JP6418201B2 - Intermittent flow generation nozzle and oil / water separation equipment - Google Patents
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Description
本発明は、低コストで簡便に断続流を発生させることのできる断続流発生ノズル、及び当該断続流発生ノズルを備えた油水分離設備に関する。 The present invention relates to an intermittent flow generation nozzle capable of easily generating an intermittent flow at low cost, and an oil-water separation facility including the intermittent flow generation nozzle.
製鉄所等の大規模な工場では、工場内で発生した廃水について、水処理設備で化学的・物理的な処理等を行って、排水基準を満たす水質とした後に、工場外へと放出することが行われている。 In large-scale factories such as steelworks, wastewater generated in the factory should be discharged to the outside of the factory after chemical and physical treatment is performed at the water treatment facility to achieve water quality that meets the wastewater standards. Has been done.
特に、水処理設備の一例として、廃水中に含まれる油分を水と分離して、清浄化した処理水とする油水分離設備が知られている。油水分離設備では、油分を含んだ廃水に凝集剤を投入して油分を含んだフロックを形成させ、廃水中に微細な気泡を発生させることでフロックを水面近傍に浮上させて、油水の分離を行う。フロックを浮上させた後、油水分離装置の水槽内に設けられた堰によって油分と処理水との分離を行う方法が知られているが、この方法では、水槽内の堰の高さを適宜調整することが難しく、廃水中の油分量の変動に機動的に対応することが困難である。一方で、堰の高さを、通常の油分量の変動に対して十分な余裕をもった高さ、すなわち処理水とフロックとの界面より低い位置に設定すると、油分と処理水との分離精度が落ちてしまうという問題がある。 In particular, as an example of a water treatment facility, an oil / water separation facility is known in which oil contained in wastewater is separated from water to obtain purified treated water. In oil-water separation equipment, flocculant is added to wastewater containing oil to form flocs containing oil, and fine bubbles are generated in the wastewater, so that the flocs float up near the water surface to separate oil and water. Do. After floating the flock, there is known a method of separating oil and treated water by a weir provided in the water tank of the oil / water separator. In this method, the height of the weir in the water tank is adjusted appropriately. It is difficult to respond flexibly to fluctuations in the amount of oil in the wastewater. On the other hand, if the height of the weir is set to a height that has sufficient margin for normal oil content fluctuations, that is, a position lower than the interface between the treated water and floc, the separation accuracy between the oil and treated water There is a problem that falls.
そこで、油水分離設備において、堰によって水面に浮上したフロックを処理水と十分に分離できない場合には、スクレパーを用いて油水分離を行うことがある。具体的には、金属製又は硬質ゴム製のスクレパーを用いてフロックを掻き寄せて、フロックを排出槽へと移すことで、油水分離の精度を確保することができる。 Therefore, in the oil / water separation facility, when the floc floating on the water surface by the weir cannot be sufficiently separated from the treated water, the oil / water separation may be performed using a scraper. Specifically, the accuracy of oil-water separation can be ensured by scraping the floc using a scraper made of metal or hard rubber and moving the floc to the discharge tank.
スクレパーを用いた設備では、設備を稼動している間にスクレパーへの油分の付着が進行することにより、種々の問題が引き起こされている。具体的には、スクレパーによるフロックの掻き寄せ能力が低下して油水分離精度が低下することが挙げられる。さらに深刻な問題として、スクレパーに付着した油分が大きな塊(油塊)として排出槽内に落下することで、排出槽内における油分の堆積や、排出槽からフロック入りの水を排出するための排出管内において閉塞が発生することがある。最悪の場合には、排出管の閉塞によって排出槽の水位が上昇し、設備の運転を停止せざるを得ないこともある。 In equipment using a scraper, various problems are caused by the adhesion of oil to the scraper while the equipment is in operation. Specifically, it is mentioned that the scraping ability of the floc by the scraper is lowered and the oil / water separation accuracy is lowered. As a more serious problem, the oil adhering to the scraper falls into the discharge tank as a large lump (oil lump), which causes oil accumulation in the discharge tank and discharge to discharge flocked water from the discharge tank. Blockage may occur in the tube. In the worst case, the water level of the discharge tank rises due to the blockage of the discharge pipe, and the operation of the facility may have to be stopped.
