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JP2004034013A - Method and apparatus for separating oil from drainage produced from compressed air - Google Patents

Method and apparatus for separating oil from drainage produced from compressed air Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of an oil separating apparatus constituted by stacking several sets of oil adsorbing layers and several emulsion breaking layers alternately so that the thickness of each of the emulsion breaking layers is made thin in order to keep the balance between the resistance of an emulsion breaking material and that of an oil adsorbing material since the former has stronger rersistance than the latter in matching with the resistance when drainage is made to flow through this apparatus, while it is necessary to thicken each of the emulsion breaking layers when dirty drainage is treated, and the balance can not be kept due to the resistance when the drainage is made to flow, when the emulsion breaking layers are extremely thickened. <P>SOLUTION: A high-concentration air dissolving liquid is spouted into the drainage when the oil contained in the drainage is separated by a specific gravity difference so that the foreign matter contained in the drainage is stuck to the surfaces of minute air bubbles produced by the spouting. The foreign matter floating on the water surface is removed together with the oil. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法および油水分離装置に関する技術であって、更に詳細に述べると、微小の油が水と結合してエマルジョン化したドレン水の水と油の結合を解き放つエマルジョン破壊をおこさせるための技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法および油水分離装置に関する技術としては、汚れたドレン水から水より軽い油や水より重い異物を分離するという技術は数多くあった。
【0003】
その他にも、フィルターによるものや、油吸着材によるものや、電気分解によるみのや、化学薬品によるもの等があった。
【0004】
また、エマルジョン破壊粒子付油吸着材を使用した技術としては、特開昭54−6352の公開特許公報に見られるように、アミン等を支持体に付着させた処理材で処理して廃水中のエマルジョン粒子の粗粒化または破壊を行わせた後、ポリプロピレン等の油吸着材で処理するような二段階の処理を行うことによって油水分離する方法が示されていた。
【0005】
更に、エマルジョン破壊粒子付油吸着材を使用した別の技術としては、特開2001−113269の公開特許公報に見られるように、比較的親水性の小さい油吸着材からなる油吸着層とエマルジョン処理材もしくは比較的親水性の大きい油吸着材からなるエマルジョン分解層とを複数組交互に積層させた油水分離装置が示されていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の、圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法および油水分離装置に関しては、以下に示すような課題があった。
【0007】
第一に、微小の油が水と結合してエマルジョン化したドレン水から油を分離することは、水と油や異物の比重差を利用したものや、フィルターによるものや、油吸着材によるもの等の単純な装置では、殆ど不可能に近かった。 また、異物による目詰まりが早く、その際のメンテナンスが煩雑であった。
【0008】
第二に、電気分解によるものや、化学薬品によるものは、完全さを要求すればするほど装置が大型化し高額の費用を必要とした。
【0009】
第三に、これらの方法を複合して油水分離装置を構成するとエマルジョン破壊を含めて処理能力は向上するが、装置が大型になって費用も高額になる傾向にあり、効率的な装置を作り出すのに苦労していた。
【0010】
第四に、特開昭54−6352の公開特許公報に見られる、エマルジョン破壊と油吸着の二段階の処理では、油吸着の処理に際して、ドレン水が流れ易い流路を選択することで、特定の部分の吸着材だけを経由し、その結果、早期に吸着材交換の必要性に直面することが多かった。 また、エマルジョン破壊の処理材が油吸着材よりも抵抗が多いため、両者のバランスを取るためにエマルジョン破壊の処理材の容量を小さくしていたが、一方、汚れのひどいドレン水に対しては、エマルジョン破壊の処理材の容量を大きくする必要があり、極端に大きくしようとする場合には、ドレン水が流れる際に、抵抗の面でバランスの取れていないという問題があった。
【0011】
第五に、特開2001−113269の公開特許公報に見られる、油吸着層とエマルジョン分解層とを複数組交互に積層させた油水分離装置では、エマルジョン破壊の処理材が油吸着材よりも抵抗が多いため、流れる際の抵抗に合わせて両者のバランスを取るためにエマルジョン分解層の厚さを薄くしていたが、一方、汚れのひどいドレン水に対しては、エマルジョン分解層の厚さを厚くする必要があり、極端に厚くしようとする場合には、ドレン水が流れる際に、抵抗の面でバランスの取れていないという問題があった。
本発明はこのような課題を解決することを目的としている
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、比重差によってドレン水に含まれた油を分離している中に高濃度の空気溶解液を放出させることによって現れた微細な気泡の表面にドレン水に含まれた異物を付着させ、それによって水面に浮上した異物を油と共に除去することを特徴とし、更には、水面に浮上した異物を油と共に除去したドレン水から再び油や固形化した異物を除去し、その後エマルジョン化した油を吸着するようにしたことを特徴とし、更には、水面に浮上した異物を油と共に除去したドレン水に磁力を当て、その後エマルジョン化した油を吸着するようにしたことを特徴とすることによって、上記課題を解決した。
【0013】
また本発明は、比重差によってドレン水に含まれた油を分離する油水分離槽10と、前記油水分離槽10で微細な気泡を作り出しその表面にドレン水に含まれた異物を付着させそれによって水面に浮上した異物を油と共に除去することを目的として高濃度の空気溶解液を前記油水分離槽10に送り出す為に空気とドレン水を吸引し混合と攪拌と加圧を行なう渦流ポンプ310と、前記渦流ポンプ310の下流で大きい気泡を分離する分離タンク320を構成していることを特徴とし、更には、比重差によってドレン水に含まれた油を分離する油分離吸着槽40と、前記油分離吸着槽40で微細な気泡を作り出しその表面にドレン水に含まれた異物を付着させそれによって水面に浮上した異物を油と共に除去することを目的として高濃度の空気溶解液を前記油分離吸着槽40に送り出す為に空気とドレン水を吸引し混合と攪拌と加圧を行なう渦流ポンプ310と、前記渦流ポンプ310の下流で大きい気泡を分離する分離タンク320と、前記油分離吸着槽40に油を吸着する油吸着材42a、42bを構成していることを特徴とし、更には、前記油分離吸着槽40は、比重差によってドレン水に含まれた油を分離する油水分離槽41uと、ドレン水を吸引する吸込管41iと高濃度の空気溶解液を送り出す放出管41hを形成し前記油吸着材42aを収納した第一油吸着槽41vと、前記油吸着材42bを収納した第二油吸着槽41wを形成し、前記槽41u、41v、41wからのドレン水の流出には底部からドレン水を送り込み水面の位置で流出させる導入管41a、41b、41cを前記槽41u、41v、41wに配設したことを特徴とし、更には、前記油水分離槽10または前記油分離吸着槽40の下流に、油や固形化した異物を除去する異物捕捉槽20または活性炭収納槽60と、エマルジョン化した油を吸着するエマルジョン破壊油吸着槽30を記載の順に配設したことを特徴とし、更には、前記油水分離槽10または前記油分離吸着槽40の下流に、磁力を発生する磁石50と、エマルジョン化した油を吸着するエマルジョン破壊油吸着槽30を記載の順に配設したことを特徴とし、更には、前記油水分離槽10または前記油分離吸着槽40の上流にドレン水が発生する機器120、130、140、150より流れ込んだすべてのドレン水をまとめて排出するドレントラップ266を配設したことを特徴とすることによって、上記課題を解決した。
【0014】
【発明の実施の形態】
本願発明による、圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法および油水分離装置を図面と共に詳細に説明する。
ここで、図1は、圧縮空気とドレン水の流れを示した全体と本願発明の第一の油水分離装置の関係を示した図であり、図2は、圧縮空気とドレン水の流れを示した全体と本願発明の第二の油水分離装置の関係を示した図であり、図3は、圧縮空気とドレン水の流れを示した全体と本願発明の第三の油水分離装置の関係を示した図であり、図4は、圧縮空気とドレン水の流れを示した全体と本願発明の第四の油水分離装置の関係を示した図であり、図5は、第三と第四の油水分離装置に関係する油分離吸着槽の詳細図である。
【0015】
(第一実施例)
図1に見られるように、110はエアーコンプレッサであり、具体的に図示していないが、モータとコンプレッサから構成されていて、モータの回転をコンプレッサに伝達することで、大気を取り込みながら圧縮空気を作り出していた。
【0016】
ここで、エアーコンプレッサ110によって作り出された圧縮空気は、圧縮空気配管201と、圧縮空気を冷却するアフタークーラ120と、圧縮空気配管202と、圧縮空気を貯蔵するエアータンク130と、圧縮空気配管203と、圧縮空気を乾燥させるドライヤー140と、圧縮空気配管204と、圧縮空気より油や塵等の各種の異物を除去するフィルター150と、圧縮空気配管205を経由して、エアーモータやエアーシリンダ等のアクチュエータを構成した各種の空圧機器に、乾燥した清浄な圧縮空気を供給することが出来るようになっている。
【0017】
一方、ドレン水が発生する機器であるアフタークーラ120からは、ドレン水を排出するドレン排出管211aと、手動で開閉可能な弁221と、ドレン排出管211bと、モータの動作や磁力によって開閉の動作を行ない圧縮空気と共にドレン水を排出する電動式のドレントラップ222と、ドレン排出管211cと、ドレン水が下流から上流に逆流するのを防止する逆止弁223と、ドレン排出管211dを経由して、集合管261に接続している。
【0018】
また、ドレン水が発生する機器であるエアータンク130の下部からは、ドレン水を排出するドレン排出管212aと、手動で開閉可能な弁231と、ドレン排出管212bと、モータの動作や磁力によって開閉の動作を行ない圧縮空気と共にドレン水を排出する電動式のドレントラップ232と、ドレン排出管212cと、ドレン水が下流から上流に逆流するのを防止する逆止弁233と、ドレン排出管212dを経由して、集合管261の最も上流に接続している。
【0019】
更に、ドレン水が発生する機器であるドライヤー140からは、ドレン水を排出するドレン排出管213aと、手動で開閉可能な弁241と、ドレン排出管213bと、モータの動作や磁力によって開閉の動作を行ない圧縮空気と共にドレン水を排出する電動式のドレントラップ242と、ドレン排出管213cと、ドレン水が下流から上流に逆流するのを防止する逆止弁243と、ドレン排出管213dを経由して、集合管261に接続している。
【0020】
加えて、ドレン水が発生する機器であるフィルター150からは、ドレン水を排出するドレン排出管214aと、手動で開閉可能な弁251と、ドレン排出菅214bと、モータの動作や磁力によって開閉の動作を行ない圧縮空気と共にドレン水を排出する電動式のドレントラップ252と、ドレン排出管214cと、ドレン水が下流から上流に逆流するのを防止する逆止弁253と、ドレン排出管214dを経由して、集合管261に接続している。
【0021】
尚、ドレントラップ222、232、242、252に於けるドレン水の排出に関しては、常に定めたサイクルで定めた時間の間行なったり、別のやり方として常に定めたサイクルでドレントラップ222、232、242、252より上流の何れかの位置でドレン水の有無を確認しドレン水の存在を確認した場合にのみ定めた時間の間行なうこと等が考えられる。 その際、ドレン水を排水した直後に、更にドレン水の存在を確認したら、更に定めた時間の間ドレン水を排出することも考えられる。
【0022】
ここで、集合管261は、ドレン水が下流から上流に逆流するのを防止する逆止弁265と、集合管262と、本願発明の油や塵等の各種の異物を分離する油水分離装置1Aを経由して清水管274から清水を排出することが出来るようになっている。 また、清水管274より排出される清水は、河川等に全くそのままの状態で排出することが出来る位に清浄になっている。
【0023】
この場合、油水分離装置1Aは、油水分離槽10と異物捕捉槽20とエマルジョン破壊油吸着槽30から構成されていて、油水分離槽10と異物捕捉槽20の間は接続管271とドレン水が下流から上流に逆流するのを防止する逆止弁275と接続管272で接続し、異物捕捉槽20とエマルジョン破壊油吸着槽30の間は接続管273で接続している。
【0024】
