JPH0377603A - 二液分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油と水、フロンと水、フロンと油等混合状態
にある比重の異なる二液を効率よく分離する方法とその
装置に関し、例えば船舶用ビルヂ廃液や工場廃液の油水
分離、更には飲料水等の不純物液体分離等ができる装置
に関し、加えて不純物液体除去後の被分離液の浄化も可
能な二液分離装置を提供することを目的とする。

〔従来の技術］ 混合状態の二液を分離する技術としては０、邪魔板式分
離法、傾斜板分離法やコアレッサ一方式等がよく知られ
ている。これらは、混合液が通過する流路に障害物や傾
斜板を設置し、これら障害物や傾斜板を通過する過程で
、二液を物理的比重差により時間をかけて徐々に分離す
ることを基本原理とするものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、例えば懸濁状態の油水混合液では油のコ
ロイド粒子表面にはイオンが吸着している為、水液との
界面において電気二重層によるゼータ−電位が発生し、
このゼータ−電位に起因して発生するクーロン力により
油粒子は相反撥して安定して浮遊しており、特に低濃度
の油水混合液では油のコロイド粒子間距離が隔たってい
る為、ゼータ−電位によるクーロン斥力のほうが分子間
引力よりもはるかに大きく、したがって従来のような物
理的手法では二液の分離ができない問題があった。又、
界面活性剤の混入によりエマルジョン化した油水混合液
においては油粒子が小粒化しているうえに水と油粒子の
結合電位も高く、従来の物理的手法のみによるものでは
二液分離は原理的に不可能であった。

更に従来の二液分離装置は二液分離機能を有するのみで
あり、不純物液体除去後の被分離液を再利用しようとす
れば、別途設けた浄化装置による浄化処理工程が必要と
なり、処理作業が煩雑となる上に処理時間が長時間化す
る問題があった。

本発明はかかる現況に鑑みてなされたものであり、通常
濃度の混合液の二液分離は勿論のこと、低濃度の混合液
やエマルジョン化した混合液に対しても適用でき、しか
も分離効率も極めて高い二液分離方法とその装置を提供
すること目的とし、加えて、被分離液の浄化処理も同時
に行える二液分離装置を提供することを目的とするもの
である。

〔課題を解決する為の手段〕

ここで混乱を避ける為に、分離液と被分離液を次のよう
に定義しておく。

分離液二油水混合液中の油のように混合液中に少量存在
する不純物液体を収集した液 体であり、分離回収の目的となるもの をいう。

被分離液；油水混合液中の水液のように混合液中の大部
分を占める液体であり、不純物 液体除去後の液体をいう。

従来技術における上記課題を解決した本発明の二液分離
方法は、本体容器内部に設けた混合液通過空間に処理対
象である二液混合液を流通させ、且つ二液混合液に対し
、該混合液中の分離対象である液体粒子のゼータ−電位
を中和させうる大きさの電界を印加して同種の液体粒子
を粒子間引力により凝集粗粒化させるとともに、粗粒化
して比重差により浮上若しくは沈降した分離液を収集排
出することを特徴とする。

又、該方法を具体化した二液分離装置の構成は、本体容
器を兼ねた外筒電極と核外筒電極に対し同心円状に配置
され、且つ外筒電極と同電位に設定された内筒電極の中
間に前記外筒電極及び内筒電極と電気的に絶縁された荷
電極を同心円状に設け、前記各電極間に二液混合液を上
方向に流通させる混合液通過空間を形成するとともに、
該混合液通過空間の上部には本体容器外部への排出口を
具備した分離液収集空間を形成し、且つ円筒電極の内側
には不純物液体を除去した被分離液を下方へ向かって導
出する被分離液流下空間を設けてなり、外筒電極及び円
筒電極と荷電極間に混合液中の不純物液体粒子のゼータ
−電位を中和し得る電圧を印加してなることを特徴とし
ている。

分離液収集空間は本体容器外部に設けることも可能で、
例えば、本体容器上部又は下部に設けたり、上部と下部
の両方に設けたりできる。又、荷電極を挟んで外筒電極
の反対側に位置し荷電極との間に電界を形成する為の電
極としては内筒電極以外のものを用いることも可能であ
り、例えば、内部に被分離液流下空間を形成した管状電
極を本体容器中央に設けることも可能である。

管状電極は、本体容器の略中央を中心として放射状に複
数個配置することもできる。

又、荷電源としては油水混合液を処理対象とするときは
１〜ＩＯＶ／ｃｍの交流電圧を用いることが好ましく、
特にエマルジョン化した油水混合液を処理対象とすると
きは１０〜５０Ｖ／ＣＩの交流電圧を用いることが好ま
しい。

又、フロン混合油等のように絶縁性の高い混合液を処理
対象とする場合は、電極が電蝕するおそれがない為、荷
電源としては直流電圧を用いることも可能であり、荷電
圧としては１００〜２００Ｖ１０の交流電圧や直流電圧
、更には直流電圧と交流電圧の重畳電圧を用いることも
できる。