これらの問題を解決するために、従来は排水槽や排水管に溜まった油分の清掃作業を、定期的に人の手で行っている。しかし、これらの作業は、巨大な排水槽の上部に人が立って行う必要があり、危険であるとともに作業者の負担も大きいので、清掃作業の削減・撲滅が切望されていた。清掃作業を減らすためには、スクレパーに付着した油分が塊となって排水槽内に脱落することを防止すべく、定期的にスクレパーに洗浄水を噴きつけて、付着した油分を細かな粒の状態で洗い流す方法が検討されている。 In order to solve these problems, conventionally, the work of cleaning the oil accumulated in the drainage tanks and drain pipes is periodically performed manually. However, these operations require a person to stand on the top of a huge drainage tank, which is dangerous and burdens the worker. Therefore, reduction and eradication of cleaning operations have been eagerly desired. In order to reduce the cleaning work, in order to prevent oil adhering to the scraper from lumping and falling into the drainage tank, wash water is periodically sprayed on the scraper, and the adhering oil is separated into fine particles. The method of flushing in the state is being studied.
しかしながら、単にスクレパーに洗浄水を吹き付けるだけでは、現実的にはスクレパーに付着した油分を完全に除去し、排水槽及び排水管における油分の堆積の問題を完全に解決することは難しいという問題がある。 However, simply spraying cleaning water on the scraper has the problem that in reality it is difficult to completely remove the oil adhering to the scraper and completely solve the problem of oil accumulation in the drainage tank and drain pipe. .
具体的に、スクレパーの洗浄能力を向上させる手段として、スクレパーに吹き付ける水の圧力を上昇させることが考えられる。しかし、洗浄水の水圧を上昇させるだけでは、洗浄時にスクレパーから大きな油塊が脱落することになるので、排水管における油塊の閉塞という問題はなお起こりうる。また、高圧水によるスクレパーの洗浄が可能なのは、スクレパーの下端が水面から露出した僅かな時間だけであるが、高圧水を用いる方法ではこのような短い時間内に油分の除去を完全に行うことは難しく、スクレパーに油分が残存してしまうという問題が見出された。 Specifically, as a means for improving the cleaning ability of the scraper, it is conceivable to increase the pressure of water sprayed on the scraper. However, simply increasing the water pressure of the wash water will cause a large oil mass to fall out of the scraper during cleaning, so the problem of blockage of the oil mass in the drain can still occur. In addition, the scraper can be washed with high-pressure water only for a short time when the lower end of the scraper is exposed from the surface of the water. However, in the method using high-pressure water, it is not possible to completely remove the oil within such a short time. It was difficult to find a problem that the oil remained in the scraper.
一般に、流体を噴射して対象物を洗浄する際に、流体の圧力を周期的に変化させることで洗浄効果が向上することが知られている。洗浄対象をスクレパーとはしていないものの、圧力を変化させながら水を噴射させる技術を開示した文献として、特許文献1が挙げられる。特許文献1では、流体に空気を混入させて一時的に蓄圧し、次いで流体を開放することにより、高圧かつ高速の噴流を断続的に得ることができる。
In general, it is known that the cleaning effect is improved by periodically changing the pressure of the fluid when the fluid is ejected to clean the object.
しかし、特許文献1で提案されている流体噴出装置を、製鉄所等の大規模な工場の水処理設備のスクレパー洗浄に適用しようとすると、蓄圧用のガスが大量に必要となり、ランニングコストが膨大となる。また、蓄圧用のガス設備を新たに設置するとなると、広大な設置場所を新たに確保しなければならない。尚、特許文献1で提案されている技術を適用する際には、開閉弁を制御するための複雑な制御機構を新たに設けなければならず、コストがかかる他に設備が複雑化してしまうという問題もある。これらの理由により、特許文献1で提案されている流体噴出装置を製鉄所等の工場の水処理設備に適用することは、現実的には難しい。
However, if the fluid ejection device proposed in
本発明では、大規模かつ複雑な設備の新設を必要とせず、低コストで簡便に断続流を発生させることのできる断続流発生ノズル、及び当該断続流発生ノズルを備えた油水分離設備を提供することを課題とする。 The present invention provides an intermittent flow generating nozzle that can easily generate an intermittent flow at low cost without requiring the installation of a large-scale and complicated facility, and an oil-water separation facility provided with the intermittent flow generation nozzle. This is the issue.
