(57)【要約】【課題】圧縮ナノファイバーが効率よく油を吸着することで、簡便で安価に油を回収することが可能な油層回収器を提供する。【解決手段】本発明に係る油層回収器１は、複数の穴（通液開口部）２３が設けられた穴あきパイプ部材（ケース部材）２０と、前記穴あきパイプ部材（ケース部材）２０に圧縮状態で収納される圧縮ナノファイバー１０と、を含むことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通液開口部が設けられたケース部材と、
前記ケース部材に圧縮状態で収容される圧縮ナノファイバーと、を含むことを特徴とする油層回収器。
【請求項２】
前記圧縮ナノファイバーが０．１ｇ／ｃｍ3以上０．４ｇ／ｃｍ3以下の密度で圧縮され前記ケース部材に収納されることを特徴とする請求項１に記載の油層回収器。
【請求項３】
前記ケース部材が穴あきパイプ部材であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の油層回収器。
【請求項４】
前記穴あきパイプ部材の端部における開口部近傍の穴には結束バンドが取り付けられることを特徴とする請求項３に記載の油層回収器。
【請求項５】
前記ケース部材がカゴ部材であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の油層回収器。
【請求項６】
前記カゴ部材の中にチューブ部材の通液口が挿通されてなることを特徴とする請求項５に記載の油層回収器。
【請求項７】
前記チューブ部材が耐油性であることを特徴とする請求項６に記載の油層回収器。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載の油層回収器を用いた油回収装置であって、
前記チューブ部材内の液体を輸送するポンプが設けられることを特徴とする油回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノファイバーを油回収体として利用し、効率よく油を吸着することで、簡便で安価に油を回収することが可能な油層回収器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンスタンド、ボイラータンク設置施設、油槽所、貯油施設、油製品製造プラント等において、油が水、土等に流出し、環境保全の面で問題が生じた場合には、油を速やかに回収する必要がある。
【０００３】
この場合の一般的な回収手段としては、水や洗剤で洗い流す方法、バクテリアや凝集沈殿等を利用する方法、加熱、加圧ろ過、液性調整、遠心分離、電気的処理などを組み合わせる方法、砂、土、油吸収材に吸着させる方法のほか、容器に人力で回収する方法、バキューム装置で吸い取る方法がある。
【０００４】
油回収手段の一例としては、特許文献１（特開２０１６−６４３９０号公報）に、基材に形成され、水と油とを含む混合液体を水分と油分とに分離する油水分離体を有する油水分離濾過フィルタと、該油水分離濾過フィルタを保持する保持部とを有し、前記基材は、少なくとも前記水分が通過可能な流路を備えた材料からなり、前記油水分離体は、撥油性付与基および親水性付与基とを有するフッ素系化合物を含むことを特徴とする油水分離回収具が開示されている。
【特許文献１】特開２０１６−６４３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術のように油水分離回収具を用いる方法では、地表部の油水あるいは地上部に汲み上げた油水の分離を対象としていて、地盤に浸透し地下水面上に浮いた油を井戸等から直接回収することが困難である、という問題があった。また、油水分離体を構成するフッ素系化合物が高価であり、油の回収に多大なコストを要する、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記のような問題点を解決するために、本発明に係る油層回収器は、複数の通液開口部が設けられたケース部材と、前記ケース部材に圧縮状態で収容される圧縮ナノファイバーと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る油層回収器は、前記圧縮ナノファイバーが０．１ｇ／ｃｍ3以上０．４ｇ／ｃｍ3以下の密度で圧縮され前記ケース部材に収納されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る油層回収器は、前記ケース部材が穴あきパイプ部材であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る油層回収器は、前記穴あきパイプ部材の端部における開口部近傍の穴には結束バンドが取り付けられることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る油層回収器は、前記ケース部材がカゴ部材であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る油層回収器は、
