JP3150063B2 - 含油廃水処理材および含油廃水処理方法 - Google Patents
含油廃水処理材および含油廃水処理方法Info
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Description
される含油廃水中の油分を除去するための含油廃水処理
材および含油廃水処理方法に関し、特に廃水中の油滴を
樹脂繊維集合体にて吸着することにより分離除去する油
滴吸着分離方式の含油廃水処理材および廃油含水処理方
法に関する。
が提案されており、含油廃水処理材として広く利用され
ている樹脂繊維には、主にポリエステル、ナイロン、ア
クリルなどからなる繊維、さらにはポリオレフィン系の
繊維などがある。
量20〜400cc/cm2/secのシート状の樹脂
繊維(樹脂繊維集合体)を通して含油廃水をろ過し、含
油廃水中の油滴を除去する技術が開示されている。前記
樹脂繊維としては、含油廃水処理材として一般的なポリ
エステル、ナイロン、アクリル、ポリオレフィンの各繊
維、これらの混繊維、あるいはこれら樹脂繊維に若干量
の天然繊維、半合成繊維が混合されたものなどが用いら
れる。
滴吸着除去機構を説明したものである。すなわち、含油
廃水中に存在する油滴1は、含油廃水が樹脂繊維3’に
対して矢印A方向に供給されると、立体的な網目構造の
樹脂繊維3’の間隔を通過しようとする。しかし、この
とき油滴1は、この油滴1より小さい樹脂繊維3’の繊
維網目間隔部にて吸着され、含油廃水中から除去され
る。
スチレン繊維に対し、予めポリオキシエチレン・アルキ
ル・エーテルなどの非イオン界面活性剤にて処理を施す
技術が開示されている。これは、樹脂繊維表面に油滴、
とりわけ後述する微分散した乳化油と親和性の大きな物
質を付着させ、樹脂繊維の油分の吸着能力を向上させる
もので、大きく注目される。
の油滴1には、液対流、液撹拌などの物理力によって分
散される粒径およそ10μm以上の分散油に加え、粒径
数μm以下のコロイド状態で微分散している乳化油が含
まれている場合が多い。
抜き加工部品を、40℃以上に加温したイオン交換水に
て超音波洗浄した際に発生する含油廃水においては、粒
径1μm以下の乳化油の存在が確認されている。このよ
うな乳化油を含む含油廃水に対しては、樹脂繊維間隔に
油滴を単純吸着する特開昭59−169519号公報に
開示された技術では、乳化油の除去が不十分である。す
なわち、好ましい油分除去効果を得るためには、樹脂繊
維の通気量を20cc/cm2/sec以下とする必要
があり、実際的な通水状態では圧力損失が極めて大き
く、使用することができない。これとは逆に、圧力損失
を低下せしめる範囲、すなわち通気量を20cc/cm
2/sec以上とした樹脂繊維では、乳化油の除去が十
分に行えない。
載の含油廃水処理材において、非イオン界面活性剤は樹
脂繊維に強固に固着しているものではないため、実際の
通水を行うと、樹脂繊維表面から剥離してしまい、この
剥離とともに、一度樹脂繊維に吸着した油滴が再び脱離
してしまう問題が生じる。また、非イオン界面活性剤自
体が処理済み水中に溶出した場合には、CODの上昇を
引き起こす原因となり、この点からも非イオン界面活性
剤の剥離は大きな問題となる。本発明は前記事情に鑑み
てなされたもので、微細径の乳化油も十分に捕獲でき、
通水時に一度樹脂繊維に吸着した油の脱離が生じず、ま
たCODの上昇などを引き起こすことがない含油廃水処
理材と含油廃水処理方法を提供することを目的とする。
からなり、含油廃水にさらされた際に正の電荷を帯びる
特性基を有するモノマーと、アクリロニトリルとの共重
合体から形成され、該特性基が含油廃水中の油を捕獲す
るようになっている含油廃水処理材であって、前記特性
基を有するモノマーは、N,N−ジアルキルアミノメチ
ルアクリルアミド、N,N−ジアルキルアミノエチルア
クリルアミド、N,N−ジアルキルアミノプロピルアク
リルアミドの中から選ばれる1種または2種以上であ
り、かつ、該特性基を有するモノマーの組成比率が5〜
30%であることを特徴とする含油廃水処理材によって
解決される。
水を処理することによって解決することができる。
含油廃水処理方法について説明する。図1は本発明の含
油廃水処理材の一例の機能図である。図中符号3は、含
油廃水にさらされた際に、正の電荷を帯びる特性基4を
その樹脂分子構造内に有する樹脂繊維(樹脂繊維集合
体)であり、この樹脂繊維3は、ジアルキルアミノプロ
