JPH06262004A - 油性基体処理用の溶剤抽出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油性物質、水、それらのエマルジョンなどを
含む油性基体から油性物質を経済的に除去する。 【構成】 油性基体を、僅かな水溶性を有する油性物質
用の溶剤と接触させ、粉砕性表面活性剤の存在下におい
て、少なくとも一つの相分化インターフェースを生成
し、これによって油性基体の成分を分離可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は油性基体処理用の溶剤抽
出方法に関し、詳しくは、例えば、水、及び、有機炭化
水素等の油性物質、更には、時として、固形物質、及び
／またはそのエマルジョンをも含有する油性基体の処理
において、該基体に含有される成分を回収したり、リサ
イクルしたり、あるいは処理する方法に関する。更に詳
述すると、本発明は、凝集又は膠着したりする傾向の有
る粒子と水との混合物質、特に、この水を多量に含有す
る混合物質等の油性物質を含むスラッジ等の油性基体の
処理方法を提供するものである。更に、本発明の方法
は、固形成分を含有した、あるいは、これを含有しな
い、例えば、水中油や油中水エマルジョンをも処理する
ものである。又、本発明の方法は、石油精製作業から生
じるスラッジ、廃棄物処分用ピット、池、あるいは貯水
池等におけるスラッジ、深堀油田又はガス井における噴
射流から発生するスラッジ、油性物質によって汚染され
た土壌、固形物と水と油性物質から成るその他のエマル
ジョン、更に、油性物質と水のみから構成されたエマル
ジョンの処理に特に適したものである。

【０００２】

【従来の技術】種々の工業活動の結果、環境に対する配
慮から、その成分の回収や、再利用及び／又は廃物処理
を必要とする、油性基体として総称されうる廃棄物又は
流出廃棄物が作り出される。又、多くの工業プロセスに
おいては、含有成分のリサイクルがコスト上の理由によ
り必要とされる。更に、最近における、又は、立案中の
環境保護法及び規制においては、環境汚染に対する規制
がますます厳しくなってきており、このような油性廃棄
物の製造業者は、その処理対策を強く迫られてきてい
る。そして、従来においては許容された処理方法も、今
日においては環境保護の観点から許可されなくなってき
ている。

【０００３】廃棄物としての油性基体は、通常、水と、
ポリクロリネーテッドビフェニール、ベンゼン、トルエ
ン等の有害危険物質を含有する炭化水素等の油性物質と
の混合物を有しており、更に、固形物質をも含有してい
る場合もある。このような油性基体は、しばしば、採
掘、製造、精製、石油化学製品の製造における石油及び
ガス産業活動から発生する。具体的には、深堀射出シス
テムにおける井戸の頭部（ｗｅｌｌ ｈｅａｄ）におい
て、ドリル泥と水からの残留物として作り出されたり、
あるいは、精製工程において排水溝に回収される水から
作り出される。更に、油性基体は、原油や油性製品を輸
送するトラックや鉄道車両を清掃する時に発生すること
もある。又、石油製品を処理したり、あるいは、化学物
質や化学製品を流通、販売用に製造している化学工場に
おいても同様に作り出される。これらの油性基体のほぼ
全部において、幾つかの共通した性質が存在する。例え
ば、これら油性基体には、通常は小量の固形物と、この
固形物と水との両方を汚染する油性物質とが含有されて
いる。又、これら油性基体は、通常、固形物と、油性物
質と水とから成るエマルジョン、又は、水中油あるいは
油中水エマルジョンの状態で存在する。更に、通常は水
も含有され、しかも時として多量に含有されている。こ
れらの油性基体中において特に多量の水が含有されてい
る場合、これらの物質を、リサイクル用に、あるいは、
環境に対して有害でない状態に処理するために成分分離
することは、特に、手間がかかり、困難であり、コスト
が高くつく。

【０００４】従来から、含有された油性物質を除去又は
分離したり、再利用可能成分をリサイクルしたり、環境
に対して有害な物質を処理したりすることによって、そ
の油性基体の所有者又は製造業者の廃棄責任を軽減する
ための各種の試みが行われてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そして、このように油
性基体状の流出性又は危険性廃棄物からその成分を除去
又は分離するための溶剤及び方法としては、いくつかの
種類のものが知られている。例えば、廃棄処理のために
成分分離する一つの試みとして、「危険廃棄物処理場に
おける液化ガス溶剤抽出の利用」と題するＪｏｈｎ
Ｍ． Ｍｏｓｅｓ氏のものが有る（１９８８年８月コロ
ラド州デンバーにおけるＡＩＣＡＧ１９８８年夏期国内
会議において提出されたもの）。これは、油、水及び固
形物を含有するスラッジを、プロパンとともに高圧下に
おいて気体処理するものである。油又は炭化水素を加圧
抽出した後、プロパン溶剤をフラッシュタンク内におい
て蒸発成分として流しおとすことによって回収し、これ
によって、水と固形物とを分離する。回収された溶剤
は、更に、再加圧され、再利用のために処理工程に戻さ
れる。この気体溶剤処理方法は、蒸留工程を必要としな
い点において、液体溶剤処理方法よりは優れたものであ
る。しかし、このような方法も、又、その他の従来の方
法も、概念的には単純ではあるものの、スラッジの洗浄
のためには、スラッジ及び油性基体中の固体成分が凝集
し、これによって油性物質の除去のための溶剤との有効
な接触が妨げられる等、未だ改良の余地があった。

【０００６】従来の方法においては、油性物質の洗浄の
点においてはある程度の成功を納めたけれども、再利用
又は廃棄処理のために環境に対して安全に処理する点に
おいては未だ問題がある。更に、従来の方法によって
は、大量の水と油性物質とを含有したスラッジの処理を
低コストにて行うことは出来ず、分離された成分や油性
基体は、通常、ただ単に埋め立てることによって処理さ
れていた。しかしながら、このような埋め立て処理法
は、現在の環境保護法及び規制のもとでは禁止されてい
る。

【０００７】更には、例えば油製造作業中に生成される
水中油及び油中水エマルジョン状の油性基体は、従来の
方法によっては、リサイクル用又は廃棄物処理用に処理
することは不可能であった。

【０００８】仮に、このような油性基体が生成される場
所において、その処理が可能であり、例えば固形物や水
などのその成分が処理後においてその場で廃棄処分可能
になれば、油性基体を廃棄物として処理するために他の
場所まで輸送するのに比較してかなりのコストダウンが
計れる。

【０００９】従って、本発明の第１の目的は、油性基体
を分解し、その固形成分が相分離することを可能にし
て、該油性基体中の油性物質から固形成分を除去する油
性基体の処理方法を提供することにある。

【００１０】本発明の第２の目的は、油性物質と水を有
する油性基体を分解し、該油性基体に含有される所望の
成分を相分離させ、この成分のリサイクル及び／または
除去を可能にする処理方法を提供することにある。

【００１１】本発明の第３の目的は、水含有率の高い油
性基体において、その油性物質と水、更には固体物の分
離を、該油性基体のこれら成分の処理及びリサイクルを
環境的に安全な状態で可能にする処理方法を提供するこ
とによる。

【００１２】本発明の第４の目的は、油性基体の成分の
効果的な分離を短時間で経済的に行うことが出来、又、
その油性物質の含有率が高い場合においては、そのうち
の十分な量を回収でき、この回収された油性物質を精製
して商業的に利用可能な製品を製造するのに再利用可能
にする方法を提供することにある。

【００１３】本発明の第５の目的は、処理工程において
使用された処理用溶剤を再利用の為に容易に回収するこ
とが可能な処理方法を提供することにある。

【００１４】本発明のその他の目的は、以下の記載から
明らかとなるであろう。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、水と油性物
質、更には、時として、非常に異なる分量の固形物やそ
のエマルジョンを含有する油性基体を処理する方法を提
供するものである。

【００１６】即ち、本発明にかかる油性基体処理用の溶
剤抽出方法の特徴構成は、水と油性物質とから成る混合
物、又は、油性基体の成分として水と、固形物と油性物
質とから成る混合物から構成される油性基体を処理する
方法であって、前記油性基体を前記油性物質用の溶剤と
接触させる工程と、前記溶剤は僅かな水溶性を有し粉砕
性表面活性剤の存在下において、少なくとも一つの相分
化インターフェースを生成し、これによって前記油性基
体の成分を分離可能にする工程とからなる点にある。

【００１７】更に、水と油性物質とから成る混合物、又
は、水と、固形物と、油性物質とから成る混合物を有す
る油性基体を処理する溶剤抽出方法において、前記油性
基体を油性物質用の溶剤に接触させる工程、前記溶剤
は、僅かな水溶性を有し、粉砕界面活性剤の存在下にお
いて、少なくとも一つの相分化インターフェースを生成
し、これによって前記油性基体の成分を分離可能にす
る、分化された諸相から少なくとも一つの相をその他の
相から分離する工程とからなってもよい。

【００１８】本発明の更に別の実施例に依れば、その成
分として水と油性物質とから成る混合物、又は、水と、
固形物と、油性物質とから成る混合物を有する油性基体
を処理する溶剤抽出方法において、前記油性基体を油性
物質用の溶剤に接触させる工程、前記溶剤は、僅かな水
溶性を有し、粉砕界面活性剤の存在下において、少なく
とも一つの相分化インターフェースを生成し、これによ
って前記油性基体の成分を分離可能にし、分化された諸
相から少なくとも一つの相をその他の相から分離する工
程と、及び前記分離された相から前記溶剤を除去する工
程とからなっていてもよい。

【００１９】本発明の更に別の実施例に依れば、その成
分として水と油性物質とから成る混合物、又は、水と、
固形物と、油性物質とから成る混合物を有する油性基体
を処理する溶剤抽出方法において、前記油性基体を油性
物質用の溶剤に接触させる工程、前記溶剤は、僅かな水
溶性を有し、粉砕界面活性剤の存在下において、少なく
とも一つの相分化インターフェースを生成し、これによ
って前記油性基体の成分を分離可能にし、前記溶剤を有
する一つの分離相を得るべくその他の相から少なくとも
一つの相を分離する工程と、前記分離された相から前記
溶剤を回収する工程と、及び前記回収された溶剤を、前
記接触工程において使用される前記溶剤の少なくとも一
部として該接触工程にリサイクルする工程とからなって
いてもよい。

【００２０】本発明の更に別の実施例に依れば、その成
分として水と油性物質とから成る混合物、又は、水と、
固形物と、油性物質とから成る混合物を有する油性基体
を処理する方法において、前記油性基体を油性物質用の
溶剤に接触させる工程と、前記溶剤は、僅かな水溶性を
有し、粉砕界面活性剤の存在下において、少なくとも一
つの相分化インターフェースを生成し、これによって前
記油性基体の成分を分離可能にし、前記溶剤を有する一
つの分離相を得るべくその他の相から少なくとも一つの
相を分離する工程と、前記分離された相から前記溶剤を
除去する工程と、及び前記分離された相から得られた前
記油性物質を、次の処理のために、前記接触工程にリサ
イクルする工程とからなっていてもよい。

【００２１】本発明の更に別の実施例に依れば、上述し
た実施例のいずれかに記載の方法であって、前記油性基
体を油性物質用の溶剤に接触させる工程、前記溶剤は、
僅かな水溶性を有し、粉砕界面活性剤の存在下で、か
つ、特定のｐＨ値状態において、少なくとも一つの相分
化インターフェースを生成し、更に、前記ｐＨ状態が不
在の時においてよりも、前記油性基体の一つ又は複数の
成分をより急速に分離可能にするようになっていてもよ
い。

