(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶連続相と非水溶分散相を含む水溶性エマルジョンのフローを、非水溶相の第一のフローと、受容可能なレベルの非水溶相を含む水溶相の第２のフローとに分離するための連続プロセスであり、該連続プロセスは、
(a)  水溶性エマルジョンのフローを、高い表面積を有する第一の高分子材料体に接触させ、
(b)  該第一の高分子材料体が、該エマルジョンのフローの非水溶相により飽和するようにし、
(c)  水溶性エマルジョンのフローを止めることなく、非水溶相をエマルジョン破壊し分離し、
(d)  水溶性エマルジョンのフローを止めることなく、ステップ(c)において得られた分離された非水溶相を取り出し、
(e)  水溶性エマルジョンのフローを止めることなく、非水溶相が分離された残りの水溶相のフローを取り出し、
(f)  取り出した水溶相のフローについて非水溶相が受容可能なレベルに到達するまで、ステップ(a)から(e)までを繰り返す、
ことからなるプロセス。
【請求項２】
前記高分子材料体におけるポリマーが、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステルおよびポリエチレンからなる群から選択される、請求項１記載のプロセス。
【請求項３】
前記高分子材料体におけるポリマーが、ポリウレタンである、請求項２記載のプロセス。
【請求項４】
前記高い表面積を有する高分子材料体におけるポリマーが、発泡体（foam）および高い表面積のチップ（chips）からなる群から選択される形態である、請求項１記載のプロセス。
【請求項５】
前記高い表面積を有する高分子材料体におけるポリマーが、微粒子状の高分子発泡材料（particulate polymeric foam material）体である、請求項４記載のプロセス。
【請求項６】
複数の高分子材料体が使用され、前記フローは順に各高分子材料体に接触し、分離された非水溶相が、各高分子材料体から取り出される、請求項１記載のプロセス。
【請求項７】
複数の高分子材料体が使用され、前記フローは順に各高分子材料体に接触し、分離された非水溶相が、最後を除く各高分子材料体から取り出され、分離された水溶相が最後の材料体から取り出される、請求項１記載のプロセス。
【請求項８】
一連の高分子材料体（a sequence of bodies of polymeric materials）が使用され、少なくとも最後のポリウレタン材料体は、Kozlowskiポリウレタンを含む、請求項１記載のプロセス。
【請求項９】
ステップ（ａ）の前に、前処理ステップをさらに含み、このステップでは、
(h)水溶性エマルジョンから、融合するのに十分な大きさの非水溶相の液滴を、融合させ分離し、
(i)該分離された非水溶相を取り出し、
(j)非水溶相が分離された残りの水溶性エマルジョンを取り出し、ステップ（ａ）のフローとして使用する、請求項１記載のプロセス。
【請求項１０】
水溶連続相と非水溶分散相を含む水溶性エマルジョンのフローを、非水溶相の第一のフローと、受容可能なレベルの非水溶相を含む水溶相の第二のフローとに分離するための装置であって、
該装置は、第一の区分室（compartment）及び第二の区分室の組み合わせを少なくとも一つ含み、
(a)  第一の区分室は、
・第一の区分室の一部の空間であって、高い表面積を有する第一の高分子材料体によって充填されている第一のボックス；
・該エマルジョンのフローを、第一のボックスに送るための第一の搬送手段；
・該第一のボックスの一部を構成し、分離された水溶相と非水溶相のそれぞれを通過させる第一の孔質（foraminous）側壁；
・第一の孔質（foraminous）側壁を通過した水溶相と非水溶相のそれぞれが流れ込む第一の区分室内の残りの空間の第一の分離空間；
・該第一の分離空間から、非水溶相を取り出す第一の非水溶相取出手段；及び
・該第一の分離空間から水溶相を取り出す第一の水溶相取出手段を含み；及び
(b)  第二の区分室は、
・第二の区分室の一部の空間であって、高い表面積を有する第二の高分子材料体によって充填されている第二のボックス；
・前記第一の分離空間から取り出された水溶相のフローを第二のボックスに送るための第二の搬送手段；
・該第二のボックスの一部を構成し、分離された水溶相と非水溶相のそれぞれを通過させる第二の孔質（foraminous）側壁；
・第二の孔質（foraminous）側壁を通過した水溶相と非水溶相のそれぞれが流れ込む第二の区分室内の残りの空間の第二の分離空間；
・該第二の分離空間から非水溶相を取り出す第二の非水溶相取出手段；及び
・該第二の分離空間から水溶相を取り出す第二の水溶相取出手段
を含む装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の装置であって、
前記第一及び第二の区分室の間に、連続流路を提供する、少なくとも一つの第三の区分室をさらに含み、
