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【発明の名称】 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
【発明者】 【氏名】福原 廣
【住所又は居所】神奈川県横浜市瀬谷区阿久和西１丁目１５番地５ 株式会社フクハラ内
【要約】 【課題】エマルジョン破壊の処理材と油吸着材の寿命を考慮して限度ぎりぎりの交換時期迄使用することに対しては人の感に頼っているだけで、そのような意味での装置としてはあまり配慮された構成や構造となっていなかった。

【解決手段】水より軽い油や水より重い異物を分離する油分離槽１０とエマルジョン化したドレン水の水と油の結合を離脱させることでエマルジョン破壊を行い離脱した油を吸着するエマルジョン破壊油吸着槽３０を配設した圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置において、エマルジョン破壊油吸着槽３０の機能が低下した場合には、油分離槽１０とエマルジョン破壊油吸着槽３０の間を流れる流体の圧力を更に高い圧力に調整出来る圧力調整手段２７７を配設した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 水より軽い油や水より重い異物を分離する油分離槽（１０）とエマルジョン化したドレン水の水と油の結合を離脱させることでエマルジョン破壊を行い離脱した油を吸着するエマルジョン破壊油吸着槽（３０）によって清水にする圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法において、前記エマルジョン破壊油吸着槽（３０）の機能が低下した場合には、前記油分離槽（１０）と前記エマルジョン破壊油吸着槽（３０）の間を流れる流体の圧力を更に高い圧力に調整出来るようにした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。
【請求項２】 前記エマルジョン破壊油吸着槽（３０）の機能が低下したということは、前記油分離槽（１０）における液面の高さが通常の状態で保持している液面の高さより高いかどうかによって判断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。
【請求項３】 前記エマルジョン破壊油吸着槽（３０）の機能が低下したということは、前記エマルジョン破壊油吸着槽（３０）またはその下流の汚染の状況によって判断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。
【請求項４】 水より軽い油や水より重い異物を分離する油分離槽（１０）とエマルジョン化したドレン水の水と油の結合を離脱させることでエマルジョン破壊を行い離脱した油を吸着するエマルジョン破壊油吸着槽（３０）を配設した圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置において、前記エマルジョン破壊油吸着槽（３０）の機能が低下した場合には、前記油分離槽（１０）と前記エマルジョン破壊油吸着槽（３０）の間を流れる流体の圧力を更に高い圧力に調整出来る圧力調整手段（２７７）を配設した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。
【請求項５】 前記圧力調整手段（２７７）は、減圧弁（２７７）であり、前記エマルジョン破壊油吸着槽（３０）の機能が低下するのを確認する為、前記油分離槽（１０）に外部から目視で液面の位置が確認可能な液面確認手段（１１ａ）を形成したことを特徴とする請求項４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。
【請求項６】 前記エマルジョン破壊油吸着槽（３０）の機能が低下するのを確認する為、前記エマルジョン破壊油吸着槽（３０）の下流に外部から目視で汚染の状況が確認可能な清水確認槽（４０）を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。
【発明の詳細な説明】【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、エマルジョン化したドレン水の水と油の結合を離脱させることでエマルジョン破壊を行い離脱した油を吸着するエマルジョン破壊油吸着槽の機能が低下したことに対応する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有った。
【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、電気分解によるものや、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２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、水と油や異物の密度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、完全さを追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２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。
