JP2003010681A - 油除去剤及び油除去方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 含油液状廃棄物から安定して効果的に油を除
去できる油除去剤とそれを用いる油除去方法及び装置を
提供する。 【解決手段】 化学合成繊維１００重量部と、数〜１０
０μｍの炭化物粒子５〜５０重量部とからなる油除去
剤、又は、化学合成繊維１００重量部と、界面活性剤又
は有機高分子凝集剤１〜２０重量部と、数〜１００μｍ
の炭化物粒子５〜５０重量部とからなる油除去剤とした
ものであり、また、該油除去剤と、被処理物である含油
液状廃棄物を混合することにより、被処理物から油を分
離する油除去方法、又は、炭化物と、被処理物である含
油液状廃棄物とを混合した後に、化学合成繊維を添加す
ることにより、被処理物から油を分離する油除去方法と
したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、含油液状廃棄物か
らの油除去に係り、特に、下水、し尿、産業排水又はそ
れらの排水処理に伴って発生する汚泥や、生ごみ等の廃
棄物に含まれる油を分離する油除去剤と、それを用いて
含油液状廃棄物から油を除去する方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】下水、し尿、産業排水等に含まれる油
は、凝集沈殿処理での汚泥の浮上や、スクリーン分離で
のスクリーンの目詰まりや、生物処理における発泡やス
カムの原因となるために、予め除去しておくのが一般的
である。下水、し尿、産業排水等の排水処理に伴って発
生する汚泥や、生ごみ等や産業廃棄物に含まれる油の処
理は、重要である。これらの含油液状廃棄物は、そのま
ま放置すると、含まれる油の分解による臭気発生、脱水
処理における含水率に見られる脱水性能の低下、あるい
は嫌気性発酵処理においてスカムや発酵処理阻害の問題
が生じる。特に、下水、し尿、産業排水等や排水処理に
伴って発生する有機性汚泥や、生ごみ等の有機性廃棄物
を含む含油液状廃棄物は、臭気の発生が顕著で、処理設
備の作業環境の悪化や中間処理における処理性能の低下
が見られる。

【０００３】含油液状廃棄物の油の除去方法としては、
静置させて、液面に浮上する油を人力で除去するか、ス
クリーンによる分離が挙げられる。それが流動性の高い
鉱物油、潤滑油などであれば、市販のオイルマットによ
る吸着処理が可能である。動植物油に対しては、ビルピ
ットに流入する油に対して、油分解酵素であるリパーゼ
を含む生物製剤が実用化されている。常温で固形状にな
る動植物油は、スクリーン分離に際して、スクリーンを
閉塞させて、油除去の作業性を著しく低下させる。ま
た、分離した油のハンドリングが非常に悪い。このよう
な、従来より提案されている方法は、以下のような問題
点がある。 （１） 単に含油液状廃棄物をスクリーンで分離する方
法は、常温で固形状の油が対象で、乳化油や細かく分散
した油には適用できない。 （２） スクリーン分離法では、対象油によるスクリー
ンの閉塞や分離油のハンドリング、その処分に問題が多
い。 （３） リパーゼを含む生物製剤は、その油分解反応が
緩慢であるために、大量の含油液状廃棄物を短期間に処
理することが困難である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消し、含油液状廃棄物から安定して効果
的に油を除去できる油除去剤と、それを用いる油除去方
法と装置を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、化学合成繊維１００重量部と、数〜１
００μｍの炭化物粒子５〜５０重量部とからなる油除去
剤、又は、化学合成繊維１００重量部と、界面活性剤又
は有機高分子凝集剤１〜２０重量部と、数〜１００μｍ
の炭化物粒子５〜５０重量部とからなる油除去剤とした
ものである。また、本発明では、前記の油除去剤と、被
処理物である含油液状廃棄物を混合することにより、被
処理物から油を分離することを特徴とする含油液状廃棄
物からの油除去方法とするか、又は、炭化物と、被処理
物である含油液状廃棄物とを混合した後に、化学合成繊
維を添加することにより、被処理物から油を分離するこ
とを特徴とする含油液状廃棄物からの油除去方法とした
ものである。さらに、本発明では、前記の油除去剤と、
被処理物である含油液状廃棄物とを混合する混合装置
と、該混合装置から油を分離する分離装置とを有するこ
とを特徴とする含油液状廃棄物からの油除去装置とした
ものである。前記油を分離する分離装置は、スクリーン
や脱水機を用いることができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明を詳細に説明する。
まず、油除去剤について説明すると、本発明の油除去剤
に使用できる化学合成繊維は、化学繊維製造工程から廃
棄されるポリエステル繊維やポリプロピレン繊維、アク
リロニトリル繊維あるいはＰＥＴボトルから得られるポ
リエステル再生繊維等である。化学合成繊維の形状は、
太さが数μｍ〜１ｍｍ、長さが数ｍｍ〜数ｃｍである。
細い方が油除去性能や各種薬剤を含浸させるには都合が
よいが、繊維に加工するのが困難である。市販されてい
る化学合成繊維を本発明に使う場合には、その太さは数
〜数十μｍが好適である。また、その長さもスラリー状
にしたときの作業性やスクリーンでの分離性能を考慮す
ると、数ｍｍ〜１ｃｍが好適である。

