(57)【要約】【課題】油分含有水が含む油分を効率よく且つ低コストに分離する方法を提供する。【解決手段】油分を含有する水に凝集剤を添加し、凝集剤に油分を捕集させて凝集体を生成し、沈降分離処理および砂濾過処理を行うことにより、前記凝集体を除去する。沈降分離処理を実施した後に砂濾過処理を実施することによって凝集体を除去する。砂濾過処理を圧力式砂濾過装置によって実施する。砂濾過処理が、油分含有水を４ｍ３／ｈ以上で行う。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
油分を含有する水に凝集剤を添加し、凝集剤に油分を捕集させて凝集体を生成し、沈降分離処理および砂濾過処理を行うことにより、前記凝集体を除去することを特徴とする油水分離の方法。
【請求項２】
前記沈降分離処理を実施した後に砂濾過処理を実施することによって前記凝集体を除去することを特徴とする請求項１に記載の油水分離の方法。
【請求項３】
前記砂濾過処理を圧力式砂濾過装置によって実施することを特徴とする請求項１又は２に記載の油水分離の方法。
【請求項４】
前記砂濾過処理が、油分含有水を４ｍ３／ｈ以上で行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載の湯水分離の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砂濾過を利用して油分含有水より油水を分離する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油水分離の方法としては、油分と水の比重差を利用した比重分離法（特許文献１）や、気泡を供給することによって気泡に油分を付着させて分離する浮上分離法が用いられていた（特許文献２）。また、凝集剤を添加することによって生成した凝集体に油分を捕集し、浮上分離法によって前記凝集体を除去する油水分離の方法があった（特許文献３）。他に、凝集体が水より重い場合には、凝集体を沈降させて分離する沈降分離法が知られている。
【０００３】
一方、水中に浮遊する固形分を除去する固液分離法として、砂濾過による方法が知られている。砂濾過は、濾過砂材を充填した層を通水することによって、通水した水に含まれる固形分を除去することができる固液分離法である。砂濾過においては、砂濾過材における粒子間隙や粒子表面上で働く化学的、物理的要因によって、前記砂層を通過する液体に含まれる固形分を除去する。砂濾過を実施する装置として、液体に圧力をかけて砂層を通過させる圧力式砂濾過装置がある（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２１９１６号公報
【特許文献２】特開２００３−１５４２０５号公報
【特許文献３】特開２００９−１６５９１５号公報
【特許文献４】特開２００８−７３６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の比重分離法は、浮上油の分離には有効であるが、油分の一部構造が酸化されたり、界面活性剤などが共存したりすることによって水に油分が溶け込んだエマルションに対しては、十分に油水分離することができない。
また、凝集剤の添加によって生成した凝集体に油分を捕集し、浮上分離法によって前記凝集体を除去することによる油水分離の方法は、エマルションの油水分離にも適用できるが、微小な凝集体（ピンフロックやＳＳ）に気泡が付着しにくく、十分に分離除去できないことがあった。
更に、沈降分離法によって上記凝集体を除去することによる油水分離の方法は、ピンフロック等の重量が軽いために、十分に分離除去ができず、凝集剤をより多く使用しピンフロック等を生成しないようにする必要がある。
更にまた、上述の分離方法と各種フィルタを用いた方法も提案されているが、フィルタの交換作業や交換コストがかかってしまうという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上のことから、本発明者らは、油分含有水が含む油分を凝集剤を用いて凝集体とし、沈降分離処理および砂濾過処理を行うことにより、油分を効率よく且つ低コストに分離する方法に想到し、本発明を完成するに至った。
