(57)【要約】【課題】油水分の分離コストを抑制しつつ含油固体から油分を回収できると共に清浄な乾燥粉末を得ることができる油水分離システムを提供すること。【解決手段】内部空間を有するチャンバ１００内の底部中央近傍に回転軸１０１が竪設され、該回転軸１０１にブレード又は鎖若しくはそれらの両方からなる回動要素１０３が取り付けられ、該回動要素１０３の先端は１００ｍ／ｓｅｃ以上２５０ｍ／ｓｅｃ以下の速度で水平に回転するように制御された破砕乾燥機１を備え、該破砕乾燥機１の上部よりチャンバ１００内に水分と油分を含有する被処理物を投入して、該被処理物中の水分と油分を含むミスト状物を分離生成し、水分及び油分が分離された被処理物をサイクロン２に導入して乾燥粉末を得、前記ミスト状物を油水分離機に送り水と油を分離回収することを特徴とする油水分離システム。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を有するチャンバ内の底部中央近傍に回転軸が竪設され、該回転軸にブレード又は鎖若しくはそれらの両方からなる回動要素が取り付けられ、該回動要素の先端は１００ｍ／ｓｅｃ以上２５０ｍ／ｓｅｃ以下の速度で水平に回転するように制御された破砕乾燥機を備え、該破砕乾燥機の上部よりチャンバ内に水分と油分を含有する被処理物を投入して、該被処理物中の水分と油分を含むミスト状物を分離生成し、水分及び油分が分離された被処理物をサイクロンに導入して乾燥粉末を得、前記ミスト状物を油水分離機に送り水と油を分離回収することを特徴とする油水分離システム。
【請求項２】
前記被処理物は、含油鉱石、含油スラッジ、タールサンド又はオイルシェールの１種又は２種以上の組み合わせであることを特徴とする請求項１記載の油水分離システム。
【請求項３】
前記油水分離機は、水分と油分を含むミスト状物を導入して充填物に接触して分離除去する充填塔と、該充填塔で分離除去されたミスト状物を導入して水と油に分離するオイルセパレータとからなることを特徴とする請求項１又は２記載の油水分離システム。
【請求項４】
前記充填塔上方の排気通路に、ろ布又は活性炭からなるフィルターを配設してなることを特徴とする請求項３記載の油水分離システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油水分離システムに関し、詳しくは、含油固体から油分を回収できると共に清浄な乾燥粉末を得ることができる油水分離システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製油所の原油タンクなどは、消防法の定めるところにより定期的に解放検査が行われる。この際には、タンク内の原油を抜き取って内部の清掃が行われるが、その結果、大量の含油スラッジが排出される。この含油スラッジは焼却処分されるのが通常であるが、その経費は莫大であり、各製油所の大きな負担となっている。
【０００３】
従来、焼却処分に代えて、容器やフィルターを回転させる遠心分離機や、スチーム加熱方式の分離機を用いて、含油スラッジから油水を除去する手法が開発されている。
【０００４】
容器やフィルターを回転させる遠心分離機を用いる手法では、分離機の構造上、回転数を制限して安全な運転を配慮する必要があり、油や水と特に親和性の高い物質（含油物質）の場合は、分離能力が十分でない欠点があり、そのため特許文献１では遠心分離機で固形分を機械的に分離除去した後、アクリル系の高分子凝集剤を用い、排水中の懸濁物を凝集沈殿させる方法が開示されている。しかし、高分子凝集剤の使用によってコスト上昇を招く欠点がある。
【０００５】
一方、特許文献２には、含油スラッジを溶剤と接触させてスラッジに含有された油分を溶剤に抽出する抽出槽と、抽出槽中の混合物を固相Ｒと油相Ｌとに分離する第一遠心分離機と、分離された固相Ｒを水洗して残留する油分を水相に移行させる水洗槽と、水洗槽中の混合物を固相Ｄと水相Ｍとに分離する第二遠心分離機とから構成された油水分離システムが開示されている。この抽出槽は加熱用のジャケットと攪拌機とを備え、ジャケットには、ボイラからスチームが導入され、抽出槽の内容物を加熱するようになっている。
【０００６】
この抽出槽にスチームを供給する必要があるので、消費エネルギーコストが高くなる欠点がある。
【特許文献１】特開２００４−２４３３００号公報
【特許文献２】特開平０９−１７６６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の課題は、油水分の分離コストを抑制しつつ含油固体から油分を回収できると共に清浄な乾燥粉末を得ることができる油水分離システムを提供することにある。
【０００８】
