(57)【要約】【課題】本発明は、被処理液に大きな電場をかけることができ、被処理液を効率よく解乳化することができる解乳化装置を提供する。【解決手段】本発明の解乳化装置は、第１電極と第２電極とを有する電極対と、前記電極対に挟まれ、かつ、絶縁性材料からなる流路部材と、前記電極対に電圧を印加する電源回路とを備え、前記流路部材は、被処理乳濁液を流す細長い流路を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と第２電極とを有する電極対と、前記電極対に挟まれ、かつ、絶縁性材料からなる流路部材と、前記電極対に電圧を印加する電源回路とを備え、
前記流路部材は、被処理乳濁液を流す細長い流路を有する解乳化装置。
【請求項２】
前記流路は、屈曲した流路であり、かつ、前記電極対間において同一平面上に設けられた請求項１に記載の解乳化装置。
【請求項３】
前記流路は、対向する内壁間の最短距離が０．１ｍｍ以上３０ｍｍ以下である請求項１または２に記載の解乳化装置。
【請求項４】
第１電極と第２電極とに電圧を印加した状態において、第１電極と第２電極とに挟まれた絶縁性の流路部材が有する細長い流路に被処理乳濁液を流す工程を含む解乳化方法。
【請求項５】
前記電圧は、交流電圧である請求項４に記載の解乳化方法。
【請求項６】
前記細長い流路を流れた被処理乳濁液を４０℃以上９０℃以下の温度に昇温する工程を含む請求項４または５に記載の解乳化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解乳化装置および解乳化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水と油などのお互いに混ざり合わない２つの液は、界面活性剤などの両親媒性物質を含むと一方の液中に微粒子状の他方の液が分散した乳濁液（エマルション）を形成することがある。
このエマルションは、例えば、切削廃液、洗浄廃液、研磨廃液、コンプレッサードレン廃液、食品廃棄物、化粧品廃棄物などに含まれており、その多くが産業廃棄物として焼却処理されている。そこでエマルションを解乳化し水と油などに分離することにより、廃液処理費用の削減すること、廃液を再利用することなどが望まれている。
【０００３】
エマルションを解乳化する方法としては、無機塩、酸などの添加物をエマルションに添加する方法、エマルションに遠心力を付与する方法などが挙げられる。しかし、添加物をエマルションに添加する方法では、不純物が混入することにより処理後の液の再利用が難しくなるという問題がある。また、エマルションに遠心力を付与する方法では、騒音が生じるという問題、連続操作が難しいという問題などがある。
そこで、エマルションに電場をかけることにより解乳化する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、エマルションに不純物が混入しないため、処理後の液の再利用や廃棄が容易になることなどの利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２４２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のエマルションに電場をかけることにより解乳化する方法では、被処理液に電極が接触するため、電極表面で電気化学反応が進行するという問題がある。また、電極対間にリーク電流が流れることを抑制するために電極間距離を大きくする必要がある。このため、被処理液に大きな電場をかけるためには電極間に大きな電圧を印加する必要があるという問題や、被処理液にかけることができる電場の大きさに限界があり処理能力に限界があるという問題がある。さらに、解乳化装置が大型化するという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、被処理液に大きな電場をかけることができ、被処理液を効率よく解乳化することができる解乳化装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１電極と第２電極とを有する電極対と、前記電極対に挟まれ、かつ、絶縁性材料からなる流路部材と、前記電極対に電圧を印加する電源回路とを備え、前記流路部材は、被処理乳濁液を流す細長い流路を有する解乳化装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第１電極と第２電極とを有する電極対と、前記電極対に電圧を印加する電源回路とを備えるため、電源回路が印加する電圧により第１電極と第２電極との間に電場を生じさせることができる。