前記カゴ部材の中にチューブ部材の通液口が挿通されてなることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る油層回収器は、前記チューブ部材が耐油性であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る油回収装置は、前記に記載の油層回収器を用いた油回収装置であって、前記チューブ部材内の液体を輸送するポンプが設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る油層回収器、油回収装置によれば、ケース部材に圧縮状態で収容される圧縮ナノファイバーが効率よく油を吸着することで、地下水面上の油なども簡便で安価に回収することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る油層回収器１の概要を説明する図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る油層回収器１の利用形態を模式的に説明する図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る油層回収器１の概要を説明する図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る油層回収器１を用いた油回収装置１００を模式的に説明する図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る油層回収器１を用いた油回収装置１００の他の利用形態を模式的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
本発明者は、ガソリンスタンド、ボイラータンク設置施設、油槽所、貯油施設、油製品製造プラント等に設置されている観測井戸等の孔内の水面に浮く油層の回収などのシチュエーションにおいて、ナノファイバーを用いると非常に高い効率でこれを行うことができる、という知見を得て、本発明に係る油層回収器１を完成するに至った。
【００１８】
油を吸着させるためのナノファイバーの材料としては、撥水性があり、かつ親油性があるものを用いる。具体的には、本発明に係る油層回収器１に用いるナノファイバーに用いる材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−ｍ−フェニレンテレフタレート、ポリ−ｐ−フェニレンイソフタレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン−アクリレート共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリアクリロニトリル−メタクリレート共重合体、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステルカーボネート、ポリアミド、アラミド、ポリイミド等の熱可塑性樹脂を例示でき、これらより選ばれる一種でもよく、また、複数種類が混在してもかまわない。
【００１９】
さらに、本発明に係る油層回収器１に用いるナノファイバーには、生物分解性の有機高分子材料を用いることもできる。このような生物分解性のナノファイバーを用いることで、本発明に係る油層回収器１で回収した油を吸着したナノファイバーを微生物分解等で処理することが可能となり、産業廃棄物としての処理が不要となる。生物分解性のナノファイバーに用いる材料としては、例えば、ポリグリコール酸やポリ乳酸およびその共重合体、ポリ（ラクチド−ｃｏ−グリコリド）共重合体、ポリジオキサノンからなる群から選ばれる１種以上の材料を用いることができる。
【００２０】
また、本発明に係る油層回収器１に用いるナノファイバーは、圧力をかけて体積を縮小させて圧縮ナノファイバー１０として用いることで、効率的に油回収に供することができる、という知見を得た。より具体的には、本発明に係る油層回収器１に用いる圧縮ナノファイバー１０は、０．１ｇ／ｃｍ3以上０．４ｇ／ｃｍ3以下の密度で圧縮されていることが好ましい。
【００２１】
圧縮ナノファイバー１０の密度が０．１ｇ／ｃｍ3未満であると、形態が安定しなくなる、という問題がある。さらに、圧縮ナノファイバー１０の密度が０．１ｇ／ｃｍ3未満であると、後述するように油層回収器１が自沈すると、油層回収器１の下部における圧縮ナノファイバー１０に吸着された油が、水圧で圧縮ナノファイバー１０が圧縮されることで、絞り出されてしまう、という現象が発生してしまう。