外筒電極と荷電極間には多電極効果を有する網状体等の
多孔性誘電体を介在させて両電極間に無数の電極を形成
したのと同じ効果を実現することもできる。

又、外筒電極と荷電極間に形成された混合液通過空間を
流通する混合液は容器高さ方向に流通させる必要がある
が、混合液を分離する観点からは特に上向流とすること
が好ましい。

又、不純物液体除去後の被分離液が通過する空間には微
小懸濁物質（ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ　５ｏｌｉｄｓ　：以
下、ＳＳ粒子と称す）を除去する為のＳＳ除去層又は有
機物吸着層の何れか一方若しくは両方を設けて、本装置
に被分離液の浄化機能を付与することも好ましく、更に
、このＳＳ除去層若しくは有機物吸着層の表面には荷電
極と同電位となした多孔板電極を接触状態で設けて、Ｓ
Ｓ除去層若しくは有機物吸着層表面の電界強度を高める
ことも好ましい。

又、分離液収集空間内の所定高さ位置に分離液の界面位
置を検出する為の界面検知センサーを設けて、分離液の
収集量の監視を行ない、分離液収集量が所定量よりも多
くなった段階で排出管に設けた自動弁を開放して分離液
収集空間内の分離液を本体容器外部へ排出するようにし
てもよい。

〔作　用〕

このような構成の本発明の二液分離装置による二液分離
は以下のようにして行われる。

第２請求項記載の装置では、本体容器外部から供給され
た混合液は、先ず外筒電極と荷電極間及び内筒電極と荷
電極間に形成された混合液流通空間内を上向流で流通さ
せられる。混合液流通空間を通過する以前の混合液中に
は分離対象となる不純物液体粒子が浮遊しており、液体
粒子はその性質によって液中の陽イオン若しくは陰イオ
ンを選択的に吸着する結果、表面が帯電し、周囲の他の
液体との間に電気二重層を形成しゼータ−電位を有して
いる。そして各液体粒子の表面電荷は同極であるので、
各液体粒子はゼータ−電位に起因するクーロン力によっ
て反発し安定的に浮遊している。

外筒電極と荷電極間には、液体粒子のゼータ−電位を打
ち消すことができる大きさの電圧が印加されている為、
混合液流通空間を通過する過程で混合液中の液体粒子の
ゼータ−電位は中和され、その結果、液体粒子は分子間
引力の働きにより凝集粗粒化することになる。モして粗
粒化した不純物液体粒子は周囲液体との比重差により浮
上若しくは沈降し、混合液は不純物液体を主体とする分
離液と不純物液体を除去した被分離液とに分離される。

分離後の液体は、分離液が低比重のときには本体容器上
部に設けた分離液収集空間に溜められた後、該分離液収
集空間に設けられた排出口より本体容器外部へ排出され
、他方、分離液が高比重であるときは、内筒電極内に形
成された被分離液流下空間を通じて下方へ案内されて本
体容器下部から容器外部へ排出される。

又、第３請求項記載の二液分離装置では、混合液は外筒
電極と荷電極間及び荷電極と管状電極間を通過する間に
、不純物液体粒子はそのゼータ−電位を打ち消されて分
子間力によって凝集粗粒化し、その比重に応じて浮上若
しくは沈降する。分離後の不純物液体はその比重が周囲
液体よりも軽い場合は、本体容器上部に連設された分離
液収集容器内に集まり、他方、不純物液体の比重が重い
場合は本体容器下部に連設された分離液収集容器内に分
離液が集まる。そしてこのようにして収集された不純物
液体は定期的に分離液収集容器内から抜き取られ、他方
、不純物を除去された被分離液は、管状電極内の被分離
液流下空間を通じて容器外部へ排出される。

又、第４請求項に記載される如く、外筒電極の内側に被
分離液流下空間を内部に形成した複数の管状電極を放射
状に配置し、且つ外筒電極と管状電極の間に荷電極に対
して電位差を与えた荷電極を外筒電極に対して同心円状
に設けた場合は、不純物液体粒子の凝集粗粒化は各管状
電極と荷電極間及び外筒電極と荷電極間で行われ、不純
物液体除去後の被分離液は各管状電極内の被分離液流下
空間を通じて複数経路で容器外部へ排出される。

被分離液の排出は複数の被分離液流下空間を通じて行わ
れる為、−度に大量の混合液を処理することができ、処
理効率を高めることが可能である。

又、外筒電極と荷電極間に多電極効果を有する多孔質形
状の誘電体を介在させたときには、誘電体の分極により
両電極間の各部分における電界強度が高まり、二液分離
の効率が高まる。

被分離液流下空間に向かって移動する被分離液が通過す
る空間にＳＳ除去層と有機物吸着層の一方若しくは両方
を設置したときには不純物除去後の被分離液中の残存不
純物をＳＳ除去層によるフィルター効果若しくは吸着剤
の静電吸着能によって除去することができるので、被分
離液の浄化が可能となり、本装置以外に別途浄化装置を
設置する必要がなくなる。

