(57)【要約】【課題】簡易な構成で低コストに、水と油とを含む混合液体を回収して水分と油分とを確実に分離可能な油水回収分離装置を提供する。【解決手段】水と油とを含む混合液体を取り込む取込部と、前記混合液体を水分と油分とに分離する油水分離部と、前記取込部および前記油水分離部を接続する連結部と、を備え、  前記油水分離部には、基材に形成され親水撥油性を有する油水分離体を備えた油水分離濾過フィルタが設けられ、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。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と油とを含む混合液体を取り込む取込部と、前記混合液体を水分と油分とに分離する油水分離部と、前記取込部および前記油水分離部を接続する連結部と、を備え、
前記油水分離部には、基材に形成され親水撥油性を有する油水分離体を備えた油水分離濾過フィルタが設けられ、
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回収分離装置。
【請求項２】
前記フッ素系化合物は、下記式（１）〜（４）で示される構造の化合物のうち、一種又は二種以上を含むことを特徴とする請求項１記載の油水回収分離装置。
【化１】
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【化２】
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【化３】
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【化４】
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上記式（１）及び（２）中、Ｒｆ１、Ｒｆ２は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基である。また、Ｒｆ３は、炭素数１〜６であって、直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である。
上記式（３）及び（４）中、Ｒｆ４、Ｒｆ５は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基である。また、Ｒｆ６は、炭素数１〜６であって、直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である。また、Ｚは、酸素原子、窒素原子、ＣＦ２基又はＣＦ基である。
また、上記式（２）及び（４）中、Ｒは、２価の有機基であって、直鎖状又は分岐状の連結基である。
また、上記式（１）〜（４）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
【請求項３】
前記油水分離体は、有機結合剤、無機結合剤の少なくとも一方、または両方によって前記基材に結合されていることを特徴とする請求項１または２記載の油水回収分離装置。
【請求項４】
前記基材は、繊維質材料または多孔質材料からなることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一項記載の油水回収分離装置。
【請求項５】
前記油水分離体に、更にフッ素樹脂粒子を添加したことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一項記載の油水回収分離装置。
【請求項６】
前記取込部は、前記混合液体を含む水域に浮遊配置され、該水域の液面近傍に存在する前記混合液体を取り込む浮上式油水回収装置であることを特徴とする請求項１ないし５いずれか一項記載の油水回収分離装置。
【請求項７】
前記取込部は、前記混合液体を含む水域に固定設置され、該水域に存在する前記混合液体を取り込む固定設置式油水回収装置であることを特徴とする請求項１ないし５いずれか一項記載の油水回収分離装置。
【請求項８】
前記取込部は、前記水域から前記混合液体を取込媒体に付着させて取り込むことを特徴とする請求項７記載の油水回収分離装置。
【請求項９】
前記取込部は、前記水域から前記混合液体を吸引して取り込むことを特徴とする請求項７記載の油水回収分離装置。
【請求項１０】
前記連結部には、前記取込部で取り込まれた前記混合液体を静置して前記油分を前記混合液体の液面付近に浮上させる中間槽が形成されていることを特徴とする請求項１ないし９いずれか一項記載の油水回収分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水と油とを含む混合液体を回収し、水分と油分に分離させる油水回収分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、食品製造、繊維処理、機械加工、石油精製、重油貯蔵施設などの工場や、電気事業所においては、設備の不具合または天災などを原因として、油が流出する事例がある。
排水処理槽や側溝に流出した油は、例えば、液面に浮上可能な浮上式の油回収装置によって、液面付近の水と共に回収される（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
一方、工場内の排水槽や排水処理装置の浮上油の回収に、設置式の浮上油回収装置が使用されている例もある。設置式の浮上油回収装置としては、油が付着可能な媒体を回動させるベルト式油回収装置やディスク式油回収装置が知られている（例えば、特許文献２を参照）。また、螺旋スクリューの回動によって油を吸い上げるスクリュー式油回収装置やジェット水流を用いたチューブ式油回収装置も知られている。
その他にも、例えば、地下水に含まれる油を地上まで汲み上げて、水と油を分離して地下水を浄化する用途においても、浮上油回収装置が使用されている。こうした油回収装置においても、上層の油とともに、油に混入した水分も回収される。
【０００４】
これらいずれの油回収装置においても、回収した油には水分が含まれるため、この水と油の混合液体から油分と水分とを分離する必要がある。従来、油回収装置によって回収された混合液体は、貯留槽内に静置して、比重差を利用して油分と水分とを分離する方法が行われていた。また、遠心分離によって油分と水分とを分離する方法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−０２４６５６号公報
【特許文献２】特開平８−２４３５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した油回収装置によって回収された混合液体から、比重差による濾別や、遠心分離などを利用して油分と水分とを分離する従来の構成では、油分と水分とを確実に分離することが困難であった。このため、分離させた油分に水分が残留し、油分の再利用が難しいという課題があった。また、分離させた水分に油分が残留し、排水として外部に放出するためには更に微量の残留油を除去する工程が必要となるといった課題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で低コストに、水と油とを含む混合液体を回収して水分と油分とを確実に分離可能な油水回収分離装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明の油水回収分離装置は以下の構成を有する。
