(57)【要約】    【課題】本発明は、有機物相のリン酸イオン濃度を低減することができる廃油処理方法等を提供する。    【解決手段】本発明は、リン酸エステル及びポリ塩化ビフェニルを含有する廃油と、アルカリ水溶液とを含む油水混合液を調製する混合液調製工程と、前記油水混合液を静置して該油水混合液を有機物相と水相とに相分離する分離工程とを備えており、前記混合液調製工程では、水と相分離可能で且つ前記廃油に溶解可能で前記廃油よりも密度が低い液状有機物をさらに含有する前記油水混合液を調製し、前記分離工程では、前記油水混合液の液温が６０℃以上となる期間を設ける、廃油処理方法等である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン酸エステル及びポリ塩化ビフェニルを含有する廃油と、アルカリ水溶液とを含む油水混合液を調製する混合液調製工程と、
前記油水混合液を静置して該油水混合液を有機物相と水相とに相分離する分離工程とを備えており、
前記混合液調製工程では、水と相分離可能で且つ前記廃油に溶解可能で前記廃油よりも密度が低い液状有機物をさらに含有する前記油水混合液を調製し、
前記分離工程では、前記油水混合液の液温が６０℃以上となる期間を設ける、廃油処理方法。
【請求項２】
前記混合液調製工程の前に、前記廃油の密度を測定する密度測定工程をさらに実施する、請求項１に記載の廃油処理方法。
【請求項３】
前記混合液調製工程では、前記油水混合液における前記液状有機物の割合が、前記密度測定工程での前記密度の測定値に基づいて決定される、請求項２に記載の廃油処理方法。
【請求項４】
リン酸エステル及びＰＣＢを含有する第１の廃油を静置し、
静置した前記第１の廃油の液深さ方向における下側の廃油を第２の廃油として取り出す廃油分離工程をさらに実施し、
前記混合液調製工程では、前記第２の廃油を用いて前記油水混合液を調製する、請求項１〜３の何れか１項に記載の廃油処理方法。
【請求項５】
リン酸エステル及びポリ塩化ビフェニルを含有する廃油と、アルカリ水溶液とを含む油水混合液を調製する混合液調製部と、
前記油水混合液を静置して該油水混合液を有機物相と水相とに相分離する分離部とを備えており、
前記混合液調製部は、水と相分離可能で且つ前記廃油に溶解可能で前記廃油よりも密度が低い液状有機物をさらに含有する前記油水混合液を調製する混合液調製部であり、
前記分離部は、前記油水混合液の液温が６０℃以上となる期間を設ける分離部である、廃油処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃油処理方法、及び、廃油処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、絶縁油として使用されていたポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）は、水熱処理により分解処理されている。
【０００３】
ところで、リン酸エステル（例えば、トリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）等）は、耐摩耗剤、極圧剤あるいは酸化防止剤等として潤滑油に添加されている。
また、使用済みの潤滑油（廃油）は、使用済みのＰＣＢと混合されて保管されていることがある。
【０００４】
しかし、ＰＣＢを含有する廃油をリン酸エステルの存在下で水熱処理をすると、アパタイト（Ｃａ５（ＰＯ４）３（Ｆ、Ｃｌ、ＯＨ））が生成され、アパタイトによって水熱処理設備の配管が詰まるなどの問題がある。
【０００５】
このようなことから、リン酸エステル及びＰＣＢを含有する廃油の処理方法としては、以下の方法が知られている（例えば、特許文献１）。
まず、廃油とアルカリ剤とを混合することにより混合液を作製し、該混合液中において、リン酸エステルをアルカリ剤によってフェノール類とリン酸イオンとに分解する。
次に、該混合液を静置することにより、有機物相たる油相（リン酸エステルが除去され、主にＰＣＢを含む液）と水相（フェノール類、リン酸イオン、アルカリ等を含む液）とに分離する。
そして、前記有機物相については、前記有機物相から固形分を除去した後、前記固形分が除去された有機物相を水熱処理することによりＰＣＢを分解する。
【０００６】
しかし、前記有機物相にはリン酸イオンが含まれていることがあり、前記有機物相に含まれているＰＣＢを分解するために前記有機物相を水熱処理した場合に、このリン酸イオンによってアパタイトが生成されてしまうという問題がある。
【０００７】
従って、有機物相のリン酸イオン濃度を低減することが求められている。
【０００８】
有機物相のリン酸イオン濃度を低減する方法としては、例えば、水と油との分離性を高めることが考えられる。
また、水と油との分離性を高める方法としては、例えば、油の粘度を低下させることが知られている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−１４４２５９号公報