本発明によれば、電極対に挟まれ、かつ、絶縁性材料からなる流路部材を備え、前記流路部材は、被処理乳濁液を流す細長い流路を有するため、前記流路に流す被処理乳濁液にむらなく電場をかけることができ、被処理乳濁液の解乳化を進行させることができる。また、流路に被処理乳濁液を流すため、連続的に被処理乳濁液の処理を行うことができる。
【０００８】
本発明によれば、流路部材は細長い流路を有するため、流路部材の厚さを薄くすることができ電極対間距離を短くすることができる。このため、流路に流す被処理乳濁液に大きな電場をかけることができ、被処理乳濁液を効率よく解乳化することができる。また、流路部材は細長い流路を有するため、流路の長さを容易に変更することができ、被処理乳濁液に電場をかける時間を容易に変更することができる。さらに、解乳化装置が大型化することを抑制することができる。
本発明によれば、細長い流路に被処理乳濁液を流すことができるため、流路を流れる被処理乳濁液に循環流を発生させることができる。このことにより、被処理乳濁液に含まれる液滴が合体しやすくなり解乳化を進行させることができる。
本発明によれば、流路部材は絶縁性材料からなるため、電極対間距離を短くしても電極間にリーク電流が流れることを抑制することができる。このため、流路に流す被処理乳濁液に大きな電場をかけることができ、被処理乳濁液を効率よく解乳化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態の解乳化装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態の解乳化装置に含まれる電場形成部の概略断面図である。
【図３】図２の破線Ｂ−Ｂにおける電場形成部の概略断面図である。
【図４】解乳化実験で用いた解乳化装置の概略構成図である。
【図５】解乳化実験の結果を示すグラフである。
【図６】解乳化実験の結果を示すグラフである。
【図７】解乳化実験の結果を示すグラフである。
【図８】解乳化実験で用いた解乳化装置の概略構成図である。
【図９】（ａ）は解乳化実験における電場処理前の被処理液の写真であり、（ｂ）は解乳化実験における電場処理後の被処理液の写真であり、（ｃ）は解乳化実験における湯せん処理後の被処理液の写真である。
【図１０】解乳化実験の結果を示すグラフである。
【図１１】解乳化実験の結果を示すグラフである。
【図１２】解乳化実験の結果を示すグラフである。
【図１３】解乳化実験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の解乳化装置は、第１電極と第２電極とを有する電極対と、前記電極対に挟まれ、かつ、絶縁性材料からなる流路部材と、前記電極対に電圧を印加する電源回路とを備え、前記流路部材は、被処理乳濁液を流す細長い流路を有する。
【００１１】
本発明の解乳化装置において、前記流路は、屈曲した流路であり、かつ、前記電極対間において同一平面上に設けられたことが好ましい。
このような構成によれば、流路の長さを長くすることができる。また、このような構成によれば、第１電極と第２電極との間隔を狭くすることができ、第１電極と第２電極との間に強い電場を発生させることができる。
本発明の解乳化装置において、前記流路は、対向する内壁間の最短距離が０．１ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。
このような構成によれば、第１電極と第２電極との間隔を狭くすることができ、第１電極と第２電極との間に強い電場を発生させることができる。また、このような構成によれば、流路を流れる被処理乳濁液の水相と油相のそれぞれの液滴内で循環流が発生しやすくなる。このことにより、被処理乳濁液に含まれる液滴が合体しやすくなり解乳化を進行させることができる。
【００１２】
また、本発明は、第１電極と第２電極とに電圧を印加した状態において、第１電極と第２電極とに挟まれた絶縁性の流路部材が有する細長い流路に被処理乳濁液を流す工程を含む解乳化方法も提供する。
本発明の解乳化方法によれば、第１電極と第２電極とに電圧を印加するため、第１電極と第２電極との間に電場を形成することができる。
本発明の解乳化方法によれば、第１電極と第２電極とに挟まれた絶縁性の流路部材が有する細長い流路に被処理乳濁液を流すため、前記流路に流す被処理乳濁液にむらなく電場をかけることができ、被処理乳濁液の解乳化を進行させることができる。また、流路に被処理乳濁液を流すため、連続的に被処理乳濁液の処理を行うことができる。
