JPS63501697A - エマルジョンの処理 - 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】 エマルジョンの処理 発明の分野 本発明は、エマルジョン特にアニオン系界面活性剤又は洗剤を含有するエマルジ ョンの処理に関する。

便宜上、本発明は海運関係の油エマルジョンからの油の分離について述べられる 。しかしながら、本発明は油の製造並びに工業的冷却及び切削溶液、洗濯及び車 の洗浄廃水等で生ずるエマルジョンのような、他のエマルジョンを処理するため （二も用いられるので、それに限定されないと理解されるべきである。

背景の技術 海運関係の油エマルジョンは、船のパラストタンク及び船底に通常存在する。油 から水を分離するために、いろいろな提案がなされている。そして残った水が再 利用されるべきか或いは下水道又は水路に廃棄されるべき場合には、油除去の度 合は、残った水が１０　ｐｐｍより少ない炭化水素を含むようなものでなければ ならない。

ニューシャーシー州、ニュープルンズクイックのラトガー州立大学による、オハ イオ州シンシナティの工業的環境研究所のために作成された”油／水分離の技術 の状態”に関する報告、米国商務省国家技術サービスＰ、　Ｂ、　−２８０７５ ５は、この問題と最新の分離方法に関する完全な展望である。

油エマルジョンが洗剤により安定化され、特（二重離された水の量大許容油含量 が１０　ｐｐｍであるときには、公知の方法で成功しているのは少い。水が洗剤 に対する厳格な基型を満たさねばならない場合には、化学的、物理的及び生物学 的方法の複合、しばしばこれら三つを直列に複合した方法が必要とされる。

油／水／洗剤の混合物は船底やパラストタンクに見出される。洗剤は、甲板洗浄 剤、油分散剤、洗濯廃水、消火泡及び油貯蔵タンクの洗浄を助けるための意図的 な添加から船の系に入ることが出来る。更に洗剤は工業的な切削及び冷却エマル ジョン並びに船舶用エンジンの修理に用いられる洗浄液の必須成分である。

これらの用途の全てにおいて、洗剤の濃度及び洗剤の化学的性質は、特発的な必 要或いは淡水又は海水による調節されない希釈のために非常に変動する。

船舶で必要なことは、実質的に油を含まないが、未だ生分解性の洗剤を含む水は 、ドック側の水が洗剤及び船底の油に対する化学的及び生物学的攻撃から生ずる 他の可溶性汚染物をしばしば受入れることが出来ないような海岸進運ぶよりも、 海上で放出し得ると云うような船内のシステムが要求されている。例えば有毒な 硫化水素が発生するかもしれないが、もしそうなれば、海上にある間に他の生物 学的、可溶性生成物と共に直ちに除去する必要がある。

最近、限られた成功例しかないが、限外ｒ過がこれらの洗剤で安定化されたエマ ルジョンに対して使用されている。原則として、油は、限界ｒ過膜の非常に細か い親水性の孔を通過して流れることが出来ないことにより、保持され、一方、水 は極めて低い圧力下で通過する。油の保持率は形状寸法と表面張力との組合せに よる。油の漏出圧力Ｐ、は次の式により与えられる：ここで８：油／水の連続相 の界面張力、ａ：細孔の液体の連続相と細孔壁との接触角、ｄ：細孔直径 洗剤は油／水の界面張力８を下げ、そして低圧でも油の漏出をもたらす。この相 互作用は、洗剤がそれ自身で、且つ油ともミセル構造を形成するので、複雑であ る。臨界ミセル濃度は、界面活性剤の組成、ｐＨ１塩及び温度に依存する。海水 中のアニオン洗剤の特別な問題は後で詳述される。

全ての油／水限外ｒ過器については、これらが゛交差−流”方式で用いられるの で、即ち、原料が、限外濾過器を横切って流れ、ここで多少の水が透過するが、 殆んどのエマルジョン（今や油に富むが）が原料に戻るので、大きな問題が起き ている。従って、原料の油濃度は連続的に上昇する、これは常に透過率を下げる が、最悪の効果ではない。大ていの限外濾過器はまた、可溶性のアニオン系洗剤 に多少の排斥を示すので、洗剤の濃度は又減少しているリサイクル水相中で急速 に上昇する。

従って、全ての水は油が漏出する前に、実質的に除去することは出来ない。分子 量４５．０００のオパルブミンの９９％以上を排斥する細孔を有する限外濾過器 でさえも、海水のような硬水中で大ていのアニオン系洗剤の存在下では、５０チ 以上の油濃度をもたらすことは出来ない。

それ迄認識されていない一連の効果は、通常のアニオン系洗剤の存在下で、海水 と混合された油から透明な水を分離するための親水性限外濾過器の通常の使用を 、更に複雑にする。海水は４１０　ｐＩ）ｍのカルシウムイオンを含有し、そし てこのカルシウムは、４０ないし１００　ｐｐｍより多い通常のドデンルベンゼ ンスルホネートのイオンが存在するときはく存在する油への溶解度にもよるが】 、一部グリース状カルシウム塩を沈澱させる。