但し、異物捕捉槽20とエマルジョン破壊油吸着槽30に関しては、各々一つに限定される必要はなく、二つでも、三つでも、それ以上でもかまわない。 その場合、異物捕捉槽20とエマルジョン破壊油吸着槽30を一つずつ直列に並べたものを並列に構成しても良いし、異物捕捉槽20複数を並列に構成したものとエマルジョン破壊油吸着槽30複数を並列に構成したものを直列に構成することも考えられる。
【0025】
ところで、油水分離槽10は、油水分離槽本体11が隔壁11dによって仕切られることで油浮上分離室11xと水貯槽室11yの二つの室を形成し、密閉した油水分離槽本体11の内部を、上部では液面より更に上の部分で油浮上分離室11xと水貯槽室11yの間を気体である圧縮空気だけが自由に出入り可能な状態に、下部では液体であるドレン水が隔壁11dの先端と油水分離槽本体11の底部との間で油浮上分離室11xと水貯槽室11yの間を自由に出入り可能な状態になっている。
【0026】
そして、油浮上分離室11xの上部には液面より突出して、一方の管端を集合管262に接続した吸入管11bの、他方の管端が位置していてドレン水が流れ込むようになっている。 従って、油浮上分離室11xでは、液面には水より軽い油が浮上し、底部には水より重い異物が沈殿するようになっている。 この場合には、液面に浮上した油は、浮上油取出弁13を開くことで排出可能となっている。
【0027】
一方、水貯槽室11yでは、液面に吐出管11cの一方の管端が位置し、油浮上分離室11xと水貯槽室11yの間の下部の隔壁11dの先端と油水分離槽本体11の底部との間の連通している部分より水より軽い油と水より重い異物が取り除かれたドレン水が流入するようになっている。 但し、エマルジョン化した油はドレン水の中に溶け込み、この様な方式では分離出来ずにそのまま流入していた。
【0028】
ここで、吐出管11cの他方の管端は、接続管271に接続している。 従って、水貯槽室11yの液面に集まった吐出管11cの一方の管端より上部に位置する油の除かれた比較的綺麗なドレン水は、油浮上分離室11x上部と水貯槽室11y上部に連通して密閉されている圧縮空気の圧力によって、吐出管11cの一方の管端から入り他方の管端から接続管271に圧縮空気と共に送り込まれるようになっている。 尚、油浮上分離室11x上部と水貯槽室11y上部の圧縮空気の圧力を管理する為に、油水分離槽本体11の上部に圧力計12を配設している。
【0029】
また、油水分離槽本体11の外周には、図1に見られる様に、上下の方向に位置し、油水分離槽本体11の上端と下端を含め四個所で連通している透明な透明管11aを形成している。 この場合、透明管11aの目的は、油浮上分離室11xに流入した直後の油浮上分離室11xのドレン水の汚れの状況を目視や光学的手段で確認する為に形成したものである。 従って、透明管11aの材料としては、ガラス製やプラスチック製等の透明のものが考えられる。
【0030】
尚、透明管11aと油水分離槽本体11との連通個所は、四個所に限定される訳では無く、二個所でも三個所でも五個所でもそれ以上でもかまわない。 また、汚染度を確認する手段として、光を照射して透過光や反射光によって判断する等の光学的方法が考えられる。
【0031】
さて、油水分離槽10を構成している油水分離槽本体11には、吸込管11fと放出管11eも形成されている。 そして、吸込管11fと放出管11eの間には、吸込配管351と、水分離槽10で微細な気泡を作り出しその表面にドレン水に含まれた異物を付着させそれによって水面に浮上した異物を油と共に除去することを目的として高濃度の空気溶解液を油水分離槽10に送り出す為に吸込配管351からドレン水とそれに接続して空気吸入管315から空気を吸引し混合と攪拌と加圧を行なう渦流ポンプ310と、高濃度空気溶解液配管352と、渦流ポンプ310の下流で大きい気泡を分離する分離タンク320と、高濃度空気溶解液配管353を記載の順に接続している。
【0032】
次に、異物捕捉槽20は、異物捕捉槽本体21とフィルターエレメント22と圧力計23,24から構成されている。 この場合、異物捕捉槽本体21は、本体の部分と蓋の部分で密閉の状態で構成され、異物捕捉槽本体21の蓋の部分には、流入路21aと流出路21bが形成され、その各々には、圧力計23,24が接続している。
【0033】
この場合、圧力計23,24の圧力は油水分離槽10の圧力計12の圧力と共に、0.01〜0.7MPAの何れかの値に設定されている。 但し、各圧力計12、23,24の間の接続管271、272等による圧力損失に関しては、多少考慮する必要がある。 ここで、設定した圧力が低すぎると、ドレン水が油水分離装置1Aを通って清水として排出することが出来なくなるし、設定した圧力が高すぎると、ドレン水が油水分離装置1Aを構成している、後に説明する、エマルジョン破壊油吸着槽30を通過する際に特定の流路を形成するという不具合を生じることになる。
【0034】
また、フィルターエレメント22は、異物捕捉槽本体21の本体の部分の内部に収納され、異物捕捉槽本体21の蓋の部分で固定されている。 従って、異物捕捉槽20に流入した油水分離槽10からのドレン水は、必ずフィルターエレメント22を外側から内側を経由して異物捕捉槽20から排出されるようになっている。 尚、ドレン水がフィルターエレメント22を経由する際に、エマルジョン化した油のうちの一部が水と油の結合を解き放つエマルジョン破壊を行なっている。 ここで、二つの圧力計23,24は、その圧力差によってフィルターエレメント22の交換時期を決めるようになっている。 但し、異物捕捉槽20は、設置しない場合も考えられる。
【0035】
更に、エマルジョン破壊油吸着槽30では、エマルジョン破壊油吸着槽本体31の中に、色素や異臭を除去する活性炭34を概ね中央部の断面全体にドレン水の流れを遮るように配設し、エマルジョンを破壊させる目的のエマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付油吸着材32と油を吸着する目的の油吸着材33を概ね均一に混在させたものを、活性炭34の前後に収納したものである。
【0036】
ここで、エマルジョン破壊油吸着槽本体31は、外部から内部の状況を目視可能なガラス製やプラスチック製等の透明の材料を使用したり、外部から内部の状況を目視可能なようにガラス製やプラスチック製等の透明の材料をはめ込む等のことも考えられる。
【0037】
この場合、エマルジョン破壊粒子付油吸着材32は、エマルジョン破壊粒子の働きによって微小の油が水と結合してエマルジョン化したドレン水をエマルジョン破壊することで油と水の結合を解き放ち、その後、分離した油はエマルジョン破壊油粒子付油吸着材32を構成している油吸着材や油吸着材33に吸着される。
従って、エマルジョン破壊粒子付油吸着材32と油吸着材33が散在することによって、エマルジョン化した油から油を完全に分離し吸着することによって除去が可能となったのである。
【0038】
一方、粒状の活性炭34は、色素や異臭を吸着したり除去することを目的としている。 また、活性炭34のエマルジョン破壊油吸着槽30内での充填する位置としては、最上流では活性炭34が早く汚れてしまい、最下流では活性炭34そのものが流出することによって汚れた水が流れるように見える為に、概ね中央部に位置させることが望ましい。
【0039】
ここで、エマルジョン破壊油吸着槽本体31の構造としては、液体であるドレン水が、流入口からエマルジョン破壊油吸着槽本体31に流入し、流出口から排出する間に、エマルジョン破壊油吸着槽本体31内を均一に流れるように、エマルジョン破壊油吸着槽本体31の両端部である入口側と出口側には空間部31zを確保している。
【0040】
従って、両端の空間部31zを確保するために、数多くの小さな穴を形成している多孔板31cを二枚用意し、その多孔板31cとエマルジョン破壊油吸着槽本体31の両端の端部との間にエマルジョン破壊油吸着槽本体31より小径の円筒状の支柱31dを配設することによって多孔板31cを支え、エマルジョン破壊粒子付油吸着材32と油吸着材33と活性炭34を、二つの多孔板31cの間に収納するようにしている。 但し、支柱31dは円筒状のものに限る必要は全くなく、空間部31zを確保出来れば、どのような形状でもかまわない。 尚、多孔板31cとしては、数多くの小さな穴を形成したパンチングプレートやセラミック樹脂等が考えられる。
【0041】
また、エマルジョン破壊粒子付油吸着材32と油吸着材33は、油等の異物を吸収するに従って抵抗が大きくなり、圧縮されながら下流に向かって押し付けられることで、更に抵抗が大きくなると同時に、エマルジョン化した油の破壊や油吸着の機能が低下する。
【0042】
そこで、このことを少しでも防止するために、液体の流れを垂直に遮ることが出来るように、エマルジョン破壊油吸着槽本体31の略中央部に数多くの小さな穴を形成した中間多孔板31eを配設し、中間多孔板31eを支えるため、中間多孔板31eと多孔板31cの間にエマルジョン破壊油吸着槽本体31より小径の円板状の支持材31fを配設することによってエマルジョン破壊粒子付油吸着材32や油吸着材33が圧縮されることを防止している。
【0043】
但し、中間多孔板31eの位置に関しては、エマルジョン破壊油吸着槽本体31の略中央部に多少前後してもかまわない。 また、支持材31fは円筒状のものに限る必要はなく、数本のボルトで固定する等中間多孔板31eを支持出来れば、どのような形状でもかまわない。
【0044】
尚、エマルジョン破壊油吸着槽本体31の内部には、活性炭34を中間多孔板31eの下流直後に充填するのが最善であるが、中間多孔板31eの上流直前に充填するのも最善に近い効果が見られる。 一方、中間多孔板31eの多少前後して充填してもかなりの効果が見られるし、エマルジョン破壊油吸着槽本体31の両端末の何れかの部分に充填してもかなりの効果がみられる。
【0045】
ここで、エマルジョン破壊粒子を吸着材に付着させたエマルジョン破壊粒子付油吸着材32を作る方法としては、アミンや硫酸バリウム等のエマルジョン破壊粒子が溶媒で溶解されている溶液を吸着材に付着させた後に溶媒を蒸発乾燥させるような方法が一般的であるが、溶液を油吸着材33に霧状に吹き付ける方法もある。 また、アミンや硫酸バリウム等のエマルジョン破壊粒子を溶解した状態でなく、液体内で均一に混合された状態で吸着材に付着させるという方法も考えられる。
【0046】
この場合、エマルジョン破壊粒子と油吸着材をエマルジョン破壊粒子付油吸着材32の状態にしないで、粒子の状態のままで吸着材の間でばらばらに分散するように充填しても良い。 この場合にも、活性炭34は、中間多孔板31cの上流直前直後やその周辺に配置しても良いし、入口や出口の多孔板31cの直後や直前に配置しても良い。
【0047】
但し、前記の何れの場合においても、活性炭34を配置しない構成も考えられる。
【0048】
一方、本発明に用いられるアミンについてはアミン化合物またはその誘導体が考えられ、アミン化合物またはその誘導体が25℃であるとき固体状のものであることが好ましいが、その化合物が25℃で非固体状であっても、他の化合物との混合物で固体状になる化合物でもかまわない。 つまり、化合物は、一種類単独で使用しても、二種類以上使用してもよい。
【0049】
これらのアミン化合物やその誘導体は、好ましくは、一種アミン、二種アミン、三種アミン、および、その誘導体であり、より好ましくは、一種アミン、二種アミン、および、その誘導体であり、特に好ましくは、一種アミン(例えば、ステアリルアミン)、および、その誘導体である。
【0050】
また、油吸着材33およびエマルジョン破壊粒子付油吸着材32に使用している油吸着材としては、ポリプロピレンやポリスチレンの繊維よりなるものが考えられる。 但し、油吸着材33およびエマルジョン破壊粒子付油吸着材32に使用している油吸着材に関しては、これらのものに限定されるわけではなく、油吸着の機能を持っていて水不溶性のものであればそのほかのものでもかまわない。
【0051】
本発明による、圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法および油水分離装置は前述したように構成されており、以下に、その動作について詳細に説明する。
【0052】
先ず、エアーコンプレッサ110を構成しているモータを作動させると、モータの回転はコンプレッサに伝えられ圧縮空気を作り出す。 ここで、作り出された圧縮空気は、圧縮空気配管201とアフタークーラ120と圧縮空気配管202とエアータンク130と圧縮空気配管203とドライヤー140と圧縮空気配管204とフィルター150と圧縮空気配管205を経由して、その先端のエアーモータやエアーシリンダ等のアクチュエータに対し必要に応じて乾燥した清浄な圧縮空気を送り出すことが出来るようになっている。
【0053】
一方、アフタークーラ120やエアータンク130やドライヤー140やフィルター150で圧縮空気より発生したドレン水は圧縮空気と共に、ドレン排出管211a、212a、213a、214aと弁221、231、241、251とドレン排出管211b、212b、213b、214bとドレントラップ222,232,242,252とドレン排出管211c、212c、213c、214cと逆止弁223、233、243、253とドレン排出管211d、212d、213d、214dを経由して集合管261に合流し、更に逆止弁265と集合管262を経由して、油水分離槽10と異物捕捉槽20とエマルジョン破壊油吸着槽30から構成される油水分離装置1Aに送られ油や塵を含む各種の異物を除去し、清水管274から河川にそのまま排出しても問題のないような清浄な清水にすることが出来るようになっている。
【0054】
この場合、油水分離装置1Aにおいては、最初に油水分離槽10の油浮上分離室11xで、水より軽い油を水面に浮かせ、水より重い各種の異物を底部に沈殿させ、油浮上分離室11xと水貯槽室11yの間に形成した隔壁11d先端と油水分離槽本体11の底部の間を通って油や各種の異物を除去された比較的綺麗なドレン水が水貯槽室11yに送り込まれるようになっている。 但し、このドレン水に溶け込んで、エマルジョン化した油が混入している。
【0055】
そこで、このエマルジョン化した油を少しでも取り除く為に、油水分離槽10の油水分離槽本体11に形成された吸込管11fと放出管11eの間では、渦流ポンプ310の作動によって、吸込管11fと吸込配管351より水貯槽室11y内の概ね綺麗なドレン水と空気吸入管315より空気を同時に吸い込み、混合と攪拌と加圧を行うことによって高濃度の空気溶解液を作り出し、作り出された高濃度の空気溶解液を分離タンク320に送り込むことによって大きい気泡を分離し、最終的にはこの高濃度の空気溶解液を放出管11eより油浮上分離室11xに放出する。
【0056】
この様にして、油浮上分離室11xの汚れたドレン水の中に、高濃度の空気溶解液を一気に減圧し液の流速を抑えながら放出することにより、過飽和となった空気が微細な気泡となって現れ、この気泡に汚れたドレン水の中の油や固形物等の異物を付着させることによって浮上させ、回収することを意図しているのである。
【0057】