【０００７】本発明の油除去剤で化学合成繊維と共に用
いて、該表面に担持させる炭化物は、石炭系、木質系、
ヤシ殻系活性炭やそれらの未再生炭や産業廃棄物や建築
廃材や下水汚泥などから製造された固定炭素が主成分の
炭化物である。本発明に使用される炭化物の物性は、粒
子径だけであり、一般の活性炭などに要求される吸着性
能は必要ない。炭化物の形状は、粉末状で、その粒子径
は、数〜１００μｍである。炭化物の粒径が小さい方が
油の吸着が良い。化学合成繊維の太さが数〜数十μｍで
あるので、担持させる炭化物粒子径は、数〜数十μｍが
好適であるが、化学合成繊維間で炭化物粒子が保持でき
ることから最大粒子径は１００μｍである。

【０００８】本発明で担持とは、化学合成繊維表面に炭
化物粒子が付着している状態である。繊維と炭化物粒子
を担持させることにより、液に油除去剤を添加しても、
液中でも繊維表面に炭化物粒子が付着した状態が維持さ
れる。繊維に炭化物粒子をより強く担持させるために、
界面活性剤や有機高分子凝集剤が使用される。油除去機
構としては、繊維に担持された炭化物粒子に油が付着す
る場合と、フリーの炭化物粒子に油が付着し、この炭化
物が繊維に捕捉される場合がある。化学合成繊維への炭
化物の担持量は、化学合成繊維１００重量部あたり乾燥
炭化物は５〜５０重量部である。化学合成繊維１００重
量部あたり乾燥炭化物は５重量部未満では、油の吸着性
能が不足する。一方、５０重量部を超えると化学合成繊
維表面に炭化物を保持することが難しく、炭化物が無駄
になる。更に、化学合成繊維から離れた炭化物は、含油
液状廃棄物の油を吸着するが、油を吸着した炭化物を化
学合成繊維でからめ取ることできず、含油液状廃棄物か
らの油の分離除去が困難である。

【０００９】次に、本発明の油除去剤で化学合成繊維に
炭化物を担持させるために、これらと共に使用する界面
活性剤と有機高分子凝集剤について説明する。本発明で
用いられるアニオン界面活性剤としては、パルミチン
酸、オレイン酸、ラウリン酸等の脂肪族カルボン酸やポ
リオキシエチレン鎖、ポリオキシメチレン鎖をもつアル
カリエーテルカルボン酸型アニオン界面活性剤である。
また、非イオン界面活性剤では、ポリオキシエチレン型
であるポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキ
シエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチ
レン脂肪酸エステル、多価アルコール系エステルエーテ
ルが好適である。多価アルコール系エステルエーテルに
は、ポリオキシエチレンソルビタンオレエートやポリオ
キシエチレンオレイン酸エステルなどである。

【００１０】本発明で用いられる高分子凝集剤は、ポリ
アクリルアミド系のアニオン系やエポキシアミン系の有
機凝結剤である分子量５０万以下のカチオン系有機高分
子凝集剤、ジメチルアミノエチルメタクリレート系の両
性高分子凝集剤が、界面活性剤の代わりに界面活性剤と
同様に使用できる。化学合成繊維を界面活性剤水溶液や
界面活性剤そのものに浸漬させた後、水切り後、炭化物
を混合することにより本発明の油吸着剤を製造する。化
学合成繊維に対する界面活性剤含有量と炭化物量の比率
は、化学合成繊維１００重量部に対して、界面活性剤が
１〜２０重量部、炭化物が５〜５０重量部である。炭化
物を５０重量部以下保持するには、界面活性剤は２０重
量部以下でよい。２０重量部を超える界面活性剤は無駄
である。また、１重量部未満では化学合成繊維に炭化物
を保持させるのが難しい。