普通の洗剤と海水の混合物は５００　ｐｐｍ迄のドデンルベンゼンスルホン酸ソ ーダを含むので、ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウムのかなりの沈澱が生成 し、水／油の界面に集積する。油状パラフィンへのカルシウム塩の溶解度は７０ 　ｐｐｍに過ぎず、そしてトルエンのような良好な芳香族溶媒でも２２０　ｐｐ ｍに過ぎない。

従って莫大な量の遊離の芳香族油が存在しない限り、実際上の油状の水の分離に おいてカルシウム塩のための溶剤はない。

更に、油／水分離用に販売されている通常の親水性の限外濾過器は、親水性にさ せるために、その表面上でスルホネート基により強く荷電されている。ドナン効 果によりいくらかのドデンルベンゼンスルホネートイオンが排斥され、従ってそ の濃度を急速に増加させ、最初は稀薄すぎて沈澱しない様な溶液からでさえも、 グリース状のドデシルベンゼンスルホン酸カルシウムを沈澱させるという、不都 合な副次的効果も生じる。

グリース状のカルシウム塩の蓄積は、限外濾過器を閉塞させるので、透過液によ る通常の逆洗は効果的でない。限外濾過器の逆洗は、１ｒｒＬ／時より小さい透 過速度であるから、しつこい閉塞を除くような何らのジェット浄化作用も伴って いないことに留意すべきである。カルシウム塩は、これらは油相よりもむしろ水 相に付着する傾向があるので、親水性表面から除去するのは困難である。このよ うに、これらは全ての現在市販の、油／水限外ｒ過器セパレーターの親水性膜に 付量も広い形態では、本発明は水、油又は脂肪、乳化剤及び不溶性の固体物質を 含むエマルジョンを処理するための濾過方式を提供するものであり、該方式は： （１）不溶性の固体物質を除去するのに適合した第１の疎水性のミクロフィルタ ー、及び （Ｂ）固形物を含まないエマルジョンから、油又は脂肪を分離するのに適合した 第２のミクロフィルター、を含むものである。

好ましくは、両方のミクロフィルターとも、分離媒体として多数の中空の多孔性 繊維を有し、第１フイルターへの供給は繊維の外側になされ、第２フイルターへ の供給は繊維の内腔の下になされる。

本発明の別の観点によれば、 （１）不溶性の固体物質を除去するためエマルジョンを第１の疎水性のミクロフ ィルターを通して流すこと、 （１１）固体を含まないエマルジョンから油又はグリースを分離するため第１ミ クロフイルターからの透過液を第２ミクロフイルターを通じて流すこと、からな る工程を含む、水、油又は脂肪、乳化剤及び不溶性の固体物質を含むエマルジョ ンを処理する方法が提供される。

本発明は、乳化剤がアニオン系洗剤の上うな洗剤であり、固体物質が洗剤のカル シウム塩であるエマルジョン係での油エマルジョンを処理するのに特に好適であ る。

第１ミクロフイルターの掃除は幾つかの方法で行われる。例えば、油を含まない 、洗剤で飽和された透過液による洗浄は、固形物の除去よりもより頻繁に行われ る。従って、固形物の油含量は除去の前に調節することが出来る。油不含の固形 物の除去は、透過液の逆洗と引続くガスの逆洗により行われる。

第１の疎水性ミクロフィルター（これは通常の親水性限外濾過器よりも粗い細孔 を有する）は、溶解されたスルフォン化洗剤を排斥しないし、通常の親水性限外 濾過器よりも、界面活性剤のカルシウム塩による閉塞に対してより抵抗力がある 。第１ミクロフイルターは、好ましくは多数の中空多孔性繊維を有する種類のも ので、この中で濾過は、濾過されるべき供給原料を繊維の外側に施し、そしてｒ 液又は透過液（これはこ）方式の１つの用途では、油とドデシルベンゼンスルホ ン酸カルシウムで飽和された食塩水とからなる）は、少なくとも細孔容積に相当 するような、細孔を拡げるための透過液の逆流と引続き繊維の内腔の方にガスに よる逆洗を導入することにより行われる繊維の逆洗と共に、繊維の内腔から抜き 出される。このような第１ミクロフイルターは国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ８４／ 　ＯＯ１９２”フィルターの掃除”に述べられている。

海上作業においては、第１フイルターの機能は、通常鉄の腐蝕により生ずる少量 の不溶性の船底固形物並びに少量のアニオン系洗剤の固体状又はグリース状カル シウム塩を除去するものである。これらの固形物は、船底又は陸上処理用の貯蔵 タンクに戻される。船底の貯蔵については、固形物含量が増加するにつれて空気 の逆流がより頻繁になされねばならぬ点を除いて何ら害はない。