【００１２】第六に、エマルジョン破壊と油吸着の処理が最善の状態に構成された場合でも、エマルジョン破壊の処理材と油吸着材の寿命を考慮して限度ぎりぎりの交換時期迄使用することに対しては人の感に頼っているだけで、そのような意味での装置としてはあまり配慮された構成や構造となっていなかった。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。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、水より軽い油や水より重い異物を分離する油分離槽１０とエマルジョン化したドレン水の水と油の結合を離脱させることでエマルジョン破壊を行い離脱した油を吸着するエマルジョン破壊油吸着槽３０によって清水にする圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法において、前記エマルジョン破壊油吸着槽３０の機能が低下した場合には、前記油分離槽１０と前記エマルジョン破壊油吸着槽３０の間を流れる流体の圧力を更に高い圧力に調整出来るようにしたことを特徴とし、更には、前記エマルジョン破壊油吸着槽３０の機能が低下したということは、前記油分離槽１０における液面の高さが通常の状態で保持している液面の高さより高いかどうかによって判断するようにしたことを特徴とし、更には、前記エマルジョン破壊油吸着槽３０の機能が低下したということは、前記エマルジョン破壊油吸着槽３０またはその下流の汚染の状況によって判断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。
【００１４】また本発明は、水より軽い油や水より重い異物を分離する油分離槽１０とエマルジョン化したドレン水の水と油の結合を離脱させることでエマルジョン破壊を行い離脱した油を吸着するエマルジョン破壊油吸着槽３０を配設した圧縮空気より発生したドレン水の油水分離装置において、前記エマルジョン破壊油吸着槽３０の機能が低下した場合には、前記油分離槽１０と前記エマルジョン破壊油吸着槽３０の間を流れる流体の圧力を更に高い圧力に調整出来る圧力調整手段２７７を配設したことを特徴とし、更には、前記圧力調整手段２７７は、減圧弁２７７であり、前記エマルジョン破壊油吸着槽３０の機能が低下するのを確認する為、前記油分離槽１０に外部から目視で液面の位置が確認可能な液面確認手段１１ａを形成したことを特徴とし、更には、前記エマルジョン破壊油吸着槽３０の機能が低下するのを確認する為、前記エマルジョン破壊油吸着槽３０の下流に外部から目視で汚染の状況が確認可能な清水確認槽４０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。
【００１５】
【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、本願発明を示した実施例の全体図であり、図２は、本願発明の油水分離装置を構成しているエマルジョン破壊油吸着槽の詳細図である。
【００１６】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、モータの回転をベルトを介して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る。
【００１７】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、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、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ている各種の空圧機器に圧縮空気を供給することが出来るようになっている。
【００１８】この場合、アフタークーラ１２０とドライヤー１４０によって、圧縮空気を乾燥させ、フィルター１５０によって、油や固形物等の各種の異物を除去することで、乾燥した清浄な圧縮空気を各種の空圧機器に供給することが出来るようになっている。
【００１９】一方、アフタークーラ１２０からは、ドレン排出管２１１ａと、開閉可能な弁２２１と、ドレン排出管２１１ｂと、何等かの信号によってドレン水を圧縮空気と共に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、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、ドレン水を排出可能にしている。
【００２０】また、圧縮空気を貯蔵しているエアータンク１３０の下部からは、ドレン排出管２１２ａと、開閉可能な弁２３１と、ドレン排出管２１２ｂと、何等かの信号によってドレン水を圧縮空気と共に排出する電動式のドレントラップ２３２と、ドレン配排出２１２ｃと、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、最上流の位置で集合管２６１に接続し、ドレン水を排出可能にしている。
【００２１】更に、ドライヤー１４０からは、ドレン排出管２１３ａと、開閉可能な弁２４１と、ドレン排出管２１３ｂと、何等かの信号によってドレン水を圧縮空気と共に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、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、ドレン水を排出可能にしている。