［１］水と油とを含む混合液体を取り込む取込部と、前記混合液体を水分と油分とに分離する油水分離部と、前記取込部および前記油水分離部を接続する連結部と、を備え、  前記油水分離部には、基材に形成され親水撥油性を有する油水分離体を備えた油水分離濾過フィルタが設けられ、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。
【０００９】
このような構成の油水回収分離装置によれば、油が流出した水域に取込部を設置するだけで、流出した油を容易に回収し、かつ、油水分離部によって、回収した油に含まれる水分を確実に分離して、油の再利用を容易にする。また、分離された水には油が含まれないので、別工程で脱油処理などを行うことなく容易に排出することができる。
【００１０】
［２］前記フッ素系化合物は、下記式（１）〜（４）で示される構造の化合物のうち、一種又は二種以上を含むことを特徴とする。
【化１】
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【化２】
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【化３】
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【化４】
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上記式（１）及び（２）中、Ｒｆ１、Ｒｆ２は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基である。また、Ｒｆ３は、炭素数１〜６であって、直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である。
上記式（３）及び（４）中、Ｒｆ４、Ｒｆ５は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基である。また、Ｒｆ６は、炭素数１〜６であって、直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である。また、Ｚは、酸素原子、窒素原子、ＣＦ２基又はＣＦ基である。
また、上記式（２）及び（４）中、Ｒは、２価の有機基であって、直鎖状又は分岐状の連結基である。
また、上記式（１）〜（４）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
【００１１】
［３］前記油水分離体は、有機結合剤、無機結合剤の少なくとも一方、または両方によって前記基材に結合されていることを特徴とする。
【００１２】
［４］前記基材は、繊維質材料または多孔質材料からなることを特徴とする。
【００１３】
［５］前記油水分離体に、更にフッ素樹脂粒子を添加したことを特徴とする。
【００１４】
［６］前記取込部は、前記混合液体を含む水域に浮遊配置され、該水域の液面近傍に存在する前記混合液体を取り込む浮上式油水回収装置であることを特徴とする。
【００１５】
［７］前記取込部は、前記混合液体を含む水域に固定設置され、該水域に存在する前記混合液体を取り込む固定設置式油水回収装置であることを特徴とする。
【００１６】
［８］前記取込部は、前記水域から前記混合液体を取込媒体に付着させて取り込むことを特徴とする。
【００１７】
［９］前記取込部は、前記水域から前記混合液体を吸引して取り込むことを特徴とする。
【００１８】
［１０］前記連結部には、前記取込部で取り込まれた前記混合液体を静置して前記油分を前記混合液体の液面付近に浮上させる中間槽が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡易な構成で低コストに、水と油とを含む混合液体を回収して水分と油分とを確実に分離可能な油水回収分離装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第一実施形態における油水回収分離装置を示す概略構成図である。
【図２】油水分離フィルタの一例を示す一部破断斜視図、および要部拡大模式図である。
【図３】第二実施形態における油水回収分離装置を示す概略構成図である。
【図４】第三実施形態における油水回収分離装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を適用した一実施形態である油水回収分離装置について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２２】
＜第一実施形態＞
図１は、第一実施形態における油水回収分離装置を示す概略構成図である。図２（ａ）は、油水回収分離装置を構成する油水分離フィルタを示す斜視図、図２（ｂ）は、油水分離フィルタの要部拡大模式図である。
本実施形態の油水回収分離装置２０は、水と油とを含む混合液体を取り込む取込部３０と、取り込んだ混合液体を水分と油分とに分離する油水分離部４０と、これら取込部３０および油水分離部４０を接続する連結部５０とを備えている。
【００２３】
本実施形態における取込部３０は、フロート式の油水回収装置から構成されている。こうしたフロート式の油水回収装置（取込部）は、例えば、油が流出した海面や河川に浮遊させて、液面付近に浮遊している油Ｇを水Ｗとともに回収する。取込部３０は、フロート３１、吸引機構３２、接続部３３などからなる。吸引機構３２は、例えば、液体の吸込口や水中ポンプなどから構成される。こうした吸引機構３２は、フロート３１によって、水面付近に浮遊することができる。接続部３３は、吸引した混合液体を連結部５０に向けて排出する。
【００２４】
このような取込部３０は、フロート３１によって水面付近に浮遊する吸引機構３２によって、水面、例えば海面に浮遊する油Ｇを水（海水）Ｗと共に吸い上げる。そして、この混合液体を接続部３３から連結部５０に送り出す。
【００２５】
接続部３３は、例えば輸液管からなり、取込部３０で取り込まれた混合液体を油水分離部４０に送る。なお、取込部３０と油水分離部４０との距離が離れている場合などにおいては、必要に応じて接続部３３に、液圧を増圧するための補助ポンプなどを更に形成することも好ましい。
【００２６】
油水分離部４０は、例えば有底円筒形に形成された油水分離濾過フィルタ１０を内部に保持し、下部に排液口４９が形成された液槽４１を備えている。この液槽４１は、上部が開放面を成し、開放面の近傍には、液槽４１の外方に延びる排油流路４２が一体に形成されている。排油流路４２は、油水分離濾過フィルタ１０によって分離された油分を液槽４１の外部に誘導する。排油流路４２は、例えば、液槽４１の上縁部分の一部を切り欠いて外方に展開することにより形成できる。
【００２７】
油水分離濾過フィルタ１０の開放端１１ｅの近傍、即ち排油流路４２に接する部分には、分離した油分を排油流路４２に向けて流す排油口１５が形成されている。こうした排油口１５は、例えば、油水分離濾過フィルタ１０の周面に形成した開口と、この開口に接続した筒状部材とからなる。筒状部材は、油水分離濾過フィルタ１０の周面に縫い合わせや熱融着などによって接合することができる。
【００２８】
油水分離濾過フィルタ１０の内面１１ａ側には、更に例えば網状部材のような分散板４８が設けられている。分散板４８は、例えば有底円筒形を成し、上縁部を外方に屈曲させることによって、油水分離濾過フィルタ１０の上方に離間して液槽４１の開放面４１ａ側の縁部に引っ掛けて係止される。このような分散板４８は、水と油とを含む混合液体を液槽４１に入れる際に、分散板４８が混合液体を一旦受けることにより、混合液体は分散板４８を通過する際に大きく速度を落とすことになり、油水分離濾過フィルタ１０に加わる混合液体の衝撃を大きく緩和できる。また、空気の巻き込みを抑えることができるとともに、油水分離部４０に流入させる混合液体中に、ゴミなどの比較的大きなサイズの固形物が混入していても、これらを予め取り除くことができ、ゴミによる油水分離濾過フィルタ１０の閉塞を防止する。