しかしながら、船底への空気の逆流は、船底で嫌気性的に、硫化水素や細かい硫 化第一鉄が生成するのを防止するのに好都合である。この結果、固形物が別のタ ンクに向けられるときよりも、固形物がそこで空気を吹き込んだ水で再循環させ たときの方が、船底からの固形分が少なくなった。勿論、固形物は各々の場合に 異なる組成を有していた。酸化された固形物は、毒性もないし発熱性もないため 安全である。このより大きな安全性は、本発明の別の利点である。

それにも拘らず、グリース状のカルシウム塩と幾らかの他の固形物及び汚物は、 ついには、この第１フイルターの透過速度を遅くシ、高圧の透過液による細孔を 開けるための小さな逆洗とガス−パルス（通常、空気］の逆洗に抵抗することに なる。これらの固形物とフィルターの壁及びパイプに付着している多少の油も未 だある。

本発明の１つの形態では、油の小滴は船底に戻して、２０ないし５０　ｐｐｍの アルキルベンゼンスルホン酸塩の洗剤が添加された新鮮な海水で洗い落される。

頑強に保持されている油不含の固形物を新鮮な海水で海へ洗い落とすことも今や 可能である。新鮮な海水もアルキルベンゼンスルホン酸カルシウムを溶解する。

更にこの排出は、透過液およびそれに続くガスの逆洗からも利益がある。

本発明の別の態様では、油は、再循環透過液タンクからの、約４０ｐｐｍのドデ シルベンゼンスルホン酸カルシウムで飽和されている再循環された油不含の透過 液で、第１フイルターの壁を通して、時々時間を延長して洗浄することにより除 去される。油不含の固形物は、次いで透過液及びガスの細孔を拡げる逆洗で貯蔵 所又は海に排出される。極く少量の透過液が失われ、そしてもしあっても、極く 少量の洗剤が海に行く。この油及び界面活性剤を含まないことは保護水域におけ るときには、有利である。

何れの場合にも、第１フイルターはすぐに操業を再開する準備が出来ている。第 １フイルターからの透過液は常に固形物を含まないが、見た眼には澄んでいない 。細孔を通る圧力降下により、かなりの部分の油が水中油型のグリースの合体し たより大きな塊りとして透過する。これらの油状の塊は比較的容易に沈澱するが 、０．１ないし０．５μの範囲の平均孔径の第２のミクロフィルターにより最も 良く分離される。細孔を通過する高い圧力差のため油は細かい懸濁液に保たれて いる。第２の段階は油の液滴の寸法のいかなる範囲のものも処理する。

溶液中に、アニオン系洗剤のカルシウム塩の飽和溶液を未だ含有する油／水懸濁 液は、第２のミクロフィルターで、好ましくは他のポンプの必要性及び空気の泡 の危険性を回避して、何らの中間的貯蔵なしに処理される。第１のフィルターと は違い、第２のフィルターは、油／水型の混合物が多孔性の中空の繊維の内腔を 通して供給される場合に最も良く働らく。そして表面張力の分離を打ち消すよう な、油滴の動力学的な又は乱流の影響は僅かである。第２フイルターの繊維の細 孔壁を通過する水圧降下は最も細かい液滴を表面張力の作用に逆って細孔を通過 させるに必要な圧力以下に均一に保持されるべきである。

第２のミクロフィルターは、供給物中に固形物がないので、そして循環流におい てカルシウム石鹸の沈澱物を引き起すアルキルベンゼンスルホン酸塩を排斥しな いので、閉塞しない。

第２フイルターからの透過液は、透過液タンクに流れ込み、そして溶液中にアニ オン系洗剤のカルシウム塩を含有する実質的に油を含まない（１０ｐｐｍより少 ない油）水である。これらの塩は生分解性であるから、これらは外洋及び多くの 海域に受け入れられる。必要ならば、これらはより広範囲の拡散とその結果とし て起る希釈を助けるために、廃棄前に過剰の海水と混合される。

特別に敏感な水域では、洗剤は廃棄前に化学的手段によりほぼ完全に除去又は分 解されねばならない。洗剤の廃棄のこの問題は今は、別の問題である。本発明は 、いかなる油も海へ廃棄するのを防止するものである。洗剤は実際には使用され ても、何ら分解されないということに注意すべきである。本発明は、それ故入手 し得る洗剤の最大限の再循環を許容する。殆んどのこぼれは見た眼には澄んだ（ 即ち、海水より澄んだ）透過液で洗い落すことが出来る。そして過剰のカルシウ ム塩の存在のために、いかなる場合にもそれ以上の洗剤を含むことは出来ない。

透過液タンクは敏感な水域では半分溝たしておくことが出来る。外洋が生分解性 の洗剤のか＼る濃度の廃棄を許容する迄、洗剤は廃棄される必要はない。

本発明は、従って、海運関係の油／水型分離に関するこれ以前の開示とは次の点 で異なる：（１）フィルター表面が僅かしか溶けないアニオン系洗剤のカルシウ ム塩により閉塞されるのを防止するために、特別な配列がなされている。

