下方水平枠４８の上に設置する。この設置状態において、第３セクション８の下向き水送出口２６は、フレーム２の側壁５０を通過して外部へ突出し、別の容器へ送水したりまたは配管に接続できる。第２セクション７の下向き水送出口２６の先端は、第３セクション８の水受入口１４の筒周端に達することにより、第２セクション７から第３セクション８は含油排水を送り込むことができる。このため、第２セクション７の垂直導管１８，２８は第３セクション８のそれよりも長く、水平導管１０，１２は第３セクション８のそれと実質的に同一である。同様に、第１セクション５の垂直導管１８，２８は第２セクション７のそれよりも長く、水平導管１０，１２の長さは第２セクション７のそれと実質的に同一である。
【００３０】
図５から明らかなように、油水分離装置１において、各セクション５，７，８の後方に直線状の排油路５４を斜めに設置する。樋状の排油路５４は、側壁５０を通過して外部へ突出し、取り出した油分を別の容器または配管に排出する。排油路５４には、各セクション５，７，８の下向きの油分排出口１６の先端が到達し、含油排水中の油分を送り込むことができる。図６に示すように、側壁５０には２個の貫通孔５５，５６が形成され、貫通孔５５を排油路５４が通過し且つ貫通孔５６を第３セクション８の水送出口２６が通過する。
【００３１】
上面が一部または全部開口の細長い箱形の水溜め３は、箱形フレーム２内において、側壁５０と反対側の側壁５２に内接し且つ第１および第２セクション５，７の上方に位置することにより、他の機器５８や配管からの含油排水を受け入れて保留する。水溜め３の排水口５９が、第１セクション５の水受入口１４の上方に位置することにより、該水溜めから第１セクションへ含油排水を安定して供給できる。
【００３２】
油水分離装置１の使用例を図７に示す。図７において、レストランなどで生じた含油排水を導入配管６０によって処理槽６２に送り、該処理槽において一時的に貯留して曝気処理するとともに、油凝集剤を添加して油分を分解処理し、さらに浄化槽６４で微生物による酸化処理を行う。この際に、飲食業では時間帯で含油排水量の増減が大きいので、処理槽６２で油分を処理することが一時的に不可能になりやすく、これを回避するために処理槽６２と浄化槽６４との間に油水分離装置１を配置すればよい。油水分離装置１を介在させると、油分が浄化槽６４に混入することがなく、浄化槽６４内で微生物による酸化処理が速やかに進行する。
【００３３】
油水分離装置１には、処理槽６２の導出配管６６から未処理状態の含油排水を送り込み、一旦、水溜め３で保留した後に第１セクション５へ徐々に送り出す。第１セクション５内において、排水中の油分は水に比べて比重が軽いので上方に浮き、排水の流速が急激でない限り、排水中の油分は第１水平導管１０の内部に滞留しながら流れ、第１垂直導管１８の上方へ出てくる。排水が矩形環状の第１セクション５内で次第に溜まり、排水の高さが水送出口２６まで到達して第１セクション５から出て行くとともに、排水上の油分も排出口１６の高さに達して系外へ取り出される。大部分の含油排水は矩形環状の第１セクション５内を循環しながら系外へ出て行き、排出口１６は水送出口２６よりも上流であるから、該水送出口の位置よりも若干高いことが望ましい。例えば、第１水平導管１０が長さ７１５ｍｍおよび内径２２０ｍｍである場合に、排出口１６の位置を水送出口２６より１７ｍｍ高くする。
【００３４】
第１セクション５で取り残した油分の大部分は、第２セクション７において排出口１６から取り除く。さらに、第２セクション７でも取り残した油分は、第３セクション８において排出口１６から取り除く。各排出口１６は、第１垂直導管１８の周壁上方に形成し、第１垂直導管１８の内周面における平坦な円形水面上の油分と接触するので、油分を速やかに取り去ることができる。含油排水の送水量は、排油路５４中に水が混入することが少なく且つ排水中の油分を大部分除去できる値に定め、その送水量が適切であれば、油水分離装置１を通過させて９９％近い油分を取り除くことができる。
【００３５】
図７では、油水分離装置１における第３セクション８の水送出口２６を配管６８と接続し、該配管を浄化槽６４へ導入している。水送出口２６から出た水は、配管６８を経て浄化槽６４へ送り込まれる。一方、各排出口１６から出る油分は、排油路５４によって集められ、油分の濃度が高いのでそのまま焼却することも可能である。
【００３６】
図８は本発明の変形例を示し、油水分離装置におけるセクション７０では、第１水平導管７２の前端部７４の周壁上方に水受入口７６を取り付け、該水平導管の周壁後方に油分排出口７８が位置する。第１水平導管７２は、両端部が上方に曲がった湾曲導管８０に対して接続された態様であり、該湾曲導管の後端部８２の上方に油分排出口７８を形成している。湾曲導管８０は、その後端部８２が第１水平導管７２の後端部と連通し且つ前端部８３上方に水送出口８４を取り付ける。セクション７０において、第１水平導管７２の水受入口７６の位置は油分排出口７８よりも高く、且つ油分排出口７８の位置は湾曲導管８０の水送出口８２よりもわずかに高い。このセクション７０は、油水分離装置において少なくとも２組並置されている。
【００３７】
図９に示す変形例は、セクション８４における第１水平導管８６の内部に散気管８８を設置し、該散気管はプラグ９０を通過して第１水平導管８６の前方部下方に位置する。散気管８８には、高純度の酸素またはオゾンなどを送り込み、含油排水を速やかに酸化させて油水の分離を促進する。含油排水の酸化により、微細な固形物が浮上すれば油分とともに排出口９１から除去すればよい。また、微細な固形物が水よりも重いならば、第２水平導管９２の内部下方に沈殿するので、適当な期間ごとにプラグ９４を開いて第２水平導管９２内を洗浄すればよい。セクション８４を有する油水分離装置は、図７における処理槽６２などを設置することなく、レストランなどで生じた含油排水を直接処理して浄化槽６４などへ放流できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る油水分離装置を示す正面図である。
【図２】油水分離装置の第３セクションの側面図である。
【図３】図２に示す第３セクションの平面図である。
【図４】水平導管の前端部を拡大して示す水平断面図である。
【図５】図１の油水分離装置の裏側を示す背面図である。
【図６】図１と類似する油水分離装置を示す側面図である。
【図７】油水分離装置の使用例を示す概略側面図である。
【図８】本発明で用いるセクションの変形例を示す概略側面図である。
【図９】本発明の変形例を一部切り欠いて示す縦平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    油水分離装置
２    フレーム
３    水溜め
５    第１セクション
７    第２セクション
８    第３セクション
１０    第１水平導管
１２    第２水平導管
１４    水受入口
１６    油分排出口
１８    第１垂直導管
２６    水送出口
２８    第２垂直導管
３０    水平導管のフランジ部
３２    締め付け金具
３４    プラグ
５４    排油路
【図１】
2007326015.tif 000003
【図２】
2007326015.tif 000004
【図３】
2007326015.tif 000005
【図４】
2007326015.tif 000006
【図５】
2007326015.tif 000007
【図６】
2007326015.tif 000008
【図７】
2007326015.tif 000009
【図８】
2007326015.tif 000010
【図９】
2007326015.tif 000011