【００２９】
油水分離濾過フィルタ１０の外面１１ｂ側には、支持部材４５が重ねて配されている。支持部材４５は、例えば有底円筒形を成し、上縁部を外方に屈曲させることによって、油水分離濾過フィルタ１０に重ねて液槽４１の開放面４１ａ側の縁部に引っ掛けて係止される。支持部材４５は、少なくとも水分が通過可能な硬質部材、例えば、多数の開口が形成された金属材料（パンチングプレート）から構成されている。こうした支持部材４５は、柔軟な油水分離濾過フィルタ１０を外面１１ｂ側から支持する。
【００３０】
このような支持部材４５を油水分離濾過フィルタ１０の外面１１ｂ側に重ねて形成することによって、例えば、油水分離濾過フィルタ１０に多量の混合液体を一気に流入させても、液体の重みによって油水分離濾過フィルタ１０が変形したり、底部が破損することを防止でき、効率的に液体の油水分離濾過を行うことができる。なお、こうした支持部材４５は、比較的に空孔の大きなセラミックス材料や、開口を形成した硬質プラスチック材料などを用いることもできる。
【００３１】
排油流路４２の流出端４２ｅには、排油流路４２を介して流出する油分を受け止める油槽４３が配されている。更に、油水分離部４０は、液槽４１を上下動させる液槽可動手段４４を備えている。なお、液槽４１の開放面４１ａを覆う蓋部材４６や、油槽４３の開放面４３ａを覆う蓋部材４７を更に備えることが好ましい。
【００３２】
図２（ａ）は、油水分離フィルタの一例を示す一部破断斜視図である。また、図２（ｂ）は、油水分離フィルタの要部拡大模式図である。油水分離濾過フィルタ１０は、基材１１と、この基材１１に形成された油水分離体１４とを備えている。
基材１１は、上部が開放端１１ｅを成す袋状、例えば本実施形態では有底の円筒形に形成されたものが好適に用いられる。こうした基材１１は、本実施形態では、柔軟な繊維多孔質体から構成されている。繊維多孔質体とは、繊維の集合体であり、繊維間あるいは撚糸間には空隙が存在する。織布や編布、不織布等が好適である。
【００３３】
図２（ｂ）に示すように、基材１１には、液体の流路１７が形成されている。こうした流路１７は、基材１１を構成する繊維多孔質体の空孔（細孔、空洞、連通孔）からなる。流路１７は、袋状の基材１１の内面１１ａと外面１１ｂとの間を連通し、水分を通過させる。
【００３４】
基材１１の少なくとも内面１１ａの表面（表層）には、油水分離体１４が形成されている。本実施形態では、流路１７の内壁表面を含む基材１１の内面１１ａおよび外面１１ｂ全体に油水分離体１４が形成されている。
なお、油水分離体１４は、油水分離体１４が基材１１の表面に層状を成すように形成されていればよく、更に、基材１１の厚み方向の内側まで油水分離体１４が含浸されていてもよい。
【００３５】
油水分離体１４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材料から構成されている。撥油性付与基は、油水分離体１４の表面に例えば４０°以上の接触角で油滴を形成させる官能基である。また、親水性付与基は、油水分離体１４の表面に例えば２０°以下の接触角で水分に対する濡れ性を付与する官能基である。
なお、こうした接触角は、例えば、自動接触角計（協和界面科学社製、「Ｄｒｏｐ  Ｍａｓｔｅｒ  ７０１」）により測定することができる。
【００３６】
油水分離体１４は、こうした撥油性付与基および親水性付与基の存在によって、基材１１に親水撥油性を付与する。この油水分離体１４が形成された基材１１に、水と油とを含む混合液体（以下、単に液体と称することがある）が接触すると、油分は接触角の大きい油滴として凝集し、水分は接触角が小さい濡れ性を保ったままとなる。これによって、凝集して大きい油滴となった油分は流路１７を通過することができない。一方、濡れ性を保った水分は油水分離体１４に接触した状態で流路１７を通過することができる。こうした作用によって、油水分離体１４は液体の油分だけを選択的に分離することができるのみならず、透水速度を高めることができる。
【００３７】
油水分離体１４を構成するフッ素系化合物としては、例えば、下記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物のうち、少なくとも一種又は二種以上を含む。
【００３８】
【化５】
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【００３９】
【化６】
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【００４０】
【化７】
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【００４１】
【化８】
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【００４２】
ここで、上記式（１）及び（２）中、Ｒｆ１、Ｒｆ２は、それぞれ同一または互いに異なる炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基、Ｒｆ３は、炭素数１〜６のペルフルオロアルキレン基であって、直鎖状又は分岐状であってもよい。
【００４３】
また、上記式（３）及び（４）中、Ｒｆ４、Ｒｆ５は、それぞれ同一または互いに異なる炭素数１〜６のペルフルオロアルキレン基、Ｒｆ６は、炭素数１〜６のペルフルオロアルキレン基であって、直鎖状又は分岐状であってもよい。また、Ｚは、酸素原子、窒素原子、ＣＦ２基又はＣＦ基である。また、Ｚが窒素原子又は炭素原子の場合、Ｚから分岐したペルフルオロアルキル基が当該Ｚに結合していてもよい。
【００４４】
また、上記式（２）及び（４）中、Ｒは、２価の有機基であって、直鎖状又は分岐状の連結基であり、分子鎖中にエーテル結合、エステル結合、アミド結合及びウレタン結合から選択される１種以上の結合を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
【００４５】
また、上記式（１）〜（４）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
【００４６】
上述したように、上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物は、分子中に撥油性賦与基と親水性賦与基とを含む親水撥油剤である。換言すると、油水分離フィルタ１０を構成する油水分離体１４は、流路１７が基材１１によって形成されるとともに、この流路１７の表面に親水撥油性の油水分離体１４が存在するものである。また、上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物からなる群から選ばれる一種又は二種以上のフッ素系化合物を含む混合物を、油水分離体１４として用いてもよい。
以下、油水分離体１４を構成する親水撥油剤について、フッ素系化合物ごとに詳細に説明する。
【００４７】
（親水撥油剤）
「直鎖状の含窒素フッ素系化合物」
上記式（１）又は上記式（２）に示す、直鎖状（又は分岐状）の含窒素フッ素系化合物では、Ｒｆ１とＲｆ２からなる含窒素ペルフルオロアルキル基およびＲｆ３からなる含窒素ペルフルオロアルキレン基が、撥油性賦与基を構成する。
また、上記式（１）又は上記式（２）に示す含窒素フッ素系化合物では、上記撥油性賦与基であるＲｆ１〜Ｒｆ３中の、フッ素が結合した炭素数の合計が４〜１８個の範囲であることが好ましい。フッ素が結合した炭素数が４未満であると、撥油効果が不十分であるために好ましくない。
