【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、塩素系有機溶剤を使用する設備や石油備蓄基地、あるいは製紙、油脂、
塗装、製鉄、船舶の洗浄又は解体等の作業現場から排出される洗浄廃水、自動車、航空機や一般金属加工の工程から排出される各種濃厚廃水、冷却用水、工場廃水、あるいはタンカー船等の座礁による海上流出油事故の対策や大気汚染又は悪臭防止を目的としてスクラバー処理された各種濃縮水の循環用水等、即ち油成分等の有機物と着色物その他の不純物を含む汚染廃水を、油等の有機物を溶解し吸収する電気絶縁性の溶剤溶液中で発生させた強い静電場（誘電静電場）へ導入し、汚染廃水をこの静電場を通過させることにより、廃液中の油成分と浮遊不純物（スラッジ）と水成分を分離して汚染廃水を浄化処理する静電式濾過装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、油等の有機物その他の不純物を含む汚染廃水を、油等の有機物を溶解し吸収する電気絶縁性の溶剤溶液中の静電場へ導入し、廃水をこの静電場を通過させて、油等の有機物と浮遊不純物と水成分を分離し汚染廃水を浄化処理する静電式濾過装置として、電気絶縁性の溶剤溶液を収容したタンクに、浄化処理しようとする汚染廃水を導入する入口孔と浄化処理済みの浄化水を排出するための出口孔を設け、このタンク内の溶剤溶液中に一対の電極を配置してこの電極間に直流高電圧を印加するという基本構成や、この基本に立った幾つかの具体構成が、既に特公昭４４−２６６３５号公報、特公昭４０−１５５４９号公報、特公昭５５−１２３０３
号公報、特公昭５１−３９４１号公報、特公昭５１−２
３７４２号公報、特公昭５１−３９４２号公報、特公平１−２２８２１号公報、特公平５−８３３０６号公報等で知られている。

【０００３】しかしこのような従来の静電式濾過装置では、何れも電極をタンクの内壁面から隔てた状態でタンク内に設置しているため、タンク内に余分の空間が生じ、タンクの内外周寸法が大きくなってその分タンクに充填貯留する溶剤溶液の必要量も多く要することから、
これが経済上の弱点となると共に、タンク容量に対する浄化処理能力の面でも無駄があり、またタンクの外形が大きく重量が重いことは、濾過装置を随時必要な作業現場に運んで使用する可搬性の面において大きな難点となる。 更にこのような従来の静電式濾過装置では、汚染廃水から分離されて溶剤溶液の液面上に浮上した不純物層（スラッジ層）を、それがタンク内の溶剤溶液の液面上に層状で存している間に積極的にタンク外に排出するものではなく、汚染廃水から分離された浄化水と共にタンク内を上昇する浮遊不純物（スラッジ）をタンク上縁から自然溢水させて取り除くものであるため、浮遊不純物（スラッジ）が十分に取り除かれない危惧もあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記のような用途・種類の静電式濾過装置において、溶剤溶液を貯留するタンクの内部に設ける電極の配設構成を改良して、溶剤溶液の使用必要量を減ずると共に、タンク容量に対する電極面積を増大させてタンク容量に対する浄化処理能力を高め、またタンクの大きさ重量、延いては濾過装置の大きさ重量を減じて、装置の移動、運搬、設置等の可搬性を高めることを目的とする。 また汚染廃水から分離されて溶剤溶液の液面上に浮上した不純物層（スラッジ層）を、それがタンク内で溶剤溶液の液面上に層状で存している間に積極的にタンク外に排出するようにして、浮遊不純物（スラッジ）を浄化水から十分に取り除くことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために、この発明の静電式濾過装置は、電気絶縁性の溶剤溶液が貯留されるタンクの中間部分の内壁面に電極壁を配設し、この電極壁に対し間隔を保って対向する電極体をこのタンクの内部空間に配設し、前記溶剤溶液中に沈められたこれらの電極壁と電極体の間に高電圧を印加するようにしたものである。