【００２２】本発明の更に別の実施例に依れば、上述し
た実施例のいずれかに記載の方法であって、前記油性基
体を油性物質用の溶剤に接触させる工程、前記溶剤は、
僅かな水溶性を有し、粉砕界面活性剤の存在下で、か
つ、特定のｐＨ値状態において、少なくとも一つの相分
化インターフェースを生成するとともに、前記固形物を
凝集し、この凝集がなくかつ前記ｐＨ状態が不在の時に
おいてよりも、前記油性基体の一つ又は複数の成分をよ
り急速に分離可能にするようになっていてもよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、特に、従来においては、リサ
イクル及び／廃棄処理のための処理が困難で経済的に行
うことが不可能であった、油性物質と多量の水、更に、
固形物とそのエマルジョンをも時として含有する油性基
体から炭化水素等の油性物質を除去のために有効であ
る。本発明の方法に依れば、油性基体の粉砕、それに続
く、相分化インターフェースの形成、更に、一つ又は複
数の相の分離、例えば液相からの固体相の分離、と沈澱
とが急速に行われる。

【００２４】本発明のその他の作用効果は以下の詳細な
記載から明らかとなるであろう。

【００２５】

【実施例】時に固形物をも含有する油性基体から油性有
機物質を除去するに当たって、水の存在が障害となる。
即ち、水がなければ、この油性物質の除去は、単純な溶
剤抽出や、浸出処理、あるいは、固形成分を、該油性物
質を溶解可能な溶剤によって洗浄することによっても可
能であろう。しかしながら、このような混合物は、しば
しば、エマルジョン状態であり、これによって問題が生
じる。

【００２６】エマルジョンとは、二種類又はそれ以上の
種類の互いに混合することのない液体の混在物であっ
て、これら液体の一つが小滴状態で存在するもののこと
を言う。そしてエマルジョンは、しばしば、前述した油
性基体のような第３の成分として固形粒子物質を含有し
ている。一般に、エマルジョン中においては、油性物質
が、水中で分散した状態にあるか（水中油エマルジョ
ン）、あるいは、水が油性物質中において分散した状態
にある（油中水エマルジョン）。そして、第１の相が分
散相であり、第２の相が連続相である。

【００２７】油性物質がリサイクル用又は廃棄処分のた
めに処理される例えば廃棄物流出流等の工業流出流にお
いて、エマルジョンは特に困難な処理及び分離問題を発
生させる。というのは、油性物質がエマルジョンの粒子
中に捕捉されて、単純な抽出工程によっては成分の除去
が困難となるからである。エマルジョン状混合物からこ
のような油性物質を抽出するためには、このエマルジョ
ンを完全に分解して、油性物質がエマルジョンから溶剤
中へと移動して容易に除去可能にする必要がある。例え
ばスラッジ等の、有機油性物質と、水と固形物とを有す
る油性基体において、エマルジョン状態であることはそ
の処理の有効性を阻害するものであり、その成分分離作
業を困難にするものであった。そしてこの問題故に、こ
のような油性物質のリサイクル又は汚染除去の為に溶剤
処理を施すことが出来なかった。

【００２８】先ず、油性基体の一例として、油性物質
と、凝集又は膠着する傾向のある固体物とから成るスラ
ッジに、疎水性の溶剤を使用した場合、溶剤は固体物の
粒子に対してなんら物理的作用を与えず、これら粒子は
容易に相分離可能となるかもしれない。しかし、油性物
質と、水と、更に通常、無限の水溶性を有する溶剤とを
含む液体相は、その個々の成分に分離することを特に経
済的に行うことは極めてて困難である。

【００２９】一方、疎水性の溶剤のみを使用した場合に
おいては、この溶剤は、油性物質中に水分が存在するこ
とにより、油性物質中の固体粒子を凝集又は膠着させる
可能性がある。そして、この水の存在によって疎水性溶
剤が粒子を凝集させることによって、溶剤と粒子との接
触が阻まれ、粒子から油性物質を十分除去することが出
来なくなる。

【００３０】本発明は、上述の問題を解決するものであ
り、有機油性物質と、水と更に固体物とを有する、エマ
ルジョン状の油性基体を処理する方法を提供するもので
ある。

【００３１】本発明の方法によって処理可能な、スラッ
ジ等の油性基体としては具体的には次のようなものがあ
る。

【００３２】油性基体としての油及び石油精製スラッジ 精製スラッジは、一般的には、その発生源によって分類
され次のような種類が存在する。

【００３３】（イ） 一次冷却スラッジ このタイプのスラッジは、一回の冷却のために水が使用
されるタンクや熱交換器の底に累積し、炭化水素をさま
ざまな割合で含有する。

【００３４】（ロ） ＡＰＩ分離装置スラッジ このタイプのスラッジは、ＡＰＩ分離装置やその他の重
力式分離装置内において、その一次排水処理中に蓄積す
る。処理水及び汚染雨水用の精製排水流が、通常、ＡＰ
Ｉ分離装置に接続されている。これらのスラッジの量及
び質は、原油の特性、組成、処理排水の量、こぼれ量、
漏れ量、ｂｌｏｗｄｏｗｎ、精製設備管理、精製設備規
模、設備年齢、及び精製油性ドレンの分離状態等によっ
て異なる。又、このようなスラッジにおいては、油性成
分レベル及び固形成分レベルも大幅に異なり、多量の水
分を含有している場合もある。

【００３５】（ハ） 空中浮遊スラッジ このタイプのスラッジは、分離装置中において、排水処
理の後、固形物を除去する、溶解空気浮遊法（ＤＡＦ）
又は誘導空気浮遊法（ＩＡＦ）と呼ばれている処理方法
が行われる時に発生する。

【００３６】即ち、空中浮遊スラッジは、円形又は四角
形状の凝集タンク内の加圧状態の空気が、細かく粉砕さ
れた固形物と油滴とをすくい取ったり除去するために、
このタンクの表面に持ち上げる時に発生する。多くの精
製所では、その凝集タンクになんらかの化学凝固剤を使
用している。この種のスラッジの組成及び量に影響を与
える要因としては、使用される凝集化学物質の滞留時
間、量及び使用頻度、その浮遊物が油成分回収工程にリ
サイクルされるか否か、更に、一次油／固形物除去処理
において使用されるＡＰＩ分離装置の作業能率等があ
る。

【００３７】この工程から発生する浮遊物は、ＤＡＦ及
びＩＡＦ装置からの油−水−固形物の混合物である。こ
れら装置は、バイオ処理に送られる油と固形物との量を
減少させるために使用されるものである。ＤＡＦ装置の
場合、みょうばんを固形物の凝集を促進させるために使
用する場合もある。又、ＤＡＦ装置によっては、又、Ｉ
ＡＦ装置の場合はほとんど常に、油成分と固形物とを凝
集させるために高分子電解を利用する。従来からよく知
られているように、ＤＡＦ又はＩＡＦ装置からのスラッ
ジの成分は、その処理条件が多岐に渡ることによって非
常にさまざまである。

【００３８】（ニ） 生物的固形物 このタイプのスラッジは、処理工場から定期的に除去す
る必要のある過剰生物的スラッジである。このバイオス
ラッジは、通常、処理前に脱水処理されるが、この脱水
処理よりも更に前に、通常は好気菌の消化が行われる。
このスラッジの組成及び量は、処理される排水、生物学
的処理の種類、前処理装置の効率、廃棄処理前に使用さ
れる脱水又はその他の処理の作業状態、内容、種類等に
よって異なる。

【００３９】（ホ） 雨水沈泥 ここでスラッジの一種として考慮するこのタイプの沈泥
は、雨水沈降ベイスンにおいて回収されるものであり、
定期的に除去、処理するされるものである。この沈泥又
はスラッジの量及び性質は、プラントの管理状態、降雨
量、精製所における舗装領域の量、非処理領域のストリ
ームからの路面排水装置の分離状態等に依存する。

【００４０】（ヘ） 油だめスラッジ このタイプのスラッジは、沈泥、コークス腐食物、及び
油性物質の集合物である。

【００４１】（ト） 貯蔵タンク残留物 このタイプのスラッジは、貯蔵タンクの底部に蓄積す
る、このタンクに投入される原油からの固形沈澱物であ
る。この残留物は、タンクが洗浄される時に発生する。
残留物の組成は、原油の種類、製造及び輸送方法によっ
て異なる。原油スラッジ残留物は、通常、錆、鉄分、
砂、水、そして油とワックスとを伴う沈澱物を含有して
いる。そしてその組成は、原油の種類、回収油の処理方
法、タンク内ミキシング方法、化学添加物の種類及び
量、プラントとタンクの冶金状態、使用される製品処理
の種類、及び製品製造方法の種類によって異なる。

【００４２】前述したものに類似の流出流及び廃物流と
しての油性基体は、更に、油田の掘削作業及び生産中に
も発生する。原油はタンクに納められ、このタンクは洗
浄される必要がある。タンクの残留物には、原油、沈
泥、金属、タンク内にたまる多量の水が含まれる。

【００４３】上述したさまざまな工業スラッジを検討し
たところ、本発明の方法によって処理可能な、水と油性
物質と、更にさまざまな割合の固形物とを含有する油性
基体として、石油及び掘削スラッジが特に典型的なもの
であることが判明した。しばしば、水と油性物質とは多
量に含有されている。しかし、このような油性基体にお
いては、通常、水がその主たる構成成分である。

【００４４】本発明の方法は、重量百分率にして約２な
いし９５％の水を含有する油性基体を処理することが出
来るが、より一般的には、水の含有率は、５ないし９０
％であり、最も典型的には、油性基体に対して約４０な
いし８０％である。又、油性物質の含有率としては、約
０．０１ないし９０％が可能であり、より一般的には、
約０．０２ないし５０％、そして最も典型的には、約５
ないし２０％である。

【００４５】本発明の一実施例に係る処理方法は、例え
ばスラッジのような油性基体中に含まれる固形物から油
性物質を効果的に除去し、これを回収、及び安全に処理
することが出来る。油性物質が大量に含有されている場
合、回収された油又は炭化水素を、精製して次の処理及
び回収に利用することが可能である。本発明の方法によ
つて処理可能な、例えばスラッジのような油性基体中に
含有される固形物の量は重要ではなく、例えばＡＰＩ分
離装置スラッジの場合、その割合は約０．０１重量％以
下から９０重量％以上の範囲で可能であり、典型的に
は、約５ないし２５重量％の割合である。

【００４６】これらの固形物としては、天然土壌の固形
物、空気浮遊分離工程（ＤＡＦ又はＩＡＦ）から回収さ
れた細かく粉砕された固形物、更に、タンクや配管装置
からの沈泥、コークス、金属酸化腐食物、そして、採掘
リグの場合においては、ワデング（ｗａｄｉｎｇ）及び
採掘泥等からの固形物がある。これら固形物には更に、
鉛、ニッケル、バリウム、クロマニウム、セレン、ヒ
素、水銀等、及びその塩が含まれる。

【００４７】本発明の方法によって処理可能な油性基体
としては、油田噴出流からの流出流及び排水流、一次、
二次及び三次回収工程一般に関連した流出流及び排水
流、ピット、ラグーンの廃棄物、有機及び／又は危険物
質を含有する土壌固形物等がある。

【００４８】本発明の方法によって処理される油性基体
に含有される油性物質としては、ｗｅｌｌ ｈｅａｄか
ら直接得られる原油、典型的には掘削、精製及び石油産
業等の工業工程において発生する有機炭化水素、ポリ塩
化ビフェニール、ベンゼン、トルエン、又はこのような
化合物のハロゲン化誘導体といった塩素化有機物等の危
険物質が含まれる。本発明の一実施例に係る方法に依れ
ば、さまざまな油性及び／または炭化水素廃棄物流を含
有する精製スラッジが適切に処理される。処理される物
質が、精製設備内の地下水サンプやｂｌｏｗｄｏｗｎタ
ンク内に進入することがある。スラッジ中に存在する水
分としては、路面の水サンプによって収集された雨水
や、熱交換器からの冷却水や、空気流から汚染物質を除
去するための洗浄機によって使用される水や、一般の化
学工程において使用される水等がある。

