特許 7528293 含油排水のろ過装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-26

(45)【発行日】2024-08-05

(54)【発明の名称】含油排水のろ過装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/44 20230101AFI20240729BHJP

   B01D 65/04 20060101ALI20240729BHJP

   B01D 65/08 20060101ALI20240729BHJP

   B01D 35/22 20060101ALI20240729BHJP

【ＦＩ】

C02F1/44 F

B01D65/04

B01D65/08

B01D35/22

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023039784

(22)【出願日】2023-03-14

(62)【分割の表示】P 2018229801の分割

【原出願日】2018-12-07

(65)【公開番号】P2023063447

(43)【公開日】2023-05-09

【審査請求日】2023-03-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000004400

【氏名又は名称】オルガノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】瀧口 佳介

(72)【発明者】

【氏名】余田 充

(72)【発明者】

【氏名】金井 修

(72)【発明者】

【氏名】笹島 康宏

【審査官】中村 泰三

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０８９８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０９３８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－０３４５０５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ １７／００－０２２

Ｂ０１Ｄ ３５／２２

Ｂ０１Ｄ ６１／００－２２

Ｂ０１Ｄ ６５／００－１０

Ｃ０２Ｆ １／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

含油排水が導入される膜浸漬槽と、
前記膜浸漬槽に導入される含油排水に浸漬され、前記含油排水をろ過するろ過膜装置と、
前記膜浸漬槽に設けられ、前記膜浸漬槽に導入される前記含油排水を攪拌する攪拌機と、
前記膜浸漬槽に接続され、前記膜浸漬槽からの含油廃液を排出するためのドレンラインと、
前記ドレンラインに接続され、前記含油廃液を貯留する廃液貯槽と、
前記ドレンラインに設けられ、前記含油廃液を前記廃液貯槽に移送するドレンポンプと、
前記ドレンラインの前記ドレンポンプの下流から分岐して前記膜浸漬槽に接続され、前記含油廃液を循環させる循環ラインと、
を有するろ過装置。

【請求項2】

前記攪拌機は回転軸と前記回転軸に固定された攪拌翼とを有し、前記ろ過膜装置は各々が複数のろ過膜を備えた複数のろ過膜モジュールを有し、各ろ過膜モジュールは前記含油排水の液面と平行な平面において、前記攪拌機の前記回転軸の同心円上の互いに異なる位置を起点とし、前記同心円から離れる向きに延びる長軸を有する、請求項１に記載のろ過装置。

【請求項3】

各ろ過膜モジュールの前記長軸の延長線は前記攪拌機の前記回転軸の中心を通る、請求項２に記載のろ過装置。

【請求項4】

各ろ過膜モジュールの前記長軸の延長線は、前記同心円と同心で且つ前記同心円より径の小さい他の同心円に接する、請求項２に記載のろ過装置。

【請求項5】

各ろ過膜モジュールは、前記長軸の上で互いに間隔をおいて、複数のサブモジュールに分割されている、請求項２から４のいずれか１項に記載のろ過装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は含油排水のろ過装置に関し、特に膜浸漬型のろ過装置の構成に関する。

【背景技術】

【0002】

含油排水をろ過して減量化する技術が知られている。含油排水の一例として、船舶の排ガススクラバから排出されるスクラバ排水が挙げられる。排ガススクラバは、船舶に搭載されるディーゼルエンジンの排ガスに含まれる硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去する装置である。排ガススクラバにはいくつかの種類があるが、その一つとして水洗浄式が知られている。水洗浄式の排ガススクラバでは、ディーゼルエンジンの排ガスに洗浄水を噴霧し、噴霧された洗浄水を排ガスと気液接触させ、ＳＯｘを吸収して除去する。スクラバ排水はＳＯｘの他、排ガスに含まれている煤塵などの微細粒状体、油分、芳香族炭化水素等を含む。スクラバ排水は例えばろ過膜によって浄化することができる。