ピル基(ジメチルアミノプロピル基)を特性基4として
有するN,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド
と、アクリロニトリルを共重合させた共重合体から構成
されている。
を取りまく含油廃水との界面摩擦によりゼータ電位が発
生して負に帯電している。したがって、この負に帯電し
ている乳化油2は、正の電荷を帯びている特性基4に引
き寄せられ、電気的に捕獲される。このようにして、樹
脂繊維3は、微細径の乳化油2を効率的に捕獲、吸着す
ることができる。この乳化油2の他に含油廃水中に存在
する粒径の大きな分散油は、繊維径、繊維集合体通気量
が同一であれば、従来のポリエステル系樹脂繊維集合体
などと同様に吸着除去することができる。
キルアミノメチル基、ジアルキルアミノエチル基、ジア
ルキルアミノプロピル基などから選択される1種または
2種以上であると好ましい。これらジアルキルアミノメ
チル基、ジアルキルアミノエチル基、ジアルキルアミノ
プロピル基において、窒素に結合するアルキル基の炭素
数は1〜2とされる。そして、上述のような特性基4を
有するモノマーとして、アクリルアミド、N,N−ジア
ルキルアミノメチルアクリルアミド、N,N−ジアルキ
ルアミノエチルアクリルアミド、N,N−ジアルキルア
ミノプロピルアクリルアミドの中から選ばれる1種また
は2種以上が重合した重合体を用いて樹脂繊維3とする
と好ましい。このとき、これら特性基4を有するモノマ
ーとアクリロニトリルが共重合した共重合体から樹脂繊
維3を形成すると、水中でも長期間安定した強度が得ら
れ、望ましい。
における組成比率(モル分率)は5〜30%、さらに好
ましくは10〜30%とする。5%未満であると油吸着
能力が著しく低下し、30%を越えると、樹脂繊維3の
加水分解が起こり、含油廃水処理材が劣化しやすくなる
ことがある。このような共重合体は公知の方法によって
製造することができ、この組成比率は、重合開始時のモ
ノマーモル分率をコントロールすることによって調整す
ることができる。
加工にあっては、多孔質構造の繊維が得られる公知のバ
ーストファイバー法などを用いることが好ましい。前記
樹脂繊維3の繊維径は、含油廃水との接触面積を大きく
して油吸着効果を増加させるために可能な限り小さいこ
とが望ましく、通常30μm以下が適当である。
レス抜き加工部品などの被洗浄物を、イオン交換水など
の洗浄液にて超音波洗浄することによって発生する含油
廃水を、本発明の含油廃水処理材を用いて処理し、その
油分を除去する洗浄システムの例を示したものである。
以下被洗浄物の洗浄と、含油廃水の処理手順ともに説明
する。図中符号8は洗浄槽であり、この洗浄槽8内には
超音波発振子7が配置され、さらに洗浄液8aが満たさ
れている。この洗浄液8aはイオン交換樹脂にて処理さ
れたイオン交換水などである。
れた洗浄カゴ6を浸漬し、超音波発振子7から超音波を
発生させてこの被洗浄物5の超音波洗浄を行う。ついで
含油廃水となった洗浄液8aを、圧送ポンプ9によって
プレフィルター10を経由し含油廃水処理器11に送り
込む。前記プレフィルター10は、含油廃水処理器11
による処理の前に、粒径の大きな分散油を吸着して、こ
の含油廃水処理器11内の含油廃水処理材に前記分散油
が吸着することによる油吸着飽和時間の短縮を防ぐもの
であり、従来のポリエステル系樹脂繊維集合体などを内
蔵したものが用いられる。そして、前記含油廃水処理器
11内部には、上述のような本発明の念油廃水処理材
が、その通気量が20〜200cc/cm2/secに
なるように内蔵されている。このような通気量であれ
ば、良好な通水状態を確保することができる。
とによって、乳化油などの微細径の油滴が除去された処
理済み水を比重分離槽12に導く。この比重分離槽12
は、含油廃水処理器11内の含油廃水処理材への油滴吸
着が進行し、飽和に達した時点で、前記圧送ポンプ9の
圧送圧により含油廃水処理器11内の含油廃水処理材よ
り脱離する油分を水と油分の比重差(水比重>油比重)
により分離除去するためのものである。したがって、比
重分離槽12において浮上油が確認された時点で、含油
廃水処理材の油吸着能力が飽和したとみなし、新しいも
のと交換することが望ましく、使用済み含油処理材は焼
却処分することが好ましい。この比重分離槽12を経た
処理済み水を再び洗浄槽8内に導き、洗浄液8aとして
リサイクルする。
