(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油分を含有する油含有物質から油分を分離する油分離方法であって、
前記油含有物質に、該油含有物質に含まれる一種類又は二種類以上の油分のうち、一部又は全部の油分の溶融温度より高い温度の水を加えて前記一部又は全部の油分を溶融する溶融工程と、
前記油分が溶融した液体中に、珪素及びカルシウムを含有する珪素含有溶質を酸溶媒に溶解した珪素ゾルを含む油水分離剤を加えて撹拌した後に静置して油分と水分と固形分に分離する分離工程と、を有する油分離方法。
【請求項２】
前記油水分離剤が、前記珪素ゾルに前記一部又は全部の油分の溶融温度より高い温度の水を加えて希釈してあることを特徴とする請求項１に記載の油分離方法。
【請求項３】
前記分離工程で分離された水分を前記一部又は全部の油分の溶融温度より高い温度に加温し、前記溶融工程で再利用することを特徴とする請求項１又は２に記載の油分離方法。
【請求項４】
前記油含有物質が植物油排液であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の油分離方法。
【請求項５】
前記植物油排液がパーム油排液（ＰＯＭＥ）であることを特徴とする請求項４に記載の油分離方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の油分離方法であって、
珪素含有物質とカルシウムを含むアルカリ性物質を混合し熱処理した珪素含有溶質を、酸溶媒に溶解した珪素ゾルからなる油水分離剤を用いた油水分離方法。
【請求項７】
前記油水分離剤は、前記珪素含有溶質が前記珪素含有物質の熱融解点以下の温度で熱処理されたことを特徴とする請求項６に記載の油水分離方法。
【請求項８】
前記油水分離剤は、前記アルカリ性物質が炭酸カルシウム又は石灰からなる請求項６又は７に記載の油水分離方法。
【請求項９】
前記油水分離剤は、前記珪素含有溶質が、セメント、セメントの中間生成物、高炉スラグ、石炭灰の群から選ばれる１又は２以上の物質からなる請求項６に記載の油水分離方法。
【請求項１０】
前記油水分離剤は、前記酸溶媒が希塩酸からなる請求項６乃至９の何れか一項に記載の油水分離方法。
【請求項１１】
前記油水分離剤は、前記酸溶媒が、酢酸、酢酸アンモニウム、塩化アンモニウムの群から選ばれる１又は２以上のゲル化抑止剤を含有してなる請求項６乃至１０の何れか一項に記載の油水分離方法。
【請求項１２】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の油分離方法であって、
二酸化珪素を含み、水酸化カルシウムを主成分とするカーバイドスラリーを８００℃〜１３００℃で焼成し、酸溶液に溶解してなる油水分離剤を用いた油水分離方法。
【請求項１３】
油分を含有する油含有物質から油分を分離する油分離装置であって、
前記油含有物質に、該油含有物質に含まれる一種類又は二種類以上の油分のうち、一部又は全部の油分の溶融温度より高い温度の水を加えて前記一部又は全部の油分を溶融する溶融手段と、
前記油分が溶融した液体中に、珪素及びカルシウムを含有する珪素含有溶質を酸溶媒に溶解した珪素ゾルを含む油水分離剤を加えて撹拌した後に静置して油分と水分と固形分に分離する分離手段と、を有する油分離装置。
【請求項１４】
分離した油分を上側から順に回収する回収手段を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の油分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油分を含有する油含有物質から油分を分離する油分離方法、その方法に用いられる油水分離剤及び油分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種植物油の製造過程で排出される植物油排液や、バイオディーゼル燃料の製造過程における洗浄排水には、油分が含まれ、排水処理を困難にしている。特に、アブラヤシの果実から搾油されるパーム油の生産過程で発生するパーム油排液（ＰＯＭＥ：Ｐａｌｍ  Ｏｉｌ  Ｍｉｌｌ  Ｅｆｆｌｕｅｎｔ）は、浮遊物質（ＳＳ）濃度が非常に高く、排水処理が困難な油分を含む高濃度有機性排水として知られている。【０００３】