【0003】

含油排水は高粘度である場合があり、ろ過膜でろ過を行うと、膜面に油分と懸濁物質から構成される含油固形物（ケーキともいう）が付着することがある。含油固形物は徐々に圧密され膜閉塞が進行するため、膜面への含油固形物の付着を抑制することが望まれている。従来、含油排水のろ過にはモジュール型のろ過膜が使われることもあるが、膜モジュール内部及び膜モジュールと容器との間の空間が含油固形物で閉塞しやすく、安定的な運転ができない場合がある。このため、ろ過膜を浸漬槽に浸漬した膜浸漬型のろ過装置が含油排水のろ過に使用されることがある。特許文献１には、中空糸膜モジュールを浸漬させた浸漬槽の上流に、含油排水の油分を浮上分離させる分離層を設ける方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－５２３６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載された方法は浸漬槽を用いるため、モジュール型のろ過膜と比べて含油固形物が付着する可能性は少ない。しかし、高粘度の含油排水を用いる場合、浸漬槽の壁面やろ過膜の膜面への含油固形物の付着を抑制することは依然として困難である。また、浸漬槽とは別に分離槽を設けるため、設置面積やコストの観点から改善の余地がある。

【0006】

本発明はコンパクトでかつ含油固形物が付着しにくい、含油排水のろ過装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の含油排水のろ過装置は、含油排水が導入される膜浸漬槽と、膜浸漬槽に導入される含油排水に浸漬され、含油排水をろ過するろ過膜装置と、膜浸漬槽に設けられ、膜浸漬槽に導入される含油排水を攪拌する攪拌機と、膜浸漬槽に接続され、膜浸漬槽からの含油廃液を排出するためのドレンラインと、ドレンラインに接続され、含油廃液を貯留する廃液貯槽と、ドレンラインに設けられ、含油廃液を廃液貯槽に移送するドレンポンプと、ドレンラインのドレンポンプの下流から分岐して膜浸漬槽に接続され、含油廃液を循環させる循環ラインと、を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、膜浸漬槽に設けられた攪拌機によって膜浸漬槽に導入された含油排水が攪拌されるため、コンパクトでかつ含油固形物が付着しにくい、含油排水のろ過装置を提供することできる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るろ過装置の概略構成図である。

【図2】図１に示すろ過装置の膜浸漬槽の上面図である。

【図3】ろ過膜モジュールの側面図及び断面図である。

【図4】本発明の第２の実施形態に係るろ過装置の膜浸漬槽の上面図である。

【図5】本発明の第３の実施形態に係るろ過装置の概略構成図である。

【図6】セラミック膜の概略構造を示す斜視図である。

【図7】本発明の第４の実施形態に係るろ過装置の概略構成図である。

【図8】本発明の第４の実施形態に係るろ過装置の変形例の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。本発明は含油排水をろ過するろ過装置に適用される。含油排水としては船舶の排ガススクラバ（図示せず）から排出されるスクラバ排水の他、食品工場から排出される油かすを含んだ廃液などが挙げられ、本発明は油分を含む液体に広く適用することができる。スクラバ排水は油分のほか懸濁物質（ＳＳ）も含んでいる。

【0011】

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るろ過装置１の概略構成図を示している。含油排水のろ過装置１は、含油排水が導入される膜浸漬槽２と、膜浸漬槽２に収容されたろ過膜装置３と、膜浸漬槽２に含油排水を供給する含油排水供給ライン４と、含油排水のろ過水を吸引する吸引手段５と、吸引されたろ過水を貯蔵するろ過水タンク６と、を有している。

【0012】

膜浸漬槽２は概ね円筒形状、すなわち含油排水の液面と平行な平面Ｐにおいて円形形状を有している。膜浸漬槽２はろ過膜装置３の設置スペースよりも十分に大きな容積を有し、膜浸漬槽２とろ過膜装置３との間の空間が含油固形物で閉塞されることが防止される。また、含油固形物の付着を抑えるため、膜浸漬槽２はステンレス鋼などの材料で形成し、及び／または内面にポリエチレンライニングを施すことが好ましい。膜浸漬槽２は、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）またはセラミックで形成することも好ましい。水流の複雑化のため、膜浸漬槽２の側面に凹凸、リブ、邪魔板（バッフル）などを設けてもよい。

