JP6843806B2 - 水溶性油剤の油水分離方法と油水分離処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、水溶性油剤の油水分離処理に関する。

水溶性油剤は、鉱物油や合成油と言った油分を界面活性剤や水溶性添加剤より水溶させている。このため、水溶性油剤の廃棄に際しては、油分と水分とを分離する油水分離処理がなされている（例えば、特許文献１）。この特許文献１では、水溶性油剤を加熱して水分を蒸発させて除去し、水分以外の油分などを乾燥固化させた後に、固形廃棄物として廃棄している。

特開２００９−２２００４７号公報

水溶性油剤は、その希釈倍率が２０〜３０％であって水が占める割合が高い。そして、蒸発による水分の除去方法では水性油剤の大部分を蒸発させる必要がある。このため、水分の蒸発による除去性能を高めるには、大きな加熱エネルギーが必要となると共に、加熱時間が長くなると想定される。こうしたことから、加熱エネルギーは、水溶性油剤の処理量が多くなるほど大きくなり、加熱時間は、水溶性油剤の処理量が多くなるほど長くなる。加熱エネルギーの増大や加熱時間の長期化は、コストアップの要因となり得る。また、水以外の油分などは固形廃棄物として廃棄されているので、水溶性油剤を油水分離して得られた被処理物を油分と水分とに分離した液状物として取り扱う要請には、対処できない。こうしたことから、水溶性油剤を油水分離が起きた液状物に安価で短時間に変遷可能な新たな油水分離処理手法が求められるに至った。

本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
本発明の第１の形態は、油分を水分に水溶した水溶性油剤の油水分離方法である。この油水分離方法は、中空の処理容器に、容器内領域に空隙が残るように前記水溶性油剤を投入する工程（１）と、前記処理容器を密閉した状態で、容器内を１５０〜１８０℃の温度に昇温させて昇温状態を２０〜６０分の処理時間に亘り維持し、前記昇温により前記水分が蒸発した水蒸気により前記容器内を亜臨界雰囲気とすることによって、前記水溶性油剤を液状水分と液状油分の２つの成分に分離する工程（２）と、前記処理時間の経過後に、前記処理容器内の被処理液と、該被処理液の液面より上の前記空隙の水蒸気とを、それぞれ個別に外部に排出する工程（３）とを備える。
本発明の第２の形態は、油分を水分に水溶した水溶性油剤の油水分離装置である。この油水分離装置は、容器内領域に空隙が残るように前記水溶性油剤が投入される中空の処理容器と、前記処理容器を密閉した状態で、容器内を１５０〜１８０℃の温度に昇温させて昇温状態を２０〜６０分の処理時間に亘り維持し、前記昇温により前記水分が蒸発した水蒸気により前記容器内を亜臨界雰囲気とすることによって、前記水溶性油剤を液状水分と液状油分の２つの成分に分離する昇温維持部と、前記処理時間の経過後に、前記処理容器内の被処理液と、該被処理液の液面より上の前記空隙の水蒸気とを、それぞれ個別に外部に排出する排出部と、を備える。

（１）本発明の一形態によれば、油分を水分に水溶した水溶性油剤の油水分離方法が提供される。この油水分離方法は、中空の処理容器に、容器内領域に空隙が残るように前記水溶性油剤を投入する工程（１）と、前記処理容器を密閉した状態で、容器内を１５０〜１８０℃の温度に昇温させて昇温状態を２０〜６０分の処理時間に亘り維持し、前記昇温により前記水分が蒸発した水蒸気により前記容器内を亜臨界雰囲気とする工程（２）と、前記処理時間の経過後に、前記処理容器内の被処理液の液面より上の前記空隙の水蒸気と、前記被処理液とを、それぞれ個別に外部に排出する工程（３）とを備える。この形態の水溶性油剤の油水分離方法では、工程（２）において、水溶性油剤の水分を蒸発させて水蒸気化し、水蒸気蒸発量の増加に伴う処理容器の内圧の高圧化により、水分が蒸発した水蒸気で処理容器の容器内を亜臨界雰囲気とする。よって、水溶性油剤の界面活性剤や水溶性添加剤等は、亜臨界雰囲気下で水熱処理を受けて、親水基と親油基の活性を消失し、油分の水溶機能を果たさなくなる。このため、工程（２）の過程で、水分の水蒸気化により亜臨界雰囲気とすることと、水溶性油剤の界面活性剤や水溶性添加剤等の亜臨界雰囲気下での水熱処理とにより、油分と水分との油水分離が、２０〜６０分という短時間の処理時間において処理容器内で効率的に起きる。そして、この形態の水溶性油剤の油水分離方法では、工程（３）において、処理容器内の被処理液の液面より上の空隙の水蒸気を外部に排出し、被処理液を、油水分離が起きた状態で排出する。なお、処理の開始時点で水分の蒸発を伴うことは既存の方法と同様であるが、水分の蒸発は容器内が亜臨界状態になると収まる。そして、水溶性油剤は液体（熱水：大気圧下では蒸発してしまう熱量を有した液体）のまま水熱処理される。これらの結果、この形態の水溶性油剤の油水分離方法によれば、水溶性油剤を油水分離が起きた液状物に安価で短時間で変遷することが可能となる。この油水分離が起きた液状物への変遷は、処理容器の容量を大きくすることで、多くの量の水溶性油剤において起きるので、多くの水溶性油剤を油水分離が起きた液状物に短時間で変遷できる。なお、容器内温度が１５０℃を下回ったり処理時間が２０分を下回ると、水熱処理の効果が弱まり親水基と親油基の活性消失が緩慢となって、油水分離が進まないと想定される。また、容器内温度が１８０℃を越えたり処理時間が６０分を越えると、水溶性油剤の油分に加え界面活性剤や水溶性添加剤が高温の水蒸気に長時間に亘り晒されることから、性状の変質が起き、油水分離が起きた液状物に化学的酸素要求量（ＣＯＤ）や生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）が高まりかねない上にエネルギーコストの上昇が危惧される。
（２）上記形態の水溶性油剤の油水分離方法において、前記工程（２）では、前記処理容器において、前記水溶性油剤を攪拌するようにしてもよい。こうすれば、初期の段階では熱源の熱を早く伝えることができ、短時間で亜臨界状態にすることができる。また、亜臨界状態となった後も水溶性油剤の界面活性剤や水溶性添加剤等が亜臨界雰囲気での水熱処理を受ける機会が増えるので、親水基と親油基の活性消失が進み、油分と水分との油水分離がより効率的に起き、処理時間を短縮できる。
（３）上記形態の水溶性油剤の油水分離方法において、前記工程（２）では、加熱と加圧を受けて予定する亜臨界状態を超える温度と圧力となった水蒸気を前記処理容器に導き入れて前記容器内の前記昇温状態を維持し、前記導き入れた前記水蒸気で前記容器内を前記亜臨界雰囲気とするようにしてもよい。こうすれば、容器内をより確実に亜臨界雰囲気とでき、水溶性油剤はその水分の蒸発を伴わず亜臨界状態となり得る。そして、亜臨界雰囲気での水熱処理により、界面活性剤や水溶性添加剤等の親水基と親油基の活性消失がより確実に進んで油水分離がより高い効率で起き、処理時間を短縮できる。処理容器に導かれる水蒸気は、ボイラーなどで製造した目的温度と目的圧力を超える状態、例えば２００℃の温度で２ＭＰａの水蒸気とすればよい。
（４）上記形態の水溶性油剤の油水分離方法において、前記工程（２）では、前記処理容器を容器外部から加熱して前記容器内の前記昇温状態を維持し、前記水分が蒸発した水蒸気により前記容器内を前記亜臨界雰囲気とするようにしてもよい。こうすれば、必要な熱源の種類を選ばず、前記容器内を亜臨界状態にするための水蒸気生成のためのボイラーなどが設置困難な環境でも容器外部からの加熱という簡便な手法で、水溶性油剤を油水分離が起きた液状物に短時間で変遷することが可能となる。
（５）上記形態の水溶性油剤の油水分離方法において、前記工程（３）では、前記被処理液の排出先を被処理液貯留槽とし、前記被処理液貯留槽の槽内部を槽底壁の側に間隙を残して槽内を区画する区画壁で区画された複数の区画領域のうちの一部の前記区画領域に、前記被処理液を排出するようにしてもよい。こうすれば、次の利点がある。工程（３）では、処理容器内の被処理液が油水分離が起きた状態で一部の区画領域に排出されるので、この区画域においては、槽底壁の側では水分が溜まり、その水分の上に油水分離済みの油分が貯まる。そして、槽底壁の側では、被処理液の排出された区画領域から間隙を経て隣の区画領域に水分が進入し、この隣の区画領域には、油分を区画壁で遮って流れ込まないようにできる。この結果、被処理液の排出された区画領域からは、油分だけを効率的に除去できると共に、被処理液の排出された区画領域以外の区画領域からは、水分だけを除去できる。
本発明は、水溶性油剤の油水分離方法以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、水溶性油剤の油水分離装置や油水分離装置の制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体（non-transitory storage medium）等の形態で実現することができる。

