JPS5864103A - 水からの油分離方法および装置 - 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】 本発Ｅ！ＡＦｉ水からの油分離方法および装置に関する
。

本発明は、好ましくは重量基準で１０００ｐ％以下の油
を含む水流を油−吸収床にとおすことより成シ、該吸収
床は水を通過させる有孔体を少なくとも有し該有孔体は
その表面に油−吸収性塗膜を有１核油吸収性塗膜は油−
吸収性ラテックス粒子の一般に付着物からなり、該ラテ
ックス粒子は油に膨潤性で且つ油に不溶性であり、骸ラ
テックス粒子は油中で未膨潤容積の２乃至５０倍膨潤Ｌ
Ａ＃油−膨潤性ラテックス粒子塗膜の量は、油で膨潤す
るとその容積が該有孔体内の内部間隙全ふさぎ水流通過
を防ぐに十分な容積となる量であることに特徴含有する
ものである。

本発ＢＡＦｉまた水流ｔとお丁場水路および水路中に横
にあや水に対し透過性であるが導水路と密閉接続状態に
あるので水路内を流れる水はそれｔ通らざるをえない様
な最初有孔の吸収床よシ成る水流重量基準で１０００ｊ
ｌｐｔｘ　ｉ超えない油含有水流から油を除去する装置
において、有孔体表面上に油吸収性重合体のラテックス
塗膜をもち該塗膜は油と接触し九時未Ｆ＃潤膜容積の２
乃至５０倍に膨潤しかつ該塗膜の量が膨潤すると有孔体
ｔふさぎ水流をとおさなくするに十分であることより成
る改良装置全提供するものである。′油”とは一般に水
と混和せず又は２５℃大気圧において水に２重量−以上
溶解しない拙文Ｆｉ有機液体をいう。この様な油には例
えば灯油、潤滑油、ガソリン、ジェット燃料、および燃
料油の様な石油類がある。他の油にはベンゼン、トルエ
ン、キシン／、エチルベンゼン：脂肪族炭化水素、例え
ばヘキサン、オクタン、ドデカン、エイコサ／、それら
の位置異性体類；環状炭化水素、例えばシクロヘキサン
、エチルシクロヘキサン；ケト／類、例えば２−オフテ
ノン、４−ドブセノン：および塩素化溶媒、例えば１，
１．１−　）　’Ｊジクロロタンおよび０−ジクロロベ
ンゼンがある。

本発明の特徴と利点は次の付図と関連する明細書から更
に明瞭となるであろう。

図１は本発明による濾過装置の概略図である。

図２ＩＩｉ図１の装置に使われる有孔体の部分断面図で
ある。

図１に本発明による装置１０が示されている。装、［１
０ｄ一体となった導水路又は水路全区切る手段１１をも
つ。導水路ｌｉｔ；！大気に開いて匹る圧力低下を示す
垂直に伸びた枝管又は手段１２および太くなったｐ適法
保持部１３ｔ−もつ。導水路１１は矢印方向に流れる水
流１４がとおる。水流１４１；ｊ水の１００万容量部当
！７１０００重量部以下の油又は有機化合物を含んでい
るとよい。導水路１１は枝管１２から遠く拡大部分１３
に隣９位置に出口１５ｔもつ。多数の有孔濾過要素１７
が導水路１１の拡大部分１３内にｌ）一般に導水路１１
の拡大部１３の脚部と共に密封関係にある。枝管１２の
隣りに金網の様な有孔濾過法保持網１８がある。第２支
持網１９は一般に出口部１５の隣りにある。図１に示す
とおり有孔濾過要素１７は一般に円盤状でありそれをと
おって水全流れさせる。

各有孔要素１７は油吸収性ラテックスの表面塗膜（図示
されていない）ｔ−もっており、油吸収性ラテックスは
油−膨潤性、油−不溶性でありまた塗膜は未膨潤塗膜容
積の２乃至５０倍に膨潤するのである。

図２は濾過要素２５Ｑ部分断面を図示している。Ｐ遇要
素２５は多数の細＠４２７と多数の内部間隙２８會もつ
有孔体２６よシ成る。要素２５は一般に水に不溶の有孔
基質２９より成る。基質２９はその表面上に油吸収性塗
膜３１ｔ−もつ。