【００４８】
なお、上記式（２）中、Ｒは、分子鎖中において撥油性賦与基と親水性賦与基とを繋ぐ連結基である。連結基Ｒの構造は、直鎖状又は分岐状の、２価の有機基であれば特に限定されるものではない。また、連結基Ｒは、分子鎖中にエーテル結合、エステル結合、アミド結合及びウレタン結合から選択される１種以上の結合を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
【００４９】
具体的には、例えば、連結基Ｒは、炭素数１〜２０の炭化水素基であってもよいし、ポリオキシアルキレン基及びエポキシ基から選択される１種以上を含んでいてもよい。
【００５０】
また、連結基Ｒは、分子鎖中に、二元共重合体又は三元共重合体以上のポリマーを有していてもよい。
【００５１】
なお、連結基Ｒは、親水撥油剤に賦与したい特性に応じて、適宜選択して導入することが好ましい。具体的には、例えば、水や有機溶媒への溶解性を調整したい場合、親水撥油剤を含む表面被覆材（コーティング剤）と基材との密着性を改善して耐久性を向上させたい場合、親水撥油剤と樹脂成分又は塗料成分との相溶性を向上させたい場合等が挙げられる。その方法としては、分子間相互作用に影響を及ぼす極性基の有無や種類を調整する、直鎖状又は分岐構造とした炭化水素基の鎖長を調整する、基材や樹脂成分又は塗料成分に含まれる化学構造の一部と類似の構造を導入する、などがある。
【００５２】
また、上記式（１）又は上記式（２）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
以下、親水性賦与基Ｘを場合分けして、親水撥油剤の構造を説明する。
【００５３】
［アニオン型］
親水性賦与基Ｘがアニオン型である場合、上記Ｘは、末端に「−ＣＯ２Ｍ１」、「−ＳＯ３Ｍ１」、「−ＯＳＯ２Ｍ１」、「−ＯＰ（ＯＨ）Ｏ２Ｍ１」、「−ＯＰＯ３Ｍ１２」又は「＝Ｏ２ＰＯ２Ｍ１」（Ｍ１は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Ｍｇ、Ａｌ、Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋；Ｒ１〜Ｒ４は水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基）を有する。
【００５４】
アルカリ金属としては、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）が挙げられる。また、アルカリ土類金属しては、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）が挙げられる。
【００５５】
また、第４級アンモニウム塩（Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋）としては、Ｒ１〜Ｒ４が水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基であれば、特に限定されるものではない。より具体的には、Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４が全て同じ化合物としては、例えば、（ＣＨ３）４Ｎ＋、（Ｃ２Ｈ５）４Ｎ＋、（Ｃ３Ｈ７）４Ｎ＋、（Ｃ４Ｈ９）４Ｎ＋、（Ｃ５Ｈ１１）４Ｎ＋、（Ｃ６Ｈ１３）４Ｎ＋、（Ｃ７Ｈ１５）４Ｎ＋、（Ｃ８Ｈ１７）４Ｎ＋、（Ｃ９Ｈ１９）４Ｎ＋、（Ｃ１０Ｈ２１）４Ｎ＋等が挙げられる。また、Ｒ１Ｒ２Ｒ３が全てメチル基の場合としては、例えば、Ｒ４が（Ｃ２Ｈ５）、（Ｃ６Ｈ１３）、（Ｃ８Ｈ１７）、（Ｃ９Ｈ１９）、（Ｃ１０Ｈ２１）、（Ｃ１２Ｈ２５）、（Ｃ１４Ｈ２９）、（Ｃ１６Ｈ３３）、（Ｃ１８Ｈ３７）等の化合物が挙げられる。さらに、Ｒ１Ｒ２が全てメチル基の場合としては、例えば、Ｒ３Ｒ４が全て（Ｃ８Ｈ１７）、（Ｃ１０Ｈ２１）、（Ｃ１２Ｈ２５）、（Ｃ１４Ｈ２９）、（Ｃ１６Ｈ３３）、（Ｃ１８Ｈ３７）等の化合物が挙げられる。更にまた、Ｒ１がメチル基の場合としては、例えば、Ｒ２Ｒ３Ｒ４が全て（Ｃ４Ｈ９）、（Ｃ８Ｈ１７）等の化合物が挙げられる。
【００５６】
ところで、油水分離用の基材１１など、水分を含む液体に接触させて使用するような用途においては、水に対する耐久性や親水撥油効果の持続性を有することが望まれる。こうした観点から、本実施形態の油水分離体１４を構成する親水撥油剤は、水への溶解性が低い難溶性化合物であることが望ましい。すなわち、本実施形態の油水分離体１４を構成する親水撥油剤は、親水性賦与基Ｘがアニオン型である場合、対イオンである上記Ｍ１が、アルカリ土類金属やＭｇ、Ａｌであることが好ましく、特にＣａ、Ｂａ、Ｍｇが親水撥油性に優れ、水への溶解度が低いことから好ましい。
【００５７】
［カチオン型］
親水性賦与基Ｘがカチオン型である場合、上記Ｘは、末端に「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｃｌ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｂｒ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｉ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・ＣＨ３ＳＯ３−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・ＮＯ３−」、「（−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７）２ＣＯ３２−」又は「（−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７）２ＳＯ４２−」（Ｒ５〜Ｒ７は水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基）を有する。
【００５８】
［両性型］
親水性賦与基Ｘが両性型である場合、上記Ｘは、末端に、カルボキシベタイン型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９（ＣＨ２）ｎＣＯ２−」、スルホベタイン型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９（ＣＨ２）ｎＳＯ３−」又はアミンオキシド型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９Ｏ−」（ｎは１〜５の整数、Ｒ８、Ｒ９は水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基）を有する。
【００５９】
なお、本実施形態における油水分離体１４を構成する親水撥油剤は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上述した含窒素フッ素系化合物の構造の具体例においては、含窒素ペルフルオロアルキル基からなる撥油性賦与基として、式（１）及び式（２）中に示すＲｆ１及びＲｆ２が対称である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、非対称であってもよい。
【００６０】
「環状の含窒素フッ素系化合物」
上記式（３）又は上記式（４）に示す、環状の含窒素フッ素系化合物では、Ｒｆ４、Ｒｆ５およびＲｆ６からなる含窒素ペルフルオロアルキレン基、さらにはＺが、撥油性賦与基を構成する。