【特許文献２】特開昭６２−１３２５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、本発明者が鋭意研究したところ、油の粘度を低下させても、水と油との分離性が十分ではない場合があることを見出した。
【００１１】
そこで、本発明は、有機物相のリン酸イオン濃度を低減することができる、更なる方法及び装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る廃油処理方法は、リン酸エステル及びポリ塩化ビフェニルを含有する廃油と、アルカリ水溶液とを含む油水混合液を調製する混合液調製工程と、
前記油水混合液を静置して該油水混合液を有機物相と水相とに相分離する分離工程とを備えており、
前記混合液調製工程では、水と相分離可能で且つ前記廃油に溶解可能で前記廃油よりも密度が低い液状有機物をさらに含有する前記油水混合液を調製し、
前記分離工程では、前記油水混合液の液温が６０℃以上となる期間を設ける。
【００１３】
また、本発明に係る廃油処理装置は、リン酸エステル及びポリ塩化ビフェニルを含有する廃油と、アルカリ水溶液とを含む油水混合液を調製する混合液調製部と、
前記油水混合液を静置して該油水混合液を有機物相と水相とに相分離する分離部とを備えており、
前記混合液調製部は、水と相分離可能で且つ前記廃油に溶解可能で前記廃油よりも密度が低い液状有機物をさらに含有する前記油水混合液を調製する混合液調製部であり、
前記分離部は、前記油水混合液の液温が６０℃以上となる期間を設ける分離部である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、有機物相のリン酸イオン濃度を低減し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る廃油処理装置の概略図。
【図２】本実施形態に係る廃油処理装置の一の状態の概略図。
【図３】本実施形態に係る廃油処理装置の他の状態の概略図。
【図４】有機物相の粘度の温度変化。
【図５】有機物相の密度の温度変化。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係る廃油処理装置１は、リン酸エステル及びポリ塩化ビフェニル（以下、「ＰＣＢ」ともいう。）を含有する廃油と、アルカリ水溶液たる水酸化ナトリウム水溶液Ａとを含む油水混合液を調製する混合液調製部２と、前記油水混合液を静置することにより有機物相と水相とに相分離する分離部３とを備える。
また、本実施形態に係る廃油処理装置１は、前記分離部３で得られた有機物相から固形分を除去する固形分除去部４と、該固形分除去部４で固形分が除去された前記有機物相のＰＣＢを分解するＰＣＢ分解部５とを備える。
さらに、本実施形態に係る廃油処理装置１は、前記分離部３で得られた水相からリン酸イオンを除去するリン除去部６と、該リン除去部６でリン酸イオンが除去された前記水相を中和する中和部７とを備える。
【００１８】
前記混合液調製部２は、水と相分離可能で且つ前記廃油に溶解可能で前記廃油よりも密度が低い液状有機物Ｂを前記油水混合液に含ませる混合液調製部であることが重要である。
前記分離部３は、前記油水混合液の液温が６０℃以上となる期間を設ける分離部であることが重要である。
【００１９】
また、本実施形態に係る廃油処理装置１は、前記廃油の密度を測定する密度測定部９を備える。
前記密度測定部９は、前記廃油が前記混合液調製部２で前記水酸化ナトリウム水溶液Ａと混合される前に、前記廃油の密度を測定するように構成されている。
また、本実施形態に係る廃油処理装置１は、前記油水混合液における前記液状有機物の割合が、前記密度測定部９での前記密度の測定値に基づいて決定されるように構成されている。
【００２０】
さらに、本実施形態に係る廃油処理装置１は、リン酸エステル及びＰＣＢを含有する第１の廃油を静置する廃液収容器８を備える。
また、本実施形態に係る廃油処理装置１は、リン酸エステル及びＰＣＢを含有する第１の廃油を静置し、静置した前記第１の廃油の液深さ方向における下側の廃油を第２の廃油として取り出し、前記第２の廃油を用いて前記油水混合液を調製するように構成されている。
【００２１】
前記混合液調製部２で前記水酸化ナトリウム水溶液Ａと混合する前記廃油は、通常、リン酸エステルを５〜２０質量％含有する。また、該廃油は、通常、ＰＣＢを４〜４０質量％含有する。
また、該廃油は、リン酸エステルやＰＣＢ以外に、鉱物油や合成油を含有し、例えば、潤滑油や絶縁油等を含有する。潤滑油や絶縁油としては、パラフィン系ベースオイル、ナフテン系ベースオイル等が挙げられる。パラフィン系ベースオイルとしては、ニュートラル油、ブライトストック油等が挙げられる。
前記リン酸エステルは、フェノール類とリン酸との縮合物である。なお、フェノール類は、置換フェノール及び非置換フェノールを含む概念である。