【００４９】大抵の場合、油性基体中の水分及び油性物
質は、エマルジョン化されるので、これは通常の洗浄装
置にとって非常に困難な問題をもたらす。従って、本発
明の別の実施例に係る方法によれば、このエマルジョン
を分解し、固形物を含有することもある水溶性エマルジ
ョン混合物から、例えば有機リサイクル又は危険廃物流
等の有害相を効率よく分離除去することが出来る。

【００５０】このような油性基体を処理するため、本発
明において使用される溶剤は、水に対して僅かな溶性を
有する疎水性溶剤である。ここで「僅かな水溶性」と
は、普通の環境下において、１部の物質を溶解するのに
約３０ないし１００部の溶剤を必要とする程度の溶性を
いう。しかし、この溶性の度合は、温度及び圧力の増加
に伴い増加する可能性がある。本発明の方法において使
用される溶剤は、混合時において、有機相と水相と間に
おいて明確なインターフェースを形成する、主として、
疎水性溶剤である。

【００５１】更に具体的には、本発明の方法を実施する
にあたって好ましい疎水性溶剤は、有機物と、固形物を
含有することもある水との混合物の相分離を促進するよ
うな濃度を有する炭化水素溶剤である。一般的には、好
ましくは約０．５ないし０．９の低濃度のもの、更に最
も好ましくは、約０．６ないし０．８の濃度のものであ
る。ほとんどの炭化水素は、例えば炭化水素性油、ハロ
ゲン化有機物等の油性物質に対してきわめて優れた溶剤
であり、処理される油性物質中において広範囲に分散し
た固形物粒子から、又は、油性物質と水との分解エマル
ジョンから油性物質を容易に抽出することが出来る。

【００５２】含有される油性物質に対する優れた溶解力
に加えて、本発明の方法において使用させる溶剤は、例
えば、リサイクルのために蒸留によってスラッジから分
離された油性物質からの溶剤の分離を促進するために、
大気圧下において、水よりも低い沸点、好ましくは、摂
氏約０度ないし１００度、最も好ましくは、摂氏約３０
度ないし７０度の沸点を有することが望ましい。特に好
ましいグループの炭化水素溶剤は、（Ｃ１ないしＣ１
０）の脂肪族炭化水素、鎖状、有枝鎖又は環状の飽和炭
化水素、特に、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等のＣ５
ないしＣ１０の炭化水素である。含有油性物質としての
ＰＣＢ類等の炭化水素に特に適した溶剤としては、プロ
パン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン、ノナン、シクロペンタン、及びシクロヘキサンがあ
る。ベンゼン、トルエン、キシレン等の他の鎖状又は有
枝鎖脂肪族又は芳香族溶剤も又、本発明の方法において
使用可能である。更に、第３又は第４塩素化エチレン等
の前述の溶剤のハロゲン化誘導体も又、本発明の方法に
おいて利用可能である。常温及び通常の圧力下において
気体として存在し、十分に加圧されることによって液化
する、例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン等のＣ
１ないしＣ４のアルカンも、本発明の方法においては好
ましい。

【００５３】使用される溶剤の量は本発明においてはあ
まり重要ではなく、さまざまであってよいが、通常は、
処理される油性物質の重量の約０．３ないし１０倍、好
ましくは約０．５ないし５倍、更に最も好ましくは、約
１ないし３倍の量である。油性物質に対する溶剤の比率
が増加するにつれて、有機相と水相との間に形成される
相分離インターフェースの形成と相分離に必要な時間が
減少し、処理効率が向上する。更に、回収が容易な溶剤
を使用するのであれば、その溶剤を多量に使用しても処
理サイクルが短くなるメリットのほうが大きい。

【００５４】本発明の方法において重要な点は、処理さ
れる油性基体中に含有される油性物質処理用の溶剤の選
択と、更に、粉砕表面活性剤を使用することとにある。
ここで、「粉砕」表面活性剤とは、溶剤に添加された時
に、油性物質中に多量の水が含まれている場合において
も、この水の凝集シールド作用を実質的に中和するよう
な表面活性剤のことをいう。あまり理論的には詳述しな
いが、水は、固形物と油性物質とをシールドしてこれら
が溶剤と接触することを妨げる作用を有すると思われ
る。後に詳述する好ましいｐＨ値と添加凝固剤との関
係、及び油性物質に対する溶剤の比率との関係において
この粉砕表面活性剤は、油性物質の固形物かららの除去
速度を速め、分離を改善し、更に、溶剤の回収を改善す
る働きを有する。

【００５５】この溶剤と細分表面活性剤との組合せを油
性物質の処理に使用することによって、分散した、流動
可能な、しかもはっきりとした分離状態の固形物と溶剤
とを含む複数の相が形成され、油性物質の固形物からの
分離が容易に行えるのである。

【００５６】粉砕表面活性剤と比較して、溶剤とととも
使用した場合、表面活性剤の種類によっては、土壌又は
スラッジの粒子と接触した時に、混合物の膨張、凝集、
濃縮を起こすものがあるが、この様な表面活性剤を、こ
こでは、膨張性表面活性剤とよぶ。この物理的混合物
は、水と粘土との混合物に類似し、凝集又は膠着混合物
と特徴付けられる。混合物は、膨張し、凝集、粘性をお
びる。膨張は、溶剤が固体と水と表面活性剤との混合物
中に吸収されることによって起こり、これによって溶剤
の回収が妨げられる。

【００５７】エマルジョンの場合、例えば、水に有機物
が含まれた状態（典型的な水中油エマルジョン）、ある
いは、更に固形物を含有したエマルジョン等の油性基体
のエマルジョンの場合、溶剤中に含まれた粉砕表面活性
剤が、このエマルジョンの分解を促進し、これに続く、
水相と溶剤との相分離を促進することによって、例えば
有機汚染物質のような所望の有機化合物の、エマルジョ
ン状混合物から、分離及び回収のための溶剤中への移動
が促進されるのである。

【００５８】ここで、「相分化インターフェース」と
は、互いに異なった相の間のはっきりした境界のことを
いう。

【００５９】適当な粉砕表面活性剤の選択は容易に行う
ことが出来る。即ち、フラスコ内に処理対象油性物質の
サンプルと、溶剤とを投入してこれをよく振って、混合
物中において、相分化インターフェースの形成と固形物
の粉砕及び／またはエマルジョン状混合物の分解とが生
じるかどうかを観察することによって可能である。

【００６０】従って、本発明の処理方法において適当な
表面活性剤は、油性基体を効果的に粉砕し、相分化イン
ターフェースを形成することによって、例えば、固体相
と液体相とが分離可能になる、あるいは、水中油エマル
ジョンが分解されるような表面活性剤である。更に、こ
の表面活性剤は、好ましくは、油性基体中の固形物粒子
から油性物質を溶剤中へと除去し、及び／またはエマル
ジョンを分解するに十分な水溶性を有する。従って、こ
の表面活性剤は、ある程度の水溶性を有することが必要
であり、あるいは、固形物粒子又はエマルジョン粒子と
溶剤との間のブリッジを提供して、油性物質が、前記油
性基体中においてこの油性物質を取り囲む水のバリヤー
を通過して抽出可能なように、完全なる水溶性を有する
ことも可能である。理論的には詳述しないが、油性物質
が、油性基体中の固形物粒子の表面に固着することが望
ましい。即ち、水分は、エマルジョン粒子からなる固形
物粒子表面又は油性物質からなるエマルジョン小滴の表
面に固着した油性物質を実質的にカプセル状に取り囲む
作用を有する。従って、固形物粒子に固着した状態のあ
るいはエマルジョン小滴状の油性物質の処理が出来るよ
うにこの水のバリヤーに対するブリッジが必要となる。
そして、表面活性剤のこのような特性と、水溶性とによ
り、油性物質の処理が効果的に行えるのである。

【００６１】その定義から、表面活性剤とは、水の表面
張力を変化させる物質であり、従来より、非イオン性、
陰イオン性、陽イオン性、及び両向性のものの４タイプ
が存在する。そして、これらすべてのタイプのものが本
発明において利用可能である。

【００６２】粉砕表面活性剤は、通常、油性物質の処理
用の溶剤に添加されて使用されるが、場合によっては、
その一部又は全部を油性物質に直接添加してもよい。本
発明の効果を達成するのに必要なのは、溶剤と油性物質
との接触が、表面活性剤の存在下において起こることで
ある。

【００６３】使用される粉砕表面活性剤の種類の選択と
その使用量とは、処理される油性物質の組成や、使用さ
れる溶剤等のその他の変化要因によって大幅に異なる
が、ここで、好ましい粉砕表面活性剤は、２重量％の水
溶液中において酸性のものであり、この表面活性剤の溶
液のｐＨ値が約１ないし８の範囲のものである。

【００６４】一般的に、表面活性剤の適当な量は、処理
される油性基体に対して約０．０５ないし２０重量％の
範囲である。更に好ましくは、０．１ないし１５重量
％、そして最も好ましくは０．５ないし８重量％の範囲
である。本発明の方法においては、表面活性剤を溶剤に
添加した状態で使用することが好ましいが、前述したよ
うに、これを水相又は直接に油性基体に添加することも
可能である。水のバリヤーを解くのが困難か否かは水の
量によって違う。従って、表面活性剤と、その油性物質
に添加される量とは、油性物質中に含有される水の量に
よって影響される。

【００６５】次に本発明の方法において使用可能ないく
つかの粉砕表面活性剤の具体例を述べる。又、これら表
面活性剤の具体例から、当業者であれば、通常の実験を
行うことによって、本発明の方法によって特定の油性基
体を処理するのに適当なその他の粉砕表面活性剤を見い
だすことも容易であろう。

【００６６】ここで有用な粉砕非イオン性表面活性剤の
具体例としては、アルキルフェノール、特に、オクチル
又はノニルフェノールをエチレン酸化物と反応させるこ
とによって形成される化合物がある。この種の非イオン
性表面活性剤は、特定の用途に適する有効性と量とを含
めてその性質は当業者にとってよく知られたものであ
る。一般に、アルキルフェノールの一分子に対するエチ
レン酸化物分子の平均数は、オクチル、又はノニルフェ
ノールの一分子に対して１ないし６の分子数である。Ｈ
ＬＢ価（ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ−ｌｙｏｐｈｉｌｉｃ
ｂａｌａｎｃｅ）は、エチレン酸化物分子の数の増加
に伴って増加する。エチレン酸化物の分子数が、１ない
し４の範囲の場合、この表面活性剤は水に解けない。そ
して、このエチレン酸化物の平均数が４ないし６の範囲
の場合、この表面活性剤は水中において分散し、更に、
その数が８あるいはそれ以上になると、表面活性剤は水
に解ける。

【００６７】好ましい非イオン性表面活性剤は、水に対
してよりも溶剤に対してより高い溶性を有する表面活性
剤である。適当な非イオン性表面活性剤のＨＬＢ価は４
ないし１０の範囲であり、より好ましくはＨＬＢ価が７
ないし１０の範囲のものである。更に、これらの非イオ
ン性表面活性剤は、処理される油性物質の重量に対して
約０．５ないし約８重量％の量、より好ましくは、１．
０ないし６重量％の量で使用される時に最も効果的であ
ることがわかっている。これよりも多い量を使用するこ
とも可能ではあるが、それによって更に高い効果が達成
されるとは限らない。

【００６８】その他の非イオン性表面活性剤としては、
脂肪酸のアダクツや、アミド等の物質、エチレン酸化物
を有するそれらの誘導体がある。

【００６９】具体的な粉砕陽イオン性表面活性剤は、ポ
リポロポキシ第３アミンの塩化第４アンモニウム誘導体
から形成される。これらの表面活性剤についても、その
特定の用途に適する有効性と量とを含めてその性質は当
業者にとってよく知られたものである。ここで使用され
るこの種の陽イオン性表面活性剤として好ましいもの
は、ｐＨ値が約５．５以下で、分子重量が少なくとも約
１２００で、より好ましくは１６００ないし２５００の
範囲で次の一般組成式によって表される第４アンモニウ
ム塩である。即ち、