本発明の解乳化方法によれば、流路部材は細長い流路を有するため、流路部材の厚さを薄くすることができ第１電極と第２電極の間隔を狭くすることができる。このため、流路に流す被処理乳濁液に大きな電場をかけることができ、被処理乳濁液を効率よく解乳化することができる。また、流路部材は細長い流路を有するため、流路の長さを容易に変更することができ、被処理乳濁液に電場をかける時間を容易に変更することができる。
本発明の解乳化方法によれば、細長い流路に被処理乳濁液を流すため、流路を流れる被処理乳濁液に循環流を発生させることができる。このことにより、被処理乳濁液に含まれる液滴が合体しやすくなり解乳化を進行させることができる。
本発明の解乳化方法によれば、流路部材は絶縁性を有するため、電極対間距離を短くしても電極間にリーク電流が流れることを抑制することができる。このため、流路に流す被処理乳濁液に大きな電場をかけることができ、被処理乳濁液を効率よく解乳化することができる。
【００１３】
本発明の解乳化方法において、前記電圧は、交流電圧であることが好ましい。
このような構成によれば、被処理乳濁液を効率よく解乳化することができる。このことは、本発明者が行った実験により確かめられた。
本発明の解乳化方法において、前記細長い流路を流れた被処理乳濁液を４０℃以上９０℃以下の温度に昇温する工程を含むことが好ましい。
このような構成によれば、被処理乳濁液を油層と水層とに分離することができる。
なお、室温において被処理乳濁液を油層と水層とに分離できる場合には、昇温工程は行わなくてもよい。
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。
【００１５】
解乳化装置の構成および解乳化方法
図１は、本実施形態の解乳化装置の概略構成図である。図２は、本実施形態の解乳化装置に含まれる電場形成部の概略断面図であり、図１の破線Ａ−Ａにおける電場形成部の概略断面図である。図３は、図２の破線Ｂ−Ｂにおける電場形成部の概略断面図である。
【００１６】
本実施形態の解乳化装置３０は、第１電極１と第２電極２とを有する電極対４と、電極対４に挟まれ、かつ、絶縁性材料からなる流路部材８と、電極対４に電圧を印加する電源回路１０とを備え、流路部材８は、被処理乳濁液１２を流す細長い流路６を有する。
電極対４および流路部材８は、電場形成部１１に含まれてもよい。また、本実施形態の解乳化装置３０は、乳濁液槽１３、ろ過部１５、ポンプ１６、液槽２１、恒温槽２３をさらに有してもよい。
本実施形態の解乳化方法は、第１電極１と第２電極２とに電圧を印加した状態において、第１電極１と第２電極２とに挟まれた絶縁性の流路部材８が有する細長い流路６に被処理乳濁液１２を流す工程を含む。
以下、本実施形態の解乳化装置３０および本実施形態の解乳化方法について説明する。
【００１７】
１．被処理乳濁液（被処理液）、解乳化方法
解乳化の被処理液１２は、水と油とに分離する乳濁液（エマルション）である。被処理液１２は、例えば、まず、乳濁液槽１３に溜められろ過部１５によりろ過した後、ポンプ１６により流路６に送り出される。流路６に送り出された被処理液は、電圧が印加された第１電極１と第２電極２との間の細長い流路６を流れて液槽２１に流れ込む。第１電極１と第２電極２との間に電圧を印加すると、第１電極１と第２電極２との間に電場が形成される。従って、被処理液１２を細長い流路６に流すことにより被処理液１２を電場処理することができ、被処理液１２の解乳化を進行させることができる。また、被処理液１２を流路６に流し電場処理をすることにより被処理液１２を連続的に電場処理することが可能となり、解乳化処理することができる被処理液１２の量を増やすことができる。なお、細長い流路６は、絶縁性の流路部材８に設けられる。
また、被処理液１２を細長い流路６に流すことにより、被処理液１２に循環流を生じさせることができ、被処理液１２に含まれる液滴が合体しやすくなり解乳化を進行させることができる。従って、第１電極１と第２電極２との間に電場を生じさせ、流路６に被処理液１２を流すと、電場による効果と循環流による効果の両方により解乳化を進行させることができる。
なお、第１電極１と第２電極２との間に印加する電圧は、直流電圧でもよく交流電圧でもよいが、交流電圧のほうが好ましい。交流電圧を印加することにより被処理液１２の解乳化が進行しやすいためである。
【００１８】
電場処理による解乳化プロセスは、明らかではないが、電場によりエマルションに含まれる液滴に電荷の偏りが生じ、液滴が合体しやすくなり解乳化が進むプロセスが考えられる。このため、被処理液１２にかける電場が大きくなるほど解乳化が進みやすくなると考えられる。また、被処理液１２に電場をかける時間が長くなるほど解乳化が進むと考えられる。
【００１９】