【0013】

ろ過膜装置３は膜浸漬槽２に導入される含油排水に浸漬され、含油排水をろ過する。ろ過膜装置３は複数の中空糸膜フィルタ３Ｃを有し、複数の中空糸膜フィルタ３Ｃが共通の上部支持部７Ａと下部支持部７Ｂとの間に設けられている。中空糸膜フィルタ３Ｃはケーシング等で覆われておらず、膜浸漬槽２の含油排水に対してむき出しの状態とされている。中空糸膜フィルタ３Ｃの外側から中空糸膜フィルタ３Ｃの側壁に接液する含油排水は中空糸膜フィルタ３Ｃの側壁でろ過され、油分等が側壁の外側に残存し、油分やＳＳ（以下、油分等という）が除去または低減されたろ過水が中空糸膜フィルタ３Ｃの内側空間に侵入する。以下の説明において、中空糸膜フィルタ３Ｃの外側空間を１次側空間９、中空糸膜フィルタ３Ｃの内側空間を２次側空間１０という。中空糸膜フィルタ３Ｃの材料としては親水性の高いものであれば限定されないが、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）などが挙げられる。図１は概念図であり、２本の中空糸膜フィルタ３Ｃだけを図示している。

【0014】

膜浸漬槽２の内部には、膜浸漬槽２に貯留される含油排水を攪拌する攪拌手段８が設けられている。攪拌手段８は、回転軸８Ａと回転軸８Ａに固定された複数の攪拌翼８Ｂとを有する攪拌機８である。回転軸８Ａは上下方向、すなわち膜浸漬槽２の液面と垂直な方向に延びている。攪拌機８の回転軸８Ａの中心は膜浸漬槽２の中心軸２Ａ（図２参照）と同心である。回転軸８Ａはモータ８Ｃによって回転駆動され、攪拌翼８Ｂが膜浸漬槽２の内部の含油排水を攪拌する。これによって油分やＳＳ（以下、油分等という）の沈降や浮上を防止し、ろ過効率を高めることができる。また、ろ過膜装置３の膜面及び膜浸漬槽２の側面への含油固形物の付着を防止することができる。攪拌機８の回転速度は、含油固形物付着防止の観点から、Ｇ値３０～３０００が望ましく、さらに経済性の観点から、１００～２０００がより望ましい。Ｇ値とは、攪拌におけるエネルギーの指標であり、次式で表
される。
Ｇ＝（Ｐ／（Ｖ×μ））^0.5
Ｐ：攪拌エネルギー（Ｗ）
Ｖ：撹拌槽（膜浸漬槽２）容積（ｍ³）
μ：攪拌される液体の粘性係数（ｋｇ／（ｍ・ｓ））
図２は、膜浸漬槽２の上面図、すなわち含油排水の液面と平行な断面を示している。図３（ａ）はろ過膜モジュール３Ａの側面図を、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ－Ａ線に沿ったろ過膜モジュール３Ａの断面図、すなわち含油排水の液面と平行な断面を示している。ろ過膜装置３は各々が複数の中空糸膜フィルタ３Ｃ（ろ過膜）を備えた複数のろ過膜モジュール３Ａを有している。各ろ過膜モジュール３Ａは吸引ライン５Ａに接続されている（一部のみ図示）。複数のろ過膜モジュール３Ａは含油排水の液面と平行な平面Ｐにおいて、長軸３Ｌを有する細長い形状を有している。複数のろ過膜モジュール３Ａは攪拌機８の回転軸８Ａの中心８Ｄから放射状に延びている。すなわち、各ろ過膜モジュール３Ａの長軸３Ｌの延長線３Ｅは攪拌機８の回転軸８Ａの中心８Ｄを通っている。複数のろ過膜モジュール３Ａの長軸３Ｌは、攪拌機８の回転軸８Ａの中心８Ｄと同心の同心円Ｃ１上の、周方向の互いに異なる位置を起点とし、同心円Ｃ１から離れる向きに延びている。本実施形態では８つのろ過膜モジュール３Ａが４５°間隔で回転対称に配列されている。しかし、ろ過膜モジュール３Ａの数は８以外でもよく、同一間隔で配列されなくてもよい。また、全てのろ過膜モジュール３Ａは一つの同心円Ｃ１を起点として径方向外側に延びているが、互いに異なる同心円Ｃ１を起点としてもよい。つまり、各ろ過膜モジュール３Ａの回転軸８Ａの中心８Ｄからの距離は互いに異なっていてもよい。