本発明の手段は、次の通りである。
[1]流体を噴出するノズル本体と、ノズル本体にその一端部を固定されて流体の噴出方向に延在するばね板と、前記ばね板の他端部に設けられてノズル開口と相対する衝突部を備えた遮蔽板と、を有し、前記ノズル本体から噴出された流体が前記遮蔽板に衝突する際の圧力により、前記ばね板がその一端部を支点としてばね板の板厚方向に振動する断続流発生ノズル。
[2]前記ばね板又は前記遮蔽板には、噴出方向の位置を調整可能なウェイト部材が設けられる[1]に記載の断続流発生ノズル。
[3]前記遮蔽板は、噴出方向の位置を調整可能である[1]又は[2]に記載の断続流発生ノズル。
[4]前記衝突部の上部には、衝突部に衝突した流体が上方へ飛散するのを防止する屋根部が設けられる[1]から[3]までのいずれか一つに記載の断続流発生ノズル。
[5]前記衝突部の幅方向両端部には、衝突部に衝突した流体が側方へ飛散するのを防止する側方カバーが設けられる[1]から[4]までのいずれか一つに記載の断続流発生ノズル。
[6]前記ノズル本体は、2つの流体を混合して吐出する二流体混合ノズルである[1]から[5]までのいずれか一つに記載の断続流発生ノズル。
[7]前記2つの流体は、水と水蒸気とである[6]に記載の断続流発生ノズル。
[8]前記遮蔽板における衝突部の少なくとも一部には、開口部が設けられている[1]から[7]までのいずれか一つに記載の断続流発生ノズル。
[9]廃水中の油分を浮上させる加圧浮上槽と、前記加圧浮上槽にて浮上した油分を掻き出すスクレパーと、前記スクレパーによって掻き出された油分を排出する排水槽と、前記加圧浮上槽と前記排水槽との間に位置し、前記スクレパーの下端が水面から露出する分離斜面と、[1]から[8]までのいずれか一つに記載の断続流発生ノズルと、を備え、前記断続流発生ノズルは、前記分離斜面の上部に位置するスクレパーに流体を噴射する油水分離設備。
Means of the present invention are as follows.
[1] A nozzle body for ejecting fluid, a spring plate having one end fixed to the nozzle body and extending in the fluid ejection direction, and a collision provided at the other end of the spring plate and facing the nozzle opening And a spring plate that vibrates in the plate thickness direction of the spring plate with its one end as a fulcrum due to pressure when the fluid ejected from the nozzle body collides with the shield plate Intermittent flow generating nozzle.
[2] The intermittent flow generating nozzle according to [1], wherein the spring plate or the shielding plate is provided with a weight member capable of adjusting a position in the ejection direction.
[3] The intermittent flow generation nozzle according to [1] or [2], wherein the shielding plate is capable of adjusting a position in an ejection direction.
[4] The intermittent flow generation according to any one of [1] to [3], wherein a roof portion that prevents the fluid colliding with the collision portion from scattering upward is provided at an upper portion of the collision portion. nozzle.
[5] Either one of [1] to [4] is provided with a side cover for preventing the fluid colliding with the collision part from scattering to the side at both ends in the width direction of the collision part. The intermittent flow generation nozzle described.
[6] The intermittent flow generation nozzle according to any one of [1] to [5], wherein the nozzle body is a two-fluid mixing nozzle that mixes and discharges two fluids.
[7] The intermittent flow generation nozzle according to [6], wherein the two fluids are water and water vapor.
[8] The intermittent flow generation nozzle according to any one of [1] to [7], wherein an opening is provided in at least a part of the collision portion in the shielding plate.
[9] A pressurized levitation tank that floats oil in the wastewater, a scraper that scrapes off the oil that has floated in the pressurized levitation tank, a drain tank that discharges the oil scraped by the scraper, and the pressurized levitation A separation slope located between the tank and the drainage tank, the lower end of the scraper exposed from the water surface, and the intermittent flow generation nozzle according to any one of [1] to [8], The intermittent flow generation nozzle is an oil / water separation facility that injects a fluid onto a scraper located at an upper portion of the separation slope.
本発明によると、簡易かつ低コストに断続流を発生させることができる。 According to the present invention, an intermittent flow can be generated easily and at low cost.
まず、図1を用いて本発明に係る断続流発生ノズルについて説明する。 First, the intermittent flow generation nozzle according to the present invention will be described with reference to FIG.