又、ＳＳ除去層若しくは有機物吸着剤層の表面に荷電電
極と同電位の多孔板電極を接触状態で設けたときには、
ＳＳ除去層若しくは有機物吸着剤層内各部値の電界強度
を高めてフィルター効果を高めることができるとともに
、凝集粗粒化した不純物液体粒子をＳＳ除去層若しくは
有機物吸着層表面にクーロン力で引きつけて表面にケー
ク層を作ることができ、ＳＳ除去層若しくは有機物吸着
層がもつ本来のフィルター効果に加えてケーク層のもつ
フィルター効果を付加することにより高精度な濾過が可
能となる。

更に、分離液収容空間内に分離液の界面位置を検知する
液面センサーを設け、液面位置が所定高さ位置となった
ときに自動弁を開放して分離液を排出する構成としたと
きには、分離液の排液を自動化でき、二液分離作業を自
動化できる。

〔実施例〕

次に本発明の詳細を図示した実施例にもとづき説明する
。第１図（イ）は本発明にかかる二液分離装置の最も基
本的な一実施例を示す説明用縦断面図であり、第１図（
ロ）は同実施例の横断面図である。

図中ｌは本体容器Ａを兼ねた外筒電極であり、該外筒電
極１の内側には該外筒電極ｌと同電位となした内筒電極
２が同心円状に配設されている。

又、外筒電極１と内筒電極２間には両電極と電気的に絶
縁された荷電極３が保持絶縁体４．４・・・を介して外
筒電極１及び内筒電極２に対して同心円状に配置されて
おり、各電極間に上下方向に流通可能な混合液通過空間
５を形成し、且つ内筒電極２の内側には不純物液体除去
後の被分離液を下方へ案内する被分離液流下空間６を設
けている。

本体容器Ａの側面下部には油水混合液等の二液混合液を
流入させる為の混合液流入ロアが開設され、容器底面の
略中心には分離水等の不純物液体を除去した後の被分離
液を排出する為の被分離液排出口８が開設されている。

又、容器本体への内部空間上部には分離浮上した分離液
を収容する分離液収容空間９が形成されるとともに、容
器天蓋には分離液を排出する為の分離液排出口１０が設
けられている。

円筒電極２は、その下端を本体容器Ａ底面に保持固定す
ることで外筒電極ｌと同電位にされ、両電極間に同心円
状に配置された荷電極３には両電極に対して電位差を与
えているが、この電位差は、電源装置１１の出力端子の
一方を外筒電極■に接続し、他方の端子を荷電極３に接
続することによって与えている。

電源装置１１はフロンと油の混合液等、処理対象が電気
抵抗の高い混合液の場合は直流電源、交流電源のいずれ
を用いることもできるが、油水混合液のように電気抵抗
が低い場合は電蝕のおそれがあることから、交流電源を
用いることが好ましい。

又、印加する電圧は、混合液中の分離対象となる不純物
液体粒子のゼータ−電位を打ち消すことができる大きさ
を基準にして設定されるが、一般に混合液の電気抵抗が
小さいものほど印加電圧も低く、例えば油水混合液の場
合はＩ　Ｖ／ｃ＋ｎ−１０Ｖ／　ｃｍの交流電圧が、又
、フロンと油との混合液のように電気抵抗の高い混合液
に対しては１００／ｃｍ〜２００Ｖ／ｃｍの交流電圧が
用いられる。又、印加電圧は混合液の状態によっても左
右され、例えば界面活性剤の混入等によりエマルジョン
化した油水混合液の場合は、油粒子と水粒子との結合電
位が高い為、印加する電圧も１０Ｖ１０Ｉ〜５００Ｖ／
ｃＩＩに設定する必要がある。又、印加電圧は混合液の
電気抵抗が小さいものについては直流電圧を用いると電
極が電蝕するおそれがある為、交流電圧を用いる必要が
あるが、電気抵抗が大きい混合液については前述したよ
うに直流電圧や交流電圧と直流電圧の重畳電圧を用いる
こともできる。特に直流電圧と交流電圧の重畳電圧を用
いたときには両電圧の組み合わせを工夫することによっ
て分離効率を高めることもできる。

図中１２は外筒電極ｌと荷電極３間及び内筒電極２と荷
電極３間に配置された網状等の多孔質性の誘電体であり
、グラスウールやポリプロピレン等の樹脂系のものが用
いられる。各電極間に配置された誘電体１２は電極間に
印加された電界により分極して多電極効果を発揮し、こ
のことにより各電極間に形成された混合液通過空間を流
通する混合液中の不純物液体粒子のゼータ−電位を効率
よく中和することができる。

