特許 7620919 油水分離装置及び油水分離方法

(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】2025-01-16

(45)【発行日】2025-01-24

(54)【発明の名称】油水分離装置及び油水分離方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 17/00 20060101AFI20250117BHJP

   B01D 17/025 20060101ALI20250117BHJP

   B01D 17/04 20060101ALI20250117BHJP

   B01D 17/12 20060101ALI20250117BHJP

【ＦＩ】

B01D17/00 503B

B01D17/025 501A

B01D17/04 501A

B01D17/04 501B

B01D17/04 501F

B01D17/04 501E

B01D17/04 501L

B01D17/04 504D

B01D17/04 504B

B01D17/04 501G

B01D17/12 C

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021050447

(22)【出願日】2021-03-24

(65)【公開番号】P2022148677

(43)【公開日】2022-10-06

【審査請求日】2024-03-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000143972

【氏名又は名称】株式会社ササクラ

(73)【特許権者】

【識別番号】523419521

【氏名又は名称】エム・エーライフマテリアルズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000796

【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】飯田 莉奈

(72)【発明者】

【氏名】清水 香里

(72)【発明者】

【氏名】倉石 晃一

(72)【発明者】

【氏名】三保 慶明

(72)【発明者】

【氏名】池田 充志

(72)【発明者】

【氏名】今西 克磨

(72)【発明者】

【氏名】田中 雅也

(72)【発明者】

【氏名】宮地 清

(72)【発明者】

【氏名】天野 整一

(72)【発明者】

【氏名】内海 貴光

(72)【発明者】

【氏名】山田 達也

【審査官】萩原 周治

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２８８４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５３－０９６５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－１４４００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０４６８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－００９１８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ １７／００－１７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水及び油の混合液に対して油分を浮上分離する処理を行う油水分離装置であって、
内部空間が上下の第一室及び第二室に仕切られており、前記第一室に混合液が供給される密閉容器と、
前記第一室に混合液が通過するように設けられた第一コアレッサーであって、混合液中の油滴を捕捉して粗粒化させる第一コアレッサーと、
前記第二室に前記第一コアレッサーを通過後の混合液が通過するように設けられた第二コアレッサーであって、混合液中の油滴を捕捉して粗粒化させる第二コアレッサーと、
前記第一室を前記第一コアレッサー側の上部空間及び前記第二室側の下部空間に区画する支持板に支持されたノズルであって、上端開口が前記上部空間から混合液を導入し下端開口が前記下部空間に混合液を導出するとともに前記下端開口が水平方向を向くようにＬ字型を呈するノズルと、
を備える、油水分離装置。

【請求項2】

前記ノズルの前記下端開口から前記下部空間に導出される混合液の流速が０．１ｍ／ｓ以上２．０ｍ／ｓ以下である、請求項１に記載の油水分離装置。

【請求項3】

前記下部空間から供給される混合液中の固形物を除去する濾過器をさらに備え、
前記第二コアレッサーは、円形筒状の粗粒化フィルターを含み、かつ、前記粗粒化フィルターの軸方向が水平方向に延びるように前記第二室に横向きにして配置されるとともに前記粗粒化フィルターの中空内部に前記濾過器を通過後の混合液が導入されるように構成されている、請求項１又は２に記載の油水分離装置。

【請求項4】

前記粗粒化フィルターの中空内部に導入される混合液の流速が０．１ｍ／ｓ以上１．０ｍ／ｓ以下である、請求項３に記載の油水分離装置。

【請求項5】

前記第二コアレッサーは、前記粗粒化フィルターの中空内部に挿入された散液管をさらに含み、かつ、前記散液管の中空内部に前記濾過器を通過後の混合液が導入されるように構成されており、
前記散液管は、その軸方向及び周方向に沿って間隔をあけて複数の通液孔が形成されている、請求項３又は４に記載の油水分離装置。

【請求項6】

前記散液管の前記通液孔から前記粗粒化フィルターの中空内部に導出される混合液の流速が０．４ｍ／ｓ以上１．０ｍ／ｓ以下である、請求項５に記載の油水分離装置。

【請求項7】

前記粗粒化フィルターが疎水性材料からなる、請求項３～６のいずれかに記載の油水分離装置。

【請求項8】

前記密閉容器には、前記第二室に前記第二コアレッサーを横向きに挿入可能な挿入部が設けられ、
前記第二コアレッサーは、取付手段により前記粗粒化フィルターの軸方向が水平方向に延びるようにして前記第二室に横向きにして配置され、
前記取付手段は、前記挿入部から内側に水平方向に延びる少なくとも二本の平行なガイドレールと、前記第二コアレッサーの前記挿入部に先に挿入される側の端部に取り付けられた押え板と、を含み、
前記押え板には、対応するガイドレールを受け入れることにより前記押え板を前記少なくとも二本の平行なガイドレール上で摺動させるとともに前記第二コアレッサーの周方向の回転を規制する切欠きが少なくとも二つ形成されている、請求項３～７のいずれかに記載の油水分離装置。

【請求項9】

水及び油の混合液に対して油分を浮上分離する処理を行う油水分離方法であって、
内部空間が上下の第一室及び第二室に仕切られるとともに前記第一室が支持板により上部空間及び下部空間に区画された密閉容器の前記上部空間に混合液を供給する工程と、
前記上部空間に設けられた第一コアレッサーに混合液を通過させて混合液中の油滴を捕捉して粗粒化させる工程と、
前記第一コアレッサーを通過した前記上部空間の混合液を、前記支持板に支持されたＬ字型のノズルの上端開口から導入して前記下部空間において水平方向を向く下端開口から前記下部空間に導出する工程と、
前記第二室に設けられた第二コアレッサーに前記下部空間の混合液を通過させて混合液中の油滴を捕捉して粗粒化させる工程と、
を含む、油水分離方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば船舶におけるビルッジ水等の廃水のような、水及び油の混合液から油分を分離する処理を行うための油水分離装置及び油水分理法方に関する。

