JP2004504943A - 使用済み調理用油吸着剤の再利用 - Google Patents

Abstract

有機系物質を調理用油の処理からの固形廃棄物と接触させることを含む有機系物質の処理方法。該処理は、前記有機系物質の浄化、特に水域上の流出油の浄化を含む。前記固形廃棄物は、油の表面に直接適用されても、流出油上に置かれる前にバッグ中に収納されてもよい。調理用油の処理からの固形廃棄物は、風味、色及び香りに影響を及ぼす好ましくない化合物を調理用油及び調理用油脂から去除するための該油の処理で使用された産物である。調理用油の処理からの固形廃棄物は、主として吸着された化合物を取り込んだ状態で且つ処理プロセスからの残留油を含んだ酸活性化粘土等の粒状物質を含む。

Description

【０００１】
本発明は、有機系物質の処理方法に関するものである。特に、該方法は、油又は他の炭化水素の漏れを処理することに関するものである。該方法は、特に流出油を改善するため、不要な油を除去するため、及び漏出する地下石油噴出物の周りにバリアを形成するために好適である。
【０００２】
（発明の背景）
調理用油及び調理用油脂は、食品用生産物であり、主として植物又は動物起源から得られる。調理用油としては、ヒマワリ油、ピーナッツ油、キャノーラ油、ベニバナ油及びオリーブオイルが挙げられる。植物油を処理してマーガリンを取得することもできる。獣油及びラード等の調理用油脂は、主として動物起源に由来する。
【０００３】
原料油及び油脂は、通常それら生産物を不快又は不味くする多くの化合物を含有している。これらの化合物としては、嫌な味、色及び香りにする化合物を挙げることができる。そのような生産物の商業的受容可能性を改善するために、調理用油及び調理用油脂は、通常前記好ましくない化合物を除去する処理が施される。
【０００４】
通常の処理方法は、調理用油及び調理用油脂を粘土系吸着性物質と接触させることを含む。該吸着性物質は、多くの場合、好ましくない化合物を調理用油又は調理用油脂から吸着する酸活性化粘土である。前記油脂は、該油脂を液体状態にするために、高温でそのように処理されてもよい。
【０００５】
一旦、吸着性物質が好ましくない化合物をその許容量吸着してしまうと、該吸着性物質はそのような化合物を取り込んだ状態で、更に吸着することはできない。この段階で、前記化合物を取り込んだ吸着剤は、吸着装置から取り出され、新たな吸着剤と交換される。
【０００６】
調理用油及び調理用油脂の処理から回収された廃棄吸着剤は、吸着された化合物を取り込んだ状態にある。従って、該吸着剤は、有効な残存吸着能力を有していない。更に、廃棄吸着剤は、該廃棄吸着剤から出来るだけ多くの油又は油脂を除去するための処理を受けるにも関わらず、該廃棄吸着剤の中に油又は油脂を余剰量含んでいる。その結果、廃棄吸着剤の更なる使用又は処分が問題である。
【０００７】
（発明の簡単な説明）
本発明者らは、驚くべきことに、調理用油及び調理用油脂の処理からの廃棄吸着剤を、流出油を処理するため、油の流出物及び他の炭化水素産物を収容するために使用でき、その他、有機系廃棄物の浄化にも使用できることをここに発見した。
【０００８】
術語を明瞭に説明するため、この明細書全体を通して、「調理用油の処理からの固形廃棄物」との語句は、風味、色及び香りに影響する好ましくない化合物を調理用油及び調理用油脂から除去するための調理用油及び調理用油脂の処理で使用された固形廃棄産物をさすものである。調理用油の処理からの固形廃棄物は、主として酸活性化粘土等の粒状物質を含み、吸着された化合物を取り込んだ状態で、且つ処理プロセスからの残留油を含んでいる。
【０００９】
第一の様相として、本発明は、有機系物質を調理用油の処理からの固形廃棄物と接触させることを含む有機系物質の処理方法を提供するものである。
【００１０】
該処理は、好ましくは前記有機系廃棄物の浄化を含む。
【００１１】
一実施態様では、本発明の方法は、前記油を調理用油の処理からの固形廃棄物と接触させることにより、水域上の油の流出物を少なくとも部分的に取り除くことを含む。
【００１２】