本発明の実施形態としての油水分離装置の概略構成を示す説明図である。 被処理液貯留槽の概略構成を示す説明図である。 水溶性油剤の油水分離処理プロセスの工程を表す工程図である。 油水分離装置により水溶性油剤から油水分離した液状水分のＣＯＤ推移を示す説明図である。 油水分離装置により水溶性油剤から油水分離した液状水分のＢＯＤ推移を示す説明図である。 油水分離装置により水溶性油剤から油水分離した液状水分に含まれるトータル窒素量の推移を示す説明図である。 油水分離装置により水溶性油剤から油水分離した液状水分に含まれる油分量の推移を示す説明図である。 他の実施形態としての油水分離装置の概略構成を示す説明図である。 変形例の被処理液貯留槽の概略構成を示す説明図である。

図１は、本発明の実施形態としての油水分離装置１００の概略構成を示す説明図である。本実施形態の油水分離装置１００は、切削加工油、プレス加工油、熱処理油、防錆油等の水溶性油剤を水蒸気の水成分と熱を利用して油水分離する装置であり、処理容器１１０と、水溶性油剤投入系１２０と、処理物排出系１３０と、水蒸気供給系１４０と、水蒸気回収系１５０と、制御装置２００と備える。

処理容器１１０は、水熱処理により水溶性油剤ＹＷを油水分離するための中空の処理容器であり、耐圧性と耐熱性を備えた鋼製の或いはステンレス製の処理容器である。この処理容器１１０は、容器上下に、投入口１１１と第１排出口１１２と蒸気投入口１１６と第２排出口１１３とを備える。投入口１１１は、水溶性油剤投入系１２０と接続され、処理容器１１０への水溶性油剤ＹＷの投入に用いられる。第１排出口１１２は、処理物排出系１３０と接続され、油水分離済みの液状物である被処理液の処理容器１１０からの排出に用いられる。蒸気投入口１１６は水蒸気供給系１４０の蒸気供給管路１４３と接続され水蒸気の投入に用いられる。第２排出口１１３は、水蒸気回収系１５０と接続され、処理容器１１０での水溶性油剤ＹＷの油水分離処理が完了した後の処理容器１１０からの水蒸気Ｓｋの排出に用いられる。なお、蒸気投入口１１６を容器下端側に設けてもよく、こうすれば、水蒸気供給系１４０から供給される水蒸気を、処理容器１１０に投入済みの水溶性油剤ＹＷに、水蒸気供給時に触れさせることができる。また、処理容器１１０は、容器内部に複数の攪拌羽根１１４を回転自在に備えている。

攪拌羽根１１４は、処理容器１１０の外部のモータ１１５の回転軸から処理容器内に延び、モータ１１５の回転に伴って処理容器１１０の内部にて回転し、処理容器１１０の内部に投入済みの水溶性油剤ＹＷを攪拌する。後述するように、処理容器１１０の内部は、目的の亜臨界状態を超える高温・高圧の水蒸気が導入されて水蒸気で充満されていることから、攪拌羽根１１４は、回転して水溶性油剤ＹＷを攪拌することで、水溶性油剤ＹＷを満遍なく水蒸気に接触させつつ、迅速な亜臨界状態への移行と水溶性油剤ＹＷへのより一律な熱の伝搬を図る。