前記リン酸エステルは、アルカリによって分解されてフェノール類が生成されるリン酸エステルである。また、前記リン酸エステルは、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、リン酸トリエステルを含む概念である。前記リン酸エステルとしては、例えば、トリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）、トリキシリルホスフェート、ｔ−ブチルフェニルホスフェート、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェート等が挙げられる。
【００２２】
前記混合液調製部２は、廃油と水酸化ナトリウム水溶液Ａと前記液状有機物Ｂとを混合するように構成されている。
前記混合液調製部２は、廃油と水酸化ナトリウム水溶液Ａとを好ましくは７０℃以上で混合することにより油水混合液を得る。
前記混合液調製部２は、容器と容器内の収容液（油）を加熱する加熱器（例えば加熱ジャケット）とを備え、更に、撹拌翼、ホモジナイザー、ラインミキサ、回転ミル、超音波振動発生機等を用いて廃油と水酸化ナトリウム水溶液Ａとを撹拌し混合するように構成されている。
前記リン酸エステルがＴＣＰである場合には、廃油と水酸化ナトリウム水溶液Ａとを混合することにより、ＴＣＰは、下記式の反応で水酸化ナトリウムと反応し分解される。
【００２３】
【化１】
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【００２４】
前記混合液調製部２で用いる前記水酸化ナトリウム水溶液Ａは、水酸化ナトリウムの濃度が、好ましくは１５質量％を超え、より好ましくは２０質量％以上、更により好ましくは２０〜４０質量％である。
前記混合液調製部２での混合は、リンの量に対する水酸化ナトリウムの量のモル比を好ましくは３以上にして行い、より好ましくはこの比を３〜１８にして行う。なお、前記「リンの量」は、廃油中のリン濃度と、前記水酸化ナトリウムに混合される前記廃油の量とから求めることができる。前記廃油中のリン濃度は、廃油を酸分解した後、酸分解した廃油を定容しＩＣＰ分析により求めることができる。
この比が３以上であることにより、エステル結合を１分子に複数有するリン酸ジエステルやリン酸トリエステルがリン酸エステルとして廃油に多く含まれていても水酸化ナトリウムによってリン酸エステルを十分に分解することができる。
前記混合液調製部２での混合温度は、好ましくは７０℃以上、より好ましくは、７０〜１００℃である。
前記廃油と、前記水酸化ナトリウム水溶液Ａとの混合時間（撹拌時間）は、好ましくは３０〜５００分、より好ましくは１００〜３００分である。
【００２５】
前記混合液調製部２で用いる前記液状有機物Ｂとしては、天然油、合成油などの油が挙げられる。天然油としては鉱物油等が挙げられる。前記油としては、燃料油、潤滑油、絶縁油、食用油、溶剤などとして用いられるものを用いることができる。また、前記油としては、パラフィン系ベースオイル、ナフテン系ベースオイル等が挙げられる。パラフィン系ベースオイルとしては、ニュートラル油、ブライトストック油等が挙げられる。
前記液状有機物Ｂの密度は、好ましくは０．７８〜１．０５ｇ／ｍＬ、より好ましくは０．８２〜０．９２ｇ／ｍＬである。
【００２６】
前記混合液調製部２では、前記廃油と、前記水酸化ナトリウム水溶液と、前記液状有機物Ｂとの混合の順序は特に限定されず、例えば、前記廃油と、前記水酸化ナトリウム水溶液とを混合して混合物を得た後に、この混合物と前記液状有機物Ｂとを混合させてもよく、また、前記廃油と、前記液状有機物Ｂとを混合して混合物を得た後に、この混合物と前記水酸化ナトリウム水溶液とを混合させてもよく、さらに、前記液状有機物Ｂと、前記水酸化ナトリウム水溶液とを混合して混合物を得た後に、この混合物と前記廃油とを混合させてもよい。
【００２７】
前記分離部３は、前記油水混合液を静置することにより、上層液たる有機物相と、下層液たる水相とに相分離する分離槽３１を有する。
また、前記分離部３は、前記分離槽３１で前記油水混合液が相分離されて得られる上層液と下層液とをそれぞれ前記分離槽３１から排出する排出装置３２を更に有する。
なお、有機物相に含まれる成分等によって、有機物相が下層液となり、水相が上層液となることもあるが、本実施形態では、有機物相が上層液となり、水相が下層液となる場合を例に挙げて以下では説明する。
さらに、前記分離部３は、該分離槽３１を加熱する加熱器３３を更に有する。
【００２８】
前記分離槽３１は、有底筒状である。すなわち、前記分離槽３１は、底部３１ａと、底部３１ａの外周より立ち上がる側壁３１ｂとを有する。
前記分離槽３１は、下方に向けて先細りとなるように形成されている。
前記分離槽３１は、前記分離槽３１での上層液と下層液との界面が形成される位置に、前記側壁３１ｂを有する。
【００２９】
前記排出装置３２は、上層液を排出する第１排出動作と、下層液を排出する第２排出動作とを実施する排出装置である。
また、前記排出装置３２は、上層液を排出する上層液排出部３２ａと、下層液を排出する下層液排出部３２ｂとを備える。
【００３０】