（２）本発明は、油を含まぬ船底汚物及び錆を所望により海へ廃棄し又は貯蔵す るのを可能にする。

（３）本発明は、油不含海水又は塩類が存在する場合、アニオン系洗剤の溶解し たカルシウム塩を含む海水の、規制された、かつ容認された廃棄を可能にする。

（４）本発明は、洗剤の最大限可能な再循環を可能にする。補充は少量でよく、 シばしば特別のスビルユ−ス（Ｓｐｉｌｌ　ｕｓｅ）で供給される。

（５）油を含まぬ固形物、油及びアニオン系洗剤のカルシウム塩の、油を含まぬ 海水溶液の分離には、３つの画分な与えるのに必要な別々の機能を達成するため の２つのフィルターを必要とす゛る。

（６）第１のフィルターはガスが規則的に送り込まれる逆洗を必要とするが、一 方、第２のフィルターは固形物を処理しないし、閉塞しない。

（７）第１フイルターは多孔性の中空線維の外側への供給を必要とし、一方、第 ２フイルターは繊維の内腔の下に供給されるのが最も良い。この選択は、第２フ イルターがガスパルスの逆洗を必要としないからである。また、内腔への供給は 水の交換膜の圧力に加えられる油滴の動力学的な衝突を減少し、それ放油の浸透 を減少させる。

（８）どちらのフィルターも、溶解されたアニオン系洗剤のアニオンの排斥を少 なくとも多少は示すような、スルホン化された親水性の限外濾過器ではない。第 １フイルターは固体のカルシウム石鹸を排斥しなければならないが、溶解された 石鹸アニオンを排斥してはならない。カルボキシル基又はスルホン基で親水性に された表面を持つ、通常市販されている負に荷電した限外濾過器の全ては、アル キルベンゼンスルホン酸塩のアニオンの望ましくない排斥を多少示す。従って、 ポリオレフィン又はフルオロカーボンで作られた疎水性のミクロフィルターが好 ましい。ミクロフィルターの孔径な大きくすると、例え負に荷電した基で覆われ ていても、アニオンの排斥を少なくさせる。

図面の簡単な説明 本発明がより容易に理解され、そして実際上の効果を出すために、添付される図 面が参照される、その中で： 第１図は、本発明の１つの態様による、海運関係の油エマルジョンを分離するた めの濾過方式の図式的線図である。

第２図は、本発明の第２の態様による、海運関係の油エマルジョンを分離するた めの濾過方式の図式的線図である。

第３図は１第１のミクロフィルターを逆洗する第１工程を示す第２図の、簡略化 した説明である。

第４図は、第１ミクロフイルターを逆洗させる第２工程を示す、第３図と同様な 線図である。

第５図）１４１ミクロフイルターを逆洗させる第３工程を示す、第３図と同様な 線図である。

第６図は、第１ミクロフイルターを逆洗させる第４工程を示す第３図と同様な線 図である。

第７図は、第１ミクロフイルターの逆洗の終りの空気による排気工程を示す、第 ３図と同様の線図である。

第８図は、第２ミクロフイルターの逆洗を示す、第３図と同様の線図である。

第９図は通常の濾過の仕方におけるこの方式を示す第３図と同様な線図である。

好ましい態様の説明 第１図に示される濾過方式は、小型船舶に特に好適であり、船底又はタンク１０ で表わされるスラッジタンクを含んでいる。船底の内容物はポンプ１１で汲み上 げられて、ダイアフラム弁１２を経てｓ　ｏ　ｏ　ｌ１時で、通常の海の油／水 板状セパレーター及び２５μの凝集器／フィルターユニット１３に至る。セパレ ーター／フィルターユニット１３からの上部の油層は自動的にポンプで汲み上げ られてライン１４を経て貯蔵用のスラッジタンク（図示されていない）へ至る。

セパレーター／フィルターユニット１３からの下部の層は空気弁１５を経て流れ て循環している原料の流れを補う。この原料の流れはポンプ１６で汲み上げられ て、バルブ１７を経て、５ｍ２の多孔性、中空、０．２μ平均孔径の繊維のシェ ル−イン−チューブｍミクロフィルター１８の外側の上に供給される。より濃縮 された原料は、空気で制御されるバルブ１９を経て原料の流れに戻される。

ミクロフィルター１８の繊維の孔は閉塞するので、これらはライン２０からの圧 縮空気の逆流により掃除される。この逆流をさせるために、バルブ？５，２１゜ １９及び２２は閉じられ、そして三方バルブは”ａ″方向開かれる。従って、小 容量の透過液は孔を広げられるような圧力で逆方向から孔を通過させられる。こ れは孔の表面に付着している粘着性のケーキを除きはしないが、孔の中の細かい 粒子を除くことになる。

表面を掃除するために、全ての透過液は孔の内腔から吹き飛ばされ、三方バルブ ２Ｓは完全に閉じた中間の位置（そうでなければ四方バルブも用いられる）に設 定される。フィルター１８の供給側は、そこで圧縮出来ない液体で満たされて、 ライン２０からの圧縮空気がその内腔な孔の僅かな漏出で満たすことになる。