水溶性油剤投入系１２０は、処理容器１１０の投入口１１１に接続された投入経路１２１を油剤貯留槽１２８に到るまで備え、当該経路に、投入バルブ１２２とバルブ駆動機器１２５とを有する。投入バルブ１２２は、水溶性油剤ＹＷの投入時にバルブ駆動機器１２５が後述の制御装置２００の制御を受けて駆動することで開弁し、このバルブ開弁により、油剤貯留槽１２８から処理容器１１０に水溶性油剤ＹＷが投入される。処理容器１１０に設置された圧力式重量センサ１７１は、液体の重量を感知して装置内の水溶性油剤ＹＷのレベルに換算する。処理容器１１０の空隙が規定の値となると、制御装置２００からの制御により投入バルブ１２２は閉じられる。処理容器１１０は、密閉容器のため投入された水溶性油剤の体積と同量の内部の空気は逃げ場がなく、それを処理容器１１０の容器外へ排出する必要があることから、投入バルブ１２２の開弁と同時に排出バルブ１５２が開かれ、排出された空気は、水分貯留槽１５４の内部の液体を通じて大気放出口１５４ａから排出される。そして、水溶性油剤ＹＷの油水分離処理の継続期間において、投入バルブ１２２および排出バルブ１５２は、閉弁状態とされる。油剤貯留槽１２８には、図示しない補給管により、水溶性油剤ＹＷが適宜、補給される。

処理物排出系１３０は、第１排出口１１２に接続された液水排出経路１３１を被処理液貯留槽１３４に到るまで備え、当該経路に排出バルブ１３２とバルブ駆動機器１３３とを有する。この排出バルブ１３２は、水溶性油剤ＹＷの油水分離処理（水熱処理）の完了時にバルブ駆動機器１３３が後述の制御装置２００の制御を受けて駆動することで開弁し、水溶性油剤ＹＷの油水分離処理の継続期間において、閉弁状態とされる。排出バルブ１３２のバルブ開弁により、処理容器１１０から、油水分離済みの液状物である油水分離液状物（被処理液）が被処理液貯留槽１３４に排出される。

図２は、被処理液貯留槽１３４の概略構成を示す説明図である。図示するように、被処理液貯留槽１３４は、槽内部に区画壁１３５を備える。この区画壁１３５は、槽底壁の側に間隙１３４ｔを残して被処理液貯留槽１３４の槽内を第１区画域１３４ａと第２区画域１３４ｂの二つの区画領域に区画する。第１区画域１３４ａは、液水排出経路１３１と接続され、処理容器１１０で水溶性油剤ＹＷを油水分離した油水分離液状物が流入する。この油水分離液状物は、水溶性油剤ＹＷを油水分離した液状油分ＹＷＹと液状水分ＹＷＷとが混在した状態の液状物であり、液状油分ＹＷＹと液状水分ＹＷＷとの比重の相違から、第１区画域１３４ａにおいては、槽底壁の側では液状水分ＹＷＷが溜まり、この液状水分ＹＷＷの上に液状油分ＹＷＹが貯まる。そして、槽底壁の側では、第１区画域１３４ａから間隙１３４ｔを経て隣の第２区画域１３４ｂに液状水分ＹＷＷが進入し、液状水分ＹＷＷに浮かんで貯まった液状油分ＹＷＹは、区画壁１３５に遮られて第２区画域１３４ｂに流れ込まない。よって、第２区画域１３４ｂには、液状水分ＹＷＷだけが貯留される。区画壁１３５は、第１区画域１３４ａと第２区画域１３４ｂを平面視においてほぼ等分の区画面積で区画するが、液状油分ＹＷＹと液状水分ＹＷＷとの比重の相違から、第１区画域１３４ａにおける液状油分ＹＷＹの液位は、図示するように、第２区画域１３４ｂにおける液状水分ＹＷＷの液位より高くなる。

被処理液貯留槽１３４は、第１区画域１３４ａに油分排出管１９０を備え、第２区画域１３４ｂに水分排出管１９４を備える。この両排出管は、液状油分ＹＷＹと液状水分ＹＷＷの個別排出に用いられる。油分排出管１９０の設置位置は、液状油分ＹＷＹが排出されたのち第１区画域１３４ａの水位レベルと第２区画域１３４ｂの水位レベルが同一になることを想定した位置に規定されている。そして、この油分排出管１９０は、管路に有する排出バルブ１９１が後述の制御装置２００によるバルブ駆動機器１９２の駆動制御により開弁することにより、第１区画域１３４ａから、液状油分ＹＷＹを外部に排出する。液状油分ＹＷＹは、水分と分離されていることから、外部へ有価物として販売したり、図示しない燃焼装置で有効に熱活用できるほか焼却処分される。水分排出管１９４は、第２区画域１３４ｂにおいて槽底部付近の区画壁１３５の下端より若干高い位置に設置されている。そして、この水分排出管１９４は、管路に有する排出バルブ１９５が後述の制御装置２００によるバルブ駆動機器１９６の駆動制御により開弁することにより、第２区画域１３４ｂから、液状水分ＹＷＷを外部に排出する。この液状水分ＹＷＷは後述するようにＢＯＤ等が低い水分であるので、図示しない既存の排水処理施設で処理が可能となるほか、排出基準を満たしたうえで下水配管や下水溝などに排出される。なお、水分排出管１９４は、区画壁１３５の下端より若干上部に設置されるので、液状水分ＹＷＷを排出したとしても第１区画域１３４ａに残存する油分が第２区画域１３４ｂに侵入することはなく、排出工程を連続継続して行うことができる。

この他、被処理液貯留槽１３４は、第１区画域１３４ａに液位センサ１９７を備える。液位センサ１９７は、液状油分ＹＷＹの液位検出のためのセンサであり、区画壁１３５に向けて照射した光の反射光を検出する反射型のセンサである。液状油分ＹＷＹの光の透過率は、液状水分ＹＷＷの光の透過率に比べて顕著に小さいので、液位センサ１９７が液状油分ＹＷＹに没している状態のセンサ出力は、液位センサ１９７が液状水分ＹＷＷに没している状態のセンサ出力より格段に小さい。よって、液位センサ１９７が液状油分ＹＷＹに没した際のセンサ出力に基づいた制御装置２００による排出バルブ１９１の開放制御により、第１区画域１３４ａから、規定量の液状油分ＹＷＹが外部に排出される。液位センサ１９７は、油分排出管１９０より鉛直下方側に位置するので、液位センサ１９７が液状油分ＹＷＹに没していれば、油分排出管１９０は、液状油分ＹＷＹの液位途中箇所に位置するので、油分排出管１９０から液状水分ＹＷＷを排出してしまうことを防止できる。制御装置２００による排出バルブ１９５の開放制御を経た第２区画域１３４ｂからの液状水分ＹＷＷの外部排出は、油分排出管１９０からの液状油分ＹＷＹの排出後の適宜なタイミングでなされ、その際には、間隙１３４ｔが液状水分ＹＷＷで水没した状態となるまでの水分排出がなされる。