一方、ドレン水と共に油水分離槽10に送り込まれた圧縮空気は、油水分離槽本体11の上部である油浮上分離室11xの上部と水著槽室11yの上部の、密閉された部分に滞留している。 尚、油水分離槽本体11外側に位置して油水分離槽本体11の油浮上分離室11xと連通している透明な透明管11aによって、油水分離槽10に送り込まれた直後の汚いドレン水は、汚れの状態を目視で確認することが可能となっている。
【0058】
ここで、水貯槽室11yに送り込まれたドレン水は、水貯槽室11yに形成された吐出管11cの一方の端部である管端より上部に溜まると、油水分離槽本体11の上部に滞留している圧縮空気の力によって、吐出管11cと接続管271と逆止弁275と接続管272を経由して異物捕捉槽20に送り込まれ、更に、エマルジョン破壊油吸着槽30を経由して清水になって排出される。
【0059】
この場合、圧縮空気の力は、異物捕捉槽20もエマルジョン破壊油吸着槽30も密閉した状態になっているために、ドレン水が清水管274より排出される迄、ドレン水の移動を助けている。 尚、圧縮空気としては、0.01〜0.7MPaの圧力が設定されている。
【0060】
但し、油水分離槽10の油浮上分離室11等で油や各種の異物は分離されるが、エマルジョン化した油はドレン水の中に溶け込んだ状態で異物捕捉槽20に送り込まれる可能性も残っている。
【0061】
そこで、異物捕捉槽20では、このエマルジョン化した油がフィルターエレメント22を経由することで、異物を分離すると共に、エマルジョン化した油の水と油の結合を解き放つことでエマルジョン破壊を行い、時には、離脱した油を粗大化させている。 そして、離脱した油の一部をフィルターエレメント22で吸収する一方、離脱した油の一部と残りのエマルジョン化した油の一部と水が、圧縮空気の圧力によって接続管273を経由してエマルジョン破壊油吸着槽30に送り込まれる。
【0062】
一方、エマルジョン破壊油吸着槽30では、圧縮空気と共に送り込まれたドレン水がエマルジョン破壊粒子を付着させたエマルジョン破壊粒子付油吸着材32と油を吸着する油吸着材33を概ね均一に混在させた状態で収納された中で、エマルジョン破壊粒子付油吸着材32と油吸着材33をランダムに経由することで、異物捕捉槽20でのエマルジョン破壊に加えて、エマルジョン破壊粒子付油吸着材32ではエマルジョン化した油の水と油の結合を解き放つことでエマルジョン破壊を行い、更に離脱した油を吸着させ、油吸着材33ではエマルジョン破壊粒子付油吸着材32で吸着出来なかった油を吸着させ、このような処理をランダムに何度も行うことによってドレン水の清浄度が向上させている。 また、ドレン水が活性炭34を通過すると匂いや色素が除去されるようになっている。
【0063】
(第二実施例)
図2に見られるように、第二実施例が第一実施例と異なる点は、接続管272と異物捕捉槽20と接続管273の構成に替えて、接続管276で接続し、この接続管276の略中央部の外周に磁石50を配設したことである。 尚、動作に関しても、第一実施例の異物捕捉槽20に対し第二実施例の磁石50が違うだけであるので省略する。
【0064】
この結果として、接続管276の外周に、磁石50を配設した場合と磁石50を配設しない場合、油水分離槽10直後の接続管271とエマルジョン破壊油吸着槽30直後の清水管274において、ドレン水の汚れに下記のような差がみられた。
(油分離槽10直後)   (エマルジョン破壊油吸着槽30直後)
1. 70ppm   磁石無    10ppm
2. 70ppm   磁石無    15ppm
3. 70ppm   磁石無    13ppm
4. 70ppm   磁石有     5ppm
5. 70ppm   磁石有     2ppm
6. 70ppm   磁石有     3ppm
【0065】
この場合、磁石50を配設した場合と配設しない場合で差が出た理由は、ドレン水が強力な磁力を通過することで、ドレン水の水の分子の集団(クラスター)が細分化され、この細分化されたことで水分子はそれまで繋いでいた手を離し、手を離したことで結合が切れて化学エネルギーが増加した手の空いた状態となり、この空いた手が上記の効果をもたらしていると考えられる。
【0066】
(第三実施例)
図3に見られるように、第三実施例が第一実施例と異なる点は、一つ目は、集合管261と逆支弁265と集合管262より構成される配管系の集合管261にドレン排出管211a、211b、211c、211d、212a、212b、212c、212d、213a、213b、213c、213d、214a、214b、214c、214dを全て集合させ、その途中に個々に配設したドレントラップ222、232、242、252に替えて、集合管253、254の間に一つだけドレントラップ266を配設してその機能を集約したことと、二つ目は、集合管262に接続して油水分離槽10と接続管271と逆止弁275と接続管272と異物捕捉槽20と接続管273を構成したことに替えて、集合管264に接続して油分離吸着槽40と接続管277と活性炭収納槽60と接続管278を構成したことである。
【0067】
ここで、集合管253、254の間に一つだけドレントラップ266を配設してその機能を集約することで、複数のドレントラップ222、232、242、252の関係を考慮する必要のない単純な制御が可能となった。
【0068】
この場合、ドレントラップ266に於けるドレン水の排出に関しては、常に定めたサイクルで定めた時間の間行なったり、別のやり方として常に定めたサイクルでドレントラップ266より上流の何れかの位置でドレン水の有無を確認しドレン水の存在を確認した場合にのみ定めた時間の間行なうこと等が考えられる。その際、ドレン水を排水した直後に、更にドレン水の存在を確認したら、更に定めた時間の間ドレン水を排出することも考えられる。
【0069】
また、油分離吸着槽40は、油分離吸着槽本体41上部が大気に開放され、油分離吸着槽本体41は壁41f、41gによって完全に分離された油水分離槽41uと第一油吸着槽41vと第二油吸着槽41wの三つの槽41u、41v、41wを形成している。
【0070】
そして、油水分離槽41uには三つの端部を持った導入管である第一導入管41aが配設されていて、一端は油分離吸着槽本体41の底部近辺に位置し、もう一端は油分離吸着槽本体41上部で大気に開放され、残りの一端は水面上に位置していて第一導入管41a内のドレン水を第一油吸着槽41vに流出するようになっている。
【0071】
更に、第一油吸着槽41vには三つの端部を持った導入管である第二導入管41bが配設されていて、一端は油分離吸着槽本体41の底部近辺に位置し、もう一端は油分離吸着槽本体41上部で大気に開放され、残りの一端は水面上に位置していて第二導入管41b内のドレン水を第二油吸着槽41wに流出するようになっている。
【0072】
尚、第二油吸着槽41wには三つの端部を持った導入管である第三導入管41cが配設されていて、一端は油分離吸着槽本体41の底部近辺に位置し、もう一端は油分離吸着槽本体41上部で大気に開放され、残りの一端は水面上に位置していて第三導入管41c内のドレン水を接続管277に流出するようになっている。
【0073】
ここで、第一油吸着槽41vの底部には吸込管41iと放出管41hが形成されている。 そして、吸込管41iと放出管41hの間には、吸込配管351aと、弁340と、吸込配管351bと、油分離吸着槽40で微細な気泡を作り出しその表面にドレン水に含まれた異物を付着させそれによって水面に浮上した異物を油と共に除去することを目的として高濃度の空気溶解液を油分離吸着槽40に送り出す為に吸込配管351bからドレン水とそれに接続して空気吸入管315から空気を吸引し混合と攪拌と加圧を行なう渦流ポンプ310と、高濃度空気溶解液配管352と、渦流ポンプ310の下流で大きい気泡を分離する分離タンク320と、高濃度空気溶解液配管353aと、弁350と、高濃度空気溶解液配管353bを記載の順に接続している。
【0074】
また、第一油吸着槽41vと第二油吸着槽41wの上部の各々には、微細な気泡の表面にドレン水に含まれた油や他の異物を付着させることで水面に浮上した異物を油や他の異物と共に吸着し除去することを目的とした油吸着材42a、42bが保持出来るように、網41d、41eを配設している。 この場合、網41d、41eの位置としては、斜めに位置させなくとも第一油吸着槽41vと第二油吸着槽41wの底部に平行に位置させても構わない。
【0075】
一方、活性炭収納槽60は、活性炭収納槽本体61の上下に空間部61zを形成する為に、活性炭収納槽本体61の下部から、支柱61bと、多孔板61aと、活性炭62と、多孔板61aと、支柱61bを記載の順に構成している。
【0076】
尚、油分離吸着槽40の各槽41u、41v、41wの水面と、接続管278の最も高い位置と、清水管274の最も高い位置の関係は、油分離吸着槽40に流入したドレン水が清水管274より落差の関係で自然に排出可能なように、同一または順次低くなっていることが必要である。
【0077】
本発明による、圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法および油水分離装置は前述したように構成されており、以下に、その動作について詳細に説明する。
【0078】
先ず、エアーコンプレッサ110を構成しているモータを作動させると、モータの回転はコンプレッサに伝えられ圧縮空気を作り出す。  ここで、作り出された圧縮空気は、圧縮空気配管201とアフタークーラ120と圧縮空気配管202とエアータンク130と圧縮空気配管203とドライヤー140と圧縮空気配管204とフィルター150と圧縮空気配管205を経由して、その先端のエアーモータやエアーシリンダ等のアクチュエータに対し必要に応じて乾燥した清浄な圧縮空気を送り出すことが出来るようになっている。
【0079】
一方、アフタークーラ120やエアータンク130やドライヤー140やフィルター150で圧縮空気より発生したドレン水は圧縮空気と共に、ドレン排出管211a、212a、213a、214aと弁221、231、241、251とドレン排出管211e、212e、213e、214eと逆止弁223、233、243、253とドレン排出管211d、212d、213d、214dを経由して集合管263に合流し、更に、ドレントラップ266と集合管264を経由して、油分離吸着槽40と活性炭収納槽60とエマルジョン破壊油吸着槽30から構成される油水分離装置1Cに送られ油や塵を含む各種の異物を除去し、清水管274から河川にそのまま排出しても問題のないような清浄な清水にすることが出来るようになっている。
【0080】
この場合、油分離吸着槽40では、油水分離槽41uに流入したドレン水は、水より軽い油を水面に浮上させ水より重い各種の異物を底部に沈殿させて比較的綺麗なドレン水となって、第一導入管41aの下部の端部より水面まで押し上げられ水面と平行に分岐している端部より第一油吸着槽41vに送りこまれる。
【0081】
次に、第一油吸着槽41vに流入したドレン水は、渦流ポンプ310によって作り出された高濃度空気溶解液を放出管41hから放出されることで微細な気泡を作り出しながら、その表面にドレン水に含まれた油や他の異物を付着させて水面に浮上し、水面に配設された油吸着材42aによって吸着されるようになっている。 そこで、油吸着材42aを収めている網41dより下部の比較的綺麗なドレン水を第二導入管41bの下部の端部より水面まで押し上げ水面と平行に分岐している端部より第二油吸着槽41wに送りこまれる。
【0082】
更に、第二油吸着槽41wに流入したドレン水は、油吸着材42bを経由し、油吸着材42bを収めている網41eより下部の比較的綺麗なドレン水を第三導入管41cの下部の端部より水面まで押し上げ水面と平行に分岐している端部より接続管277に送りこまれる。
【0083】
そして、接続管277によって活性炭収納槽60送りこまれたドレン水は、活性炭62によって油や固形の異物や色素や匂い等の各種に異物を除去出来るようになっている。
【0084】
(第四実施例)
図4に見られるように、第四実施例が第三実施例と異なる点は、接続管277と活性炭収納槽60と接続管278の構成に替えて、接続管279と異物捕捉槽20と接続管273の構成としたことである。 尚、動作に関しても、第三実施例の活性炭収納槽60に対し第二実施例の異物捕捉槽20が違うだけであるので省略する。
【0085】
最後に、第一実施例と第二実施例と第三実施例と第四実施例において、相互に異なっている、ドレントラップ222,232,242,252と関係する機器およびドレントラップ266と関係する機器、油水分離槽10および油分離吸着槽40、異物捕捉槽20および磁石50および活性炭収納槽60に関しては、各々替えて使用することは可能である。
【0086】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明により、下記のような効果をあげることができる。
【0087】
第一に、渦流ポンプと分離タンクの配設によって、油水分離槽や油分離吸着槽に微細な気泡を作り出し、その気泡にドレン水の異物を付着させ、浮上させることで、エマルジョン化した油も容易に除去する事が可能となった。
【0088】
第二に、油分離吸着槽に油吸着材を収納することで、早期の油の除去が可能となった。
【0089】
第三に、異物捕捉槽および磁石および活性炭収納槽等の配設によって、エマルジョン化した油等の除去が容易となった。
【0090】
第四に、エマルジョン破壊油吸着槽の配設によって、エマルジョン化した油等の除去が容易となった。
【0091】
第五、ドレントラップを一個所に集中させることによって、制御が容易となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】圧縮空気とドレン水の流れを示した全体と本願発明の第一の油水分離装置の関係を示した図
【図2】圧縮空気とドレン水の流れを示した全体と本願発明の第二の油水分離装置の関係を示した図
【図3】圧縮空気とドレン水の流れを示した全体と本願発明の第三の油水分離装置の関係を示した図
【図4】圧縮空気とドレン水の流れを示した全体と本願発明の第四の油水分離装置の関係を示した図
【図5】第三と第四の油水分離装置に関係する油分離吸着槽の詳細図
【符号の説明】
1A・・・・・・油水分離装置
1B・・・・・・油水分離装置
1C・・・・・・油水分離装置
1D・・・・・・油水分離装置
10・・・・・・油水分離槽
11・・・・・・油水分離槽本体
11a・・・・・透明管
11b・・・・・吸入管
11c・・・・・吐出管
11d・・・・・隔壁
11e・・・・・放出管
11f・・・・・吸込管
11x・・・・・油浮上分離室
11y・・・・・水貯槽室
12・・・・・・圧力計
13・・・・・・浮上油取出弁
20・・・・・・異物捕捉槽
21・・・・・・異物捕捉槽本体
21a・・・・・流入路
21b・・・・・流出路
22・・・・・・フィルターエレメント
23・・・・・・圧力計
24・・・・・・圧力計
30・・・・・・エマルジョン破壊油吸着槽
31・・・・・・エマルジョン破壊油吸着槽本体
31c・・・・・多孔板
31d・・・・・支柱
31e・・・・・中間多孔板
31f・・・・・支持材
31z・・・・・空間部
32・・・・・・エマルジョン破壊粒子付油吸着材
33・・・・・・油吸着材