三方バルブ２３は次いで（ａ）の方向に開かれる。そして空気が吹き込まれて、 繊維の内腔の全面に沿った孔は元戻りに拡げられて、繊維の表面とフィルターシ ェルの壁からの最も粘着性のある沈澱物を除く全てものを吹き飛ばす。これはシ ェルの液体と共に流れてタンク１０に戻る。

長い使用の後、グリース状のカルシウム塩が形成しこれは、ガスの逆流によって さえも十分には除去されない。このようなことが起れば、海水がライン２４を経 て導入され、ライン２５を経て添加された少量の洗剤（通常は５０　ｐｐｍより 少ない界面活性剤が混合に必要である］と混合される。海水／洗剤の混合物はミ クロフィルター１８からの全ての油を洗い落すためにバルブ２１．１７及び２３ を経てタンク１ｏへ戻される。

三方バルブ２３は次いで（１））方向で海へ流れるように設定される。洗剤の添 加は中止され、そして海水だけの流れが油不含の固型物を洗い流し、カルシウム 石鹸を溶解する。泡立ちがなければ、これらの可溶石鹸を十分完全に除去したこ とを示している。従ってミクロフィルター１８の機能が働く。

しかしながら、マイクロフィルター１８の正常な運転では、固型物を含まないが 、未だ油を含んでいるエマルジョンをバルブ２２を経て中間タンク２６へ送る。

油は凝集したグリースの形で存在する。グリースは油中に細かい水性の液体を含 み、そしてグリースは粗い塊りを形成する。塊りの大きさは、ミクロフィルター １８で用いられる隔膜圧力により、お＼よその値が定まる。閉塞している固型物 と不溶性のグリース状カルシウム石鹸が全くないことにより、ミクロフィルター １８に対して異なる設計の第２フイルター２７が必要とされる。

ミクロフィルター２７は２ｒｒＬ２の多孔性、中空繊維を含む簡単なシェル−イ ン−チューブ型の設計である。

繊維の内腔はミクロフィルター１８のものよりも好ましくは広い。

ミクロフィルター２７はポンプ３１及びバルブ３２を経てタンク２６の出口に連 結されている。より濃縮された原料は、ライン３３を経てタンク２６に戻される 。油を含まない水はライン３４経由で抜き出される。

プレート３５はタンク２６への流れを遮断するのに用いられる。タンク２６から あふれ出た流れは、ライン３６を経てタンク１０へ戻される。

ミクロフィルター１８は最大限のフィルター面積を与え、かつ押しつぶし及び破 裂の力に対して大きく抵抗出来るように２００μと１　ｘｘの間の範囲にある内 腔な有するのが好ましいが、ミクロフィルター２７はより軽い機能しか有しない 。ミクロフィルター２７の内腔は好ましくは直径Ｑ、３ｍから５ｎである。寸法 が小さくなると流れの速度は大きくなるが、表面張力に逆って油を通過させるよ うな圧力差を中空の繊維に沿って生じさせないようにすることが重要である。従 って、ミクロフィルター１８の０．２μ平均の孔径の中空線維の１ｍの長さに対 しては、約０．５　ｍが最適である。

タンク２６に貯えられている油は、周期的に又は連続的に、バルブ２９を持つラ イン２８を経て油スラツジタンクへ放出される。

本発明の一憇様を一般的に述べ、そして小型船舶用の好ましい形態を説明したが 、実施例の運転結果が本発明を更に明らかにするであろう。

実施例１ 純食塩水中の５００　ｐｐｍのドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ（ＮａＤＤＢ Ｓ）の曇点が測定された。

１５＆／ｌのＮａｃｌと０．５ｉ／７１のＮａＤＤＢＳは１６℃で曇った。

＆０１／／７３のＮａｃｌとｏ、　ｓ　ｉ　／　ｌのＮａＤＤＢＳは４．０’Ｃ で曇つた。

海水は３３１／ｌのＮａｃｌに近いイオン強度を持ち、又、５００　ｐｐｍのＮ ａＤＤＢＳの通常の試験条件ではドデシルベンゼンスルホネートイオンに対して 過剰のカルシウムイオンを含むから、かなりの量のドデンルベンゼンスルホネー トが塩として沈澱せねばならないことが明らかである。カルシウムイオンとパラ フィン油の効果が次に検討された。

実施例２ ｏ、ｓＩＩの食塩と５００　ｐｐｍのドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ（Ｎａ ＤＤＢＳ）を含む５０ｍ１の水が０．０４６２！１の塩化カルシウム（海水中の カルシウムに等しい）で処理された。沈澱が生成したｅ５０ｍｊの石油スビリツ ）　（ｂ、ｐ、　８０−１００℃ンが添加されたが、あまり多くの沈澱を溶かき なかった。長く放置された後、底の澄んだ水相は７０　ｐｐｍのＮａＤＤＢＳを 含み；澄んだ石油スピリット相はＮａＤＤＢＳとして計算される１　０１）ｐｍ を含み；一方、半固体の、安定化された界面相は残査を含んでいた。従って、海 水中のカルシウム塩はいろいろな相の間における洗剤の分布に大いに影響し、殆 んどの洗剤は沈澱したカルシウム塩として存在する。カルシウム塩が製造されて ２０℃で砕けやすいグリースであることが判明した。