該第三の区分室は、
・第三の区分室の一部の空間であって、高い表面積を有する第三の高分子材料体によって充填されている第三のボックス；
・該流路の上流の隣接する区分室から取り出された水溶相のフローを、第三のボックスに送るための第三の搬送手段；
・該第三のボックスの一部を構成し、分離された水溶相と非水溶相のそれぞれを通過させる第三の孔質（foraminous）側壁；
・第三の孔質（foraminous）側壁を通過した水溶相と非水溶相のそれぞれが流れ込む第三の区分室内の残りの空間の第三の分離空間；
・該第三の分離空間から非水溶相を取り出す第三の非水溶相取出手段；及び
・該第三の分離空間から水溶相を取り出し、該流路の下流の隣接する区分室に配送する第三の水溶相取出手段
を含む装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の装置であって、前記第一の区分室以外の各区分室において、前記水溶相のフローを受け入れるための前記搬送手段が、２つの区分室を分ける共通の孔質壁を含む装置。
【請求項１３】
前記水溶相が、基本的に水平方向に、前記区分室を通って流れる、請求項１０〜１２のいずれか１項記載の装置。
【請求項１４】
前記水溶相が、基本的に垂直方向に、前記区分室を通って流れる、請求項１０〜１２のいずれか１項記載の装置。
【請求項１５】
前記高い表面積の高分子材料体が、各ボックスにおいて同一である、請求項１０〜１２のいずれか１項記載の装置。
【請求項１６】
前記高い表面積の高分子材料体が、各ボックスにおいて同一でない、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
それぞれの高い表面積の高分子材料体が、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、及びポリエチレンからなる群から選択される、請求項１０、１１、１２、１５及び１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
さらに、前処理手段として、
水溶性エマルジョンから、融合するのに十分な大きさの非水溶相の液滴を、融合させ分離する手段と、
該分離された非水溶相を取り出す手段と、
非水溶相が分離された残りの水溶性エマルジョンを取り出し、エマルジョンのフローとして使用する手段とを有する、請求項１０記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
植物種、昆虫、野性生命に対し、また人間に対してさえも、環境的かつ生態学的さらに毒物的な問題を引き起こす、不注意な液体流出について詳しく解説された事例が、近頃数々見られる。流出した液体の例としては、オイルおよび溶剤が含まれ、さらに、大まかにＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）として知られるマテリアルグループが含まれる。これらの液体の多くについては、例えば原油およびＰＣＢといったような比較的困難なものに対しても浄化を行う方法が知られている。
【０００２】
これらのマテリアルの多くに対して、浄化および再生の双方を行うことが可能な方法が、ＵＳ５，２３９，０４０において、Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉにより記載されている。この方法は、例えば、浄化剤により液体を単に分散させるよりはむしろ、流出した液体それ自体を再生させるという点において、実用的かつ効果的であることが示されている。さらに、再生済みの液体が適切な方法で安全に処理されることができるように、また、再生剤自体がさらに多くの液体をとらえるために再利用されることができるように、再生剤から再生済みの液体を分離することが可能である。Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉにより記載されているように、再生剤および再生済みの液体は遠心分離により切り離される。Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉに記載されている再生剤は、ポリウレタンフォーム材料であり、これは特別なプロセスを使用して特定の反応物質から調製される。以下、この材料を「Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンフォーム」と記述する。
【０００３】
再使用可能な液体再生剤として機能するその能力に加えて、Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンは、例えば、水上にこぼれたオイルを再生させるために使用できることが示されている。Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンは、例えば、フォームが実質的に乾燥している場合だけでなく、フォームが実質的に完全にぬれた状態であるかまたは水浸しである場合でもオイルを吸収することができることが示されている。