【背景技術】

【0002】

従来例の油水分離装置として、特許文献１には、図１２に示すように、縦型円筒形の密閉容器１０１内が、第一コアレッサー１０２を備えた第一室１０３、第一室１０３よりも下方の第二コアレッサー１０４を備えた第二室１０５、及び、第二室１０５よりも下方の第三コアレッサー１０６を備えた第三室１０７に仕切られた上下３段式の油水分離装置１００が開示されている。第一コアレッサー１０２、第二コアレッサー１０４及び第三コアレッサー１０６は、それぞれ多孔質体のフィルターを備えており、下方のコアレッサーほど目の細かいフィルターを備えている。

【0003】

特許文献１の油水分離装置１００では、混合液は密閉容器１０１内の第一室１０３に供給され、始めに浮上油が比重差で分離する。浮上油が除去された混合液は第一コアレッサー１０２を通過し、このとき混合液中に混濁する大きな油滴が第一コアレッサー１０２に捕捉され、捕捉された油滴同士が結合して粗粒化する。これにより、粗粒化した油滴が第一コアレッサー１０２から脱離した後に浮力を増して浮上することにより混合液から分離する。第一コアレッサー１０２を通過後の混合液は、第一室１０３及び第二室１０５を仕切る仕切板１０８に設けられた第二コアレッサー１０４を通過して第二室１０５に供給される。このとき第一コアレッサー１０２で捕捉されなかった混合液中に混濁する小さな油滴が第二コアレッサー１０４に捕捉され、捕捉された油滴同士が結合して粗粒化する。これにより、粗粒化した油滴が第二コアレッサー１０４から脱離した後に浮力を増して浮上することにより混合液から分離する。第二コアレッサー１０４を通過後の混合液は、第二室１０５及び第三室１０７を仕切る仕切板１０９に設けられた第三コアレッサー１０６を通過して第三室１０７に供給される。このとき第二コアレッサー１０４で捕捉されなかった混合液中に混濁するより小さい油滴が第三コアレッサー１０６に捕捉され、捕捉された油滴同士が結合して粗粒化する。これにより、粗粒化した油滴が第三コアレッサー１０６から脱離した後に浮力を増して浮上することにより混合液から分離する。

【0004】

なお、第二室１０５は仕切板１１３により上部空間と下部空間に区画されており、第二コアレッサー１０４を通過後の混合液は、上部空間に連通する導出口１１０を介して第二室１０５から濾過器１１２に供給され、濾過器１１２において混合液中に含まれる固形物が除去された後、下部空間に連通する導入口１１１を介して第二室１０５に再び戻される。これにより、混合液中に含まれる固形物により、最も密な第三コアレッサー１０６のフィルターの目が詰まることを抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開2005-288435号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の油水分離装置１００は、第一コアレッサー１０２、第二コアレッサー１０４及び第三コアレッサー１０６の三段式の構成のため、装置高さが必然的に高くなり、装置を搬送する際の作業負担が大きくなるうえ、装置自体のコストが高くなるとの課題がある。ここで、油水分離装置の高さを低くするために、図１３に示すように、単に第二室（第二コアレッサー）を油水分離装置から省き、第一コアレッサー１０２を通過した混合液を、そのまま濾過器１１２を通過させた後に第三コアレッサー１０６を通過させるように構成することも考えられる。しかし、図１３に示す構成の油水分離装置では、油は第一コアレッサー１０２で捕捉されて粗粒化して浮上するとともに第一コアレッサー１０２を通過しその下方に溜まって油層を形成し、この油層を上方から流れてくる水が押す形となることで、第一室１０３の第一コアレッサー１０２の下方の空間に油泡（外側が油で内側が水）が発生し、当該空間が油泡で充満する現象が起こる。そして、この油泡が濾過器１１２や第三コアレッサー１０６に供給されると、濾過器１１２による濾過抵抗が油分により著しく増大して濾過処理が阻害される、あるいは、第三コアレッサー１０６のフィルターが油分により目詰まりを起こすなどの課題が生じる。

【0007】

本発明は、上記課題を解消できる油水分離装置及び油水分離方法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】

【0008】

本発明の第一態様は、水及び油の混合液に対して油分を浮上分離する処理を行う油水分離装置に関する。本発明の油水分離装置は、内部空間が上下の第一室及び第二室に仕切られており、前記第一室に混合液が供給される密閉容器と、前記第一室に混合液が通過するように設けられた第一コアレッサーであって、混合液中の油滴を捕捉して粗粒化させる第一コアレッサーと、前記第二室に前記第一コアレッサーを通過後の混合液が通過するように設けられた第二コアレッサーであって、混合液中の油滴を捕捉して粗粒化させる第二コアレッサーと、前記第一室を前記第一コアレッサー側の上部空間及び前記第二室側の下部空間に区画する支持板に支持されたノズルであって、上端開口が前記上部空間から混合液を導入し下端開口が前記下部空間に混合液を導出するとともに前記下端開口が水平方向を向くようにＬ字型を呈するノズルと、を備えることを特徴とする。

【0009】

本発明の油水分離装置において好ましくは、前記ノズルの前記下端開口から前記下部空間に導出される混合液の流速が０．１ｍ／ｓ以上２．０ｍ／ｓ以下であることを特徴とするように構成することができる。

【0010】

また、本発明の油水分離装置において好ましくは、前記下部空間から供給される混合液中の固形物を除去する濾過器をさらに備え、前記第二コアレッサーは、円形筒状の粗粒化フィルターを含み、かつ、前記粗粒化フィルターの軸方向が水平方向に延びるように前記第二室に横向きにして配置されるとともに前記粗粒化フィルターの中空内部に前記濾過器を通過後の混合液が導入されるように構成されていることを特徴とするように構成することができる。