アブラヤシの果実には、リパーゼという脂肪分解酵素が含まれている。このリパーゼは、アブラヤシの果実が収穫された瞬間から油を分解し始めることから、収穫後に脂肪分解が始まると遊離脂肪酸が増える。果実は、この遊離脂肪酸の含有量で品質が分かれ、その遊離脂肪酸の割合が低いほど高品質の油とされている。そのため、アブラヤシの果実は、油を分解するリパーゼ酵素を不活性化させるために、収穫後すぐに５５℃以上で蒸さなければならない。このように、アブラヤシの果実は２４時間以内に搾油しないと品質が落ちることから、搾油工場はパーム園に併設する必要がある。アブラヤシから収穫された果実は、蒸気で蒸されて柔らかくされた後、スクリュープレス機によってパーム油を含有する液体成分が絞りとられる。この搾汁は、スラッジが取り除かれてから、沈殿タンクに貯留されて油分と排液に分離される。搾油工場では、１０ｔの搾汁に対して約７．７ｔもの排液が排出され、この排液の中には油分が１０％以上含まれている。【０００４】
従来、このパーム油排液の大部分は、嫌気性ラグーン法によって処理されており、処理過程で発生するメタンガスは大気中に放出され、処理水は河川に放流されている。このパーム油排液を生物処理槽で生物処理する生物学的排水処理方法において、パーム油の生産過程で発生する副産物（バイオマス）を燃焼して発生した灰をパーム油排液に添加して、生物処理槽での高負荷運転を行うことが知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００５】
また、パーム油排液の処理方法として、遠心分離機によって排液に含まれる油分を採取することも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−５０９１０号公報
【特許文献２】特開平８−２５７５４５号公報（段落［００１５］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のとおり、搾油工場はパーム園に併設する必要があるため、搾油工場ごとに生物処理槽や遠心分離機などの排液処理施設を設置するのは、コスト高となり困難である。そのため、パーム油排液の処理は、オープンラグーンと呼ばれる大きな池を搾油工場の近くに作り、そこに排液を貯めて処理しているのが現状である。しかし、この排液処理方法では、池を作るために広大な土地が必要である上、池での分解工程における腐敗等のために悪臭が発生するのみならず、温室効果ガスであるメタンガスを発生するという各種の環境問題がある。また、池で分解された後の排液であっても、河川に放流可能な環境基準に満たないことが多く、河川の汚濁等の原因にもなっている。【０００８】
また、嫌気性ラグーン法は処理に時間を要するため、年々増加するパーム油の生産量に対応できなくなっており、排液がオープンラグーンに放置されたままとなっている。さらに、パーム園の拡大に伴って熱帯雨林の伐採が問題になっており、搾汁からの油分回収率の向上が求められている。【０００９】
そこで、本発明は、これまで廃棄処分されていたパーム油排液などの油分を含有する油含有物質から、簡易な手法により低コストで確実に油分を分離する油分離方法、その方法に用いられる油水分離剤及び油分離装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために、油分を含有する油含有物質から油分を分離する油分離方法であって、前記油含有物質に前記油分の溶融温度より高い温度の水を加えて前記油分を溶融する溶融工程と、前記油分が溶融した液体中に、希釈することによってゲル化する珪素ゾルを含む油水分離剤を加えて油分と水分と固形分に分離する分離工程と、を有する油分離方法を提供するものである。【００１１】
また、本発明の油分離方法は、前記油水分離剤が、前記珪素ゾルに前記油分の溶融温度より高い温度の水を加えて希釈してあることを特徴とする。【００１２】
また、本発明の油分離方法は、前記分離工程で分離された水分を前記油分の溶融温度より高い温度に加温し、前記溶融工程で再利用することを特徴とする。【００１３】
また、本発明の油分離方法は、前記油含有物質が植物油排液であることを特徴とする。【００１４】
また、本発明の油分離方法は、前記植物油排液がパーム油排液（ＰＯＭＥ）であることを特徴とする。【００１５】
また、本発明は、上記の油分離方法に用いられる油水分離剤であって、珪素含有物質とアルカリ性物質を混合し熱処理した珪素含有溶質を、酸溶媒に溶解した珪素ゾルからなる油水分離剤を提供するものである。【００１６】
また、本発明の油水分離剤は、前記珪素含有溶質が前記珪素含有物質の熱融解点以下の温度で熱処理されたことを特徴とする。【００１７】
