JP3294804B2 - 油水分離装置および浄水装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、水に油が混じっ
たビルジ水、工場排水などから油分を分離して回収する
とともに水を排出する油水分離装置および該油水分離装
置を用いた浄水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】船舶の船底には、スクリューシャフトか
ら漏出する漏水およびエンジン等から排出される油など
がビルジ水として溜まる。このビルジ水は、吸水管とビ
ルジポンプとにより船外に排出されていた。このためビ
ルジ水中に含まれる油が船外に捨てられることになり、
河川、港、海洋など環境汚染の原因となっている。ま
た、船舶の海難事故や工場などにおいても多量に油の混
ざった油水混合液の処理が必要となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】船舶のビルジ水などの
油水混合液は油水分離して油を港などで処理し、水は浄
化して環境汚染を生じさせないように排出することが望
ましい。この発明の目的は、油水混合液の分離が確実か
つ迅速にでき、使用環境の過酷な船舶内などで長期間使
用できる油水分離装置および浄水装置の提供にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明の油水分離装置
は、上端部に油水混合液が供給され、中間部に油取出口
が設けられ、下端部に水排出口が設けられている油水分
離容器と、該油水分離容器内の上端部の内周壁に沿って
設置され、油水混合液を内周壁に沿って流下させる流下
機構と、前記油水分離容器の油取出口の下に設けられる
とともに、分離水流下穴を有する仕切り板と、前記油水
分離容器内の前記仕切り板の上部の油水混合液の上に浮
かべた油層とを備えている。

【０００５】

【発明の作用および効果】この発明では、液体ポンプな
どで汲み上げた油水混合液を、油水分離容器の上端部に
設けた流下機構で層流的に内周壁に沿って付着させ流下
させる。このため、油水が微細な粒子となって混ざり合
うエマルジョン（乳濁液）化が防止でき、油水の分離が
迅速かつ円滑にできる。また、分離水流下穴を有する仕
切り板により油水分離した分離水と油水混合液との混合
を防止しているため、排水中に残存する油滴を低減でき
る。さらに、仕切り板の上部の油水混合液の上に油層を
浮かべているため、油水の分離が迅速にできる。

【０００６】請求項２に記載の構成では、仕切り板の下
方の分離水からも油滴が円滑に浮揚して分離水流下穴か
ら油水混合液層を経て油層に到達できるため、排水中の
油分を０．５ｐｐｍ以下に低減できる。請求項３に記載
の構成では、分離された水に含まれる微量の油粒子を木
炭で吸着し、そのまま排水しても環境に悪影響を与えな
い程度（０．０２〜０．０４ｐｐｍ）に水を浄化でき
る。請求項４に記載の構成では、ポンプで油水混合液が
攪拌されエマルジョン化すること防止しながら油水分離
容器に油水混合液を供給できる。このため、油水分離容
器内での油水の分離時間を短縮できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明を図に示す一実施例とと
もに説明する。図１において２は油水分離装置を示し、
３は油水分離装置２の下流に接続された水浄化装置を示
す。図２は油水分離装置２の上流に接続された液体ポン
プ４を示す。油水分離装置２、水浄化装置３および液体
ポンプ４は浄水装置１を構成している。

【０００８】油水分離装置２は、縦型円筒状を呈する油
水分離容器２０を有し、容器底に設けられた脚２１によ
り船底などの床２２に固定されている。油水分離容器２
０の天井板２３の周辺部には液体ポンプ４から吐出され
た混合液が供給される吐出管１１が差し込まれ、中間部
には逆Ｊ字形の排気パイプ１２が取り付けられ、中心部
には油センサ１３が差し込まれている。

【０００９】油水分離容器２０内の上端部には、混合液
を油水分離容器２０の内周壁２５に沿って混合液を層流
状態で流下させるための流下機構５が設けられている。
流下機構５は、吐出管１１から供給された混合液が滞留
する環状滞留室５１および内周壁２５に沿ったスリット
状の流下口５２からなり、混合液は流下口５２から内周
壁２５に付着して層流状に流下する。

【００１０】この実施例では、小径の上筒部５３および
環状平板部５４、および径大筒部５５からなる筒体５６
を油水分離容器２０内の上部に固定することにより流下
機構５が形成されている。スリット状の流下口５２は、
この実施例では３か所に等間隔に幅５．０ｍｍ、長さ３
０〜４０ｍｍの円弧状のスリットを分散して形成してい
るが、４か所以上に分散して形成しても良く、全周がス
リットであっても良い。流下口５２を構成するスリット
の幅および長さは、混合液の量および油の性質に応じて
適宜に設定される。