また、上記式（３）又は上記式（４）に示す含窒素フッ素系化合物では、上記撥油性賦与基であるＲｆ４〜Ｒｆ６及びＺ中の、フッ素が結合した炭素数の合計が４〜１８個の範囲であることが好ましい。フッ素が結合した炭素数が４未満であると、撥油効果が不十分であるために好ましくない。
【００６１】
なお、上記式（４）中、Ｒは、分子鎖中において撥油性賦与基と親水性賦与基とを繋ぐ連結基である。連結基Ｒの構造は、直鎖状又は分岐状の、２価の有機基であれば特に限定されるものではない。また、連結基Ｒは、分子鎖中にエーテル結合、エステル結合、アミド結合及びウレタン結合から選択される１種以上の結合を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
【００６２】
具体的には、例えば、連結基Ｒは、炭素数１〜２０の炭化水素基であってもよいし、ポリオキシアルキレン基及びエポキシ基から選択される１種以上を含んでいてもよい。
【００６３】
また、連結基Ｒは、分子鎖中に、二元共重合体又は三元共重合体以上のポリマーを有していてもよい。
【００６４】
また、上記式（３）又は上記式（４）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
以下、親水性賦与基Ｘを場合分けして、親水撥油剤の構造を説明する。
【００６５】
［アニオン型］
親水性賦与基Ｘがアニオン型である場合、上記Ｘは、末端に「−ＣＯ２Ｍ１」、「−ＳＯ３Ｍ１」、「−ＯＳＯ２Ｍ１」、「−ＯＰ（ＯＨ）Ｏ２Ｍ１」、「−ＯＰＯ３Ｍ１２」又は「＝Ｏ２ＰＯ２Ｍ１」（Ｍ１は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Ｍｇ、Ａｌ、Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋；Ｒ１〜Ｒ４は水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基）を有する。
【００６６】
アルカリ金属としては、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）が挙げられる。また、アルカリ土類金属しては、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）が挙げられる。
【００６７】
また、第４級アンモニウム塩（Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋）としては、Ｒ１〜Ｒ４が水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基であれば、特に限定されるものではない。より具体的には、Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４が全て同じ化合物としては、例えば、（ＣＨ３）４Ｎ＋、（Ｃ２Ｈ５）４Ｎ＋、（Ｃ３Ｈ７）４Ｎ＋、（Ｃ４Ｈ９）４Ｎ＋、（Ｃ５Ｈ１１）４Ｎ＋、（Ｃ６Ｈ１３）４Ｎ＋、（Ｃ７Ｈ１５）４Ｎ＋、（Ｃ８Ｈ１７）４Ｎ＋、（Ｃ９Ｈ１９）４Ｎ＋、（Ｃ１０Ｈ２１）４Ｎ＋等が挙げられる。また、Ｒ１Ｒ２Ｒ３が全てメチル基の場合としては、例えば、Ｒ４が（Ｃ２Ｈ５）、（Ｃ６Ｈ１３）、（Ｃ８Ｈ１７）、（Ｃ９Ｈ１９）、（Ｃ１０Ｈ２１）、（Ｃ１２Ｈ２５）、（Ｃ１４Ｈ２９）、（Ｃ１６Ｈ３３）、（Ｃ１８Ｈ３７）等の化合物が挙げられる。さらに、Ｒ１Ｒ２が全てメチル基の場合としては、例えば、Ｒ３Ｒ４が全て（Ｃ８Ｈ１７）、（Ｃ１０Ｈ２１）、（Ｃ１２Ｈ２５）、（Ｃ１４Ｈ２９）、（Ｃ１６Ｈ３３）、（Ｃ１８Ｈ３７）等の化合物が挙げられる。更にまた、Ｒ１がメチル基の場合としては、例えば、Ｒ２Ｒ３Ｒ４が全て（Ｃ４Ｈ９）、（Ｃ８Ｈ１７）等の化合物が挙げられる。
【００６８】
なお、本実施形態のように、油水分離体１４が水分を含む液体と常に接触するような用途においては、水に対する耐久性や親水撥油効果の持続性を有することが望まれる。上記観点から、本実施形態の油水分離体１４に用いられる親水撥油剤は、水への溶解性が低い難溶性化合物であることが望ましい。すなわち、本実施形態の油水分離体１４に用いられる親水撥油剤は、親水性賦与基Ｘがアニオン型である場合、対イオンである上記Ｍ１が、アルカリ土類金属やＭｇ、Ａｌであることが好ましく、特にＣａ、Ｂａ、Ｍｇが親水撥油性に優れ、水への溶解度が低いことから好ましい。
【００６９】
［カチオン型］
親水性賦与基Ｘがカチオン型である場合、上記Ｘは、末端に「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｃｌ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｂｒ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｉ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・ＣＨ３ＳＯ３−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・ＮＯ３−」、「（−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７）２ＣＯ３２−」又は「（−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７）２ＳＯ４２−」（Ｒ５〜Ｒ７は水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基）を有する。
【００７０】
［両性型］
親水性賦与基Ｘが両性型である場合、上記Ｘは、末端に、カルボキシベタイン型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９（ＣＨ２）ｎＣＯ２−」、スルホベタイン型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９（ＣＨ２）ｎＳＯ３−」又はアミンオキシド型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９Ｏ−」（ｎは１〜５の整数、Ｒ８、Ｒ９は水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基）を有する。
【００７１】
なお、油水分離フィルタ１に形成された油水分離体１４に用いる親水撥油剤は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上述した含窒素フッ素系化合物の構造の具体例においては、含窒素ペルフルオロアルキル基からなる撥油性賦与基として、式（３）及び式（４）中に示すＲｆ４及びＲｆ５がＺを挟んで対称である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、非対称であってもよい。
【００７２】
なお、油水分離体１４には、更にフッ素樹脂粒子を含有させることも好ましい。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ, ＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）などが挙げられる。
この場合、前記油水分離体１４がフッ素系樹脂粒子を含むことで、撥油性を長期間維持することができる。
【００７３】
（結合剤）