本発明の他の課題は以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１０】
（請求項１）
内部空間を有するチャンバ内の底部中央近傍に回転軸が竪設され、該回転軸にブレード又は鎖若しくはそれらの両方からなる回動要素が取り付けられ、該回動要素の先端は１００ｍ／ｓｅｃ以上２５０ｍ／ｓｅｃ以下の速度で水平に回転するように制御された破砕乾燥機を備え、該破砕乾燥機の上部よりチャンバ内に水分と油分を含有する被処理物を投入して、該被処理物中の水分と油分を含むミスト状物を分離生成し、水分及び油分が分離された被処理物をサイクロンに導入して乾燥粉末を得、前記ミスト状物を油水分離機に送り水と油を分離回収することを特徴とする油水分離システム。
【００１１】
（請求項２）
前記被処理物は、含油鉱石、含油スラッジ、タールサンド又はオイルシェールの１種又は２種以上の組み合わせであることを特徴とする請求項１記載の油水分離システム。
【００１２】
（請求項３）
前記油水分離機は、水分と油分を含むミスト状物を導入して充填物に接触して分離除去する充填塔と、該充填塔で分離除去されたミスト状物を導入して水と油に分離するオイルセパレータとからなることを特徴とする請求項１又は２記載の油水分離システム。
【００１３】
（請求項４）
前記充填塔上方の排気通路に、ろ布又は活性炭からなるフィルターを配設してなることを特徴とする請求項３記載の油水分離システム。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、油水分の分離コストを抑制しつつ含油固体から油分を回収できると共に清浄な乾燥粉末を得ることができる油水分離システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る油水分離システムの一例を示すフロー図であり、同図において、１は破砕乾燥機、２はサイクロン、３は充填塔、４はオイルセパレータである。
【００１７】
破砕乾燥機１は、内部空間を有するチャンバ１００内の底部中央近傍に回転軸１０１が竪設され、該回転軸１０１の先端に形成された取付部１０２に鎖からなる回動要素１０３が取り付けられている。
【００１８】
本発明では、回動要素の一例として鎖を用いているが、かかる鎖は遠心力が作用しない場合は重力方向に垂れ下がった状態にあるが、遠心力が作用すると水平方向を維持して回動するような部材を指称しており、鎖と同等な作用を呈するチェーンも含まれる。
【００１９】
１０４は駆動源となるモータである。
【００２０】
回動要素１０３は鎖に代えてブレードであってもよく、また鎖とブレードを併用してもよい。鎖あるいはブレードの材質は、強度や耐摩耗性に優れる金属や樹脂などを用いることができる。
【００２１】
鎖の本数は格別限定されるわけではないが、取付部１０２の周囲に放射状に４本乃至８本、好ましくは４本乃至６本配置する。
【００２２】
図２には鎖１０３Ａを取付部１０２の周囲に６本放射状に配置した例が示されている。この例ではチャンバ１００の周囲形状は円筒状に構成されているが、角筒状であってもよい。
【００２３】
また図３には鎖１０３Ａを４本とブレード１０３Ｂを４枚交互に放射状に配置した例が示されている。
【００２４】
本発明において、回動要素１０３の先端１０３ａは１００ｍ／ｓｅｃ以上２５０ｍ／ｓｅｃ以下の速度で水平に回転するように制御される。１００ｍ／ｓｅｃ未満では油分の分離効率が低く、本発明の目的を達成できない。ここで「水平に回転する」というのは、実質的に水平であればよい。
【００２５】
破砕乾燥機１に投入される被処理物は、水分と油分を含有するものであればよいが、中でも含油固形物が本発明では好ましく、例えば含油鉱石、含油スラッジ、タールサンド又はオイルシェールの１種又は２種以上の組み合わせであることがより好ましい。  
【００２６】
チャンバ１００内に設置される回動要素１０３は、その先端１０３ａが１００ｍ／ｓｅｃ以上２５０ｍ／ｓｅｃ以下の速度で水平に回転するように制御されている。かかる制御によって、回動要素１０３には強力な遠心力が作用している。遠心力は被処理物の性状によって変えることができるが、例えば親油性の高いスラッジなどの場合には、数千（例えば３０００〜５０００）Ｇ程度の遠心力が必要である。
【００２７】
被処理物が破砕乾燥機１の上部よりチャンバ１００内に投入されると、高速回転して強力な遠心力が作用している回動要素１０３に衝突する。
【００２８】
例えば被処理物に固形物と、油分と、水分が含まれる場合、かかる被処理物が高速回転する回動要素に衝突すると、水分と油分を含むミスト状物と、固形物とに分離される。
【００２９】