上記固形廃棄物を、油の表面に適用してもよい。しかしながら、実験室規模の試験では、波の作用をシミュレートするための水の撹拌が、該固形廃棄物の沈降の原因になり得ることが明らかとなった。これに対処するため、該固形廃棄物を、外側が油を透過することができる織物又は網からなるバッグの内側に収納するのが好ましい。該バッグが織った又は縫った材料から出来ている場合、該バッグは、実質的に固形廃棄物を収納するのに充分小さい開口を有するべきである。該バッグは、織物又は網から出来ているのが適切である。固形廃棄物を収納したバッグを、水上の油の膜の範囲内又は近くに配置する。波の作用をシミュレートするために水と油を撹拌した試験では、撹拌中に油がバッグの中に取り込まれることが分かった。また、固形廃棄物を収納したバッグは水中で沈まないことが分かった。
【００１３】
種々の乾燥処理が、あるタイプの油を除去する手助けとなることがわかった。しかしながら、本発明者らは、固形廃棄物が使用前に乾燥されることなく、むしろ受け入れた時の状態で使用される場合、あるケースでは、油の除去が改善され得ることを見出した。
【００１４】
もう一つの実施態様では、固形廃棄物は、石油等の炭化水素の地下噴出において炭化水素の阻止、封じ込め及び／又は保持のためのバリアとして使用される。特に、前記固形廃棄物を、油送管（地上の油送管及び地中の油送管の双方で、地上の油送管の場合、該固形廃棄物は油送管の下におかれ、地中の油送管の場合、該固形廃棄物は好ましくは該油送管を取り囲むように配置される）の周り、並びに石油貯蔵タンク等の下及び周りにバリアとして配置してもよい。
【００１５】
本発明のもう一つの実施態様では、前記固形廃棄物は、炭化水素及び他の非イオン性有機汚染物質の水からの吸着剤として使用される。
【００１６】
（実施例）
本発明を具体的に説明するために、次の実施例を参照しつつ、本発明の好ましい実施態様を以下に記載する：
【００１７】
実施例１
流出油の浄化−モービル オイル カンパニーのポート スタンヴァック（Ｓｔａｎｖａｃ）精油所が提供しているアラブエキストラライト原油まるごとで出来た完全な膜を、ペトリ皿中で（南オーストラリアのセントビンセント湾から得た）海水の上に該原油を滴下することにより作製した。時間０で（図１参照）、スパチュラの約１／６の量のシドニーのメドウ−リー（Ｍｅａｄｏｗ−Ｌｅａ） リミテッドによる獣脂の加工から得た固形廃棄物を、小さなかけらで、油膜の表面上に円状に時計回りの態様で落とした。該固形廃棄産物は、最初にオーブン中１０５℃で一晩乾燥させたものである。固形廃棄物を油膜に加えてから７秒後に撮影した写真である図２に示すように、該廃棄物が落ちた場所のどこでも原油の反発作用が起こり、それらの地点では油膜の速やかな浄化が起こった。固形廃棄物が沈殿した後、油膜の浄化が着々と継続し、従って、図３（固形廃棄物の添加から１８秒後に撮影）、図４（固形廃棄物の添加から３０秒後に撮影）、図５（固形廃棄物の添加から４１秒後に撮影）、図６（固形廃棄物の添加から１分後に撮影）及び図７（固形廃棄物の添加から１分２９秒後に撮影）に示される写真は、油をより小さな容積に閉じ込めつつ、きれいな表面の面積が増加するのを夫々示した。固形廃棄物の添加から２分３秒後に撮影された写真である図８は、３２秒先に撮影された図７の写真と比べて小さな変化しか示さなかった。しかしながら、この時間を超えて、前記皿の周囲から油が大きく除去されつつ、かなり大きな変化が継続して起こったことを注記する。最終的な結果は、きれいにされた水面により分離された別個の油の「島」の集合である。他の試験を、廃棄物が、異なる量（厚さ）の膜中の油を除去できることを示すためにビンの中で実施した。
【００１８】
理論により束縛されることを望むものではないが、固形廃棄物が流出油と接触するようになる時、固形廃棄物上に吸着された化合物の中には廃棄物から出てきて、原油に抵抗するようになるものがあることを公理とみなす。最終的に、固形廃棄物上に吸着された化合物の大部分がそこから取り除かれた後、該固形廃棄物は油を吸着し始める。そのため、固形廃棄物からの化合物の脱着が固形廃棄物から油を押し返す反作用効果と、油が固形廃棄物により吸着される吸引効果との、２つの局面が処理プロセス中にあるようである。
【００１９】
また、水の中に沈むよりむしろ水の上に浮く傾向を有するように固形廃棄物を疎水性にするある種の化合物を、固形廃棄物が携えていなければならないことを公理とみなす。油膜が水上に浮き、従って、流出油を適切に処理するために、固形廃棄物が少なくとも油−水界面のレベルで残っていることが必要であることも高く評価できることである。調理用油から固形廃棄物上に吸着された１種又はそれ以上の化合物が、適切な疎水性物質を提供するものと考えられる。また、固形廃棄物は、主として酸で活性化された粘土であることが理解されるだろう。そのような粘土は、通常、天然の状態では親水性である。