細長い流路６に流す被処理液１２の流速は、特に限定されないが、例えば、１０ｍｌ／ｈ以上１０００ｍｌ／ｈ以下とすることができる。
被処理液１２を電場処理する時間は、例えば、２０秒以上５分以下とすることができる。電場処理する時間は、細長い流路６の長さ、被処理液１２の流速などにより調整することができる。
【００２０】
電場処理された被処理液１２は、４０℃以上９０℃以下の温度に昇温することができる。このことにより、被処理液１２の解乳化を進行させることができ、エマルションを水層と油層に分離することができる。例えば、電場処理された被処理液１２を４０℃以上９０℃以下の恒温槽２３内に設置し、一定時間保持することができる。
このような処理により、被処理液１２を水層と油層に分離することができるため、水と油を別々の容器に入れてそれぞれ回収することができる。なお、室温において被処理液１２を油層と水層とに分離できる場合には、被処理液１２を昇温する工程は行わなくてもよい。
【００２１】
２．電極対、電源回路
電極対４は、第１電極１と第２電極２とを有する。また、第１電極１と第２電極２は、その間に電場が発生するように設けられる。例えば、板状の第１電極１と板状の第２電極２とを流路部材８を挟んで重ねて配置することができる。また、第１電極１と第２電極２とは平行に配置することができる。また、第１電極１または第２電極２は、平板状とすることができる。このような構成において、電源回路１０により第１電極１と第２電極２との間に電圧を印加すると、第１電極１と第２電極２との間に電場を生じさせることができる。
また、第１電極１と第２電極２と流路部材８とは、電場形成部１１を構成してもよい。
また、第１電極１または第２電極２は、方形の金属板であってもよく、正方形の金属板であってもよい。
第１電極１の材料または第２電極２の材料は、導電性材料であれば特に限定されないが、例えば金属銅、金属銀、金属アルミニウムなどである。
また、第１電極１または第２電極２は、電極端子を有してもよい。このことにより、電極端子を介して電源回路１０と接続することができる。
【００２２】
電源回路１０は、第１電極１と第２電極２との間に電圧を印加することができれば特に限定されないが、例えば、高電圧発生装置１８を備えることができる。このことにより、第１電極１と第２電極２との間に強い電場を発生させることができる。また、電源回路１０は、高電圧発生装置１８とファンクションジェネレータ１９の両方を備えることもできる。このことにより、第１電極１と第２電極２との間に、直流電圧または任意の周波数と波形を持った交流電圧を印加することができる。
また、電源回路１０は、第１電極１と第２電極２との間に４０×１０4Ｖ／ｍ以上１００×１０4Ｖ／ｍ以下の電場が生じるように電極対４に電圧を印加することができる。このことにより、被処理液１２の解乳化率を高くすることができる。
さらに、電源回路１０は、第１電極１と第２電極２との間に１０Ｈｚ以上１００Ｈｚ以下の交流電圧を印加することができる。このことにより、被処理液１２の解乳化率を高くすることができる。また、電源回路１０により、第１電極１と第２電極２との間に交流電圧を印加する場合、交流電圧の波形は、正弦波であってもよく、矩形波であってもよく、三角波であってもよい。
【００２３】
第１電極１と第２電極２との間に生じさせる電場の電界強度（Ｖ／ｍ）は、第１電極１と第２電極２との間に印加する電圧を第１電極１と第２電極２との間隔Ｄで割った値で表すことができる。なお、ここでは第１電極１と第２電極２との間に一様な電場が生じると仮定している。従って、第１電極１と第２電極２との間に印加する電圧を大きくするほど、第１電極１と第２電極２との間に生じさせる電場の電界強度は大きくなる。また、第１電極１と第２電極２との間隔Ｄを狭くするほど第１電極１と第２電極２との間に生じさせる電場の電界強度は大きくなる。
第１電極１と第２電極２との間隔Ｄは、例えば、０．２ｍｍ以上４０ｍｍ以下とすることができる。なお、第１電極１と第２電極２との間隔Ｄは、第１電極１と第２電極２との間に一定の厚みを有するスペーサ２６を設けることにより、一定の間隔とすることができる。また、第１電極１と第２電極２との間隔Ｄは、流路部材８の厚さを一定にすることにより、一定の間隔とすることもできる。
なお、スペーサ２６の材料は、絶縁性材料とすることができ、例えば、良好な電気絶縁性を有するプラスチックとすることができる。また、スペーサ２６の材料は、例えば、アセタール樹脂とすることができる。
【００２４】
３．流路部材、流路