34・・・・・・活性炭
40・・・・・・油分離吸着槽
41・・・・・・油分離吸着槽本体
41a・・・・・第一導入管(導入管)
41b・・・・・第二導入管(導入管)
41c・・・・・第三導入管(導入管)
41d・・・・・網
41e・・・・・網
41f・・・・・壁
41g・・・・・壁
41h・・・・・放出管
41i・・・・・吸込管
41u・・・・・油水分離槽(槽)
41v・・・・・第一油吸着槽(槽)
41w・・・・・第二油吸着槽(槽)
42a・・・・・油吸着材
42b・・・・・油吸着材
50・・・・・・磁石
60・・・・・・活性炭収納槽
61・・・・・・活性炭収納槽本体
61a・・・・・多孔板
61b・・・・・支柱
61z・・・・・空間部
62・・・・・・活性炭
110・・・・・エアーコンプレッサ
120・・・・・アフタークーラ(ドレン水が発生する機器)
130・・・・・エアータンク(ドレン水が発生する機器)
140・・・・・ドライヤー(ドレン水が発生する機器)
150・・・・・フィルター(ドレン水が発生する機器)
201・・・・・圧縮空気配管
202・・・・・圧縮空気配管
203・・・・・圧縮空気配管
204・・・・・圧縮空気配管
205・・・・・圧縮空気配管
211a・・・・ドレン排出管
211b・・・・ドレン排出管
211c・・・・ドレン排出管
211d・・・・ドレン排出管
212a・・・・ドレン排出管
212b・・・・ドレン排出管
212c・・・・ドレン排出管
212d・・・・ドレン排出管
213a・・・・ドレン排出管
213b・・・・ドレン排出管
213c・・・・ドレン排出管
213d・・・・ドレン排出管
214a・・・・ドレン排出管
214b・・・・ドレン排出管
214c・・・・ドレン排出管
214d・・・・ドレン排出管
221・・・・・弁
222・・・・・ドレントラップ
223・・・・・逆止弁
231・・・・・弁
232・・・・・ドレントラップ
233・・・・・逆止弁
241・・・・・弁
242・・・・・ドレントラップ
243・・・・・逆止弁
251・・・・・弁
252・・・・・ドレントラップ
253・・・・・逆止弁
261・・・・・集合管
262・・・・・集合管
263・・・・・集合管
264・・・・・集合管
265・・・・・逆止弁
266・・・・・ドレントラップ
271・・・・・接続管
272・・・・・接続管
273・・・・・接続管
274・・・・・清水管
275・・・・・逆止弁
276・・・・・接続管
277・・・・・接続管
278・・・・・接続管
310・・・・・渦流ポンプ
315・・・・・空気吸入管
320・・・・・分離タンク
330・・・・・弁
340・・・・・弁
350・・・・・弁
351・・・・・吸込配管
351a・・・・吸込配管
351b・・・・吸込配管
352・・・・・高濃度空気溶解液配管
353・・・・・高濃度空気溶解液配管
353a・・・・高濃度空気溶解液配管
353b・・・・高濃度空気溶解液配管
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an oil-water separation method and an oil-water separation device for drain water generated from compressed air. More specifically, the present invention relates to a method of separating drain water and oil in which minute oil is combined with water to emulsify drain water. The present invention relates to a technique for causing an emulsion to be broken to release a bond.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique related to an oil-water separation method and an oil-water separation apparatus for drain water generated from compressed air, there have been many techniques for separating oil lighter than water and foreign substances heavier than water from dirty drain water.
[0003]
In addition, there were filters, oil adsorbents, electrolysis, and chemicals.
[0004]
Further, as a technique using an oil adsorbent with emulsion-breaking particles, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 54-6352, an amine or the like is treated with a treatment material having adhered to a support, and wastewater is treated. A method of separating oil and water by performing a two-stage treatment such as treatment with an oil adsorbent such as polypropylene after coarsening or breaking emulsion particles has been disclosed.
[0005]
Further, as another technique using an oil adsorbent with emulsion-breaking particles, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-113269, an oil adsorbent layer composed of an oil adsorbent having a relatively low hydrophilicity and an emulsion treatment are disclosed. There is disclosed an oil-water separator in which a plurality of sets of materials or an emulsion decomposition layer made of an oil adsorbent having relatively high hydrophilicity are alternately laminated.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, such conventional methods for separating oil and water of drain water generated from compressed air have the following problems.
[0007]
First, the separation of oil from the emulsified drain water, where minute oil is combined with water, is based on the difference in specific gravity between water and oil or foreign matter, using a filter, or using an oil adsorbent. With such a simple device, it was almost impossible. In addition, clogging due to foreign matter is quick, and maintenance at that time is complicated.
[0008]
Second, electrolysis and chemicals required more completeness, requiring larger equipment and higher costs.
[0009]
Thirdly, if these methods are combined to form an oil / water separation device, the processing capacity including emulsion destruction will be improved, but the size of the device tends to be large and the cost tends to be high, creating an efficient device. Had a hard time.
[0010]
Fourth, in the two-stage treatment of emulsion destruction and oil adsorption shown in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 54-6352, a specific flow is selected by selecting a flow path through which drain water easily flows during oil adsorption treatment. In many cases, it was necessary to replace the adsorbent at an early stage through only the adsorbent of the portion. In addition, since the processing material for emulsion destruction has a higher resistance than the oil adsorbent, the capacity of the processing material for emulsion destruction was reduced to balance the two, but on the other hand, for the heavily soiled drain water, However, it is necessary to increase the capacity of the processing material for emulsion destruction. If the capacity is to be extremely increased, there is a problem in that when drain water flows, the resistance is not balanced.
[0011]
Fifth, in the oil-water separation apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2001-113269 in which a plurality of sets of the oil adsorbing layer and the emulsion decomposing layer are alternately stacked, the treatment material for breaking the emulsion is more resistant than the oil adsorbing material. Therefore, the thickness of the emulsion decomposition layer was reduced in order to balance the two according to the resistance when flowing.On the other hand, the thickness of the emulsion decomposition layer was reduced for highly contaminated drain water. It is necessary to increase the thickness, and when trying to make it extremely thick, there is a problem that the drain water flows out of balance in terms of resistance.
The present invention aims to solve such a problem.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a foreign substance contained in drain water is attached to the surface of fine bubbles that appear by releasing a high concentration air solution while separating oil contained in drain water due to a specific gravity difference. It is characterized in that foreign substances floating on the water surface are removed together with the oil thereby, and further, oil and solidified foreign substances are removed again from the drain water in which the foreign substances floating on the water surface have been removed together with the oil, and then the oil emulsified By adsorbing, and furthermore, by applying a magnetic force to the drain water in which foreign substances floating on the water surface have been removed together with the oil, and then adsorbing the emulsified oil, The above problem has been solved.