【００２２】加えて、フィルター１５０からは、ドレン排出管２１４ａと、開閉可能な弁２５１と、ドレン排出管２１４ｂと、何等かの信号によってドレン水を圧縮空気と共に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、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、ドレン水を排出可能にしている。
【００２３】尚、フィルター１５０に関しては、図１では、一つだけを配設した構成となっているが、圧縮空気配管２０４、２０５に沿って、更に一つ、または、それ以上のフィルターを配設してもかまわない。 その場合には、下流に配設するフィルター程小さい異物を捕捉可能なフィルターを配設し、フィルター１５０と同様に各々ドレン排出管と弁とドレントラップと逆止弁を経由して集合管２６１に接続するのが望ましい。
【００２４】ここで、集合管２６１からは、逆止弁２６５と、集合管２６２と、油や各種の異物を分離する油水分離装置１を経由して清水管２８１と開閉可能な弁２８５と清水管２８２を経由して清水を排出するようになっている。 この場合、逆止弁２６５は、集合管２６１から集合管２６２にはドレン水を通すが、集合管２６２から集合管２６１にはドレン水を逆流させることはない。 但し、逆止弁２６５は、配設しない構成も考えられる。 また、清水管２８２より排出されてくる清水は、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。
【００２５】この場合、油水分離装置１は、油分離槽１０と異物捕捉槽２０とエマルジョン破壊油吸着槽３０と清水確認槽４０から構成されていて、油分離槽１０と異物捕捉槽２０の間は接続管２７１と逆止弁２７６と接続管２７２と圧力調整手段２７７である減圧弁２７７と接続管２７３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２７４で接続し、エマルジョン破壊油吸着槽３０と清水確認槽４０の間は接続管２７５で接続している。
【００２６】尚、圧力調整手段２７７としては、減圧弁２７７に代えて流量調整弁を使用してもかまわないし、同じ様な働きをする機器であればその他の機器を使用してもかまわない。 また、圧力調整手段２７７は、異物捕捉槽２０とエマルジョン破壊油吸着槽３０の間でも、エマルジョン破壊油吸着槽３０の下流でも、全てのドレン排出管２１１ｄ、２１２ｄ、２１３ｄ、２１４ｄが合流した後であれば集合管２６１でも集合管２６２に配設してもかまわない。
【００２７】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、または、いくつかずつ直列に並べたものを、一列で構成したり複数列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。
【００２８】次に、油分離槽１０は、油分離槽本体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。
【００２９】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油浮上分離室１１ｘに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澱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。
【００３０】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比較的清浄な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ドレン水は水と油が結合した状態になっていて、この様な方式だけでは分離出来ずにそのまま流入していた。
【００３１】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の液面に位置している一方の管端より上部の比較的清浄なドレン水は、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の液面に位置している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、油分離槽本体１１の上部に圧力計１２を配設している。
【００３２】また、油分離槽本体１１の外周には、図１に見られる様に、上下の方向に位置し、油分離槽本体１１と上端と下端を含め４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のドレン水の汚染の状況や液面の位置を外部から目視や光学的手段で確認可能なように形成したものであり、液面確認手段１１ａの役割をはたしている。 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。
【００３３】尚、透明管１１ａと油分離槽本体１１との連通個所は、４個所に限定される訳では無く、２個所でも３個所で５個所でもそれ以上でもかまわない。 また、汚染の状況や液面の位置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も考えられる。