流路部材８は、内部に流路６を有するチューブ状であってもよく、内部に細長い流路６を有する板状であってもよい。また、流路部材８は、少なくとも流路６が形成された部分が第１電極１と第２電極２とに挟まれる。このことにより、流路部材８が有する細長い流路６に流す被処理液１２に電極対４間の電場をかけることができ、被処理液１２を電場処理することができる。また、このことにより、流路６に流す被処理液１２を連続して電場処理することが可能になる。また、流路部材８の実質的全体が第１電極１と第２電極２とに挟まれてもよい。
第１電極１と第２電極２と流路部材８とは、電場形成部１１を構成してもよい。また、解乳化装置３０は、複数の電場形成部１１を有してもよい。複数の電場形成部１１は、並行して被処理液１２を電場処理するように設けることができる。このことにより、電場処理することができる被処理液１２の量を増加させることができる。
また、複数の電場形成部１１にそれぞれ含まれる流路部材８内の細長い流路６は、直列に繋がり１本の流路を形成してもよい。このことにより、被処理液１２を流す細長い流路６の距離を容易に長くすることができ、被処理液１２の電場処理時間を容易に長くすることができる。
複数の電場形成部１１は、例えば、積み重ねて配置することができる。なお、この場合、隣接する２つの電場形成部１１の間には絶縁部材を配置することができる。
【００２５】
細長い流路６は、直線状に設けられてもよく、屈曲部を有するように設けられてもよく、蛇行するように設けられてもよい。例えば、図１〜３に示したように、流路部材８は、チューブ状であり、流路６が蛇行するように設けることができる。このように流路６を蛇行するように設けることにより、流路６の距離を長くしても解乳化装置３０が大型化することを抑制することができる。
電極対４の間において、細長い流路６の長さは、例えば１０ｃｍ以上５０ｍ以下とすることができ、好ましくは１０ｃｍ以上１０ｍ以下とすることができる。なお、細長い流路６の一部が電極対４からはみ出している場合には、細長い流路６の電極対４に挟まれた部分の長さの合計が１０ｃｍ以上５０ｍ以下とすることができ、好ましくは１０ｃｍ以上１０ｍ以下とすることができる。また、細長い流路６の長さを変更することにより、被処理液１２を電場処理する時間を変更することができる。
また、流路部材８が柔軟性を有するチューブである場合、図１〜３に示したように、流路部材８を配置する位置が定まるようにスペーサ２６を設けてもよい。このことにより、流路部材８を第１電極１と第２電極２との間に安定して配置することができる。なお、図１〜３に示した電場形成部１１では、第１電極１と第２電極２との間に流路部材８が蛇行して配置されるスペースを空けて配置されたスペーサ２６が設けられている。
【００２６】
細長い流路６は、電極対４間において同一平面上に設けられてもよい。このことにより、流路６の長さが長い場合でも、第１電極１と第２電極２との間隔を狭くすることができ、第１電極１と第２電極２との間に強い電場を発生させることができる。細長い流路６は、例えば、図２、３に示した電場形成部１１のように破線Ｂ−Ｂを含む平面上に設けることができる。
また、流路部材８は、第１電極１及び第２電極２の両方に接触するように設けることができる。このことにより、第１電極１と第２電極２との間隔を狭くすることができ、流路６に流れる被処理液１２に大きい電場をかけることができる。
【００２７】
流路部材８が有する細長い流路６の断面の形状は、特に限定されないが、例えば、円形、方形とすることができる。また、細長い流路６は、対向する内壁間の最短距離ｄが０．１ｍｍ以上３０ｍｍ以下となるように設けることができる。また、細長い流路６の断面が円形の場合、細長い流路６の直径ｄは、０．１ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることができる。また、流路６が電極対４間において同一平面上に設けられた場合、この平面に垂直な方向の流路６の対向する内壁間の距離ｄが０．１ｍｍ以上３０ｍｍ以下となるように流路６を設けることができる。
【００２８】
流路部材８は、絶縁性材料からなる。このことにより、電極対４の間隔を狭くしても電極対４間にリーク電流が流れることを抑制することができる。このことにより、第１電極１と第２電極２との間隔を狭くすることができ、流路６に流す被処理液１２に大きい電場をかけることができる。
また、流路部材８の材料は、被処理液１２に対する耐食性を有する材料とすることができる。このことにより流路６に被処理液１２を安定して流すことができる。
流路部材８の材料は、例えば、ガラス、シリコン樹脂、フッ素樹脂などである。
【００２９】
解乳化実験１
イオン交換水と食用菜種油と少量の食器洗浄用の界面活性剤の混合液体を攪拌してエマルション（被処理液１２）を調製し、図４に示したような解乳化装置３０により解乳化実験を行った。