浄液8a(含油廃水)は、プレフィルター10、含油廃
水処理器11を経て油分が除去された後リサイクルされ
るようになっているので、連続稼働が可能である。連続
稼働を行う際は、上述の比重分離槽12の下流側に設け
られた液排出バルブ13を閉鎖し、液循環バルブ14を
開放した状態で連続運転し、上述の被洗浄物の洗浄と、
含油廃水の処理を繰り返す。
は、含油廃水にさらされると正の電荷を帯びる特性基4
をその樹脂分子構造内に有するため、負に帯電している
微細径の乳化油2を効率的に捕獲吸着することができ
る。このため、油吸着能力が高く、結果として乳化油を
含む含油廃水の処理において、油除去能力を著しく向上
させることができるものである。
面活性剤などの乳化油と親和性の高い物質にて処理する
ものと異なり、前記特性基4は樹脂分子構造内に組み込
まれているので、この含油廃水処理材に一度吸着した油
分が、従来のように前記非イオン界面活性剤などと共に
剥離するようなことがない。したがって、含油廃水処理
材の油吸着効果が長時間の使用においても持続し、かつ
CODの上昇などの問題が起こらないものである。さら
に、前記特性基4を有するモノマーとアクリロニトリル
の共重合体から形成することにより、長期間安定した強
度を有する含油廃水処理材とすることができる。そし
て、このような含油廃水処理材を用いることによって、
長時間良好な油除去効果が得られ、かつCODの上昇な
どの問題が起こらない含油廃水処理方法を提供すること
ができる。
る。 〈実施例1〜7〉 (含油廃水処理材の製造)特性基を有するモノマーとア
クリロニトリルとの共重合体において、表1に示すよう
に、特性基(特性基を有するモノマー)の種類と、共重
合体中のこのモノマーのモル分率(組成比率)をかえ
て、含油廃水処理材を製造した。これらの共重合体は、
バーストファイバー法によって繊維径30μm以下の樹
脂繊維とし、含油廃水処理材とした。
て、それぞれ、図2に示すような洗浄システムの含油廃
水処理器11に内蔵し、含油廃水処理の予備試験を行っ
た。このとき、加工油、機械油の付着したプレス抜き加
工部品を被洗浄物5とし、洗浄液8aとして、伝導度
0.5μS、液温度50℃、液量0.1m3のイオン交
換水を用いた。
被洗浄物5を入れた洗浄カゴ6を洗浄液8aに浸漬し、
28kHz、600Wの超音波発振子7にて洗浄した。
洗浄終了時の含油廃水中の含油量を四塩化炭素抽出−赤
外吸光度法(JlSK−0102−25.2準拠)にて
測定したところ、300PPMであった。また、この含
油廃水中の油滴を偏光顕微鏡にて観察したところ、1μ
m以下の極めて微細径の乳化油が存在していることが確
認された。
0を経て含油廃水処理器11に送り込み、油分除去処理
を行った。このプレフィルター10としては、従来のポ
リエステル系樹脂繊維集合体を内蔵したものを用いた。
また、含油廃水処理器11としては、内径0.3m、高
さ0.6mで、内部に上述の含油廃水処理材が、通気量
80cc/cm2/secの状態にて内蔵されているも
のを用いた。
2を経た処理済み水を、液排出バルブ13を開放して採
取した。この処理済み水に含有される油分量を上述の処
理前と同様の分析方法にて分析した結果を表1にあわせ
て示した。表1の結果より、含油廃水処理材の通気量
を、良好な通水状態が確保される80cc/cm2/s
ecとしても、含油廃水中の油分が十分に吸着されるこ
とが確認された。
ついて、連続稼働による試験を行った。すなわち、上述
の洗浄システムにおいて、液排出バルブ13を閉鎖し、
液循環バルブ14を開放した状態にて上述の洗浄システ
ム全体を連続稼働し、経過時間とともに循環水中の含油
量がどの様に変化するか測定した。この連続稼働におけ
る条件は、洗浄槽8での洗浄サイクル5分、1つの洗浄
カゴ6当たりの被洗浄物油付着総量30g、循環水流量
は20リットル/分であった。
同様にして試験を行った。ただし、含油廃水処理器11
として、上述のプレフィルター10と同様のポリエステ
ル系の樹脂繊維集合体を内蔵したものを用いた。しか
し、連続稼働4時間後に、循環水において含油量100
0PPM以上の値が確認されたため、運転を中止した。
種類の違いによる含油廃水処理材の性能を比較すること
ができる。また、実施例2、5、6、7においては、共
重合体中の特性基を有するモノマーのモル分率(組成比
率)が異なる場合の含油廃水処理材の性能を比較するこ
とができる。
続稼働後の循環水中の含油量を表1にあわせて示した。