又、図中１３は分離液収容空間９内における所定高さ位
置に配置された界面検知センサーであり、例えば、二液
の導電率の相違を検出したり比重差を検出することによ
って二液界面が所定高さ位置に達したことを検知するも
のである。尚、図中１４は本装置の運転を停止した際に
混合液通過空間５内に残留した油水混合液を排水する為
の残留液排水口であり、本装置稼動中は蓋１５によって
閉止されている。

このようにして構成される二液分離装置を使用するには
、例えば第２図に示す如く、混合液流入ロアに流入管１
６を接続し、且つ容器本体Ａの天蓋に設けた分離液排出
口８には界面検知センサー１３からの情報に基づいて開
閉する自動弁１７を設けた上部排出管１８を連結すると
ともに、被分離液排出口８には自動弁１９を設けた下部
排出管２０を連結する。そして混合液流入ロアから本体
容器Ａ内へ混合液を圧入して本体容器内で二液分離を行
ない、上部排出管１８を通じて不純物液体の回収を行う
とともに、下部排出管２０を通じて不純物除去後の被分
離液を液槽２１に回収し、回収後の被分離液を再度、前
記混合液流入ロアを通じて本体容器内部に還流すること
で二液分離処理を反復して行ない、より純度の高い分離
液を行う。

このような二液分離装置内部での二液分離は次のように
して行われる。尚、以下の実施例では油水混合液を処理
対象とした場合について述べるが、処理対象となる二液
混合液は比重差を有するものであれば他の混合液であっ
ても同様に処理できることはいうまでもない。

第１図（イ）に示す如く、先ず、本体容器側面下部に位
置する混合液流入ロアから油水混合液が圧入される。本
装置圧入前の油水混合液中には水液との間に電気二重層
を形成したコロイド粒子が浮遊しており、各コロイド粒
子は電気二重層に起因したゼータ−電位によるクーロン
力で相反撥して浮遊している。

円筒電極２の下端は本体容器底板に固着されて本体容器
内空間を内筒電極２を挟んで外部空間２２と内部空間２
３とに二分しているので、混合液流入ロアから流入した
混合液は第１図中矢印で示す如く、混合液通過空間５を
上向流で通過する。

外筒電極１と荷電極３間及び内筒電極２と荷電極３間に
は交流電圧が印加されているので、各電極間に介在する
誘電体１２は電界方向に分極して、混合液通過空間５は
実質上、多数の電極が隣接配置された状態と同じになる
。この多電極化された空間内を上向流で通過する混合液
中の油粒子はその表面が空間内電荷に対応して帯電する
ことによって電気二重層が破壊され、各油粒子を反撥浮
遊させていたゼータ−電位に起因するクーロン斥力が消
失する。この結果、油粒子同士は分子間引力により凝集
粗粒化し、凝集後は水液との比重差により浮上する。浮
上した油分は本体容器上部に形成された分離油収容空間
９内上層に集合して油層を形成し、時間経過とともに該
油層の厚みを増大させて、油水界面位置を押し下げる。

この油水界面の高さ位置の降下は本体容器内面に取りつ
けられた界面検知センサー１３によって監視されており
、油水界面が界面検知センサー１３の検知部の設定位置
よりも低くなれば、界面センサー１３から信号が送出さ
れ、該信号に基づいて上部排出管１８の管路に設置した
自動弁１７を開放して油分を本体容器外部に排出するも
のである。

他方、油分が分離された後の水液は内部空間２３に形成
された被分離液流下空間内を下向流で通過し、本体容器
底面に開設した被分離液排出口８から容器外部に排出さ
れる。油水混合液は本装置を一回通過させるだけでも相
当量分離できるが、分離された水液中の油分濃度をより
下げる為には、第２図に示す如く被分離液排出口８から
排出された水液を再度混合液流入ロアを通じて本体容器
Ａ内へ還流し、上記油水分離工程を複数回反復させるこ
とが好ましい。

第３図として示すものは、油水分離して得られた水液か
らＳＳ粒子を除去する為に、被分離液流下空間６に筒状
のＳＳ除去フィルター２４を設けた場合である。ＳＳ除
去用フィルター２４は筒状であって中央に被分離液流下
孔２５を有し、且つその保持は被分離液流下孔２５内に
外筒電極１及び内筒電極２と同電位となした中央電極２
６を挿通し、前記中央電極２６の上端に設けた上部フラ
ンジ２７でＳＳ除去フィルター上端を押さえるとともに
中央電極２６下部にはリング状の下部フランジ２８を挿
通し、押しバネ２９で下部フランジ２８をＳＳ除去フィ
ルター下端面に押しつけることで固定している。

中央電極２６の下部は第４図（ロ）に示す如く中空に形
成され、中空パイプ３０の上部側面には流入孔３１が開
設されて、ＳＳ除去フィルター２４を通過した水液がＳ
Ｓ除去フィルター２４と中央電極２６間の間隙３２を流
下した後、該流入孔３１から中空パイプ３０の管内に流
入して容器外部へ導かれるようにしている。

