(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリコールを主成分とする使用済みグリコール系航空機用氷結防止／除氷組成物を回収する方法において、
（１）  最初に使用済みグリコール系航空機用氷結防止組成物を濾過して、存在する不溶成分を除去し、
（２）  段階（１）で得られた濾液を限外濾過して、ポリマー増粘剤、並びに存在するある程度の量の乳化油、高級炭化水素および界面活性剤を除去し、
（３）  段階（２）で得られた限外濾過した透過物を陰イオン交換体および陽イオン交換体で処理して、存在する塩およびイオン性化合物を除去し、そして
（４）  段階（３）で得られた溶液を蒸留して、過剰の水を除去し、そしてグリコール含有率を所望の値に調整する
ことを含む、上記方法
【請求項２】
（２．１）  １０００〜５００，０００ダルトンの公称分離限界を有する限外濾過膜を使用し、
（２．２）  限外濾過膜が有機ポリマーまたは無機材料から構成され、
（２．３）管状モジュール、毛細管状モジュール、板状モジュールおよび好ましくは螺旋コイル状モジュールを膜モジュールとして使用し、
（２．４）  ２〜１０バールの膜横断圧を使用し、そして
（２．５）操作を２０〜８０℃で行う
ような方法で限外濾過を行なう請求項１の方法。
【請求項３】
（２．１）  １００，０００〜３００，０００ダルトンの公称分離限界を有する限外濾過膜を使用し、
（２．２）  限外濾過膜が有機ポリマーまたは無機材料から構成され、
（２．３）  管状モジュール、毛細管状モジュール、板状モジュールおよび好ましくは螺旋コイル状モジュールを膜モジュールとして使用し、
（２．４）  ３〜６バールの膜横断圧を使用し、そして
（２．５）  操作を４０〜６０℃で行う
ような方法で限外濾過を行なう請求項１の方法。
【請求項４】
限外濾過膜がポリスルホン、ポリエーテルスルホンおよびポリアラミドからなる群から選ばれた有機ポリマーから構成される請求項２または３の方法。
【請求項５】
螺旋コイル状モジュールを膜モジュールとして使用する請求項２、３または４の方法。
【請求項６】
限外濾過による透過物をまず陽イオン交換体と接触させ、そしてそこからの流出物を陰イオン交換体に接触させる請求項１〜５のいずれか一つの方法。
【請求項７】
限外濾過による透過物をまず強酸性型陽イオン交換体と接触させ、そしてそこからの流出物を強塩基性陰イオン交換体と接触させる請求項１〜５のいずれか一つの方法。
【請求項８】
本質的に水とグリコールとから構成されるイオン交換体処理後に得られた溶液を蒸留して水を除去し、そしてその間に溶液のグリコール含有率を溶液に基づいて４０〜８０重量％に調整する請求項１〜７のいずれか一つの方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、グリコールを主成分とする使用済み航空機用氷結防止／除氷(deicing) 組成物の回収方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
この種の氷結防止／除氷組成物は、例えば米国特許第４，３５８，３８９号明細書および同第４，７４４，９１３号明細書に記載されている。これらの組成物は、
（ａ）約４０〜８０重量％の少なくとも１種のグリコール化合物、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等、
（ｂ）０．０５〜１．５重量％の増粘剤(thickener) としての少なくとも１種のポリマー成分、例えばポリアクリレート、ポリメタクリレート、キサンタンガムおよびセルロース誘導体からなる群から選ばれたもの、
（ｃ）０．０５〜１重量％の少なくとも１種の界面活性剤、例えばオレフィンスルホネート、アルキルアリールスルホネート、ポリアルコキシレート等、
（ｄ）少なくとも１種の有効量の腐蝕防止剤、例えばトリアゾール、イミダゾールおよび／または燐酸エステルからなる群から選ばれたもの、および
（ｅ）ｐＨ値を７．５〜１１に調整するための少なくとも１種の塩基性化合物および
（ｆ）残部として全量１００重量％とする水から本質的に構成されている。
【０００３】