また、本発明の油水分離剤は、前記アルカリ性物質が炭酸カルシウム又は石灰からなるものである。【００１８】
また、本発明の油水分離剤は、前記珪素含有溶質が、セメント、セメントの中間生成物、高炉スラグ、石炭灰の群から選ばれる１又は２以上の物質からなるものである。【００１９】
また、本発明の油水分離剤は、前記酸溶媒が希塩酸からなるものである。【００２０】
また、本発明の油水分離剤は、前記酸溶媒が、酢酸、酢酸アンモニウム、塩化アンモニウムの群から選ばれる１又は２以上のゲル化抑止剤を含有してなるものである。【００２１】
また、本発明は、上記の油分離方法に用いられる油水分離剤であって、水酸化カルシウムを主成分とするカーバイドスラリーを８００℃〜１３００℃で焼成し、酸溶液に溶解してなる油水分離剤を提供するものである。【００２２】
また、本発明は、油分を含有する油含有物質から油分を分離する油分離装置であって、前記油含有物質に前記油分の溶融温度より高い温度の水を加えて前記油分を溶融する溶融手段と、前記油分が溶融した液体中に、希釈することによってゲル化する珪素ゾルを含む油水分離剤を加えて油分と水分と固形分に分離する分離手段と、を有する油分離装置を提供するものである。【００２３】
また、本発明の油分離装置は、分離した油分を上側から順に回収する回収手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の油分離方法は、油分を含有する油含有物質から油分を分離する油分離方法であって、前記油含有物質に前記油分の溶融温度より高い温度の水を加えて前記油分を溶融する溶融工程と、前記油分が溶融した液体中に、希釈することによってゲル化する珪素ゾルを含む油水分離剤を加えて油分と水分と固形分に分離する分離工程と、を有することにより、処理対象の油含有物質がスラッジを多く含み、油分が常温固体である場合でも、溶融工程において、固化した油分を溶融して流動性を高めることができる。そして、分離工程において、珪素ゾルは、水分で希釈されてゲル化し、ゲル化に伴って油含有物質に含まれるスラッジを凝集分離すると共に、珪素の分離作用によって油分と水分とが分離され、油分はさらに軽質油と重質油とに分離されるから、油含有物質を油分と水分と固形分に分離することができる効果がある。【００２５】
また、本発明の油分離方法は、前記油水分離剤が、前記珪素ゾルに前記油分の溶融温度より高い温度の水を加えて希釈してあることにより、分離工程において、液体中に油水分離剤を加えたときに、液体の温度を低下させないから、油分が流動性の高い溶融状態を維持することができる。また、予め希釈された油水分離剤は、珪素ゾルがゲル化し易くなっているから、液体中に加えられると、直ちに希釈されてゲル化し始めるから、迅速に油分と水分と固形分に分離することができる効果がある。【００２６】
また、本発明の油分離方法は、前記分離工程で分離された水分を前記油分の溶融温度より高い温度に加温し、前記溶融工程で再利用することにより、溶融工程で新たに使用する水の量を低減することができると共に、分離工程で分離された水分中に含まれる油水分離剤も再利用することができ、油水分離剤の使用量も低減することができる効果がある。【００２７】
また、本発明の油分離方法は、前記油含有物質が植物油排液であることにより、排液中に含まれる植物油を回収することができると共に、メタンガスや悪臭の発生を伴う嫌気性処理が不要になり、低コストで安全・確実に排液処理を行うことができる。また、油分を取り除いた排水は、植物の肥料として再生することができる効果がある。【００２８】
また、本発明の油分離方法は、前記植物油排液がパーム油排液（ＰＯＭＥ）であることにより、排液中に１０％以上含まれている油分を簡易かつ確実に回収することができ、浮遊物質濃度が非常に高く、排水処理が困難な高濃度有機性排水を低コストで安全・確実に処理することができる。また、パーム油排液には、蛋白質、糖質、アミノ酸などの有機化合物や、リン、カリウム、マグネシウム、カルシウムなどの無機成分が各種含まれており、油分を取り除いた排水には、これらの有機化合物や無機成分に加えて油水分離剤に含まれる珪素なども含有するから、植物の肥料として再生することができる効果がある。【００２９】
また、本発明の油水分離剤は、上記の油分離方法に用いられる油水分離剤であって、珪素含有物質とアルカリ性物質を混合し熱処理した珪素含有溶質を、酸溶媒に溶解した珪素ゾルからなる構成を有することにより、熱処理した珪素含有溶質を酸溶媒に溶解した珪素ゾルが、水分で希釈されてゲル化するときに、ゲル化に伴って油含有物質に含まれるスラッジを凝集分離すると共に、珪素の分離作用によって油分と水分とが分離され、油分はさらに軽質油と重質油とに分離されるから、油含有物質を油分と水分と固形分に分離することができる効果がある。【００３０】