【００１１】油水分離容器２０の中間部には、油水分離
容器２０を上下に２分する仕切り板６が取り付けられて
いる。仕切り板６は円錐台形を有し、頂部となっている
中央に分離水流下穴６１が形成されており、仕切り板６
の上にはＡＢＳ樹脂繊維の不織布製マット６２が載置し
てある。仕切り板６の上は油水混合液の油水分離室６３
となっており、下は分離水室６４となっている。油水分
離容器２０の底板には水排出口である排水管１４が接続
されている。油水分離容器２０の上部側壁には、油取出
口である排油栓１５および油面視認窓１６が設けてあ
る。

【００１２】仕切り板６は、内周壁２５に沿って流下し
てくる混合液を擾乱を少なくして中心部に流上させる作
用を有し、マット６２は水流に抵抗を付与して流速を漸
減させる機能を有する。このため、仕切り板６の傾斜角
αは１０度から３０度の範囲が良く、マット６２は目が
荒い混合液が透過し易いことが重要である。油水分離室
６３内には流下口５２から流下した油水混合液が所定の
レベルで入っており、油水混合液の上には油層１０が浮
いている。

【００１３】水浄化装置３は、上面が油水分離容器２０
の液面レベルより低い所定位置に設定された円筒状の水
浄化容器３０と、該水浄化容器３０内に収容された油吸
着体３１とからなる。水浄化容器３０は、底板３２が逆
円錐状に形成され中心に筒状排水口３３が設けられてい
る。水浄化容器３０の底部にはパンチングメタル製の簀
板３４が設置されている。

【００１４】油吸着体３１は、この実施例では、コスト
の低減の観点から布袋内に松などの木炭を入れたものを
用いているが、微細な油を吸着できるものであれば何で
あってもよい。排水管１４は、水浄化容器３０の天井を
貫通して配され、先端にシャワー口３５が取り付けられ
ている。分離水室６４内の分離水は、油水分離容器２０
内の液面とシャワー口３５との水準の差によるサイホン
作用で排水管１４内を流れシャワー口３５から水浄化容
器３０内に散布される。

【００１５】液体ポンプ４は、図２に示す如く、減速機
構を含むモータ４１の出力軸に連結したカムロータ４
２、該カムロータ４２の外周に形成したカム溝４３、一
端にカム溝４３に摺動自在に嵌め込まれた摺動子４４が
固定され他端にピストン４５が連結されたロッド４６と
を備える。ピストン４５はポンプ本体７に設けられたシ
リンダ７０に摺動自在に嵌め込まれている。

【００１６】ポンプ本体７内のシリンダ７０の上下には
吐出室７１と吸入室７２とが設けられている。シリンダ
７０のピストン４５の両側は、ポンプ室７３、７４とな
っており、各ポンプ室７３、７４には、吸入弁７５、７
６および吐出弁７７、７８が設けられている。吐出室７
１は、油水混合液の吐出管１１に連結しており、吸入室
７２は、ビルジ水溜１７に吸上管１８を介して接続され
ている。

【００１７】液体ポンプ４は、モータ４１によりカムロ
ータ４２が回転しロッド４６の往復直線動によりポンプ
室７３、７４内に吸入室７２から交互に混合液が吸い込
まれて吐出室７１に吐出させる。この際に、油水混合液
にできるだけ擾乱を与えないことが重要である。擾乱は
油水のエマルジョン化を生じさせ、比重の差および表面
張力による油水の分離を遅らせる。

【００１８】このため、軸流式または遠心式のポンプは
不適当であり、水平対向式の容積型ポンプを低速度で運
転することが望ましい。また、ポンプ室７３、７４から
吐出される油水混合液は、単一のポンプ室を有するレシ
プロ式ポンプに比較して吐出圧および吐出量の変動か少
なくできるため、油水混合液のエマルジョン化を減少で
きる利点がある。

【００１９】吐出管１１から流下機構５の環状滞留室５
１に供給された混合液は、スリット状の流下口５２から
油水分離容器２０の内周壁２５に沿って（付着して）流
下し、油水分離容器２０内の仕切り板６の上部に位置す
る油水分離室６３に滞留する。混合液を内周壁２５に沿
わせるのは、流速を低減させるとともにできるだけ層流
状態で落下させ擾乱を少なくし、油が微粒子化してエマ
ルジョン化することを阻止するためである。