これらの航空機用氷結防止／除氷組成物をそのまま（すなわち濃縮液として）あるいは水で希釈後に処理すべき航空機部材に適用して該部材を保護し、および／または氷および／または雪を除去する。処理した航空機部材から、融け氷からの水で多少希釈されそして砂、磨滅したゴム、油、燃焼残査等で汚染された氷結防止／除氷組成物が回収槽中に流入し、そしてこれは航空機の除氷からの廃水または使用済み航空機用氷結防止／除氷組成物と呼ばれている。
【０００４】
目下、使用済み航空機用氷結防止／除氷組成物は、生物学的処理プラントにより処理されている。しかしながら、グリコールが良好な性分解性を有するにも拘わらず、氷結防止剤が使用される場合が一般にそうであるように、特に外部温度が低い場合には微生物活性が低下しているので、これでは処理プラントにおいて望ましくない汚染物を招来してしまう。この種の航空機用氷結防止組成物の処理に関する別の欠点は、多量に存在しまた貴重であるグリコールの損失である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、特に使用済み航空機用氷結防止／除氷組成物からグリコール化合物を回収しそして再使用することを実質的に可能とする簡単かつ費用のかからない方法を提案することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるグリコ−ルを基礎とする使用済み航空機用氷結防止／除氷組成物の回収方法は、
（１）  最初に使用済み航空機用氷結防止／除氷組成物を濾過して、特に懸濁汚染物を除去し、
（２）  段階（１）で得られた濾液を限外濾過して、特にポリマー増粘剤を除去し、
（３）  段階（２）で得られた限外濾過した透過物を陰イオン交換体および陽イオン交換体で処理して、特に存在する塩およびイオン性化合物を除去し、そして（４）  段階（３）で得られた溶液を蒸留して過剰の水を除去し、そしてグリコール含有率を所望の値に調整する
ことからなる。
【０００７】
従って、本発明によると第１段階において、存在する不溶成分、例えば砂および磨滅ゴム並びに懸濁物質、油粒子等を濾過により除去する。この粗い濾過は室温および大気圧下で行うのが好ましいが、通例の濾過材料、例えば紙、布、繊維織物等を用いて行うことができる。
【０００８】
次いで、粗い濾過から得られた濾液を限外濾過させ、すなわち膜に通過させて、特にポリマー増粘剤を除去させる。これ以外に、存在する乳化油、および高級炭化水素、界面活性剤等をある程度の範囲除去する。限外濾過段階を、
（２．１）  １０００〜５００，０００ダルトンの公称分離限界（遮断値（cut off ））、好ましくは１００，０００〜３００，０００ダルトンの遮断値を有する限外濾過膜を使用し、
（２．２）  限外濾過膜が有機ポリマーまたは無機材料から構成され、好ましい材料はポリスルホン、ポリエーテル−スルホンまたはポリアラミドから構成される、
（２．３）管状モジュール、毛細管状モジュール、板状モジュールおよび好ましくは螺旋コイル状モジュールを膜モジュールとして使用し、
（２．４）  ２〜１０バール、好ましくは３〜６バールの膜横断圧を使用し、そして
（２．５）限外濾過の間にポリマー増粘剤が凝集した際に増加する濃縮液粘度を減少するために操作を２０〜８０℃、好ましくは４０〜６０℃で行うような方法で行うのが好ましい。
【０００９】
限外濾過の生成物（透過物または溶液）を、本発明に従って陰イオン交換体と陽イオン交換体とを組み合わせて処理するイオン交換法に供する。透過物をイオン交換体で処理するかまたはイオン交換体と接触させる好ましい方法は、これらのイオン交換体が床（塔とも言う）の形態で存在し、そして液体を交換床に通過させ、そして精製された透過物を床の端部で回収する方法である。陰イオン交換体と陽イオン交換体との組み合わせの場合、第１の交換体からの流出物（溶離液）を次いで第２のイオン交換体に通過させ、そして精製された溶離液をこの床の端部で回収する。まずは好ましくは強酸性陽イオン交換体と透過物とを接触させ、引き続いて好ましくは強塩基性陰イオン交換体と接触させるのが有利であることが判った。透過物のイオン交換体による処理は一般に室温で行われる。