【０００４】
流出した非水溶液体に伴う他の問題は、水が存在する場合に生じる。水非混合性液体は、二つの全く異なる形態で水と関連して存在することができる。少なくともその一部は、一般に分離した第二の相として存在する。それは水より重い場合もあるし、または軽い場合もある。残りは一般に、少なくともある程度の安定性を有するエマルジョンとして存在し、この中で水は連続相または分散相のいずれかになり得る。いずれの場合においても、さらに問題となるのは、水と非混合性であるように見える成分（例えばベンゼン等の軽量炭化水素）のほとんどすべてが少量の範囲で、時には１００万分の１のレベルで、水溶性があるということである。水が連続相である水溶性エマルジョンについては、Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉは、ＷＯ９４／２１３４７において、Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンが、水中に第二相として分散されたオイル滴を吸収するのに加え、水分を含んで重くなっている場合でも飲料水に必要とされる低いレベルになるまで溶解されたオイルを吸収することを開示している。
【０００５】
ＷＯ９４／２１３４７において、Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉは、水処理手順を記載しており、この手順において汚染水は、Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンの連続層を通じて下方に流れるようになっている。水の流出についてはモニターしなければならず、流出水におけるオイルのレベルが受容不可能な値にまで上がった場合には、このフォーム層は取り除かれ、そこから吸収したオイルを再生させる。
【０００６】
ＷＯ９４／２１３４７においてＫｏｚｌｏｗｓｋｉにより記載された手順は、水溶性エマルジョンを処理するように見えるが、実際にはいくつか不都合がある。最も関連する不都合な点は、分散相としてであっても溶質としてであっても、すべてのオイルはＫｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンによって吸収されなければならず、通常は遠心分離によりそこから再生され、また、さらに多くのオイルを再生させるためにＫｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンが再使用しなければならないことである。よって、比較的少量の乳化オイルしか含まない大量の水を処理すると、非常に時間のかかることになり得るのは明らかである。従って、少なくとも水溶性エマルジョンを処理するための初期処理として、ＷＯ９４／２１３４７に記載されたＫｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンの使用に代わる技術が必要である。
【０００７】
エマルジョンを処理するための、他の明らかに実行可能な唯一の代替案は、二つの相への分離が起こるサイズになるまで溶滴を凝集させることである。これは通常、少なくとも３０μｍを超える溶滴サイズまで凝集させることを必要とする。しかしながら、この技術は、化学物質を消費することが必要であり、化学沈殿物を作り出すことになる。結果として、環境のことが考慮された使用ではない。
【０００８】
本発明は、このような問題点を克服することを求め、水溶性エマルジョンを合理的な速さで処理し、再生可能な形態の非水溶相をもたらす処理装置およびプロセスを提供するものである。
【０００９】
本発明は、Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンフォームだけでなく、他の高分子材料であっても、例えばフォーム（発泡体）のように高い表面積の材料体として調製され、正しい条件下で使用された場合は、エマルジョン・ブレーカーとして機能して、水溶性エマルジョンのフローを二つの分離した相に切り離すという発見をしたことに基づく。高い表面積の材料体に調製された高分子材料には、例えば、少なくとも約１０，０００ｐｐｍまでの分散オイルを含むオイルと水のエマルジョン・フローにさらした場合に、二つの相が生じるものが数々あることが現在発見されている。まず、この高分子材料は、オイルによって飽和するまでオイルを吸収する。次に、この高分子材料は、さらに多くのオイルを吸収し続けるにつれ、吸収した分のオイルを放出するが、この際、分離したオイル相に融合するために十分な大きさの溶滴サイズにて放出される。その後、水溶相および非水溶相を分離し、二つの各相を別々に再生することができる。さらに、この処理ステップのシーケンスを利用することにより、乳化した非水溶性物質の大部分を再生させることが可能であり、結果として、Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンフォーム吸収剤が必要とされるのは、このシーケンスにおける最終処理ステップまたは最後の数処理ステップにおいてのみとなる。唯一、このポリマー材料に関する重要な制限は、第一に、そこから高い表面積の材料（例えばフォーム（発泡体））を形成する能力と、第二に、選択される高分子材料は使用条件における劣化に対し耐性がなければならないということである。例えば、ポリエステル材料は、ポリマーの加水劣化を招くアルカリ性の条件下は適さないが、ポリエチレンのようなポリアルキレンは耐性がある。