図１に示す水蒸気供給系１４０は、水蒸気供給源１４１と、処理容器１１０に到る蒸気供給管路１４３と、当該管路の開閉バルブ１４４とを備える。水蒸気供給源１４１は、昇温昇圧機器群１４２を備える。この昇温昇圧機器群１４２は、熱効率が良いボイラーや給水タンクおよび各種補器で構成され、処理容器１１０における水熱処理に適した温度および圧力以上（例えば、２００℃前後で２ＭＰａ程度の圧力）の水蒸気を生成する。水蒸気供給源１４１は、制御装置２００の制御を受けて昇温昇圧機器群１４２を駆動することで、高温・高圧の水蒸気を、蒸気供給管路１４３を経て処理容器１１０の内部に水熱処理の間に亘って継続して圧送供給する。この際の水蒸気は飽和蒸気としてもよいし、さらに過熱された高温高圧の加熱蒸気としてもよい。なお、図１においては、蒸気供給管路１４３は単一管路として図示されているが、蒸気供給管路１４３を分岐配管として、各分岐官の先端から処理容器内に高温・高圧の水蒸気を供給してもよい。こうすれば、処理容器１１０は、複数の分岐管のそれぞれに対応する噴出孔から同時に噴出された高温・高圧の水蒸気により、速やかに且つくまなく充満されて、亜臨界状態の水蒸気により亜臨界雰囲気とされ、水溶性油剤ＹＷを水熱処理する。

水蒸気回収系１５０は、第２排出口１１３に接続されて水分貯留槽１５４に至る水蒸気排出経路１５１と、この水蒸気排出経路１５１から分岐して油剤貯留槽１２８に至る原料加熱管１５５とを備える。水蒸気回収系１５０は、処理容器１１０の側において、水蒸気排出経路１５１に排出バルブ１５２とバルブ駆動機器１５３を有するほか、水蒸気排出経路１５１には、排出バルブ１５２より下流側に、蒸気回収バルブ１５６とバルブ駆動機器１５７を有し、原料加熱管１５５には、排出バルブ１５２より下流側に、原料加熱バルブ１５８とバルブ駆動機器１５９とを有する。

排出バルブ１５２は、水溶性油剤ＹＷの油水分離処理（水熱処理）の継続期間において、バルブ駆動機器１５３が後述の制御装置２００の制御を受けて駆動することで閉弁され、油水分離処理の完了に伴って開弁する。そして、排出バルブ１５２の開弁により、処理容器１１０から、水蒸気Ｓｋが水蒸気排出経路１５１を経て排出される。この排出当初において、蒸気回収バルブ１５６は、バルブ駆動機器１５７が制御装置２００の制御を受けて駆動することで閉弁し、原料加熱バルブ１５８は、バルブ駆動機器１５９が制御装置２００の制御を受けて駆動することで開弁する。これにより、水蒸気Ｓｋは、油剤貯留槽１２８まで原料加熱管１５５により導かれる。

原料加熱管１５５は、油剤貯留槽１２８の底部付近まで伸びて水平に位置し、その水平管路部位に有する多数の細孔から、油剤貯留槽１２８における水溶性油剤ＹＷに水蒸気Ｓｋを放出する。放出された水蒸気Ｓｋは、油剤貯留槽１２８が貯留した水溶性油剤ＹＷの液状水分ＹＷＷと混じり合い、水溶性油剤ＹＷを加温しながら自身の温度を下げていく。結果、水蒸気Ｓｋは、体積が１５００分の１程度のお湯となり、水溶性油剤ＹＷに混在することになる。水蒸気Ｓｋと混在して運ばれた空気は、液中において気泡状に油剤貯留槽１２８の底壁面側から液面まで浮上した後、油剤貯留槽１２８の大気放出口１２８ａから大気放出されるものの、その最大量は、処理容器１１０に水溶性油剤ＹＷを投入した際の空隙程度であり、極、僅かである。油剤貯留槽１２８への水蒸気Ｓｋの放出により、油剤貯留槽１２８における水溶性油剤ＹＷの温度が高まるので、油剤貯留槽１２８の水溶性油剤ＹＷを予め規定の温度、例えば１００℃となるまで昇温できる。これにより、水溶性油剤ＹＷを、大気圧の状態でも１００℃程度まで加温でき、放出される水蒸気Ｓｋの熱エネルギーを有効に再利用することができる。仮に３０℃（比エンタルピー：１２５．６６４ｋＪ／ｋｇ）の水溶性油剤ＹＷを１８０℃（比エンタルピー：７６３．１１６ｋＪ／ｋｇ）で亜臨界処理する場合、水溶性油剤ＹＷを１００℃（比エンタルピー：４１９．０６５ｋＪ／ｋｇ）まで加温できるとすると、４６％のエネルギー削減となる。

油剤貯留槽１２８の水溶性油剤ＹＷが規定の温度になると、原料加熱バルブ１５８は、バルブ駆動機器１５９が制御装置２００の制御を受けて駆動することで閉弁し、蒸気回収バルブ１５６は、バルブ駆動機器１５７が制御装置２００の制御を受けて駆動することで開弁する。これにより、水蒸気Ｓｋは、水分貯留槽１５４まで水蒸気排出経路１５１により導かれる。水蒸気排出経路１５１は、経路末端の放出口を水分貯留槽１５４の底壁面に位置するよう配設されている。よって、水蒸気排出経路１５１に運ばれた水蒸気Ｓｋは、水分貯留槽１５４が貯留した水分Ｗ（例えば、水道水）と混じり合い、水分Ｗを加温しながら自身の温度を下げていく。結果、水蒸気Ｓｋは、体積が１５００分の１程度のお湯となり回収される。水蒸気Ｓｋと混在して運ばれた空気は、液中において気泡状に水分貯留槽１５４の底壁面側から液面まで浮上した後、水分貯留槽１５４の大気放出口１５４ａから大気放出される。なお、水蒸気Ｓｋの油剤貯留槽１２８への放出が先になされているので、水蒸気Ｓｋと混在して水分貯留槽１５４に運ばれる空気は、より少量となる。なお、油剤貯留槽１２８の水溶性油剤ＹＷが規定の温度になった際の上記したバルブ制御は、油剤貯留槽１２８に設置した原料温度センサ１７４からの入力に基づいて、制御装置２００によりなされる。