【００２０】
本発明者らによって実行された試験では、吸着された油を含む表面の堅い物質が、流出油の処理の直後に水面上に残存することが分かった。この物質は、水面から簡単にすくい取ることができた。
【００２１】
また、撹拌は、粉化した物質が水中に沈む結果をもたらし得ることが分かった。しかしながら、固形廃棄物を水の上に配置する前にバッグ中に収納した場合、沈降が避けられた。該バッグは、好ましくは網又は織物から出来ている。バッグ中に収納された固形廃棄物を関与させた試験においては、該固形廃棄物が水面から油を除去し、該固形物質を収納した織物又は網のバッグは撹拌の直後に沈むことがなかった。そのため、バッグ中に該物質を収納することを含む実施態様が好ましい。
【００２２】
環境技術センター、環境カナダ１９９７のＥＣ１９９９−２０００吸着試験プログラム中に記載された、ＡＳＴＭ Ｆ７２６−９９標準試験方法−吸着剤の吸着能力に基づく小規模版の試験に引き続き、試験を実施した。端を木綿糸で縫い合わせることによって、多孔性材料で出来た、およそ厚さ１ｃｍ、長さ２０ｃｍの管状のバッグを作製した。シドニーのメドウ−リー リミテッドによる獣脂の加工から得た固形廃棄物２ｇを、バッグ中に加えて、比較的広げ、該バッグを糸で閉じた。ストッパー付きのガラスビン中に入った（南オーストラリアのセントビンセント湾から得た）海水の中に、該バッグを落とした。これを、水中でサイドトゥサイドシェイカーテーブル（ｓｉｄｅ−ｔｏ−ｓｉｄｅ ｓｈａｋｅｒ ｔａｂｌｅ）上で１５分間ゆっくりと振った。次に、水を注ぎ出し、新たな海水で置換した。モービル オイル カンパニーのポート スタンヴァック精油所が提供しているアラブエキストラライト原油２０滴をパスツールピペットから、固形廃棄物を収容したバッグが入っている海水上に落とした。次に、該ビンを前記と同様にして更に１５分間振った。振盪作業の結果として、バッグ中に油が取り込まれるのが分かった。水の表面から、油が除去された。図９の右の写真は、ストッパー付きのビンの内容物を綺麗なガラスビーカー中に注いだ後の試験結果を示している。この写真は、図９において、海水上に原油２０滴を滴下した影響を示す左の写真と比較され、その結果、多孔性バッグ中の濡れた固形廃棄物により、油が取り込まれる起点を指し示す。
【００２３】
集められた油が、充分に小さな開口を備え固形物質を収納したバッグ中に含まれていた。その他では、油がバッグに向かって引き付けられたが、少なくともある場合は、バッグの外表面を覆ったのが見つかった。
【００２４】
流出油を処理するための現在の技術は、該油を吸収するために４級アンモニウム化合物と接触させた合成粘土を利用するものである。本発明者によって行われた試験は、固形廃棄物が４級アンモニウム化合物と接触させた合成粘土よりも非常に速やかに作用することを示した。
【００２５】
実施例２
溶液からの芳香族炭化水素の取り込み−以下に明記する廃棄物１００ｍｇを、水中１ｋｇ当り２５０ｍｇのトルエンを含んだ溶液と共に振盪した場合に、固形廃棄物の相中へのトルエンの除去率が以下のパーセントであることを観測した：
【００２６】
ａ）　脱色獣脂からの固形廃棄物、１０５℃で乾燥−７３．８％の除去率
ｂ）　脱色獣脂からの固形廃棄物、水で洗浄−７３．６％の除去率
ｃ）　脱色ヒマワリ油からの固形廃棄物、１０５℃で加熱−６１．２％の除去率
ｄ）　脱色ヒマワリ油からの固形廃棄物、水で洗浄−６６．０％の除去率
【００２７】
芳香族炭化水素の取り込みに非常に効果的と考えられるタイプの有機粘土を生成させるために、４級アンモニウム界面活性剤、即ちジメチルジオクタデシルアンモニウムブロマイドとの反応によって修飾されたベントナイト粘土と比較した（例えば、Ｌａｇａｌｙ， Ｇ． １９９５， ”表面及び層間反応：吸着剤としてのベントナイト”， ｉｎ： Ｃｈｕｒｃｈｍａｎ ＧＪ Ｆｉｔｚｐａｔｒｉｃｋ， ＲＷ， Ｅｇｇｌｅｔｏｎ， ＲＡ ”ＥＤＳ” 環境をコントロールする粘土， ＣＳＩＲＯ出版、メルボルン、オーストラリア、１３７〜１４４頁）。該有機粘土は、同様の溶液から７６．７％のトルエンを除去した。それ故、本発明で使用された固形廃棄物は、芳香族炭化水素用吸着剤としての合成有機粘土と同じように効果的である。炭化水素の除去が固相中への炭化水素の分配によって起こる一方、該炭化水素が水中で幾分溶解性を保持し（即ち、水に引き付けられ）ているので、完全な炭化水素の除去を吸着によって直接達成することはできない。しかしながら、炭化水素が吸着物質で出来た反応性バリアを通過するので、該炭化水素の濃度は大きく薄まるであろう。