[0013]
The present invention also provides an oil / water separation tank 10 for separating oil contained in drain water according to a difference in specific gravity, and creates fine bubbles in the oil / water separation tank 10 to adhere foreign matters contained in drain water to the surface thereof, thereby A vortex pump 310 that sucks air and drain water to mix, agitate and pressurize air and drain water in order to send out a high-concentration air solution to the oil-water separation tank 10 for the purpose of removing foreign substances floating on the water surface together with oil; A separation tank 320 configured to separate large bubbles downstream of the vortex pump 310. The oil separation and adsorption tank 40 separates oil contained in drain water by a specific gravity difference. A high-concentration air is produced for the purpose of creating fine bubbles in the separation / adsorption tank 40 and attaching foreign matter contained in drain water to the surface thereof, thereby removing foreign matter floating on the water surface together with oil. A vortex pump 310 that sucks air and drain water to send the solution to the oil separation / adsorption tank 40 and performs mixing, stirring, and pressurization; a separation tank 320 that separates large bubbles downstream of the vortex pump 310; The oil separating and adsorbing tank 40 comprises oil adsorbing materials 42a and 42b for adsorbing oil. Further, the oil separating and adsorbing tank 40 separates oil contained in drain water by a difference in specific gravity. An oil / water separation tank 41u, a suction pipe 41i for sucking drain water and a discharge pipe 41h for sending out a high-concentration air solution, and a first oil adsorption tank 41v containing the oil adsorbent 42a; An inlet pipe 41a, 41b, which forms a second oil adsorption tank 41w accommodating 42b and sends drain water from the bottom part to drain water from the tanks 41u, 41v, 41w and flows out at the position of the water surface, 1c is disposed in the tanks 41u, 41v, 41w, and further, a foreign matter capturing tank 20 for removing oil and solidified foreign matter downstream of the oil-water separation tank 10 or the oil separation and adsorption tank 40. Alternatively, an activated carbon storage tank 60 and an emulsion-breaking oil adsorption tank 30 for adsorbing emulsified oil are arranged in the stated order, and furthermore, the oil-water separation tank 10 or the oil separation / adsorption tank 40 is provided downstream. A magnet 50 for generating a magnetic force and an emulsion-breaking oil adsorption tank 30 for adsorbing the emulsified oil are arranged in the stated order, and the oil-water separation tank 10 or the oil separation / adsorption tank 40 A drain trap 266 that collectively discharges all drain water flowing from the devices 120, 130, 140, and 150 that generates drain water is provided upstream. By doing so, the above problem was solved.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An oil-water separation method and an oil-water separation device for drain water generated from compressed air according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Here, FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the whole showing the flow of the compressed air and the drain water and the first oil-water separator of the present invention, and FIG. 2 shows the flow of the compressed air and the drain water. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the whole and the second oil / water separator of the present invention, and FIG. 3 shows the relationship between the whole showing the flow of compressed air and drain water and the third oil / water separator of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the whole showing the flow of compressed air and drain water and the fourth oil / water separator of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing the third and fourth oil / water separators. FIG. 3 is a detailed view of an oil separation / adsorption tank related to the separation device.
[0015]
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, reference numeral 110 denotes an air compressor, which is not specifically shown, is composed of a motor and a compressor, and transmits the rotation of the motor to the compressor to take in compressed air while taking in the atmosphere. Was producing.
[0016]
Here, the compressed air generated by the air compressor 110 is supplied to a compressed air pipe 201, an aftercooler 120 for cooling the compressed air, a compressed air pipe 202, an air tank 130 for storing the compressed air, and a compressed air pipe 203. A dryer 140 for drying the compressed air, a compressed air pipe 204, a filter 150 for removing various foreign substances such as oil and dust from the compressed air, and an air motor, an air cylinder, and the like via the compressed air pipe 205. And dry compressed air can be supplied to various types of pneumatic devices constituting the above actuator.
[0017]
On the other hand, a drain discharge pipe 211a for discharging drain water, a valve 221 that can be manually opened and closed, a drain discharge pipe 211b, and a drain discharge pipe 211b from the aftercooler 120, which is a device that generates drain water, are opened and closed by a motor operation or magnetic force. Via an electrically operated drain trap 222 for performing operation and discharging drain water together with compressed air, a drain discharge pipe 211c, a check valve 223 for preventing drain water from flowing backward from downstream to upstream, and via a drain discharge pipe 211d. And is connected to the collecting pipe 261.
[0018]
Also, a drain discharge pipe 212a for discharging drain water, a valve 231 that can be manually opened / closed, a drain discharge pipe 212b, a drain discharge pipe 212b, and a motor operated or magnetically driven from the lower part of the air tank 130, which is a device that generates drain water. A motor-operated drain trap 232 that opens and closes and discharges drain water together with compressed air; a drain discharge pipe 212c; a check valve 233 for preventing drain water from flowing backward from downstream to upstream; and a drain discharge pipe 212d. , And is connected to the most upstream of the collecting pipe 261.
[0019]
Further, from the dryer 140, which is a device that generates drain water, a drain discharge pipe 213a for discharging drain water, a valve 241 that can be manually opened and closed, a drain discharge pipe 213b, and an opening and closing operation by a motor operation or magnetic force. , An electric drain trap 242 for discharging drain water together with compressed air, a drain discharge pipe 213c, a check valve 243 for preventing drain water from flowing backward from downstream to upstream, and a drain discharge pipe 213d. And is connected to the collecting pipe 261.
[0020]
In addition, a drain discharge pipe 214a for discharging drain water, a valve 251 that can be manually opened and closed, a drain discharge pipe 214b, and a filter 150 that is a device that generates drain water are opened and closed by a motor operation or magnetic force. Via an electrically operated drain trap 252 that operates and discharges drain water together with compressed air, a drain discharge pipe 214c, a check valve 253 that prevents drain water from flowing backward from downstream to upstream, and via a drain discharge pipe 214d. And is connected to the collecting pipe 261.
[0021]
The drain water in the drain traps 222, 232, 242, and 252 is always discharged for a predetermined time in a predetermined cycle, or as another method, always in a predetermined cycle. , 252 may be performed for a predetermined time only when the presence / absence of drain water is confirmed and the presence of drain water is confirmed. At this time, immediately after the drain water is drained, if the presence of the drain water is further confirmed, the drain water may be discharged for a further predetermined time.
[0022]
Here, the collecting pipe 261 is provided with a check valve 265 for preventing the drain water from flowing backward from the downstream to the upstream, the collecting pipe 262, and the oil-water separator 1A for separating various foreign substances such as oil and dust of the present invention. The fresh water can be discharged from the fresh water pipe 274 via the. The fresh water discharged from the fresh water pipe 274 is so clean that it can be discharged to a river or the like without any change.
[0023]
In this case, the oil-water separation device 1A includes an oil-water separation tank 10, a foreign matter trapping tank 20, and an emulsion-breaking oil adsorption tank 30. A connection pipe 271 and drain water are provided between the oil-water separation tank 10 and the foreign matter trapping tank 20. A check valve 275 for preventing backflow from downstream to upstream is connected to a connection pipe 272, and a connection pipe 273 is connected between the foreign matter capturing tank 20 and the emulsion breaking oil adsorption tank 30.
[0024]
However, the foreign matter capturing tank 20 and the emulsion breaking oil absorbing tank 30 need not be limited to one each, and may be two, three, or more. In such a case, the foreign matter trapping tank 20 and the emulsion breaking oil adsorption tank 30 which are arranged in series one by one may be configured in parallel, It is also conceivable that a configuration in which a plurality of 30s are configured in parallel is configured in series.
[0025]
By the way, the oil-water separation tank 10 forms two chambers of the oil-floating separation chamber 11x and the water storage chamber 11y by partitioning the oil-water separation tank main body 11 by the partition 11d, and seals the inside of the oil-water separation tank main body 11, In the upper part, only the compressed air, which is a gas, can freely enter and exit between the oil flotation separation chamber 11x and the water storage chamber 11y at a part higher than the liquid level, and in the lower part, the drain water, which is the liquid, is at the tip of the partition wall 11d. Between the oil floating separation chamber 11x and the water storage chamber 11y between the oil storage tank 11y and the bottom of the oil / water separation tank main body 11.
[0026]
The suction pipe 11b, which protrudes from the liquid level above the oil flotation separation chamber 11x and whose one end is connected to the collecting pipe 262, is located at the other end of the suction pipe 11b so that drain water flows therein. I have. Therefore, in the oil floating separation chamber 11x, oil lighter than water floats on the liquid surface, and foreign substances heavier than water settle on the bottom. In this case, the oil floating on the liquid surface can be discharged by opening the floating oil discharge valve 13.
[0027]
On the other hand, in the water storage chamber 11y, one end of the discharge pipe 11c is positioned on the liquid surface, and the tip of the lower partition 11d between the oil floating separation chamber 11x and the water storage chamber 11y and the bottom of the oil / water separation tank main body 11 Drain water from which oil lighter than water and foreign matter heavier than water is removed from the portion communicating with the drain water flows in. However, the emulsified oil dissolved in the drain water and could not be separated by such a method and flowed as it was.
[0028]
Here, the other pipe end of the discharge pipe 11c is connected to the connection pipe 271. Therefore, the relatively clean drain water, which is located above one end of the discharge pipe 11c collected on the liquid level of the water storage chamber 11y and is free of oil, is located above the oil floating separation chamber 11x and the upper part of the water storage chamber 11y. The discharge pipe 11c enters from one pipe end and is sent to the connection pipe 271 together with the compressed air from the other pipe end by the pressure of the compressed air which is sealed in communication with the discharge pipe 11c. In order to control the pressure of the compressed air in the upper part of the oil floating separation chamber 11x and the upper part of the water storage chamber 11y, a pressure gauge 12 is provided on the upper part of the main body 11 of the oil / water separation tank.
[0029]
As shown in FIG. 1, a transparent transparent tube 11 a is disposed on the outer periphery of the oil / water separation tank main body 11 in a vertical direction and communicates with the oil / water separation tank main body 11 at four points including the upper end and the lower end. Is formed. In this case, the purpose of the transparent tube 11a is to check the state of the drain water contamination of the oil floating separation chamber 11x immediately after flowing into the oil floating separation chamber 11x by visual or optical means. Therefore, as a material of the transparent tube 11a, a transparent material such as glass or plastic can be considered.
[0030]
The number of communicating points between the transparent pipe 11a and the oil / water separation tank main body 11 is not limited to four, but may be two, three, five, or more. Further, as a means for confirming the degree of contamination, an optical method of irradiating light and making a determination based on transmitted light or reflected light can be considered.
[0031]
The oil / water separation tank main body 11 constituting the oil / water separation tank 10 is also provided with a suction pipe 11f and a discharge pipe 11e. Then, between the suction pipe 11f and the discharge pipe 11e, fine air bubbles are created in the suction pipe 351 and the water separation tank 10, and foreign matters contained in the drain water adhere to the surface thereof, thereby removing foreign matters floating on the water surface. In order to send a high concentration air solution to the oil / water separation tank 10 for the purpose of removing with oil, drain water is connected to the suction pipe 351 and air is connected to the drain water, and air is suctioned from the air suction pipe 315 to mix, agitate and pressurize. The vortex pump 310 to be performed, the high concentration air solution pipe 352, the separation tank 320 for separating large bubbles downstream of the vortex pump 310, and the high concentration air solution pipe 353 are connected in the stated order.
[0032]
Next, the foreign matter trapping tank 20 includes a foreign matter trapping tank main body 21, a filter element 22, and pressure gauges 23 and 24. In this case, the foreign matter trapping tank main body 21 is configured in a hermetically sealed state by a main body part and a lid part, and an inflow passage 21a and an outflow passage 21b are formed in the lid part of the foreign matter trapping tank main body 21. Are connected to pressure gauges 23 and 24.