第１電極１、第２電極２にはそれぞれ幅１５ｃｍの銅板を用い、流路部材８には長さ７０ｃｍ、内径２ｍｍ、外径３ｍｍのシリコンチューブ７を用いた。また、第１電極１と第２電極２との間に電圧を印加した状態において、６０ｍｌのシリンジを有するシリンジポンプ１７により調製した被処理液１２をシリコンチューブ７内の流路６に送り出し、シリコンチューブ７を流れた被処理液１２をメスシリンダー２２に流し込んだ。
メスシリンダー２２に回収した液体では、透明な水層と、白濁したエマルション層とに分離するため、分離された水の体積を測定し、解乳化率（％）を計算した。
解乳化率（％）は、（分離した水の体積（ｍｌ））／（調製したエマルションに含まれる水の全体積（ｍｌ））＝（分離した水の体積（ｍｌ））／（液の全体積（ｍｌ）×調製時の水の体積分率（％（ｖ／ｖ）））とした。
【００３０】
まず、イオン交換水と食用菜種油との体積割合を１０：９０、２０：８０、３０：７０、３５：６５又は４０：６０としてエマルションを調製し、このエマルションに対して解乳化実験を行った。なお、第１電極１と第２電極２との間に２００００Ｖ／ｃｍの電場が形成されるように、第１電極１と第２電極２との間に１００Ｈｚの交流電圧を印加した。
また、比較のために、第１電極１と第２電極２との間に電圧を印加しないでシリコンチューブ７内の流路６に調製したエマルションを流し、回収した液体の解乳化率（％）を測定した。なお、この場合、流路６を流れる際にエマルションに循環流が生じ解乳化が進むと考えられる。
この実験結果を図５に示す。図５に示したように、エマルションに含まれる水の体積分率（％（ｖ／ｖ））が２０％以下の場合、電場処理による解乳化の効果が大きいことが明らかになった。
【００３１】
次に、水の体積分率が２０％のエマルションを被処理液１２とし、第１電極１と第２電極２との間に生じさせる電場の電界強度を０Ｖ／ｃｍ、５００Ｖ／ｃｍ、２０００Ｖ／ｃｍ又は２００００Ｖ／ｃｍとして、流路６内の滞留時間（チューブ内を流れる時間）と解乳化率との関係を調べた。この実験結果を図６に示す。図６に示したように、第１電極１と第２電極２との間に２００００Ｖ／ｃｍの電場を発生させ、滞留時間を２０秒以上とすることにより解乳化率が９０％以上となることがわかった。また、第１電極１と第２電極２との間に２０００Ｖ／ｃｍの電場を発生させ、滞留時間を４０秒以上とすることにより解乳化率が９０％程度になることがわかった。
【００３２】
次に、水の体積分率が２０％のエマルションを被処理液１２とし、第１電極１と第２電極２との間に生じさせる電場の電界強度を０Ｖ／ｃｍ、３３Ｖ／ｃｍ、１６７Ｖ／ｃｍ、３３３Ｖ／ｃｍ、３３３３Ｖ／ｃｍまたは１００００Ｖ／ｃｍとして、第１電極１と第２電極２との間に印加する電圧の周波数（Ｈｚ）と解乳化率（％）との関係を調べた。なお、周波数が０のとき印加電圧は直流電圧である。この実験結果を図７に示す。図７に示したように、第１電極１と第２電極２との間に３３３３Ｖ／ｃｍ以上の電場を発生させ、印加電圧の周波数を１０Ｈｚ以上とすることにより、解乳化率を８０％以上になることがわかった。また、第１電極１と第２電極２との間の電場が３３３Ｖ／ｃｍ以下の場合、印加電圧の周波数を増加させると、解乳化率が上昇し、５００Ｈｚ以上では解乳化率がほぼ一定になることがわかった。
【００３３】
解乳化実験２
イオン交換水とトルエンと界面活性剤span80の混合液体をホモジナイザーにより１分間、24000 rpmで攪拌してエマルション（被処理液１２）を調製し、図８に示したような解乳化装置３０により被処理液１２に電場処理を施し、電場処理を施した被処理液１２を６０℃の恒温槽内で１時間保持することにより、解乳化実験を行った。
図８に示した解乳化装置３０に含まれる電場形成部１１は、図２、図３に示したような構造を有するものを用いた。第１電極１および第２電極２にそれぞれ銅板を用い、アセタール樹脂製のスペーサ２６を第１電極１と第２電極２との間に設け、図３のように流路部材８が蛇行して配置されるように第１電極１と第２電極２との間に空間を設けた。また、第１電極１と第２電極２との間隔は３ｍｍとした。また、リーク電流の抑制および安全性の向上のために、第１電極１と第２電極２とを挟むようにアセタール樹脂製のカバーを設けた。流路部材８には、フッ素樹脂製のチューブ（外径３ｍｍ、内径１ｍｍ）を用い、スペーサ２６により形成された空間に流路部材８を配置した。また、流路部材８の一方の端は、被処理液１２を供給するシリンジポンプ１７に接続し、流路部材８の他方の端は、電場処理後の被処理液１２を回収するメスシリンダー２２内に配置した。
【００３４】