油吸収性塗膜３１は前述した油膨潤性ｔもつ油膨潤性ラ
テックス塗膜である。装置稼動と本発明の方法の実施に
おいて、図１に矢印で示すとおシ少量の油を含む水流が
導水路１１中にとおる。水流はＦ；ｉＭ要素１フｔとお
夛導水路の出口１５から排出される。水流中の少量の油
は塗膜３１のようなラテックス＃！１膜に吸収される。

塗！ｓ３１は油がそれに加わると膨潤して多数の膨潤ラ
テックス粒子となり粒子は粘性をもった小滴に凝集して
濾過要素１７の下流に送られ未膨潤塗膜と接触する。未
膨潤塗膜は非常に膨潤した粒子と接触するとそれから油
の一部をとって粘い油膨潤したラテックス粒子の凝集小
滴又は小球となりＰＡ’ｌ素ｔつめるに十分な大きさと
なる、即ち内部間隙は十分につまって水流のとおること
を紡ぐ。Ｐ溝要素１７がつ１９枝管１２内の水流水頭が
上昇し一定の高さに違丁れば水流端を閉じ又は他の同様
濾過機に向けて濾過要素１７會未膨潤ラテツクス塗膜ｔ
もつ要素と交換する。本。

発明の実施には油吸収性ラテックス塗膜支持用基質とし
て広範な材料が使用できる。巷に好ましい材料は柔軟性
合成樹脂質７オームス、例えば連続気ｔ１うポリウレタ
ン７オームス：ボリエテレンフオームス、ポリプロビレ
７７オームス、ポリブテンフォームス、ポリビニルクロ
ライドフォームス、ポリブタジエンフォームス、ポリウ
レタン７オームスの様な連続気はうボリオレフインフォ
ームスおよび他のゴムフオームスである。他の油吸収性
ラテックスで被覆する基質として便利な材料には例えば
砂、バーミキュライト、バガス、わら、鋸屑、粒状石油
および木炭、コークス、自動車やトラックの破砕タイヤ
、金属粒、ガラス粒およびガラス７オームスがある。基
質として天然又は合成繊維の織物又は不織形の生地も適
当である。多くの用途には水流内に含まれる拙文＃′ｉ
有機液゛体の影響をうけない基質が望ましい。このこと
はこの吸収床が比較的長時間汚染水流にさらされる場合
特に真実である。

しかし多くの場合、水流内の有機物質によって徐々にお
かされる基質も使用できる。この用途の代表的なものは
濾過材で、濾過材ｔとおしての圧力低下を絶えず検べ濾
過材がつまった場合迅速に交換する。一般にラテックス
重合体塗膜の膨潤速度が基質の膨潤又は溶解速度よりも
実質的に大きいことが重要である。７に機液体に敏感な
基質が使われる用途には一般に膨潤性ラテックス重合体
が基質の膨潤又は溶解速度の少なくも２倍膨潤すること
が望ましい。

本発明の実施に便利なラテックス重合体鉱油と接触する
と膨潤するどんな重合体のラテックスでもよい。便利な
ラテックス重合体は水と接触すると膨潤する。しかし除
去すべき油又は有機物質と接触した場合更に膨潤する必
要がある。油又は有機液体に使用する重合体の選択はラ
テックス重合体粒子の浸漬される又は吸収する特定液体
中の膨潤指数を検ぺて容易にきめることがゼきる。この
膨潤指数はラテックス重合体を望む油又は有機液体に浸
漬し水と油による３０分後のラテックス重合体の単位重
量当りの容積全測定して便利に測定で°　　きる。有機
液体のある場合と油又は有機液体のない場合の単位重量
当りの容積比が膨潤指数である。重合体が溶解すれば１
１Ｎ指数嬬無限大となる。膨潤指数が１．２より大きい
ならば重合体粒子杜本発明の実用に適する。殆んどの用
途には膨潤指数少なくもＬ５、好ましくは３以上のもの
が望ましい。本発明の実施に祉膨潤するが溶解しない交
叉結合重合体音使用することが重要である。重合体が有
機液体および水の存在で膨潤するならば本発明の使用に
適する。しかし殆んどの場合膨潤指数１．５乃至５０、
好ましくは３乃至５０を示す様に十分に交差結合した重
合体を使用することが望ましい。種々の重合体材料が便
利に使われる、これら重合体にはスチレンおよび置換ス
チレン重合体類：６０重量％塩化ビニルと４０重量％酢
酸ビニルの共重合体の様な塩化ビニルのポリ塩化ビニル
共重合体類；７５チ塩化ビニリデンと２５−アクリロニ
トリルの共重合体を含む塩化ビニリデンの重合体−およ
び共重合体類；メチルメタクリレイト、エチルアクリレ
イト等の重合体類の様なアクリル系重合体類がある。一
般に重合体の化学組成は重要ではない。重合体類は著し
い膨潤性を示す必要がある、即ち望む使用温度圧力条件
のもとて重合体が適応しなければならない有機液体中で
少なくも１０分間に少なくも２０％容積が増加する必要
がある。広範な有機液体に適応する特によい材料はポリ
スチレンおよびスチレンと１０重量％迄のジビニルベン
ゼンとの重合体類の様なスチレン重合体である。脂肪族
と芳香族炭化水素類の一般用途にはアルキルスチレン重
合体類および共重合体類が特に有利でおる。このアルキ
ルスチレン重合体類は脂肪族および（又は）芳香族炭化
水素類と接触すると非常に迅速に膨潤する。一般に重合
体膨潤が迅速であればある程有ｔａ液体と接触した場合
のシャットオフも速い。普通アルキルスチレン重合体類
および共重合体類はいわゆるムクディーゼル油と接触し
た場合１分以内に実質的膨潤を示す。