【００２２】
一方、圧縮ナノファイバー１０の密度が０．４ｇ／ｃｍ3を越えてしまうと、吸着により回収できる油の量が減少していく、という問題が発生する。
【００２３】
以下の実施形態では、本発明に係る油層回収器１に用いる圧縮ナノファイバー１０の材料としてはポリエチレンを用い、その密度を０．２５ｇ／ｃｍ3〜０．３ｇ／ｃｍ3として設定した。このような圧縮ナノファイバー１０においては、自重の２．８６倍の油を吸着することが可能であった。
【００２４】
上記のような圧縮ナノファイバー１０を用いた油層回収器１について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る油層回収器１の概要を説明する図であり、図１（Ａ）は油層回収器１の斜視図であり、図１（Ｂ）は穴あきパイプ部材（ケース部材）２０内に収容されている圧縮ナノファイバー１０を示している。第１実施形態に係る油層回収器１の長さＨは、例えば８０ｃｍ程度とすることができる。
【００２５】
本発明に係る油層回収器１は、複数の穴（通液開口部）２３が設けられた穴あきパイプ部材（ケース部材）２０と、この穴あきパイプ部材（ケース部材）２０に圧縮状態で収容される圧縮ナノファイバー１０と、からなっている
本発明に係る油層回収器１のケース部材として用いる穴あきパイプ部材２０には、例えば、ネトロンパイプを用いることができる。
【００２６】
穴あきパイプ部材２０が有する複数の穴２３は、穴あきパイプ部材２０外の液体が通過して、穴あきパイプ部材２０内に収容されている圧縮ナノファイバー１０と接触可能となるように、液体が通過する開口部として機能する。
【００２７】
本発明に係る油層回収器１の穴あきパイプ部材２０に収容される圧縮ナノファイバー１０は、穴あきパイプ部材２０に収納できるように略円柱状に圧縮成型されている。ここで、略円柱状の圧縮ナノファイバー１０は中央部には、円柱の一方の平面か他方の平面へと向かう非貫通穴１１が設けられている。
【００２８】
このような非貫通穴１１が設けられているために、観測井戸等の孔Ｈ内に、本発明に係る油層回収器１を浮かべて、圧縮ナノファイバー１０が油を吸着し自重を増した際に、自然に油層回収器１は沈降していく。また、このような沈降に伴い、油が未吸着の圧縮ナノファイバー１０表面に、油層中の油が接触し、さらに油が圧縮ナノファイバー１０へと吸着されるようになる。
【００２９】
穴あきパイプ部材２０の第１端開口部２１及び第２端開口部２２においては、開口部近傍の穴２３に、図示するように、締結部材として結束バンド３０が装着される。このような結束バンド３０が装着されているために、穴あきパイプ部材２０に収容される圧縮ナノファイバー１０が、穴あきパイプ部材２０から脱落することを防止している。なお、油を吸着した圧縮ナノファイバー１０を廃棄する際には、結束バンド３０を切れば中の油吸着済み圧縮ナノファイバー１０を取り出し、これのみを処分することで、穴あきパイプ部材２０は繰り返し利用することが可能となる。
【００３０】
図２は本発明の第１実施形態に係る油層回収器１の利用形態を模式的に説明する図である。図２において、穴あきパイプ部材２０に設けられている穴などは図示省略している。
【００３１】
図２（Ａ）に示すように、観測井戸等の孔Ｈに水の表面に油層が形成されているところに、本発明に係る油層回収器１を投入する。すると、図２（Ｂ）に示すように、穴（通液開口部）２３（図２には不図示）を通して接触する油層中の油が圧縮ナノファイバー１０に吸着されてく。
【００３２】
図２（Ｃ）に示すように、油を吸着した油層回収器１は、自重を増し沈降していく。そして、この、このような沈降に伴い、油が未吸着の圧縮ナノファイバー１０表面に、油が接触し、さらに油が圧縮ナノファイバー１０へと吸着されるようになる。本発明者が試作した油層回収器１においては、約５００ｃｍ3の油を回収することができた。
【００３３】
このように本発明に係る油層回収器１は、水面付近の油層に圧縮ナノファイバー１０が接触すると油を吸着しながら、油の重さで油層回収器１全体が沈むように圧縮ナノファイバー１０が中空構造になっていて、常に油未吸着の圧縮ナノファイバー１０が水面の油層に接するため連続的に吸着が進むこととなる。また、このような油層回収器１では、電源等のエネルギーの投入は不要である。
【００３４】
なお、油層回収器１が地下水位付近まで沈んだら、新品の油層回収器１に取り替えるとよい。油を吸着した使用済みの油層回収器１は、産業廃棄物として処理される。
【００３５】