前記上層液排出部３２ａは、前記上層液を排出する上層液配管３２ａ１を有する。
前記上層液配管３２ａ１は、前記上層液を排出するための上層液排出口３２ａ２を有する。上層液排出口３２ａ２は、前記側壁３１ｂに開口されている。
また、前記上層液排出部３２ａは、上層液配管３２ａ１の流路を開閉する上層液開閉弁３２ａ３を有する。
また、前記上層液排出部３２ａは、上層液開閉弁３２ａ３を開状態とすることにより、液圧を用いて前記第１排出動作を実施する上層液排出部である。
【００３１】
前記上層液排出部３２ａでは、上層液配管３２ａ１の上層液排出口３２ａ２が設けられる部分が、上層液排出口３２ａ２から水平方向に延びた構成となっている。
また、上層液開閉弁３２ａ３は、前記上層液排出口３２ａ２から水平方向に延びた部分に設けられている。
これにより、上層液開閉弁３２ａ３を閉じた状態において被処理液が上層液配管３２ａ１に流入しても、分離槽３１での相分離の際に、上層液配管３２ａ１に流入した油水混合液中の下層液が、上層液配管３２ａ１から分離槽３１に排出されやすくなり、分離精度の向上を図ることができる。
なお、前記上層液排出部３２ａでは、上層液配管３２ａ１の上層液排出口３２ａ２が設けられる部分が、上層液排出口３２ａ２から下流側に向けて先上がりとなるように延びた構成となっていてもよい。
【００３２】
前記下層液排出部３２ｂは、前記下層液を排出する下層液配管３２ｂ１を有する。
また、前記下層液配管３２ｂ１は、前記下層液を排出するための下層液排出口３２ｂ２を有する。下層液排出口３２ｂ２は、前記底部３１ａに開口されている。
さらに、前記下層液排出部３２ｂは、前記下層液配管３２ｂ１の流路を開閉する下層液開閉弁３２ｂ３を有する。
また、前記下層液排出部３２ｂは、下層液開閉弁３２ｂ３を開状態とすることにより、液圧を用いて前記第２排出動作を実施する下層液排出部である。
【００３３】
前記排出装置３２は、上層液と下層液との界面が、前記上層液排出口３２ａ２よりも下方に存在しているか否かを検知する界面センサー３２ｃを有する。
前記界面センサー３２ｃは、上層液排出口３２ａ２の下方で且つ上層液排出口３２ａ２の近傍の液が、上層液たる有機物相と、下層液たる水相との何れであるかを判別するセンサーである。
前記界面センサーの形式としては、インピーダンス式、静電容量式、レーダー式、超音波式、ガイドレーダー式などが挙げられる。
【００３４】
図２に示すように、前記界面が上層液排出口３２ａ２よりも上側にあると前記界面センサーにより検知した場合には、第１排出動作を実施せずに第２排出動作を実施して下層液を分離槽３１から排出させる。これにより、上層液と下層液との界面が下方に移動する。
図３に示すように、上層液と下層液との界面が下方に移動したことにより、前記界面が上層液排出口３２ａ２よりも下側にあると前記界面センサーにより検知した場合、或いは、下層液を分離槽３１から排出させずとも前記界面が上層液排出口３２ａ２よりも下側にあると前記界面センサーにより検知した場合には、第２排出動作を実施せずに第１排出動作を実施して上層液を分離槽３１から排出させる。
なお、第１排出動作の実施後に、第２排出動作をさらに実施してもよく、実施しなくてもよい。
【００３５】
さらに、前記排出装置３２は、分離槽３１に上層液の一部を残すように第１排出動作を実施する排出装置である。
界面付近の上層液には下層液が混ざりやすい。しかし、斯かる分離部３は、界面付近の上層液を分離槽３１に残すことができるので、第１排出動作で排出する上層液に下層液が混じり難くなるという利点を有する。
第１排出動作で排出する上層液に下層液が混じるのを抑制するという観点から、排出装置３２は、第１排出動作後に分離槽３１に残る上層液の厚み（高さ）が５０ｍｍ以上となるように第１排出動作を実施することが好ましい。
【００３６】
また、前記排出装置３２は、分離槽３１に下層液の一部を残すように第２排出動作を実施する排出装置である。
界面付近の下層液には上層液が混ざりやすい。しかし、斯かる分離部３は、界面付近の下層液を分離槽３１に残すことができるので、第２排出動作で排出する下層液に上層液が混じり難くなるという利点を有する。
第２排出動作で排出する下層液に上層液が混じるのを抑制するという観点から、排出装置３２は、第２排出動作後に分離槽３１に残る下層液の厚み（高さ）が１２５ｍｍ以上となるように第２排出動作を実施することがより好ましい。
【００３７】
分離槽３１に残した上層液や下層液は、新たな油水混合液とともに、油水混合液として再度相分離される。
【００３８】
本実施形態では、前記分離部３は、前記加熱器３３として加熱ジャケット３３を有する。
なお、前記加熱器３３としては、加熱ジャケット以外に電気ヒーター等が挙げられる。
前記加熱ジャケット３３は、加熱された媒体Ｄを用いて前記分離槽３１を加熱するように構成されている。
前記媒体Ｄは、水、水蒸気、油、空気等が挙げられる。
【００３９】
前記分離部３では、前記油水混合液の液温を、６０℃以上、好ましくは７０℃以上、より好ましくは７０℃〜１１０℃、さらにより好ましくは７０℃〜１００℃にした状態で前記油水混合液を前記分離槽３１内で静置する。