【発明の効果】
【０００７】
油分を凝集体としてから沈降分離処理および砂濾過処理を行うことによって、ピンフロック等をより効率的に除去することができる。また、沈降分離処理および砂濾過処理における処理時間を短縮でき、エマルションであっても油水分離を簡便に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の処理フローを示す図である。
【図２】シックナーの概略を示す図である。
【図３】圧力式砂濾過装置の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の油水分離の方法は、油分を含有する水に凝集剤を添加し、凝集剤に油分を捕集させて凝集体を生成し、沈降分離処理および砂濾過処理を行うものである。
これにより、沈降する凝集体と浮遊する凝集体とが異なる分離法で効率よく分離される。また、砂濾過処理を採用するので、濾過能力が飽和したときには逆洗を行うことで再生でき本方法を用いた装置の寿命を長期化させることができる。
【００１０】
ここで、油分含有水において自然に浮上する油分（浮上油）がある場合においては、まず比重分離法によって浮上油を分離する比重分離処理を実施する。例えば、浮上油を含む油分含有水を水槽へ通し、水面より排出しないよう水槽下部から油分含有水を排出することによって、浮上油を分離する。
沈降分離処理および砂濾過処理の組み合わせ方としては、沈降分離処理においてピンフロック等を除く凝集体を分離除去し、その後に、砂濾過処理においてピンフロック等を分離除去することが好ましい（図１）。このときの砂濾過処理で用いる濾過砂材Ｈは６００／３００μｍに粒度調整された砂もしくはアンスラサイトが好ましい。
【００１１】
言い換えれば、油分含有水に浮上油が含まれない場合や、上記浮上油を分離除去した後の油分含有水に凝集剤を添加することがよい。かかる凝集剤は、例えば、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、硫酸第二鉄、塩化第二鉄などの無機系凝集剤およびポリアクリルアミド、ジメチルアミノエチルアクリレート系、キトサンなどの高分子凝集剤のいずれかが使用できる。また、単体の凝集剤を添加しても良いが、無機系凝集剤を添加後、高分子凝集剤を添加することが好ましい。
【００１２】
また、前記砂濾過処理では、圧力式砂濾過装置を用いることが好ましい。
このときは、短期間に多くの油分を分離する能力を発揮できる。代表的には、砂濾過処理を、油分含有水４ｍ３／ｈ以上で流通させることができる。
【００１３】
圧力式砂濾過装置による砂濾過を実施した場合には、濾過の逆側から清浄な水を圧送することによって、濾過砂材内に溜まった凝集体を排出すること（逆洗）による砂濾過機能の復旧が可能であり、逆洗と砂濾過を自動で切り替える機構を設けることによって、人手をかけずに連続して油水分離の処理を実施し続けることができる。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
工業用水にＡ重油を添加後、撹拌し数日間静置し、浮上油を比重分離法によって取り除くことによって、油分含有水を得た。上記油分含有水に、無機凝集剤としてポリ塩化アルミニウム１０％溶液を、油分含有水に対して０．０１ｗｔ％添加した。沈降分離処理として、凝集剤添加後の上記油分含有水をシックナー（図２）に通過させた。配管Ｄから上記油分含有水を、上側仕切板Ｂと下側仕切板Ｃによって区切られた水槽Ａに送水して通過させ、配管Ｅから排出することによって、上記油分含有水に含まれる凝集体を沈降分離除去する。
【００１５】
沈降分離した凝集体が水槽Ａの底に溜まるため、溜まった凝集体は配管Ｆより排出する。
次に、砂濾過処理として、沈降分離処理後の上記油分含有水を圧力式砂濾過装置（図３）に通過させた。沈降分離処理後の上記油分含有水を配管Iから濾過砂材Hを充填した圧力式砂濾過装置Ｇに圧送して配管Ｊから排出し、上記油分含有水に含まれるピンフロック等を濾過分離除去する。以上の実施処理をもって上記油分含有水の油分を取り除いた処理水を得た。