【００７０】

【化１】

【００７１】ここで、Ｒは、Ｃ１またはＣ２のアルキル
基、好ましくはメチル基を示し、Ｒ１及びＲ３は、それ
ぞれ、Ｃ１ないしＣ４のより下位のアルキル基、好まし
くはエチル基を示し、Ｒ４は、平均分子重量が約４００
ないし２０００のポリオキシプロピレン基を示し、更
に、Ａは、ハロゲン原子、好ましくは塩素原子を示す。

【００７２】これらの陽イオン性表面活性剤の分子重量
は、Ｒ２基によってことなるが、一般には、６００ない
し２５００の範囲である。又、これら化合物の水溶性
は、その分子重量の増加に伴って減少する。

【００７３】その他の適当な陽イオン性表面活性剤とし
ては、脂肪族アミンとその誘導体、脂肪酸成分を有する
芳香族アミンのハロゲン、１分子内に２個の置換原子基
を有するアミンから派生した脂肪酸、第４アンモニウム
化合物、アミノアルコールから派生したアミドとそれら
の第４アンモニウム誘導体、１分子内に２個の置換原子
基を有するジアミンの脂肪酸から派生した第４アンモニ
ウム基、スルホニウム、ホスホニウム及びアンチモニウ
ムの基礎化合物、塩化ジメチルフェニールベンジールア
ンモニウム、エチレンジアミンのウレタン又は基礎塩、
ポリエチレンジアミンとその第４アンモニウム誘導体、
ポリプロパノールポリエタノールアミン、及び、陽イオ
ン活性化合物がある。本発明において好ましい陽イオン
性表面活性剤としては、第４アンモニウム塩である、Ｗ
ｉｔｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製のＥＭＣＯＬ ＣＣ
−４２がある。

【００７４】有効な陰イオン性表面活性剤は、そのｐＨ
値が約７以下、好ましくは５以下のものである。本発明
において使用可能なその他の粉砕陰イオン表面活性剤に
おける活性成分としては、ダイオクチルスルホン琥珀酸
塩ナトリウムがある。

【００７５】適当な陰イオン製表面活性剤の具体例とし
ては、前処理されていない脂肪酸を直接スルホン化する
ことによって得られる生成物や、スルホン化された一価
アルコールによって脂肪酸をエステル化することによっ
て得られる生成物や、低分子重量の脂肪酸アミドのスル
ホン化誘導体や、脂肪酸のスルホン化生成物、脂肪酸塩
をアミンによって濃縮することによって得られる生成
物、脂肪酸ニトリル、又はケトンのアルデヒド、あるい
はその他の天然又は合成アルコールのスルホン化生成
物、スルホン酸及びスルホン化芳香族化合物以外のミネ
ラルエステル化化合物の使用によって得られる生成物等
がある。

【００７６】陰イオン性粉砕表面活性剤の好ましい具体
例としては、オクチルフェノキシポリエトキシエチル燐
酸塩（オクチルフェノールの燐酸化アダクツ）があり、
これはＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａｓｓ社より“ＴＲＩＴＯ
Ｎ ＱＳ−４４”の商標によって市販されている物質で
ある。この陰イオン性表面活性剤は、自由酸状態であっ
てもよいし、あるいは、アルカリ金属塩としてでもよい
し、更に好ましくはナトリウム塩である。

【００７７】以上、本発明において使用される適当な粉
砕非イオン性、陽イオン性及び陰イオン性の表面活性剤
の具体例について説明してきたが、表面活性剤の種類と
してはこれらに限定されるものではない。即ち、以上の
説明から明らかなように、本発明の使用において好まし
い表面活性剤は、僅かな水溶性を有し、通常は、約５．
５以下のｐＨ値を有するものである。

【００７８】本発明の一つの実施例において重要な特徴
は、油性基体のｐＨ値を約７あるいはそれ以下に調節す
ることにある。本発明の方法の実施において、油性基体
のｐＨ値が、抽出効率と相分離特性との両方に対して影
響を及ぼし、これによって、油性基体と溶剤／表面活性
剤との混合物中に含有される固形物の沈澱速度と、更
に、エマルジョンの分解に必要な時間とに影響を及ぼす
ことがわかっている。通常は酸性抽出混合物が好ましい
が、処理される油性基体の最適ｐＨ値は、満足のゆく抽
出結果と沈澱特性及び／又はエマルジョン分解特性が得
られるまで通常の実験を行うことによって決定すること
が可能である。例えばシステムに酸を添加することによ
る、油性基体のｐＨ値の調節は、溶剤／粉砕表面活性剤
混合物の導入の前に行うことも可能であるし、或は、あ
らかじめこの溶剤／粉砕表面活性剤混合物を油性基体と
接触させておいてその後で行うことも可能である。発明
のこの点に関する詳細は後述する。

【００７９】溶剤と粉砕表面活性剤の処理用成分を油性
基体に添加し、これによって得られる混合物を攪拌又は
混合し、油性基体の成分と十分に接触させる。従って、
この処理によって、油性物質はシステム中の溶剤と接触
させられる。ここで混合作業は、約０．１分以下あるい
は、処理される油性物質の特性と量とにより約１０分だ
け多くの時間をかけて行われる。もちろん、処理される
油性基体の量がすくなければ少ないほど、完全な接触と
油性基体中に含有される凝集固形物の粉砕のためのこの
混合作業に必要な時間は短くなる。エマルジョンにおい
ては、水に対する油性物質の割合は、このエマルジョン
の分解と、含有された油性物質の溶剤抽出に必要な混合
作業の時間に影響を及ぼす。この場合、混合作業は、好
ましくは、約１分ないし約５分に渡って行われる。

【００８０】次の表１は、ヘキサン中の特定のスラッジ
（ＤＡＦ）に添加される酸の選択とその量の作用を示す
ものであり、いかに酸を選択すべきかを示す。この表１
には、顕著な屈曲点がしめされており、ここにおいて、
添加する酸の量が増加に伴って沈澱速度が減少し、ｐＨ
値の減少する。前記表１と図１とは、共に、ｐＨ値調節
中のある点において、相の沈澱速度に特徴的な屈曲ある
いは大きな変化が現れることを示している。ｐＨ値の調
節が必要な場合、添加するｐＨ又は酸又はベースの量
は、固形物の沈澱速度に大きな影響を与える。この沈澱
速度及び率は、本発明の方法の利点である。更に、表１
には、この沈澱速度の改善のために、各種の酸が同じよ
うに効果的に使用可能であることが示されている。

【００８１】 表１ 異なった酸との組合せでのヘキサン中におけるＤＡＦスラッジの沈澱速度 酸 スラッジ中の酸（％） Ｈ₂ ＳＯ₄ ＨＣＬ 硝酸（96％） 燐酸（85％） （95.6％） （37％） ０ ５１ ５１ ５１ ５１ １ ２０ ２５ ２３ ２３ ２ １３ １３ ９ １４ ４ ６ ６ ６ １１ ５ ４ ５ ５ １０ 記： 上記表１の値は、溶剤とスラッジとの体積比が
２：１で得られたものであり、また、この混合物に対し
ては、スラッジ重量に基づき粉砕表面活性剤ＥＭＣＯＬ
ＣＣ−４２（Ｗｉｔｃｏ社製）（後述）を添加した。

【００８２】ｐＨ値の調節に使用可能な無機酸の適当な
具体例としては、第１表に示したものの他にも、例え
ば、過塩素塩、過リン酸（ｈｙｐｈｏｐｈｏｓｐｈｏｒ
ｏｕｓａｃｉｄ）等がある。

【００８３】更に、上記無機酸の他に、場合によつて
は、有機酸をもｐＨ値の調節に使用することができる。
この有機酸の具体例としては、酢酸、プロピオン酸等の
カルボン酸、スルホン酸がある。

【００８４】まず、表面活性剤、溶剤及び酸の成分を油
性基体に添加し、この混合物を「攪拌」又は混合し、前
記油性基体の諸成分を互いに十分接触させ、その油性物
質が液体溶剤相中に移動するようにする。この攪拌作業
の完了後、諸相を互いに分離させ、分散した固形物が存
在している場合には、これを除去する。一方、エマルジ
ョンの場合においては、先ず、このエマルジョンを分解
して、相分離を起こらせて、その結果得られる有機相中
の油性物質を抽出可能にする。本発明の方法の特徴であ
り、又、その大きな利点は、特にｐＨ値７．０以下の状
態において、僅かな溶性を有する溶剤を前述したような
油性基体との比率で、粉砕表面活性剤とともに使用する
ことによって、相分離／沈澱が非常に急速に行われるこ
とにある。

【００８５】又、処理を低コストで行うためには、前記
相分離後において、油性物質から溶剤を分離することが
望ましいが、これは、適当な従来の分離方法によって可
能である。この油性物質からの溶剤の具体的な分離方法
としては蒸留処理があるが、化学的な方法をも使用する
ことが可能である。更に、この溶剤の分離は、沈澱、膜
処理、又は再利用のためのイオン交換等の物理的方法を
も使用可能である。

【００８６】油性基体からの油性物質の除去作業の効率
を改善するために、温度も又重要な要素である。本発明
の方法の処理効率の改善に対する温度の効果は、二重の
意味を有している。先ず、温度の上昇は、固形物粒子に
固着した油性物質の脱着速度を増加させ、これによって
油性物質を液相中に開放する。第２に、温度の上昇は、
水の表面張力あるいは、例えばスラッジなどに含有され
る水分と、本発明に方法において使用される溶剤との間
の界面張力の減少を促進する。これら両方の要因が、油
性基体からの油性物質の除去作業の効率を高めるもので
ある。更に、本発明の方法において、処理温度を上昇さ
せることによって、エマルジョンの分解も促進すること
が出来る。

【００８７】処理温度の範囲は、通常、油性基体の処理
に使用される溶剤の沸点によって変わるが、一般には、
この温度が、本発明の方法において選択使用される溶剤
の沸点を越えないようにする。しかしながら、より好ま
しい実施態様においては、本発明の方法の接触工程を加
圧状態において行うことにより、処理能率の効率が達成
される。液体にかかる圧力を上昇させることによって、
一般的に、その沸点が上昇し、従って、本発明の方法に
おいて使用可能なその範囲が広がる。

【００８８】本発明の方法は、好ましくは、摂氏０度な
いし２５０度、より好ましくは、摂氏３０度ないし１５
０度、そして最も好ましくは摂氏５０度ないし１００度
の範囲において行われる。

【００８９】この方法は、バッチ式、半連続的、或は連
続的のいずれの方法によって実施することも可能であ
る。

【００９０】バッチ式に実施する場合、粉砕表面活性剤
の存在下で、所望のｐＨ値状態における溶剤と油性基体
との接触は、例えば、ミキサー／沈澱用タンク内におい
て行われる。そして、この混合物を、特定の時間攪拌
し、これによって、油性基体中の油性物質を液体溶剤相
中へと移動させる。均衡状態が達成されると、攪拌を中
止する。その結果、本発明の方法において使用される諸
成分により、少なくとも一つの相分化インターフェース
が形成される。更に、このインターフェース形成によ
り、前記混合物は、例えば、固体相と液体相とに、或
は、水中油エマルジョンの場合においては、有機相と水
相とに分離可能状態になる。

【００９１】これらの相の分離、例えば、液体相からの
固体相の分離は、重力沈澱法、遠心分離法、ハイドロク
ローン（ｈｙｄｒｏｃｌｏｎｅ）沈澱法、またはこれら
の方法の組合せ等の従来の方法によって可能である。