また、前記分離部３では、前記油水混合液の液温を、６０℃以上で、好ましくは１６時間〜４８時間、より好ましくは１６時間〜３６時間継続的に前記油水混合液を前記分離槽３１内で静置する。
さらに、前記分離部３では、前記油水混合液の温度変化が小さいほど前記油水混合液に対流が生じ難くなり前記油水混合液の分離性が高まるので、前記油水混合液の温度変化を、好ましくは０℃／時間以上５℃／時間以下、より好ましくは０℃／時間以上３℃／時間以下とする。
【００４０】
前記固形分除去部４は、前記分離部３で得られた有機物相に含まれる固形分を前記有機物相から除去するフィルターを備える。
【００４１】
前記ＰＣＢ分解部５は、前記固形分除去部４で固形分が除去された前記有機物相を水熱分解処理して、該有機物相のポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）を分解するように構成されている。
【００４２】
前記リン除去部６は、金属カルシウム（Ｃａ）、金属マグネシウム（Ｍｇ）、金属ナトリウム（Ｎａ）、金属アルミニウム（Ａｌ）の少なくとも何れかを含有する固形吸着剤が充填された無機充填槽を有している。該リン除去部６は、前記混合液調製部２で生成されたリン酸イオンを前記無機充填槽で前記固形吸着剤と接触させ、リン酸イオンを金属塩（例えば、アパタイト（Ｃａ５（ＰＯ４）３（Ｆ、Ｃｌ、ＯＨ））として無機充填槽に固定化するように構成されている。
前記リン除去部６は、金属カルシウム（Ｃａ）、前記無機充填槽の代わりに、金属マグネシウム（Ｍｇ）、金属ナトリウム（Ｎａ）、金属アルミニウム（Ａｌ）の少なくとも何れかのイオンを含有する水溶液を収容し、収容液を撹拌する撹拌分離槽を有してもよい。該リン除去部６は、前記混合液調製部２で生成されたリン酸イオンを前記撹拌分離槽で前記水溶液と接触させることにより、リン酸イオンを金属塩（例えば、アパタイト（Ｃａ５（ＰＯ４）３（Ｆ、Ｃｌ、ＯＨ））として撹拌分離槽で晶析して分離するように構成されている。
【００４３】
前記中和部７は、前記リン除去部６でリン酸イオンが除去された前記水相をｐＨ７付近（例えば、ｐＨ５〜９）に中和させて廃水Ｃを得るように構成されている。
該廃水Ｃは、廃油処理装置１外に移送される。
【００４４】
前記廃液収容器８の容量は、特に限定されるものではないが、例えば１〜５ｋＬ、より具体的には例えば４ｋＬである。
また、前記廃液収容器８の形状は、特に限定されるものではないが、例えば、直方体形状が挙げられる。
前記廃液収容器８は、直方体形状である場合、前記廃液収容器８の底面の面積は、例えば１〜５ｍ２、より具体的には例えば２ｍ２であり、また、前記廃液収容器８の高さは、例えば１ｍ〜５ｍ、より具体的には例えば３ｍである。
【００４５】
本実施形態に係る廃油処理装置１は、リン酸エステル及びＰＣＢを含有する第１の廃油を静置し、静置した前記第１の廃油の液深さ方向における下側の廃油を第２の廃油として取り出し、前記第２の廃油を用いて前記油水混合液を調製するように構成されている。
また、本実施形態に係る廃油処理装置１は、前記第２の廃油を残りの第１の廃油とは分けた状態で、前記第２の廃油を用いて前記油水混合液を調製するように構成されている。
さらに、本実施形態に係る廃油処理装置１は、第１の廃油を下側の廃油（第２の廃油）と上側の廃油との２つに分けてもよく、第１の廃油を下側の廃油（第２の廃油）と下側の廃油と中間の廃油との３つに分けてもよく、また、第１の廃油を４つ以上に分けてもよい。
【００４６】
前記密度測定部９での密度の測定方法としては、浮ひょう、比重瓶、振動式密度計、磁気浮上式密度計などを用いた方法、液中秤量法などが挙げられる。
【００４７】
本実施形態に係る廃油処理装置１は、前記油水混合液における前記液状有機物の割合が、前記密度測定部９での前記密度の測定値に基づいて決定されるように構成されている。
具体的には、本実施形態に係る廃油処理装置１は、前記密度測定部９で廃油の密度を測定し、該廃油の密度の値と、前記液状有機物の密度の値とから、前記油水混合液の密度が所望の密度となるように、前記油水混合液における前記液状有機物の割合が決定されるように構成されている。
【００４８】
本実施形態に係る廃油処理装置１は、上記の如く構成されているが、次に、本実施形態に係る廃油処理方法について説明する。
【００４９】
本実施形態に係る廃油処理方法は、本実施形態に係る廃油処理装置１を用いて、廃油に含まれるリン酸エステル及びＰＣＢを分解する方法である。
【００５０】
本実施形態に係る廃油処理方法は、リン酸エステル及びポリ塩化ビフェニルを含有する廃油と、水酸化ナトリウム水溶液Ａとを前記混合液調製部２で混合（撹拌）することにより、油水混合液を調製する混合液調製工程と、前記油水混合液を分離槽３１内で静置することにより有機物相と水相とに相分離する分離工程とを備える。
また、本実施形態に係る廃油処理方法は、前記有機物相から固形分を前記固形分除去部４で除去する固形分除去工程と、該固形分除去工程で固形分が除去された前記有機物相のＰＣＢを前記ＰＣＢ分解部５で分解するＰＣＢ分解工程とを更に備える。