より高温でも有利に行いうる。従って、処理温度は、一般に１５〜７０℃、好ましくは２０〜５０℃である。イオン交換床に通過させる所望の流速に依存して、更にこの処理は、常圧下、高圧あるいは多少の減圧でも行われる。処理すべき液体１リットル当たりのイオン交換体の量、交換体床を通過する流速等に関して、これらのデータを単純な予備試験で使用されているか決定されたイオン交換体に関する規格書からとることができる。更に使用するイオン交換体に関する規格説明書は、容量以外に床高さ、負荷率等および例えばイオン交換体の構造（ゲル状または多孔質）、嵩密度、粒径、ｐＨ値（強酸性、弱酸性、強塩基性、弱塩基性）等が示されている。本発明方法において、ゲル状または多少の多孔質構造のイオン交換樹脂およびゲル状および巨大孔性構造を有するものが好ましい。基本骨格およびアンカー基に関するイオン交換体の構造は、本発明方法では臨界的でない。アンカー基が上記酸性または塩基性を提供するだけが必要である。この目的に好適な規格説明書を有する数多くの陰イオンおよび陽イオン交換体が市販品として入手しうる。基本骨格の例として、ポリスチレン、ポリアクリレート、スチレンとアクリレートとのコポリマー、スチレンとジビニルベンゼンとのコポリマー等が挙げられる。強酸性または弱酸性のアンカー基の例として、スルホン酸およびホスホン酸（強酸性基）およびカルボン酸（弱酸性基）が挙げられる。強塩基性および弱塩基性アンカー基の例として、第１、第２および第３アミン（弱酸性基）および第４アミン（強塩基性）が挙げられる。
【００１０】
イオン交換体処理後に得られる透明で無色（無色透明）または淡黄色である液体は上記グリコールと水とから本質的に構成される。水が豊富にあるこのグリコール／水溶液を、その水含有率を減少させるために、すなわち蒸留により十分な水を除去して新たな航空機用氷結防止／除氷組成物を製造するのに使用するグリコール／水溶液を得るために蒸留に供する。従って水だけを目的としグリコールを目的としない蒸留は、常圧でまたは場合により若干の減圧下に行われる。底部温度は約１００〜１２０℃が好ましい。得られた底部液は、新たな航空機用氷結防止／除氷組成物をグリコール／水溶液中に必要な他の成分と混合して製造できるグリコール／水溶液を表す。
【００１１】
本発明方法は
（ａ）１〜６０重量％、好ましくは５〜５０重量％の上記グリコール、
（ｂ）０．８重量％までの、好ましくは０．０５〜０．５重量％のポリアクリレートおよびポリメタクリレートからなる群から選ばれた上記水溶性ポリマー、
（ｃ）約０．０１〜１重量％の上記界面活性剤、好ましくは陰イオン性界面活性剤、例えばスルホネート、例えばオレフィンスルホネートおよびアルキルベンゼンスルホネートからなる群から選ばれたもの、
（ｄ）約０．００１〜０．１重量％の腐蝕防止剤、好ましくはトリアゾールからなる群から選ばれたものおよび
（ｅ）アルカリｐＨ値に調整するためのアルカリ金属水酸化物およびアミン化合物からなる群から選ばれた塩基性化合物および残部として全量１００重量％とする水から本質的に構成されている航空機用氷結防止／除氷組成物を使用するのに特に好適である。
【００１２】
ポリマー増粘されたグリコール性航空機用氷結防止／除氷組成物の本発明による多段階処理法は、回収された使用済み氷結防止／除氷組成物混合物中においてグリコール含有率の９０重量％を越える回収率を達成し、そして脱汚染法で除去された成分を添加した後に得られたグリコール／水溶液から再び使用できる元の航空機用氷結防止組成物を製造することが可能となる。
【００１３】
【実施例】
１つの例および２つの比較例により本発明をより詳細に説明する。
例
下記の必須成分から構成される使用済み航空機用氷結防止液を使用する。
１２．００重量％のジエチレングリコール
４．００重量％のプロピレングリコール
０．０４重量％の増粘剤としてのアルカリ金属ポリアクリレート
０．０５重量％のイオン性界面活性剤としてのアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム
０．０１重量％の腐蝕防止剤としてのベンゾトリアゾール
８３．９重量％の残部を１００重量％とするための水（液体の量に基づいた重量％）。
