JPS595328B2 - 石油系含水廃油の処理法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石油系含水廃油の処理法に関するものである
。

詳しく述べると、石油に由来する油分、水分およびスラ
ッジからなりエマルジョンを形成している石油系含水廃
油の処理法に関するものである。

従来、製鉄所における圧延工程、製管工程、石油系吸収
油を使用するコークス炉ガス洗浄工程、Ｔ機工場等から
の圧延廃油、潤滑廃油、洗浄廃油、石油精製工場および
石油化学工場における原油タンク、重油タンク等の洗浄
工程、潤滑油製造工程等からの原油廃油、重油廃油、タ
ンク残渣油、混油等、自動車工場、機械製造工場、造船
所等からの潤滑廃油、自動車エンジンオイル廃油、切削
油、防錆油等、多量の石油系含水廃油が発生している。

これらの石油系含水廃油は発生場所によって若干性状に
相違があるが、通常は油分と水分とのみではなく、固形
分であるスラッジを含有し、その他乳化剤等の添加剤を
も含有する。

そして、極めて安定なエマルジョンを形成している。

例えば、製鉄所における圧延工程、コークス炉ガス洗浄
工程、工機工場等から発生する廃油は、圧延油、潤滑油
、機械油、洗浄油等のような石油系油を主成分とする混
合油、水および酸化鉄、カーボン等のような微粉末状固
形物よりなる油中水型（以下、Ｗ２Ｏ型という。

）エマルジョンである。また、石油精製工場における原
油タンク、重油タンク等の洗浄工程等から発生する廃油
、混油等、あるいは機械製造工場、その他の個所から発
生する廃油もほぼ同様なＷ１０型エマルジョンの形の含
水廃油であるＯ これらの含水廃油の組成は、通常、石油系油分５０重量
％以上、固形分（乾燥分換算）０．１〜１．０重量％、
残部が水分である。

石油系油分とは非芳香族系油分を主体とする油をいう。

固形分は、鉄粉等の金属粉、酸化鉄等の鉄化合物、カー
ボン、塵あるいは砂等である。

固形分は油又は水が付着してスラッジとして存在する。

これらの含水廃油は、そのまま遠心分離機で強制分離を
行なっても、初期に形成される油分、エマルジョン分、
水分および固形分の割合が、時間が経過してもほとんど
変化しないので、その処理は極めて困難である。

また、この含水廃油は燃焼性が悪いので、燃料としての
効率が劣る他、スラッジがバーナーチップの閉塞を起し
たりする。

このようなエマルジョン型の石油系含水廃油の処理方法
として、廃油を加熱加圧処理した後冷却し、油と水と固
形分との三層に分け、各層を遠心分離する方法（特公昭
５１−４７７２２号公報）、廃油を加熱してエマルジョ
ンを破壊し、冷却後各層を分離する方法（％公昭５１−
４３３０５号公報）、廃油を加熱下に遠心分離して油・
水分とスラッジとを遠心分離した後、得られた油・水分
をさらに遠心分離する方法（特開昭５２−１２３４０３
号公報）が提案されている。

しかしながら、これらの方法は加熱、加圧、遠心分離等
に多大のエネルギーを要するばかりでなく、スラッジ分
と油分との分離は不充分である。

また、混油に軽質石油留分を加えて油分を抽出した後、
得られる脱油混油を加熱または凝集剤処理して遠心分離
して水分と固形分とを分離する方法（特公昭４７−１５
０２５号公報）、廃油にプロパンないし軽油までの炭化
水素を主成分とする炭化水素溶剤を添加混合し、油分と
スラッジ分とに分離する方法（特開昭４９−３９６０１
号公報）が提案されている。