図1(a)は、断続流発生ノズルの平面図であり、図1(b)は正面図である。図1(a)に示すように、断続流発生ノズル1は、ノズル本体11と断続流発生部材21とからなる。
Fig.1 (a) is a top view of an intermittent flow generation | occurrence | production nozzle, FIG.1 (b) is a front view. As shown in FIG. 1A, the intermittent
ノズル本体11は、流体をノズル開口から噴出する機能を有する。図1(a)のノズル本体11では、第1の流入路12と第2の流入路13とから2つの流体が供給され、これらの混合流体が噴出される二流体ノズルが使用されている。尚、ノズル本体11としては、一流体ノズルを使用することもできるが、十分な噴出圧が確保できるという観点からは二流体ノズルを用いることが好ましい。また、詳細については後述するが、二流体ノズルを用いることによって温度の異なる2つの流体を混合させた後に噴出させることで、噴出する流体の温度調節を行うこともできる。
The
流体は、上下方向及び左右方向に所定の広がりをもって、ノズル本体11から噴射される。また、下記においては、ノズル本体11から噴射される流体が液体の例を念頭において説明を行うが、ノズル本体11から気体を噴射させることもできる。
The fluid is ejected from the
断続流発生部材21は、ノズル本体11の噴出方向(図1(a)では左から右への方向)の先端部に接続され、ノズル本体11から噴出された流体の噴出圧によって、噴出された流体を遮ったり或いは前方に通過させたりする機能を備える。断続流発生部材21は、ノズル本体11の先端部に接続されて流体の噴出方向に延在するばね板22と、ばね板22の先端部に設けられてノズル本体11から噴出された流体の流れを遮る遮蔽板23とを備える。その他に、ばね板22をノズル本体11に固定するための固定部材24や、遮蔽板23をばね板22に固定するための固定ボルト25等が設けられていてもよい。
The intermittent
ばね板22は、流体の噴出方向に沿って長尺状となる板状の部材である。ばね板22は、その一端部(流体の噴出方向の後端部)において固定部材24を介してノズル本体11に固定され、他端部(流体の噴出方向の先端部)において遮蔽板23が設けられる。固定部材24の一例としては、Uボルト、ナット、及び架台の組み合わせを挙げることができる。
The
ばね板22の他端部には、遮蔽板23が設けられる。図1(a)及び(b)に示すように、遮蔽板23は、噴出方向に延在する接続部23aと、上下方向に延在して噴出した流体が実際に衝突することになる衝突部23bと、を備える。ばね板22と、接続部23aとを貫通する固定ボルト25によって、遮蔽板23はばね板22の他端部に固定される。
A
衝突部23bは、ノズル本体11から所定の広がりをもって噴出される流体を受け止められるように、所定の幅(図1(b)の左右方向)及び高さ(図1(b)の上下方向)をもって形成される。
The
また、図1(a)に示すように、ばね板22の上部には、流体の噴出方向に複数(図の例では5列)のボルト孔22aが設けられており、いずれのボルト孔22aを用いるかを適宜選択することによって、遮蔽板23(特に衝突部23b)とノズル本体11との距離を適宜調節することができる。
Further, as shown in FIG. 1 (a), a plurality of
本発明に係る断続流発生ノズル1には、調節ウェイト26が設けられていてもよい。調節ウェイト26は、所定の重さを有するウェイト部材26aと、該ウェイト部材26aの噴出方向の位置を変えられる軸状部材26bとを備える。軸状部材26bは、噴出方向に沿って設けられる。例えば、軸状部材26bに雄ネジを形成し、ウェイト部材26aの内側に雌ネジを形成することで、ねじ込みによってウェイト部材26aの位置を調整することができる。
The intermittent
尚、図1及び図2の例では、遮蔽板23の一部に調節ウェイト26が設けられるが、ばね板22の一部に調節ウェイト26を設けることもできる。
In the example of FIGS. 1 and 2, the