この他、油水分離装置１００は、処理容器１１０の内部温度を検出する容器内温度センサ１７３を備え、このセンサは制御装置２００に検出信号を出力する。容器内温度センサ１７３は、処理容器１１０の底部内壁に装着され、容器内の水溶性油剤ＹＷおよび油水分離液状物の温度（液温）を経時的に検出する。このセンサの検出温度は、制御装置２００により、水蒸気供給系１４０からの飽和水蒸気あるいは高温・高圧の過熱水蒸気の供給量や供給時間の算出に用いられる。

制御装置２００は、本実施形態の油水分離装置１００の制御を統括的に行うものであり、論理演算を実行するＣＰＵやプログラムやデータを記憶したＲＯＭ、データの一時的な読み書きを可能とするＲＡＭ等を有するコンピュータで構成される。そして、制御装置２００は、既述した種々のセンサからの検出信号を入力し、こうした検出信号や図示しない操作盤からの運転条件設定パラメータに応じて、処理容器１１０のバルブ開閉制御、水蒸気供給系１４０の蒸気発生制御や開閉バルブ１４４の駆動制御、モータ１１５の駆動制御等を実行し、水溶性油剤ＹＷを亜臨界雰囲気下での水熱処理にて油水分離する。

制御装置２００は、容器内温度センサ１７３や容器上部圧力センサ１７２および圧力式重量センサ１７１のセンサ出力を入力し、水蒸気供給系１４０におけるボイラー等の昇温昇圧機器群１４２の運転状態（水蒸気生成量、圧送量、加熱温度等）を制御する。これにより、油水分離装置１００は、処理容器１１０において水溶性油剤ＹＷが後述の規定温度の環境下で高温・高圧（１８０℃／０．９ＭＰａ）の亜臨界状態で油水分離処理を受けるよう、水蒸気を圧送する。そして、この飽和蒸気あるいは高温・高圧の過熱水蒸気圧送は、油水分離処理の期間に亘って、定常的に或いは間歇的に継続される。

次に、本実施形態の油水分離装置１００で行う水溶性油剤の油水分離プロセスについて説明する。図３は、水溶性油剤の油水分離処理プロセスの工程を表す工程図である。この油水分離処理プロセスでは、まず、既述した各バルブを閉鎖して処理容器１１０を密閉した状態とし、水溶性油剤ＹＷを水溶性油剤投入系１２０における油剤貯留槽１２８から処理容器１１０に投入する（工程Ｓ１００）。水溶性油剤ＹＷの投入は、投入バルブ１２２の開弁により実行され、制御装置２００は、処理容器１１０の容器内領域に規定の空隙が残るまで水溶性油剤ＹＷが投入されると、投入バルブ１２２を閉弁制御する。本実施形態では、処理容器１１０の３０〜５０％の空隙が残るよう、水溶性油剤ＹＷを処理容器１１０に投入する。還元すれば、制御装置２００は、処理容器１１０の内容積の５０〜７０％の容量の水溶性油剤ＹＷを、投入バルブ１２２の開閉制御を経て処理容器１１０に投入する。容器内に空隙を残すのは、３０〜５０％の程度の空隙があれば、処理容器１１０への高温・高圧（２００℃／２ＭＰａ）の水蒸気の圧送に支障がなく、水溶性油剤ＹＷと水蒸気との接触を経た水熱処理が油水分離処理として進行するからである。

本実施形態の処理容器１１０は、直径が約１００ｃｍで長さが約２００ｃｍの円筒形であることから、３０〜５０％の空隙が残るよう投入された水溶性油剤ＹＷは、約４７０〜７８５リットルとなる。そして、この量の水溶性油剤ＹＷが工程Ｓ１１０以降において、一度に油水分離処理されることになる。なお、処理容器１１０のスペックは、上記したものに限られるものではなく、油水分離装置１００の導入施設の規模や油水分離の処理量等に応じて規定すればよい。

制御装置２００は、工程Ｓ１００での水溶性油剤ＹＷの投入に続いて、水蒸気供給系１４０における開閉バルブ１４４を開弁制御する。これにより、処理容器１１０には、ボイラー等を含む昇温昇圧機器群１４２で生成した（２００℃／２ＭＰａ）程度の水蒸気が導入される。制御装置２００は、水蒸気導入とタイミングを合わせて、処理容器内の攪拌羽根１１４をモータ１１５にて回転させる。これにより、投入済みの水溶性油剤ＹＷは、水蒸気存在下で攪拌される（工程Ｓ１１０）。こうした水蒸気導入により、処理容器１１０の内部は、１５０〜１８０℃の温度に昇温した昇温状態となる。そして、投入済みの水溶性油剤ＹＷは、水蒸気に触れて、水蒸気の持つ熱が水溶性油剤ＹＷの水熱処理に処される状態となる。つまり、導入された水蒸気は、１５０〜１８０℃の高温環境下での０．５〜１ＭＰａ程度の加圧を可能とし、処理容器１１０の内部を亜臨界雰囲気とする。その上で、攪拌羽根１１４による被処理物攪拌により、投入済みの水溶性油剤ＹＷを満遍なく高温・高圧の水蒸気に接触させつつ、水溶性油剤ＹＷへのより一律な熱の伝搬を図り、水熱処理を進行させる。