【００１０】
従って、本発明はその最も広い実施例において、連続水溶相と非水溶分散相を有する水溶性エマルジョンを、分離された水溶相と非水溶相に切り離すためのプロセスを提供すること、再生された非水溶相を提供すること、および受容可能なレベルの、非水溶相を含む再生水溶相を提供することを目的とし、このプロセスは、
（ａ） 水溶性エマルジョンのフローを、高い表面積を有する第１の高分子材料体に接触させ、
（ｂ） 第１の高分子材料体がエマルジョンの非水溶相で飽和されることを可能にし、
（ｃ） 分離した非水溶相が形成されるまで水溶性エマルジョンのフローを続け、
（ｄ） 水溶相から非水溶相を切り離し、
（ｅ） 分離された非水溶相を再生し、
（ｆ） 処理済水溶相のフローを再生し、
（ｇ） 必要に応じて、再生された水溶相のフローにおいて非水溶物質が受容可能なレベルに到達するまで、少なくとも、高い表面積を有する第二の高分子材料体に処理済水溶相のフローを接触させるために、ステップ（ａ）から（ｆ）までを繰り返す、ことから成る。
【００１１】
好ましくは、高分子材料において使用されるポリマーは、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステルおよびポリエチレンからなるグループから選択される。より好ましくは、高分子材料は、ポリウレタンである。
【００１２】
好ましくは、高い表面積を有するポリマー材料は、ポリマーフォーム材料である。さらに好ましくは、高い表面積を有するポリマー材料は、微粒子のポリマーフォーム材料である。あるいは、高い表面積を有するポリマー材料は、ポリマーチップの形態を有する。
【００１３】
好ましくは、ステップ（ａ）の水溶性エマルジョンのフローは、水平、下方に垂直、上方に垂直、から成るグループから選択される流れ方向で、第１の高分子材料体に接触する。
【００１４】
好ましくは、複数の高分子材料体が使用され、フローは各高分子材料体に順に接触し、各高分子材料体の後で、分離された非水溶相がフローから再生される。あるいは、複数の高分子材料体が使用され、フローは、各高分子材料体に順に接触し、最後の高分子材料体を除く各高分子体の後で、分離された非水溶相がフローから再生される。そして、分離された非水溶相が最後の材料体から再生される。
【００１５】
好ましくは、高分子材料体のシーケンスが使用されるときに、少なくとも、最後の高分子材料体はＫｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンフォームから成る。
【００１６】
好ましくは、このプロセスはさらにステップ（ａ）の前に前処理ステップを含む。これは：
（ｈ） 融合を行うために十分な大きさの非水溶相の溶滴により、分離した非水溶相を形成することが可能となり、
（ｉ） 分離された非水溶相が再生され、
（ｊ） 水溶相が再生されて、ステップ（ａ）のフローとして使用される。
【００１７】
本発明について、添付の図面を参照して説明する。
図１は、三つのユニットの処理システムを概略的に示したものである。
図２は、別のユニットを概略的に示したものである。
図３は、Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンと他の四つの市販のポリウレタン材料のパフォーマンスをグラフにより示したものである。
図４、５、６および７は、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステルおよびポリエチレンのフォーム（発泡体）のパフォーマンスをグラフにより示したものである。
【００１８】
まず図１を参照すると、これは、前処理ユニットを伴った三つのコンパートメントユニットを概略的に示したものである。
処理システム１は、２、３、４、５、６、７および８の一セットのボックスから成る。これらは別々のユニットとして組み立てることができるが、図示するように対にして組み立てるか、または単一の完成した処理システムとして組み立てることも可能である。流入する水溶性エマルジョン９のフローは、ボックス２に入る。ボックス２は前処理ユニットである。エマルジョン・フロー９は、概して、この箱の下から３分の１〜２分の１ほど上のところに流入する。このボックスの中で、大きい溶滴はすべて分離された非水溶相１０に融合し、パイプ１１を通じて、取り除かれる。