【0011】

また、本発明の油水分離装置において好ましくは、前記粗粒化フィルターの中空内部に導入される混合液の流速が０．１ｍ／ｓ以上１．０ｍ／ｓ以下であることを特徴とするように構成することができる。

【0012】

また、本発明の油水分離装置において好ましくは、前記第二コアレッサーは、前記粗粒化フィルターの中空内部に挿入された散液管をさらに含み、かつ、前記散液管の中空内部に前記濾過器を通過後の混合液が導入されるように構成されており、前記散液管は、その軸方向及び周方向に沿って間隔をあけて複数の通液孔が形成されていることを特徴とするように構成することができる。

【0013】

また、本発明の油水分離装置において好ましくは、前記散液管の前記通液孔から前記粗粒化フィルターの中空内部に導出される混合液の流速が０．４ｍ／ｓ以上１．０ｍ／ｓ以下であることを特徴とするように構成することができる。

【0014】

また、本発明の油水分離装置において好ましくは、前記粗粒化フィルターが疎水性材料からなることを特徴とするように構成することができる。

【0015】

また、本発明の油水分離装置において好ましくは、前記密閉容器には、前記第二室に前記第二コアレッサーを横向きに挿入可能な挿入部が設けられ、前記第二コアレッサーは、取付手段により前記粗粒化フィルターの軸方向が水平方向に延びるようにして前記第二室に横向きにして配置され、前記取付手段は、前記挿入部から内側に水平方向に延びる少なくとも二本の平行なガイドレールと、前記第二コアレッサーの前記挿入部に先に挿入される側の端部に取り付けられた押え板と、を含み、前記押え板には、対応するガイドレールを受け入れることにより前記押え板を前記少なくとも二本の平行なガイドレール上で摺動させるとともに前記第二コアレッサーの周方向の回転を規制する切欠きが少なくとも二つ形成されていることを特徴とするように構成することができる。

【0016】

本発明の第二態様は、水及び油の混合液に対して油分を浮上分離する処理を行う油水分離方法に関する。本発明の油水分離方法は、内部空間が上下の第一室及び第二室に仕切られるとともに前記第一室が支持板により上部空間及び下部空間に区画された密閉容器の前記上部空間に混合液を供給する工程と、前記上部空間に設けられた第一コアレッサーに混合液を通過させて混合液中の油滴を捕捉して粗粒化させる工程と、前記第一コアレッサーを通過した前記上部空間の混合液を、前記支持板に支持されたＬ字型のノズルの上端開口から導入して前記下部空間において水平方向を向く下端開口から前記下部空間に導出する工程と、前記第二室に設けられた第二コアレッサーに前記下部空間の混合液を通過させて混合液中の油滴を捕捉して粗粒化させる工程と、を含むことを特徴とする。

【0017】

本発明の油水分離方法において好ましくは、前記ノズルの前記下端開口から前記下部空間に導出される混合液の流速が０．１ｍ／ｓ以上２．０ｍ／ｓ以下であることを特徴とするように構成することができる。

【0018】

また、本発明の油水分離方法において好ましくは、前記第二コアレッサーは、円形筒状の粗粒化フィルターを含み、かつ、前記粗粒化フィルターの軸方向が水平方向に延びるように前記第二室に横向きにして配置されており、前記粗粒化フィルターの中空内部に混合液を導入する際の混合液の流速が０．１ｍ／ｓ以上１．０ｍ／ｓ以下であることを特徴とするように構成することができる。

【0019】

また、本発明の油水分離方法において好ましくは、前記第二コアレッサーは、円形筒状の粗粒化フィルターと、前記粗粒化フィルターの中空内部に挿入された散液管と、を含み、かつ、前記粗粒化フィルターの軸方向が水平方向に延びるように前記第二室に横向きにして配置されており、前記散液管は、その軸方向及び周方向に沿って間隔をあけて複数の通液孔が形成されており、前記散液管の中空内部に混合液を導入することを特徴とするように構成することができる。

【0020】

また、本発明の油水分離方法において好ましくは、前記散液管の前記通液孔から前記粗粒化フィルターの中空内部に導出される混合液の流速が０．４ｍ／ｓ以上１．０ｍ／ｓ以下であることを特徴とするように構成することができる。

【0021】

また、本発明の油水分離方法において好ましくは、前記粗粒化フィルターが疎水性材料からなることを特徴とするように構成することができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、第一コアレッサー及び第二コアレッサーの二段式の構成のため、装置高さを低くすることができる。よって、装置を搬送する際の作業負担を低減できるとともに、装置自体のコストを低下することができる。

【0023】

また第一コアレッサーを通過後の混合液に油泡が発生しても、ノズルを通って油泡が第一室の上部空間から下部空間に導かれることで油泡が小さくなり、小さな油泡がノズルから導出された後に浮上して下部空間の頂部に溜まるので、下部空間が油泡で充満することを抑制できる。よって、油泡が混合液とともに後段の第二コアレッサー等に供給されることを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本実施形態の油水分離装置の概略構成を示す。

【図2】第二コアレッサーの外観及び内部構造を示す。

【図3】正面から視た固定板を示す。

【図4】正面から視た押え板を示す。

【図5】第二コアレッサーの内部構造を示す。

【図6】正面から視た密閉容器の挿入部を示す。

【図7】上面から視た密閉容器の挿入部近傍を示す。

【図8】密閉容器の第二室に第二コアレッサーを設置した状態を示す。

【図9】密閉容器の第二室に第二コアレッサーを設置した状態を示す。

【図10】本実施形態の油水分離装置により混合液を処理した状態を示す。

【図11】変形例の第二コアレッサーの内部構造を示す。

【図12】従来例の油水分離装置の概略構成を示す。

【図13】従来例の油水分離装置の変形例の概略構成を示す。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態である油水分離装置１の概略構成を示す。油水分離装置１は、例えば船舶におけるビルッジ水等の廃水のような、水及び油の混合液から油分を浮上分離する処理を行うためのものである。