【０００６】また上記の課題を解決するために、この発明の静電式濾過装置は、電気絶縁性の溶剤溶液が貯留されるタンクの中間部分の内部に、間隔を保って対向する電極を配設し、これら電極の下方に位置させてこのタンクの内部に、汚水注入器を配設し、前記の溶剤溶液をタンクに注入して前記電極及び汚水注入器を溶剤溶液中に沈め、この汚水注入器より汚染廃水を溶剤溶液中に放出させると共に、前記電極間に高電圧を印加することにより、この溶剤溶液の液面の上方に、スラッジ層と、浄化水層を浮上形成させ、この溶剤溶液の液面と浄化水層の間に存するスラッジ層を排出するスラッジ排出器を、前記タンクの内部に設けるようにしたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明の静電式濾過装置の基本的な実施の形態は、水より比重が大きく有機物を溶解し吸収する電気絶縁性の溶剤溶液が貯留されるタンクの中間部分の内壁面に電極壁を配設し、この電極壁に対し間隔を保って対向する電極体を前記タンクの内部空間に配設し、これら電極壁と電極体の間に高電圧を印加すると共に、これら電極壁及び電極体の下方に位置させて前記タンクの内部に、有機物を含む汚染廃水を前記タンク内に導入して放出する汚水注入器を配設し、前記溶剤溶液を前記タンクに注入して前記電極壁及び電極体並びに汚水注入器を溶剤溶液中に沈め、この汚水注入器より汚染廃水を前記溶剤溶液中に放出させると共に、前記電極壁と電極体の間に高電圧を印加することにより、前記溶剤溶液の液面の上方に、有機物が除去された浄化水層を浮上形成させるものである。

【０００８】この発明の静電式濾過装置の他の実施の形態は、水より比重が大きく有機物を溶解し吸収する電気絶縁性の溶剤溶液が貯留されるタンクの中間部分における向かい合った内壁面に電極壁を配設し、これら電極壁に対し間隔を保って対向する電極体を前記タンクの内部空間に配設し、これら電極壁と電極体の間に高電圧を印加すると共に、これら電極壁及び電極体の下方に位置させて前記タンクの内部に、有機物を含む汚染廃水を前記タンク内に導入して放出する汚水注入器を配設し、前記溶剤溶液を前記タンクに注入して前記電極壁及び電極体並びに汚水注入器を溶剤溶液中に沈め、この汚水注入器より汚染廃水を前記溶剤溶液中に放出させると共に、前記電極壁と電極体の間に高電圧を印加することにより、
前記溶剤溶液の液面の上方に、有機物が除去された浄化水を浮上させて浄化水層を形成させるものである。

【０００９】この発明の静電式濾過装置の更に他の実施の形態は、水より比重が大きく有機物を溶解し吸収する電気絶縁性の溶剤溶液が貯留される筒状のタンクの中間部分の内壁面に、全周にわたって電極壁を配設し、この電極壁に対し間隔を保って対向する筒状又は柱状の電極体を前記タンクの内部空間に配設し、これら電極壁と電極体の間に高電圧を印加すると共に、これら電極壁及び電極体の下方に位置させて前記タンクの内部に、有機物を含む汚染廃水を前記タンク内に導入して放出する汚水注入器を配設し、前記溶剤溶液を前記タンクに注入して前記電極壁及び電極体並びに汚水注入器を溶剤溶液中に沈め、この汚水注入器より汚染廃水を前記溶剤溶液中に放出させると共に、前記電極壁と電極体の間に高電圧を印加することにより、前記溶剤溶液の液面の上方に、有機物が除去された浄化水層を浮上形成させるものである。

【００１０】この発明の静電式濾過装置の他の基本的な実施の形態は、水より比重が大きく有機物を溶解し吸収する電気絶縁性の溶剤溶液が貯留されるタンクの中間部分の内部に、間隔を保って対向する電極を配設し、この電極間に高電圧を印加すると共に、これら電極の下方に位置させて前記タンクの内部に、有機物を含む汚染廃水を前記タンク内に導入して放出する汚水注入器を配設し、前記溶剤溶液を前記タンクに注入して前記電極及び汚水注入器を溶剤溶液中に沈め、この汚水注入器より汚染廃水を前記溶剤溶液中に放出させると共に、前記電極間に高電圧を印加することにより、前記溶剤溶液の液面の上方に、スラッジ層と、有機物が除去された浄化水層を浮上形成させ、前記溶剤溶液の液面と浄化水層の間に存するスラッジ層を排出するスラッジ排出器を前記タンクの内部に設けたものである。