[0033]
In this case, the pressure of the pressure gauges 23 and 24 is set to any value of 0.01 to 0.7 MPa together with the pressure of the pressure gauge 12 of the oil / water separation tank 10. However, the pressure loss due to the connection pipes 271, 272 between the pressure gauges 12, 23, 24 needs to be considered somewhat. Here, if the set pressure is too low, the drain water cannot be discharged as fresh water through the oil / water separator 1A. If the set pressure is too high, the drain water constitutes the oil / water separator 1A. However, there will be a problem that a specific flow path is formed when passing through the emulsion breaking oil adsorption tank 30, which will be described later.
[0034]
Further, the filter element 22 is housed inside the main body part of the foreign matter trapping tank main body 21 and is fixed by the lid part of the foreign matter trapping tank main body 21. Therefore, the drain water from the oil / water separation tank 10 flowing into the foreign matter capturing tank 20 is always discharged from the foreign matter capturing tank 20 via the filter element 22 from outside to inside. In addition, when the drain water passes through the filter element 22, a part of the emulsified oil breaks the emulsion to release the bond between the water and the oil. Here, the two pressure gauges 23 and 24 determine the replacement time of the filter element 22 based on the pressure difference. However, the foreign matter capturing tank 20 may not be installed.
[0035]
Further, in the emulsion-breaking oil adsorption tank 30, an activated carbon 34 for removing dyes and unpleasant odors is disposed in the emulsion-breaking oil adsorption tank main body 31 so as to block the flow of the drain water over substantially the entire cross section at the center. A mixture of an oil adsorbent 32 with emulsion destruction particles to which emulsion destruction particles are adhered and an oil adsorbent 33 for adsorbing oil are mixed almost uniformly, and are stored before and after activated carbon 34. is there.
[0036]
Here, the emulsion destruction oil absorption tank main body 31 is made of a transparent material such as glass or plastic from which the internal state can be viewed from the outside, or made of glass or the like so that the internal state can be viewed from the outside. It is also conceivable to insert a transparent material such as plastic.
[0037]
In this case, the oil adsorbent 32 with emulsion-breaking particles releases the bond between oil and water by breaking the emulsified drain water by the action of the minute oil combined with water by the action of the emulsion-breaking particles. The oil thus absorbed is adsorbed by the oil adsorbent and the oil adsorbent 33 constituting the oil adsorbent 32 with emulsion-breaking oil particles.
Therefore, the oil adsorbent 32 with the emulsion breaking particles and the oil adsorbent 33 are scattered, so that the oil can be removed by completely separating and adsorbing the oil from the emulsified oil.
[0038]
On the other hand, the granular activated carbon 34 is intended to adsorb and remove pigments and off-flavors. As for the position where the activated carbon 34 is filled in the emulsion breaking oil adsorption tank 30, the activated carbon 34 is contaminated quickly in the uppermost stream, and the activated carbon 34 itself flows out in the lowermost stream, so that the contaminated water appears to flow. For this reason, it is desirable to be located at a substantially central portion.
[0039]
Here, the structure of the emulsion breaking oil adsorption tank main body 31 is such that while drain water as a liquid flows into the emulsion breaking oil adsorption tank main body 31 from the inflow port and discharges from the outflow port, Spaces 31z are secured at the inlet side and the outlet side which are both ends of the emulsion breaking oil adsorption tank main body 31 so as to flow uniformly in the inside 31.
[0040]
Therefore, in order to secure the spaces 31z at both ends, two perforated plates 31c having a large number of small holes are prepared, and the perforated plates 31c and the ends at both ends of the emulsion-breaking oil adsorption tank main body 31 are prepared. A perforated plate 31c is supported by disposing a cylindrical column 31d having a smaller diameter than the emulsion-breaking oil adsorption tank main body 31 therebetween, and the oil adsorbent 32 with emulsion breaking particles, the oil adsorbent 33, and the activated carbon 34 are divided into two porous It is stored between the plates 31c. However, the support 31d need not be limited to a cylindrical one at all, and may have any shape as long as the space 31z can be secured. In addition, as the porous plate 31c, a punching plate in which many small holes are formed, a ceramic resin, or the like can be considered.
[0041]
Further, the oil adsorbent 32 and the oil adsorbent 33 with the emulsion destruction particles increase in resistance as they absorb foreign substances such as oil, and are pressed further downstream while being compressed. The function of oil destruction and oil absorption is reduced.
[0042]
Therefore, in order to prevent this even a little, an intermediate porous plate 31e having a number of small holes formed in the approximate center of the emulsion breaking oil adsorption tank main body 31 is arranged so that the flow of the liquid can be blocked vertically. In order to support the intermediate perforated plate 31e, a disc-shaped support member 31f having a smaller diameter than the emulsion destruction oil adsorption tank main body 31 is disposed between the intermediate perforated plate 31e and the perforated plate 31c to thereby provide the oil with emulsion destruction particles. The adsorbent 32 and the oil adsorbent 33 are prevented from being compressed.
[0043]
However, the position of the intermediate perforated plate 31e may be slightly around the center of the emulsion breaking oil adsorption tank main body 31. Further, the support member 31f is not limited to a cylindrical member, and may have any shape as long as the support member 31f can support the intermediate porous plate 31e, such as fixed with several bolts.
[0044]
It is best to fill the inside of the emulsion breaking oil adsorption tank main body 31 with the activated carbon 34 immediately downstream of the intermediate porous plate 31e, but it is almost optimal to fill the activated carbon 34 immediately upstream of the intermediate porous plate 31e. Can be seen. On the other hand, a considerable effect can be obtained by filling the intermediate porous plate 31e slightly before and after, and a considerable effect can be obtained by filling the end of the emulsion breaking oil adsorption tank main body 31 at either end.
[0045]
Here, as a method of making the oil adsorbent 32 with the emulsion breaking particles in which the emulsion breaking particles are attached to the adsorbent, a solution in which the emulsion breaking particles such as amine and barium sulfate are dissolved in the solvent is attached to the adsorbent. After drying, the solvent is generally evaporated and dried, but there is also a method of spraying the solution onto the oil adsorbent 33 in a mist state. A method is also conceivable in which the emulsion-breaking particles such as amine and barium sulfate are not dissolved but adhered to the adsorbent in a state of being uniformly mixed in a liquid.
[0046]
In this case, the emulsion breaking particles and the oil adsorbent may be filled in such a manner that they are not dispersed into the state of the oil adsorbing material with emulsion breaking particles 32 but are dispersed and dispersed among the adsorbents in the state of the particles. In this case as well, the activated carbon 34 may be arranged immediately before and immediately before or upstream of the intermediate porous plate 31c, or may be arranged immediately after or immediately before the porous plate 31c at the inlet or outlet.
[0047]
However, in any of the above cases, a configuration in which the activated carbon 34 is not provided is also conceivable.
[0048]
On the other hand, the amine used in the present invention may be an amine compound or a derivative thereof. When the amine compound or its derivative is at 25 ° C., it is preferable that the amine is in a solid state. Or a compound which becomes solid in a mixture with another compound. That is, the compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0049]
These amine compounds and derivatives thereof are preferably one-amine, two-amine, three-amine, and derivatives thereof, more preferably one-amine, two-amine, and derivatives thereof, and particularly preferably. , A kind of amine (for example, stearylamine), and a derivative thereof.
[0050]
The oil adsorbent used for the oil adsorbent 33 and the oil adsorbent 32 with emulsion-breaking particles may be made of polypropylene or polystyrene fibers. However, the oil adsorbent used for the oil adsorbent 33 and the oil adsorbent 32 with emulsion destruction particles is not limited to these, but has an oil adsorption function and is insoluble in water. Anything else is acceptable.
[0051]
The oil-water separation method and the oil-water separation device according to the present invention for drain water generated from compressed air are configured as described above, and the operation thereof will be described in detail below.
[0052]
First, when the motor constituting the air compressor 110 is operated, the rotation of the motor is transmitted to the compressor to generate compressed air. Here, the generated compressed air passes through the compressed air pipe 201, the aftercooler 120, the compressed air pipe 202, the air tank 130, the compressed air pipe 203, the dryer 140, the compressed air pipe 204, the filter 150, and the compressed air pipe 205. Then, it is possible to send dry and clean compressed air to an actuator such as an air motor or an air cylinder at the tip as required.
[0053]
On the other hand, the drain water generated from the compressed air in the aftercooler 120, the air tank 130, the dryer 140, and the filter 150, together with the compressed air, is discharged from the drain discharge pipes 211a, 212a, 213a, 214a and the valves 221, 231, 241, 251 and the drain discharge. Pipes 211b, 212b, 213b, 214b, drain traps 222, 232, 242, 252, drain discharge pipes 211c, 212c, 213c, 214c, check valves 223, 233, 243, 253 and drain discharge pipes 211d, 212d, 213d, The oil-water separator 1A joins the collecting pipe 261 via the 214d, and further passes through the check valve 265 and the collecting pipe 262, and comprises the oil-water separation tank 10, the foreign matter capturing tank 20, and the emulsion-breaking oil adsorption tank 30. To remove various foreign matters including oil and dust, So that the can be from 4 to clean fresh water, such as there is no problem even if directly discharged into the river.
[0054]
In this case, in the oil-water separation device 1A, first, in the oil-floating separation chamber 11x of the oil-water separation tank 10, oil lighter than water is floated on the water surface, and various foreign substances heavier than water are settled to the bottom. A relatively clean drain water from which oil and various foreign matters have been removed is passed into the water storage chamber 11y through the space between the tip of the partition wall 11d formed between the water storage chamber 11y and the bottom of the oil / water separation tank main body 11. It has become. However, oil emulsified by being dissolved in the drain water is mixed.
[0055]
Therefore, in order to remove even a small amount of the emulsified oil, the suction pipe 11f and the discharge pipe 11e formed in the oil / water separation tank main body 11 of the oil / water separation tank 10 are connected to the suction pipe 11f by the operation of the vortex pump 310. The suction pipe 351 sucks substantially clean drain water in the water storage chamber 11y and air from the air suction pipe 315 at the same time, mixes, agitates, and pressurizes to create a high-concentration air-dissolved solution. The large air bubbles are separated by feeding the air solution into the separation tank 320, and the high concentration air solution is finally discharged from the discharge pipe 11e to the oil floating separation chamber 11x.
[0056]
In this way, the super-saturated air becomes fine bubbles by releasing the high-concentration air-dissolved liquid into the contaminated drain water of the oil flotation separation chamber 11x at a stretch and reducing the flow velocity of the liquid. It is intended to float and collect by attaching foreign matter such as oil or solid matter in dirty drain water to these bubbles.
[0057]
On the other hand, the compressed air sent into the oil / water separation tank 10 together with the drain water stays in the sealed portions of the upper part of the oil floating separation chamber 11x, which is the upper part of the oil / water separation tank main body 11, and the upper part of the water tank chamber 11y. ing. The dirty drain water immediately after being sent to the oil / water separation tank 10 by the transparent transparent tube 11a located outside the oil / water separation tank body 11 and communicating with the oil floating separation chamber 11x of the oil / water separation tank body 11, It is possible to visually check the state of dirt.
[0058]
Here, if the drain water sent into the water storage chamber 11y accumulates above the pipe end which is one end of the discharge pipe 11c formed in the water storage chamber 11y, it will stay at the upper part of the oil / water separation tank main body 11. The compressed air is fed into the foreign matter capturing tank 20 via the discharge pipe 11c, the connection pipe 271, the check valve 275, and the connection pipe 272, and further transmitted to the fresh water via the emulsion breaking oil adsorption tank 30. And is discharged.
[0059]
In this case, the force of the compressed air assists the movement of the drain water until the drain water is discharged from the fresh water pipe 274 because both the foreign matter capturing tank 20 and the emulsion breaking oil adsorption tank 30 are in a sealed state. I have. Note that a pressure of 0.01 to 0.7 MPa is set as the compressed air.