本実施形態における油水分離体１４は、基材１１に上記式（１）〜（４）で示される含窒素フッ素系化合物（親水撥油剤）が単独または結合剤と複合化されたものである。換言すると、基材１１に油水分離体１４を構成する上記フッ素系化合物（親水撥油剤）が存在するものである。また、油水分離フィルタ１０は、分離対象である液体によって上記フッ素系化合物が流失しないために、基材１１に当該フッ素系化合物が油水分離体１４として固着されている。
【００７４】
具体的には、油水分離フィルタ１０は、基材１１の表面の一部又は全部が、上記式（１）〜（４）で示される含窒素フッ素系化合物（親水撥油剤）を含む塗膜（塗布膜）、あるいは上記式（１）〜（４）で示される含窒素フッ素系化合物と結合剤とを含む塗膜（塗布膜）によって被覆されていてもよい。
【００７５】
塗膜（塗布膜）は、上述したフッ素系化合物（親水撥油剤）のみからなる場合と、結合剤を含む場合とがある。結合剤を含む場合は、親水撥油剤と結合剤との質量組成比は、１０対９０から９９．９対０．１の範囲であることが好ましい。ここで、親水撥油剤の質量組成比が１０未満であると、十分な親水撥油性が得られないために好ましくない。基材１１との密着性や塗布膜の耐久性を加味すると、１０対９０から９０対１０が特に好ましい。
【００７６】
結合剤としては、具体的には、例えば、有機結合剤（樹脂）や無機結合剤（無機ガラス）が挙げられる。有機結合剤（樹脂）としては、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂等があり、具体的には、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アクリルポリオール系樹脂、ポリエステルポリオール系樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、熱可塑性アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、フェノール樹脂や熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
【００７７】
油水分離体１４がもつ親水撥油性の特性を最大限に発揮させるためには、結合剤を用いることが望ましい。結合剤としては、親水性ポリマーを用いることが好ましい。また、親水性ポリマーとしては、ヒドロキシル基を含有しているものが好ましい。
【００７８】
親水性ポリマーとしては、具体的には、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、セルロースなどの多糖およびその誘導体などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。親水性ポリマーは、架橋剤により架橋してもよい。このような架橋により、塗膜の耐久性が向上する。
【００７９】
架橋剤としては、特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができる。具体的には、例えば、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、アルデヒド化合物、紫外線架橋型化合物、脱離基含有化合物、カルボン酸化合物、ウレア化合物などが挙げられる。
【００８０】
無機結合剤（無機ガラス）としては、具体的には、例えば、化学式［Ｒ１４Ｓｉ（ＯＲ１５）３］で示されるトリアルコキシシラン、化学式［Ｓｉ（ＯＲ１６）４］（Ｒ１４〜Ｒ１６はそれぞれ独立した炭素数１〜６までのアルキル基）で示されるテトラアルコキシシラン等のシラン化合物や、水ガラス等が挙げられる。これらの中でも、水ガラスは、耐久性の向上効果が高いために好ましい。
【００８１】
（基材）
本実施形態の油水分離フィルタ１０において、分離された水を主体的に通過させる液体の流路１７は、基材１１によって形成されている。具体的には、基材１１の流路１７は、この繊維自体の空孔や繊維どうしの空間が液体の流路１７となる。
【００８２】
基材１１の材質としては、分離対象である液体の流路１７を形成可能な繊維質材料または多孔質材料であれば特に限定されるものではなく、有機物であってもよいし、無機物であってもよい。更には有機物と無機物との複合物であってもよい。したがって、本実施形態の油水分離フィルタ１０における基材１１の態様としては、有機物の繊維質材料または多孔質材料、無機物の繊維質材料または多孔質材料が挙げられる。
【００８３】
ここで、基材１１として利用可能な有機物としては、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、セルロース製のろ紙、ろ布（ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ナイロン、ポリイミド、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド等）、不織布フィルタ（ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、レーヨン、ナイロン、ポリフェニレンサルファイド等）、繊維フィルタ（樹脂、ガラス、セラミックス、金属）、焼結フィルタ（金属、セラミックス、プラスチック等の粉末や繊維を熱および圧力により直接接着したもの）などが挙げられる。
【００８４】
これら繊維質材料または多孔質材料からなる基材１１において、流路１７の幅（すなわち、繊維の間隔）は、例えば、０．１〜１５０μｍであることが好ましく、０．５〜７５μｍであることがより好ましく、１〜５０μｍであることがさらに好ましい。ここで、流路１７の幅が０．１μｍ未満であると、水（水分）の透過抵抗が大きくなり、加圧が必要となる場合や、透過に時間が必要となる場合があるために好ましくない。
【００８５】
一方、流路１７の幅が１５０μｍを超えると、油（油分）が通過し始めるために好ましくない。これに対して、流路１７の幅が上記範囲内であると、油の透過が起こらず、実用上適した範囲の通水速度となるために好ましい。なお、基材１１に形成された流路１７は、必ずしも油分を全く通過させない構成に限定されるものではなく、水分を主体的に通過させ、油分も一定割合で通過可能な幅のものも含む。
【００８６】
油水分離体１４は、上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物（親水撥油剤）を繊維多孔質体からなる基材１１に担持させる。
フッ素系化合物を多孔質基材に担持させる方法としては、上記フッ素系化合物（親水撥油剤）の溶解液または分散液に、担持させる多孔質体（多孔質基材）を浸漬、あるいは前記溶解液または分散液を担持させる多孔質体（多孔質基材）にスプレーコートし、乾燥により溶媒を除去する手法などが適用可能である。担持する割合としては、親水撥油剤と担持する多孔質体との質量組成比を１対９９から５０対５０の範囲から選択するのが、親水撥油性の特性面で好ましい。
【００８７】
また、油水分離フィルタ１０における基材１１としては、上述した有機物（樹脂）と上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物（親水撥油剤）のうち、一種又は二種以上とを含む樹脂組成物によって、繊維状に形成された態様であってもよい。すなわち、上述した親水撥油剤は、各種樹脂に親水撥油性の機能を付与するための添加剤として用いられている。
【００８８】
樹脂組成物において、親水撥油剤と樹脂との質量組成比が、１０対９０〜９９．９対０．１の範囲であることが好ましい。親水撥油剤の質量組成比が１０未満であると、親水撥油機能を十分に発揮することができないために好ましくない。一方、親水撥油剤の質量組成比が９９．９を超えると、樹脂物性を損ない、成形性を維持することが難しいために好ましくない。
【００８９】