ＳＳ除去フィルター２４としてはポリプロピレン等を素
材とした網状体形状の誘電体繊維を用いることが誘電率
の高さ及び耐薬品性の観点から好ましいが、他の素材を
用いることも任意である。

又、ＳＳ除去フィルター２４の表面は荷電極３と同電位
となした多孔板電極３３で囲繞されており、多孔板電極
３３の孔部を通じて分離後の水液をＳＳ除去フィルター
２４に導入している。ＳＳ除去フィルター表面を荷電極
３と同電位となすことにより、ＳＳ除去フィルター２４
の表面電荷を高め、ＳＳ粒子のゼータ−電位を中和して
ＳＳ粒子の凝集粗粒化をはかるとともに、クーロン力と
液流の作用によ′り粗粒化したＳＳ粒子をＳＳ除去フィ
ルター２４表面にｔｉＩ促し、フィルター表面にＳＳ粒
子のケーク層を作るようにしている。そしてこのように
することで、ＳＳ除去フィルターに波目の大きなフィル
ターを用いた場合でもフィルターが目詰まりをおこすこ
とを防止でき、フィルター寿命の延長がはかれる。

又、特に処理対象が工場廃液等である場合はＳＳ除去フ
ィルター２４の内面に第５図に示す如く、分離した水液
のＢＯＤ値（生物化学的酸素要求量）及びＣＯＤ値（化
学的酸素消費りを改善する為に、水液中の有機物を吸着
除去できる有機物吸着層３４を設けてフィルターを二層
構造とすることも好ましい。有機物吸着層３４を構成す
る吸着剤としては繊維状活性炭、粒状活性炭、ゼオライ
ト、更にはキレート樹脂等を用いることができ、特にキ
レート樹脂を用いたときには金屑性塵埃に対して優れた
吸着能を発揮できる。

第６図として示すものは、上記した二層構造のフィルタ
ーを本体容器Ａ内に装着した状態を示している。本実施
例では、油分除去後の水液中のＳＳ粒子の除去が行える
とともに水液のＢＯＤ値及びＣＯＤ値の改善も同時に行
うことができ、該装置を工場廃液の処理に用いれば工場
廃液による環境汚染の防止に貢献できる。

以上、第１図〜第６図として開示した装置は混合液中の
比重の軽い液体を分離回収対象としていたが、第７図〜
第１１図として示すものは、分離回収対象が混合液中の
うちの比重の軽いものであっても、又、比重の重たいも
のであっても共に分離回収できる装置を示しており、そ
の構成の特徴は排出口３５．３６を具備し、且つ内部所
定高さ位置に界面検知センサー３９．４０を配した分離
液収集容器３７、３８を本体容器Ａ上下部に別途設けた
ことである。以下、第７図〜第１１図のそれぞれについ
て説明する。

第７図として示したものは、外筒電極を兼ねた本体容器
Ｂの軸心位置に外筒電極１０１と同電位に設定した管状
電極４１を配し、該管状電極４１の上端を開口４２する
とともに下端を本体容器底部を貫通して本体容器外部へ
突設してなり、前記外筒電極１０１と管状電極４１との
中間に外筒電極１０１及び管状電極４１に対して電位差
を与えた多孔状荷電極４３を配置した構成としている。

そして、外筒電極１０１と多孔状荷電極４３間に形成さ
れた混合液通過空間１０５内には多電極効果を有する網
状等の誘電体１１２を配し、且つ多孔状荷電極４３内面
には管状電極４１表面との間に間隙４４を設けた状態で
ＳＳ除去フィルター１２４を配置した構成とするもので
ある。

本実施例では混合液流入口１０７から流入した混合液は
混合液通過空間１０５を上向きに通過すると同時に多孔
状荷電極４３の孔部を通ってＳＳ除去用フィルター１２
４内に流入し、誘電体１１２の多電極効果により不純物
液体粒子を凝集粗粒化させるとともにＳＳ除去フィルタ
ー１２４により混合液中のＳＳ粒子の除去を行う。そし
てこの過程で混合液中の比重の軽いものは浮上させて本
体容器上部の分離液収集容器３９に集合させ、他方、分
離回収対象が混合液中の比重の重たいものであるときは
混合液中の比重の重い液体を沈降させて容器下部に設け
た分離液収集容器４０に集合させるものである。

尚、混合液中の低比重分離液を回収対象とするときは、
分離液収集容器３９内に設けた界面センサー３７の情報
にしたがって、又、高比重の分離液を回収対象とすると
きは、本体容器下部に設けた分離液収集容器４０内の界
面センサー３８からの情報にしたがって、それぞれの排
出口に設けた自動弁の開閉を行ない分離液の排出回収を
行うものである。

分離液収集容器は分離対象である液体の比重に対応して
、本体容器Ｂの上部又は下部のいずれか一方にのみ設け
ることもできるが、回倒の如く本体容器Ｂの上下部両方
に設けておけば、分離対象である液体が軽比重である場
合も、又、高比重である場合であっても何れに対しても
対応することができるのである。