【0026】

図１に示すように、油水分離装置１は、仕切板２６により内部空間が上下の第一室２０及び第二室２１に仕切られた密閉容器２と、第一室２０に設けられた第一コアレッサー３と、第二室２１に設けられた第二コアレッサー４と、第一室２０を第一コアレッサー３側の上部空間２０Ａ及び第二室２１側の下部空間２０Ｂに区画する支持板２５に支持されたノズル５とを備える。

【0027】

密閉容器２は、上下に長い円形筒状の周壁部２２と、周壁部２２の下端開口を塞ぐ底部２３と、周壁部２２の上端開口を塞ぐ上蓋部２４とを含む。密閉容器２の内部空間は、仕切板２６を水平に横架することによって、上段の第一室２０及び下段の第二室２１に混合液の流通が不能に仕切られている。また、第一室２０は、中央に貫通孔を有する支持板２５を水平に横架することによって、上部空間２０Ａ及び下部空間２０Ｂに混合液の流通が可能に区画されている。

【0028】

密閉容器２の第一室２０の上部空間２０Ａを囲む周壁部２２には、混合液を第一室２０の上部空間２０Ａに供給するための円形筒状の供給部１０が設けられている。供給部１０は、第一コアレッサー３の上方に位置する。供給部１０には流路及びポンプＰが接続されており、ポンプＰの駆動により処理対象の混合液が供給部１０から密閉容器２内に連続供給される。

【0029】

密閉容器２の第一室２０の上部空間２０Ａを囲む周壁部２２には、供給部１０よりも上方の位置に、混合液から浮上分離した油分を第一室２０の上部空間２０Ａから排出するための円形筒状の排出部１１が設けられている。排出部１１は、上端開口が鉛直方向上側を向いて上蓋部２４と向かい合うとともに下端開口が水平方向を向くようにＬ字型を呈している。排出部１１には流路及び開閉弁Ｖ１が接続されており、開閉弁Ｖ１が開くことにより油分が排出部１１から密閉容器２外に排出される。

【0030】

密閉容器２の第一室２０の上部空間２０Ａを囲む周壁部２２には、供給部１０よりも上方の位置であって排出部１１とは周方向の異なる位置に、油分の液面位置を検知する油面検知器８が設けられている。油面検知器８により適当な量の油分が溜まったことが検知されると開閉弁Ｖ１が開き、それ以外の場合は開閉弁Ｖ１が閉じるように開閉弁Ｖ１は自動制御される。

【0031】

第一コアレッサー３は、供給部１０及び支持板２５の間に位置するように水平に第一室２０の上部空間２０Ａに横架されており、混合液が上方から下方に向かって通過する。第一コアレッサー３の平面視形状は密閉容器２の横断面と同形状かつ同じ大きさである。

【0032】

第一コアレッサー３は、多孔質体の粗粒化フィルターを含む。粗粒化フィルターは、複数の孔を混合液が通過する間に混合液中に混濁する油滴を捕捉し、油滴同士を結合して粗粒化させることで油滴径を大きくする機能を有する。粗粒化した油滴は浮力が増加するため、第一コアレッサー３から脱離した後に浮上することにより混合液から分離し、第一室２０の上部空間２０Ａの頂部（上蓋部２４の下方）に溜まる。

【0033】

第一コアレッサー３の粗粒化フィルターは、混合液中に混濁する比較的大きな油滴を捕捉して粗粒化させる。第一コアレッサー３の粗粒化フィルターには、例えばシート状をなすタングステンやステンレス等の金属メッシュを上下に複数積層させた積層体を用いることができる。第一コアレッサー３の粗粒化フィルターの目の大きさ（目開き）は特に限定されるものではない。第一コアレッサー３の粗粒化フィルターは、上述した金属メッシュの積層体に限定されず、従来から公知の種々の構成のものを用いることができる。

【0034】

第一室２０を上部空間２０Ａ及び下部空間２０Ｂに区切る支持板２５は、第一コアレッサー３の下方に位置するように水平に第一室２０に横架されている。支持板２５の中央には貫通孔が形成されており、支持板２５の下面にはノズル５が取り付けられている。

【0035】

ノズル５は、所定の内径を有した円形筒状を呈するとともに縦断面視でＬ字型を呈しており、上端開口５１が鉛直方向上側を向くとともに下端開口５０が水平方向を向くように支持板２５に支持されている。ノズル５の上端開口５１は支持板２５の貫通孔の直下に位置し、第一室２０の上部空間２０Ａと連通している。ノズル５の下端開口５０は第一室２０の下部空間２０Ｂにおいて密閉容器２の周壁部２２と向かい合っている。ノズル５は、上端開口５１から上部空間２０Ａの混合液が内部に導入し、下端開口５０から混合液を下部空間２０Ｂに導出する。なお、ノズル５は、鉛直方向に延びる直管部と、Ｌ字に曲がる曲管部とが一体形成されていてもよいし、直線型のパイプにＬ字型のエルボを連結して構成してもよい。