本発明の方法に吸収性ラテックス重合体類としてスチレ
ン類、特に第３−アルキルスチレン類の交差結合重合体
類および共重合体類が好ましく使われる。これらの重合
体全容易に使用できるアルキルスチレン類は炭素原子４
乃至２０、好ましくは４乃至１２ｔ−もつアルキへ基を
もつもので、例えば第３−アルキルスチレン類、ｎ−ア
ルキルスチレンａ、第２−アルキルスチレン類、インア
ルキルスチレン類およびそれらの共重合体類がある。

本発明の実施に使うに特に好ましいものは上記した様な
アルキルスチレン類およびＣｌ−０２４アルコールおよ
びアクリル酸又はメタクリル酸又はそれらの混合物から
生成されたアルキルエステルとの交差結合した共重合体
類である。

アルキルスチレンとの共単量体として使用できる適当な
単量体類には例えばビニルナフタレ７類、スチレン、ビ
ニルトルエン類、α−メチルスチレン、環ｆ換＆−メチ
ルスチレン類、ハロスチレン類、アリール−スチレン類
およびアルカリールスチレン類：メタクリリッタエステ
ル類、アクリリックエステル類、７マレイトエステル類
およヒ半エステル類、マレエイトエステル類および半エ
ステル類、イタコネイトエステル類および半エステル類
、ビニルビフェニル類、脂肪族カルボン酸類のビニルエ
ステル類、アルキルビニルエステル類、アルキルビニル
ケトン類、α−オレフィン類、イソオレフィン類、ブタ
ジェン、インプレン、ジメチルブタジェン、アクリロニ
トリルおよびメタアクリロニトリルがある。

本発明の方法に使われるラテックス重合体類は少蓋の、
好ましくは０．０１乃至２重量−の交差結合剤全台んで
いることが望ましい。交差結合剤が１ｔｓ以内でおると
重合体全容易に膨潤させ有機物質の実質的容量全吸収さ
せるので１％以内の場合油および有機液体不純物の最も
有効な吸収がおこる。有−機液体含有水ｔ−２５容量チ
ラテックス重合体塗膜會もつ吸収床にとおす場合はこの
様な操作では重合体に吸収される有機物質の低容量が黙
認できるので２％迄の交差結合剤も適当である。

本発明の使用するに適する吸収性ラテックス重合体製造
に使用できる交差結合剤には例えばジビニルベンゼン、
ジエチレングリコールジメタクリレイト、ジイソプロペ
ニルベンゼン、ジイソプロペニルジフェニル、ジアリル
マレエイト、ジアリルフタレイト、アリルアクリレイト
類、アリルメタクリレイト類、アリル７マレイト類、ア
リル７マレイト類、アルキド樹脂形類、ブタジェン又は
イソプレン重合体類、シクロオクタジエン、メテレンノ
ルボルニレン類、ジビニル７タレイト類、ビニルイソプ
ロペニルベンゼン、ジビニルビフェニルの様なポリエチ
レン注不飽和化合物類並びにこれら重合体のビニル付加
組成物中に交差結合剤として使われることが知られてい
る他のジー又はポリ−反応性化合物類がある。通常交差
結合剤含有ラテックス重合体は吸収した有機物質によっ
て膨潤する。交差結合剤が過剰であると吸収に不合理な
長時間がかかりまたラテックス重合体は濾過床の内部間
１１’ｉつめるに十分な量の有機液体を吸収できない。