固形物は回動要素との衝突により粉末状になり、排出管２００からサイクロン２に導入される。導入エネルギーはブロワ２０１の吸引力に依存する。この実施形態ではブロワ２０１はサイクロン２と破砕乾燥機１とを結ぶ配管２０２に設けられている。
【００３０】
チャンバ１００内で生成した固形物粉末はブロワ２０１の吸引によってサイクロン２に送られ、サイクロン２の作用で固形物粉末は空気と分離され、サイクロン２の下方に取り出される。固形物粉末が除去された空気は破砕乾燥機１に送られる。この固形物粉末は水分や油分を含まないので、乾燥粉末として取り出される。
【００３１】
一方、ミスト状物は排出管３００から充填塔３に送られる。充填塔３は充填層３０１を有しており、充填層３０１には金属製、セラミック製又は樹脂製（例えばポリプロピレン製など）の充填材が充填されている。充填材の形状は特に限定されないが、円筒、リング状、球状などのいずれでもよく、円筒の場合には外形１０〜５０ｍｍの範囲が好ましい。市販の各種形状のラシヒリングなどを用いることもできる。充填層３０１の高さは被処理物中の水分や油分の含量によっても変わるが、例えば固形物２０〜９０重量％、油分４〜１５重量％、水分５〜８０重量％では、１〜３ｍの範囲がミスト状物を効果的に分離をする上で好ましい。
【００３２】
充填層３０１の上方には、フィルター３０２を設けることが排気空気中のミスト成分を削減し、白煙を発生させることを防止する上で好ましい。３０３は排気管である。フィルター３０２としては、ろ布、活性炭などを使用できる。
【００３３】
なお、排出管３００から排気管３０３に至る過程に排気ファン（図示せず）を設けることもできる。
【００３４】
ミスト状物が充填塔３に送られると、充填層３０１の充填材に当接し、付着して、自重で落下する。落下したミスト状物は、オイルセパレータ４に送られ、比重によって分離される。上層からは油が得られ、下層からは水が得られる。オイルセパレータ４は比重分離方式でもよいし、ＡＰＩ方式でもよい。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例によって本発明の効果を例証する。
【００３６】
実施例１
１ｔ（トン）当たり約４０ガロンの油を含有するオイルシェールを図１に示す装置で処理した。毎時７．５ｔの処理速度において、消費電力は１６０ｋｗｈであった。
【００３７】
比較のために、上記のオイルシェールからスチーム加熱によってオイルを回収する場合、所要蒸気量は１ｔ／ｔ−オイルシェールであった。
【００３８】
従って、本発明では、１ｔのスチームから１００ｋｗｈの電力が回収できるとすると、本発明では７．５×１００／１６０（ｔ／ｔ−スチーム）の処理が可能である。
【００３９】
実施例２
重油汚染スラッジ（砂礫）を図１に示す装置で重油を除去した。鎖回転数と重油除去率の関係を調べたところ、以下の表のような結果が得られた。
【００４０】
【表１】
2007268380.tif 000003
【００４１】
実施例３
表２に示す成分の被処理物（含油土砂）を図１に示す装置で処理した。充填塔内の充填層高さを約２ｍとし、充填材は外径約３．５ｃｍの金属管を用いた。またフィルターはポリエチレンろ布を使用した。さらにオイルセパレータはＡＰＩ方式を採用した。
【００４２】
処理結果は表２に示すとおりである。
【００４３】
【表２】
2007268380.tif 000004
【００４４】
実施例４
表３に示す成分の被処理物（含油スラッジ）を図１に示す装置で処理した。充填塔内の充填層高さを約２ｍとし、充填材は外径約３．５ｃｍの金属管を用いた。またフィルターはポリエチレンろ布を使用した。さらにオイルセパレータはＡＰＩ方式を採用した。
【００４５】
処理結果は表３に示すとおりである。
【００４６】
【表３】
2007268380.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る油水分離システムの一例を示すフロー図
【図２】鎖の配置例を示す図
【図３】鎖とブレードの配置例を示す図
【符号の説明】
【００４８】
１：破砕乾燥機
１００：チャンバ
１０１：回転軸
１０２：取付部
１０３：回動要素
１０４：モータ
１０３Ａ：鎖
１０３Ｂ：ブレード
１０３ａ：先端
２：サイクロン
２００：排出管
２０１：ブロワ
２０２：配管
３：充填塔
３００：排出管
３０１：充填層
３０２：フィルター
３０３：排気管
４：オイルセパレータ
【図１】
2007268380.tif 000006
【図２】
2007268380.tif 000007
【図３】
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