また、本発明の油水分離剤は、前記珪素含有溶質が前記珪素含有物質の熱融解点以下の温度で熱処理されたことにより、この珪素含有溶質は優れた酸溶解性を有するから、酸溶媒に溶解して安定した珪素ゾルを生成することができ、長期間保存することができる効果がある。【００３１】
また、本発明の油水分離剤は、前記アルカリ性物質が炭酸カルシウム又は石灰からなることにより、珪素含有溶質がパウダー状となるから、酸溶媒への溶解性を向上させることができる。また、この油水分離剤を用いることにより、処理後の排水が豊富なカルシウムを含むから、この排水を植物の有効な肥料として再生することができる効果がある。【００３２】
また、本発明の油水分離剤は、前記珪素含有溶質が、セメント、セメントの中間生成物、高炉スラグ、石炭灰の群から選ばれる１又は２以上の物質からなることにより、これらの熱処理された珪素含有溶質を酸溶媒に溶解して珪素ゾルを含む油水分離剤を生成することができる。特に、セメント、セメントの中間生成物、高炉スラグは、植物の肥料として必須の無機成分であるカルシウムとマグネシウムを豊富に含むことから、この油水分離剤を用いることにより、処理後の排水を植物の有効な肥料として再生することができる効果がある。【００３３】
また、本発明の油水分離剤は、前記酸溶媒が希塩酸からなることにより、塩酸はカルシウムの溶解性が高く、中和すると塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）になるから安全無毒の油水分離剤を生成することができる効果がある。【００３４】
また、本発明の油水分離剤は、前記酸溶媒が、酢酸、酢酸アンモニウム、塩化アンモニウムの群から選ばれる１又は２以上のゲル化抑止剤を含有してなることにより、ゲル化抑止剤によって珪素ゾルのゲル化を抑止して安定したゾル状態を長期間維持することができるから、油水分離剤の保管及び運搬が容易になる効果がある。【００３５】
また、本発明の油水分離剤は、上記の油分離方法に用いられる油水分離剤であって、水酸化カルシウムを主成分とするカーバイドスラリーを８００℃〜１３００℃で焼成し、酸溶液に溶解してなる構成を有することにより、希釈することによってゲル化する珪素ゾルを含む油水分離剤を得ることができる。また、この油水分離剤を用いることにより、処理後の排水が豊富なカルシウムを含むから、この排水を植物の有効な肥料として再生することができる効果がある。【００３６】
また、本発明の油分離装置は、油分を含有する油含有物質から油分を分離する油分離装置であって、前記油含有物質に前記油分の溶融温度より高い温度の水を加えて前記油分を溶融する溶融手段と、前記油分が溶融した液体中に、希釈することによってゲル化する珪素ゾルを含む油水分離剤を加えて油分と水分と固形分に分離する分離手段と、を有することにより、処理対象の油含有物質がスラッジを多く含み、油分が常温固体である場合でも、溶融手段によって固化した油分を溶融して流動性を高めることができる。そして、分離手段において、珪素ゾルは、水分で希釈されてゲル化し、ゲル化に伴って油含有物質に含まれるスラッジを凝集分離すると共に、珪素の分離作用によって油分と水分とが分離され、油分はさらに軽質油と重質油とに分離されるから、油含有物質を油分と水分と固形分に分離することができる効果がある。【００３７】
また、本発明の油分離装置は、分離した油分を上側から順に回収する回収手段を備えたことにより、軽質油と重質油とに分離された油分を油種別に回収することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の油分離方法の一実施例を示すフローチャート。
【図２】本発明の油分離装置の一実施例を示す構成図。
【図３】油の分離過程を示す写真。
【図４】油が分離された状態を示す写真。
【図５】烏賊に含まれる油が分離された状態を示す写真。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明の油分離方法は、油分を含有する油含有物質に前記油分の溶融温度より高い温度の水を加えて前記油分を溶融する溶融工程と、前記油分が溶融した液体中に、希釈することによってゲル化する珪素ゾルを含む油水分離剤を加えて油分と水分と固形分に分離する分離工程と、を有する。
【００４０】