さらに、本実施形態の廃油処理方法は、前記水相からリン酸イオンを前記リン除去部６で除去するリン除去工程と、該リン除去部６でリン酸イオンが除去された前記水相を前記中和部７で中和する中和工程とを更に備える。
【００５１】
また、本実施形態に係る廃油処理方法は、前記混合液調製工程の前に、前記廃油の密度を測定する密度測定工程をさらに実施する。
前記混合液調製工程では、前記油水混合液における前記液状有機物の割合が、前記密度測定工程での前記密度の測定値に基づいて決定される。
【００５２】
さらに、本実施形態に係る廃油処理方法は、リン酸エステル及びＰＣＢを含有する第１の廃油を静置し、静置した前記第１の廃油の液深さ方向における下側の廃油を第２の廃油として取り出す廃油分離工程をさらに実施する。
前記混合液調製工程では、前記第２の廃油を用いて前記油水混合液を調製する。
【００５３】
本実施形態に係る廃油処理装置及び廃油処理方法は、上記のように構成されているので、以下の利点を有するものである。
【００５４】
本発明者が鋭意検討したところ、以下のことを見出し、本実施形態を想到するに至った。
リン酸エステル及びポリ塩化ビフェニルを含有する廃油は長期間（例えば、３０〜５０年）保管された状態となっているが、長期間保管された廃油は懸濁物を含んでいることを本発明者は見出した。なお、長期間保管された廃油が懸濁物を含むのは、廃油中の油分が酸化し高分子化したことで懸濁物となったことや、廃油中に溶解していた添加剤（無機物を含む化合物等）が劣化により懸濁物となったことが原因と推測される。
また、有機物相中にリン酸イオンが存在するのは、廃油中の懸濁物に廃油中の油と水とが纏わり付き、該懸濁物により油と水との分離性が悪くなっていることが一つの要因であることを本発明者は見出した。
さらに、該懸濁物の密度は廃油に含まれる油の密度と同程度であることを本発明者は見出した。
そして、水と相分離可能で且つ廃油に溶解可能で廃油よりも密度が低い液状有機物Ｂを油水混合液に含ませることで、懸濁物が有機物相から分離されやすくなり、その結果、有機物相のリン酸イオン濃度を低下させうることを本発明者は見出した。
【００５５】
水と相分離可能で且つ廃油に溶解可能で廃油よりも密度が低い液状有機物を油水混合液に含ませることで、懸濁物が有機物相から分離されやすくなるのは以下の理由によるものと考えられる。
油水混合液の静置の際に、有機物相における懸濁物の分離速度（終端速度）は、下記式で表されることが知られている。
Ｖｓ  ＝  Ｄｐ２  ×  （ρｐ−ρｔ）／  （１８×η）
Ｖｓ：終端速度
Ｄｐ：懸濁物の粒径
ρｐ：懸濁物の密度
ρｔ：油水混合液における液状有機物（廃油に含まれる油分たる液状有機物と、廃油とは別に加えられた液状有機物との全体の液状有機物）の密度
η：有機物相の粘度
上記式より、油水混合液における液状有機物の密度が低いほど、懸濁物が有機物相から分離されやすくなることがわかる。
すなわち、水と相分離可能で且つ廃油に溶解可能で廃油よりも密度が低い液状有機物を油水混合液に含ませることで、懸濁物が有機物相から分離されやすくなり、その結果、有機物相のリン酸イオン濃度を低下させうることがわかる。
【００５６】
即ち、本実施形態に係る廃油処理方法は、リン酸エステル及びポリ塩化ビフェニルを含有する廃油と、水酸化ナトリウム水溶液Ａとを含む油水混合液を調製する混合液調製工程と、前記油水混合液を静置して該油水混合液を有機物相と水相とに相分離する分離工程とを備える。
前記混合液調製工程では、水と相分離可能で且つ前記廃油に溶解可能で前記廃油よりも密度が低い液状有機物をさらに含有する前記油水混合液を調製する。
前記分離工程では、前記油水混合液の液温が６０℃以上となる期間を設ける。
斯かる廃油処理方法によれば、有機物相のリン酸イオン濃度を低減し得る。
【００５７】
また、本実施形態に係る廃油処理方法は、前記混合液調製工程の前に、前記廃油の密度を測定する密度測定工程をさらに実施する。
斯かる廃油処理方法によれば、前記油水混合液に含ませる前記液状有機物を適量に設定することができる。
【００５８】
また、本実施形態に係る廃油処理方法において、前記混合液調製工程では、前記油水混合液における前記液状有機物の割合が、前記密度測定工程での前記密度の測定値に基づいて決定される。
斯かる廃油処理方法によれば、前記油水混合液に含ませる前記液状有機物を適量で用いることができる。
【００５９】
さらに、本実施形態に係る廃油処理方法は、リン酸エステル及びＰＣＢを含有する第１の廃油を静置し、静置した前記第１の廃油の液深さ方向における下側の廃油を第２の廃油として取り出す廃油分離工程をさらに実施する。
前記混合液調製工程では、前記第２の廃油を用いて前記油水混合液を調製する。
懸濁物の密度は、廃油に含まれる油の密度と同程度であるが、該油の密度よりも若干密度が高いので、前記下側の廃油たる第２の廃油は、懸濁物を多く含む。よって、斯かる廃油処理方法によれば、有機物相のリン酸イオン濃度の低減の効果を発揮しやすくなる。