まず、４９vol％の着色したイオン交換水と４９vol％のトルエンと２vol％の界面活性剤span80の混合液体からエマルション（被処理液１２）を調製した。調製後のエマルション（被処理液１２）の写真を図９（ａ）に示す。写真からわかるように、均質なエマルションを調製することができた。
その後、第１電極１と第２電極２との間に１００×１０4Ｖ／ｍの電場が生じるように第１電極１と第２電極２との間に２５Ｈｚの交流電圧を印加した状態において、シリンジポンプ１７により、調製した被処理液１２をフッ素樹脂製のチューブ（流路部材８）内の流路６に６０ｍｌ／ｈで流した。流路６を流れた後の被処理液１２をメスシリンダー２２により回収した。この回収した被処理液１２の写真を図９（ｂ）に示す。写真からわかるように、被処理液１２をトルエン部（上層部）と水部（下層部）の２つに分離することができた。この段階では、トルエン部に濁りがある。
この回収した被処理液１２を６０℃の恒温槽２３内で１時間保持した。恒温槽２３内で保持した後の被処理液１２の写真を図９（ｃ）に示す。写真からわかるように、被処理液１２がトルエン部（上層部）と中間部と水部（下層部）の３つに分離することができた。中間部は、界面活性剤を含む部分であり、エマルションとなっている。また、トルエン部を透明にすることができた。
【００３５】
次に、６５．３vol％のイオン交換水と３２．６vol％のトルエンと２vol％の界面活性剤span80の混合液体（水：トルエン＝２：１）と、４９vol％のイオン交換水と４９vol％のトルエンと２vol％の界面活性剤span80の混合液体（水：トルエン＝１：１）と、３２．６vol％のイオン交換水と６５．３vol％のトルエンと２vol％の界面活性剤span80の混合液体（水：トルエン＝１：２）とからそれぞれエマルション（被処理液１２）を調製した。
その後、第１電極１と第２電極２との間に１００×１０4Ｖ／ｍの電場が生じるように第１電極１と第２電極２との間に１００Ｈｚの交流電圧を印加した状態において、調製した被処理液１２をフッ素樹脂製のチューブ内の流路６に６０ｍｌ／ｈまたは２０ｍｌ／ｈの流速で流した。
その後、流路６を流れた被処理液１２を６０℃の恒温槽２３内で１時間保持した。そして、６０℃で保持した後の被処理液１２に含まれるトルエンの液量を測定し、解乳化率（％）を計算した。
解乳化率（％）は、（分離したトルエンの体積（ｍｌ））／（調製したエマルションに含まれるトルエンの全体積（ｍｌ））＝（分離したトルエンの体積（ｍｌ））／（液の全体積（ｍｌ）×調製時のトルエンの体積分率（％（ｖ／ｖ）））とした。
【００３６】
また、比較例として、第１電極１と第２電極２との間に電圧を印加していない状態において、調製した被処理液１２をフッ素樹脂製のチューブ内の流路６に６０ｍｌ／ｈの流速で流した。その後、流路６を流れた被処理液１２を６０℃の恒温槽２３内で１時間保持した。そして、６０℃で保持した後の被処理液１２に含まれるトルエンの液量を測定し、解乳化率（％）を計算した。
また、別の比較例として、調製した被処理液１２を１００００rpmで５分間遠心分離を行った。その後、遠心分離した被処理液１２を６０℃の恒温槽２３内で１時間保持した。そして、６０℃で保持した後の被処理液１２に含まれるトルエンの液量を測定し、解乳化率（％）を計算した。
【００３７】
実験結果を図１０に示す。１００Ｈｚの交流電圧により１００×１０4Ｖ／ｍの電場を発生させ、被処理液１２を流路６に６０ｍｌ／ｈで流した場合、エマルション中のトルエン含有量が４９vol％以上の被処理液１２についての解乳化率が９５％以上となり、遠心分離により解乳化処理した場合よりも解乳化率が高くなることがわかった。
また、エマルション中のトルエン含有量が３２．６vol％の被処理液については、被処理液１２を流路６に流す流速を２０ｍｌ／ｈとすることにより、解乳化率が９０％以上となることがわかった。これは、流速を遅くすることにより被処理液１２が電場処理される時間が長くなったためと考えられる。
【００３８】
次に、４９vol％のイオン交換水と４９vol％のトルエンと２vol％の界面活性剤span80の混合液体（水：トルエン＝１：１）からエマルション（被処理液１２）を調製した。
その後、第１電極１と第２電極２との間に１００×１０4Ｖ／ｍ、５０×１０4Ｖ／ｍ又は１０×１０4Ｖ／ｍの電場が生じるように第１電極１と第２電極２との間に電圧を印加した状態において、調製した被処理液１２をフッ素樹脂製のチューブ内の流路６に６０ｍｌ／ｈまたは１０ｍｌ／ｈの流速で流した。また、印加電圧の周波数は、０Ｈｚ（直流電圧）、１０Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚ、８０Ｈｚまたは１００Ｈｚとした。
