JP6801690B2 - エマルジョン性含油排水の油水分離方法 - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、エマルジョン性含油排水に、それに含まれる乳化剤と同等量以上の抗乳化剤を添加撹拌してエマルジョンを破壊し、その後油水分離を行う方法が提案されている。
特許文献1や特許文献2に記載の方法を用いることで、エマルジョン性含油排水を油水分離することができるが、例えば、圧延工場から排出される圧延油を含むエマルジョン性含油排水の場合、圧延油が含有する乳化剤は多種多様であり、しかも操業状況によっても排水の性状は大きく異なり、経時的に油分性状が変化するため、1種類の油水分離剤を選定しただけでは、エマルジョン性含油排水を効率良く油水分離することは困難である。また、圧延工場では圧延油だけでなく、潤滑油、洗浄油、防錆油なども使用されているため、排出されるエマルジョン性含油排水の構成は非常に複雑になる。
[1]乳化剤を含有する油脂組成物を含むエマルジョン性含油排水の油水分離方法であって、
含油排水を含油エマルジョン排水と排水に分離する第一油水分離工程(A)と、
該第一油水分離工程(A)で分離された含油エマルジョン排水中の特定成分の含有量を分析する分析工程(B)と、
該分析工程(B)で得られた特定成分の含有量から、予め作成された選定基準(x)に基づき、含油エマルジョン排水に添加する油水分離剤の種類とその添加濃度を決定する分離剤選定工程(C)と、
該分離剤選定工程(C)で決定された条件で油水分離剤を含油エマルジョン排水に添加する添加工程(D)と、
該添加工程(D)で油水分離剤が添加された含油エマルジョン排水を油分と排水に分離する第二油水分離工程(E)を有することを特徴とするエマルジョン性含油排水の油水分離方法。
[2]上記[1]の油水分離方法において、第一油水分離工程(A)では、静置分離により含油排水を含油エマルジョン排水と排水に分離することを特徴とするエマルジョン性含油排水の油水分離方法。
[4]上記[1]〜[3]のいずれかの油水分離方法において、分離剤選定工程(C)では、下記(i)〜(iii)の手順により予め作成された選定基準(x)を用いることを特徴とするエマルジョン性含油排水の油水分離方法。
(i)使用前の「乳化剤を含有する油脂組成物」を水と乳化させて含油エマルジョン水とし、その含油エマルジョン水に対して油水分離試験を行うことにより、油水分離に有効な油水分離剤がアニオン油水分離剤、カチオン油水分離剤のいずれであるのかを特定するとともに、ガスクロマトグラフィにより使用前の「乳化剤を含有する油脂組成物」を分析し、得られたクロマトグラフから最もピーク強度の高い成分を、油水分離剤を選定するための選定指標成分(α)とする。
(ii)含油エマルジョン排水を一定期間サンプリングし、それぞれの含油エマルジョン排水に対して油水分離試験を行い、油水分離に有効な油水分離剤がアニオン油水分離剤、カチオン油水分離剤のいずれであるのかを特定するとともに、最適な油水分離剤の添加濃度を特定する。また、ガスクロマトグラフィによりそれぞれの含油エマルジョン排水を分析し、得られたクロマトグラフから含油エマルジョン排水中の選定指標成分(α)の含有量を特定する。
(iii)上記(ii)の結果に基づき、選定指標成分(α)の含有量に応じて含油エマルジョン排水に添加すべき油水分離剤の種類と濃度を設定した選定基準(x)を作成する。
[6]上記[1]〜[5]のいずれかの油水分離方法において、第二油水分離工程(E)では、静置分離により含油エマルジョン排水を油分と排水に分離することを特徴とするエマルジョン性含油排水の油水分離方法。
[7]上記[1]〜[6]のいずれかの油水分離方法で得られた油分を燃料として回収することを特徴とする燃料の製造方法。
分析工程(B)では、第一油水分離工程(A)で分離された含油エマルジョン排水からサンプリングし、特定成分の含有量を分析して定量する。この分析は、通常、ガスクロマトグラフィで行う。
分離剤選定工程(C)では、分析工程(B)の分析で得られた特定成分の含有量を、予め作成された選定基準(x)と照合することで、次工程で含油エマルジョン排水に添加する油水分離剤を選定し、さらにその添加濃度を決定する。