【0015】

図３（ｂ）に示すように、各ろ過膜モジュール３Ａは、長軸３Ｌに沿って互いに間隔Ｇをおいて、複数のサブモジュール３Ｂに分割されている。各サブモジュール３Ｂは複数の中空糸膜フィルタ３Ｃで構成されている。各サブモジュール３Ｂ内では複数の中空糸膜フィルタ３Ｃは密集配置されており、中空糸膜フィルタ３Ｃ同士の間隔は一定ではなく、中空糸膜フィルタ３Ｃ同士が接触していることもある。このため、各サブモジュール３Ｂ内部の流路形状を厳密に制御することは困難である。一方、サブモジュール３Ｂ間の間隔Ｇは調整可能であるため、含油排水がサブモジュール３Ｂの間の隙間を確実に通ることができ、サブモジュール３Ｂへの含油固形物の付着を抑制することができる。サブモジュール３Ｂの数、長手方向の長さ及び間隔は特に限定されず適宜設定することができ、間隔はサブモジュール３Ｂの幅以上あるのが好ましい。なお、サブモジュール３Ｂの間の隙間の流れを多くするには、攪拌翼８Ｂとろ過膜モジュール３Ａが同一断面に存在しないほうが好ましい。また、膜浸漬槽２内の含油排水の流速の大きいところは含油固形物が付着しにくいことから、サブモジュール３Ｂの長さを長くし、あるいは間隔Ｇを狭くすることも可能である。なお、複数のサブモジュール３Ｂで一つのろ過膜モジュール３Ａを構成する代わりに、各サブモジュール３Ｂを膜浸漬槽２内に分散配置することも可能である。しかし、ろ過膜装置３の膜浸漬槽２内の固定治具の構成、据付、交換などの手間を考慮すると、ろ過膜モジュール３Ａの形態のほうがより好ましい。また、ろ過膜モジュール３Ａの攪拌機８への接触を防止するために、ろ過膜モジュール３Ａと撹拌機８との間に防護柵（図示せず）を設けることも可能である。防護柵は一般的には格子形状を有するが、攪拌機８の水流を妨げない形状であれば特に限定されない。