油水分離剤は、珪素含有物質とアルカリ性物質を混合し熱処理した珪素含有溶質を、酸溶媒に溶解した珪素ゾルからなる。珪素含有物質は、二酸化珪素（ＳｉＯ２）等の珪素化合物を含有する天然の土類若しくは岩石、又はそれらを含む加工製品からなる。珪素含有物質には、例えば、表１に示すように、二酸化珪素の含有率が高い伊武部白土（沖縄県伊武部地方の土類）を用いることができる。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
アルカリ性物質は、珪素含有物質を酸溶解性に変えるために混合してある。例えば、アルカリ性物質として炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）又は石灰を珪素含有物質に混ぜ合わせて熱処理する。これにより、生成される珪素含有溶質がパウダー状となり、酸溶媒への溶解性が向上する。この熱処理は、珪素含有物質の熱融解点以上の温度で行うと、珪素含有溶質がガラス状となり酸溶媒への溶解性が低下することから、珪素含有物質の熱融解点以下の温度で行うことが好ましい。珪素と石灰を混合して熱処理する場合には、珪素の融点（１４１２℃）以下の温度（１３００℃〜１４００℃）で焼いて熱処理する。また、珪素含有物質が表１に示す伊武部白土（沖縄県伊武部地方の土類）の場合には、伊武部白土の熱融解点である約１３００℃以下の任意の温度で焼けばよく、熱融解点に近い１１５０℃〜１２５０℃で熱処理することが好ましい。
【００４３】
珪素含有物質を熱処理する場合には、珪素とカルシウムが重量比で４：６程度に混合されていることが好ましい。カルシウムに対して珪素の割合が多い場合には、生成される珪素含有溶質が粉状にならないために、酸溶媒への溶解性が低下する。また、油水分離剤は、油分の分離作用を高めるために、珪素の含有率を珪素とカルシウムの重量比で４：６に近づけることが好ましい。
【００４４】
珪素含有溶質には、セメント、セメントの中間生成物、高炉スラグ、石炭灰等、珪素含有物質とアルカリ性物質を混合し熱処理された生成物を用いることもできる。また、珪素含有溶質としては、入手の容易な普通セメント（ポルトランドセメント）を用いることもできるが、二酸化珪素を６０％以上含有する天然のシリカ質混合材とポルトランドセメントを混合して珪素の含有率を高めたシリカセメントを用いることが好ましい。なお、珪素含有溶質には、セメント、セメントの中間生成物、高炉スラグ、石炭灰の群から選ばれる２以上の物質を混合して用いてもよい。
【００４５】
また、珪素含有溶質には、水酸化カルシウムを主成分とし、二酸化珪素を含有するカーバイドスラリーを、８００℃〜１３００℃で焼成したものを使用してもよい。
【００４６】
酸溶媒には、塩酸又は硫酸等の種々の酸溶液を用いることができる。このうち、塩酸（ＨＣｌ）は、カルシウムの溶解性が高く、中和すると塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）となり安全無毒であるから、酸溶媒として塩酸を用いることが好ましい。また、酸濃度に対する珪素の溶解度は一定であり、液体容積に分散する珪素ゾル密度も一定の水空隙の中でしかゾル状態の安定を保つことができないことから、酸溶媒として塩酸を希釈した希塩酸を用いることが好ましい。
【００４７】
また、酸溶媒は、酢酸（Ｃ２Ｈ４Ｏ２）、酢酸アンモニウム（ＣＨ３ＣＯＯＮＨ４）、塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）の群から選ばれる１又は２以上のゲル化抑止剤を含有してあることが好ましい。酸溶媒は、ゲル化抑止剤として酢酸を含有することにより、酢酸のｐＨ緩衝作用とゾル、コロイドの収斂性によって、酢酸の滴加量を調整して珪素ゾルのゲル化を抑止することができる。また、酢酸アンモニウム又は塩化アンモニウムを希塩酸に加えた混酸によっても、酢酸と同様に珪素ゾルのゲル化を抑止することができる。
【実施例１】
【００４８】
処理対象の油含有物質として、パーム油の生産過程で発生するパーム油排液（ＰＯＭＥ）から油分を分離する油分離方法について説明する。【００４９】
アブラヤシ（学名：Ｅｌａｅｉｓ  ｇｕｉｎｅｅｅｎｓｉｓ）の果実から搾油されるパーム油は、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸などの有効成分を含み、セッケン、食用、ろうそく、化粧品などの用途に利用されている。【００５０】