こうして水蒸気導入と水溶性油剤ＹＷの攪拌とを伴う水熱処理が油水分離処理として開始されると、制御装置２００は、油水分離処理（水熱処理）が規定の温度状況下（１５０〜１８０℃）で完了したか否かを判定し（工程Ｓ１２０）、完了判定するまで、水蒸気導入と水溶性油剤ＹＷの攪拌を継続する。この判定は、投入した水溶性油剤ＹＷに含まれる界面活性剤や水溶性添加剤の親水基と親油基の活性消失が起きたと実験的に得られた処理時間、具体的には、２０〜６０分の処理時間の経過後に下すことができる。油水分離処理（水熱処理）が規定の温度状況下（１５０〜１８０℃）で完了したと判定するまでにおいて、制御装置２００は、容器上部圧力センサ１７２の検出圧力と容器内温度センサ１７３の検出温度に基づいて水蒸気導入量を所定時間ごとに算出し、その算出した導入量で水蒸気を継続して導入する。そして、制御装置２００は、油水分離処理（水熱処理）が規定の温度状況下（１５０〜１８０℃）で規定の処理時間だけ継続されたと判定した時点において、水蒸気供給系１４０における開閉バルブ１４４の閉弁制御とモータ１１５の停止制御を行い、処理容器１１０への水蒸気導入と攪拌とを停止する。水溶性油剤ＹＷの投入後からバルブ・モータの停止制御と攪拌停止とを実行するまでの制御装置２００の機器制御プログラムが水蒸気供給系１４０におけるバルブ・モータ等の機器と協働して、本発明における昇温維持部を構成する。

水蒸気供給系１４０からの水蒸気の導入を伴う水熱処理により、水溶性油剤ＹＷの界面活性剤や水溶性添加剤等は、亜臨界雰囲気下で水熱処理を受けて、親水基と親油基の活性を消失し、油分の水溶機能を果たさなくなる。このため、工程Ｓ１２０で水熱処理完了と判定されるまでの間において、被処理液である水溶性油剤ＹＷは、液状油分ＹＷＹと水蒸気化していない液状水分ＹＷＷとに油水分離された液状物に変遷する。

水溶性油剤ＹＷの水熱処理が２０〜６０分の処理時間に亘って継続されて水熱処理が完了すると、水溶性油剤の加温工程Ｓ１３０に移る。制御装置２００は、水蒸気排出経路１５１における蒸気回収バルブ１５６を閉じた状態で、水蒸気排出経路１５１における排出バルブ１５２と原料加熱管１５５における原料加熱バルブ１５８を開弁する。これにより、処理容器１１０の容器内水蒸気を原料加熱管１５５を経て油剤貯留槽１２８に放出し、既述したように、廃蒸気を利用した水溶性油剤ＹＷの加温を行う。油剤貯留槽１２８の原料温度センサ１７４が検出した温度が規定の温度となると、制御装置２００は、原料加熱バルブ１５８を閉弁して水溶性油剤ＹＷの加温を終了する。この水蒸気放出の間に、処理容器１１０における容器内圧力は低下すると共に、容器内温度も低下する。なお、水溶性油剤ＹＷの加温後において、制御装置２００は、バルブ駆動機器１５７を開弁して、処理容器１１０に残存する水蒸気を水分貯留槽１５４に導く。なお、熱の再利用をしない場合は工程Ｓ１３０を実施せず、次の工程に進んでもよい。

工程Ｓ１３０の水溶性油剤ＹＷの加温に続き、制御装置２００は、水蒸気回収系１５０における原料加熱バルブ１５８を閉弁して蒸気回収バルブ１５６を開弁制御する。これにより、処理容器１１０の被処理液の液面より上の残存水蒸気を水分貯留槽１５４に放出して、既述したようにこの放出水蒸気をお湯にして回収する（工程Ｓ１４０）。この場合、処理容器１１０から放出された水蒸気Ｓｋは、水蒸気排出経路１５１を経て水分貯留槽１５４に導かれ、水分貯留槽１５４の水分Ｗの液中において蒸気からお湯に変わる。水蒸気Ｓｋに混在していた少量の空気は、水分貯留槽１５４の大気放出口１５４ａから大気放出される。なお、水蒸気を大気に開放してもよい環境の下で、熱の回収をしない場合は、水蒸気を直接大気に開放してもよい。

残存水蒸気の排出に続き、制御装置２００は、処理物排出系１３０における排出バルブ１３２を開弁制御して第１排出口１１２を開放し、処理容器１１０の内部の被処理液、具体的には、油水分離済みの液状油分ＹＷＹと液状水分ＹＷＷを処理容器１１０から被処理液貯留槽１３４に排出する（工程Ｓ１５０）。液状油分ＹＷＹと液状水分ＹＷＷが全て排出されると、制御装置２００は、排出バルブ１３２を閉弁制御して第１排出口１１２を閉鎖し、次回の水熱処理に備える。工程Ｓ１５０での油水分離済みの液状油分ＹＷＹと液状水分ＹＷＷの排出と工程Ｓ１４０における水蒸気放出とを図る制御装置２００の機器制御プログラムがバルブ等の機器と協働して、本発明における排出部を構成する。

以上説明したように、本実施形態の油水分離装置１００は、導入された飽和蒸気もしくは高温・高圧の加熱水蒸気により処理容器１１０の内部を亜臨界雰囲気とする。水溶性油剤ＹＷは前記亜臨界雰囲気の中で２０〜６０分に亘り水熱処理される。よって、水溶性油剤ＹＷの界面活性剤や水溶性添加剤等は、亜臨界雰囲気で水熱処理を受けて、親水基と親油基の活性を消失し、油分の水溶機能を果たさなくなる。このため、水溶性油剤ＹＷの界面活性剤や水溶性添加剤等の亜臨界雰囲気での水熱処理により、油分と水分との油水分離が、２０〜６０分という短時間の処理時間において処理容器１１０で効率的に起きる。

その上で、本実施形態の油水分離装置１００では、処理容器１１０における被処理液の液面より上の空隙の水蒸気を水溶性油剤投入系１２０と水蒸気回収系１５０に放出したのち。処理容器１１０における被処理液である水溶性油剤ＹＷを、液状油分ＹＷＹと液状水分ＹＷＷとに油水分離した液状物の状態で排出する（工程Ｓ１５０）、これらの結果、本実施形態の油水分離装置１００によれば、約４７０〜７８５リットルという多量の水溶性油剤ＹＷを油水分離が起きた液状物に２０〜６０分という短時間で変遷することが可能となる。この油水分離が起きた液状物への変遷は、処理容器１１０の容量を大きくすることで、多くの量の水溶性油剤ＹＷにおいて起きるので、多くの水溶性油剤ＹＷを油水分離が起きた液状物に短時間で変遷できる。その際でも、亜臨界状況下での処理時間は２０〜６０分である。