しかしながら、これらの方法によってもスラッジ分と油
分との分離は不充分であるという欠点があった。

本発明は、前記のごとき従来法の諸欠点を解消するため
になされたもので、石油に由来する油分、水分およびス
ラッジ分からなり油中水型エマルジョンを形成している
石油系含水廃油に、芳香族炭化水素を５０重量％以上含
有する油分とアニオン系またはカチオン系界面活性剤を
含水廃油に対し１００〜５００ Ｑｐｐｍ添加した後、
油分を分離することを特徴とする石油系含水廃油の処理
法である。

すなわち、本発明者らの知見によれば、石油系含水廃油
に芳香族炭化水素を５０重量％以上含有する油分よりな
る特定の溶剤と特定の界面活性剤を添加混合すれば、前
記のごとき安定性の高いＷ１０型エマルジョンは破壊さ
れてスラッジの沈降性が良好になるとともに水との分離
も良好になる。

これは、そのまま静置分離することによって油を分離す
ることができる。

また、遠心分離を行えばスラッジ分を迅速に除去するこ
とができ、ス゛ラツジ分を除去した後の油水混合物は静
置により層の界面が明瞭になり、油水の分離がより良好
になることが判明した。

しかるに、添加すべき溶剤について各種のものを比較し
たところ、脂肪族炭化水素系の油は、ナフサ、灯油、軽
油、重油に至るまで分離効果は不満用なものであった。

しかして、本発明においてエマルジョンの破壊に使用さ
れる溶剤としては、芳香族炭化水素を５０重量％以上、
好ましくは７０重量％以上含有する芳香族系油であれば
いずれも使用できる。

一例を挙げると、例えばコークス炉ガスを吸収油により
吸収させて得られる軽油、コールタールを分留して得ら
れる軽油、または石油系ナフサを芳香族化して得られる
改質油、これらの分留により得られる粗製ないし精製ベ
ンゼン、トルエン、ソルベントナフサ、コールクールか
ら得られるナフタリン油、吸収油、アントラセン油、ク
レオソート油、あるいはこれらの混合物等がある。

中でも、沸点が１３０〜２７５℃の留分を主とする芳香
族系油が有効であり、特にナフタジンを２０〜６０％含
む芳香族系油が有効である。

かかる芳香族系油としては、タール系軽油からキシレン
までの留分を留出させた残油が挙げられる。

これらの芳香族系油の添加量は、含水廃油中の油分量、
スラッジ量、処理条件および処理装置によって選択され
るが、概略的には含水廃油中の油分に対し、１容量％以
上、好ましくは１〜５０容量％である。