その後、流路６を流れた被処理液１２を６０℃の恒温槽２３内で１時間保持した。そして、６０℃で保持した後の被処理液１２に含まれるトルエンの液量を測定し、解乳化率（％）を計算した。
【００３９】
実験結果を図１１に示す。図１１から第１電極１と第２電極２との間に５０×１０4Ｖ／ｍ以上の電場を生じさせ、印加電圧の周波数を２５Ｈｚ以上とすることにより約８０％以上の解乳化率となることがわかった。また、印加電圧の周波数を１０Ｈｚとした場合でも、被処理液１２の流速を遅くし、電場処理時間を長くすることにより９５％以上の解乳化率となることがわかった。
【００４０】
次に、４９vol％のイオン交換水と４９vol％のトルエンと２vol％の界面活性剤span80の混合液体（水：トルエン＝１：１）からエマルション（被処理液１２）を調製した。
その後、第１電極１と第２電極２との間に１００×１０4Ｖ／ｍ、７５×１０4Ｖ／ｍ、５０×１０4Ｖ／ｍ、４５×１０4Ｖ／ｍ、４０×１０4Ｖ／ｍ、３０×１０4Ｖ／ｍまたは２５×１０4Ｖ／ｍの電場が生じるように第１電極１と第２電極２との間に１００Ｈｚの交流電圧または直流電圧を印加した状態において、調製した被処理液１２をフッ素樹脂製のチューブ内の流路６に６０ｍｌ／ｈまたは２０ｍｌ／ｈの流速で流した。また、比較例として第１電極１と第２電極２との間に電圧を印加していない状態において、調製した被処理液１２をフッ素樹脂製のチューブ内の流路６に６０ｍｌ／ｈの流速で流した。
その後、流路６を流れた被処理液１２を６０℃の恒温槽２３内で１時間保持した。そして、６０℃で保持した後の被処理液１２に含まれるトルエンの液量を測定し、解乳化率（％）を計算した。
【００４１】
実験結果を図１２に示す。被処理液１２を流路６に６０ｍｌ／ｈで流したとき、第１電極１と第２電極２との間に５０×１０4Ｖ／ｍ以上の電場を生じさせることにより解乳化率が９０％以上となることがわかった。また、被処理液１２を流路６に２０ｍｌ／ｈで流したとき、第１電極１と第２電極２との間に４０×１０4Ｖ／ｍの電場を生じさせることにより解乳化率が約７０％となり、第１電極１と第２電極２との間に４５×１０4Ｖ／ｍの電場を生じさせることにより解乳化率が９０％以上となることがわかった。
【００４２】
次に、６５．３vol％のイオン交換水と３２．６vol％のトルエンと２vol％の界面活性剤span80の混合液体（水：トルエン＝２：１）からエマルション（被処理液１２）を調製した。
その後、第１電極１と第２電極２との間に１００×１０4Ｖ／ｍ、９０×１０4Ｖ／ｍ、８０×１０4Ｖ／ｍ、７５×１０4Ｖ／ｍ、７０×１０4Ｖ／ｍ、６０×１０4Ｖ／ｍ、５０×１０4Ｖ／ｍ、４０×１０4Ｖ／ｍ、２５×１０4Ｖ／ｍの電場が生じるように第１電極１と第２電極２との間に１００Ｈｚの交流電圧を印加した状態において、調製した被処理液１２をフッ素樹脂製のチューブ内の流路６に６０ｍｌ／ｈまたは２０ｍｌ／ｈの流速で流した。また、比較例として第１電極１と第２電極２との間に電圧を印加していない状態において、調製した被処理液１２をフッ素樹脂製のチューブ内の流路６に６０ｍｌ／ｈの流速で流した。
その後、流路６を流れた被処理液１２を６０℃の恒温槽２３内で１時間保持した。そして、６０℃で保持した後の被処理液１２に含まれるトルエンの液量を測定し、解乳化率（％）を計算した。
【００４３】
実験結果を図１３に示す。なお、図１３には、調製した被処理液を１００００rpmで５分間遠心分離を行った比較例の解乳化率を点線で示した。第１電極１と第２電極２との間に６０×１０4Ｖ／ｍ以上の電場を発生させ、流路６に流す被処理液１２の流速を２０ｍｌとすることにより、水の割合が高い被処理液１２であっても、遠心分離処理よりも高い７０％以上の解乳化率で解乳化することができることがわかった。
【符号の説明】
【００４４】
１：第１電極    ２：第２電極    ３：電極端子    ４：電極対    ６：流路    ７：シリコンチューブ    ８：流路部材    １０：電源回路    １１：電場形成部    １２：被処理乳濁液（被処理液）    １３：乳濁液槽    １５：ろ過部    １６：ポンプ    １７：シリンジポンプ    １８：高電圧発生装置    １９：ファンクションジェネレータ    ２０：電線    ２１：液槽    ２２：メスシリンダー    ２３：恒温槽    ２４：湯    ２６：スペーサ    ２７：水    ２８：油    ３０：解乳化装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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