実施例６ 第１図の装置において、４９０ｐｐｍのドデシルベンゼンスルホン酸ソーダと１ ０００　ｐｐｍのディーゼル油とを含む海水の混合物が処理された。第２フイル ター５は、５寵の内径で、０．２μ平均孔径の多孔性、中空繊維を有していた。

３５℃で１気圧の隔膜圧力でフィルター５は、７ｐｐｍの油とソーダ塩として計 算された４　０　ｐｐｍの可溶性ドデシルベンゼンスルキン酸塩を含む透明な透 過液の２００１７ｍ２／時の最初の流れを供給した。冷却すると、ドデシルベン ゼンスルキン酸カルシウムの、かすかなかすみが生成した。これは４Ｇ’Ｃに温 めるか又は等量の海水を加えることにより再び溶解することが出来た。

第２図に示されているｆ過方式は、また小型船舶用に特に好適であり、船底又は 大きなタンク１１０により表わされているスラッジタンクを含んでいる。海運関 係の油エマルジョンは、ライン１１１を経てタンク１１０から抜き出されて板状 セパレーター１１３，１１４に送られる。板状セパレーター１１３と１１４はリ リーフバルブ１１２により保護されており、あふれた流れはライン１１５を経て タンク１１０に戻される。油の濃縮物はバルブ１１６を経てライン１１７へ排出 される。　− 原料はライン１１８とコントロールバルブ１１９を経て板状セパレーター１１４ から汲み出されてタンク１２０へ送られる。タンクのレベルはフロートバルブ１ ２１で制御される。タンク１２０はドレンバルブ１２２とフィードライン１２４ への出口バルブ１２３を持ち、このラインはポンプ１２５の吸引側に連結されて いる。ポンプ１２５は、油エマルジヨン原料を一方バルブ１２８を持つライン１ ２７を経て第１のミクロフィルター１２６へ送る。この原料は、シェル１２９の 中にある、０．２μ平均孔径の、多孔性、中空の繊維の外側に供給される。

不溶性の船底固形物と洗剤のカルシウム塩は多孔性繊維により保持され、透過液 （油とドデシルベンゼンスルホン酸カルシウムで飽和された食塩水）は排出ライ ン１３０及び１３１を経て繊維内腔から抜き出されて主な第一透過液ライン１３ ２に至る。排出ライン１３０と排出ライン１３１との交差点から上流にはコント ロールバルブ１３３があり、バルブ１３３の上流には低圧空気の入口１３４と高 圧空気の入口１３５がある。

第１ミクロフイルター１２６からの濃縮物は、ライン１３６経由で再循環用ライ ン１３７と船底又はその他へのドレン用のライン１３８へ排出される。再循環ラ イン１３７経由の流れはバルブ１３９により制御され、ドレンライン１３８経由 の流れはバルブ１４１と１４２により制御される。

ライン１３２からの透過液は、コントロールバルブ１４４経由で第２ミクロフイ ルター１４７の繊維の内腔に送られる。ライン１４６の流れはバルブ１４８によ り制御される。第１フイルターの透過液はバルブ１４９経由でドレンライン１５ ０へ排出してもよい。

第２ミクロフイルター１４７は、水から油を除去し、油／水の濃縮物は圧力均等 化バルブ１５２の一方を経由して排出ライン１５１へ抜き出される。コントロー ルバルブ１５４を持つバイパスライン１５３は、第２ミクロフイルターの排出ラ イン１５１と第１ミクロフイルター透過液ライン１４５の間に連結されている。

ミクロフィルター１４７への供給圧力は、ライン１５５のバイパスコントロール バルブ１５６により調節される。

第２ミクロヅイルターからの透過液は、ライン１５８のバルブ１５７経由で、向 こう側の、圧力均等化バルブ１５２、ライン１６０、透過液収集タンク１６１及 びバルブ１６６とコントロールバルブ１６７を持つライン１６５に行く。サンプ リングバルブ１６８は、バルブ１６６と１６７との間に位置している。低圧空気 人口１６９は、掃除のためのホールドアツプシリンダー１６１の上流に位置して いる。透過液は透過液タンク１６４を掃除するために、バルブ１６３を持つライ ン１６２を経由してまた排出されることもできる。

第１ミクロフイルターを掃除するために、タンク１６４からの透明な透過液がバ ルブ１７１を持つライン１７０経由で抜き出される。ライン１２４のバルブ１２ ３は勿論、第１ミクロフイルターが掃除される間は、閉じられている。全てのコ ントロールバルブハフログラムコントローラー（図示せず）により制御される。

オーバフローライン１７２は、透明な透過液タンク１６４からタンク１１０へ走 っており、そして排出ライン１７３は透過液をライン１７５（タンク１１０への ）又はライン１７６（使用のための）へ向けることが出来るバルブ系１７４に通 じている。