【００３４】更に、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、流路２１ａ、２１ｂには、圧力計２３、２４が接続している。
【００３５】この場合、圧力計２３、２４は、油分離槽１０に配設した圧力計１２の圧力と共に、０．０１〜０．７ＭＰａの値で使用可能となっている。 但し、各圧力計１２、２３、２４が示している値は、接続管２７１、２７２、２７３等による圧力損失やフィルターエレメント２２の劣化によって、多少の差は見られる。 ここで、設定する圧力が低かったり油分離槽１０より下流で何等かの異常が発生すると、ドレン水がエマルジョン破壊油吸着槽３０と清水確認槽４０を通って最終的には清水管２８２より清水として排出するには力不足となって、油分離槽１０の液面の位置が通常の状態で保持している液面の高さである吐出管１１ｃの一方の管端より高い位置になり、設定した圧力が高いと、ドレン水が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。
【００３６】尚、ここで必要とする圧力調整は、圧力調整手段２７７としての減圧弁２７７で行い、一つの例として、当初は０．２ＭＰａに近い値に設定し、その後エマルジョン破壊油吸着槽３０の機能低下に応じ、液面確認手段１１ａである透明管１１ａにおいて液面の位置が上昇するに従って圧力を上げて行き、最終的に清水確認槽４０で汚染の異常が見られる時点でエマルジョン破壊油吸着槽３０に収納されているエマルジョン破壊粒子付吸着材３２や油吸着材３３を交換するような使い方をしている。
【００３７】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を外側から内側に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。 但し、ドレン水の流れを、フィルターエレメント２２の内側から外側に流れるように使用してもかまわない。 尚、ドレン水がフィルターエレメント２２を通過する際に、エマルジョン化したドレン水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ったりしている。 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。 この場合、異物捕捉槽２０は、設置しない場合も考えられる。
【００３８】更に次の、エマルジョン破壊油吸着槽３０では、図２に見られるように、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の部分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。
【００３９】ここで、エマルジョン破壊油吸着槽本体３１は、外部から内部の汚染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、外部から内部の汚染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。
【００４０】この場合、エマルジョン破壊粒子付吸着材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粒子付吸着材３２を構成している吸着材や油吸着材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ドレン水から油を完全に分離し吸着することによって油の除去が可能となったのである。
【００４１】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の油分離吸着槽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様に見える為に、概ね中央部に位置させることが望ましい。
【００４２】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３１ａからエマルジョン破壊油吸着槽本体３１に流入し、流出口３１ｂ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。
【００４３】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。
【００４４】また、エマルジョン破壊粒子付吸着材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ドレン水のエマルジョン破壊や油吸着の機能が低下する。
【００４５】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、油分離吸着槽本体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と下流の側に位置している多孔板３１ｃとの間に油分離吸着槽本体３１より小径の円筒状の支持材３１ｆを配設することによってエマルジョン破壊粒子付吸着材３２や油吸着材３３が完全に圧縮されることを少しでも防止している。
【００４６】但し、中間多孔板３１ｅの位置に関しては、油分離吸着槽本体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。