【0016】

吸引ライン５Ａは各中空糸膜フィルタ３Ｃの２次側空間１０と接続されている。吸引ライン５Ａにはろ過水を２次側空間１０に吸引するための吸引ポンプ５Ｂが設けられている。吸引ライン５Ａと吸引ポンプ５Ｂはろ過水の吸引手段５を構成する。吸引フラックス（吸引によるろ過水の流束：単位面積あたりの流量）を高くすれば処理量が増加し、中空糸膜フィルタ３Ｃの数を減らすことができるが、膜面に付着した含油固形物が高粘度の油成分で圧密化され、吸引圧力が急上昇する場合がある。排ガススクラバから排出されるスクラバ排水の場合、吸引フラックスは０．１～１ｍ／ｄ程度が望ましい。図示は省略するが、水頭圧を利用してろ過水を吸引するようにしてもよい。例えば、吸引ライン５Ａを上下方向に配置し、ろ過水が下向きに流れるようにすることでろ過水を２次側空間１０に吸引するための駆動力を得ることができる。２次側空間１０に吸引されたろ過水は、所定の水質基準を満たすことが確認された後、系外に排出することができる。ろ過水の一部は、吸引ライン５Ａに接続されたろ過水タンク６に貯蔵され、逆洗水として利用される。ろ過水タンク６には逆洗ライン１１が接続されている（図１では吸引ライン５Ａと区別するため、破線で表示している）。逆洗ライン１１は中空糸膜フィルタ３Ｃと吸引ポンプ５Ｂとの間の位置で吸引ライン５Ａに合流している。逆洗ライン１１には逆洗水を圧送するための逆洗ポンプ１２が設けられている。逆洗時にはろ過水タンク６に貯蔵されたろ過水が逆洗ライン１１を通って中空糸膜フィルタ３Ｃの２次側空間１０に供給され、中空糸膜フィルタ３Ｃの膜面に付着した油分等が剥離され、１次側空間９に放出される。ろ過装置１を船舶に設置する場合などユーティリティ水がある場合は、そのユーティリティ水を逆洗水として使用してもよい。図示は省略するが、吸引ライン５Ａと逆洗ライン１１を組み替え、吸引ライン５Ａと逆洗ライン１１を弁によって切り替えることで吸引ポンプ５Ｂと逆洗ポンプ１２を共用化することもできる。

【0017】

膜浸漬槽２の底部には、内部の含油廃液を排出するためのドレンライン１３が接続されている。ドレンライン１３は膜浸漬槽２からの含油廃液を貯留する廃液貯槽１４と接続され、ドレンライン１３には含油廃液を廃液貯槽１４に移送するドレンポンプ１５が設けられている。さらに、ドレンライン１３のドレンポンプ１５の下流から分岐してドレンポンプ１５の上流側の膜浸漬槽２に接続された循環ライン１６が設けられている。含油廃液の水質によっては循環ライン１６を省略してもよい。ドレンライン１３からは高度に濃縮された含油廃液が排出されるため、循環ライン１６で含油廃液を循環させることで、ドレンライン１３が閉塞する可能性を低減させることができる。膜浸漬槽２からドレンライン１３への含油廃液の取り出しは連続的に行ってもよいし、間歇的に行ってもよい。あるいは膜浸漬槽２内の含油排水のＳＳ濃度、油濃度を測定し、これらの一方または双方が一定の基準値に達したときに含油廃液を取り出すようにしてもよい。廃液貯槽１４には含油廃液を取り出すためのドレンライン１７が設けられている。また、ドレンライン１３には、薬品貯槽１８から薬品供給ライン１９を介して、界面活性剤などの薬剤を添加することができる。薬品供給ライン１９には薬品供給ポンプ２０が配置されている。含油廃液に界面活性剤を付加することで、含油廃液によってドレンライン１３が閉塞する可能性をさらに低減させることができる。なお、廃液貯槽１４、ドレンポンプ１５、循環ライン１６を省略し、ドレンライン１３から排出された含油廃液を廃棄処分とすることもできる。さらに、ドレンライン１３を省略し、膜浸漬槽２に貯留した含油廃液をポンプ（図示せず）で吸い出してもよい。