【0036】

ノズル５のサイズは装置のサイズ等に応じて適宜設定される。特に限定されるものではないが、例えば第一室２０の下部空間２０Ｂにおける密閉容器２の内径が３００ｍｍから９５０ｍｍ程度、高さが１５０ｍｍから４００ｍｍ程度の場合、ノズル５の内径は１０ｍｍ以上５５ｍｍ以下とすることができ、ノズル５の長さは５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下とすることができる。ノズル５は、詳細は後述するが、第一コアレッサー３を通過後の混合液に発生する油泡を小さな油泡に変えて第一室２０の下部空間２０Ｂに排出するためのものである。この目的を効果的に達成するためには、ノズル５の内径は、後述するノズル５の下端開口５０から導出される混合液の流速Ｖ１が所定の範囲となるように設定することが好ましい。

【0037】

密閉容器２の第一室２０の下部空間２０Ｂを囲む周壁部２２には、支持板２５のすぐ下方の位置に、混合液から浮上分離した油分を第一室２０の下部空間２０Ｂから排出するための円形筒状の排出部１２が設けられている。排出部１２には流路及び開閉弁Ｖ２が接続されており、開閉弁Ｖ２が開くことにより油分が排出部１２から密閉容器２外に排出される。

【0038】

密閉容器２の第一室２０の下部空間２０Ｂを囲む周壁部２２には、仕切板２６のすぐ上方の位置に、第一室２０に沈殿した水分及びスラッジ等のドレンを第一室２０から排出するための円形筒状の排出部１３が設けられている。排出部１３には流路及び開閉弁Ｖ３が接続されており、開閉弁Ｖ３が開くことによりドレンが排出部１３から密閉容器２外に排出される。

【0039】

密閉容器２の第一室２０の下部空間２０Ｂを囲む周壁部２２には、仕切板２６のすぐ上方の位置であって排出部１３とは周方向の異なる位置に、混合液を第一室２０の下部空間２０Ｂから濾過器６に導くための円形筒状の導出部１４が設けられている。導出部１４には流路及び開閉弁Ｖ４が接続されており、開閉弁Ｖ４が開くことにより混合液が導出部１４から密閉容器２外に排出される。

【0040】

導出部１４から導出された混合液は濾過器６に供給され、濾過器６により混合液に含まれている固形物（懸濁物質(ＳＳ)も含む）が混合液から分離、除去される。濾過器６は、ハウジング６０と、ハウジング６０内に着脱自在に取り付けられたフィルター６１とを含む。フィルター６１は、混合液中の固形物（懸濁物質(ＳＳ)も含む）を混合液から分離、除去できるものであれば特に限定されず、例えばろ紙や、織布、不織布、編物等の繊維集合体からなるシートフィルター、バッグフィルター、メンブレンフィルター、プリーツ式等のカートリッジフィルター等、従来から公知の種々の構成のものを用いることができる。繊維集合体を構成する繊維としては、特に限定されず、天然繊維、合成繊維、ガラス繊維、あるいはこれらの組み合わせであってもよい。

【0041】

ハウジング６０には、濾過前の混合液をハウジング６０内に流入させる円形筒状の流入部６２、及び、濾過後の混合液をハウジング６０外に流出させる円形筒状の流出部６３が設けられている。流入部６２は導出部１４と流路及びバルブＶ４を介して接続され、流出部６３は後述する導入部１５と流路及びバルブＶ５を介して接続されている。濾過器６によって混合液から固形物が分離、除去されることにより、後段の目の細かい第２コアレッサー４に固形物による目詰まりが発生することを抑制可能である。

【0042】

図１及び図６～図９に示すように、密閉容器２の第二室２１を囲む周壁部２２には、円形筒状の挿入部２７が外周面から水平に突き出るように設けられている。挿入部２７は、第二室２１に第二コアレッサー４を横向きに挿入可能である。挿入部２７の先端部はフランジが形成されており、フランジには周方向に沿って等しい間隔をあけて複数の貫通孔２８が形成されている。挿入部２７の内面には、一対の固定部２９が間隔をあけて設けられており、一対の固定部２９にはそれぞれガイドレール７２が固定されている。一対のガイドレール７２は、挿入部２７から内側の第二室２１に向かって水平方向に互いに平行に延びており、その終端は挿入部２７と反対側の周壁部２２の近傍に位置している。ガイドレール７２は、挿入部２７から第二室２１に第二コアレッサー４を横向きに挿入する際に第二コアレッサー４を下方より支持する。なお、ガイドレール７２は少なくとも二本あればよく、ガイドレール７２の数が三本以上であっても構わない。

【0043】

図２及び図５に示すように、第二コアレッサー４は、多孔質体の粗粒化フィルター４０と、粗粒化フィルター４０を補強する内側及び外側の補強材４１，４２とを含む。粗粒化フィルター４０は、複数の孔を混合液が通過する間に混合液中に混濁する油滴を捕捉し、油滴同士を結合して粗粒化させることで油滴径を大きくする機能を有する。粗粒化した油滴は浮力が増加するため、第二コアレッサー４から脱離した後に浮上することにより混合液から分離し、第二室２１の頂部（仕切板２６の下方）に溜まる。

【0044】

粗粒化フィルター４０は、混合液中に混濁する小さい油滴を捕捉して粗粒化させる。粗粒化フィルター４０には、例えば織布、不織布、編物等の繊維集合体からなるシートを所定の厚さとなるように円筒状に巻いた筒状体、好ましくはプリーツが周方向に複数重ねて形成されるように円筒状に巻いた筒状体を用いることができる。繊維集合体を構成する繊維としては、特に限定されず、天然繊維、合成繊維、ガラス繊維、あるいはこれらの組み合わせであってもよいが、好ましくはガラス繊維等の疎水性繊維を用いることが好ましい。粗粒化フィルター４０を疎水性繊維で形成することにより、効果的に小さい油滴を捕捉して粗粒化することができる。粗粒化フィルター４０の目の大きさ（目開き）は特に限定されるものではないが、例えば０．１μｍ以上１０μｍ以下である。なお、粗粒化フィルター４０は、上述した繊維集合体から筒状体に限定されず、従来から公知の種々の構成のものを用いることができる。