【００４７】尚、エマルジョン破壊油吸着槽本体３１の内部には図２に示すように、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それなりの効果は見られる。
【００４８】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。
【００４９】この場合、エマルジョン破壊粒子と吸着材をエマルジョン破壊粒子付吸着材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３１ｅ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。
【００５０】但し、前記の何れの場合に於いても、活性炭３４を配置しない構成も考えられる。
【００５１】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体で固体状になる化合物でもかまわない。 つまり、化合物は、１種類単独で使用しても、２種類以上併用してもよい。
【００５２】これらのアミン化合物やその誘導体は、好ましくは、１級アミン、２級アミン、３級アミン、および、その誘導体であり、より好ましくは、１級アミン、２級アミン、および、その誘導体、特に好ましくは、１級アミン（例えば、ステアリルアミン）、および、その誘導体である。
【００５３】これらのアミン化合物としては、例えば、ヘキシルアミン、ヘブチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デジルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、パルミチルアミン、オレイルアミン、ステアリルアミン等の１級アミン、または、これらの炭化水素鎖を有するジアミン、トリアミン等の２級アミン、および、３級アミン、あるいは、そのピクラード、種々の塩（例えば、塩酸、硫酸、リン酸、炭酸、酢酸等の塩）、さらに、これらの炭化水素鎖を有する１級アミン、および、２級アミンの酸アミド、アミジン類、尿素類、および、チオ尿素類や１級アミンのシツフ塩基物等がある。
【００５４】尚、アミドとしては、ｐ−トルエンスルホニル−Ｎ−ステアリルアミドなどのスルホンアミド類やＮ−ステアリルアセトアミドが好ましい。 また、これらの炭化水素鎖を有する４級アンモニウム塩、ベタイン等が挙げられる。 更に、例えば、ステアリルプロピレンジアミン、半硬化牛脂ジアミン等の多価アミンを用いることも出来る。 さらに、硬化牛脂アミン、ココナットアミン等の炭素数の異なる炭化水素鎖を有するアミン類の混合物を用いることも可能である。
【００５５】また、油吸着材３３およびエマルジョン破壊粒子付吸着材３２に使用している吸着材としては、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吸着材３２に使用している吸着材に関しては、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。
【００５６】ここで、油吸着材３３およびエマルジョン破壊粒子付吸着材３２に使用している吸着材の大きさとしては、好ましくは、（１０ｍｍ〜２００ｍｍ）×（２ｍｍ〜５０ｍｍ）のものであるが、より好ましくは、（３０ｍｍ〜８０ｍｍ）×（５ｍｍ〜４０ｍｍ）の大きさのものである。 特に、（３５ｍｍ〜５５ｍｍ）×（２５ｍｍ〜４０ｍｍ）と、（４０ｍｍ〜６０ｍｍ）×（３ｍｍ〜１０ｍｍ）の２種類の大きさのものを準備するのが最も好ましい。 この事は、別の見方で言うと、１００ｍｍ×５０ｍｍ以下の小片で、面積で３〜１０倍の違った大きさのものを２種類準備するという考え方に近いとも言えるし、最善のものでは、６０ｍｍ×４０ｍｍ以下の小片で、面積で４〜８倍の違った大きさのものを２種類準備するのが理想的とも言える。
【００５７】この場合、このような大きさが好ましい理由は、油吸着材３３およびエマルジョン破壊粒子付吸着材３２に使用している吸着材をエマルジョン破壊油吸着槽本体３１に充填する際に、大きすぎる場合には、隙間が大きくなることで多くの量を充填することが難しいために大きな表面積を得にくくなり、無理な圧縮をしている部分が多くなることでそのような部分はエマルジョン化した油の破壊や吸着の機能は低下し、充填する量が少なくなることで性能を確保することが出来ず、小さすぎる場合には、基本的に隙間が小さいことでエマルジョン化したドレン水のエマルジョン破壊や吸着の機能の低下が早くなり、裁断するのにめんどうであるし、各種の管理をするにもめんどうである。
【００５８】また、２種類の大きさのものを使用するということは、大きさの異なる２種類の小片を準備することで、大きくすることでの課題である大きな隙間や無理な圧縮を、小さいものを加えることで補うことが可能となり、同時に小さくすることでの課題である早期の機能低下を、大きなものを加えることで補うことが出来るということに大きな意味を持っている。
【００５９】尚、２種類の小片については、油吸着材３３およびエマルジョン破壊粒子付吸着材３２に使用している吸着材の両方に２種類の小片を使用するのが最善であるが、油吸着材３３に小さい小片とエマルジョン破壊粒子付吸着材３２に使用している吸着材に大きい小片を使用してもその逆でも良い。