添加量の上限は分離効果からは規制されないが、多用す
ることは経済性の面で不利となる。

さらに、前記溶剤とともにアニオン系またはノニオン系
界面活性剤を併用すると、溶剤の添加量を約１０分の１
程度にまで減少させることができる。

アニオン系界面活性剤としては、脂肪酸塩Ｒ１Ｒ１ＣＨ
２ＣＯＯただしＲ１は炭素原子数１１〜１７のアルキル
基またはアルケニル基、ＭはＮａまたはＫである。

）トリエタノールアミンのスルホン酸塩またはナトリウ
ムのスルホン酸塩Ｒ２５０３Ｎａ（ただし、Ｒ２は炭素
原子数１２〜１８のアルキル基である。

）、Ｒ３７Ｓ Ｏｓ Ｎａ （たた゛し、Ｒ３は炭素原
子数１１〜１５のアルキル基である。

）、Ｒ’ ３ Ｓ Ｏｓ Ｎ ａ （ただし、瓜は炭素
原子数１〜４のアルキル基である。

）Ｒ５ＣＨＣ００Ｈ（ただし、Ｒ６は炭素原子数１１〜
０３Ｎａ １７のアルキル基である。

）、Ｒ６Ｃ００Ｈ２ＳＯ３Ｎａ（ただし、Ｒ６は炭素原
子数１１〜１７のアルキルＨ３ 基である。

）、Ｒ７Ｃ０Ｎ）（ＣＨ２ＳＯｓ Ｎａ （ただし、Ｒ
７は炭素原子数１１〜１７のアルキル基である。

）、Ｒ６００ＣＣＨ８ＯｓＮａ（ただし、Ｒ８および川
の合ｎ′８００ＣＣＨ２ 計炭素原子数は１０〜２ｏのアルキル基である。

）、リグニンスルホン酸塩等、高級アルコール硫酸エス
テル酸Ｒ０Ｏ８Ｏａ Ｎ ａ （ただし、Ｒ９は炭素原
子数１２〜１８のアルキル基である。

）、ＲＩＯ＼ Ｒ１ｏ／ＣＨ°０３ Ｎａ （”ｋｆｅＬ−Ｒｔ□＃ｒ
ＯＲ’ｔｏ？ｉ炭素原子数１２〜１８のアルキル基であ
る。

）、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩Ｒ１□
（ＣＨ２０）ｎｓＯ３Ｎａ （ただし、ＲＨは炭素原子
数８〜１８のアルキル基、ｎは１〜２０の整数である。

）、Ｒ１□００（ＣＨ２ＣＨ２０）ｍ ＳＯｓＮ ａ
（ただし、Ｒ１２は炭素原子数８〜１８のアルキル基、
ｍは１〜２０の整数である。

）およびアルキルコハク酸エステル等のアニオン系界面
活性剤、ポリ（オキシエチレン）グリコールアルキルエ
ーテルＲ１３（ＣＨ２ＣＨ２０） ｎ Ｈ（ただし、Ｒ
１３は炭素原子数６〜３０のアルキル基、ｎは３〜１２
０の整数である。

）、ポリ（オキシエチレン）アルキルア９−ルエーテル Ｒ１４００（ＣＨ２ＣＨ２０）ｎＨ（ただし、Ｒ１４は
炭素原子数６〜１２のアルキル基、ｎは３〜１２０の整
数である。

）、ポリ（オキシエチレン）アルキルエステルＲ１５Ｃ
００（ＣＨ２ＣＨ２０）ｎＨまたはＲ１５−ＣＯｏ（Ｃ
Ｈ２ＣＨ２）−ＣＨ２ＣＨ２−ＣＯＯＲ１，（ただし、
炭素原子数６〜２４のアルキル基、ｎは３〜１２０の整
数である。

）、ポリ（オキシエチレン）アルキルアンＲ１６−ＮＨ
（ＣＨ２ＣＨ２０）ｎＨ （ＣＨ２ＣＨｚＯ）ｎＨｔ？、＝（ｉＲ４ａ Ｎｓ （
、Ｈ２ｏＨ２ｏ）、■（ただし、Ｒ１６は炭素原子数６
〜３０のアルキル基、ｎおよびｎ′は３〜１２０の整数
である。

）、ポリ（オキシエチレン）アルアミド Ｒ１７Ｃ０ＮＨ（ＣＨ２ＣＨ２０） ｎＨまたはＲ１，
−／ （ＣＨ２ＣＨ２０） ｎＨ ＣＯＮ＼（ＣＨ２ＣＨ２０）ｎ’Ｈ（”’＝ ”’ ”
炭素原子数６〜３０のアルキル基、ｎおよびｎ′は３〜
１２０の整数である。

）、ポリ（オキシエチレン）ソルヒ゛タンの月請酸エス
テル （ただし、Ｒ１８は炭素原子数６〜２４のアルキル基、
ｎは３〜６０の整数である。

）、プルロニック型のポリ（オキシエチレン）−ポリ（
オキシプロピレン）共縮合物ＨＯ（ＣＨ２ＣＨ２０）ぐ
ａ（ＣＨ２ＣＨ２０２０）ｂ（ＣＨ２ＣＨ２０）ｃＨ（
ただし、ａ。