【0018】

ろ過装置１は以下のように作動する。排ガススクラバからの含油排水は含油排水供給ライン４によって膜浸漬槽２に供給される。吸引ポンプ５Ｂの吸引圧力によって含油排水は中空糸膜フィルタ３Ｃの１次側空間９から２次側空間１０に移動し、油分等が中空糸膜フィルタ３Ｃに捕捉される。この間、攪拌機８により膜浸漬槽２内の含油排水が水平方向及び上下方向に攪拌される。攪拌によって発生する水流により、中空糸膜フィルタ３Ｃの膜表面にせん断力が作用する。このせん断力によって、膜表面への含油固形物の付着が防止されるとともに、付着した含油固形物の剥離が促進される。すなわち、本実施形態によれば、ろ過膜装置３が収容された膜浸漬槽２に含油排水を導入し、含油排水でろ過膜装置３が浸漬される。そして、膜浸漬槽２に導入された含油排水を膜浸漬槽２に設けられた攪拌機８で攪拌しながら、ろ過装置１で含油排水がろ過される。なお、含油固形物の剥離をさらに促進するため、モータ８Ｃの電動機にインバータ（図示せず）を設けて攪拌機８の回転速度を変更したり、切替装置を設けて（図示せず）攪拌機８の回転方向を変更させることもできる。また、膜浸漬槽２の底部に空気吹き出し部（図示せず）を設けてエアレーション操作を行ってもよい。

【0019】

一定時間吸引ポンプ５Ｂを作動させてろ過工程を行った後、吸引ポンプ５Ｂを停止し、不図示の弁を切り替えて、逆洗ライン１１による短時間の逆洗（この逆洗を簡易逆洗という）を行うことが好ましい。ろ過と簡易逆洗をセットとして、これを繰り返し、かつ攪拌機８で含油排水を攪拌することで、中空糸膜フィルタ３Ｃの性能を維持しながらろ過工程を行うことができる。なお、簡易逆洗の際にも、攪拌機８で膜浸漬槽２内の含油排水を攪拌することで、逆洗の効果を高めることができる。

【0020】

上述のように、膜浸漬槽２は円形であり、攪拌機８が膜浸漬槽２の中心に設置されているため、矩形の膜浸漬槽のようにコーナー部に含油排水が滞留することがなく、膜浸漬槽２の全域で一定以上の流速が得られる。また、ろ過膜モジュール３Ａは細長い形状のため、全体として一種のバッフル板として機能する。このため、水流が複雑化し、ろ過膜モジュール３Ａ間の空間及び膜浸漬槽２の側壁の近傍にも水流が行き渡る。

【0021】

（第２の実施形態）
図４（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係るろ過装置１の膜浸漬槽２の、図２と同様の上面図を、図４（ｂ）は図４（ａ）の部分拡大図を示している。本実施形態においても、複数のろ過膜モジュール３Ａの長軸３Ｌは、攪拌機８の回転軸８Ａの中心８Ｄと同心の同心円Ｃ１上の周方向に互いに異なる位置を起点とし、同心円Ｃ１から離れる向きに延びている。しかし、各ろ過膜モジュール３Ａの長軸３Ｌの延長線３Ｅは、同心円Ｃ１と同心で且つ同心円Ｃ１より径の小さい他の同心円Ｃ２に接している。この結果、複数のろ過膜モジュール３Ａは攪拌機８の回転軸８Ａの周りに羽根車のように配置される。本実施形態では１２個のろ過膜モジュール３Ａが３０°間隔で回転対称に配列されている。しかし、ろ過膜モジュール３Ａの数は１２以外でもよく、同一間隔で配列されなくてもよい。また、全てのろ過膜モジュール３Ａは一つの同心円Ｃ１を起点として径方向外側に延びているが、互いに異なる同心円Ｃ１を起点としてもよい。つまり、各ろ過膜モジュール３Ａの回転軸８Ａの中心８Ｄからの距離は互いに異なっていてもよい。

【0022】

攪拌機８の回転軸８Ａは図４において時計回りに回転することが望ましい。より一般的には、攪拌機８の回転軸８Ａは、各ろ過膜モジュール３Ａの延長線３Ｅの他の同心円Ｃ２との接点Ｃにおいて、各ろ過膜モジュール３Ａから接点Ｃへの延長線３Ｅの向きＤ１が攪拌機８によって誘起される流れの向きＤ２と一致する方向に回転することが望ましい。これによって、各ろ過膜モジュール３Ａの径方向内側領域で、各ろ過膜モジュール３Ａの径方向側面とほぼ垂直な方向からろ過膜モジュール３Ａに水流が加わり、含油固形物の付着をより効果的に抑制することができる。本実施形態によればろ過膜モジュール３Ａの充填効率が改善され、第１の実施形態と比べてより多くのろ過膜モジュール３Ａを配置することができる。本実施形態のろ過膜モジュール３Ａは、第１の実施形態のろ過膜モジュール３Ａと同じ形状及び寸法を有しており、膜浸漬槽２の大きさも第１の実施形態と同様であるが、本実施形態では１２個のろ過膜モジュール３Ａを膜浸漬槽２に収容することができる。