【００９２】処理される混合物が、固形物粒子に吸着又
は吸収された状態の油性物質を含有する場合に関する本
発明のいくつかの実施例において、本発明の方法によ
り、溶剤／粉砕表面活性剤混合物によって油性物質を分
散及び抽出した後、特定の物質の固形物を沈澱する際
に、凝集剤を添加することによって、この沈澱を加速す
ることが出来る。

【００９３】本発明の実施において適当な凝集剤は、無
機性のものであっても有機性のものであってもよく、処
理される固形物粒子物の凝集を促進し、フロックを形成
し、これによって固形物の沈澱と相分離とを促進する物
質を含有しているものであればよい。

【００９４】凝集剤として有効な具体的な無機物として
は、水溶性アルミニウム塩、アラム（硫酸アルミニウム
水化物）、溶解性無機イオン塩及び石灰、及びその他の
従来の高分子電解質凝集剤がある。

【００９５】有機凝集剤としては、陽イオン性、陰イオ
ン性、又は非イオン性のいずれであってもよい。本発明
の方法において有用な陽イオン性凝集剤としては、具体
的には、ポリ（エチレンアミド）、ポリ（２−ハイドロ
キシプロピル−１−Ｎ−メチルアンモニウム塩化物）、
ポリ（２−ハイドロキシプロピル−１、１−Ｎ−ジメチ
ルアンモニウム塩化物）、ポリ［Ｎ−（ジメチルアミノ
プロプリ）−メタクリルアミド］。陰イオン性凝集剤の
具体例としては、ポリ（ナトリウム又は、アンモニウム
アクリレート）、及びポリ（スルホン酸スチレンナトリ
ウム）がある。更に、非イオン性凝集剤の具体例として
は、ポリアクリルアミド、ポリ（酸化エチレン）、及び
ポリ（ビニールピロリジン）等がある。

【００９６】更に、本発明の方法において有効な凝集剤
としては、天然及び合成ゴム更に種々の水溶性ゴム一
般、例えば、グアーゴム、イナゴマメガム、カラギーナ
ンゴム、アラビアゴム、ガッチゴム、カラヤゴム、トラ
ガカントゴム、キサンゴム等がある。

【００９７】例えば、固形物相と液体相、あるいは、水
中油エマルジョンにおいては有機相と水相との間の相分
離が十分行われた後、油性物質を含有する有機液体相が
分離され、更に、例えば、蒸留コラム或はその他の分離
機構の液体分離装置に送られ、ここで、必要な場合に
は、リサイクル及び再利用のために溶剤が回収される。
油性基体の処理能率を更に改善するためには、接触工程
において、この工程において部分的に洗浄された油性基
体に新たな溶剤を添加して、前記手順を繰り返す。バッ
チ処理の利点は、各接触工程において油性物質の除去が
高効率で行えることにある。

【００９８】本発明の方法は、更に、連続処理法によっ
ても実施可能である。この場合、溶剤と油性基体との接
触は連続的に行われ、油性物質は、例えば固形物相か
ら、液体相へと連続的に移動される。具体的には、この
連続処理は、その内部にて処理される油性基体と溶剤と
が連続的にかつ、向流的に移動する向流抽出ユニットす
ることによって行われる。油性基体がその接触ユニット
を通過する時、この油性基体中に存在する油性物質の量
が減少し、一方、液体−溶剤含有相中に存在する油性物
質の量は増加する。この連続向流処理方法の利点は、使
用される溶剤の量がかなり少なくてもよいことと、作業
が単純なこととである。

【００９９】本発明の方法において使用される表面活性
剤の量も、又、この方法がバッチ法によって行われる
か、あるいは連続法において行われるかによって異なっ
てくる。

【０１００】即ち、バッチ処理において、表面活性剤は
第１段階でバッチ処理タンクに添加することができる。
もしも、この表面活性剤が使用されている溶剤に対して
のみ溶解されるのであれば、表面活性剤は、溶剤がその
液相に含有されているシステムから除去され、一方、液
相は、接触工程の最後において、例えば固形物相から分
離される。この場合、再度油性基体流体を分散させるた
めに、第２回目の接触工程において表面活性剤を追加す
る必要があるかもしれない。更に接触工程を繰り返す場
合も同様である。水溶性溶剤を使用する場合において
は、溶剤を含有した液体を、前記接触工程の完了からえ
られる固形物相から分離すると、表面活性剤は、例え
ば、固形物又は水相とともに残る。従って、更に複数の
接触工程を行う場合においても、接触させられる混合物
に表面活性剤を新らたに追加する必要は無い。最後に、
溶剤と水との両方に対して溶性を有する表面活性剤を使
用する場合には、次の接触工程において追加される表面
活性剤の量は、前の接触工程において液相中に溶解した
表面活性剤の量に等しい。

【０１０１】連続処理法において、溶剤に解ける表面活
性剤を使用する場合、表面活性剤の連続除去率と、接触
工程において必要な量の表面活性剤を維持するためにシ
ステムに連続添加する必要のある表面活性剤の追加量と
を決定するために通常の実験を行うことができる。しか
しながら、水溶性の溶剤を使用する場合には、表面活性
剤が固形物又は水相とともに残り、油性物質を含む有機
液体相において、油性基体と溶剤とから連続的に除去さ
れるこがないので、表面活性剤を追加する必要はない。

【０１０２】固形物を含有する油性基体を処理する本発
明の方法において、本発明によって、所望のｐＨ値状態
において、溶剤／粉砕表面活性剤混合物の働きにより、
固形物は流体状に行動するので、このような固形物の処
理において、液体−液体抽出装置をきわめて有効に利用
することができる。更に、固形物を含有する油性基体が
流体状になることと、液体−液体抽出装置をきわめて有
効に利用できることとにより、高いスループットが達成
され、更に、装置の設計の単純化と、装置のコンパクト
化とも達成される。

【０１０３】次の表２は、公知の方法を利用して本発明
の処理方法を行うのに使用可能な数多くの粉砕表面活性
剤の物理的特性を示すものである。これらの特性を測定
するにあたっては、その表面活性剤を２重量％（特に記
載されていない場合）含有した水溶液を用意した。そし
て、表面活性剤は、溶性、部分溶性、分散性、部分分散
性、又は非剤溶性として分類してある。

【０１０４】テストされた陽イオン性表面活性剤は、す
べて、本発明において使用可能な陽イオン性表面活性剤
として前述した式１で表される構造を有する、液体状
の、ポリポロキシ第３アミンの塩化第４アンモニウム誘
導体液体である。そして、これら表面活性剤は、いずれ
も、約１．０１の比重を有する薄琥珀色の液体であり、
各表面活性剤は、ポリオキシプロピレン基の長さにおい
て異なり、従って、その平均分子重量において異なって
いる。更に、これら表面活性剤は、いずれも、Ｗｉｔｃ
ｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から“ＥＭＣＯＬ”の商標によ
って市販されているものである。具体的には、分子重量
が約６００の塩化第４アンモニウム誘導体は、“ＥＭＣ
ＯＬＣＣ−９”の商標で、分子重量が約１６００の誘導
体は、“ＥＭＣＯＬ−ＣＣ−３６”の商標で、更に、分
子重量が約２５００の、生物分解性の誘導体は、“ＥＭ
ＣＯＬ ＣＣ−４２”の商標で市販されている。

【０１０５】ここで使用に適した粉砕性の陰イオン性表
面活性剤の具体例としては、オクチルフェノキシポリエ
トキシエチルリン酸の陰イオン性表面活性剤があり、こ
れは、琥珀色で、摂氏２５度下において、約８０００セ
ンチポアズの粘性を有する。この表面活性剤は、Ｒｏｈ
ｍ ａｎｄ Ｈａｓｓ社より“ＴＲＩＴＯＮ ＱＳ−４
４”の商標によって市販されている。更に別の有用な粉
砕性の表面活性剤としては、その活性成分がジオクチル
サルホ琥珀酸である、同じ部数のイソプロピルアルコー
ルと水との混合物中における６０重量％の水溶液として
供給され、Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａｓｓ社より“ＴＲＩ
ＴＯＮ ＧＲ−５Ｍ”として市販されているものがあ
る。

【０１０６】適当な非イオン性表面活性剤の具体例とし
ては、オクチルフェノール又はノニルフェノールのエチ
レン酸化物とのアブダクツがある。これらの表面活性剤
は、それぞれ、ポリオキシエチレン鎖の長さにおいて異
なる。エチレン酸化物が１モルのものは、Ｒｏｈｍ ａ
ｎｄ Ｈａｓｓ社から“ＴＲＩＴＯＮ Ｘ−１５”とし
て市販され、エチレン酸化物が３モルのものは、“ＴＲ
ＩＴＯＮ Ｘ−３５”として市販され、エチレン酸化物
が５モルのものは、“ＴＲＩＴＯＮ Ｘ−４５”として
市販され、更に、エチレン酸化物が６モルのものは、
“ＴＲＩＴＯＮＮ−６０”として市販されている。

【０１０７】その他の有効な非イオン性粉砕表面活性剤
としては、ノニルフェノール１モルに対するエチレン酸
化物の含有量が４ないし１２モルで、Ｈｅｎｋｅｌ社か
ら市販されているポリエトキシリート化ノニルフェノー
ルがある。更に、エチレン酸化物の含有量が４モルで、
“ＨＹＯＮＩＣ ＮＰ−４０”の商標によって市販され
ているものや、エチレン酸化物の含有量が６モルで、
“ＨＹＯＮＩＣ ＮＰ−６０”の商標によって市販され
ている製品がある。

【０１０８】尚、Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａｓｓ社よりそ
れぞれ“ＴＲＩＴＯＮ Ｘ−３０１”と“ＴＲＩＴＯＮ
Ｘ−２００”の商標によって市販されている二種類の
陰イオン性、アルキルアリルポリエーテルナトリウム表
面活性剤は、記載したｐＨ値状態におけるこの例におい
ては、粉砕性（ｃｏｍｍｉｎｕｔｉｎｇ）を有さないこ
とがわかった。これらの表面活性剤の特性は、次の第３
表に示されている。この第３表に示すように、非粉砕性
の表面活性剤は、油性物質の油性基体から抽出溶剤中へ
の抽出を促進しない。

【０１０９】本発明の方法における粉砕表面活性剤の処
理能率は、二つの基準から定義される。即ち、先ず第１
に、特定の油性物質の除去を達成するのに必要なその表
面活性剤の量、そして、第２に、油性物質の油性基体か
らの除去における百分率で表される全体の処理能率とで
ある。第２及び第３表の第６コラムは、それぞれ、本発
明の方法において試された粉砕性及び非粉砕性の非の処
理効率の評価を示すものである。ここで、「優良」とい
う評価は、その表面活性剤が小量でも非常に有効で処理
効率が非常に高かったことを示し。「なし」という評価
は、その表面活性剤が粉砕特性を全く有していないこと
を示している。

【０１１０】 表２ 各表面活性剤の物理特性 商標名 表面活性剤 表面活性剤の特性 のタイプ 水溶性 粉砕性 ２％溶液のpH値 抽出効率 Emcol CC- 9 陽イオン性 Ｓ Yes ６ Ｆ Emcol CC-36 陽イオン性 Ｐｔ．Ｓ Yes ４．５ Ｇ Emcol CC-42 陽イオン性 Ｐｔ．Ｓ Yes ４ ＶＧ Triton QS-44 陰イオン性 Ｓ Yes ２ Ｅ Triton GR-5M 陰イオン性 Ｓ Yes ５ ＶＧ Triton X-15 非イオン性 Ｄ Yes ５ Ｆ Triton X-35 非イオン性 Ｐｔ．Ｄ Yes ４．５ Ｇ Triton X-45 非イオン性 Ｄ Yes ６ Ｇ Triton N-60 非イオン性 Ｄ Yes ６ Ｐ Hyonic NP-40 非イオン性 Ｉ Yes ７＊ Ｆ Hyonic NP-60 非イオン性 Ｄ Yes ７＊ Ｐ NP-60 ＊ １％溶液におけるpH値 Ｓ＝溶性 Ｉ＝不溶性 Ｐｔ．Ｓ＝半溶性 Ｄ＝分散性
Ｐｔ．Ｄ＝半分散性 Ｐ＝不良 Ｆ＝可 Ｇ＝良 ＶＧ＝非常に良 Ｅ＝優