【0045】

外側の補強材４１は粗粒化フィルター４０よりも大きい円形筒状を呈しており、補強材４１の内面が粗粒化フィルター４０の外面と当接している。内側の補強材４２は粗粒化フィルター４０よりも小さい円形筒状を呈しており、補強材４２の外面が粗粒化フィルター４０の内面と当接している。二つの補強材４０，４１は、例えば金属製であり、その全域に等しい間隔をあけて混合液を通過させる複数の貫通孔が形成されている。

【0046】

図１～図９に示すように、第二コアレッサー４は、取付手段７を用いることにより、粗粒化フィルター４０の軸方向が水平方向に延びるようにして、第二室２１に横向きにして配置される。取付手段７は、第二コアレッサー４の一方側の端部に取り付けられる固定板７０と、第二コアレッサー４の他方側の端部に取り付けられて固定板７０とで第二コアレッサー４を挟持する押え板７１と、上述した少なくとも二本のガイドレール７２とを含む。

【0047】

固定板７０は円形状を呈しており、その直径は第二コアレッサー４よりも大きくて挿入部２７のフランジとほぼ同じ大きさである。固定板７０の外周縁近傍には、周方向に沿って間隔をあけて複数の貫通孔７３が形成されている。固定板７０は、挿入部２７のフランジに重ね合わせた状態でそれぞれの貫通孔２８，７３に図示しないボルトを通してナットで締め付けることで、挿入部２７に固定される。固定板７０の内面には、第二コアレッサー４の周囲となる位置に、内面に雌ねじが形成された複数の筒状部７５が周方向に間隔をあけて設けられている。複数の筒状部７５には両端部の外面に雄ねじが形成された連結棒７４の一端部が結合されている。

【0048】

押え板７１は円形状を呈しており、その直径は第二コアレッサー４よりも大きくて押え板７１よりも小さい。押え板７１の内面には、第二コアレッサー４の周囲となる位置であって固定番７０の複数の筒状部７５と対向する位置に、複数の貫通孔が周方向に間隔をあけて設けられている。押え板７１は、固定板７０との間に第二コアレッサー４を挟んだ状態で対向する固定板７０の複数の筒状部７５からそれぞれ突き出る連結棒７４の他端部を複数の貫通孔に通してナット７６で締め付けることで、第二コアレッサー４を固定板７０に押し付ける。これにより、固定板７０及び押え板７１により第二コアレッサー４が挟持される。

【0049】

押え板７１には、外周縁に一対の切欠き７７が形成されている。この切欠き７７は、それぞれ対応するガイドレール７２を受け入れることにより押え板７１を各ガイドレール７２上で摺動させるとともに押え板７１（第二コアレッサー４）の周方向の回転を規制する役割を果たす。切欠き７７の形状は、上述した役割を果たすことができれば、種々の形状を採用することができる。

【0050】

固定板７０及び押え板７１の外面には、それぞれ取っ手７８，７９が設けられている。取っ手７８，７９を掴むことで、第二コアレッサー４を挿入部２７から密閉容器２の第二室２１に挿入する際に第二コアレッサー４を持ち上げ易く、押え板７１の切欠き７７にガイドレール７２が入るようにして押え板７１を一対のガイドレール７２上に置き、押え板７１を一対のガイドレール７２上を摺動させながら第二コアレッサー４を押し込むことで、挿入部２７から密閉容器２の第二室２１に第二コアレッサー４を挿入し易くなる。そして、固定板７０を挿入部２７のフランジに固定することで、第二コアレッサー４を第二室２１に横向きにして配置できる。

【0051】

固定板７０の中央には貫通孔７００が形成されるとともに、貫通孔７００と連通するように円形筒状の導入部１５が設けられている。導入部１５には流路及び開閉弁Ｖ５を介して濾過器６の流出部６３が接続されており、開閉弁Ｖ５が開くことにより濾過器６で固形物が除去された混合液が導入部１５から第二コアレッサー４の粗粒化フィルター４０の中空内部４３に供給される。そして混合液は、内側の補強材４１の複数の貫通孔から粗粒化フィルター４０に伝わり、粗粒化フィルター４０を内面から外面に向かって通過後に外側の補強材４０の複数の貫通孔から第二室２１に供給される。上述した導出部１４、導入部１５及びこれらに繋がる流路が密閉容器２の第一室２０の下部空間２０Ｂから濾過器６に混合液を誘導した後に第二室２１に供給する循環路を構成する。

【0052】

図１に示すように、密閉容器２の第二室２１を囲む周壁部２２には、第二コアレッサー４の上方の位置であって仕切板２６のすぐ下方の位置に、混合液から浮上分離した油分を第二室２１から排出するための円形筒状の排出部１６が設けられている。排出部１６には流路及び開閉弁Ｖ６が接続されており、開閉弁Ｖ６が開くことにより油分が排出部１６から密閉容器２外に排出される。

【0053】

密閉容器２の第二室２１を囲む周壁部２２には、底部２３のすぐ上方の位置に、油分が分離して油分濃度が低下した処理済の混合液を第二室２１から排出するための円形筒状の排出部１７が設けられている。排出部１７には流路及び開閉弁Ｖ７が接続されており、開閉弁Ｖ７が開くことにより処理済の混合液が排出部１６から密閉容器２外に排出される。

【0054】

密閉容器２の第二室２１を囲む周壁部２２には、底部２３のすぐ上方の位置であって排出部１７とは周方向の異なる位置に、第二室２１に沈殿した水分及びスラッジ等のドレンを第二室２１から排出するための円形筒状の排出部１８が設けられている。排出部１８には流路及び開閉弁Ｖ８が接続されており、開閉弁Ｖ８が開くことによりドレンが排出部１８から密閉容器２外に排出される。