次に、図2(a)及び(b)を用いて、断続流発生ノズル1の作用について説明する。図2(a)に示すように、ノズル本体11から流体が噴出されると、噴出された流体は遮蔽板の衝突部23bに衝突する。この際の衝撃によって、ばね板22は、固定部材24によって固定された他端部を支点として撓むように変形する。変形後の態様を図2(b)に示す。この態様では、ノズル本体11から噴出した流体は、衝突部23bによって遮蔽されずに前方へと噴射される。やがて、変形を受けたばね板22が撓みによる反力によって元に戻ると再び図2(a)の態様となり、衝突部23bが流体の進行を妨げるようになる。このように、図2(a)の態様と図2(b)の態様とを繰り返し、ばね板22がその板厚方向、すなわち図2(a)及び(b)では上下方向に振動することにより、遮蔽板の衝突部23bによって流体の噴出が遮られる状態(遮蔽状態)と遮られない状態(噴射状態)とが繰り返され、断続流を発生させることができる。
Next, the operation of the intermittent
また、断続流発生ノズル1では、遮蔽板23及び調節ウェイト26の位置を調節することにより、ばね板22の振動数、及び断続流の発生頻度を調節することができる。具体的には、ノズル本体11のノズル開口11aと遮蔽板23の衝突部23bとの距離が大きければ大きいほど振幅は大きくなり振動数は小さくなる。また、調節ウェイト26におけるウェイトの位置を調節することによって、モーメントを変化させることができる。具体的には、ウェイト部材26aの位置をノズル本体11に近づけるほど振幅は小さくなり振動数は大きくなる。よって、ばね板22の振動数を増やしたい場合には、遮蔽板23及びウェイト部材26aの少なくとも一方をノズル本体11に近づければよく、ばね板22の振動数を減らしたい場合には、遮蔽板23及びウェイト部材26aの少なくとも一方をノズル本体11から遠ざければよい。尚、振動数の調節を行う際には、振幅も変化してしまうことがあるが、振幅が小さくなりすぎないようにすることが好ましい。具体的には、ばね板22の撓みが最大となる際に、噴出された流体が遮蔽板23の衝突部23bによって完全に遮られないように、振幅の大きさを確保することが好ましい。
In the intermittent
その他、ばね板22の材質を変更することによっても振動数を変えることができる。尚、ノズル本体11から水を噴出する場合には、強度が十分に確保できるとともに防錆性に優れたステンレス材をばね板22に使用することが好ましい。
In addition, the frequency can be changed by changing the material of the
遮蔽板23の位置の調節は、固定ボルト25を挿入するボルト孔22aを変えることによっても可能であり、或いはノズル本体11の先端部に接続するばね板22の接続位置を変えることによっても可能である。
The position of the
図1及び図2の例では、ばね板22はノズル本体11の上部に設けられているが、流体の噴出圧によってばね板の撓み・戻りが生じる限りにおいて、ばね板22の取付位置はこの例に限定されない。例えば、ばね板22をノズル本体11の下部に設けることも可能であるし、側部に設けることも可能である。ばね板を側部に設ける場合は、ばね板22の板厚方向、つまり左右方向にばね板22が振動する。但し、遮蔽板23やウェイト部材26aの位置調節によって、容易にばね板22の振動数を調節できるという観点からは、ばね板22はノズル本体11の上部に設けることが好ましい。
In the example of FIGS. 1 and 2, the
図1(a)の例では、遮蔽板23の接続部23aは、横幅がばね板22よりも広く、幅方向に広がりをもって形成される。このような接続部23aは、衝突部23bに衝突した流体が上部に飛散するのを防止する屋根部の機能を果たす。これにより、衝突部23bに衝突した後の流体が上部に散出することを防止することができ、噴出圧をばね板22に伝達しやすくなる。屋根部の幅方向長さは、ノズル本体11から噴出された流体の広がりをカバーできる大きさであればよい。
In the example of FIG. 1A, the connecting
流体が上部に飛散するのを防止する屋根部は、図1(a)のように遮蔽板23aの一部に形成されていてもよいし、図示していないがばね板22の一部に形成されていてもよい。
The roof for preventing the fluid from splashing upward may be formed in a part of the
図3及び図4では、断続流発生ノズルの他の一態様について説明する。 3 and 4, another aspect of the intermittent flow generation nozzle will be described.