このようなパーム油の製造工程において排出されるパーム油排液は、１０〜２０％もの油分を含み、油を絞った後の果実の粕や、果実を蒸気で蒸したときの残留水が混ざり合って、エマルジョン化した油、水、スラッジの混合状態となっている。また、排液中の油分が約３０℃以下で固形化するので、パーム油排液の処理を困難にしている。このため、パーム油排液には、蛋白質、糖質、アミノ酸などの有機化合物や、リン、カリウム、マグネシウム、カルシウムなどの無機成分が各種含まれ、アブラヤシの肥料として有効であることも知られているが、パーム油排液は、利用されることなく捨てられていた。【００５１】
本発明の油分離方法は、これまで利用されることなく捨てられていたパーム油排液から、簡易な手法により低コストで確実に油分を分離回収するものである。【００５２】
処理対象となるパーム油排液は、搾油工場から排出される排液に限らず、オープンラグーンに放置された状態の排液であってもよい。搾油工場から排出されたばかりの排液から分離される油分は、パーム油として食用をはじめ様々な用途に用いることができる。一方、オープンラグーンに放置された排液から分離された油分は、酸化していて食用等には不向きであるため、燃料などの他の用途としての利用が可能である。【００５３】
パーム油排液から油分を分離した後の排水は、凝集された残存有機物を分離処理して、液体肥料として利用できる。この排水には、油分が含まれず、パーム油排液に含まれる蛋白質、糖質、アミノ酸などの有機化合物や、リン、カリウム、マグネシウム、カルシウムなどの無機成分に加えて、油水分離剤に含まれる珪素とカルシウムを豊富に含有するから、アブラヤシ、米、果樹をはじめ様々な植物の肥料として有効である。【００５４】
残存有機物は、油脂を多く含み油層と水層の間に浮くものと、油脂分が少なく沈降するものとに分かれる。油脂を多く含む残存有機物は、乾燥して燃料ペレットとして利用できる他、石鹸の原料としても利用できる。沈降する残存有機物は、油水分離剤に含まれる珪素とカルシウムを豊富に含有するから、植物の肥料として利用できる。【００５５】
図１は、本発明の油分離方法の一実施例を示すフローチャートである。図２は、本発明の油分離装置の一実施例を示す構成図である。【００５６】
図２において、１は処理槽であり、パーム油排液に含まれる油分の溶融温度より高い温度の水をパーム油排液に加えて油分を溶融する溶融手段と、この油分が溶融した液体中に油水分離剤を加えて油分と水分と固形分に分離する分離手段と、を有する。２は温水槽であり、上記溶融手段に相当する。温水槽２は、処理槽１に加える水を、パーム油排液に含まれる油分の溶融温度より高い温度に加温して、処理槽１に投入する手段を備えている。３は希釈槽であり、上記分離手段に相当する。希釈槽３は、油水分離剤を処理槽１に加える前に、パーム油排液に含まれる油分の溶融温度より高い温度の水を加えて希釈して、処理槽１に投入する手段を備えている。【００５７】
４はパーム油排液投入手段であり、処理槽１に搾油工場から排出される排液、又はオープンラグーンに放置されている排液を投入する手段を備えている。５は油分回収手段であり、パーム油排液から分離して、上から順に軽質油から重質油へと分離した油分を、油種別に回収する手段を備えている。６は水分回収手段であり、７はスラッジ回収手段である。【００５８】
パーム油排液投入手段４は、処理槽１において、パーム油排液を油分と水分と固形分とに分離し、全てを回収した後に、新たなパーム油排液を投入する。油分回収手段５は、例えば、処理槽１の上方に油分排出口を備えると共に、処理槽１内に沈めたバルーンを徐々に膨らませる手段を備え、バルーンの膨張を調節することによって油種別に回収することを可能にしている。油分回収手段５は、処理槽１の上方に備えた油分排出口の高さを調節することによって油種別に回収することも可能であり、実施例の構成に限定されるものではない。【００５９】
水分回収手段６は、パーム油排液から油分を分離した後の排水を回収する手段を備えている。図示の実施例の場合、水分回収手段６は、回収した排水を温水槽２に供給して再利用する手段を備えている。また、水分回収手段６は、排水中のスラッジを確実に分離するために、濾過膜を設けた構成にしてもよい。スラッジ回収手段７は、処理槽１内に沈殿したスラッジを回収する手段と、油層と水層の間に浮いたスラッジを回収する手段と、を備えている。スラッジ回収手段７には、公知の各種手段を用いることができる。【００６０】
次に、図１に基づいて、本発明の油分離方法について説明する。【００６１】