【0023】

（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係るろ過装置１の概略構成図を示している。本実施形態は、ろ過膜装置３のろ過膜モジュール３Ａとしてセラミック膜３Ｄが使用されている点で第１の実施形態と異なり、その他の構成は第１の実施形態と同じである。セラミック膜３Ｄは親水性の膜であることが好ましい。膜浸漬槽２には複数のセラミック膜３Ｄがむき出しで収容される。図示は省略するが、複数のセラミック膜３Ｄは図２，４に示したのと同様の態様で膜浸漬槽２に配置される。図６にセラミック膜３Ｄの概略構造を示す。セラミック膜３Ｄはセラミック製の平膜であり、内部に含油排水が流通する複数の流路４１が形成されている。流路４１はセラミック膜３Ｄの２次側空間１０を形成する。流路４１の両端はセラミック膜３Ｄの側面で開口しており、両端には集水管１０７Ａ，１０７Ｂ（図５参照）が接続されている。集水管１０７Ａ，１０７Ｂは吸引ライン５Ａに接続されている。含油排水は矢印４３で示すようにセラミック膜３Ｄの外表面からセラミックの無数の細孔を通って内部に浸透し、矢印４４で示すように流路４１に排出される。粒径の大きな油分等はセラミック膜３Ｄの外表面にとどまり、粒径の小さな油分等はセラミックの細孔に捕捉され、流路４１には油分等が十分に除去されたろ過水が集水される。図示は省略するが、第１の実施形態と同様に、セラミック膜３Ｄを長軸３Ｌに沿って互いに間隔をおいて、複数のサブモジュールに分割することも可能である。

【0024】

（第４の実施形態）
図７は、本発明の第４の実施形態に係るろ過装置１の概略構成図を示している。ろ過装置１は上部コンテナ２１と下部コンテナ２２とに分割収容されている。具体的には、上部コンテナ２１には膜浸漬槽２とろ過水タンク６が収容され、下部コンテナ２２には廃液貯槽１４が収容されている。本実施形態では、廃液貯槽１４の内部に含油廃液を攪拌するための２基の攪拌機２３が設置されている。第１の実施形態と同様、ドレンライン１３とドレンポンプ１５と循環ライン１６を設けてもよい。また、第１の実施形態と同様、薬品貯槽１７と薬品供給ライン１８と薬品供給ポンプ１９を設けてもよい。下部コンテナ２２は上部コンテナ２１の下方、好ましくは直下に配置されており、ドレンライン１３が上部コンテナ２１と下部コンテナ２２との間を延びている。下部コンテナ２２を上部コンテナ２１から離れたところに配置することも可能であり、その場合、ドレンライン１３上に移送ポンプ（図示せず）を設けてもよい。

【0025】

例えば、ろ過装置１がコンテナ船に設置される場合、上部コンテナ２１と下部コンテナ２２はコンテナ船に搭載される一般的なコンテナと同じ大きさ及び形状とすることが好ましい。これによって、上部コンテナ２１と下部コンテナ２２の設置場所の制約が緩和される可能性がある。ろ過装置１はあらかじめ工場にて上部コンテナ２１と下部コンテナ２２とに分割して設置され、車両、貨物列車等で運搬される。上部コンテナ２１と下部コンテナ２２は船上で合体され、ドレンライン１３で接続される。上部コンテナ２１と下部コンテナ２２の運送時にはコンテナ運搬用の一般的なトラック、トレーラ、貨車等を使用することができ、据付時には船舶が備えるコンテナ搭載用の揚重機を使用することができるため、運送や据付に関して特殊な設備や装置を必要としない。また、予め工場でプレハブ化されるため、船舶への据付工程が短縮される。