【００６０】
また、本実施形態に係る廃油処理装置１は、リン酸エステル及びポリ塩化ビフェニルを含有する廃油と、水酸化ナトリウム水溶液Ａとを含む油水混合液を調製する混合液調製部２と、前記油水混合液を静置して該油水混合液を有機物相と水相とに相分離する分離部３とを備える。
前記混合液調製部２は、水と相分離可能で且つ前記廃油に溶解可能で前記廃油よりも密度が低い液状有機物Ｂをさらに含有する前記油水混合液を調製する混合液調製部である。
前記分離部３は、前記油水混合液の液温が６０℃以上となる期間を設ける分離部である。
斯かる廃油処理装置によれば、有機物相のリン酸イオン濃度を低減し得る。
【００６１】
なお、本発明に係る廃油処理方法、及び、廃油処理装置は、上記実施形態に限定されるものではない。また、本発明に係る廃油処理方法、及び、廃油処理装置は、上記した作用効果によって限定されるものでもない。さらに、本発明に係る廃油処理方法、及び、廃油処理装置は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００６２】
例えば、本実施形態に係る廃油処理方法、及び、廃油処理装置では、前記アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウムを含む水溶液を用いるが、本発明に係る廃油処理方法、及び、廃油処理装置では、他のアルカリ水溶液を用いてもよく、例えば、水酸化マグネシウム水溶液、水酸化カルシウム水溶液等を用いてもよい。
【実施例】
【００６３】
次に、試験例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。
【００６４】
（試験例１）
廃液収容器（容量：３００ｋＬ、高さ：７ｍ）に収容されている廃油（リン酸エステル及びＰＣＢを含有する廃油）（廃油は廃液収容器の高さ５ｍのあたりまで廃液収容器内に収容されている。）のうち、廃液収容器内の廃油の上３分の１の領域（上部（油Ｈ））、中３分の１の領域（中部（油Ｍ））、下３分の１の領域（下部（油Ｌ））それぞれから廃液試料を取り出した。
そして、それぞれの廃液試料について、廃液試料と、水酸化ナトリウム水溶液（水酸化ナトリウム濃度：２５％）とを容器に入れた。なお、廃油中のリン濃度に対する水酸化ナトリウム濃度が当量比で６となるようにした（リンの量に対する水酸化ナトリウムの量のモル比が１８となるようにした。）。
次に、撹拌翼（フルゾーン翼）で撹拌して油水混合液を得、該油水混合液が入った容器を恒温槽で９０℃３時間加熱した。次に、混合液を９０℃で１６時間以上静置分離させた。次に、静置分離で得られた有機物相のリン濃度を測定した。
なお、有機物相中のリン濃度は、有機物相を酸分解した後、酸分解した有機物相を定容しＩＣＰ分析により求めた。
結果を下記表１に示す。
【００６５】
【表１】
2020163290.tif 000004
【００６６】
上記表１に示すように、油Ｌでは、油Ｍ、油Ｈに比べて、有機物相中のリン濃度が高かった。
また、油Ｌ、油Ｍ、油Ｈを目視で観察したところ、油Ｌでは、油Ｍ、油Ｈに比べて、懸濁物が多く含まれていることが観察された。
よって、廃油に懸濁物が多く含まれると、有機物相のリン濃度が高くなることが分かった。
このことから、有機物相中にリン酸イオンが存在するのは、廃油中の懸濁物に廃油中の油と水とが纏わり付き、該懸濁物により油と水との分離性が悪くなっていることが一つの要因であると推測される。
【００６７】
（試験例２）
試験例１で得た油Ｌと、油Ｍ及び油Ｈの混合物（油Ｍ・油Ｈ）とについて、無機物の濃度をＩＣＰで測定した。
結果を下記表２に示す。
【００６８】
【表２】
2020163290.tif 000005
【００６９】
懸濁物を多く含む油Ｌには、無機物（特に、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｚｎ）が多く含まれていた。
【００７０】
（試験例３）
油Ｌと、液状有機物としての絶縁油とを質量比１：０．２で容器に入れて希釈廃油を得、そして、油Ｌと水酸化ナトリウム水溶液（水酸化ナトリウム濃度：２５％）との質量比が１：１となるように前記容器に水酸化ナトリウム水溶液を入れたこと（絶縁油による油Ｌの希釈倍率：１．２倍）以外は、試験例２と同様にして、有機物相のリン濃度を測定した（試験Ａ）。
また、油Ｌと、水酸化ナトリウム水溶液との質量比は固定したまま、絶縁油による油Ｌの希釈倍率を１．３倍、１．４倍、１．５倍、２．４倍に変えたこと以外は上記試験Ａと同様にして、有機物相のリン濃度を測定した。
また、前記希釈廃油の密度も測定した。絶縁油の密度は、０．８７ｇ／ｍＬである。
結果を下記表３に示す。
なお、下記表３には、希釈廃油の密度の欄の１．１６ｇ／ｍＬは、試験例１（希釈なし（希釈倍率：１．０倍））の結果を記載している。
【００７１】
【表３】
2020163290.tif 000006
【００７２】
表３に示すように、希釈廃油の密度が１．０５ｇ／ｍＬ以下では、リン濃度の低下が著しかった。
【００７３】