【０１１１】 表３ 各表面活性剤の物理特性 商標名 表面活性剤 表面活性剤特の性 のタイプ 水溶性 粉砕性 ２wt％溶液のpH値 処理効率 Triton X-301 陰イオン性 Ｓ No ８＊＊ None Triton X-200 陰イオン性 Ｓ No ８＊＊ None ＊＊ ５％溶液におけるpH値 Ｓ＝溶性 Ｉ＝不溶性 Ｐｔ．Ｓ＝半溶性 Ｄ＝分散性
Ｐｔ．Ｄ＝半分散性 Ｐ＝不良 Ｆ＝可 Ｇ＝良 ＶＧ＝非常に良 Ｅ＝優

【０１１２】油性基体から油性物質を抽出するその他の
試みは、相分離能力の欠如により困難に遭遇したが、一
方、本発明の一実施例に依れば、油性基体のｐＨ値を約
７あるいはそれ以下、好ましくは、約２ないし６、更に
最も好ましくは約３ないし約５に調節することによっ
て、その油性基体中に含まれる固形物の沈澱時間をかな
り大幅に短縮することが出来ることがわかっている。

【０１１３】例えば、汚染スラッジ等に、溶剤／粉砕表
面活性剤を添加する順番については、特に限定されな
い。しかしながら、いくつかの場合においては、油性基
体にあらかじめ酸を添加してそのｐＨ値を調節しておく
ほうが、混合物の水相分離の効果においてより好ましい
結果を生じ、処理前にかなりの量の水を除去することが
出来ることがわかった。一方、先ず溶剤と粉砕表面活性
剤とを油性基体に添加し、最後に酸を添加したり、或
は、先ず溶剤と酸とをいっしょに加え、最後に粉砕表面
活性剤を添加したりすることも可能である。油性基体の
ｐＨ値を減少が沈澱時間に及ぼす影響は、図１に示され
ており、ここでは油性基体としてＡＰＩスラッジを使用
している。図１に示すように、ｐＨ値を１１から７に減
少させることによって、沈澱時間は約１０分の１に短縮
される。更に、ｐＨ値が７の場合と比較してその値が
４．５の場合は沈澱時間が約２分の１に短縮される。更
に、ｐＨ値を約２にまで減少させた場合、更に、沈澱時
間が約２分の１短縮される。従って、ｐＨ値は好ましく
は７以下、特に好ましくは４ないし５．５の範囲に調節
される。

【０１１４】次に、表１の結果のもととなった実験例に
ついて詳述する。尚、次に記載する実験例は、あくまで
例であって、本発明の範囲はこれらに限定されるもので
はない。又、特に記載されていない場合は、すべての部
数、百分率、比率、等は重量に基づくものである。

【０１１５】実験例１ この実験では、油性基体として、水５０重量％、油性物
質２５重量％及び固形物２５重量％を含有するスラッジ
Ｉを処理した。前記油性物質は、脂肪族、不飽和及び芳
香族炭化水素等のさまざまな種類の炭化水素から構成さ
れていた。

【０１１６】この処理において、５グラムの水と、２．
５グラムの固形物と２．５グラムの油性物質とから成る
１０グラムの前記スラッジＩをボトル中に入れた。そし
て、このスラッジに、０．１グラム、或は、スラッジに
対して約１重量％の、平均分子重量２５００の、Ｗｉｔ
ｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社より“ＥＭＣＯＬ ＣＣ−４
２”の商標で市販されている陽イオン性表面活性剤を添
加した。更に、これに２０グラムのヘキサンを添加し
た。約７分間の後、相分化インターフェースが形成さ
れ、相が互いに分離された。前記油性物質の大部分を含
む液相は、非常に濃い色を有していた。そして、この液
相を固形物相から別の容器に移して、これにより一回の
処理段階を完了した。得られた液相は、ヘキサンによっ
て希釈し、ガスクロマトログラフ分析した。その結果、
前記油性物質の８０％以上がこのヘキサン溶剤液相中に
移動しているのが観察された。

【０１１７】上記第１段階の処理によって得られた固形
物にたいして、２０グラムのヘキサンを添加した。表面
活性剤は追加添加しなかった。ボトルを約３０秒間振
り、混合物を分離した。相分化インターフェースが形成
され、この段階においては相分離は前の段階よりも遥か
に速く行われ、約２分で完了した。この相分離後、溶剤
を含む液体相を、別の容器に移し、これによって第２回
目の処理段階を完了した。固形物相に２０グラムのヘキ
サンを添加する工程は、５回繰り返され、しかも、この
ヘキサンの追加は各段階でボトルを振った後に行われ、
インターフェースの形成と相分離とは、更に急速に起こ
った。各処理段階後において、ヘキサンを含む液体溶剤
相のサンプルを採り、これをガスクロマトログラフ分析
した。ここで、図２〜５は、これらの第１回目ないし第
４回目の処理段階において取り出された各サンプルの４
つのクロマトグラフを示している。それらのピーク値
は、諸有機化合物のそれぞれの濃度をかならずしも示し
ているものではない。というのは、最初の２回の処理段
階において得られたサンプルは、ヘキサンによって希釈
されており、一方、最後のクロマトグラフに示したサン
プルは希釈されておらず、従って、油性物質として存在
する炭化水素の濃度を表しているからである。

【０１１８】実験例２ この実験例においては、油性基体としてスラッジＩＩを
処理したが、ここで使用した表面活性剤は、Ｒｏｈｍ
ａｎｄ Ｈａｓｓ社から“ＴＲＩＴＯＮ ＱＳ−４４”
として市販されている陰イオン性表面活性剤を使用し
た。又、前述の実験例１と同様に、１０グラムの前記ス
ラッジＩＩに、０．１グラム（１重量％）の前記表面活
性剤を添加し、更に、２０グラムのヘキサンを添加し
た。そして、ボトルを激しく振り、次にこれを放置して
相分化インターフェースと相分離とを起こらせた。この
第１回目の分離は約５分間かかったが、これを第１処理
段階とした。次に、固形物相から液相を分離した。これ
によって得られた固形物相に２０グラムのヘキサンを追
加し、再びボトルを振って、これを放置し、相分化イン
ターフェースの形成と相分離とを起こらせた。この手続
きを全部で４回、即ち、４回の処理段階を繰り返した。
ここで、第２段階の処理は、相分離にわずか２分間しか
かからなかった。そして、各処理段階毎に、前の段階よ
りも沈澱時間が短縮された。又、第１処理段階において
スラッジから８０％以上の油性物質が分離され、これに
続く処理段階においても更に追加的に油性物質が分離さ
れた。そして、第４処理段階においては、もはや残余油
性物質は観察されなかった。

【０１１９】液相をガスクロマトログラフカラムに通過
させ、これによって得られたクロマトグラフを図６〜９
に示す。第１及び第２処理段階にて除去されたサンプル
はヘキサンで希釈されたが、一方、第３及び第４処理段
階のサンプルは、液相のみで構成されていた。第３処理
段階において、クロマトグラフにはいくつかのピークが
観察されたが、これらのピークはいずれも、Ｅ．Ｐ．
Ａ．によって規制されている炭化水素を示すものではな
い。

【０１２０】以上の諸実験結果は、固形物が分散可能で
あることと、炭化水素から構成される物質が混合物から
有効に除去されうることを示すものであるが、各実験例
において、第１処理段階における相分離の所要時間は５
分あるいはそれ以上であった。

【０１２１】尚、前記スラッジＩとスラッジＩＩとは同
じ発生源からのものであった。本発明によれば、液体相
からの固形物相の沈澱速度が、ｐＨ値を調節することに
よってかなり大幅に速められ、ベーシックＡＰＩ分離ス
ラッジの沈澱速度が１０倍も速められることがわかっ
た。

【０１２２】実験例３ 本発明を示す図１のデータは、次の手順によって得られ
たものである。５個の別々のボトルに、油性基体として
１０グラムのスラッジを投入した。このスラッジは、約
９０ないし９０重量％の水と、油性物質として約２．５
ないし５重量％の炭化水素油と、２．５ないし５重量％
の固形物とから構成されていた。このスラッジのｐＨ値
は１１であった。前記ボトルの内、４個のボトルに、種
々の量の濃硫酸を添加し、油性基体のｐＨ値を、夫々
２．２、４、５、７及び９に調節した。一方、残りの一
つのボトルには、酸を添加せず、そのスラッジのｐＨを
１１のままにした。これらの油性基体サンプルを含む５
個のボトル全部に、２０グラムのヘキサンと、０．１グ
ラムの表面活性剤とを添加した。そして、各サンプルを
振って、完全に混合し、スラッジが溶剤／表面活性剤と
接触するようにし、その後、各サンプルを放置して沈澱
させた。そして、ストップウォッチを使用して沈澱時間
を測定した。その結果が図１に示されている。

【０１２３】図１に示すように、二つの互いにはっきり
と区別可能な領域が存在する。即ち、第１の領域は、ｐ
Ｈ値が７．０から２．２へと減少する領域である。この
領域においては、ｐＨ値の減少に伴い、僅かな沈澱速度
の上昇がみられる。これに対して、ｐＨ値が７あるいは
それ以上の第２の領域においては、ｐＨ値が１１から７
へと調節されることによって沈澱時間は大幅に減少して
いる。

【０１２４】実験例４（比較例） この実験では、油性基体として、約９０ないし９５重量
％の水と、約２．５ないし５．０重量％の油性物質と、
約２．５ないし５．０の固形物を含有するスラッジＩＩ
Ｉを処理した。前記油性物質は、脂肪族、不飽和及び芳
香族炭化水素等のさまざまな種類の炭化水素から構成さ
れていた。

【０１２５】この実験例では、油性基体として５グラム
のスラッジをフラスコに投入した。このスラッジのｐＨ
値は１２であった。このスラッジに対して、０．０５グ
ラム又は１重量％の陽イオン性表面活性剤”ＥＭＣＯＬ
ＣＣ−４２”を添加し、更に、１０グラムのヘキサン
を加えた。そして、フラスコを振った。相分化インター
フェースの形成と固形物相と液相との分離には、約１５
ないし２０秒かかった。前記炭化水素成分のほとんど全
部を含有する液相は、薄琥珀色を有していた。次に、こ
の液相を固形物相から別の容器に移し、この分離をもっ
て１回の処理段階の完了とした。分離された液相をヘキ
サンによって希釈し、ガスクロマトログラフ分析した。
その結果、前記油性物質の大部分がこのヘキサン溶剤含
有液体相中に移動しているのが観察された。

【０１２６】上記第１段階の処理によって得られた固形
物にたいして、１０グラムのヘキサンを添加した。表面
活性剤は追加添加しなかった。フラスコを振り、混合物
を分離した。相分化インターフェースが形成され液相と
固形物相とが分離した後、炭化水素を含む溶剤を有する
液相を別の容器に移し、これによって第２回目の処理段
階を完了した。固形物相に１０グラムのヘキサンを添加
する工程は、５回繰り返された。そして各処理段階後に
おいて、液相のサンプルを採り、これをガスクロマトロ
グラフ分析した。ここで、図１０〜１２は、これらのサ
ンプルの３つのクロマトグラフを示し、最初の二つが第
１及び第５処理段階を示している。それらのピーク値
は、各サンプルにおいて希釈状態が異なるため、必ずし
も濃度を示しているものではない。しかしながら、これ
らの結果から、これらのサンプルにおける炭化水素の濃
度が、他の対応するサンプルと比較して遥かに低いもの
であることが明白である。