吸収する重合体が交差結合剤金倉まぬか又は含んでも余
りに少量であれば重合体は有機物質に結局溶解し例えば
重合体−濃厚有機液体の連続した非−粒状物となり、そ
れは水流を効果的に停止しないであろう。

本発明実施用重合体は乳濁重合法により製造され、好ま
しくは遊離基触媒により重合される。殆んどの用途に対
し本発明の実施に使われるラテックスは粒子大きさ反力
乃至２０００Ａをもつものがよいが、粒子大きさが上記
よりも小さいものおよび大きいラテックスも使用できる
。

実施例 第３ブチルスチレン７０重量％、２−エチルへキシルア
クリレイト２０重量−、セチルからエイコシルまでのア
ルコール類の混合メタクリレイトエステル類１０重量−
の混合物泌重量部および上記３重量体重量を基準として
ジビニルベンゼンとジエチルベンゼンの重量１対ｌ混合
物０．０７５重量−（活性つｔ単量体類（ＲＯＭ）重量
を基準として過硫酸カリウム０．５重量部、同じＲＯＭ
重量基準で重炭識ナトリウム１重量−１同じＲＯＭ重量
基準で混合長鎖ア羨キル硫酸ナトリウムである表面活性
剤２重量Ｓｔ−含む水７０重量部の存在のもとで重合さ
せて油吸収性ラテックス管製造した。重合反応は次の様
に行なわせた：過硫酸カリウムと重炭酸ナトリウムを含
む水２０％と全単量体混合物２重量−を反応機に加え友
。

反応機を攪拌し８０℃に３０．分加熱した。この時点で
残りの単量体と過硫酸カリウムと重炭酸ナトリウム水溶
液１Ｎ−５時間にわたシ一定速度で加えた。添加終了後
反応混合物上８０℃で更に１時間攪拌した。次いで容器
と内容物ｔ−３５Ｃに冷却し友。反応混合物ｋ濾過し凝
塊會除去した。粒子大きさ約１０００１１−４ち固体２
８．２％のラテックスをえた。このラテックスを直径３
ｖ２インチ（８，９ｃｍ）、厚さ兎インチ（０Ｂ３Ｓｃ
ｎｌ）の連続気＃１うポリウレタン板多数の被覆に用い
た。板をラテックスに浸しそれから過剰のラテックスを
しぼりとり８０℃で１６時間乾燥して板に塗膜ｔつけた
。浸漬、圧さくおよび乾燥方法と反復してポリウレタン
フォーム上に種々の塗膜重量をつけた。ポリウレタンフ
ォームは１．７ボンド／立方フ−）（２７，２３４／ｊ
）の密度と１インチ（２，５４ｍ）当り４１±５の孔會
もちまた水圧Ａインチ（１，２７ＣＩ１１）の亀とで４
インチ平方（２５，８ｍ）、Ａインチ（０，６３５ｅＮ
１）厚さの試料をとおし８立方フ一ト／分（２２＆５：
ｌ／分）の空気流通速度ｔもっていた種々のラテックス
被覆重量をつけたウレタン板および塗膜のない板を使っ
て多数の実験全行なった。使用装置は一般に図１に示す
様なもので一過される廃水は４２−燃料油含有水であつ
九。試験装置に水銀時２５ガロｙ（９４，６４ｔ）およ
びＡ２燃料油２５ｍｇ／時を供給した。水−油混合液七
有孔濾過板中に入れる前油を水中に微分散させる様にプ
ロペラ型攪拌機で水と油を混合した水が枝管１２に相当
する枝管中に４８インチ（１２１，９ｚ）の高さに上昇
した場合又紘油が沖過板を明らかに通過した場合実験會
中止した。ウレタン塗膜をもたないウレタン７オーム板
を先づ用いた。枝管１２中の１時間後の水頭、即ち高さ
が約３インチ（７，６２６１＋）とな広この時点で排水
中に表面油が現われた。王妃ラテックス２３．８チの塗
膜重量ｔもつ板を用い初めの木頭約５インチ（１２，７
ｃＩｌ）であったが、２．５時間後に木頭約６インチ（
１５，２４国）において表面油が現れた。次いでラテッ
クス同体５９．７重量１３３．５重量−および５５．５
重量％の膜重量ｔもつ３種の板を使用した。約３時間１
０分後うテックス固体５９．７および５５．５重量−被
覆板において燃料油の通過なく水３１！［４８インチ（
１２１，９ａｗ）となった。ラテックス固体３３．５重
量ｇｂの被覆ウレタン７オームは３時間少し前に水１ｇ
４８インチ０■、９ａ１１）となった。すべての場合少
量であるが測定できない量のデュポンオイルレッドＡ（
油可溶染料）を燃料油に加えて被覆フオーム板肉の油分
布測定の助けとした水がラテックス被覆フオーム試料を
とおったいづれの場合も油が認められなかつ九、即ち赤
色ＩＩｉ濾過床全体にひろがらなかったし臭気および味
Ｏいづれによっても排水中に油は認められなかった。