以上のように、本発明に係る油層回収器１によれば、ケース部材に圧縮状態で収容される圧縮ナノファイバー１０が効率よく油を吸着することで、地下水面上の油なども簡便で安価に回収することが可能となる。
【００３６】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図３は本発明の第２実施形態に係る油層回収器１の概要を説明する図である。図３（Ａ）は第２実施形態に係る油層回収器１の斜視図であり、図３（Ｂ）はカゴ部材（ケース部材）５０内に収容されている圧縮ナノファイバー１０を示している。
【００３７】
第２実施形態に係る油層回収器１では、ケース部材としてカゴ部材５０が用いられている。このカゴ部材５０は、略円柱状をなしており、底板部５１と天板部５２と、その間の周面部が設けられており、この周面部に通液開口部として複数の網目５４が設けられている。
【００３８】
カゴ部材５０に収容されている圧縮ナノファイバー１０も、カゴ部材５０に収容可能な寸法の略円柱状をなしている。圧縮ナノファイバー１０の一方の平面部には、非貫通穴１２が設けられている。
【００３９】
第２実施形態に係る油層回収器１のカゴ部材５０の天板部５２には、貫通穴５３が設けられており、この貫通穴５３からチューブ部材６０の先端が挿通されている。さらに、チューブ部材６０の先端の通液口６３は、圧縮ナノファイバー１０の非貫通穴１２に挿入される。これにより、チューブ部材６０から圧縮ナノファイバー１０に吸着された油を輸送することを想定している。このためチューブ部材６０には耐油性を有するものが用いられる。
【００４０】
このような第２実施形態に係る油層回収器１は、油回収装置１００の油と接触してこれを直接回収する回収部として用いられる。図４は本発明の第２実施形態に係る油層回収器１を用いた油回収装置１００を模式的に説明する図である。
【００４１】
本発明に係る油回収装置１００は、油層回収器１を観測井戸等の孔Ｈ内の水面に浮かべて使用する。水面付近の油層にカゴ部材５０内の圧縮ナノファイバー１０が接触すると油が圧縮ナノファイバー１０に吸着される。圧縮ナノファイバー１０に吸着した油は、第１ポンプ７１で吸い上げられ、地上部の油回収タンク８１に貯められる。油回収タンク８１に回収された油は、産業廃棄物として処理される。第１ポンプ７１としては、例えばチューブポンプを用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００４２】
このような第２実施形態に係る油層回収器１、及びそれを用いた油回収装置１００によれば、カゴ部材５０に圧縮状態で収容される圧縮ナノファイバー１０が効率よく油を吸着することで、地下水面上の油なども簡便で安価に回収することが可能となる。また、油回収装置１００は連続的に油を効率的に回収することを可能とする。
【００４３】
次に、上記のような油回収装置１００の他の使用形態について説明する。図５は本発明の第２実施形態に係る油層回収器１を用いた油回収装置１００の他の利用形態を模式的に説明する図である。
【００４４】
図５に示す使用形態では、地中に形成された油層を孔Ｈ内に呼び込むために、第２ポンプ７２によって油層の下面側の地下水を汲み上げ、水面及び油層表面のレベルを下げるようにしている。第２ポンプ７２によって回収された地下水は水回収タンク８２に貯溜される。このような第２ポンプ７２の稼働とともに、油回収装置１００の第１ポンプ７１も稼働させ、地中の油層の回収を図ることが可能となる。
【００４５】
なお、第２ポンプ７２と共に用いられるチューブ部材６０は耐油性である必要はない。
【００４６】
以上、本発明に係る油層回収器、油回収装置によれば、ケース部材に圧縮状態で収容される圧縮ナノファイバーが効率よく油を吸着することで、地下水面上の油なども簡便で安価に回収することが可能となる。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・油層回収器
１０・・・圧縮ナノファイバー
１１・・・非貫通穴
１２・・・非貫通穴
２０・・・穴あきパイプ部材（ケース部材）
２１・・・第１端開口部
２２・・・第２端開口部
２３・・・穴（通液開口部）
３０・・・結束バンド（締結部材）
５０・・・カゴ部材（ケース部材）
５１・・・底板部
５２・・・天板部
５３・・・貫通穴
５４・・・網目（通液開口部）
６０・・・チューブ部材
６３・・・通液口
７１・・・第１ポンプ
７２・・・第２ポンプ
８１・・・油回収タンク
８２・・・水回収タンク
１００・・・油回収装置
【図１】
2019181364.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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