第２ミクロフイルター１４７は、２ｍ’の多孔性、中空繊維を含む簡単なチュー ブ−イン−シェル設計のものである。繊維の内腔は、第１ミクロフイルター１２ ６のものよりもより大きな直径のものが好ましい。

第１ミクロフイルター１２６は、最大限のフィルター面積を与えるように、そし て押しつぶすような力と破裂するような力に大きく抵抗出来るように、２００μ と１龍の間の範囲にある内腔を有するが好ましい。第２ミクロフイルター１４７ はより軽い役目しか果さないので、第２ミクロフイルター１２７の繊維の内腔は 直径が０．２　ｍから５ｎのものが好ましい。直径が小さくなると流れの速度は 大きくなるが、表面張力に逆って油を通過させるような圧力降下を中空線維に沿 って生じさせないことが重要である。従って、第２ミクロフイルター１４７の０ ．２μの、平均孔径の、中空繊維の１ｍの長さに対しては、０．５１１１が最適 に近い。

機械のシャットダウン又はレベルスイッチ１７７によりタンク１２０における低 レベル表示によるｒ過の停止の際には、第２ミクロフイルター１４７の逆流が起 こる。この間プロセスコントロールバルブ１６７は閉じられる。低圧空気が逆止 弁１６９を経て１６１へ導入される。透過液は次いでライン１６０に沿って均等 化バルブ１５２の右側を経てミクロフィルター１４７に押し戻される。

逆流した透過液はライン１５１、バルブ１５４、ライン１５３，１４５及び１５ ５並びにバイパスコントロールバルブ１５６を経て船底又はその他へ行く。逆流 した透過液はまたライン１４６経由でも存在する。

逆流の間、バイパスコントロールバルブ１５６はライン１５５における制限を最 少にするように開けられる。

ミクロフィルター１４７の洗浄サイクルでは、バルブ１６６は閉じられ、バルブ １６６は開かれ、そして透明な透過液がライン１６２を経てタンク１６４へ流れ る。この間、プロセスタンク１６４は、フロートバルブ１７８経由のライン１４ ３からの供給により海水で一杯にされる。海水は新鮮な透過液が不足するときに のみ用いられる。海水はライン１４６へ導入され、そしてタンク１６４に入る前 にｒ過される。

正常なｆ過又は洗浄サイクル方式の下では、ミクロフィルター１２６の空気によ る逆洗は設定された時間間隔で自動的に行われる。逆洗はいろいろなサイクルか ら成り、そこでは排除された物質が、ライン１３６とバルブ１４１と１４２を経 てライン１７９経出で海へ或いはライン１８０経由で船底へと向けられる。

逆洗の終りでは、透過液の排出が起こり、１３０と１３１の透過液ラインにある 空気を取り除くことになる。透過液は、バルブ１４４を閉じ、バルブ１４９を開 けることによりライン１５０を経て船底へ排出される。予め設定した時間後、透 過液はバルブ１４４を開はバルブ１４９を閉じることにより、ミクロフィルター １４７へ向けられる。

この方式のための逆洗プログラムは、第３〜８図に関して述べられているが、そ こでは太線は液体及び／又はガスの流れを示している。逆洗に必ずしも関係のな い構成要素は、第３〜８図からは省いである。

第１ミクロフイルター１２６用の逆洗プログラムは第３〜６図に示されている。

最初に、ポンプ１２５は停止されて、低圧空気がライン１３４と１８０経由で第 １ミクロフイルター１２６に導入される。フィルター１２６の繊維の内腔に含ま れているｒ液はライン１３１、バルブ１４９及びドレンライン１５０を経て排出 される。

バルブ１４９，１４４，１２８，１３９及び１４１を閉じ、そしてバルブ１３３ を開けて、高圧空気が第１ミクロフイルター１２６の個々のカートリッジを加圧 するためにライン１５５へ導入される。二第４図参照。（一方、ライン１３４か らの低圧空気は残っている）バルブ１４１が次いで開かれ（そして空気ライン１ ３４が閉じられる］第１ミクロフイルター１２６の中の繊維は、高圧空気でブロ ーされ、排出物はライン１８０経由で排出される。−第５図参照。第３，４及び ５図に示された３段階ではポンプ１２５は停止している。

ポンプ１２５が次いで動かされ、バルブ１２８が開かれそして第１ミクロフイル ター１２６の繊維は高圧空気でブローされ、一方、原料はフィルター１２６の各 カートリッジへ供給される。排出は未だライン１８０経由である。−第６図参照 。

第１ミクロフイルター用逆洗プログラムの最終工程が第７図に示されている。空 気ライン１５４，１３５　は閉じられそしてバルブ１４９はライン１５０経由で 追加の液体排出をさせ且つこの系から全ての空気を排出させるために開かれる。