図3(a)に示すように、断続流発生ノズル1は、側方カバー23cを備える。側方カバー23cによって、遮蔽板23の衝突部23bにおいて衝突した流体が側方へと拡散してしまうことを防止でき、噴出圧をばね板22に伝達しやすくなる。
As shown to Fig.3 (a), the intermittent
図3(a)に示すように、側方カバー23cは、衝突部23bの内面に対して鈍角をなすように設けることによって、流体の拡散をより効果的に防止することができる。尚、側方カバー23cの高さは、衝突部23bの高さと同程度とすればよい。
As shown to Fig.3 (a), the
図3(b)に示すように、断続流発生ノズル1は、衝突部23bにおいて開口部23dが設けられていてもよい。開口部23dでは、流体は遮蔽されることなく前方へと放射可能である。開口部23dを設けることによって、流体の放射・遮蔽の頻度をより上げることができ、ばね板22の振動数を増やすことができる。メカニズムの詳細は、以下において具体的に説明する。
As shown in FIG. 3B, the intermittent
図4(a)に示すように、断続流発生ノズル1を側方から見た場合に、遮蔽板23の衝突部23bは、開口部23dを挟んで上部衝突部23eと下部衝突部23fとに分けられる。尚、図4(a)では、側方カバー23cによって覆われている遮蔽板23を便宜的に図示している。図4(a)で示される初期状態では、ノズル本体11から噴出された流体は開口部23dを通って前方へと噴射されるが、この間にも上方衝突部23eや下方衝突部23f、或いは側方カバー23cの内側に流体が当たって噴出圧が遮蔽板23に伝えられるので、ばね板22は上方に向かって撓む。撓みを開始した初期には図4(b)のように、下方衝突部23fが流体を遮るため、一時的に流体は遮蔽板23の前方へと噴射されなくなる。次いで、ばね板22の撓みがさらに進行すると、図4(c)に示すように遮蔽板23が流体の流れを遮ることはなくなり、流体は遮蔽板23の前方へと噴射されるようになる。反力によってばね板22の撓みが戻る際には、図4(b)に示される遮蔽状態を経て、図4(a)に示される噴射状態に戻る。開口部を設けない図2の例では、ばね板22が1回振動する間に、遮蔽状態−噴射状態−遮蔽状態を順にとるのに際し、開口部を設ける図4の例では、ばね板22が1回振動する間に、噴射状態(図4(a))−遮蔽状態(図4(b))−噴射状態(図4(c))−遮蔽状態(図4(b))−噴射状態(図4(a))を順にとることができ、断続流における噴射−遮蔽のサイクルを短くすることができる。尚、ばね板22の振動については、図4(a)のようにばね板22が水平である状態から、図4(c)のように板厚方向へばね板22の撓みが最大となる状態を経て、再び図4(a)のように水平に戻るまでを1回の振動とみなすことができる。
As shown in FIG. 4 (a), when the intermittent
図3(b)の例では、開口部23dを上下方向に1つ、幅方向に2つ配置するようにしたが、開口部23dの配置はこの例に限定されるものではない。上下方向に配置される開口部23dの数を増やせば増やすほど、流体の噴射−遮断のサイクルを短くとることが可能である。一方で、流体の噴出圧を受けてばね板22が上方へと屈曲できるように、衝突部23bの面積を広くとる必要があるので、開口部の面積・数等を適宜調節することが望ましい。
In the example of FIG. 3B, one
上記の例では、ばね板22と遮蔽板23とが別体として構成される例について説明したが、これらを一体の部材として構成してもよい。
In the above example, an example in which the
本発明に係る断続流発生ノズル1は、スクレパーを洗浄するノズルとして好適に用いることができるが、その他の用途としてスクレパー以外の部材の洗浄用や、散水用のノズルとして用いることもできる。例えば、防塵、冷却、洗浄、消雪、又は消泡等のための散水用ノズルとして用いることができる。
Although the intermittent
次に、本発明に係る断続流発生ノズルの用途として好適なスクレパー洗浄ノズルが用いられる油水分離設備について説明する。 Next, an oil-water separation facility in which a scraper cleaning nozzle suitable for use as an intermittent flow generation nozzle according to the present invention will be described.
図5(a)には、油水分離設備31の全体フローを示す。油水分離設備31では、まず凝集槽32において、廃水に凝集剤を投入し、油分を凝集させてフロック33を形成させる凝集処理を行う。フロック33を含んだ廃水には、加圧浮上槽34において加圧水ポンプ35から微細なエアーが吹き込まれ、フロック33が水面近傍へと浮上する。その後、フロック33は、加圧浮上槽34の水面近傍を移動する多数のスクレパー36によって掻き寄せられ、分離斜面37を通って排水槽38へと排出される。一方で、加圧浮上槽34においてフロック33と分離された清浄な水は、水槽の底部に設けられた放出管40を介して、水槽の外部へと放出される。
FIG. 5A shows the overall flow of the oil /
フロック33を含む廃水は、排水槽38から排水管39を通って外部へと排出される。図5(b)に示すように、排水槽38の底部は、水やフロック33が流れやすいように、スクレパー36の進行方向とは略垂直方向に傾斜が設けられ、傾斜の下方向に排水管39が設けられる。
Waste water including the
油水分離設備31を長期間運転していると、スクレパー36の表面に徐々に油分が付着・堆積する。油分が堆積すると、スクレパー36がフロック33を十分に掻き寄せることができなくなり、油水分離が不十分となる。また、スクレパー36に付着した油分が一定量を超えると、油分が大きな塊(油塊)となって排水槽38中に脱落し、排水管39の閉塞等の問題を引き起こすことがある。特に、タール及び重油といった比重の大きい油(重質油)を処理する場合、油塊の脱落の問題が起こりやすい。これは、重質油は粘性が高いので、スクレパーへ粘着しやすく、塊状に集合しやすいといった理由による。