【００１１】この発明の静電式濾過装置の他の実施の形態は、水より比重が大きく有機物を溶解し吸収する電気絶縁性の溶剤溶液が貯留されるタンクの中間部分の内壁面に電極壁を配設し、この電極壁に対し間隔を保って対向する電極体を前記タンクの内部空間に配設し、これら電極壁と電極体の間に高電圧を印加すると共に、これら電極壁及び電極体の下方に位置させて前記タンクの内部に、有機物を含む汚染廃水を前記タンク内に導入して放出する汚水注入器を配設し、前記溶剤溶液を前記タンクに注入して前記電極壁及び電極体並びに汚水注入器を溶剤溶液中に沈め、この汚水注入器より汚染廃水を前記溶剤溶液中に放出させると共に前記電極壁と電極体の間に高電圧を印加することにより、前記溶剤溶液の液面の上方に、スラッジ層と、有機物が除去された浄化水層を浮上形成させ、前記溶剤溶液の液面と浄化水層の間に存するスラッジ層を排出するスラッジ排出器を前記タンクの内部に付設したものである。

【００１２】

【実施例】以下この発明の静電式濾過装置の実施例を図面を参考に説明する。 １はタンクで、下部垂直部分１ａ
と上部垂直部分１ｂと中間部分１ｃからなる。 下部垂直部分１ａ、上部垂直部分１ｂ、中間部分１ｃは何れも切り口が四角の筒状で、中間部分１ｃは下部垂直部分１ａ
と上部垂直部分１ｂの間を繋ぎ水平方向に対し傾斜している。 中間部分１ｃの内壁面にはそれぞれ電極壁２ａ、
２ｂ、２ｃ、２ｄが配設され、これら電極壁２ａ、２
ｂ、２ｃ、２ｄの間に更に電極壁２ｅ、２ｆ、２ｇ、２
ｈを配設して、タンク１の中間部分１ｃの内壁面全周にわたって全周電極壁２を形成したものである。 ３は切り口が四角の柱状あるいは筒状の電極体で、その外周面には、前記電極壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに対しそれぞれ間隔を保って対向する電極面３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが形成されている。 電極体３はタンク１の中間部分１ｃ内においてその中心軸に沿った状態で配設され、電極体３
と電極壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、
２ｈとの間に所定の高電圧が印加されたときこれらの間で放電が生じないだけの間隔が、これら電極壁２ａ、２
ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈと電極体３との間に保たれている。 通常、電極壁２ａ、２ｂ、２ｃ、
２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈは接地され、電極体３はリード線４を通じて高電圧発生装置５に接続され、電極壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈと電極面３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの間には４０ｋｖ〜６０
ｋｖの直流高電圧が印加され、電極壁２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈと電極面３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄの間は５ｋｖ／ｃｍ〜７ｋｖ／ｃｍの電界強度となって絶縁性が保たれている。 なお電極壁２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ及び電極面３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの表面には切り起こし片又は突起２ｐ、３ｐがジグザグ状に縦横に形成されている。

【００１３】この発明の基本的特徴は、タンクの中間部分の内壁面の少なくとも一つの面、あるいは一部の面を電極壁とすることにあり、これによりタンクを小型化、
軽量化し、タンクに充填貯留する溶剤溶液の量を節減するもので、必ずしも図１、図２に示すようにタンク１の中間部分１ｃの内壁面の全ての面に電極壁２ａ、２ｂ、
２ｃ、２ｄを配設することに限るものではない。 例えば図２において、中間部分１ｃの内壁面のうち互いに向かい合った二つの面のみに、電極壁２ａと電極壁２ｃ、あるいは電極壁２ｂと電極壁２ｄを配設し、これに対応して電極体３には、電極壁２ａと電極壁２ｃにそれぞれ対向する電極面３ａと電極面３ｃ、あるいは電極壁２ｂと電極壁２ｄにそれぞれ対向する電極面３ｂと電極面３ｄ
を形成したものでも良く、その場合電極体３は柱状や筒状でなく板状にすることも出来よう。