ｂおよびｃ ＞ １で（ａ＋ｂ＋ｃ）＝２０〜４００で
ある。

）、テトロニック型の前記共縮合物（ただし、Ｘ−２お
よびＶ−ｙ＞１、ｘ ＋ ｘ ＋ｘ’＋ ｘ″′＋ ｙ
＋ ｙ’＋ ｙ’＋ ｙ’＝ ２０〜８００である。

〕等のノニオン系界面活性剤等がある。

これらの界面活性剤の添加量は、含水廃油に対して１０
０〜５０００ｐｐｍであり、好ましくは５００〜２００
ｏｐｐｍである。

界面活性剤は、水溶性のものでは１〜１０％の水溶液と
して、また油溶性のものは原液のままあるいはタール系
溶剤に溶かして添加することができる。

このような溶剤および界面活性剤による含水廃油処理は
、ｐＨ４〜８、好ましくはｐＨ６〜７で行なうと、特に
良好な結果が得られる。

含水廃油に前述のような芳香族系油および界面活性剤を
添加した後は、接触混合をよくするために十分攪拌して
混合する必要があり、この混合に際しては加熱すること
が好ましい。

混合方法としては、タンク中でポンプによる循環を行な
う方法、ラインミキサーを用いる方法等蓮宜の方法でよ
い。

加熱は廃油中の油分や溶剤の気化が問題とならない範囲
で高温にすることが好ましく、実用的には常温〜９０℃
、好ましくは５０〜７０°Ｃがよい。

このような芳香族系油および界面活性剤添加混合をした
後、静置すると油分が分離する。

また、このような芳香族系油および界面活性剤を添加混
合した後、沢過遠心分離等によりスラッジを除去すると
油水の分離効果がさらに向上する。

スラッジを除去する方法としては遠心分離法が好適であ
る。

遠心力としては高いほど分離効果が良好となるが、通常
１０００Ｇ以上であり、経済的面を考慮すると、好まし
くは２０００〜４０００Ｇである。

この遠心力を与える際にスラッジの分離を行なうことが
好ましい。

スラッジ分離と同時に行うための装置としては、各種の
遠心分離が使用できるが、濾過型の装置は、表面更新型
でないものはスラッジによる目詰りの問題を起しやすく
、また表面更新型のものはスラッジの完全分離が困難で
ある。

したがって、遠心沈降型のものの使用が好ましい。

遠心分離機でスラッジを除去されたｒ液は、静置すれば
界面にはエマルジョン層はほとんど残らず、上部に油層
、下部に水層の２層に分離し、油分と水分とはそれぞれ
容易に回収分離することができる。

このようにして回収された油分は、少なくとも燃料油と
して使用可能であり、廃油の出所によっては、より価値
の大きい用途に使用することができる。

一方、水については油分の混入量は溶解量のみであるの
で、特別の前処理を施すことなく活性汚泥処理により浄
化できる。

つぎに、実施例を挙げて本発明方法をさらに詳細に説明
する。

実施例１および比較例１〜２ ４℃における比重が０．８４２であり、元素分析値Ｃ８
５，３％、Ｈ１３７％を有する油分７３重量％、水分２
６重量％および酸化鉄等の固形分（乾燥状態換算）１２
重量％よりなる圧延油、機械油等の石油系油を主成分と
する混合廃油であってＷ１０型エマルジョンを形成して
いる製鉄所廃油および添加剤を５Ｑｃｃの遠心沈降管に
所定量装入し、６０℃の水浴中でときどき攪拌しながら
３０分間加熱した。

ついで、懸垂型遠心分離器にて１２５０Ｇで１５分間遠
心沈降分離を行なった。

遠氾・沈降管を取出して油層、油層と水層の中間層（エ
マルジョン）、水層および沈降層（固形物→−水分）の
各容量を読取った。

添加剤の種類を変えて行なった実験結果は、第１表のと
おりであった。

実施例２〜６および比較例３〜４ ４℃における比重が０．８３５であり、元素分析値Ｃ８
５，５％、ＨＩ３．２％を有する油分５５重量％、水分
４４重量７０およびカーボン状等の固形分（乾燥状態換
算）１５重量％よりなる潤滑油、コークス炉ガス洗浄油
等の石油系油を主成分とする混合廃油であって、エマル
ジョンを形成している製鉄所廃油について添加剤を加え
て、実施例１〜２と同様の遠心分離試験を行なった。