第２ミクロフイルター１４７用の逆洗工程は第８図に示される。バルブ１４８　 、１５４　、１５７及び１６９は開かれ、そしてバルブ１６６は閉じられ、透過 液はライン１６０に沿ってミクロフィルター１４７に押し戻される、そこからそ れはライン１５３と１４６を経て排出される。

両方の逆洗工程が完結すると、この系は第９図に示されているｒ過方式に戻され る。

本発明はアニオン系界面活性剤の存在下における海運関係の油／水エマルジョン の分離に関して述べられているけれども、本発明は、洗濯、車の洗浄及び水、カ ルシウムイオン（硬水又は洗浄されたものからの）、油又は脂肪及びアニオン系 界面活性剤の混合物を含む他の廃棄物の分離に同様に適用される。本発明は、水 と界面活性剤の回収を許容し、そして酸素要求量の高い廃水の費用のかかる廃棄 の必要性を著しく減少させる。本発明は適当な洗濯物用界面活性剤“Ｏｍｏ”を 用いて試験され、これは満足すべきものであった。

設計、建設及び運転の詳細について、いろいろな他の改変が、本発明の範囲から 外れることなく行なわれることができる。

Ｆ／Ｃｙ、９ 国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰ ＯＲＴ　ＯＮ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．水、油又は脂肪、乳化剤及び不溶性の固体物質を含むエマルジョンを処理す るためのろ過装置において、該装置が： （ｉ）不溶性の固体物質を除去するのに適合した、第１の疎水性ミクロフイルク ー、及び、 （ｉｉ）固体を含まないエマルジョンから油又は脂肪を分離するのに適合した、 第２のミクロフィルター、を含むことを特徴とするろ過装置。
2. ２．乳化剤が洗剤であり、且つ固体物質が洗剤のカルシウム塩を含むことを特徴 とする、請求の範囲第１項記載のろ過装置。
3. ３．洗剤がアニオン系洗剤であり、且つ水が海水であることを特徴とする、請求 の範囲第２項記載のろ過装置。
4. ４．保持されている固体を除去するために、第１のミクロフィルターを周期的に 洗浄する手段を包含することを特徴とする請求の範囲第１項から第３項までのい ずれか１項に記載のろ過装置。
5. ５．固体上に保持された油又は脂肪を除去するために、第２ミクロフィルターか らの再循環された、乳化剤を含み実質的に油を含まない又は脂肪を含まない透過 液で第１ミクロフィルターを周期的に洗浄する手段を包含することを特徴とする 請求の範囲第１項記載のろ過装置。
6. ６．第１ミクロフィルターを洗浄する手段が、第２ミクロフィルターからの透過 液の逆洗と引続くガスの逆洗をもたらすことを特徴とする、請求の範囲第４項ま たは第５項記載のろ過装置。
7. ７．各ミクロフィルダーが分離媒体として、複数の中空の、多孔性繊維を有し、 第ｌミクロフイルターへのエマルジョンの供給は繊維の外側に施され且つ第１ミ クロフィルターからの透過液が第２ミクロフィルターの繊維の内腔へ施されるこ とを特徴とする、請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項に記載のろ過 装置。
8. ８．水、油又は脂肪、乳化剤及び不溶性固体物質を含むエマルジョンの処理方法 において、該方法が次の工程： （ｉ）不溶性固体物質を除去するために、エマルジョンを第１の疎水性ミクロフ イルターを通して流すこと、且つ （ｉｉ）固体を含まないエマルジョンから油又は脂肪を分離するために、第１ミ クロフィルターからの透過液を第２ミクロフィルターを通して流すこと、を含む ことを特徴とする方法。
9. ９．乳化剤が洗剤であり且つ固体物質が洗剤のカルシウム塩を含むことを特徴と する、請求の範囲第８項記載の方法。
10. １０．洗剤がアニオン系洗剤であり、且つ水が海水であることを特徴とする、請 求の範囲第９項記載の方法。
11. １１．保持されている固体を除去するために第１ミクロフィルターを周期的に洗 浄する工程を含むことを特徴とする、請求の範囲第８項から第１０項までのいず れか１項に記載の方法。
12. １２．固体上に保持されている油又は脂肪を除去するために、乳化剤を含み、実 質的に油を含まない又は脂肪を含まない第２ミクロフィルターからの循環された 透過液で、第１ミクロフィルターを周期的に洗浄する工程を含むことを特徴とす る、請求の範囲第８項から第１０項までのいずれか１項に記載の方法。
13. １３．第１ミクロフイルター用の洗浄工程が第２ミクロフィルターからの透過液 の逆洗及び引き続くガスの逆洗を含むことを特徴とする、請求の範囲第１１項ま たは第１２項記載の方法。
14. １４．各ミクロフィルターが分離媒体として被数の、中空の、多孔性の繊維を有 し、第１ミクロフィルターへのエマルジョンの供給は繊維の外側に施され、且つ 第１ミクロフィルターからの透過液は第２ミクロフィルターの繊維の内腔に施さ れることを特徴とする、請求の範囲第８項から第１３項までのいずれか１項に記 載の方法。