【００１４】６はパイプ状あるいは箱状の汚水注入器で、汚水注入器６はその上面に多数の小孔６ａが形成されており、前記電極壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、
２ｆ、２ｇ、２ｈ及び電極体３の下方にあって、タンク１の下部垂直部分１ａの底部に配設されている。 ７は汚水導入管で、タンク１の外から汚水注入器６に接続されている。 下部垂直部分１ａの底部は漏斗状に先細り形状として底端にはドレーン８が設けられている。 また下部垂直部分１ａには溶剤溶液注入管９が接続されている。

【００１５】一方、タンク１の上部垂直部分１ｂの上端部には溶剤溶液排出管１０とスラッジ排出器１１が取り付けられ、上部垂直部分１ｂの上端外周には更に水槽１
２が連接され、水槽１２の底部はスラッジ堆積室１２ａ
としてその底にスラッジ取出口１３を設けている。 また水槽１２の内側には仕切壁１４が設けられ、仕切壁１４
の下縁１４ａは前記上部垂直部分１ｂの上縁１ｄの外側にあって上縁１ｄと若干の間隔をおいて対向している。
１５は電極保持具で、電極保持具１５は同心状に配された内側絶縁筒１６と外側絶縁筒１７からなり、内側絶縁筒１６内にはリード線４を通すと共に電気絶縁性の高い樹脂を充填して柱状体としたもので、内側絶縁筒１６の下端に電極体３を取り付け、電極保持具１５の上端を水槽１２の上縁１２ｂに固定することにより、電極体３がタンク１の中間部分１ｃ内の所定の位置に支持されている。

【００１６】そしてタンク１内には、油等の有機物を溶解し吸収する性質を有し且つ電気絶縁性の高い溶剤溶液（例えばパークロールエチレン等）１８を充填貯留するが、新しい溶剤溶液を溶剤溶液注入管９よりタンク１の下部垂直部分１ａに充填し、汚れた溶剤溶液１８は上部垂直部分１ｂの上端部から溶剤溶液排出管１０を通してタンク１の外へ取り出されるものである。 １８ａは貯留した溶剤溶液１８の液面を示しており、前記スラッジ排出器１１はこの液面１８ａの僅か上方に覗いている。 この状態において、電極壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２
ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ及び電極体３並びに汚水注入器６
は溶剤溶液１８の中へ没している。 また、電極保持具１
５の外側絶縁筒１７の下端は溶剤溶液１８の液中に入っており、内側絶縁筒１６と外側絶縁筒１７の間の空間には空気あるいはガスが封入された状態で電極保持具１５
の電気絶縁性を高めている。 溶剤溶液１８の液面１８ａ
より上方には、溶剤溶液１８より比重の小さい浄化水（浄化された水）１９の層が形成される。 そして水槽１
２の上部に設けた浄化水取出管２１から浄化水１９を取り出すものである。