【００１４】
８．５のｐＨ値を有する使用済み航空機用凍結防止／除氷組成物をまず約５０μｍの孔径を有するろ紙により濾過した。濾液を以下の条件を有する限外濾過に供した。
膜：  ６ｍ2 の面積および２０，０００の遮断を有するポリアラミド膜
モジュール：  螺旋状コイル状モジュール
温度：  ３０℃
圧力：  ３バール。
限外濾過の結果:
透過物の量：  液体の使用量に基づいて９３．５重量％
透過物は、
１２．００重量％のジエチレングリコール
４．００重量％のプロピレングリコール
０．０１重量％未満のアルカリ金属ポリアクリレート
０．０３重量％のアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム
０．０１重量％のベンゾトリアゾール
残部を１００重量％とする水（透過物の量に基づいた重量％）
を含有していた。
【００１５】
濃縮物の量（廃棄）：液体使用量に基づいて６．５重量％。
濃縮物は、
１２．００重量％のジエチレングリコール
４．００重量％のプロピレングリコール
０．５１重量％のアルカリ金属ポリアクリレート
０．２８重量％のアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム
０．０１重量％のベンゾトリアゾール
残部を１００重量％とする水（濃縮物の量に基づいた重量％）
を含有していた。
【００１６】
限外濾過から得られた透過物をまず強酸性陽イオン交換体（スルホン酸基を有するポリスチレン）上を通過させ、引き続いて強塩基性陰イオン交換体（４級アンモニウム基を含有するポリスチレン）を通過させた。
【００１７】
溶離液は、
１２．００重量％のジエチレングリコール
４．００重量％のプロピレングリコール
０．０１重量％未満のアルカリ金属ポリアクリレート
０．００５重量％未満のアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム
０．００５重量％未満ベンゾトリアゾール
残部を１００重量％とする水（溶離液の量に基づいた重量％）
を含有していた。
【００１８】
最終段階において、溶離液のグリコール含有率を、蒸留により水を除去することによって５５重量％に調整した。グリコール回収率は使用済み航空機用氷結防止／除氷液中のグリコール量に基づいて９１重量％であった。
【００１９】
この方法で得られたグリコール／水溶液は、界面活性剤の添加後に例えば希釈型Ｉ氷結防止／除氷組成物としておよび更に増粘剤の添加後に希釈型ＩＩ氷結防止／除氷剤として再使用できる。用語型Ｉおよび型ＩＩは、以下の通りである。すなわち、ヨーロッパ航空組合(Association of European Airlines (AEA))、整備中の航空機の除氷／氷結防止に関する勧告書（１９９３年３月編）は、これら２種類の航空機用氷結防止組成物を区別している。
【００２０】
型Ｉ氷結防止組成物は主成分量としてのグリコール以外に、水、界面活性剤および腐蝕防止剤を含有し、そして一般に５０：５０の比率で水で希釈して使用されている。型ＩＩ氷結防止組成物は、グリコールおよび水、界面活性剤以外に腐蝕防止剤およびこの種の氷結防止組成物に擬プラスチック状稠度を付与する増粘剤として水溶液ポリマーを含有する。従って、航空機用氷結防止の結果、型Ｉまたは型ＩＩ氷結防止組成物の形態で、または上記２種類の混合物の形態での使用済み液となる。本発明方法はこれらすべての３種類の使用済み航空機用氷結防止／除氷組成物を再生するのに使用できる。
【００２１】
比較例１
例１からの使用済み航空機用氷結防止／除氷液を、上記のろ紙での濾過後に先に限外濾過しないで上記の２種類のイオン交換体上を通過させた。溶液中に存在するポリマー分子は直ちに閉塞しそしてイオン交換体塔にゴム状にこびりついたので更に処理することができなかった。
【００２２】
比較例２
例１からの使用済み航空機用氷結防止／除氷液を、上記の濾紙での濾過後に先に限外濾過およびイオン交換体処理しないで単に蒸留により５０〜８０重量％取得のグリコール含有率に調整することを試みた。界面活性剤の存在が激しい発泡が生じまた増粘剤が凝集して粘度が増加したために、完全な蒸留は不可能であった。