【0026】

図８は、第４の実施形態の変形例に係るろ過装置１の概略構成図を示している。図８は上部コンテナ２１のみを示しているが、下部コンテナ２２は第４の実施形態と同様とすることができる。本変形例では、上部コンテナ２１の上部空間に、ろ過膜装置３の膜浸漬槽２への設置及び膜浸漬槽２からの取り出しのための揚重機２４が設けられている。揚重機２４としては上部コンテナ２１の天板に設けられたモノレール２５上を走行可能なチェーンブロックまたはホイストを用いることが好ましいが、他の揚重機を使用することもできる。ろ過装置１を船舶に設置する場合、航行中または停泊中にろ過膜装置３の交換またはメンテナンスのため、ろ過膜装置３の膜浸漬槽２からの取り出し及び据付が必要となることがある。ろ過膜装置３は人力で取り扱うのが困難であるため何らかの揚重設備が必要となるが、船舶内でこのような設備を使用することは困難である場合がある。本実施形態では、上部コンテナ２１の内部に揚重機２４が設けられているため、メンテナンス性が改善されるとともに、設置場所の制約（例えば、船舶の揚重設備の近傍に配置する必要性）が緩和される。

【0027】

以上、本発明を実施形態によって説明したが、本発明はこれらに限定されない。例えば、本実施形態は含油排水をろ過するろ過装置を対象としているが、本発明は油分以外の高粘性物質を含む液体をろ過するろ過装置にも用いることができる。粘性の高い物質がろ過膜の膜面に付着すると本実施形態と同様、付着した物質による膜閉塞あるいは吸引圧力の増加が生じる。

【0028】

また、本実施形態においては、攪拌手段８としては攪拌機８が用いられるが、膜浸漬槽２に導入された含油排水を攪拌することができる限り、攪拌手段８は攪拌機８に限定されない。例えば、膜浸漬槽２の外部に設置された循環ラインと、循環ライン上に設けられた循環ポンプによって含油排水を攪拌することができる。あるいは、膜浸漬槽２の内部に循環ポンプを設置することもできる。または、膜浸漬槽２の底部に散気ノズルを設け、ブロワ等で散気ノズルに空気を供給し、含油排水を空気攪拌することもできる。もしくは、膜浸漬槽側面に設置した撹拌機により攪拌することができる。攪拌手段８はこれらの手段単独で、または組み合わせによって、あるいはこれらの手段と攪拌機８との組み合わせによって構成することもできる。

【0029】

また、本実施形態においては、膜浸漬槽２の断面形状は円形であるが、膜浸漬槽２の全域が攪拌手段８によって良好に攪拌される限り、円形以外の形状、例えば楕円形などであってもよい。攪拌機８は膜浸漬槽２の中央に配置する代わりに多少偏心して配置してもよいし、２以上の攪拌機８を設置することもできる。

【符号の説明】

【0030】

１ ろ過装置
２ 膜浸漬槽
３ ろ過膜装置
３Ａ ろ過膜モジュール
３Ｂ サブモジュール
３Ｃ 中空糸膜フィルタ
３Ｄ セラミック膜
５ 吸引手段
５Ａ 吸引ライン
５Ｂ 吸引ポンプ
６ ろ過水タンク
８ 攪拌手段（攪拌機）
８Ａ 回転軸
８Ｂ 攪拌翼
１１ 逆洗ライン
１２ 逆洗ポンプ
１３ ドレンライン
１４ 廃液貯槽
１５ ドレンポンプ
１６ 循環ライン
２１ 上部コンテナ
２２ 下部コンテナ
２４ 揚重機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】