【００６０】その他に、エマルジョン破壊油吸着槽３０の別の応用例として、エマルジョン破壊油吸着槽本体３１の概ね中央部に活性炭３４を配設し、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吸着材３２による層と油を吸着する目的の油吸着材３３による層を交互に形成させて活性炭３４の前後に収納することも考えられる。
【００６１】最後に、清水確認槽４０は、清水確認槽透明本体４１とその底部に接続した開閉可能な清水取出弁４２から構成されている。 この場合、汚染確認手段４１でもある清水確認槽透明本体４１は、プラスチック製やガラス製であり、透明で外部から内部の汚染の状況を目視出来るようになっている本体の部分と蓋の部分が密閉の状態で構成され、清水確認槽透明本体４１の蓋の部分には、流入路４１ａと流出路４１ｂと流出管４１ｃが、具体的に図示していないが、Ｏリング等で密閉の状態になるように形成され、流出管４１ｃは流出路４１ｂを経由して清水管２８１に接続している。
【００６２】従って、汚染確認手段４１として、目視でも可能であるし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も考えられる。
【００６３】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、その動作について説明する。
【００６４】先ず、エアコンプレッサ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ベルトを介して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、その先端のアクチュエータを構成している各種の空圧機器に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。
【００６５】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で合流し、更に、逆止弁２６５と集合管２６２を経由して油水分離装置１に送られ、油水分離装置１では油を含む各種の異物を除去し、清水管２８１と弁２８５と清水管２８２を経由して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。
【００６６】この場合、油水分離装置１に於いては、最初に油分離槽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澱させ、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清浄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、このドレン水がエマルジョン化している場合には、水と油が結合したような状態になって水貯槽室１１ｙに流入してくる。
【００６７】一方、ドレン水と共に油分離槽１０に送り込まれた圧縮空気は、油分離槽本体１１の上部である油浮上分離室１１ｘの上部と水貯槽室１１ｙの上部の、密閉された部分に滞留している。 尚、油分離槽本体１１外側に位置して油分離槽本体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。 同時に、透明管１１ａは、油分離槽１０の液面の位置を目視で確認出来るようにもなっている。
【００６８】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２７６と接続管２７２と圧力調整手段２７７である減圧弁２７７と接続管２７３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と清水確認槽４０を経由して清水になって排出される。
【００６９】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も清水確認槽４０も密閉した状態になっているために、ドレン水が清水管２８２より排出される迄、ドレン水の移動を助けている。 尚、一つの例として、圧縮空気としては、圧力調整手段２７７である減圧弁２７７によって０．０１〜０．７ＭＰａの圧力が設定可能となっている。 即ち、エマルジョン破壊油吸着槽３０の機能低下に応じて、圧力調整手段２７７によって前記の範囲で圧力を高くすることが可能となっている。
【００７０】次に、異物捕捉槽２０では、エマルジョン化したドレン水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ドレン水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ドレン水の一部と水が、圧縮空気の圧力によって接続管２７４を経由してエマルジョン破壊油吸着槽３０に送り込まれるようになっている。
【００７１】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、ドレン水はエマルジョン破壊粒子付吸着材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吸着材３２は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ことでエマルジョン破壊を行って離脱した油を吸着させ、油吸着材３３はエマルジョン破壊粒子付吸着材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を向上させている。 また、ドレン水が活性炭３４を通過すると臭いや色素が除去されるようになっている。