(i)使用前の「乳化剤を含有する油脂組成物」(例えば、使用前の圧延油)を水と乳化させて含油エマルジョン水とし、その含油エマルジョン水に対して油水分離ラボ試験を行い、油水分離に有効な油水分離剤がアニオン油水分離剤、カチオン油水分離剤のいずれであるのかを特定する。すなわち、次の(ii)の手順に入る前の事前確認として、使用前の「乳化剤を含有する油脂組成物」に対して有効な油水分離剤を特定し、ここで油水分離の有効性を確認した油水分離剤を使用して次の(ii)の手順を行う。また、ガスクロマトグラフィにより使用前の「乳化剤を含有する油脂組成物」を分析し、得られたクロマトグラフから最もピーク強度の高い成分を、油水分離剤を選定するための選定指標成分(α)とする。なお、使用される可能性がある「乳化剤を含有する油脂組成物」が複数種類ある場合には、それぞれの油脂組成物について、この(i)の手順を行う。
(ii)含油エマルジョン排水(工場から排出された含油排水を第一油水分離工程(A)で油水分離した後の含油エマルジョン排水)を一定期間サンプリングし、それぞれの含油エマルジョン排水に対して油水分離ラボ試験を行い、油水分離に有効な油水分離剤がアニオン油水分離剤、カチオン油水分離剤のいずれであるのかを特定するとともに、最適な油水分離剤の添加濃度を特定する。また、ガスクロマトグラフィによりそれぞれの含油エマルジョン排水を分析し、得られたクロマトグラフから含油エマルジョン排水中の選定指標成分(α)の含有量を特定(定量)する。
(iii)上記(ii)の結果に基づき、選定指標成分(α)の含有量に応じて含油エマルジョン排水に添加すべき油水分離剤の種類と濃度を設定した選定基準(x)を作成する。
なお、2種以上の油水分離剤を添加する場合には、基本的には、乳化特性に寄与する油分性状(選定指標成分)の割合が少ない成分に対する油水分離剤を添加した後、乳化特性に寄与する油分性状(選定指標成分)の割合が多い成分に対する油水分離剤を添加することが望ましいが、具体的な添加順番は、油水分離ラボ試験にて確認した上で決めることが望ましい。
第二油水分離工程(E)で分離された油分は、そのまま或いは必要に応じて精製した後、燃料などとして用いることができる。
圧延工場から排出された含油排水は排水ピット1に貯められ、この排水ピット1内での静置分離により上層の含油エマルジョン排水と下層の排水(分離水)に分離される(第一油水分離工程A)。この工程で分離される含油エマルジョン排水の水分量は通常50〜80vol%程度である。排水ピット1で分離された含油エマルジョン排水は、ポンプ3で含油エマルジョン排水処理タンク2に供給される。この際に、含油エマルジョン排水をサンプリングし、ガスクロマトグラフ4による分析により含油エマルジョン排水中の油分性状および濃度、すなわち選定指標成分(α)とその含有量を特定・定量する(分析工程B)。制御装置5では、ガスクロマトグラフ4による分析で特定・定量された選定指標成分(α)とその含有量を、予め作成された選定基準(x)と照合することで、含油エマルジョン排水に添加する油水分離剤を選定し、さらにその添加濃度を決定し(分離剤選定工程C)、この条件に従い油水分離剤を油水分離剤タンク6から含油エマルジョン排水処理タンク2に供給する(添加工程D)。この際、油水分離剤による油分と排水の分離性を高めるために、含油エマルジョン排水に対する油水分離剤の供給中又は/及び供給後に、空気などの気体を含油エマルジョン排水中に吹き込むバブリング撹拌を行う。
まず、使用前の圧延油の中から1種類を選定し(以下、これを「圧延油A」という)、この圧延油Aと水を乳化させ、含油エマルジョン水とした。この含油エマルジョン水に対して油水分離ラボ実験を実施し、有効な油水分離剤を調べた結果、カチオン油水分離剤が有効であることが判った。油水分離ラボ試験は、含油エマルジョン水の容量を100ml、圧延油と水の混合比を30:70、油水分離剤の添加濃度を1.0vol%とする条件で実施した。
(2)含油エマルジョン排水中の成分aの含有量が1.0vol%超であれば、カチオン油水分離剤を0.5〜2.0vol%添加するか、若しくはアニオン油水分離剤とカチオン油水分離剤の複合添加とし、添加の順番は最初にカチオン油水分離剤、次にアニオン油水分離剤とし、それぞれ0.5vol%添加する。