【0055】

次に上述した構成の本実施形態の油水分離装置１による混合液の油水分離の処理方法について図１０を参照して説明する。まず、混合液は密閉容器２内の第一室２０の上部空間２０Ａに供給され、始めに浮上油が比重差で分離して上部空間２０Ａの頂部に溜まる。浮上油が除去された混合液は第一コアレッサー３を通過し、このとき混合液中に混濁する大きい油滴が第一コアレッサー３に捕捉され、捕捉された油滴同士が結合して粗粒化する。これにより、粗粒化した油滴が第一コアレッサー３から脱離した後に浮力を増して浮上することにより混合液から分離し、上部空間２０Ａの頂部に溜まる。上部空間２０Ａの頂部に溜まった油分は、開閉弁Ｖ１が開くことによって排出部１１から密閉容器２外に排出される。

【0056】

第一コアレッサー３を通過後の混合液は、第一室２０の上部空間２０Ａ及び下部空間２０Ｂを区切る支持板２５に支持されたノズル５を通って下部空間２０Ｂに供給される。このとき、第一コアレッサー３を通過後の混合液には油泡が発生し、第一コアレッサー３よりも下方の空間が油泡で充満する現象が起こる。しかし、混合液とともに油泡が径の小さなＬ字型のノズル５を通ることにより油泡が小さくなり、小さな油泡がノズル５から導出された後に浮上することにより、油泡が下部空間２０Ｂの頂部（支持板２５の下方）に溜まり、下部空間２０Ｂの下部には水分が溜まる層ができる。下部空間２０Ｂの頂部に溜まった油泡は、開閉弁Ｖ２が開くことによって排出部１２から密閉容器２外に排出される。これにより、油泡が導出部１４を通って濾過器６や第二コアレッサー４に供給されることを抑制することができる。

【0057】

ノズル５は、第一コアレッサー３を通過後の混合液に発生する大きな油泡を小さな油泡に変えて排出部１２から密閉容器２外に排出に排出し易くする目的で設けられている。ここで、ノズル５の下端開口５０から第一室２０の下部空間２０Ｂに導出される混合液の流速Ｖ１は、ノズル５から導出される油泡を効果的に小さくする、混合液がノズル５を通過する際の圧力損失を低減する、ノズル５から混合液が導出されることによる第一室２０の下部空間２０Ｂにおける混合液の流動が激しくならないようにして油水分離を効率よく生じさせる、等の観点からは、０．１ｍ／ｓ以上２．０ｍ／ｓ以下であることが好ましく、０．１ｍ／ｓ以上１．０ｍ／ｓ以下であることが好ましい。

【0058】

流速Ｖ１は、ノズル５を流れる単位時間当たりの混合液の体積及びノズル５の断面積により算出することができ、ノズル５の内径や混合液の流量等を制御することにより流速Ｖ１を上述した範囲に調整することができる。なお、流速Ｖ１は上述した範囲には限定されない。

【0059】

第一コアレッサー３を通過後の下部空間２０Ｂに供給された混合液は、導出部１４を介して密閉容器２から濾過器６に供給され、濾過器６において混合液中に含まれる固形物（懸濁物質(ＳＳ)も含む）が分離、除去された後、導入部１５を介して第二コアレッサー４に供給される。これにより、混合液中に含まれる固形物によって最も密な第二コアレッサー４のフィルターの目が詰まることを抑制することができる。

【0060】

第二コアレッサー４に供給された混合液は、第二コアレッサー４を通過し、このとき第一コアレッサー３で捕捉されなかった混合液中の小さい油滴が第二コアレッサー４に捕捉され、捕捉された油滴同士が結合して粗粒化する。これにより、粗粒化した油滴が第二コアレッサー４から脱離した後に浮力を増して浮上することにより混合液から分離し、第二室２１の頂部に溜まる。第二室２１の頂部に溜まった油分は、開閉弁Ｖ６が開くことによって排出部１６から密閉容器２外に排出される。

【0061】

導入部１５から第二コアレッサー４に混合液を供給する際には、混合液は粗粒化フィルター４０の中空内部４３に供給され、その後は内側の補強材４１、粗粒化フィルター４０、外側の補強材４０の順（内から外）に混合液が通過していく。このとき、粗粒化フィルター４０の中空内部４３における混合液の流れが速いと、粗粒化フィルター４０の端部（押え板７１）で混合液がぶつかるような流れになり、この端部周辺において流束が他の部分と比較して大きくなって油分の漏れが生じるおそれがある。そのため、上述した油分の漏れを抑制するとの観点から、導入部１４（循環路）から粗粒化フィルター４０の中空内部に導入される混合液の流速Ｖ２は、０．１ｍ／ｓ以上１．０ｍ／ｓ以下であることが好ましく、０．３ｍ／ｓ以上０．７ｍ／ｓ以下であることが好ましい。

【0062】

流速Ｖ２は、導入部１４を流れる単位時間当たりの混合液の体積及び導入部１４の断面積により算出することができ、導入部１４の内径や混合液の流量等を制御することにより流速Ｖ２を上述した範囲に調整することができる。なお、流速Ｖ２は上述した範囲には限定されない。

【0063】

上述した構成の本実施形態の油水分離装置１によれば、第一コアレッサー３及び第二コアレッサー４の２段式の構成のため、装置高さを低くすることができる。よって、装置を搬送する際の作業負担を低減できるとともに、装置自体のコストを低下することができる。