When the oil /
そこで、スクレパー36に付着した油分をこまめに洗浄、除去し、大きな油塊が排水槽38中に脱落しないようにすることが望まれる。具体的には、断続流発生ノズル1をスクレパー洗浄ノズルとして、油水分離設備31に設けて、分離斜面37上に位置するスクレパー36に向かって洗浄水を噴射する。具体的には、図5(b)に示すように、排水槽38の出側に断続流発生ノズル1を配置し、ノズル開口を入側方向に向ければよい。また、配置する断続流発生ノズル1の数は、スクレパー36の幅方向全体に噴射水が当たるように、適宜調節することができる。
Accordingly, it is desirable to frequently wash and remove the oil adhering to the
このようにスクレパー36を洗浄する場合には、スクレパー洗浄ノズル1から一定流を送るのではなく、断続流を送ることが好ましい。図6には、一定流と断続流とをスクレパー36に当てた際における、スクレパー36の下端部の噴出方向における位置を縦軸に、時間を横軸にとったグラフに示している。図6の上部が一定流の例、下部が断続流の例である。グラフに示されているように、一定流の場合には、断続流の場合に比べて、スクレパー36の振幅は小さく、振動数も少ないことが分かる。断続流を用いることによって、スクレパー36をより細かく、かつ大きく振動させることができるので、油分の除去性能が向上する。また、スクレパー36を細かく振動させることによって、油分が大きな塊状となって排水槽38中に脱落することを防止し、細かな塊として油分を脱落させることができるので、排水管39の閉塞等の問題を引き起こしにくくなる。
When cleaning the
また、フロック33が排水管39へと流れやすくするためには、排水槽38の底部を斜面状に形成することに加えて、図5(b)に示すように斜面の表面に撥水板41を設けてフロックが滑りやすくすることや、排水槽38の斜面の上部から下部へと向かう水流を発生させるシャワーノズル(図示せず)を設けることも効果的である。
In order to facilitate the flow of the
スクレパー洗浄用ノズル1においては、十分な噴出圧を確保するために2流体ノズルを使用することが好ましい。また、2流体ノズルにおいては、一方の流体として蒸気を用い、他方の流体として水を用いることが望ましい。蒸気を用いることによって、スクレパーに噴射する水の温度を上昇させることができ、スクレパー36に付着した油分の動粘度を上昇させることで、油分を除去しやすくすることができる。一方で、蒸気の比率が高くなるとノズル本体11から噴射する流体の噴出圧が低くなり、スクレパー36の洗浄能力が低下する。このように、流体の温度を上昇させることによる油分の動粘度の上昇と、噴出圧の低下という2つの影響を考慮し、十分なスクレパー洗浄能が得られるように、水と蒸気との比率を調節することが好ましい。
In the
尚、スクレパー洗浄ノズル1から噴射される水には、油分を除去するための薬剤や塩類等が含まれていてもよい。
In addition, the chemical | medical agent, salt, etc. for removing oil may be contained in the water sprayed from the
本発明に係る断続流発生ノズル1以外に、電磁弁の開閉制御等の機構により断続流を発生させるノズルを用いても、スクレパーの洗浄効率を高めることはできるが、本発明に係る断続流発生ノズル1を用いることによって以下のような効果がある。
In addition to the intermittent
まず、設備改造等を行ってノズルの噴出圧を上昇させなくとも十分な洗浄能力を得ることができ、イニシャルコストを抑えることができる。また、ノズルから噴射する水圧も従来の洗浄水と同様の圧力、例えば2kgf/cm2〜4kgf/cm2程度でよいので、加圧に伴うランニングコストの上昇を抑えつつ十分な洗浄能力を発揮することができる。さらに、電磁弁のon−off制御等を用いて断続流を発生させる方法に比べて、制御機構等の新設が不要となり、イニシャルコストを抑えることができるとともに、制御機構の稼動・維持に要するコストがかからないのでランニングコストを抑えることもできる。 First, sufficient cleaning ability can be obtained without modifying the equipment and increasing the nozzle ejection pressure, and the initial cost can be reduced. The same pressure and water pressure conventional cleaning water injected from the nozzle, for example, so good in 2kgf / cm 2 ~4kgf / cm 2 or so, exhibit sufficient cleaning capability while suppressing an increase in running cost due to the pressure be able to. Furthermore, compared to the method of generating an intermittent flow using on-off control of a solenoid valve, it is not necessary to newly install a control mechanism, etc., and the initial cost can be suppressed, and the cost required to operate and maintain the control mechanism. The running cost can be reduced because it does not cost.