第８図として示したものは、管状電極として上端が閉止
され、側部に被分離液流入用の流入孔４５を形成した管
状電極２４１を用い、外筒電極２０１と管状電極２４１
間に両電極に対して電位差を有する荷電極２０３を設け
、外筒電極２０１と荷電極２０３間に誘電体２１２を配
設した混合液通過空間２０５を形成するとともに荷電極
２０３と管状電極２４１　との間には両電極との間に間
隙を設けた状態で筒状のＳＳ除去フィルター２２４を配
置し、且つ混合液流入口２０７を本体容器上部に設けた
場合である。この場合、本体容器内に圧入された混合液
は混合液通過空間２０５を下向流で通過した後、本体容
器底部でその流れを上向きに転じてＳＳ除去フィルター
２２４内を通過して管状電極２４１上部の流入孔４５に
達し、この過程で混合液の二液分離と被分離液の浄化を
行ない、浄化後の被分離液は前記流入孔２４５を通じて
管状電極２４１内の被分離液流下空間４６を通じて本体
容器下部から容器外部へ排出するようにしている。本実
施例では混合液の通過流路が長いので混合液の処理には
時間を要するものの、精度の高い二液分離と被分離液の
浄化が行える。

第９図として示すものは、第８図として開示した装置に
おいて、ＳＳ除去フィルター２２４の表面に荷電極２０
３と同電位となした多孔仮電極４７を接触状態で配置し
た場合であり、多孔板電極４７を配置することでＳＳ除
去フィルター２２４の表面電荷を高めて、粗粒化したＳ
Ｓ粒子をフィルター表面に捕捉し、フィルター表面にケ
ーク層が形成されるように意図した場合である。

以上述べたものは、管状電極を本体容器の中心に配置し
、ＳＳ除去フィルターを外筒電極に対して同心円状に配
置した場合であるが、管状電極及びＳＳ除去フィルター
や有機物吸着剤層は第１０図及び第１１図に示す如く、
複数本の管状電極を本体容器中央を中心として放射状に
配置することもできる。

第１０図として示すものは、外筒電極３０１を兼ねた本
体容器Ｃの内側に一定距離離間した位置に荷電極３０３
を同心円状に配置し、且つ本体容器の中心に外筒電極３
０１と同電位となした中央電極４８を配置するとともに
、荷電極４０３と中央電極４８間の空間に前記中央電極
４８を中心として複数の管状電極３４１を放射状に配置
し、且つ各管状電極３４１に筒状のＳＳ除去フィルター
３２４を外装した場合である。管状電極３４１．３４１
・・・は外筒電極３０１及び中央電極４８と同電位に設
定され、本体容器Ｃの下部には各管状電極内空間を流下
して管状電極の下端から排出される被分離液を集合させ
る為の集合空間４９を設けることで、各管状電極内を通
過した被分離液をまとめて容器底部から排出できるよう
に構成している。本実施例では複数のＳＳ除去フィルタ
ー３２４．３２４・・・が放射状に配置されている為に
、ＳＳ除去用フィルターの表面積を大きくすることがで
き、−度に大量の混合液の処理を行うことが可能で、極
めて処理効率の良い浄化機能付二液分離装置が提供され
るものである。

第１１図として示したものは第１Ｏ図で示した装置にお
いて、放射状に配置した各ＳＳ除去フィルター３２４　
、３２４・・・のそれぞれの表面に荷電極３０３と同電
位となした多孔板電極３３７を接触状態で配置した場合
である。

以上のように第１図〜第１１図で示したこ液分離装置は
、油水混合液をはじめフロンと水の混合液、更にはフロ
ンと油との混合液等、比重差を有する二液混合液であれ
ばあらゆる二液を分離することが可能である。

以上のようにしてなる本発明の二液分離装置は、本体容
器に二液混合液を圧入するだけで、混合液を分離液と被
分離液とに分けることができる。しかも、本装置は、従
来の邪魔板方式等では分離不可能であったエマルジョン
化混合液に対しても適用でき、極めて優れた分離能を発
揮できる。

又、被分離液が通過する空間にＳＳ除去フィルター及び
有機物吸着層のいずれか一方若しくは両方を配置したと
きには、不純物液体分離後の被分離液の浄化も同一装置
で行うことができる。

〔発明の効果〕

本発明の二液分離方法は、本体容器内部に設けた混合液
流通空間に処理対象である二液混合液を流通させ、二液
混合液を電界中に位置づけて該混合液中の分離対象であ
る不純物液体粒子のゼータ−電位を中和させ、不純物粒
子を分子間引力により凝集粗粒化させるとともに、粗粒
化して比重差により浮上若しくは沈降した分離液を収集
排出することとしたので、油と水、フロンと水、フロン
と油等異なる比重の液体の混合液を効率よく分離するこ
とができる。しかも本発明は不純物液体粒子のゼータ−
電位を中和させ、分子間引力により不純物粒子を凝集粗
粒化するものであるから、従来の邪魔板方式等の物理的
手法によっては分離不可能であったエマルジョン化した
二液混合液の分離も可能である。