【０１２７】第５処理段階から得た固形物に、１０グラ
ムのアセトンを添加した。図１０〜１２中の第３のクロ
マトグラフは、このアセトン洗浄の結果を示しており、
ｐＨ値が１２の状態においては、有る種の炭化水素は、
ヘキサン溶剤のみでは固形物から洗浄除去されないこと
を示している。又、このアセトン洗浄のピーク値は、炭
化水素成分が、２０ｐｐｍないし約１００あるいは１５
０ｐｐｍの範囲で存在していることを示している。

【０１２８】実験例５ 上記実験例４のスラッジＩＩＩの処理効率に対するｐＨ
値の効果を証明するために、スラッジＩＶを処理した。

【０１２９】この実験例では、油性基体として５グラム
のスラッジをフラスコに投入した。このスラッジに対し
て、０．５グラム又は１重量％の陽イオン性表面活性剤
“ＥＭＣＯＬ ＣＣ−４２”を添加し、更に、０．１グ
ラムの硫酸を添加してｐＨ値を調節した。このスラッジ
のｐＨ値は４であった。そして、フラスコを振った。相
分化インターフェースの形成と固形物相と液相との分離
には、約１５ないし２０秒かかった。前記炭化水素成分
のほとんど全部を含有する液相は、薄黄色を有してい
た。次に、この液相を固形物相から別の容器に移し、こ
の分離をもって１回の処理段階の完了とした。分離され
た液相をヘキサンによって希釈し、ガスクロマトログラ
フ分析した。その結果、前記油性物質の大部分がこのヘ
キサン溶剤含有液体相中に移動しているのが観察され
た。上記第１段階の処理によって得られた固形物にたい
して、１０グラムのヘキサンを添加した。表面活性剤は
追加添加しなかった。フラスコを振り、混合物を分離し
た。相分離の後、炭化水素を含む液体溶剤相を別の容器
に移し、これによって第２回目の処理段階を完了した。
固形物相に１０グラムのヘキサンを添加する工程は、５
回繰り返された。そして各処理段階後において、溶剤を
含む液相のサンプルを採り、これをガスクロマトログラ
フ分析した。ここで、図１３〜１５は、これらのサンプ
ルのクロマトグラフを示し、最初の二つが第１及び第５
処理段階を示している。それらのピーク値は、必ずしも
濃度を示しているものではない。しかしながら、これら
の結果から、これらのサンプルにおける炭化水素の濃度
が、他の対応するサンプルと比較して遥かに低いもので
あることが明白である。

【０１３０】第５処理段階から得た固形物に、１０グラ
ムのアセトンを添加した。図１３〜１５中の第３のクロ
マトグラフは、このアセトン洗浄の結果を示している。
このグラフは、ある程度の炭化水素が残留していること
を示してはいるが、図１０〜１２に示したアセトン洗浄
の結果との比較において、本発明の方法の実施において
達成される最も顕著な効果は、ｐＨ値を７以下に調節す
ることによって得られることがわかる。

【０１３１】実験例６ この実験では、約９０ないし９５重量％の水と、約２．
５ないし５．０重量％の油性物質と、約２．５ないし
５．０の固形物を含有するスラッジＶを遠心分離機にか
けた。その結果得られたフィルターケーキスラッジは、
外見が固形で、約５０重量％の水と、２５重量％の油性
物質と、２５重量％の固形物とを成分とする油性基体サ
ンプルを提供した。前記油性物質は、脂肪族、不飽和及
び芳香族炭化水素等のさまざまな種類の揮発性又は半揮
発性炭化水素の混合物であった。このスラッジのサンプ
ルは、固形塑性アモルファスのような性質を示した。即
ち、圧搾しても砕けることがなく、ねばねばした塊の状
態を保ったのである。各１０グラムの複数のサンプル
を、２０グラムの各種溶剤と水とともにガラス瓶に入れ
たが、容易には分解しなかった。又、サンプルをヘキサ
ンとともに振っても全く分解しなかった。

【０１３２】この実験例では、上述の１０グラムのフィ
ルターケーキスラッジを水分除去の後、ガラス瓶に投入
した。このスラッジに対して、０．１グラム又は約１重
量％の陽イオン性表面活性剤“ＥＭＣＯＬ ＣＣ−４
２”を添加し、更に、１０グラムのヘキサンを加えた。
そして、フラスコを振った。相分化インターフェースの
形成と固形物相と液相との分離には、約１５ないし２０
秒かかった。前記炭化水素成分のほとんど全部を含有す
る溶剤液相を固形物相から別の容器に移し、この分離を
もって１回の処理段階の完了とした。分離された液相を
ヘキサンによって希釈し、ガスクロマトログラフ分析し
た。その結果、前記油性物質の大部分がこのヘキサン溶
剤含有液体相中に移動しているのが観察された。

【０１３３】上記第１段階の処理によって得られた固形
物にたいして、１０グラムのヘキサンを添加した。表面
活性剤は追加添加しなかった。フラスコを振り、混合物
を分離した。相分化インターフェースが形成され液相と
固形物相とが分離した後、炭化水素を含む溶剤を有する
液相を別の容器に移し、これによって第２回目の処理段
階を完了した。固形物相に１０グラムのヘキサンを添加
する工程は、５回繰り返された。そして各処理段階後に
おいて、液相のサンプルを採り、これをガスクロマトロ
グラフ分析した。ここで、図１６〜１８は、これらのサ
ンプルの３つのクロマトグラフを示し、最初の二つが第
１及び第５処理段階を示している。それらのピーク値
は、必ずしも濃度を示しているものではない。しかしな
がら、これらの結果から、第５処理段階の後では、実質
的にもはや炭化水素は残留していないことが明白であ
る。

【０１３４】第５処理段階から得た固形物に、１０グラ
ムのアセトンを添加した。図１６〜１８中の第３のクロ
マトグラフは、このアセトン洗浄の結果を示しており、
油性物質としての炭化水素の実質的に全部が、固形物か
ら抽出あるいは洗浄されたことをしめしている。又、ピ
ークは、炭化水素成分が全体で、約２０ないし約１００
あるいは１５０ｐｐｍ存在してたことを示している。

【０１３５】実験例７ この実験では、油性基体として、約９０ないし９５重量
％の水と、約２．５ないし５．０重量％の油性物質と、
約２．５ないし５．０の固形物を含有するスラッジ４を
処理した。前記油性物質は、脂肪族、不飽和及び芳香族
炭化水素等のさまざまな種類の炭化水素から構成されて
いた。

【０１３６】この実験例では、油性基体として１０グラ
ムのスラッジをフラスコに投入した。そしてこのスラッ
ジに対して硫酸を添加して、そのｐＨ値を７に調節し
た。更にこのスラッジに対して、０．１グラム又は約１
重量％の陽イオン性表面活性剤“ＥＭＣＯＬ ＣＣ−４
２”を添加し、更に、１０グラムのヘキサンを加えた。
そして、フラスコを振った。相分化インターフェースの
形成と固形物相と液相との分離には、約１０秒かかっ
た。前記炭化水素成分のほとんど全部を含有する液相を
固形物相から別の容器に移し、この分離をもって１回の
処理段階の完了とした。分離された液相をヘキサンによ
って希釈し、ガスクロマトログラフ分析した。上記第１
段階の処理によって得られた固形物に対して、２０グラ
ムのヘキサンを添加した。表面活性剤は追加添加しなか
った。フラスコを振り、混合物を分離した。液相と固形
物相とが分離した後、炭化水素を含む溶剤を有する液相
を別の容器に移し、これによって第２回目の処理段階を
完了した。固形物相に２０グラムのヘキサンを添加する
工程は、６回繰り返された。そして各処理段階後におい
て、液相のサンプルを採り、これをガスクロマトログラ
フ分析した。ここで、図１９及び図２０は、これらのサ
ンプルの２つのクロマトグラフを示し、それぞれ第１及
び最後の処理段階を示している。それらのピーク値は、
必ずしも濃度を示しているものではない。しかしなが
ら、これらの結果から、最終処理段階における炭化水素
の濃度が、検出可能限界以下であることが明白である。

【０１３７】得られたデータをより明白に理解するため
に、図２１には、上述のテストされた物質のＥ．Ｐ．
Ａ．規制された化合物の目盛り付き曲線が示されてい
る。

【０１３８】実験例８ この実験は、本発明の方法における凝集剤の使用例であ
る。精製ピットから採取された固形物含有油性基体５グ
ラムに対して、十分な硫酸を添加してそのｐＨ値を６に
調節した。尚、前記油性基体の初期ｐＨ値８．５であっ
た。次に、このサンプルに対して、Ｗｉｔｃｏ Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ社製の第４アンモニウム塩表面活性剤である
“ＥＭＣＯＬ ＣＣ−４２”を０．１グラム添加した。
更に、この混合物に１５グラムのペンタンを添加して、
これを約２０秒間攪拌した。溶剤中に固形物が分散した
後、サンプルを相分離させた。この相分離が完了するの
に約２０秒かかった。次に、この混合物に、Ｎａｌｃｏ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から“ＦＩＬＴＥＲ ＡＩＤ ９
１３９”として市販されている凝集剤を５００ｐｐｍ添
加した。そして、これを攪拌し、相分離させた。この
時、沈澱時間は６秒に短縮され、沈澱特性において大幅
な改善がみられた。

【０１３９】実験例９ この実験例は、本発明をエマルジョン状の固形物含有油
性基体の処理に適用したものである。

【０１４０】約５０重量％の水と、２０重量％の固形物
と３０重量％の油とを含有し、従来のエマルジョン分解
技術、例えば、エマルジョン分解装置、等によっては相
分離が不可能な程度にエマルジョン化した油性基体のサ
ンプルをフラスコに投入し、これに０．１グラムの“Ｅ
ＭＣＯＬ ＣＣ−４２”と、２０グラムのヘキサンとを
添加した。そして、この混合物を約３０秒間振って、次
に、僅かに加熱し、相分離を促進した。この相分離には
約５分間かかった。

【０１４１】本発明の更に別の側面として、本発明の方
法によって処理及び分離された固形物／水混合物は、ス
ラッジ等の固形物を含有する元の状態の油性基体ときわ
めて異なった物理的特性を有するものであり、このよう
な元の油性基体と比較して遥かに短い時間で脱水処理す
ることが可能であり、これによって、処理コストを低減
するものであることがわかった。そこで、この点に関し
て次の実験例において十分説明する。

【０１４２】実験例１０（スラッジの脱水処理） この実験例は、精製油性廃棄物が本発明の方法によって
処理されることによって、その脱水特性がいかに変化す
るかを示すものである。テスト１においては、約４重量
％の油と、５重量％の固形物と９１重量％の水とを含有
する４００グラムのＡＰＩ油性廃棄物を、直径１５イン
チ（３８１ｍｍ）のＮｏ．４０Ｗｈａｔｍａｎフィルタ
ーに通過させた。このフィルター処理中において、２３
インチＨｇ（５８４ｍｍ）の減圧をした。

【０１４３】テスト２においては、４００グラムの前記
ＡＰＩスラッジを、ヘキサンと、Ｗｉｔｃｏ社のＣＣ−
４２表面活性剤とを使用して本発明の抽出方法によって
処理したところ、実質上、すべての有機相が除去され
た。次に、スラッジを摂氏８０度にまで加熱して残余の
溶剤を除去した。溶剤を除去することによって、このよ
うに処理されたスラッジの粘性は、非常に減少した。そ
の結果得られた約７０％の水を含むスラッジを、次に、
前述した方法によってフィルター処理した。