【００１６】
逆洗工程は、配管Ｊから処理水を圧力式砂濾過装置Ｇに圧送して配管Iから排出することによって、濾過砂材Ｈの空隙内に溜まった凝集体を排出した。処理水の油分濃度が下水道法における規制基準５．０ｍｇ／Ｌを越えた時点（破過）をもって、逆洗工程を実施した。
濾過砂材Ｈはアンスラサイトを使用した。
【００１７】
（実施例１）
上記実施工程において、圧力式砂濾過装置への送水速度は２ｍ３／時間とした。本実施例における、凝集剤添加前の油分含有水の油分濃度は６０．０ｍｇ／Ｌであった。沈降分離工程後の上記油分含有水の油分濃度は約１６．０ｍｇ／Ｌであり、ピンフロックの混入量により変動が見られた。砂濾過工程後、処理水の油分濃度は４&#13221;通水時点まで５．０ｍｇ／Ｌ未満であり、５ｍ３通水時点において６．０ｍｇ／Ｌであることを確認した。表１に実施例１処理水の油分濃度を示す。
【００１８】
【表１】
2011212596.tif 000002
○：下水道法規制基準の油分濃度５．０ｍｇ／Ｌ未満
×：下水道法規制基準の油分濃度５．０ｍｇ／Ｌ以上
【００１９】
（実施例２）
本実施において、圧力式砂濾過装置への送水速度は４ｍ３／時間とした。本実施例における、凝集剤添加前の油分含有水の油分濃度は６０ｍｇ／Ｌであった。沈降分離工程後の上記油分含有水の油分濃度は約２２．５ｍｇ／Ｌであり、ピンフロックの混入量により変動が見られた。砂濾過工程後、処理水の油分濃度は８ｍ３通水時点まで５．０ｍｇ／Ｌ未満であり、１０ｍ３通水時点において５．５ｍｇ／Ｌであることを確認した。表２に実施例２処理水の油分濃度を示す。
【００２０】
【表２】
2011212596.tif 000003
○：下水道法規制基準の油分濃度５．０ｍｇ／Ｌ未満
×：下水道法規制基準の油分濃度５．０ｍｇ／Ｌ以上
【００２１】
（実施例３）
本実施において、圧力式砂濾過装置への送水速度は５ｍ３／時間とした。本実施例における、凝集剤添加前の油分含有水の油分濃度は６０ｍｇ／Ｌであった。沈降分離工程後の上記油分含有水の油分濃度は約２７．５ｍｇ／Ｌであり、ピンフロックの混入量により変動が見られた。砂濾過工程後、処理水の油分濃度は１０ｍ３通水時点まで５．０ｍｇ／Ｌ以下であり、１５ｍ３通水時点において５．５ｍｇ／Ｌであることを確認した。表３に実施例３処理水の油分濃度を示す。
【００２２】
【表３】
2011212596.tif 000004
○：下水道法規制基準の油分濃度５．０ｍｇ／Ｌ未満
×：下水道法規制基準の油分濃度５．０ｍｇ／Ｌ以上
【００２３】
（考察）
処理水の油分濃度５．０ｍｇ／Ｌ未満の場合を、仮に５．０ｍｇ／Ｌとして、破過が確認される前までの実施例１〜３における油分の除去量（除去油分量）を比較する（表４）。実施例１〜３いずれにおいても、２時間通水時点において破過が見られなかったため、この時点を比較対照とする。また、全ての実施例において、実施前の油分含有水における油分濃度は６０ｍｇ／Ｌであった。
いずれの実施例も２時間通水時点以降に破過が確認されているため、圧力式砂濾過装置への送水速度が速いほど、油分含有水の油水分離処理の効率が良いことがわかる。よって、５ｍ３／時間にて送水した実施例３が最も除去油分量が大きく、処理効率が高かった。
【００２４】
【表４】
2011212596.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、たとえば、切削油、圧延油、船舶のビルジ水、油輸送タンカーからのバラスト水、洗車排水などといったエマルション排水の処理や、重油漏洩などによる地下水汚染時に実施される揚水対策において、揚水された地下水の処理などに利用できる。
【符合の説明】
【００２６】
Ａ  水槽
Ｂ  上側仕切板
Ｃ  下側仕切板
Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｉ、Ｊ  配管
Ｇ  圧力式砂濾過装置
Ｈ  濾過砂材
【図１】
2011212596.tif 000006
【図２】
2011212596.tif 000007
【図３】
2011212596.tif 000008