本方法を実施した第２請求項記載の二液分離装置は、同
電位となした外筒電極と内筒電極間に両電極と電気的に
絶縁した荷電極を設け、外筒電極と荷電極間に混合液通
過空間を設けるとともに、該混合液通過空間の上部には
、本体容器外部への排出口を具備した分離液収容空間を
形成し、且っ内筒電極の内側には不純物液体除去後の被
分離液体を下方へ向かって案内する被分離液流下空間を
設けてなり、外筒電極及び内筒電極と荷電極間に不純物
液体粒子のゼータ−電位を中和させうる電圧を印加した
構成としたので、混合液を本体容器に圧入するだけで、
混合液を分離液と被分離液とに分けることができ、しか
も分離液は分離油収容空間に収集されるとともに、被分
離液は本体容器の下部から容器外部に排出されるので、
分離液及び被分離液の回収が容易である。

第３請求項に記載される如く、本体容器の上部及び下部
の一方若しくは両方に分離液収集容器を別途設けたとき
には分離液の回収がより容易となり、特に本体容器の上
下に分離液収集容器を設けたときには、分離回収対象と
なる液体が二液混合液のうち低比重のものである場合も
、又、高比重である場合、何れに対しても適用できる二
液分離装置が提供される。

又、第４請求項に記載されるように、内筒電極の代わり
に内部に被分離液流下空間を形成した管状電極を用い、
且つ該管状電極を本体容器を中心として放射状に複数本
配設したときには、−度に大量の混合液を処理すること
が可能となり、処理効率が大幅に向上する。

更に、外筒電極と荷電極間に多電極効果を有する綱状等
の多孔性誘電体を配置したときには外筒電極と荷電極間
における各部分の電界強度を高めることができ、不純物
液体粒子の凝集粗粒化を促進することができる。

又、被分離液流下空間に向かって移動する被分離液が通
過する位置にＳＳ除去層及び有機物吸着層を設けたとき
には、不純物液体粒子を分離した後の被分離液の浄化を
同装置内で行うことが可能となり、本装置から排出され
た分離液をそのまま再利用することがでる。

更に、ＳＳ除去層若しくは有機物吸着層表面に荷電極と
同電位となした多孔板電極を接触状態で配置したときに
は、被分離液中の凝集粗粒化したＳＳ粒子をＳＳ除去層
若しくは有機物吸着層表面にクーロン力で引き寄せて捕
捉し、これら表面にＳＳ粒子によるケーク層を形成する
ことで、該ケーク層をフィルターとして機能させること
ができる。したがって、濾過精度が飛躍的に向上すると
ともに比較的粗いＳＳ粒子は前記ケーク層で除去される
為、フィルター減目の目詰まりも防止でき、装置の長寿
命化がはかれる。