【００７２】尚、本願発明の圧力調整手段２７７を配設しようとする技術は、従来の技術に示したような、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２や油吸着材３３に該当するものを各々別々の槽に収納したり、エマルジョン破壊粒子付吸着材３２や油吸着材３３に該当するものを複数組交互に積層させて収納した、それらの技術にも適用可能である。 この場合、本願発明は、エマルジョン破壊を目的とした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エマルジョン破壊油吸着槽本体３１に収納したことにも特徴を持っている。
【００７３】この結果、本願発明では、油分離槽１０とエマルジョン破壊油吸着槽３０の間を流れる流体の圧力を調整出来ることに加えて、エマルジョン破壊油吸着槽３０にエマルジョン破壊粒子付吸着材３２や油吸着材３３を均一に混在させることで、エマルジョン破壊油吸着槽３０に収納されたエマルジョン破壊粒子付吸着材３２や油吸着材３３が機能低下した時期を的確にとらえることが出来るようになり、それによってエマルジョン破壊粒子付吸着材３２や油吸着材３３の交換すべき時をタイミング良く確定し、一方、エマルジョン破壊油吸着槽３０をドレン水が流れる際の抵抗が特定の場所で異常に高くなるというアンバランスな点は確実に解消された。
【００７４】このことによって、エマルジョン破壊油吸着槽３０の機能低下に対し、先ず液面確認手段１１ａである透明管１１ａにおいて液面の位置が上昇するに従い圧力調整手段２７７で圧力を上げて行き、最終的にエマルジョン破壊油吸着槽３０や清水確認槽４０で汚染の異常が見られる時点でエマルジョン破壊油吸着槽３０に収納されているエマルジョン破壊粒子付吸着材３２や油吸着材３３を交換することによって目的を達成している。
【００７５】尚、一つの例として、具体的に、どの位の量のものが充填されているかを示すと、５５Ｋｗ〜１１０Ｋｗのスクリュ式エアコンプレッサより発生したドレン水に対し、異物捕捉槽２０と、概略内径２００ｍｍで高さ９５０ｍｍの円筒であるエマルジョン破壊油吸着槽本体３１にポリプロピレン製の不織布である４５ｍｍ×２５ｍｍのアミン付のエマルジョン破壊粒子付吸着材３２を２．５Ｋｇ充填しポリプロピレン製の不織布である４５ｍｍ×５ｍｍの油吸着材３３を２．５Ｋｇ充填し活性炭３４を１Ｋｇを充填したエマルジョン破壊油吸着槽３０を直列に接続したものを２列並列して設置するような形で使用している。
【００７６】最後に、エマルジョン破壊油吸着槽３０から排出された清水は、圧縮空気と共に清水確認槽４０に送り込まれる。 ここで、清水確認槽４０では、清水確認槽透明本体４１の下部の清水は流出管４１ｃの端部の高さまで溜まり、その上部に密閉されている圧縮空気の圧力によって流出管４１ｃの端部より上部に滞留した清水は圧縮空気と共に圧送して清水管２８１より排出されるようになっている。同時に、清水確認槽透明本体４１が透明であることによって、内部を流れている清水の汚れを確認する汚染確認手段４１にもなって内部を通過する清水の汚染の状況を目視または光学的に確認可能となっている。
【００７７】この場合、油分離槽１０の液面確認手段１１ａである透明管１１ａの液面の高さと清水確認槽４０の汚染確認手段４１である清水確認槽透明本体４１の汚染の状況を、目視や光の透過や光の反射等の各種の方法で確認することによって、また、異物捕捉槽２０を構成している圧力計２３、２４の測定結果によって、油水分離装置１全体の性能の劣化を判断することが出来、異物捕捉槽２０を構成しているフィルターエレメント２２や、エマルジョン破壊油吸着槽３０を構成しているエマルジョン破壊粒子付吸着材３２や油吸着材３３の交換時期を的確に判断することが可能となった。
【００７８】尚、エマルジョン破壊油吸着槽３０を構成しているエマルジョン破壊油吸着槽本体３１をブラスチック製やガラス製等で透明にした場合には、清水確認槽４０を配設しないことも考えられる。
【００７９】
【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。
【００８０】第一に、集合管またはその下流に圧力調整手段配設することにより、エマルジョン破壊油吸着槽の機能低下に応じて圧力を上昇させることで、エマルジョン破壊油吸着槽に収納されているエマルジョン破壊粒子付吸着材や油吸着材を限界迄使用することが可能となった。
【００８１】第二に、油分離槽に液面確認手段である透明管を形成することで、エマルジョン破壊油吸着槽の機能低下の状況を容易に判断することが可能となった。
【００８２】第三に、清水確認槽を設けたり、エマルジョン破壊油吸着槽本体を透明にすることで、エマルジョン破壊油吸着槽の機能低下の最終段階の状況を容易に判断することが可能となった。
【出願人】 【識別番号】０００１５４５２１
【氏名又は名称】株式会社フクハラ
【住所又は居所】神奈川県横浜市瀬谷区阿久和西１丁目１５番地５
【出願日】 平成１４年１月１１日（２００２．１．１１）
【代理人】
【公開番号】 特開２００３−２０５２０２（Ｐ２００３−２０５２０２Ａ）
【公開日】 平成１５年７月２２日（２００３．７．２２）
【出願番号】 特願２００２−３９３０４（Ｐ２００２−３９３０４）