なお、それぞれの油水分離剤の添加濃度は、含油エマルジョン排水から分離した油分(回収油)を燃料として使用するために必要な油水分離率を満足する条件とした。
油水分離性は油水分離率で評価した。この油水分離率は、処理する含油エマルジョン排水中の全水分量に対して、分離した分離水の水分量の割合である。油水分離性の評価は、油水分離率が50%以上であれば“○”、油水分離率が50%未満であれば“×”とした。この油水分離性を評価した結果を、処理条件とともに表4に示す。
2 含油エマルジョン排水処理タンク
3 ポンプ
4 ガスクロマトグラフ
5 制御装置
6 油水分離剤タンク
7 回収油貯蔵タンク
8 オイルバーナー
9 焙焼炉
Claims (6)
- 乳化剤を含有する油脂組成物を含むエマルジョン性含油排水の油水分離方法であって、
含油排水を含油エマルジョン排水と排水に分離する第一油水分離工程(A)と、
該第一油水分離工程(A)で分離された含油エマルジョン排水中の特定成分の含有量を分析する分析工程(B)と、
該分析工程(B)で得られた特定成分の含有量から、予め作成された選定基準(x)に基づき、含油エマルジョン排水に添加する油水分離剤の種類とその添加濃度を決定する分離剤選定工程(C)と、
該分離剤選定工程(C)で決定された条件で油水分離剤を含油エマルジョン排水に添加する添加工程(D)と、
該添加工程(D)で油水分離剤が添加された含油エマルジョン排水を油分と排水に分離する第二油水分離工程(E)を有し、
分離剤選定工程(C)では、下記(i)〜(iii)の手順により予め作成された選定基準(x)を用いることを特徴とするエマルジョン性含油排水の油水分離方法。
(i)使用前の「乳化剤を含有する油脂組成物」を水と乳化させて含油エマルジョン水とし、その含油エマルジョン水に対して油水分離試験を行うことにより、油水分離に有効な油水分離剤がアニオン油水分離剤、カチオン油水分離剤のいずれであるのかを特定するとともに、ガスクロマトグラフィにより使用前の「乳化剤を含有する油脂組成物」を分析し、得られたクロマトグラフから最もピーク強度の高い成分を、油水分離剤を選定するための選定指標成分(α)とする。
(ii)含油エマルジョン排水を一定期間サンプリングし、それぞれの含油エマルジョン排水に対して油水分離試験を行い、油水分離に有効な油水分離剤がアニオン油水分離剤、カチオン油水分離剤のいずれであるのかを特定するとともに、最適な油水分離剤の添加濃度を特定する。また、ガスクロマトグラフィによりそれぞれの含油エマルジョン排水を分析し、得られたクロマトグラフから含油エマルジョン排水中の選定指標成分(α)の含有量を特定する。
(iii)上記(ii)の結果に基づき、選定指標成分(α)の含有量に応じて含油エマルジョン排水に添加すべき油水分離剤の種類と濃度を設定した選定基準(x)を作成する。 - 第一油水分離工程(A)では、静置分離により含油排水を含油エマルジョン排水と排水に分離することを特徴とする請求項1に記載のエマルジョン性含油排水の油水分離方法。
- 分析工程(B)では、ガスクロマトグラフィによる分析を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のエマルジョン性含油排水の油水分離方法。
- 添加工程(D)では、含油エマルジョン排水に油水分離剤を供給し、その供給中又は/及び供給後に含油エマルジョン排水をバブリング撹拌することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のエマルジョン性含油排水の油水分離方法。
- 第二油水分離工程(E)では、静置分離により含油エマルジョン排水を油分と排水に分離することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のエマルジョン性含油排水の油水分離方法。
- 請求項1〜5のいずれかの油水分離方法で得られた油分を燃料として回収することを特徴とする燃料の製造方法。
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