【００１７】次にこの静電式濾過装置を用いて、油等の有機物やその他の不純物を含む汚染廃水を浄化する過程を説明する。 汚染廃水を汚水導入管７を通じて汚水注入器６に送り込みその小孔６ａからタンク１の下部垂直部分１ａ内に放出させる。 即ち小孔６ａより噴出した汚染廃水は、細かい水滴状に分散し浮上しながら溶剤溶液１
８と混じり合う。 溶剤溶液１８より比重の軽い水滴状の汚染廃水は更に浮上して電極壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２
ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈと電極面３ａ、３ｂ、３
ｃ、３ｄの間に形成された静電場Ｅを通過する。 この誘電静電場Ｅを通過する過程において、水滴状の汚染廃水は電極壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、
２ｈと電極面３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの間で高速で激しく運動して飛散し、静電場特有の霧化現象によって更に細かい水滴となって浮上し、その間に汚染廃水に含まれていた油成分や有機物は溶剤溶液１８に溶解し吸収される。 このようにして油成分や有機物が溶剤溶液１８によって取り除かれて浄化された水分は、溶剤溶液１８より比重が軽いので上部垂直部分１ｂ内を浮上し、浄化水１
９の層となって溶剤溶液１８の層から分離される。 また汚染廃水に含まれていながら溶剤溶液１８に溶解しなかった不純物は、比重が通常１．３程度で水より重く溶剤溶液１８より軽いことから、溶剤溶液１８の液面１８ａ
と浄化水１９の層の間にスラッジ層２０となって集まる。 油成分や有機物を吸収して汚れた溶剤溶液１８は、
タンク１の上部垂直部分１ｂの上部から溶剤溶液排出管１０を通じて抜き取られ、その抜き取り量に応じて溶剤溶液注入管９から新たな溶剤溶液１８がタンク１内へ補給される。 従ってタンク１内の溶剤溶液１８の汚れ度合いが限度以上になって溶剤溶液１８の電気絶縁性が限度以下に低下することが防止される。 一方、浄化水１９は水槽１２の上部から浄化水取出管２１を通じて取水されるが、スラッジ層２０はタンク１の上部垂直部分１ｂの上縁１ｄから溢れてスラッジ堆積室１２ａに落ちて沈下し、スラッジ取出口１３から排出される。 また、汚染廃水に含まれていた不純物で下部垂直部分１ａ内で沈殿したものはドレーン８から排出することができる。 そしてまたタンク１の上部垂直部分１ｂの上縁１ｄから溢れ出ることなく上部垂直部分１ｂの中で溶剤溶液１８の液面１８ａ上に残留するスラッジ層２０は、上部垂直部分１
ｂの内部に付設したスラッジ排出器１１によってタンク１外へ排出するものである。

【００１８】

【発明の効果】上記実施例からも明らかなように、この発明の静電式濾過装置では、静電場を発生させる電極を、溶剤溶液を貯留するタンクの壁面に電極壁として構成することで、タンク内で静電場として有効に利用されない空間を減ずることができ、単位空間当たりの汚水浄化処理能力が高まる結果、タンク内に充填貯留する溶剤溶液の量を従来の１／２ 〜 １／５程度に節減することができ、また装置を大幅に小型・軽量化することができ、装置の移動、据え付けが容易になって装置の可搬性が高まり、海上流出油事故発生の場合等には汚染廃液発生現場へ装置を迅速に運んで稼働させることができ、他方また机上試験機として使用することも可能となる。 更にタンク内の溶剤溶液の液面上に浮上して溜まったスラッジ層をタンク内に設けたスラッジ排出器で積極的にタンク外へ排出することができるので、浄化水に混じり込もうとする不純物を極力抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す静電式濾過装置の縦断面図。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ'線による断面図。

【符号の説明】

１ ：タンク ２ｂ：電極壁（電極） １ａ：下部垂直部分 ２ｃ：電極壁（電極） １ｂ：上部垂直部分 ２ｄ：電極壁（電極） １ｃ：中間部分 ２ｅ：電極壁（電極） １ｄ：上縁 ２ｆ：電極壁（電極） ２ ：全周電極壁（電極） １２ｇ：電極壁（電極） ２ａ：電極壁（電極） １２ｈ：電極壁（電極） ２ｐ：切り起こし片、突起 １２ ：水槽 ３ ：電極体 １２ａ：スラッジ堆積室 ３ａ：電極面（電極） １２ｂ：上縁 ３ｂ：電極面（電極） １３ ：スラッジ取出口 ３ｃ：電極面（電極） １４ ：仕切壁 ３ｄ：電極面（電極） １４ａ：下縁 ３ｐ：切り起こし片、突起 １５ ：電極保持具 ４ ：リード線 １６ ：内側絶縁筒 ５ ：高電圧発生装置 １７ ：外側絶縁筒 ６ ：汚水注入器 １８ ：溶剤溶液 ６ａ：小孔 １８ａ：液面 ７ ：汚水導入管 １９ ：浄化水 ８ ：ドレーン ２０ ：スラッジ層 ９ ：溶剤溶液注入管 ２１ ：浄化水取出管 １０ ：溶剤溶液排出管 １１ ：スラッジ排出器 Ｅ ：静電場

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