【００１９】
次のボックス３は、小孔側壁１２と１３、および密で固い上部シート１４を有する。このボックスは、概してフォーム（発泡体）である、高い表面積の高分子材料１５で充填されており、この発泡体は、通常、微粒子の形態で使用され、一部はこのボックスの充填を補助することに使用され、また一部は、ボックスを通過するフローに対し、高い表面積をさらすことを確実にするために使用される。典型的な粒子サイズは、約５ｍｍから約２０ｍｍである。ボックス２からの分離された水溶性エマルジョン相１６は、壁１２を通ってボックス３に入り、高分子材料１５に接触し、壁１３を通ってボックス４に入る。ボックス３において、非水溶相と水溶相のさらなる分離が生じる。ボックス４において、この二つの相は、第二分離非水溶相１７をもたらすように分離し、これはパイプ１８を通じて再生される。処理済水溶相１９はボックス５へと通過する。図示するように、ボックス４は、ボックス３の上部へと伸びて拡大された任意の集水スペースを含む。
【００２０】
ボックス５と６は、ボックス３と４と同様に構成される。処理済水溶相１９は、小孔壁２０を通ってボックス５に入り、高分子材料２１に接触し、小孔壁２２を通ってそこから出る。ボックス６においてさらに、非水溶相２３が分離し、集められ、パイプ２４を通って再生される。二度処理済の水溶相２５は、やはりボックス３と４と同様に、二つの小孔壁の間に第三の高分子材料体を伴うボックス７と８へと通過する。ボックス８においてさらに、非水溶相２６が集められ、パイプ２７を通って再生され、処理済水溶相のフロー２８がボックス８からシステムの外に出る。パイプ１８、２４および２７の各々において、フロート式自動バルブ（ｆｌｏａｔ ｏｐｅｒａｔｅｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｖａｌｖｅ）またはタイムシーケンス・バルブ（ｔｉｍｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ ｖａｌｖｅ）というような、適切なフロー制御装置が使用される。
【００２１】
処理システムにおいて、流入してくる水溶性エマルジョン９の流速は、ボックス３、５、７においてこの水溶性エマルジョンと高分子材料の間に適度な接触時間があるように調節され、非水溶相の分離を起こし、非水溶相の層のフリーフローティングを形成する。
実際には、少なくとも約１５０μｍを超えるサイズを有する溶滴をもたらすことができれば十分であるということが一般的に見出されている。
【００２２】
処理済水溶相２８における非水溶相の受容レベルが非常に低い場合、例えば、処理済水溶相が飲料水の基準に見合うことが意図されている場合は、少なくともボックス７における第三高分子材料体をＫｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンフォームにすることが薦められる。この場合、Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンフォームは吸収剤としてのみ作用し、エマルジョン・ブレーカとしては作用しない。従って、第三の材料体（三つより多く使用される場合は、最後の材料体）が、吸収剤としてのみ機能するＫｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンフォームである場合、分離された非水溶相は形成されず、パイプ２７に非水溶相のフローが現れない。その代わり、この処理済水溶相はモニターされなければならず、それにより、Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンフォームが非水溶相で満杯になったときに（これは処理済フロー２８における濃度の上昇により示される）、通常は遠心分離により取り除かれ、非水溶相がそこから再生される。非水溶相が増量したＫｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンから再生される間に処理が止まることを避けるため、交互に使用できるように、処理ユニットを平行して二つ備えることが都合よい。
【００２３】
同様に、流入してくる水溶性フロー９が、非水溶相によりかなり汚染されている場合、高分子材料体は三つより多く必要とされる場合がある。この必要とされる数は、処理ユニットから流れ出る水の受容可能な汚染レベルによって大体は決定される。もし、流入する水溶性フローがさらに固体物質を含む場合、蓄積した固体物が定期的に取り除かれるように、ボックス２からの排出口２９を備えることが有効である。
【００２４】
第一のコンパートメントにおける高分子材料もまた定期的に検査し、前処理段階において分離されなかった水溶性フローにおいて、浮遊した小さな粒度の固形物が詰まってしまったときに交換することが必要な場合がある。
【００２５】