【0064】

また第一コアレッサー３を通過後の混合液に油泡が発生しても、ノズル５を通って油泡が第一室２０の上部空間２０Ａから下部空間２０Ｂに導かれることで油泡が小さくなり、小さな油泡がノズル５から導出された後に浮上して下部空間２０Ｂの頂部に溜まるので、下部空間２０Ｂが油泡で充満することを抑制できる。よって、導出部１４から油泡が混合液とともに濾過器６や第二コアレッサー４に供給されることを抑制でき、濾過器６における濾過処理が阻害されないうえ、第二コアレッサー４の粗粒化フィルター４０が油泡により目詰まりを起こすことを防止できる。

【0065】

加えて、本実施形態の油水分離装置１によれば、ノズル５の下端開口５０から第一室２０の下部空間２０Ｂに導出される混合液の流速Ｖ１が０．１ｍ／ｓ以上２．０ｍ／ｓ以下であることにより、ノズル５から導出される油泡を効果的に小さくできる、混合液がノズル５を通過する際の圧力損失を低減できる、ノズル５から混合液が導出されることによる第一室２０の下部空間２０Ｂにおける混合液の流動を穏やかにできるために油水分離を効率よく生じさせることができる、との効果を奏する。

【0066】

加えて、本実施形態の油水分離装置１によれば、導入部１５（循環路）から第二コアレッサー４の粗粒化フィルター４０の中空内部４３に導入される混合液の流速Ｖ２が０．１ｍ／ｓ以上１．０ｍ／ｓ以下であるであることにより、粗粒化フィルター４０の端部（押え板７１）での油分の漏れが生じるのを抑制できる、との効果を奏する。

【0067】

加えて、本実施形態の油水分離装置１によれば、第二コアレッサー４は粗粒化フィルター４０の軸方向が水平方向に延びるように第二室２１に横向きにして配置されるが、第二コアレッサー４を挿入部２７から取付手段７のガイドレール７２上を押え板７１を介して滑らせながら第二室２１に向けて押し込んだ後、固定板７０を挿入部２７に固定することにより、第二コアレッサー４を第二室２１に設置することができる。よって、第二コアレッサー４の設置作業の作業性が向上し、作業負担を低減できる。

【0068】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変形が可能である。

【0069】

一変形例として、例えば図１１に示すように、第二コアレッサー４は、粗粒化フィルター４０の中空内部４３に散液管４４が挿入されていてもよい。散液管４４は、一端が開口しかつ他端が閉塞しており、閉塞した側の端が押え板７１の近傍に位置するよう粗粒化フィルター４０に挿入されている。散液管４４の開口した側の端は固定板７０に固定されており、散液管４４の一端開口は固定板７０の貫通孔７００と隣接して導入部１５と連通している。これにより、濾過器６で固形物が除去された混合液は、導入部１５（循環路）から散液管４４の中空内部４５に導入される。

【0070】

散液管４４は、その軸方向及び周方向に沿って間隔をあけて複数の通液孔４６が形成されている。通液孔４６の径、散液管４４の軸方向に隣り合う二つの通液孔４６の間隔、及び散液管４４の周方向に隣り合う二つの通液孔４６の間隔は特に限定されるものではないが、後述する流速Ｖ３が所定の範囲となるように設定することが好ましい。

【0071】

図１１に示す変形例では、濾過器６で固形物が除去された混合液が導入部１５から第二コアレッサー４の散液管４４の中空内部４５に供給される。そして混合液は、散液管４４の複数の通液孔４６を通って粗粒化フィルター４０の中空内部４３に供給され、内側の補強材４１の複数の貫通孔から粗粒化フィルター４０に伝わり、粗粒化フィルター４０を内面から外面に向かって通過後に外側の補強材４０の複数の貫通孔から第二室２１に供給される。これにより、導入部１５から第二コアレッサー４に混合液を供給した際に、混合液の流れが速くても、粗粒化フィルター４０の端部（押え板７１）に混合液が勢いよくぶつかることがなく、粗粒化フィルター４０の軸方向に均等に混合液が分配されるので、端部周辺において油分の漏れが生じるのを防止することができる。

【0072】

ここで、散液管４４の通液孔４６から粗粒化フィルター４０の中空内部４３に導出される混合液の流速Ｖ３は、粗粒化フィルター４０の軸方向に均等に混合液を分配するとの観点からは、０．４ｍ／ｓ以上１．０ｍ／ｓ以下であることが好ましい。

【0073】

流速Ｖ３は、散液管４４を流れる単位時間当たりの混合液の体積及び通液孔４６の総断面積により算出することができ、通液孔４６の径や数、混合液の流量等を制御することにより流速Ｖ２を上述した範囲に調整することができる。なお、流速Ｖ３は上述した範囲には限定されない。

【0074】

他の一変形例として、図示は省略するが、複数のノズル５が支持板２５に支持されていて、複数のノズル５により第一室２０上部空間２０Ａから混合液を下部空間２０Ｂに導出するようにしてもよい。

【0075】

他の一変形例として、図示は省略するが、第二コアレッサー４は、粗粒化フィルター４０の軸方向が鉛直方向に延びるように第二室２１に縦向きにして配置されていてもよい。

【0076】

他の一変形例として、図示は省略するが、複数の第二コアレッサー４が第二室２１に設置されていてもよい。

【符号の説明】

【0077】

１ 油水分離装置
２ 密閉容器
２０ 第一室
２０Ａ 第一室の上部空間
２０Ｂ 第二室の下部空間
２１ 第二室
２５ 支持板
３ 第一コアレッサー
４ 第二コアレッサー
４０ 粗粒化フィルター
４３ 粗粒化フィルターの中空内部
４４ 散液管の中空内部
４５ 散液管
４６ 通液孔
５ ノズル
５０ ノズルの下端開口
５１ ノズルの上端開口
６ 濾過器
７ 取付手段
７１ 押え板
７２ ガイドレール
７７ 切欠き

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】