【００２０】油水分離容器２０内の仕切り板６の下部に
位置する分離水室６４には、油分が分離された分離水が
入っており、上部には油水分離中の混合液が入ってい
る。混合液の上には、油層１０が浮かんでいる。油層１
０は油水混合液から油分を分離する作用を有するもので
あり、厚さが３〜１０ｃｍ程度となっている。

【００２１】流下した混合液は、油層１０を通過する際
に油滴の一部が直接に油層１０に吸い込まれるが、大部
分は仕切り板６の近傍まで落下し、仕切り板６に沿って
中心部上方に還流する。仕切り板６の円錐台面は落下し
た混合液の中心部上方へに還流を円滑に行わせる作用を
有する。

【００２２】油水分離室６３内で中心部上方へ還流した
混合液中の油滴は比重の差による浮力で上昇し油層に吸
引される。この際に油滴があまり小さいと浮力も小さい
ため、油層１０に到達するまでに時間がかかる。混合液
が乳濁液（エマルジョン）となっていると、極めて長時
間かかるため、エマルジョン化をできるだけ防止するこ
とが、円滑な油水分離に重要である。

【００２３】油滴が付加された油層１０は厚さが増大し
ていき、油センサ１３の位置に達すると該油センサ１３
の出力により警報装置（図示せず）が作動するため、排
油栓１５を開いて排油を行う。なお、油面視認窓１６で
視認して排油栓１５を開いてもよく、排油栓１５に自動
弁を使用して自動的に排油を行ってもよい。

【００２４】分離した水は仕切り板６の分離水流下穴６
１から下方の分離水室６４に移行し、排水管１４から排
出される。この際に、まだ分離水中に含まれている微細
な油滴は、仕切り板６の円錐面に沿って上方に浮き上が
り、分離水流下穴６１から油水分離室６３に入りこむた
め、油水の分離が促進される。

【００２５】この油水分離装置２および液体ポンプ４の
組み合わせにより排水中の油分を０．３ｐｐｍ程度に浄
化できる。排水管１４の水は、水浄化装置３に流入し
て、木炭に散布される。木炭に吸着されて油分は０．０
２〜０．０４ｐｐｍに浄化されるため、排水をそのまま
排出路に流しても環境基準を十分に達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】油水分離装置の断面図である。

【図２】液体ポンプの断面図である。

【符号の説明】

１ 浄水装置 ２ 油水分離装置 ３ 水浄化装置 ４ 液体ポンプ ５ 流下機構 ６ 仕切り板 ７ ポンプ本体 １０ 油層 １４ 排水管（水排出口） １５ 排油栓（油取出口） ２０ 油水分離容器 ２５ 内周壁 ３０ 水浄化容器 ３１ 油吸着体（吸着材） ４１ モータ ４２ カムロータ ４３ カム溝 ４４ 摺動子 ４５ ピストン ４６ ロッド ６１ 分離水流下穴 ７３ ポンプ室 ７４ ポンプ室 ７５ 吸入弁 ７６ 吸入弁 ７７ 吐出弁 ７８ 吐出弁

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上端部に油水混合液が供給され、中間部
   に油取出口が設けられ、下端部に水排出口が設けられて
   いる油水分離容器と、 該油水分離容器内の上端部の内周壁に沿って設置され、
   油水混合液を内周壁に沿って流下させる流下機構と、 前記油水分離容器の油取出口の下に設けられるととも
   に、分離水流下穴を有する仕切り板と、 前記油水分離容器内の仕切り板の上部の油水混合液の上
   に浮かべた油層とを備えた油水分離装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の油水分離装置におい
   て、前記仕切り板は円錐台状を呈し、前記分離水流下穴
   は前記仕切り板の頂部に形成されたことを特徴とする油
   水分離装置。
3. 【請求項３】 油水混合液の貯留部から油水混合液を吸
   い上げ前記油水分離容器の上端部に油水混合液を供給す
   る液体ポンプと、 請求項１または２に記載の油水分離装置と、 前記水排出口に連結した排出水路に設けられ、内部に吸
   着材を収容した浄化容器とからなる浄水装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の浄水装置において、前
   記液体ポンプは、モータと、該モータの出力軸に連結さ
   れるとともに外周にカム溝が設けられたロータと、一端
   に前記カム溝に摺動自在に嵌め込まれた摺動子が固定さ
   れ他端にピストンが連結されたロッドと、両側にポンプ
   室が設けられるとともに前記ピストンが摺動するシリン
   ダと、前記各ポンプ室に設けられた吸入弁および吐出弁
   とからなることを特徴とする浄水装置。