このユニットは、非水溶相の溶滴が高分子材料体から分離しながら、単にそこから離れて上昇し続けるので、横に移動するのは処理済フローのみであるという有利な点を有する。
【００２６】
図１において、処理段階のポリウレタン材料体を通った水溶性エマルジョンのフローは基本的に水平である。このフローがポリウレタン体を基本的に垂直に（上方向または下方向のいずれかに）通過するように処理段階を配置することも可能である。フローが上方向に通過する、好適な処理ユニットを図２に示す。
【００２７】
図２において示された処理ユニット４０は、基本的に単一の構造である。水平ユニットのように、ひとつの統合した構造として作成することも可能であるし、またはいくつかの別々のボックスを相互に接続させて作成することも可能である。水溶性エマルジョンは、４１のところでパイプを通って第一のボックス４３の中へと入って、ユニットの底部に入る。所望の場合、ボックス４３の中に蓄積する固体物があるときにそれを処理するため、ドレイン４２を設けることができる。そして、このボックスを上方向に以下のように互い違いにする：ボックス４３、４５、４７および４９は、処理ユニットを通過して流れる水溶相を含み、ボックス４４、４６および４８は、高い表面積の高分子材料を含む。集水ボックス５０、５１、５２および５３は、各一対のボックスの側面に位置する。ボックス４３、４４および５０の構造と作用を典型例とする。高分子材料は、孔あき金属プレートのようなグリッド５４上で、外部ソリッド壁５６Ａおよび内部壁５６Ｂの間に位置する。壁５６Ｂは、グリッド５４のすぐ下のボックス４３を横切る孔またはスロットの列を含む。集水ボックス５０の上部表面５７は密で堅くできている。エマルジョンは高分子材料体５８の飽和体にぶつかると、水溶相は多かれ少なかれそこを通って上方に動き続け、次のボックスに入る。所望の場合、第二の孔あき金属プレート５５を高分子材料体５８の上に配置することができる。高分子材料がエマルジョンを破壊するにつれ、分離したオイル溶滴は下方表面上に集まるようになり、そこを浸透しなくなる。分離したオイル溶滴は壁５６Ｂにある孔またはスロットを通って横に移動し、集水ボックス５０に入る。分離されたオイルは、５９において第二相として集まり、パイプ６０から取り除かれる。パイプ６０からのフローは、また、フロート制御自動バルブ（float controlled automatic valve）、またはタイムシーケンス・バルブ(time sequenced valve)などの適切な方法で制御される。これに続く二つのユニットは同様の方法で動作し、上側に続く箱に処理済の水を与え、オイルフローはパイプ６１と６２に流れる。
【００２８】
集水ボックス５３を伴う最後のボックス４９は、そこに到達する水溶性エマルジョン内にまだ存在するオイル量、および排出される処理済水フロー６４において受容可能なオイル量によって作用する。流入する水においてフリーなオイルをすべて分離するため、ボックス４９と集水ボックス５３の間に適切なワイヤー配列が設けられている。ボックス４８における最後の高分子材料体が、吸収剤としてのみ機能するＫｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンフォームならば、集水ボックス５３に流れ込む分離されたオイルは存在し得ない。従って、パイプ６３からオイルが流出する場合はない。別の方法において、ボックス４８における最後の高分子材料体がさらにオイルを分離するよう機能している場合、ボックス４９内の水にいくらかオイル溶滴が存在しうる。これらは集水ボックス５３にてとらえられ、パイプ６３を通ってオイル相として再生される。
【００２９】
前述のように、図２における処理ユニットは、三つのポリウレタン体を含む。何個のポリウレタン体が使用されるかは基本的に三つの要因によって決定される。すなわち、処理すべきエマルジョン量、このエマルジョンにおける非水溶物質の量、排出された処理済水における求められる品質レベル、である。従って、場合によっては、示された三つのユニットよりも多くのユニットが必要になる可能性がある。このタイプのユニットはときに、悪条件において、あるいは、最小限の監視しかできない条件において使用する必要があるので、使用される処理ユニットの数は、分析結果が必要と示すよりも多くし、安全域を設けることが好ましい。
【００３０】
本発明を実施するにあたっては、上述したように、水溶相の中の非常に低いレベルの非水溶物質が必要な場合は、少なくとも最後の処理段階において、Kozlowskiポリウレタンを使用することが通常望まれる。もっと早い段階または多段階において、他の高分子材料を使用することができる。図３は、五つの異なるポリウレタン材料についての比較パフォーマンスデータを示したものである。このデータは、水溶オイルエマルジョンを各フォームマテリアル体に通過させ、入口と出口におけるオイル含有量を測定する、一回の通過テストに基づく。これらのテストにおいて、五つのコンパートメントを備えた直径１０ｃｍのパイプが使用された。第二と第四のコンパートメントは、長さ約４ｃｍで、ポリウレタンのテストサンプルが含まれている。第一と、第三と第五のコンパートメントは中空で、長さは約０．８ｃｍであった。テストパイプを通過するフローは水平であった。使用されたエマルジョンは、遠心分離ポンプを使って３，４５０ｒｐｍで水に混合した１０Ｗ３０モーターオイルであった。流速は、１．５Ｌ／ｍｉｎで一定であった。