（試験例４）
試験例１において油Ｍ、油Ｌを用いて得られた有機物相、及び、試験例３において希釈倍率１．５倍で得られた有機物相（油Ｌ希釈）について、図４、５に示す温度下で粘度、及び、密度を測定した。
なお、粘度は、ブルックフィールド型単一円筒回転粘度計により測定した。
また、密度は、浮ひょう法により測定した。
結果を図４、５に示す。
【００７４】
図４に示すように、６０℃以上では、油Ｌを絶縁油で希釈しても得られる有機物相の粘度はほとんど変わらないことがわかる。
【符号の説明】
【００７５】
１：廃油処理装置、２：混合液調製部、３：分離部、４：固形分除去部、５：ＰＣＢ分解部、６：リン除去部、７：中和部、８：廃液収容器、９：密度測定部、
３１：分離槽、３１ａ：底部、３１ｂ：側壁、３２：排出装置、３２ａ：上層液排出部、３２ａ１：上層液配管、３２ａ２：上層液排出口、３２ａ３：上層液開閉弁、３２ｂ：下層液排出部、３２ｂ１：下層液配管、３２ｂ２：下層液排出口、３２ｂ３：下層液開閉弁、３２ｃ：界面センサー、３３：加熱器（加熱ジャケット）、
Ａ：水酸化ナトリウム水溶液、Ｂ：液状有機物、Ｃ：廃水、Ｄ：媒体
【図１】
2020163290.tif 000007
【図２】
2020163290.tif 000008
【図３】
2020163290.tif 000009
【図４】
2020163290.tif 000010
【図５】
2020163290.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月9日(2019.8.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン酸エステル及びポリ塩化ビフェニルを含有する廃油と、アルカリ水溶液とを含む油水混合液を調製する混合液調製工程と、
前記油水混合液を静置して該油水混合液を有機物相と水相とに相分離する分離工程とを備えており、
前記混合液調製工程では、水と相分離可能で且つ前記廃油に溶解可能で前記廃油よりも密度が低い液状有機物をさらに含有する前記油水混合液を調製し、
前記分離工程では、前記油水混合液の液温が６０℃以上となる期間を設け、
前記混合液調製工程では、前記廃油を前記液状有機物で希釈した希釈廃油を作製した際に該希釈廃油の密度が１．０５ｇ／ｍＬ以下となる割合で、前記廃油及び前記液状有機物を含む前記油水混合液を調製し、
リン酸エステル及びポリ塩化ビフェニルを含有する第１の廃油を静置し、静置した前記第１の廃油の液深さ方向における下側の廃油を第２の廃油として取り出す廃油分離工程をさらに実施し、
前記混合液調製工程では、前記第２の廃油を用いて前記油水混合液を調製する、廃油処理方法。
【請求項２】
前記混合液調製工程の前に、前記廃油の密度を測定する密度測定工程をさらに実施する、請求項１に記載の廃油処理方法。
【請求項３】
前記混合液調製工程では、前記油水混合液における前記液状有機物の割合が、前記密度測定工程での前記密度の測定値に基づいて決定される、請求項２に記載の廃油処理方法。
【請求項４】
リン酸エステル及びポリ塩化ビフェニルを含有する廃油と、アルカリ水溶液とを含む油水混合液を調製する混合液調製部と、
前記油水混合液を静置して該油水混合液を有機物相と水相とに相分離する分離部とを備えており、
前記混合液調製部は、水と相分離可能で且つ前記廃油に溶解可能で前記廃油よりも密度が低い液状有機物をさらに含有する前記油水混合液を調製する混合液調製部であり、
前記分離部は、前記油水混合液の液温が６０℃以上となる期間を設ける分離部であり、
前記混合液調製部は、前記廃油を前記液状有機物で希釈した希釈廃油を作製した際に該希釈廃油の密度が１．０５ｇ／ｍＬ以下となる割合で、前記廃油及び前記液状有機物を含む前記油水混合液を調製する混合液調製部であり、
リン酸エステル及びＰＣＢを含有する第１の廃油を静置する廃液収容器を備え、
前記混合液調製部は、静置した前記第１の廃油の液深さ方向における下側の廃油たる第２の廃油を用いて前記油水混合液を調製する混合液調製部である、廃油処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
（試験例３）
油Ｌと、液状有機物としての絶縁油とを質量比１：０．２で容器に入れて希釈廃油を得、そして、油Ｌと水酸化ナトリウム水溶液（水酸化ナトリウム濃度：２５％）との質量比が１：１となるように前記容器に水酸化ナトリウム水溶液を入れたこと（絶縁油による油Ｌの希釈倍率：１．２倍）以外は、試験例１と同様にして、有機物相のリン濃度を測定した（試験Ａ）。
また、油Ｌと、水酸化ナトリウム水溶液との質量比は固定したまま、絶縁油による油Ｌの希釈倍率を１．３倍、１．４倍、１．５倍、２．４倍に変えたこと以外は上記試験Ａと同様にして、有機物相のリン濃度を測定した。
また、前記希釈廃油の密度も測定した。絶縁油の密度は、０．８７ｇ／ｍＬである。
結果を下記表３に示す。
なお、下記表３には、希釈廃油の密度の欄の１．１６ｇ／ｍＬは、試験例１（希釈なし（希釈倍率：１．０倍））の結果を記載している。