樹脂組成物は、親水撥油剤と樹脂とのほかに、流動性改善剤、界面活性剤、難燃剤、導電付与剤、防カビ剤等の親水撥油以外の機能を付与するために添加剤を任意成分としてさらに含んでもよい。
【００９０】
また、油水分離フィルタ１０における基材１１としては、上述した有機物（樹脂）と上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物（親水撥油剤）のうち、一種又は二種以上とを含む樹脂組成物によって、繊維状に形成された態様であってもよい。すなわち、上述した親水撥油剤は、各種樹脂に親水撥油性の機能を付与するための添加剤として用いられている。
【００９１】
樹脂組成物において、親水撥油剤と樹脂との質量組成比が、１０対９０〜９９．９対０．１の範囲であることが好ましい。親水撥油剤の質量組成比が１０未満であると、親水撥油機能を十分に発揮することができないために好ましくない。一方、親水撥油剤の質量組成比が９９．９を超えると、樹脂物性を損ない、成形性を維持することが難しいために好ましくない。
【００９２】
樹脂組成物は、親水撥油剤と樹脂とのほかに、流動性改善剤、界面活性剤、難燃剤、導電付与剤、防カビ剤等の親水撥油以外の機能を付与するために添加剤を任意成分としてさらに含んでもよい。
【００９３】
以上のような構成の油水回収分離装置２０によれば、例えば、水面に流出した油を容易に回収し、回収時に混合した水と油との混合液体を油分と水分とに確実に分離することができる。例えば、油が流出した海面や河川にフロート３１を備えた取込部３０を浮遊させ、吸引機構３２を駆動させれば、水面付近を漂う油を水と共に吸引できる。この時、水面付近を吸引することによって、油を選択的に吸引でき、水の吸引量を低減できる。
【００９４】
取込部３０によって取り込まれた混合液体は、輸液管などの連結部５０を介して油水分離部４０を構成する液槽４１に流入する。液槽４１に流入した混合液体は、油水分離濾過フィルタ１０に接し、油水分離体１４の親水撥油性によって油分と水分とに分離される。分離された油分は比重差によって油水分離濾過フィルタ１０の液面付近に浮上する。そして、油水分離濾過フィルタ１０の上縁部近傍に形成された排油口１５から排油流路４２を介して油分が流出し、油槽４３に貯留される。
【００９５】
一方、油水分離濾過フィルタ１０で油分が取り除かれて濾過された水分は、液槽４１の下部に貯留される。こうした水分は油分を含まず、排液口４９から液槽４１の外部に容易に排水することができる。なお、液槽可動手段４４を用いることで、油槽４３の高さに合わせて液槽４１の高さを最適な位置にすることができる。
【００９６】
このように、本実施形態の油水回収分離装置２０によれば、油が流出した海面や河川に取込部３０を設置するだけで、流出した油を容易に回収し、かつ、回収した油に含まれる水分を確実に分離して、油の再利用を容易にする。また、分離された水には油が含まれないので、別工程で脱油処理などを行うことなく排出することができる。
【００９７】
なお、油水分離濾過フィルタ１０の内側表面に残留する油分を取り除くことにより、繰り返し油水分離濾過フィルタ１０を使用することができる。また、分離した油分を取り除かずに、一回ないし数回使用するごとに新しい油水分離濾過フィルタ１０に交換し、油分を回収した油水分離濾過フィルタ１０を廃棄するといった使い方もできる。
【００９８】
また、油水分離濾過フィルタ１０は、基材１１に親水撥油性が付与されているため、有機分子や土泥類が付着し難く、優れた耐ファウリング性が得られる。また、裏返して洗浄する等の物理処理によって付着した汚れが除去され易く、易洗浄性にも優れる。
【００９９】
また、油水分離濾過フィルタ１０は、上記式（１）〜（４）に示すフッ素系化合物のみを含む場合には、連続して結合している炭素数８以上のペルフルオロアルキル基を含有せず、生体蓄積性や環境適応性の点で問題となるＰＦＯＳまたはＰＦＯＡを生成する懸念がない化学構造でありながら、優れた親水撥油性を付与することが可能である。
【０１００】
＜第二実施形態＞
図３は、油水回収分離装置の別な実施形態を示す模式図である。
本実施形態の油水回収分離装置６０は、例えば、工場の排水槽６５に設置される。本実施形態の油水回収分離装置６０は、水と油とを含む混合液体を取り込む取込部３０と、取り込んだ混合液体を水分と油分とに分離する油水分離部４０と、これら取込部３０および油水分離部４０を接続する連結部５０とを備えている。
【０１０１】
本実施形態における取込部３０は、固定設置式の油水回収装置から構成されている。こうした固定設置式の油水回収装置（取込部）は、例えば、工場の排水槽６５内に設置され、排水Ｗに混入した油Ｇを回収する。取込部３０は、油吸着機構３５、接続部３３などからなる。油吸着機構３５は、例えば、油Ｇに接するようにベルト（取込媒体）を回転させ、このベルトに付着した水を含んだ油をワイパーで落とすことにより、水を含んだ油（混合液体）を回収する。こうした機構は、ベルト式油回収装置として知られている。
【０１０２】
なお、取込媒体を回転するディスクに代えたディスク式油回収装置や、取込媒体を螺旋スクリューに代えたスクリュー式油回収装置など、公知の油回収装置を取込部３０として用いることができる。
【０１０３】
こうしたベルト式油回収装置などからなる取込部３０によって取り込まれた水を含んだ油（混合液体）は、連結部５０を介して油水分離部４０を構成する液槽４１に流入する。液槽４１に流入した混合液体は、油水分離濾過フィルタ１０に接し、油水分離体１４の親水撥油性によって油分と水分とに分離される。分離された油分は比重差によって油水分離濾過フィルタ１０の液面付近に浮上する。そして、油水分離濾過フィルタ１０の上縁部近傍に形成された排油口１５から排油流路４２を介して油分が流出し、油槽４３に貯留される。こうした分離された油は水分が取り除かれているので、潤滑油タンク６５に還流させて再利用することができる。
【０１０４】
一方、油水分離濾過フィルタ１０で油分が取り除かれて濾過された水分は、液槽４１の下部に貯留される。こうした水分は油分を含まず、排液口４９から液槽４１の外部に容易に排水することができる。
【０１０５】
このように、本実施形態の油水回収分離装置６０によれば、例えば、潤滑油タンク６５に固定設置するだけで、潤滑油などの油に含まれる水分を確実に除去することができ、分離された油を再び潤滑油タンク６５に還流させて再利用することができる。
【０１０６】
＜第三実施形態＞
図４は、油水回収分離装置の別な実施形態を示す模式図である。
本実施形態の油水回収分離装置７０は、例えば、工場などの排水槽７５に固定設置され、油が流出してこの排水槽７５に流れ込んだ場合に、排水槽７５から油を回収する。
本実施形態の油水回収分離装置７０は、水と油とを含む混合液体を取り込む取込部３０と、取り込んだ混合液体を水分と油分とに分離する油水分離部４０と、これら取込部３０および油水分離部４０を接続する連結部５０とを備えている。連結部５０には、中間槽５１が形成されている。
【０１０７】
本実施形態における取込部３０は、固定設置式の油水回収装置から構成されている。こうした固定設置式の油水回収装置（取込部）は、例えば、工場等の排水槽７５内に固定設置され、油Ｇを回収する。この油Ｇの回収時には水Ｗも混入する。取込部３０は、油吸着機構３５、接続部３３などからなる。油吸着機構３５は、例えば、油Ｇに接するようにベルト（取込媒体）を回転させ、このベルトに付着した水を含んだ油をワイパーで落とすことにより、水を含んだ油（混合液体）を回収する。こうした機構は、ベルト式油回収装置として知られている。
【０１０８】