【００３１】
図３において、排水オイルレベル（縦軸）を入口オイルレベル（横軸）に対して、両軸ともｐｐｍにてプロットした。
五つのポリウレタン材料は以下のように特定される。
Ａ：Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンフォーム
Ｂ：アップホルスタリーグレード（Ｕｐｈｏｌｓｔｅｒｙ ｇｒａｄｅ）フォーム・チップ。組成不明。
Ｃ：グレートスタッフ（Ｇｒｅａｔ Ｓｔｕｆｆ）（ＴＭ）ポリウレタンフォーム
Ｄ：グレートスタッフ（Ｇｒｅａｔ Ｓｔｕｆｆ）（ＴＭ）膨張ポリウレタンフォーム
Ｅ：オール・ディレクション・グレートスタッフ（Ａｌｌ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｇｒｅａｔ Ｓｔｕｆｆ）（ＴＭ）ポリウレタンフォーム
製品Ｂは、多くの供給元から入手可能な標準の市販品である。その組成は不明である。当該製品は、エバーソフト・ファイバー・アンド・フォーム・リミテッド（Ｅｖｅｒｓｏｆｔ Ｆｉｂｒｅ ａｎｄ Ｆｏａｍ Ｌｔｄ．）から供給されたものである。製品Ｃ、ＤおよびＥは、すべて市販品で、米国イリノイ州ジョリエのフレキシブル・プロダクツ・カンパニー（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏ．， Ｊｏｌｉｅｔ， Ｉｌｌｉｎｏｉｓ， ＵＳＡ） により製造されている。主要成分は、４，４’−ジフェニルメタン・ジイソシアネート、ポリエーテル／ポリオール混合および膨張剤であると思われる。図３が示すように、これらの製品はすべて、テストをしたオイル及び水系のオイル含有量をかなり低減させることが可能である。
【００３２】
他の高分子材料を使用した同様のテスト結果が、比較の目的でポリウレタンフォームを含めて、図４、５、６および７に示される。これらのテストにおいては、シリンダーが、高分子材料を詰め込んだ四つのコンパートメントを含み、流速は１．２リットル／分、エマルジョン中のテスト用オイルは１０Ｗ３０モーターオイルであった。使用されたテスト用ポリマーは、図４はポリエチレン、図５はポリエステル、図６はポリスチレン、図７はポリプロピレンであった。
【００３３】
ポリエステルおよびポリウレタンが、フォーム（発泡体）として使用され、ポリエチレン、ポリスチレンおよびポリプロピレンは、高い表面積を有する小粒子として使用された。これは薄い切り屑（削り屑に類似するもの）であり、最大寸法が約５ｍｍであった。
【００３４】
各実験において、オイルと水の混合液はシリンダーを通過し、処理前と処理後にオイルレベルが測定された。水溶フローにおけるオイルレベルは一定ではなかった。
【００３５】
図４〜７の各図において、横軸は時間であり、縦軸は１００万分の１（ｐｐｍ）である。左軸は、処理済水溶フローを示し、右軸は未処理水溶フローを示す。これらの軸は、目盛が異なる。各図において、トレースＡは、流入する水溶オイル含有フロー、トレースＢは、ポリウレタンを用いた処理後、トレースＣは、テストポリマーを用いた処理後を表す。各図において、水溶フローに残ったオイル量は最初から存在するオイル量に関連することを示されている。これらのトレースが示していることは、テストされた材料の中でポリウレタンが最も効果的であるように思われ、概して、最大約５０ｐｐｍよりも少ないレベルまでオイルレベルを下げている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、三つのユニットの処理システムを概略的に示したものである。
【図２】図２は、別のユニットを概略的に示したものである。
【図３】図３は、Ｋｏｚｌｏｗｓｋｉポリウレタンと他の四つの市販のポリウレタン材料のパフォーマンスをグラフにより示したものである。
【図４】【図５】【図６】【図７】図４〜図７は、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステルおよびポリエチレンのフォーム（発泡体）のパフォーマンスをグラフにより示したものである。
【図１】
0003619824.tif 000002
【図２】
0003619824.tif 000003
【図３】
0003619824.tif 000004
【図４】
0003619824.tif 000005
【図５】
0003619824.tif 000006
【図６】
0003619824.tif 000007
【図７】
0003619824.tif 000008