又、分離液を収集する空間内に、分離液と混合液と−の
界面を検知するセンサーを取付け、分離液４゜ の収集量を常に監視し、収集量が一定量を越えたときに
分離液排出口に設けた自動弁を開放して分離液を自動的
に排出することとすれば、手動操作が不要な全自動の二
液分離装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本発明にかかる二液分離装置の最も基本
的な実施例を示す縦断面図、第１図（ロ）は同実施例に
おける横断面図、第２図は同実施例の使用態様の一例を
示す説明図、第３図（イ）（ロ）は他の実施例を示す説
明図、第４図（イ）（ハ）は同実施例における要部拡大
斜視図、第４図（ロ）は同実施例における要部拡大縦断
面図、第５図は他の実施例の要部拡大縦断面図、第６図
（イ）（ロ）、第７図（イ）（ロ）、第８図（イ）（ロ
）、第９図（イ）（ロ）、第１０図（イ）（ロ）。 第１１図（イ）（ロ）は他の実施例である。 Ａ：本体容器、 １：外筒電極、　　　２：内筒電極、 ３：荷電極、　　　　４：保持絶縁体、５：混合液通過
空間、６：被分離液流下空間、７：混合液流入口、 ９：分離液収容空間、 １１：電源装置、 １３：界面検知センサー １４：残留液排出口、 １６：流入管、 １８：上部排出管、 ２０：下部排出管、 ２２：外部空間、 ２４　：　ＳＳ除去フィルター ２５：被分離液流下孔、 ２７：上部フランジ、 ２９：押しバネ、 ３１：流入孔、 ３３：多孔板電極、 ３５：排出口、 ３７：界面検知センサー ３８：界面検知センサー ３９：分離液収集容器、 ４１：管状電極、 ８：被分離液排出口、 １０：分離液排出口、 １２：誘電体、 １５：蓋、 １７：自動弁、 １９：自動弁、 ２１：液槽、 ２３：内部空間、 ２６： ２８＝ ３０： ３２： ３４： ３６： 中央電極、 下部フランジ、 中空パイプ、 間隙、 有機物吸着層、 排出口、 ４０：分離液収集容器、 ４２：開口、 ４３： ４５： ４７： ４９二 多孔状荷電極、 流入孔、 多孔板電極、 集合空間。 ４４：間隙、 ４６：被分離液流下空間、 ４８：中央電極、 第 図 ２０ 第 １ 図 第 ４ 図 （ロ） （イ） （ロ） （ロ） 図 ０ 図 ４− （イ） （イ） （ロ） 第 １ 図 （イ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）本体容器内部に設けた混合液通過空間に処理対象で
   ある二液混合液を流通させ、二液混合液に対し該混合液
   中の不純物液体粒子のゼーター電位を中和させうる大き
   さの電界を印加して不純物液体粒子を分子間引力により
   凝集粗粒化させるとともに、粗粒化して比重差により浮
   上若しくは沈降した分離液を収集排出してなる二液分離
   方法。 ２）本体容器を兼ねた外筒電極と該外筒電極に対し同心
   円状に配置され、且つ外筒電極と同電位に設定された内
   筒電極の中間に前記外筒電極及び内筒電極と電気的に絶
   縁された荷電極を同心円状に設け、前記各電極間に二液
   混合液を上方向に流通させる混合液通過空間を形成する
   とともに、該混合液通過空間の上部には本体容器外部へ
   の排出口を具備した分離液収集空間を形成し、且つ内筒
   電極の内側には不純物液体除去後の被分離液を下方へ向
   かって導出する被分離液流下空間を設けてなり、外筒電
   極及び内筒電極と荷電極間に混合液中の不純物液体粒子
   のゼーター電位を中和させ得る電圧を印加してなる二液
   分離装置。３）本体容器を兼ねた外筒電極の内側に該外
   筒電極と同電位とされ、且つ内部に不純物液体除去後の
   被分離液を流下案内する為の被分離液流下通路を形成し
   た管状電極を同心円状に配置するとともに、前記外筒電
   極と管状電極との間に両電極と電気的に絶縁された荷電
   極を同心円状に設け、前記各電極間に二液混合液を高さ
   方向に流通させる混合液通過空間を形成するとともに本
   体容器の上部と下部の一方若しくは両方に排出口を具備
   した分離液収集容器を連設してなり、外筒電極及び管状
   電極と荷電極間に混合液中の不純物液体粒子のゼーター
   電位を中和させうる電圧を印加してなる二液分離装置。 ４）本体容器を兼ねた外筒電極の内側に該外筒電極と同
   電位にされ、且つ内部に不純物液体除去後の被分離液を
   流下案内する為の被分離液流下空間を形成した複数の管
   状電極を放射状に配置するとともに、前記外筒電極と管
   状電極との中間に両電極と電気的に絶縁された荷電極を
   外筒電極に対して同心円状に設け、前記各電極間に二液
   混合液を高さ方向に流通させる混合液通過空間を形成す
   るとともに、本体容器の上部と下部の一方若しくは両方
   に排出口を具備した分離液収集容器を連設してなり、外
   筒電極及び管状電極と荷電極間に混合液中の不純物液体
   粒子のゼーター電位を中和させうる電圧を印加してなる
   二液分離装置。 ５）荷電電圧として１〜１０Ｖ／ｃｍの交流電圧を用い
   、油水混合液を処理対象としてなる前記特許請求の範囲
   第２項、第３項又は第４項記載の二液分離装置。 ６）荷電電圧として１０〜５０Ｖ／ｃｍの交流電圧を用
   い、エマルジョン化した油水混合液を処理対象としてな
   る前記特許請求の範囲第２項、第３項又は第４項記載の
   二液分離装置。 ７）荷電電圧として１００〜２００Ｖ／ｃｍの交流若し
   くは直流電圧を用い、導電率の低い混合液を処理対象と
   してなる前記特許請求の範囲第２項、第３項又は第４項
   記載の二液分離装置。 ８）外筒電極と荷電極間に多電極効果を有する多孔性の
   誘電体を介在させてなる前記特許請求の範囲第２項、第
   ３項又は第４項記載の二液分離装置。 ９）不純物液体除去後の被分離液が通過する空間にＳＳ
   除去層及び／又は有機物吸着層を設けてなる前記特許請
   求の範囲第２項、第３項又は第８項記載の二液分離装置
   。 １０）ＳＳ除去層若しくは有機物吸着層の表面に荷電極
   と同電位の多孔板電極を接触状態で設けてなる前記特許
   請求の範囲第２項、第３項、第８項又は第９項記載の二
   液分離装置。 １１）分離液を収集する空間に二液界面の検知を行う界
   面検知センサーを設けて分離液の収集量を監視するとと
   もに、該液面センサーによって得られる情報に基づいて
   分離液排出管に設けた自動弁を制御して分離液の排出を
   自動的におこなってなる前記特許請求の範囲第２項、第
   ３項、第８項、第９項又は第１０項記載の二液分離装置
   。