図４は、油水分離装置１００により水溶性油剤ＹＷから油水分離した液状水分ＹＷＷのＣＯＤ推移を示す説明図である。図５は、油水分離装置１００により水溶性油剤ＹＷから油水分離した液状水分ＹＷＷのＢＯＤ推移を示す説明図である。図６は、油水分離装置１００により水溶性油剤ＹＷから油水分離した液状水分ＹＷＷに含まれるトータル窒素量の推移を示す説明図である。図７は、油水分離装置１００により水溶性油剤ＹＷから油水分離した液状水分ＹＷＷに含まれる油分量の推移を示す説明図である。なお、図７に示す油分量は、ノルマルヘキサン抽出物質試験法による分析結果である。これらの図は、２０分と６０分の処理時間の油水分離処理を異なる温度で行って得られた液状水分ＹＷＷのＣＯＤ等を測定した結果である。なお、これら図には、２０分を下回る処理時間のＣＯＤ推移等は示していない。これは次の理由による。２０分処理では図４においてＣＯＤの低下が芳しくなく（特にセンサ１６０〜１８０℃付近）、さらに図５においてＢＯＤの低下が起きていない（特に１５０℃までの処理温度域）ため、処理効果が低いと判断したためである。実際、被処理液である水溶性油剤ＹＷは、処理量が約４７０〜７８５リットルであり、２０〜３０％の希釈倍率であるので、少なくとも９４リットル〜１５７リットルの油分を含む。よって、油水分離が正常に起きていれば、４７０リットルの水溶性油剤ＹＷからは、約９４リットルに近似した液量の液状油分YWYが油水分離されると想定される。２０分を下回る処理時間では、油水分離された液状油分ＹＷＹが９４リットルより少なく、その際の液状水分ＹＷＷの透明度も低かったので、水溶性油剤ＹＷの油水分離が進んでいないと考えられる。こうしたことから、各図には、２０分を下回る処理時間のＣＯＤ推移等は示していない。また、６０分を越える処理時間では、処理時間の短縮が進まずエネルギーコストが増大するので、各図には、６０分を越える処理時間のＣＯＤ推移等は示していない。

図４では、１５０℃の処理温度であれば、ＣＯＤの大きな低減が起き、処理温度が高くなるとさらなる低減が起きている。１８０℃を超えてもＣＯＤは低減するが、効果を示すカーブは緩やかになり、温度上昇のわりに効果が少ないことがわかる。処理温度が１８０℃を超える処理では処理容器１１０を１８０℃を超える高温状況とする必要があり、水熱処理効果と消費エネルギーの低減の観点から、望ましくない。図５では、１５０℃の処理温度であれば、ＢＯＤの大きな低減が起き、１６０℃までの処理温度であれば、ＢＯＤの低減を維持できている。ＣＯＤの低減と油分の分離は１９０℃まで継続的に進むが効果を示すカーブが緩やかになること、１６０℃を超えるとＢＯＤの増加傾向が起きたこと、および消費エネルギーの低減の観点から、処理温度は１８０℃を超えないことが望ましい。図６では、１５０〜１８０℃の処理温度であれば、トータル窒素量（Ｔ−Ｎ）の増大は起きていない。１８０℃を超えてもＴ−Ｎの増大は少ないが、消費エネルギーの低減の観点から、処理温度は１８０℃を超えないことが望ましい。図７では、１５０℃の処理温度であれば、油分量（ｎ−ｈ）の大きな低減が起きている。１８０℃を超えても油分は低減するが、消費エネルギーの低減の観点から、処理温度は１８０℃を超えないことが望ましい。

図５に見られるように、処理時間が２０分の水熱処理と処理時間が６０分の水熱処理のいずれも、１７０℃あたりまでＢＯＤが低下したのち、温度が上昇すると、ＢＯＤの増大が起きている。こうした事象は、水溶性油剤ＹＷの油分に加え界面活性剤や水溶性添加剤が高温の水蒸気に長時間に亘り晒されることから、性状の変質が起き、油水分離が起きた液状物に生物化学的な酸素要求量が高まりかねないことが原因と想定される。また、処理時間が６０分の水熱処理は、１６０℃を超えたあたりからＢＯＤの増加が始まるのは、温度と時間のどちらも水熱処理に寄与しており、一定の閾値を超えると、生物化学的な酸素要求量が高まることが原因と想定される。このことからも、温度が１８０℃を超えないのが望ましく、処理時間は６０分を超えないのが望ましい。

本実施形態の油水分離装置１００では、処理容器１１０において、水溶性油剤ＹＷを攪拌羽根１１４により攪拌しながら油水分離処理に処する。よって、本実施形態の油水分離装置１００によれば、水溶性油剤ＹＷの界面活性剤や水溶性添加剤等が亜臨界雰囲気での水熱処理を受ける機会が増えるので、親水基と親油基の活性消失が進み、油分と水蒸気化していない水分との油水分離がより効率的に起き、処理時間を短縮できる。

本実施形態の油水分離装置１００では、２００℃前後で２ＭＰａ程度の水蒸気を処理容器１１０に導き入れて処理容器１１０の容器内を亜臨界雰囲気にし、容器内を１５０〜１８０℃に昇温してその昇温状態を処理時間に亘り維持する。よって、水蒸気導入により、容器内をより確実に亜臨界雰囲気として、水溶性油剤ＹＷの界面活性剤や水溶性添加剤等が確実に亜臨界雰囲気での水熱処理を受けるようにする。この結果、本実施形態の油水分離装置１００によれば、親水基と親油基の活性消失がより確実に進み、油分と水蒸気化していない水分との油水分離がより高い効率で起き、処理時間を短縮できる。