また、上述したように、スクレパー36の洗浄を行うことができるのは、スクレパーが分離斜面37上に位置している僅かな時間(例えば1秒〜3秒程度)である。このような短時間においてスクレパーの洗浄を十分に行うためには、ばね板22の振動数を180回/分〜300回/分程度とすることが好ましい。
As described above, the
以下、実施例について説明する。 Examples will be described below.
図5(a)に示す油水分離設備31を稼動し、スクレパー36に水を噴出しなかった例(比較例1)、2流体ノズルを用いて連続流をスクレパー36に噴射した例(比較例2)、及び図1(a)に示す断続流発生ノズル1を用いて断続流をスクレパー36に噴射した例(本発明例1)について、1ヶ月あたりに排水槽38及び排水管39の清掃作業を行った回数を図7に示す。尚、油水分離設備31の廃水処理量は30トン/hr、得られるフロックの量は1m3/hrであった。また、スクレパー36がコンベア上を1周するのに要する時間は、約3分であった。
An example in which the oil /
図7に示すように、スクレパーに水を噴出しない比較例1に比べて、連続流を用いてスクレパー洗浄を行う比較例2では、月あたりの洗浄回数は減っているものの、未だ清掃作業が発生している。一方で、断続流を用いる本発明例1では、スクレパーに付着した油分を細かく除去することから、排水槽における油分の堆積や排水管における油分の閉塞等を防止することができ、月あたりの清掃作業回数を0回に改善することができた。 As shown in FIG. 7, in Comparative Example 2 in which scraper cleaning is performed using a continuous flow compared to Comparative Example 1 in which water is not ejected to the scraper, although the number of cleanings per month is reduced, cleaning work still occurs. doing. On the other hand, in the present invention example 1 using the intermittent flow, since the oil component adhering to the scraper is finely removed, it is possible to prevent oil accumulation in the drain tank, oil blockage in the drain pipe, and the like, and cleaning per month. The number of operations was improved to zero.
1 断続流発生ノズル(スクレパー洗浄ノズル)
11 ノズル本体
11a ノズル開口
12 第1の流入路
13 第2の流入路
21 断続流発生部材
22 ばね板
22a ボルト孔
23 遮蔽板
23a 接続部
23b 衝突部
23c 側方カバー
23d 開口部
23e 上方衝突部
23f 下方衝突部
24 固定部材
25 固定ボルト
26 調節ウェイト
26a ウェイト部材
26b 軸状部材
31 油水分離設備
32 凝集槽
33 フロック
34 加圧浮上槽
35 加圧水ポンプ
36 スクレパー
37 分離斜面
38 排水槽
39 排水管
40 放出管
41 撥水板
1 Intermittent flow generation nozzle (scraper cleaning nozzle)
11
Claims (9)
前記ノズル本体から噴出された流体が前記遮蔽板に衝突する際の圧力により、前記ばね板がその一端部を支点としてばね板の板厚方向に振動する断続流発生ノズル。 A nozzle body for ejecting fluid; a spring plate having one end fixed to the nozzle body and extending in the fluid ejection direction; and a collision portion provided at the other end of the spring plate and facing the nozzle opening And a shielding plate,
An intermittent flow generating nozzle in which the spring plate vibrates in the plate thickness direction of the spring plate with its one end as a fulcrum by the pressure generated when the fluid ejected from the nozzle body collides with the shielding plate.
前記加圧浮上槽にて浮上した油分を掻き出すスクレパーと、
前記スクレパーによって掻き出された油分を排出する排水槽と、
前記加圧浮上槽と前記排水槽との間に位置し、前記スクレパーの下端が水面から露出する分離斜面と、
請求項1から8までのいずれか一項に記載の断続流発生ノズルと、を備え、
前記断続流発生ノズルは、前記分離斜面の上部に位置するスクレパーに流体を噴射する油水分離設備。 A pressurized flotation tank that floats oil in the wastewater;
A scraper that scrapes off the oil that has floated in the pressurized levitation tank;
A drainage tank for discharging the oil scraped by the scraper;
A separation slope located between the pressurized levitation tank and the drainage tank, and a lower end of the scraper exposed from the water surface;
An intermittent flow generating nozzle according to any one of claims 1 to 8,
The intermittent flow generation nozzle is an oil-water separation facility that injects a fluid onto a scraper located at an upper part of the separation slope.
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