【００２８】
また、本発明者は、利用しなければ固形廃棄物であるものを利用すると共に、環境から油を除去するための方法を提供する。固形廃棄物をバッグ中に収納した実施態様において、流出油又は漏出物の処理は、バッグを油の上又は近くに置くことによって容易に達成される。大洋、海又は他の水域上の流出油において、バッグを連結して、油を囲むための防材として機能させることもできた。或いは、該バッグを油の上又は中に置いて、水から該油を除去することもできた。該バッグは、貯蔵が容易で、取り扱いが容易で、また、目的とする使用環境への設置が容易である。
【００２９】
ここに記載した本発明が、詳細に記載されたもの以外の変化及び変形の対象になり得ることを、当業者は十分に理解するであろう。本発明は拡張され、本発明の精神及び範囲の中に収まるそのような総ての変化及び変形を包含するということを理解すべきである。

Claims (16)

1. 有機系物質を調理用油の処理からの固形廃棄物と接触させることを含む有機系物質の処理方法。
2. 前記処理が、前記有機系物質の浄化を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記方法が、前記油を前記調理用油の処理からの固形廃棄物と接触させることにより、水域上の油の流出物を少なくとも部分的に取り除くことを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記固形廃棄物が前記油の表面に適用されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記固形廃棄物が、微粉として前記油の表面に適用されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記固形廃棄物が、外側が油に対する透過性を有する織物又は網からなるバッグの内側に収納されていることを特徴とする請求項４に記載の方法。
7. 前記バッグが織った又は縫った材料で出来ており、該バッグが実質的に固形廃棄物を収納するのに充分小さい開口をその材料中に有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記固形廃棄物を収納した前記バッグが前記水上の前記油の上又は近くに置かれ、該油が該バッグの中に取り込まれ且つ前記固形廃棄物により吸着されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記固形廃棄物が使用前に乾燥されることなく、むしろ受け入れた時の状態で使用されることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の方法。
10. 前記固形廃棄物が使用前に乾燥されることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の方法。
11. 前記固形廃棄物が、炭化水素の地下噴出において炭化水素の阻止、封じ込め及び／又は保持のためのバリアとして使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. 前記固形廃棄物が、油送管の周り、又は石油貯蔵タンクの下及び周りにバリアとして配置されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記固形廃棄物が地上の油送管の下に置かれることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記固形廃棄物が地下の油送管を取り囲むように配置されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
15. 前記固形廃棄物が、水から炭化水素及び他の非イオン性有機汚染物質を吸着するための吸着剤として使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
16. 前記油が撹拌中に前記バッグ中に取り込まれ且つ前記固形廃棄物により吸着されることを特徴とする請求項８に記載の方法。