その結果は、第２表のとおりであった。

実施例 ７ 実施例２と同一組成の製鉄所廃油に、実施例１における
タール系混合油■を２０容量％およびジオクチルスルホ
コハク酸ナトリウム塩２００ Ｑｐｐｍを添加した液に
ついて７０℃で３０分間加加熱台した。

ついで、この液を１１０３ガラスフイルターにて２５０
〜３００ｍｍＨｆの圧力下に減圧沢過を行なったところ
、１５０分以上経過しても沢過は可能であり、１５０分
までの沢液量は７３ｍ１であった。

このｆ液は容易に油分と水分とに分層した。

実施例８〜１４および比較例５〜６ 実施例１と類似の製鉄所廃油について、タール軽油から
キシレンまでの留分を留出させた残油（沸点約１４０〜
２３０℃）を廃油に対し３０％および界面活性剤を添加
、混合して、７０℃で３０分間加熱後、１２５０Ｇで１
５分間遠心分離試験を行なった。

その結果は第３表のとおりであった。

実施例 １５ 自動車エンジンオイル廃油（遠心分離法による組成：油
分９１．７容量％、水分３．８容量％、沈降物４．５重
量％）１部に対し、タール軽油からキシレンまでの留分
を留出させた残油（沸点１４０〜２３０℃）０．０２部
、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ・トリエタノール
アミン塩２０００ｐを加えて、加熱、攪拌後遠心分離試
１験を行なった。

その結果、油分は０．９１部、水分は０．０４部、沈降
物は０．００７部回収された。

また、添加、混合後、これを８０℃で２時間の加熱静置
試験を行ったところ、上層部に０．７容強のきれいな油
層を生じた。

更に、室温で２４時間放置したところ、油層は０．８容
強となった。

廃油のみを８０℃に加熱静置した場合は、２時間経過し
ても何ら変化しなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 石油に由来する油分、水分およびスラッジ等の固形
   分からなり油中水型エマルジョンを形成している石油系
   含水廃油に、芳香族炭化水素を５０重量％以上含有する
   芳香族系油とアニオン系またはノニオン系界面活性剤を
   、含水廃油に対し１００〜５０００ＰＰ”添加して、油
   分を分離することを特徴とする石油系含水廃油の処理法
   。 ２ 芳香族系油を添加した後、遠心力を利用してスラッ
   ジ分を除去し、ついで静置分離法により油分と水分とに
   分離してなる特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 芳香族系油の添加量は含水廃油中の油分に対し１容
   量％以上使用される特許請求の範囲第１項に記載の方法
   。 ４ 添加混合は常温〜９０℃の温度で行なわれる特許請
   求の範囲第１項ないし第３項のいずれか一つに記載の方
   法。 ５ 添加混合は５０〜７０°Ｃの温度で行なわれる特許
   請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか一つに記載の
   方法。 ６ 添加混合はｐＨを４〜８に調整してなる特許請求の
   範囲第１項ないし第５項のいずれか一つに記載の方法。 Ｉ 添加混合はｐＨを６〜７に調整してなる特許請求の
   範囲第１項ないし第５項のいずれか一つに記載の方法。 ８ 遠心力は１００ＯＧ以上である特許請求の範囲第１
   項ないし第７項のいずれか一つに記載の方法。 ９ 芳香族系油は沸点１３０〜２７５℃の留分を主とす
   るものである特許請求の範囲第１項ないし第８項のいず
   れか一つに記載の方法。 １０芳香族系油中にナフタリン２０〜６０％を含有して
   なる特許請求の範囲第９項に記載の方法。 １１ 芳香族系油はタールを蒸留して得られる留分また
   はコークス炉ガスより捕集される軽油からキシレンまで
   の留分を留出させた残油である特許請求の範囲第９項に
   記載の方法。