パーム油排液に含まれる油分は、２４℃〜３０℃で溶け始めるので、処理槽１内に３０℃以上の水と処理対象のパーム油排液を投入して撹拌する（Ｓ１１）。パーム油排液に含まれる油分は、４０℃以上で大部分が溶融することから、処理槽１に加える水の温度は高いほど好ましいが、水の温度が高くなり過ぎると処理に必要なエネルギー量が増大するため、温水槽２内の水は３７〜３８℃に加温してあることが最も好ましい。処理槽１に加える水の量は、処理対象のパーム油排液に含まれる油分やスラッジの割合によって異なるが、実施例では処理対象のパーム油排液に対して６〜１３倍の水を使用している。パーム油排液に含まれるスラッジの量が多い場合には、パーム油排液に対して加える水の量を多くする。【００６２】
パーム油排液には数種類の油分が含まれており、その種類によって油分の溶融温度が異なっている。処理槽１に加える水の温度は、その様々な溶融温度のうち最も低い溶融温度以上である必要があるが、必ずしも最も高い溶融温度以上である必要はない。本発明の油分離方法では、パーム油排液に含まれる油分の大部分が溶融することにより、固形状態の油分も分離される。この固形状態の油分に複数の油種が含まれる場合には、温水槽２内の水温をさらに高く設定して、この固形状態の油分を分離処理することにより、油種別に回収することが可能になる。【００６３】
希釈槽３は、Ｓ１１で処理槽に加えた水と同じ温度の水を油水分離剤に加えて希釈する（Ｓ１２）。実施例において、油水分離材は、珪素の含有率が高い（珪素とカルシウムの重量比で４：６）シリカセメントを、３３％濃度の塩酸（ＨＣｌ）に飽和するまで溶解させ、さらに酢酸を加えてある。希釈槽３は、この油水分離剤を１０倍〜２０倍に希釈している。【００６４】
油水分離剤には、シリカセメントを短時間で溶解することができるから、高濃度の塩酸を用いることが好ましいが、低濃度の塩酸を用いてもよい。低濃度の塩酸を用いた場合には、希釈工程を省略してもよい。長期保存が可能なことから、油水分離剤は、シリカセメントを高濃度の塩酸で溶解させ、酢酸などの有機酸を加えてあることが好ましい。なお、油水分離剤は、実施例の構成に限られるものではない。【００６５】
Ｓ１１の撹拌後、５〜１０分程度静置すると、処理槽１内は大まかに油層と水層とに分かれる（Ｓ１３）。この状態では、油層の中にスラッジや水分が混入しており、水層の中にもスラッジや油分が混入している。この状態において、希釈槽３は、希釈された油水分離剤を処理槽１の全体に分散して平均的に散布する。処理槽１に加える油水分離剤の量は、処理対象であるパーム油排液に対して１／１０００程度である。分離手段は、散布した油水分離剤が油層の中に浸透するのを待って、処理槽１内の全体をゆっくり撹拌混合する（Ｓ１４）。【００６６】
Ｓ１４の撹拌後に静置しておくと、図３に示すように、油分と水分が分離して油分が浮いてくると共に、油分に混在していた水分が水滴となって落ちていく。この現象は、油水分離剤に含まれる珪素ゾルの界面不活性（解乳化）作用によって、油分と水分の界面が不活性状態になることから、油分と水分が分離して比重の重い水分が水滴となって落ちていくものと考えられる。このとき、水分と共に油層中に混在している不純物も分離され、珪素ゾルがゲル化する際の凝集作用によって、不純物が凝集されて取り除かれる。さらに、油層中においても、珪素ゾルの界面不活性（解乳化）作用によって、軽質油と重質油のように油種ごとの界面が不活性状態になって油種別に分離する。【００６７】
図４は、パーム油排液から油が分離された状態を示す写真である。図４において、下方の透明な部分は水層であり、上方は油層である。図４より、油層が油種ごとの層状になっていることが分かる。油層は、上から順に、比重の小さい軽質油から比重の大きい重質油へと分かれている（Ｓ１５）。【００６８】
油分回収手段５は、処理槽１内に沈めたバルーンを徐々に膨らませて、軽質油から順に油種別に分けて回収する（Ｓ１６）。水分回収手段６は、処理槽１内から油分を回収した後の排水を回収する（Ｓ１７）。回収された排水の一部は、温水槽２に送られて、パーム油排液に含まれる油分の溶融温度より高い温度に加温される（Ｓ１９）。【００６９】
スラッジ回収手段７は、排水を回収した後に処理槽１内に残ったスラッジを回収する（Ｓ１８）。処理槽１内に沈殿したスラッジと、油層と水層の間に浮いたスラッジとを分けて回収する場合には、スラッジ回収手段７は、Ｓ１６の後に油層と水層の間に浮いたスラッジを回収する。【００７０】
本発明の油分離方法は、パーム油排液に限らず、ジャトロハオイル、その他の植物油にも利用できる。
【実施例２】
【００７１】