なお、取込媒体を回転するディスクに代えたディスク式油回収装置や、取込媒体を螺旋スクリューに代えたスクリュー式油回収装置など、公知の油回収装置を取込部３０として用いることができる。
【０１０９】
こうしたベルト式油回収装置などからなる取込部３０によって取り込まれた水と油の混合液体は、連結部５０を構成する中間槽５１に貯留される。こうした中間槽５１において、排水槽７５から取り込んだ混合液体を静置して、下部にある水分を排水することによって、混合液体の油分の割合を高める。中間槽５１において油分の割合が高められた混合液体は、油水分離部４０を構成する液槽４１に流入する。液槽４１に流入した混合液体は、油水分離濾過フィルタ１０に接し、油水分離体１４の親水撥油性によって油分と水分とに分離される。分離された油分は比重差によって油水分離濾過フィルタ１０の液面付近に浮上する。そして、油水分離濾過フィルタ１０の上縁部近傍に形成された排油口１５から排油流路４２を介して油分が流出し、油槽４３に貯留される。
【０１１０】
一方、油水分離濾過フィルタ１０で油分が取り除かれて濾過された水分は、液槽４１の下部に貯留される。こうした水分は油分を含まず、排液口４９から液槽４１の外部に容易に排水することができる。
【０１１１】
このように、本実施形態の油水回収分離装置７０によれば、排水槽７５内に流入した油を容易に回収し、水分を取り除くことができる。しかも、中間槽７５によって、排水槽７５から取り込んだ混合液体の油分の割合を高めることによって、油水分離濾過フィルタ１０の負荷を低減し、油水分離濾過フィルタ１０の寿命を延ばして、油水分離に係るランニングコストを低減することができる。
【０１１２】
以上、本発明の油水回収分離装置の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、取込部を構成する油水回収装置は、液面から油や水を取り込む公知の油水回収装置を適用することができる。また、油水分離部は、油水分離体が形成された油水分離濾過フィルタを備えていれば、分離した油の油槽や水を溜める液槽などを特に設けなくてもよい。また、油水分離濾過フィルタを複数重ねて多段で油水分離を行う構成とすることもできる。
【０１１３】
また、本実施形態の油水回収分離装置は、例えば、油が浸透した地下水域における、油水回収分離にも用いることができる。一例として、ベルト式油回収装置を取込部として用い、このベルト式油回収装置の循環ベルトが油を含む地下水域に達するように設置する。そして、ベルトによって回収した油を含む地下水（混合液体）を油水分離部で油分と水分とに分離することによって、地下水域に浸透した油の回収を行うことができる。
【実施例】
【０１１４】
以下、実施例によって本発明の効果をさらに詳細に説明する。なお、本発明は実施例によって、なんら限定されるものではない。
【０１１５】
（合成例１）
「２−［３−［ペルフルオロ（２−メチル−３−ジブチルアミノプロパノイル）］アミノプロピル−ジメチル−アンモニウム］アセテートの合成」
２−メチル−３−ジブチルアミノプロピオン酸メチルの電解フッ素化により得られたペルフルオロ（２−メチル−３−ジブチルアミノプロピオン酸）フルオリド１２０ｇを、ジメチルアミノプロピルアミン３９ｇをＩＰＥ溶媒５００ｍｌに溶解した溶液に、氷浴下滴下した。室温で２時間撹拌した後にろ過を行い、ろ液のＩＰＥ層をＮａＨＣＯ３水溶液と、ＮａＣｌ水溶液とで洗浄処理し、分液した後に水洗を行った。その後、ＩＰＥを留去し、さらに蒸留して粗生成物として、（Ｃ４Ｆ９）２ＮＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＮＨＣ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２を６４ｇ得た（収率４７％）。
【０１１６】
次いで、得られた（Ｃ４Ｆ９）２ＮＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＮＨＣ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２を８ｇ、エタノール中で撹拌下モノクロル酢酸ナトリウムと一晩還流させ、ろ過、濃縮後、ジメチルベタイン体を９ｇ得た（収率９９％）。
【０１１７】
本発明の油水回収分離装置の効果を検証した。
（実施例１）
ポリプロピレン不織布（目付：１５ｇ／ｍ２、厚さ：０．１６ｍｍ、平均気孔径：７μｍ、最大気孔径１４μｍ）を直径６０ｍｍの円形フィルター状に切り取り、親水撥油剤として合成例１にて合成した含窒素フッ素系化合物２ｇ、ポリビニルブチラール（積水化学社製エスレックＢＬ−１）４ｇをメタノール９４ｇに溶解した液（表面被覆材）に浸漬処理し、自然乾燥後（乾燥後の増量：０．０１４１ｇ）、室温下、常圧濾過装置にて油水分離試験を行った。
なお、試験液には、水３０ｍＬとｎ−ヘキサデカン１０ｍＬとの混合液を用いた。
試験液をよくかき混ぜながら常圧濾過装置に供給したところ、水は不織布を通過したものの（透過流束：１．２ｃｍ３／ｃｍ２・ｍｉｎ）、ｎ−ヘキサデカンは不織布を通過することができず、油と水とが完全に分離された。
【０１１８】
（実験例２）
ポリプロピレン不織布（目付：２０ｇ／ｍ２、厚さ：０．２１ｍｍ、平均気孔径：１４μｍ、最大気孔径２３μｍ）を直径６０ｍｍの円形フィルター状に切り取り、実験例１と同じ組成の表面被覆材に浸漬処理し、自然乾燥後（乾燥後の増量：０．０２９８ｇ）、室温下、常圧濾過装置にて油水分離試験を行った。
なお、試験液には、水３０ｍＬとｎ−ヘキサデカン１０ｍＬとの混合液を用いた。
試験液をよくかき混ぜながら常圧濾過装置に供給したところ、水は不織布を通過したものの（透過流束：２．４ｃｍ３／ｃｍ２・ｍｉｎ）、ｎ−ヘキサデカンは不織布を通過することができず、油と水とが完全に分離された。
【０１１９】
（実験例３）
ポリプロピレン不織布（目付：２０ｇ／ｍ２、厚さ：０．２４ｍｍ、平均気孔径：２１μｍ、最大気孔径３７μｍ）を直径６０ｍｍの円形フィルター状に切り取り、実験例１と同じ組成の表面被覆材に浸漬処理し、自然乾燥後（乾燥後の増量：０．０２１６ｇ）、室温下、常圧濾過装置にて油水分離試験を行った。
なお、試験液には、水３０ｍＬとｎ−ヘキサデカン１０ｍＬとの混合液を用いた。
試験液をよくかき混ぜながら常圧濾過装置に供給したところ、水は不織布を通過したものの（透過流束：６．３ｃｍ３／ｃｍ２・ｍｉｎ）、ｎ−ヘキサデカンは不織布を通過することができず、油と水とが完全に分離された。
【０１２０】
（比較実験例）
親水撥油処理をしていない実施例１、実施例２、実施例３のポリプロピレン不織布を各々使用して、各々実施例１同様にして３０ｍｌの水と１０ｍｌのｎ−ヘキサデカンの混合液を注いだところ、ｎ−ヘキサデカンは不織布を通過した。油と水とが分離されなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明の油水回収分離装置は、油水分離体の親水撥油性によって透水性および撥油性に優れているため、水面上に浮遊した油や、水と油の混合液体から、水と油とを分離して回収できるので、油漏えい時に漏えい箇所に設置することにより、油の拡散を防止することができるため、油汚染防止装置として幅広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０  油水分離濾過フィルタ
１１  基材
１４  油水分離体
１７  流路
３０  取込部
４０  油水分離部
５０  連結部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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