[0060]
However, oil and various foreign substances are separated in the oil floating separation chamber 11 of the oil-water separation tank 10 and the like, but there is a possibility that the emulsified oil may be sent to the foreign substance capturing tank 20 while being dissolved in the drain water. ing.
[0061]
Therefore, in the foreign matter capturing tank 20, the emulsified oil passes through the filter element 22, thereby separating the foreign matter, and at the same time, breaking the emulsion by releasing the bond between the water and the oil of the emulsified oil. The separated oil is coarsened. Then, while a part of the separated oil is absorbed by the filter element 22, a part of the separated oil, a part of the remaining emulsified oil, and water are formed through the connection pipe 273 by the pressure of the compressed air. It is sent to the destruction oil absorption tank 30.
[0062]
On the other hand, in the emulsion-breaking oil adsorption tank 30, the drain water fed together with the compressed air substantially uniformly mixes the oil adsorbent 32 with the emulsion breaking particles to which the emulsion breaking particles are adhered and the oil adsorbent 33 for adsorbing the oil. While being stored in the state, by randomly passing through the oil adsorbent 32 with the emulsion breaking particles and the oil adsorbent 33, in addition to the emulsion breaking in the foreign matter capturing tank 20, the oil adsorbent 32 with the emulsion breaking particles Emulsification is performed by releasing the bond between water and oil of the emulsified oil, and further, the separated oil is adsorbed. The oil adsorbent 33 adsorbs the oil that could not be adsorbed by the oil adsorbent 32 with emulsion-disrupted particles. The cleanliness of the drain water is improved by performing such processing randomly and repeatedly. Further, when drain water passes through the activated carbon 34, odors and pigments are removed.
[0063]
(Second embodiment)
As shown in FIG. 2, the second embodiment is different from the first embodiment in that the connection pipe 272, the foreign matter capturing tank 20, and the connection pipe 273 are replaced with a connection pipe 276, and the connection pipe 276 is connected. That is, the magnet 50 is disposed on the outer periphery of the substantially central portion of the 276. The operation is also omitted because the magnet 50 of the second embodiment is different from the foreign matter capturing tank 20 of the first embodiment.
[0064]
As a result, when the magnet 50 is provided on the outer periphery of the connection pipe 276 and when the magnet 50 is not provided, in the connection pipe 271 immediately after the oil-water separation tank 10 and the fresh water pipe 274 immediately after the emulsion-breaking oil adsorption tank 30, The following differences were observed in the stain of drain water.
(Immediately after the oil separation tank 10) (immediately after the emulsion breaking oil adsorption tank 30)
1. 70ppm without magnet 10ppm
2. 70ppm without magnet 15ppm
3. 70ppm without magnet 13ppm
4. 70ppm with magnet 5ppm
5. 70ppm with magnet 2ppm
6. 70ppm with magnet 3ppm
[0065]
In this case, the difference between the case where the magnet 50 is provided and the case where the magnet 50 is not provided is that the group (cluster) of the molecules of the water of the drain water is subdivided because the drain water passes through a strong magnetic force. However, the water molecules released by this subdivision release the hands that had been connected up to that point, and the release of the hands breaks the bond, resulting in an empty state where the chemical energy is increased. It is thought that it has brought.
[0066]
(Third embodiment)
As shown in FIG. 3, the third embodiment differs from the first embodiment in that, first, a drain is provided to a collecting pipe 261 of a piping system including a collecting pipe 261, a check valve 265, and a collecting pipe 262. The drain pipes 211a, 211b, 211c, 211d, 212a, 212b, 212c, 212d, 213a, 213b, 213c, 213d, 214a, 214b, 214c, 214d are all gathered, and the drain traps 222 individually arranged in the middle thereof. Instead of 232, 242, and 252, only one drain trap 266 is provided between the collecting pipes 253 and 254 to consolidate its functions. Second, it is connected to the collecting pipe 262 to separate oil and water. Instead of forming the tank 10, the connecting pipe 271, the check valve 275, the connecting pipe 272, the foreign matter capturing tank 20 and the connecting pipe 273, the oil is connected to the collecting pipe 264. Is that which constitutes the connecting pipe 278 and the connecting pipe 277 and the activated carbon containing recess 60 and the suction chamber 40.
[0067]
Here, by arranging only one drain trap 266 between the collecting pipes 253 and 254 and consolidating its functions, there is no need to consider the relationship between the plurality of drain traps 222, 232, 242 and 252. Control became possible.
[0068]
In this case, drainage of the drain water in the drain trap 266 is always performed for a predetermined time in a predetermined cycle, or alternatively, drainage is performed at any position upstream of the drain trap 266 in a predetermined cycle. It is conceivable to perform the operation for a predetermined time only when the presence or absence of water is confirmed and the presence of drain water is confirmed. At this time, immediately after the drain water is drained, if the presence of the drain water is further confirmed, the drain water may be discharged for a further predetermined time.
[0069]
The oil separation / adsorption tank 40 has an oil separation / adsorption tank main body 41 whose upper part is open to the atmosphere, and the oil separation / adsorption tank main body 41 has an oil / water separation tank 41u and a first oil adsorption tank 41v completely separated by walls 41f and 41g. And two tanks 41u, 41v, and 41w of the second oil adsorption tank 41w.
[0070]
The oil / water separation tank 41u is provided with a first introduction pipe 41a, which is an introduction pipe having three ends, one end of which is located near the bottom of the oil separation / adsorption tank main body 41 and the other end of which is oil. The upper part of the separation / adsorption tank main body 41 is open to the atmosphere, and the other end is located on the water surface so that the drain water in the first introduction pipe 41a flows out to the first oil adsorption tank 41v.
[0071]
Further, a second introduction pipe 41b, which is an introduction pipe having three ends, is provided in the first oil adsorption tank 41v, and one end is located near the bottom of the oil separation / adsorption tank main body 41, and the other end is provided. Is open to the atmosphere above the oil separation / adsorption tank main body 41, and the other end is located on the water surface so that the drain water in the second introduction pipe 41b flows out to the second oil adsorption tank 41w.
[0072]
The second oil absorption tank 41w is provided with a third introduction pipe 41c, which is an introduction pipe having three ends, one end of which is located near the bottom of the oil separation / adsorption tank main body 41 and the other end thereof. Is opened to the atmosphere above the oil separation / adsorption tank main body 41, and the other end is located on the water surface so that the drain water in the third introduction pipe 41c flows out to the connection pipe 277.
[0073]
Here, a suction pipe 41i and a discharge pipe 41h are formed at the bottom of the first oil adsorption tank 41v. The suction pipe 351a, the valve 340, the suction pipe 351b, and fine oil bubbles are created in the oil separation / adsorption tank 40 between the suction pipe 41i and the discharge pipe 41h, and foreign matters contained in the drain water are formed on the surface thereof. In order to remove the foreign substances floating on the water surface together with the oil together with the oil, the high-concentration air solution is sent out to the oil separation / adsorption tank 40 through the suction pipe 351b and the drain water and the air suction pipe 315 connected thereto. A vortex pump 310 for sucking air to mix, agitate and pressurize, a high-concentration air solution pipe 352, a separation tank 320 for separating large bubbles downstream of the vortex pump 310, and a high-concentration air solution pipe 353a. , A valve 350 and a high-concentration air solution pipe 353b are connected in the order described.
[0074]
In addition, on each of the upper parts of the first oil adsorption tank 41v and the second oil adsorption tank 41w, the foreign matter floating on the water surface by adhering the oil or other foreign matter contained in the drain water to the surface of the fine bubbles. The nets 41d and 41e are provided so as to hold the oil adsorbents 42a and 42b, which are intended to be adsorbed and removed together with oil and other foreign substances. In this case, the positions of the nets 41d and 41e may be parallel to the bottoms of the first oil adsorption tank 41v and the second oil adsorption tank 41w without being positioned obliquely.
[0075]
On the other hand, the activated carbon storage tank 60 includes a column 61b, a perforated plate 61a, an activated carbon 62, and a perforated plate 61a from below the activated carbon storage tank main body 61 in order to form spaces 61z above and below the activated carbon storage tank main body 61. And the strut 61b are arranged in the stated order.
[0076]
The relationship between the water surface of each of the tanks 41u, 41v, 41w of the oil separation and adsorption tank 40, the highest position of the connection pipe 278, and the highest position of the fresh water pipe 274 is that the drain water flowing into the oil separation and adsorption tank 40 is In order to be able to drain naturally from the fresh water pipe 274 due to the head, it is necessary that the heights be the same or lower in order.
[0077]
The oil-water separation method and the oil-water separation device according to the present invention for drain water generated from compressed air are configured as described above, and the operation thereof will be described in detail below.
[0078]
First, when the motor constituting the air compressor 110 is operated, the rotation of the motor is transmitted to the compressor to generate compressed air. Here, the generated compressed air passes through the compressed air pipe 201, the aftercooler 120, the compressed air pipe 202, the air tank 130, the compressed air pipe 203, the dryer 140, the compressed air pipe 204, the filter 150, and the compressed air pipe 205. Then, it is possible to send dry and clean compressed air to an actuator such as an air motor or an air cylinder at the tip as required.
[0079]
On the other hand, the drain water generated from the compressed air in the aftercooler 120, the air tank 130, the dryer 140, and the filter 150 is discharged together with the compressed air together with the drain discharge pipes 211a, 212a, 213a, 214a and the valves 221, 231, 241, 251 and the drain discharge. The pipes 211e, 212e, 213e, 214e, the check valves 223, 233, 243, 253, and the drain pipes 211d, 212d, 213d, 214d merge into the collecting pipe 263, and further, the drain trap 266 and the collecting pipe 264. Through the oil separation / absorption tank 40, the activated carbon storage tank 60, and the emulsion / water separation apparatus 1C composed of the emulsion destruction oil absorption tank 30 to remove various foreign matters including oil and dust. To clean water so that there is no problem if it is discharged as it is. To have.
[0080]
In this case, in the oil separation / adsorption tank 40, the drain water flowing into the oil / water separation tank 41u floats oil lighter than water on the water surface and precipitates various foreign substances heavier than water at the bottom to form relatively clean drain water. Then, it is pushed up to the water surface from the lower end of the first introduction pipe 41a, and is sent to the first oil adsorption tank 41v from the end branched in parallel with the water surface.
[0081]
Next, the drain water that has flowed into the first oil adsorption tank 41v discharges the high-concentration air-dissolved liquid created by the vortex pump 310 from the discharge pipe 41h to create fine bubbles, and the drain water flows on its surface. The oil and other foreign substances contained in the water adhere to the surface of the water and float on the surface of the water, and are adsorbed by the oil adsorbent 42a disposed on the surface of the water. Therefore, relatively clean drain water below the net 41d containing the oil adsorbent 42a is pushed up from the lower end of the second introduction pipe 41b to the water surface, and the second oil is branched from the end branched in parallel with the water surface. It is sent to the adsorption tank 41w.
[0082]
Further, the drain water flowing into the second oil adsorption tank 41w passes through the oil adsorbent 42b, and the relatively clean drain water below the net 41e containing the oil adsorbent 42b is moved to the lower part of the third inlet pipe 41c. Is pushed up to the water surface from the end, and is sent to the connection pipe 277 from the end branched in parallel with the water surface.
[0083]
The drain water sent into the activated carbon storage tank 60 by the connection pipe 277 can remove various foreign substances such as oil, solid foreign substances, pigments and odors by the activated carbon 62.
[0084]
(Fourth embodiment)
As shown in FIG. 4, the fourth embodiment is different from the third embodiment in that the connection pipe 279 and the foreign matter capturing tank 20 are connected to each other in place of the connection pipe 277, the activated carbon storage tank 60 and the connection pipe 278. That is, the configuration of the tube 273 is adopted. The operation is also omitted because the foreign matter trapping tank 20 of the second embodiment is different from the activated carbon storage tank 60 of the third embodiment.
[0085]
Lastly, the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment relate to the drain traps 222, 232, 242, and 252, which are different from each other, and the drain traps 266. The equipment, the oil / water separation tank 10, the oil separation / adsorption tank 40, the foreign matter capturing tank 20, the magnet 50, and the activated carbon storage tank 60 can be used interchangeably.