【００１１】本発明は、前記した油除去剤と含油液状廃
棄物を混合することにより、被処理物から油を分離する
含油液状廃棄物からの油の除去方法の発明である。本発
明において、含油液状廃棄物とは、下水、し尿、産業排
水等やそれらの排水処理に伴って発生する有機性汚泥や
無機性汚泥あるいは浄化槽汚泥、生ごみ、その他液状産
業廃棄物で油を含有するものである。含油液状廃棄物の
油は、動植物油、鉱物油などヘキサンで抽出される油で
ある。し尿、浄化槽汚泥、余剰汚泥などタンパク質を含
む液状廃棄物は、その中に含まれるタンパク質がヘキサ
ンで抽出されて油として測定されるので、本発明ではこ
れらのタンパク質も油に含まれる。本発明が適用できる
油の形態としては、浮上油、分散状態、乳化油、固形物
に付着した状態などである。

【００１２】また、本発明は、炭化物と含油液状廃棄物
を混合した後に、化学合成繊維を添加することにより、
被処理物から油を分離する含油液状廃棄物からの油除去
方法の発明でもある。このように、含油液状廃棄物に炭
化物を粉末状又はスラリー状で添加し、混合して含油液
状廃棄物中の油を炭化物に吸着させ、油を吸着した炭化
物粒子を化学合成繊維にからめ取り、含油液状廃棄物か
ら油を除去することもできる。この方法で、炭化物の添
加率は、含油液状廃棄物スラリーあたり５０〜５０００
０ｍｇ／ｌである。浮上油には油に対して少ない炭化物
で油除去ができるが、乳化油に対しては、１％以上必要
である。油を炭化物に吸着させることから、先に炭化物
を含油液状廃棄物に添加するのが好適である。設備的に
水槽を増やすことができない場合には、炭化物と化学合
成繊維を同時に添加することもできる。

【００１３】さらに、本発明は、含油液状廃棄物に、前
記した油除去剤を添加混合する混合装置と、スクリーン
や脱水機で油を分離する分離装置とを有する含油液状廃
棄物からの油除去装置の発明である。本発明の油吸着剤
は、粉体であり、スラリー状又は粉体のまま含油液状廃
棄物に添加する。スラリー状にするには、工業用水や脱
水施設で容易に得られる処理水又は含油液状廃棄物その
ものに油吸着剤を添加して、既存のパルパーや機械式攪
拌機等の混合装置を用いることができる。油分離工程で
有機性の高分子凝集剤や無機性凝集剤が使用できる。

【００１４】また、分離装置で、スクリーン分離は、ウ
エッジワイヤーやバーススクリーンなど市販のものが使
用できる。その目開きには制限が無いが、実用的な目開
きは１〜５ｍｍである。含油液状廃棄物の汚泥濃度又は
固形物濃度が、１％以上の高濃度で、スクリーンで分離
できない場合には、市販の脱水機又は濃縮機が使用でき
る。それらはベルトプレス型やスクリュープレス型、遠
心分離、フィルタープレス型いずれも使用できる。図１
にスクリーン分離による含油液状廃棄物からの油除去の
概略図を、図２に脱水機による油除去の概略図を、図３
に炭化物粒子と化学合成繊維を別々に添加する場合の概
略図を示す。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明を実施例により具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものでない。 実施例１ 合併式浄化槽汚泥１００部にマヨネーズ１部とコーン油
１部をジューサーミキサーで混合したものを模擬含油液
状廃棄物とした。表１にその性状を示す。

【表１】 模擬含油液状廃棄物２リットルに、長さ１０ｍｍ〜１５
ｍｍ、太さ約１０μｍのＰＥＴ再生繊維（油吸着剤Ａ）
を所定量添加し、ジューサーミキサーで３００回転／分
で５分間混合し、直ちにその底部に目開き１．１８ｍｍ
の金網を付けた内径１００ｍｍの円筒形容器に入れてろ
過し、分離液の流出量や分離液のヘキサン抽出物質濃度
を測定した。本発明の油吸着剤について、油吸着剤Ａと
同様にＢ〜Ｅについて試験した。