本発明を用いて水から分離できる有機物質、油吸収性ラ
テックスをよび基質はいづれも多種多様にあるので、有
機物質、ラテックスと基質、およびラテックス塗膜重量
の組合せ０適否を検ぺたいならば、組合せ適否決定の便
法は厚さ６インチ（１５，２５ａｍ）の被覆床ｔつく夛
水流から除去した＾有機液体ｔ２４ｃで滴下法で加える
のである。この様な実験に床中の有機液体の存在を容易
に示す染料を加えれば便利である。６インチ（１５，２
４ｍ）の濾過床かつまフロインチ（１５，２４ａｍ）水
頭のもとて有機液体を流さないならば、その組合せは本
発明の実施に適当するものである。

【図面の簡単な説明】

図１絋本発明による濾過装置の概略図である。 １１・・・・−導水路、１２・・・・・・枝管、１３−
・・・・−適法保持部、１４・−・・・・水流、１７・
・・・−濾過要素、図２は本発明の装置に用いる有孔体
の部分断面図１示している。 ２５・・・・・・濾過要素、２６−・・・・有孔体、２
　ｇ　−−−−−−内部間隙、２９・・・・・・有孔基
質、３１・・・・・・油吸収塗膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、重量基準で１ｏｏｏｐ％以下の有機液体又は油を含
   む水流を油−吸収床にとおすことからなり、該吸収床は
   水を通過させる基礎有孔吸収床なくとも有し該有孔体は
   その表面に有機液体又は油−吸収性塗膜を有し該塗膜は
   ラテックス粒子の主に付着物からなり、該ラテックス粒
   子は有機液体又は油−膨潤性で且つ有機液体又は油−不
   溶性の交差結合した重合体からな狐骸ラテックス粒子は
   有機液体又は油中で未膨潤容積の２〜５０倍に膨潤しう
   るものであ夛、該有機液体又は油−膨ｆ１４性ラテック
   ス塗膜の量は、有機液体又鉱油で膨潤するとその容積が
   紋有孔体内の内部間隙ｔふさぎ且つ水流通過を防ぐに十
   分な容積となる量であるととｔ特徴とする水流からの有
   機液体又は油の除去方法。 λ　該有孔体が非粒状体である特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ３、該有孔体が粒状体である特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ４、該有孔体ｔとおしての圧力低下を監視する工程を含
   む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５、該有孔体が連続気ｔ１うプラスチックフオームであ
   る特許請求の範囲第２項記載の方法。 ６、水流音とおす導水路および該水路内に横方向に位置
   し水に対し透過性でＴｏ夛導水路と密閉接続状態にあり
   その結果水路内を流れる水がそれをとおらざるを得ない
   基礎有孔吸収床とｔ有し該吸収床を構成する有孔体はそ
   の表面に有機液体又は油−吸収性塗膜’を有ム該塗膜は
   有機液体又は油と接触した時未膨潤塗膜容積の２〜５０
   倍に膨潤する有機液体又は油−吸収性重合体のラテック
   ス塗膜からなり、該塗膜の量は膨潤すると有孔体をふさ
   ぎ且つ水流をとおさなくするに十分な量であることｔ特
   徴とする水流、好ましくは重量基準でｌ　９９０２３ｍ
   以下の有機液体又は油を含む水流、から有機液体又社油
   會除去する装置。 ７、該有孔体が非粒状体である特許請求の範囲第６項記
   載の装置。 ８、該有孔体が粒状体である％ｌＦＦ請求の範囲第６項
   記載の装置。 ９、該有孔体をとおしての圧力低下を表示する手段を有
   する特許請求の範囲第６項記載の装置。 １０、該有孔体がプラスチック７オームである特許請求
   の範囲第６項記載の装置。