[0086]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the following effects can be obtained by the present invention.
[0087]
First, by arranging the vortex pump and the separation tank, fine bubbles are created in the oil / water separation tank or oil separation / adsorption tank, and foreign matter of the drain water is attached to the bubbles and floated, thereby emulsifying oil. It has become possible to easily remove it.
[0088]
Second, by storing the oil adsorbent in the oil separation and adsorption tank, the oil can be removed early.
[0089]
Third, the provision of a foreign matter trapping tank, a magnet and an activated carbon storage tank, etc. facilitated removal of emulsified oil and the like.
[0090]
Fourth, the provision of the emulsion breaking oil adsorption tank facilitates removal of emulsified oil and the like.
[0091]
Fifth, by concentrating the drain trap in one place, control became easier.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the whole showing the flow of compressed air and drain water and the first oil-water separator of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the whole showing the flow of compressed air and drain water and the second oil / water separator of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the whole showing the flow of compressed air and drain water and the third oil / water separator of the present invention;
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the whole showing the flow of compressed air and drain water and the fourth oil-water separator of the present invention;
FIG. 5 is a detailed view of an oil separation / adsorption tank relating to the third and fourth oil / water separation devices.
[Explanation of symbols]
1A ... oil-water separator
1B ・ ・ ・ ・ ・ ・ Oil water separator
1C: Oil / water separator
1D oil / water separator
10 Oil / water separation tank
11 Body of oil-water separation tank
11a ····· Transparent tube
11b ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Suction pipe
11c ······ Discharge pipe
11d ····· Partition wall
... Release pipe
11f ····· Suction pipe
11x ... Oil floating separation chamber
11y ... water storage room
12 Pressure gauge
13 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Floating oil removal valve
20 ... foreign matter capturing tank
21: Foreign matter trapping tank body
21a ... Inflow channel
21b ····· Outflow channel
22 Filter element
23 ... Pressure gauge
24 ... Pressure gauge
30 ... Emulsion breaking oil adsorption tank
31 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Emulsion breaking oil adsorption tank body
31c ... perforated plate
31d ...
31e ····· Intermediate perforated plate
31f ... Support material
31z ... space
32 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Oil adsorbent with emulsion breaking particles
33 ... Oil adsorbent
34 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Activated carbon
40 ... Oil separation / adsorption tank
41 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Oil separation / adsorption tank body
41a... First introduction pipe (introduction pipe)
41b ······ Second introduction pipe (introduction pipe)
41c ····· Third introduction pipe (introduction pipe)
41d
41e ... net
41f ... wall
41g ... wall
41h ····· Discharge tube
41i ... Suction pipe
41u ····· Oil-water separation tank (tank)
41v ... first oil adsorption tank (tank)
41w ····· Second oil absorption tank (tank)
42a ... Oil absorbent
42b ····· Oil sorbent
50 magnet
60 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Activated carbon storage tank
61 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Activated carbon storage tank body
61a ... perforated plate
61b
61z ... space
62 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Activated carbon
110 air compressor
120 ・ ・ ・ ・ ・ Aftercooler (equipment that generates drain water)
130 ····· Air tank (device that generates drain water)
140 ····· Dryer (equipment that generates drain water)
150 filter (device that generates drain water)
201 ····· Compressed air piping
202 ····· Compressed air piping
203 ... Compressed air piping
204 ... Compressed air piping
205 ... Compressed air piping
211a ··· Drain discharge pipe
211b drain drain pipe
211c drain drain pipe
211d drain drain pipe
212a ··· Drain discharge pipe
212b ···· Drain discharge pipe
212c ···· Drain discharge pipe
212d ···· Drain discharge pipe
213a ··· Drain discharge pipe
213b ···· Drain discharge pipe
213c ···· Drain discharge pipe
213d ···· Drain discharge pipe
214a ···· Drain discharge pipe
214b ··· Drain discharge pipe
214c ··· Drain discharge pipe
214d ··· Drain discharge pipe
221 ... Valve
222 Drain trap
223 ... Check valve
231 ... Valve
232 Drain trap
233 ... Check valve
241 ····· Valve
242 ... Drain trap
243 ... Check valve
251 ... valve
252 ····· Drain trap
253 ... Check valve
261 · · · · Collecting pipe
262 ..... collecting pipe
263 ... Collecting pipe
264 · · · · Collecting pipe
265 ... Check valve
266 ···· Drain trap
271 ... Connection pipe
272 ... Connection pipe
273 ... Connection pipe
274 ・ ・ ・ ・ ・ Shimizu pipe
275 ... Check valve
276 ... Connection pipe
277 ... Connection pipe
278 ... Connection pipe
310 ····· Swirl pump
315 ... Air intake pipe
320 ... Separation tank
330 ・ ・ ・ ・ ・ Valve
340 ... valve
350 ・ ・ ・ ・ ・ Valve
351 ... Suction piping
351a ... Suction pipe
351b ··· Suction piping
352 ····· High concentration air solution pipe
353 ····· High concentration air dissolved liquid piping
353a ··· High concentration air dissolved liquid piping
353b ··· High concentration air dissolved liquid piping

Claims (9)

比重差によってドレン水に含まれた油を分離している中に高濃度の空気溶解液を放出させることによって現れた微細な気泡の表面にドレン水に含まれた異物を付着させ、それによって水面に浮上した異物を油と共に除去することを特徴とする圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法。Foreign matter contained in the drain water adheres to the surface of fine bubbles that appear due to the release of a high concentration of the air solution while separating the oil contained in the drain water due to the specific gravity difference, and thereby the water surface A method for separating oil and water from drain water generated from compressed air, wherein foreign matter floating on the surface is removed together with oil. 水面に浮上した異物を油と共に除去したドレン水から再び油や固形化した異物を除去し、その後エマルジョン化した油を吸着するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法。2. The method according to claim 1, wherein the oil or solidified foreign matter is removed again from the drain water from which foreign matter floating on the water surface has been removed together with the oil, and then the emulsified oil is adsorbed. Oil-water separation method for drain water. 水面に浮上した異物を油と共に除去したドレン水に磁力を当て、その後エマルジョン化した油を吸着するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法。2. The method for separating oil-water drain water generated from compressed air according to claim 1, wherein a magnetic force is applied to the drain water from which foreign matters floating on the water surface have been removed together with the oil, and thereafter the emulsified oil is adsorbed. . 比重差によってドレン水に含まれた油を分離する油水分離槽(10)と、前記油水分離槽(10)で微細な気泡を作り出しその表面にドレン水に含まれた異物を付着させそれによって水面に浮上した異物を油と共に除去することを目的として高濃度の空気溶解液を前記油水分離槽(10)に送り出す為に空気とドレン水を吸引し混合と攪拌と加圧を行なう渦流ポンプ(310)と、前記渦流ポンプ(310)の下流で大きい気泡を分離する分離タンク(320)を構成していることを特徴とする圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置。An oil / water separation tank (10) for separating oil contained in drain water according to a difference in specific gravity, and fine bubbles are created in the oil / water separation tank (10) to adhere foreign matters contained in the drain water to the surface thereof, whereby the water surface A vortex pump (310) for sucking air and drain water to mix, agitate and pressurize air and drain water in order to send out a high-concentration air solution to the oil-water separation tank (10) for the purpose of removing foreign substances floating on the surface together with oil. ) And a separation tank (320) for separating large bubbles downstream of the vortex pump (310). 比重差によってドレン水に含まれた油を分離する油分離吸着槽(40)と、前記油分離吸着槽(40)で微細な気泡を作り出しその表面にドレン水に含まれた異物を付着させそれによって水面に浮上した異物を油と共に除去することを目的として高濃度の空気溶解液を前記油分離吸着槽(40)に送り出す為に空気とドレン水を吸引し混合と攪拌と加圧を行なう渦流ポンプ(310)と、前記渦流ポンプ(310)の下流で大きい気泡を分離する分離タンク(320)と、前記油分離吸着槽(40)に油を吸着する油吸着材(42a、42b)を構成していることを特徴とする圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置。An oil separation / adsorption tank (40) for separating oil contained in drain water by a specific gravity difference, and fine bubbles are created in the oil separation / adsorption tank (40) to adhere foreign matters contained in drain water to the surface thereof. In order to remove the foreign matter floating on the water surface together with the oil by the vortex, the air and the drain water are sucked to mix, agitate and pressurize the air and the drain water in order to send the high concentration air solution to the oil separation and adsorption tank (40). A pump (310), a separation tank (320) for separating large bubbles downstream of the vortex pump (310), and an oil adsorbent (42a, 42b) for adsorbing oil in the oil separation / adsorption tank (40). An oil / water separator for drain water generated from compressed air. 前記油分離吸着槽(40)は、比重差によってドレン水に含まれた油を分離する油水分離槽(41u)と、ドレン水を吸引する吸込管(41i)と高濃度の空気溶解液を送り出す放出管(41h)を形成し前記油吸着材(42a)を収納した第一油吸着槽(41v)と、前記油吸着材(42b)を収納した第二油吸着槽(41w)を形成し、前記槽(41u、41v、41w)からのドレン水の流出には底部からドレン水を送り込み水面の位置で流出させる導入管(41a、41b、41c)を前記槽(41u、41v、41w)に配設したことを特徴とする請求項5に記載の圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置。The oil separation / adsorption tank (40) separates oil contained in the drain water according to a difference in specific gravity, an oil / water separation tank (41u), a suction pipe (41i) for sucking the drain water, and sends out a high-concentration air solution. A first oil adsorption tank (41v) forming a discharge pipe (41h) and containing the oil adsorbent (42a), and a second oil adsorption tank (41w) containing the oil adsorbent (42b); For the drain water flowing out of the tanks (41u, 41v, 41w), introduction pipes (41a, 41b, 41c) for sending drain water from the bottom and flowing out at the position of the water surface are arranged in the tanks (41u, 41v, 41w). The apparatus for separating oil and water of drain water generated from compressed air according to claim 5, wherein the apparatus is provided. 前記油水分離槽(10)または前記油分離吸着槽(40)の下流に、油や固形化した異物を除去する異物捕捉槽(20)または活性炭収納槽(60)と、エマルジョン化した油を吸着するエマルジョン破壊油吸着槽(30)を記載の順に配設したことを特徴とする請求項4ないし請求項6のいずれか1項に記載の圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置。Downstream of the oil / water separation tank (10) or the oil separation / adsorption tank (40), a foreign matter capturing tank (20) or an activated carbon storage tank (60) for removing oil and solidified foreign matter, and adsorbing the emulsified oil. The oil-water separation device for drain water generated from compressed air according to any one of claims 4 to 6, wherein the emulsion breaking oil adsorption tanks (30) are arranged in the order described. 前記油水分離槽(10)または前記油分離吸着槽(40)の下流に、磁力を発生する磁石(50)と、エマルジョン化した油を吸着するエマルジョン破壊油吸着槽(30)を記載の順に配設したことを特徴とする請求項4ないし請求項6のいずれか1項に記載の圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置。Downstream of the oil / water separation tank (10) or the oil separation / adsorption tank (40), a magnet (50) for generating a magnetic force and an emulsion-breaking oil adsorption tank (30) for adsorbing emulsified oil are arranged in this order. The apparatus for separating oil and water of drain water generated from compressed air according to any one of claims 4 to 6, wherein the apparatus is provided. 前記油水分離槽(10)または前記油分離吸着槽(40)の上流にドレン水が発生する機器(120、130、140、150)より流れ込んだすべてのドレン水をまとめて排出するドレントラップ(266)を配設したことを特徴とする請求項4ないし請求項8のいずれか1項に記載の圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置。A drain trap (266) that collectively discharges all drain water flowing from the drain water generating device (120, 130, 140, 150) upstream of the oil water separation tank (10) or the oil separation adsorption tank (40). The oil-water separator for drain water generated from compressed air according to any one of claims 4 to 8, wherein
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