図５は、烏賊に含まれる油が分離された状態を示す写真である。処理槽１に、処理対象である烏賊のはらわたを投入した以外は、実施例１と同様の構成である。図５に示すように、本発明の油分離方法は、烏賊のはらわたに含まれる油分も分離することができた。烏賊のはらわたには、油分が約３５％含まれており、これから抽出された油分は茶葉に散布することにより、茶葉の品質を向上させることが可能である。なお、本発明の油分離方法は、烏賊のはらわたに含まれる油分の分離に限らず、他の魚類に含まれる油分を分離することも可能である。【００７２】
また、本発明の油分離方法は、バイオディーゼル燃料の製造過程における洗浄排水の処理にも適用することができる。この洗浄排水は、グリセリンを多く含んでおり、処理が困難な排液の一つである。また、処理対象である油含有物質は、液体に限らず、オイルサンドのように固形物に油分が含有されている場合でも、油分を溶融し、固形分を凝集して分離することができるから、油分を分離回収することができる。
【実施例３】
【００７３】
次に、上記実施例で油種別（比重別）に回収した油分について、エステル交換を行うことなく油脂を低温流動化させる油脂の低温流動化方法について説明する。【００７４】
この低温流動化方法は、パーム油排液などから回収した油脂を、該油脂の融点以上の温度まで加温する工程と、前記油脂に、珪素含有物質とアルカリ性物質を混合し熱処理した珪素含有溶質を酸溶媒に溶解した珪素ゾルからなる改質剤を添加する工程と、前記油脂の温度を維持して撹拌する工程と、を有する。この低温流動化方法は、撹拌工程の後の冷却過程において、前記油脂に酢を添加する工程を備えていることが好ましい。【００７５】
改質剤としては、上述の油分離に用いた油水分離剤と同じものを用いることができ、珪素の含有率が高い（珪素とカルシウムの重量比で４：６）シリカセメントを、３３％濃度の塩酸（ＨＣｌ）に飽和するまで溶解させ、さらに酢酸を加えたものを１０倍〜２０倍に希釈している。【００７６】
パーム油排液から回収された油脂は、融点が高いパルミチン酸、ステアリン酸、ミリスチン酸を含むため、常温（２８℃）で固体状態になっている。この油脂において、最も融点が高いステアリン酸の融点（約７０℃）以上の温度（８０〜９０℃）に油脂を加温し、油脂が完全に溶融した状態にする。油脂の温度を維持しながら、油脂に対して重量比５〜１０％の改質剤を添加し、１０〜１５分程度撹拌する。【００７７】
油脂の冷却過程において、該油脂に酢を添加して撹拌する。酢は、酢酸を３〜５％程度含み、その他に乳酸、コハク酸、リンゴ酸、クエン酸などの有機酸類やアミノ酸、エステル類、アルコール類、糖類などを含む。酢としては、一般的な食酢を用いることができ、例えば、米酢などの穀物酢、リンゴ酢、パイナップル酢などの果実酢、サトウキビ酢、椰子酢、その他の植物酢を用いることができる。【００７８】
この低温流動化方法によって、常温固体のパーム油排液から回収された油脂は、１５℃程度まで液体状態を保つことができ、固化温度が低下した。また、油脂に酢を添加することによって、低温流動化した油脂が軽油などの液体燃料と混ざりやすくなり、バイオディーゼル燃料として利用することができる。【００７９】
この低温流動化方法は、油脂として、廃食油（例えば、菜種油と大豆油の混合油をてんぷら油として使用したもの）などを用いることも可能である。この廃食油１６００ｃｃを９５〜１０５℃に加温し、改質剤９６ｃｃを加えて撹拌することにより得られた油１７００ｃｃは、−５℃程度まで液体状態を保つことができ、そのままディーゼルエンジンの燃料として使用することができた。【００８０】
また、この低温流動化方法は、パラフィン（蝋）や重質油（オリノコ原油）、サンドオイルやオイルシェルなどの改質にも利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、これまで廃棄処分されていたパーム油排液などの油分を含有する油含有物質から、簡易な手法により低コストで確実に油分を分離する油分離方法、その方法に用いられる油水分離剤及び油分離装置を提供するものとして有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１  処理槽
２  温水槽
３  希釈槽
４  パーム油排液投入手段
５  油分回収手段
６  水分回収手段
７  スラッジ回収手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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