【０１４４】テスト１及び２において、フィルター処理
の時間は、それぞれ、３５分間と、１．５分間とであっ
た。テスト１によって得られたフィルターケーキは、７
０重量％の水を含有していた。一方、テスト２によって
得られたフィルターケーキは、４５重量％の水を含有し
ていた。これらの結果は表４にまとめられている。

【０１４５】 表４ ＡＰＩ分離固形物のフィルター処理速度 テストマテリアル 当初水含有重量％ 最終水含有重量％ 時間（分） １ ＡＰＩ分離 ９１ ７０ ３５ 原スラッジ ２ ＡＰＩ分離 ７０ ４５ １．５ 処理済みスラッジ

【０１４６】これらのテストは、本発明の方法が、固形
物含有油性基体の脱水特性を大幅に改善するものである
ことを証明するものである。

【０１４７】以上、本発明について詳述してきたが、本
発明の範囲はこれらの実施例によって限定されるもので
はなく、当業者は、これらにさまざまな変形、改良を加
えることが出来るものであることは言うまでもない。

【０１４８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に依るヘキサン表面活性剤システムを使
用した、油性基体としてのＡＰＩスラッジ中に含有され
る固形物の沈澱に対するｐＨ値の効果を示すグラフ

【図２】実験例１のバッチ処理において生成された、油
性物質を含有する液体溶剤相の分析から得た結果に関す
る４つのクロマトグラフを示す図

【図３】実験例１のバッチ処理において生成された、油
性物質を含有する液体溶剤相の分析から得た結果に関す
る４つのクロマトグラフを示す図

【図４】実験例１のバッチ処理において生成された、油
性物質を含有する液体溶剤相の分析から得た結果に関す
る４つのクロマトグラフを示す図

【図５】実験例１のバッチ処理において生成された、油
性物質を含有する液体溶剤相の分析から得た結果に関す
る４つのクロマトグラフを示す図

【図６】実験例２において生成された、油性物質を含有
する液体溶剤相サンプルの分析から得た結果に関する４
つのクロマトグラフを示す図

【図７】実験例２において生成された、油性物質を含有
する液体溶剤相サンプルの分析から得た結果に関する４
つのクロマトグラフを示す図

【図８】実験例２において生成された、油性物質を含有
する液体溶剤相サンプルの分析から得た結果に関する４
つのクロマトグラフを示す図

【図９】実験例２において生成された、油性物質を含有
する液体溶剤相サンプルの分析から得た結果に関する４
つのクロマトグラフを示す図

【図１０】実験例４（比較実験例）において生成され
た、液体溶剤相サンプルの分析から得た結果に関する３
つのクロマトグラフを示す図

【図１１】実験例４（比較実験例）において生成され
た、液体溶剤相サンプルの分析から得た結果に関する３
つのクロマトグラフを示す図

【図１２】実験例４（比較実験例）において生成され
た、液体溶剤相サンプルの分析から得た結果に関する３
つのクロマトグラフを示す図

【図１３】実験例５において生成された、液体溶剤相サ
ンプルの分析から得た結果に関する３つのクロマトグラ
フを示す図

【図１４】実験例５において生成された、液体溶剤相サ
ンプルの分析から得た結果に関する３つのクロマトグラ
フを示す図

【図１５】実験例５において生成された、液体溶剤相サ
ンプルの分析から得た結果に関する３つのクロマトグラ
フを示す図

【図１６】実験例６において生成された、液体溶剤相サ
ンプルの分析から得た結果に関する３つのクロマトグラ
フを示す図

【図１７】実験例６において生成された、液体溶剤相サ
ンプルの分析から得た結果に関する３つのクロマトグラ
フを示す図

【図１８】実験例６において生成された、液体溶剤相サ
ンプルの分析から得た結果に関する３つのクロマトグラ
フを示す図

【図１９】実験例７において生成された、液体溶剤相サ
ンプルの分析から得た結果に関する３つのクロマトグラ
フを示す図

【図２０】実験例７において生成された、液体溶剤相サ
ンプルの分析から得た結果に関する３つのクロマトグラ
フを示す図

【図２１】精製廃棄物中に頻繁にみられるＥ．Ｐ．Ａ．
規制された油性物質の、該油性物質のピーク値と、その
物質量を１０ｐｐｍ単位で示した目盛り付きクロマトグ
ラフ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステファン・ピーター・ウェインベーグ アメリカ合衆国 テキサス 77099 ヒュ ーストン 2216 サウス・コース・ドライ ブ・アパートメント 8600

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水と油性物質とから成る混合物、又は、
   油性基体の成分として水と、固形物と油性物質とから成
   る混合物から構成される油性基体を処理する方法であっ
   て、前記油性基体を前記油性物質用の溶剤と接触させる
   工程と、前記溶剤は僅かな水溶性を有し粉砕性表面活性
   剤の存在下において、少なくとも一つの相分化インター
   フェースを生成し、これによって前記油性基体の成分を
   分離可能にする工程とからなる油性基体処理用の溶剤抽
   出方法。
2. 【請求項２】 前記油性基体が、約２重量％ないし約９
   ５重量％の水を含有している請求項１に記載の溶剤抽出
   方法。
3. 【請求項３】 前記方法が、前記接触工程の前に前記油
   性基体から水を除去する工程を有する請求項１又は２に
   記載の溶剤抽出方法。
4. 【請求項４】 前記油性物質が、芳香族炭化水素、脂肪
   族炭化水素又はその混合物のいずれかから構成されてい
   る請求項１ないし３のいずれかに記載の溶剤抽出方法。
5. 【請求項５】 前記芳香族炭化水素が、少なくとも、ポ
   リ塩化ビフェニール、ベンゼン、アントラセン又はその
   ハロゲン化誘導体のいずれか一つである請求項４に記載
   の溶剤抽出方法。
6. 【請求項６】 前記脂肪族炭化水素が、少なくとも塩化
   エチレン又はアセトンのいずれか一つである請求項４に
   記載の溶剤抽出方法。
7. 【請求項７】 前記油性基体が、この油性基体に対して
   約０．０１ないし約９０重量％の固形物を含有している
   請求項１ないし６のいずれかに記載の溶剤抽出方法。
8. 【請求項８】 前記油性基体が、水と、固形物と、油性
   物質とから成るエマルジョン化混合物である請求項１な
   いし７のいずれかに記載の溶剤抽出方法。
9. 【請求項９】 前記油性基体が、油性物質と水とから成
   るエマルジョン化混合物である請求項１ないし８のいず
   れかに記載の溶剤抽出方法。
10. 【請求項１０】 前記僅かな水溶性を有する溶剤が疎水
    性溶剤である請求項１ないし９のいずれかに記載の溶剤
    抽出方法。
11. 【請求項１１】 前記疎水性溶剤が炭化水素溶剤である
    請求項１０に記載の溶剤抽出方法。
12. 【請求項１２】 前記炭化水素溶剤が脂肪族又は環式飽
    和炭化水素溶剤である請求項１１に記載の溶剤抽出方
    法。
13. 【請求項１３】 前記炭化水素溶剤が、プロパン、ブタ
    ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、シクロプ
    ロパン、又はシクロヘキサンである請求項１２に記載の
    溶剤抽出方法。
14. 【請求項１４】 前記粉砕表面活性剤が、前記油性物質
    を前記油性基体から抽出するのに十分な水溶性を有して
    いる請求項１ないし１３のいずれかに記載の溶剤抽出方
    法。
15. 【請求項１５】 前記接触工程が、酸性のｐＨ値状態に
    おいて行われる請求項１ないし１２のいずれかに記載の
    溶剤抽出方法。
16. 【請求項１６】 前記接触工程が、１ないし６のｐＨ値
    状態において行われる請求項１５に記載の溶剤抽出方
    法。
17. 【請求項１７】 前記接触工程が、５．５以下のｐＨ値
    状態において行われる請求項１６に記載の溶剤抽出方
    法。
18. 【請求項１８】 前記粉砕表面活性剤が、非イオン性表
    面活性剤、陰イオン性表面活性剤、陽イオン性表面活性
    剤、及び両性表面活性剤のいずれかである請求項１ない
    し１７のいずれかに記載の溶剤抽出方法。
19. 【請求項１９】 前記粉砕表面活性剤が、１ないし６の
    部のエチレン酸化物を含有する、ポリエトキシ・オクチ
    ルフェノール又はポリエトキシ・ノニルフェノールであ
    る請求項１８に記載の溶剤抽出方法。
20. 【請求項２０】 前記粉砕表面活性剤が非イオン性であ
    り、４対１０のＨＬＢを有する請求項１８に記載の溶剤
    抽出方法。
21. 【請求項２１】 前記粉砕表面活性剤が、非イオン性表
    面活性剤であり、ポリエトキシフェノール化合物との脂
    肪酸又はアミンのアブダクツである請求法１８に記載の
    溶剤抽出方法。
22. 【請求項２２】 前記粉砕表面活性剤が、ポリポロポキ
    シ第３アミンの塩化第４アンモニウムである請求項１８
    に記載の溶剤抽出方法。
23. 【請求項２３】 前記粉砕表面活性剤が、オクチルフェ
    ノキシポリエトキシエチル・リン酸塩である請求項１８
    に記載の溶剤抽出方法。
24. 【請求項２４】 前記接触工程が、前記油性基体と前記
    溶剤とを攪拌する工程を含むものである請求項１ないし
    ２３のいずれかに記載の溶剤抽出方法。
25. 【請求項２５】 前記接触工程が、前記溶剤の存在下に
    おいて、前記油性基体を前記溶剤と向流接触させるもの
    である請求項１ないし２４のいずれかに記載の溶剤抽出
    方法。
26. 【請求項２６】 前記方法が、少なくとも一つの相をそ
    の他の相から分離する工程を有している請求項１ないし
    ２５のいずれかに記載の溶剤抽出方法。
27. 【請求項２７】 前記分離工程が、液相を固形物相から
    物理的に分離することによって行われる請求項２６に記
    載の溶剤抽出方法。
28. 【請求項２８】 前記分離工程が、液相を固形物相から
    別の容器に移すことによって行われる請求項２７に記載
    の溶剤抽出方法。
29. 【請求項２９】 前記分離工程から得た分離相が前記溶
    剤を含み、前記方法が更に、この溶剤を前記分離相から
    除去する工程を有している請求項２６ないし２８のいず
    れかに記載の溶剤抽出方法。
30. 【請求項３０】 前記分離相からの溶剤の除去工程が、
    前記溶剤を蒸留することによって行われる請求項２９に
    記載の溶剤抽出方法。
31. 【請求項３１】 前記方法が、前記除去された溶剤を前
    記接触工程にリサイクルして、この溶剤の少なくとも一
    部を接触工程に利用する請求項２９に記載の溶剤抽出方
    法。
32. 【請求項３２】 前記溶剤をリサイクルする工程が、前
    記接触工程中あるいはこの工程の前に粉砕表面活性剤を
    追加添加することを伴って行われる請求項３１に記載の
    溶剤抽出方法。
33. 【請求項３３】 前記分離工程が、前記油性物質と前記
    溶剤の少なくとも一部とを有する分離相を生成し、前記
    方法が、前記分離相から前記油性物質を除去し、この油
    性物質を次の処理処理用に前記接触工程にリサイクルす
    る請求項１ないし２６のいずれかに記載の溶剤抽出方
    法。
34. 【請求項３４】 粉砕表面活性剤と凝集剤との存在下に
    おいて、前記油性基体を前記油性物質用の溶剤と接触さ
    せる工程と、前記溶剤が僅かな水溶性を有すると共に、
    前記油性基体混合物中の固形物の少なくとも一部が凝集
    されて少なくとも一つの相分化インターフェースを形成
    し、これによって前記凝集剤が存在しない場合よりも、
    より速い速度で少なくとも一つの相を他の相から分離す
    る工程と、水と、固形物と油性物質とから成る油性基体
    を処理する工程とからなる請求項１ないし３３のいずれ
    かに記載の溶剤抽出方法。