また、実施例1〜7と比較例における連続稼働時間と循
環水中の含油量の関係のグラフを図3〜6に示した。図
3は、実施例1の結果を示したものであり、図4は、実
施例2、5、6、7、の結果を示したものであり、図5
は、実施例3の結果を示したものであり、図6は、実施
例4の結果を示したものである。比較例の結果は、これ
ら実施例と比較するために、図3〜6にそれぞれ示し
た。
より、本発明に係る実施例は、全て比較例よりも良好な
結果が得られることがわかった。また、長時間の連続稼
働においても含油廃水処理器11内の含油廃水処理材
が、安定して有効に働くことが確認された。また、特性
基の種類が異なる実施例1〜4においては、いずれも同
等の効果が得られることがわかった。さらに、特性基が
同じで、共重合体中の特性基を有するモノマーのモル分
率(組成比率)が異なる実施例2、5、6、7におい
て、モノマーのモル分率(組成比率)が好ましい5〜3
0重量%である実施例2、6、7においては、160時
間稼働後も循環水中の含油量が17〜35PPMという
低い値であった。特に、モノマーのモル分率(組成比
率)が、さらに好ましいとされる10〜30重量%の範
囲内である実施例2と実施例7においては、非常に低い
含油量(17PPM、15PPM)が維持されており、
高い油吸着能力を有することが確認された。
処理材は、含油廃水にさらされた際に正の電荷を帯びる
特性基を樹脂分子構造内に有するので、周囲を取りまく
廃水との界面摩擦により負に帯電している微細径の乳化
油を、電気的に捕獲することができ、このため含油廃水
処理材の油吸着能力が向上し、結果として乳化油を含む
含油廃水処理における油除去能力を著しく向上させるこ
とができる。また、従来の樹脂繊維の表面を非イオン界
面活性剤などの乳化油と親和性の高い物質によって処理
する場合と異なり、前記特性基は樹脂分子構造内に組み
込まれているので、この含油廃水処理材に一度吸着した
油分が前記非イオン界面活性剤と共に剥離するようなこ
とがない。したがって、含油廃水処理材の油吸着効果が
長時間の使用においても持続し、かつCODの上昇など
の問題が起こらないものである。さらに、前記特性基を
有するモノマーとアクリロニトリルの共重合体からこの
含油廃水処理材を形成することにより、廃水中でも、長
期間安定した強度が得られる。そして、このような含油
廃水処理材を用いることによって、長時間良好な油除去
効果が得られ、かつCODの上昇などの問題が起こらな
い含油廃水処理方法を提供することができる。
る。
テムの例を示したものである。
水中の含油量の関係を示したグラフである。
続稼働時間と循環水中の含油量の関係を示したグラフで
ある。
水中の含油量の関係を示したグラフである。
水中の含油量の関係を示したグラフである。
除去機構を説明した図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 樹脂繊維からなり、含油廃水にさらされ
た際に正の電荷を帯びる特性基を有するモノマーと、ア
クリロニトリルとの共重合体から形成され、該特性基が
含油廃水中の油を捕獲するようになっている含油廃水処
理材であって、 前記特性基を有するモノマーは、N,N−ジアルキルア
ミノメチルアクリルアミド、N,N−ジアルキルアミノ
エチルアクリルアミド、N,N−ジアルキルアミノプロ
ピルアクリルアミドの中から選ばれる1種または2種以
上であり、かつ、該特性基を有するモノマーの組成比率
が5〜30%であることを特徴とする含油廃水処理材。 - 【請求項2】 請求項1に記載の含油廃水処理材を用い
て含油廃水を処理することを特徴とする含油廃水処理方
法。
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---|---|---|---|
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JPH10458A JPH10458A (ja) | 1998-01-06 |
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JP (1) | JP3150063B2 (ja) |
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1997
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