【００１６】油吸着剤Ａ：上記ＰＥＴ再生繊維 油吸着剤Ｂ：上記ＰＥＴ再生繊維に粒径１０〜３０μｍ
の石炭系粉末活性炭をＰＥＴ再生繊維１００重量部あた
り５〜２０重量部担持させたもの。 油吸着剤Ｃ：上記ＰＥＴ再生繊維１００重量部に対し
て、粒径１０〜３０μｍの石炭系粉末活性炭と界面活性
剤ポリオキシエチレンアルキルエーテルとを５〜２０重
量部ずつ担持させたもの。 油吸着剤Ｄ：油吸着剤Ｃの界面活性剤の代わりにアニオ
ン系高分子凝集剤を５〜２０重量部使用したもの。 油吸着剤Ｅ：油吸着剤Ｃの界面活性剤の代わりに両性高
分子凝集剤を５〜２０重量部使用したもの。 表２に実施例１の結果を示す。スクリーン分離液のヘキ
サン抽出物質の除去率から、乳化油を含む模擬含油液状
廃棄物に対しては、本発明の油吸着剤の油吸着効果が良
好であった。

【００１７】

【表２】

【００１８】比較例１ 実施例１の模擬含油液状廃棄物に実施例1のＰＥＴ再生
繊維や活性炭や界面活性剤や高分子凝集剤をそれぞれ添
加して実施例1と同様に実験した。表３に比較例１の結
果を示す。

【表３】

【００１９】実施例２ 実施例１の模擬含油液状廃棄物に実施例１のＰＥＴ再生
繊維や油吸着剤を添加し、カチオン系高分子凝集剤をＳ
Ｓあたり１％添加凝集後、加圧脱水試験を行った。加圧
脱水試験は、上記凝集模擬含油液状廃棄物１００ミリリ
ッルを実施例１の金網で濃縮後、その濃縮汚泥を直径１
０ｃｍの２枚のろ布にはさみ、下方を固定し上方から約
０．０４ＭＰａで２分間加圧した。脱水ケーキの含水率
とその分離液のＳＳとヘキサン抽出物質を測定した。実
施例１の模擬含油液状廃棄物のＳＳとヘキサン抽出物質
濃度からＳＳとヘキサン抽出物質の除去率を算出した。
表４に実施例２の結果を示す。脱水後の分離液のヘキサ
ン抽出物質濃度から乳化油を含む模擬含油液状廃棄物に
対しては、本発明の油吸着剤の油吸着効果が良好であっ
た。また、脱水ケーキの含水率から良好な脱水ができ
た。

【００２０】

【表４】

【００２１】

【発明の効果】本発明は、化学合成繊維に炭化物を担持
させたり、界面活性剤や高分子凝集剤と炭化物を担持さ
せることにより、以下の効果を有する。 （１）簡便な方法で効率よく油除去が可能。 （２）乳化油に対して油除去効果が高く、後段の排水処
理への油の負荷が低減できる。 （３）分離した油の処分が容易で、作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の油除去方法に用いる装置の一例を示す
概略図。

【図２】本発明の油除去方法に用いる装置の他の例を示
す概略図。

【図３】本発明の油除去方法に用いる装置の別の例を示
す概略図。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化学合成繊維１００重量部と、数〜１０
   ０μｍの炭化物粒子５〜５０重量部とからなる油除去
   剤。
2. 【請求項２】 化学合成繊維１００重量部と、界面活性
   剤又は有機高分子凝集剤１〜２０重量部と、数〜１００
   μｍの炭化物粒子５〜５０重量部とからなる油除去剤。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の油除去剤と、被処
   理物である含油液状廃棄物を混合することにより、被処
   理物から油を分離することを特徴とする含油液状廃棄物
   からの油除去方法。
4. 【請求項４】 炭化物と、被処理物である含油液状廃棄
   物とを混合した後に、化学合成繊維を添加することによ
   り、被処理物から油を分離することを特徴とする含油液
   状廃棄物からの油除去方法。
5. 【請求項５】 請求項１又は２記載の油除去剤と、被処
   理物である含油液状廃棄物とを混合する混合装置と、該
   混合装置から油を分離する分離装置とを有することを特
   徴とする含油液状廃棄物からの油除去装置。