本実施形態の油水分離装置１００では、水溶性油剤ＹＷを油水分離した液状油分ＹＷＹと液状水分ＹＷＷを、図２に示すように、被処理液貯留槽１３４の槽内部を槽底壁の側に間隙１３４ｔを残して槽内を区画する区画壁１３５で区画された第１区画域１３４ａに、排出する。第１区画域１３４ａでは、液状油分ＹＷＹと液状水分ＹＷＷとの比重の相違から、槽底壁の側では液状水分ＹＷＷが溜まり、この液状水分ＹＷＷの上に液状油分ＹＷＹが貯まる。そして、第１区画域１３４ａと区画された第２区画域１３４ｂでは、間隙１３４ｔを経て進入した液状水分ＹＷＷだけが貯留され、この第２区画域１３４ｂには、液状油分ＹＷＹを区画壁１３５で遮って流れ込まないようにできる。この結果、本実施形態の油水分離装置１００によれば、水溶性油剤ＹＷを油水分離した液状油分ＹＷＹと液状水分ＹＷＷの排出された第１区画域１３４ａからは、液状油分ＹＷＹだけを効率的に除去できると共に、第２区画域１３４ｂからは、液状水分ＹＷＷだけを除去できる。

本実施形態の油水分離装置１００では、処理容器１１０の底部の側から液水排出経路１３１を経て被処理液貯留槽１３４の第１区画域１３４ａに、水溶性油剤ＹＷを油水分離した液状油分ＹＷＹと液状水分ＹＷＷを排出する。この液状油分ＹＷＹと液状水分ＹＷＷは、処理容器１１０においても、液状水分ＹＷＷの上に液状油分ＹＷＹに貯まっていることから、第１区画域１３４ａには、まず先に液状水分ＹＷＷだけが排出される。よって、第２区画域１３４ｂへの液状油分ＹＷＹの流れ込みをより確実に回避できるので、第１区画域１３４ａからの液状油分ＹＷＹだけの効率的な除去と、第２区画域１３４ｂからの液状水分ＹＷＷだけの効率的な除去とを、より確実に担保できる。

本実施形態の油水分離装置１００では、第１区画域１３４ａに液位センサ１９７を設け、このセンサが液状油分ＹＷＹに液没したタイミングで油分の存在が確認できるので、確実に規定量の液状油分ＹＷＹのみを外部に排出できる。また、排出バルブ１９５を間隙１３４ｔより若干上部に設けることで、液状水分ＹＷＷを排出した時点でも、第１区画域１３４ａに残存する液状油分ＹＷＹが第２区画域１３４ｂに侵入することを防ぐことができ、継続連続して運用することができる。なお、液状油分ＹＷＹを排出したあとも第１区画域１３４ａには若干の液状油分ＹＷＹが存在するが、次回の油水分離作業にそのまま持ち越されいずれは排出されるため問題はない。

図８は、他の実施形態としての油水分離装置１００Ａの概略構成を示す説明図である。油水分離装置１００Ａは、処理容器１１０の容器内の昇温を図る構成において、既述した油水分離装置１００と相違する。図示するように、この油水分離装置１００Ａは、処理容器１１０の外周を覆う加熱部３００を備える。この加熱部３００は、処理容器１１０取り囲むヒーター構造を備え、処理容器１１０を容器外部から加熱して、１５０〜１８０℃の温度までの容器内の昇温とこの昇温状態の維持を図り、水溶性油剤ＹＷの水分が蒸発した水蒸気により処理容器１１０の容器内を亜臨界雰囲気とする。よって、この油水分離装置１００Ａによれば、容器外部からの処理容器１１０の加熱という簡便な手法で、水溶性油剤ＹＷを油水分離が起きた液状物に短時間で変遷できる。なお、加熱部３００を空間として、処理容器１１０の外周において高温の油剤を循環させて処理容器１１０を容器外部から加熱する循環加熱構造としてもよいし、その他の熱源流体を導いて加熱してもよい。また、既述した水蒸気導入方式を併用してもよい。

図９は、変形例の被処理液貯留槽１３４Ａの概略構成を示す説明図である。この被処理液貯留槽１３４Ａは、区画壁１３５を、第１区画域１３４ａにおける貯留液の液面が槽上方側になるほど狭くなるように、傾斜して備える。この被処理液貯留槽１３４Ａでは、第１区画域１３４ａの上方から見た面積が小さくなるので油分をより確実に排出でき、第１区画域への油分残留量を減らすことができる。

本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

本実施形態の油水分離装置１００では、処理容器１１０において攪拌羽根１１４により水溶性油剤ＹＷを攪拌したが、これに限らない。例えば、水蒸気供給系１４０からの水蒸気圧送供給を処理容器１１０の底壁の側から行ったり、蒸気供給管路１４３を処理容器１１０の内部まで延長させ、その延長管部位の複数の吹出孔から水溶性油剤ＹＷの液中に噴出してもよい。

本実施形態の油水分離装置１００では、区画壁１３５を有する被処理液貯留槽１３４に、油水分離済みの液状油分ＹＷＹと液状水分ＹＷＷとを排出したが、区画壁１３５のない被処理液貯留槽１３４を排出先としてもよい。また被処理液貯留槽１３４を間隙１３４ｔを確保した上で、区画壁１３５により三つや四つの区画領域に区画し、その一部の区画領域に油水分離済みの液状油分ＹＷＹと液状水分ＹＷＷを排出してもよい。

油剤貯留槽１２８における水溶性油剤ＹＷの加温方式を、油剤貯留槽１２８と水分貯留槽１５４との間に熱交換機器を設けた加温方式としてもよい。

水溶性油剤ＹＷの油水分離処理の処理時間経過後において、液状油分ＹＷＹおよび液状水分ＹＷＷの排出と処理容器１１０からの水蒸気排出とを、処理容器１１０の容器内温度、或いは容器内圧力の少なくとも一方が予め規定した閾値まで低下してから実行するようにしてもよい。こうすれば、液状油分ＹＷＹおよび液状水分ＹＷＷの排出と処理容器１１０からの水蒸気排出を、温度低下の環境や圧力低下の環境で、容易に実行できる。

１００…油水分離装置、１００Ａ…油水分離装置、１１０…処理容器、１１１…投入口、１１２…第１排出口、１１３…第２排出口、１１４…攪拌羽根、１１５…モータ、１１６…蒸気投入口、１２０…水溶性油剤投入系、１２１…投入経路、１２２…投入バルブ、１２５…バルブ駆動機器、１２８…油剤貯留槽、１２８ａ…大気放出口、１３０…処理物排出系、１３１…液水排出経路、１３２…排出バルブ、１３３…バルブ駆動機器、１３４…被処理液貯留槽、１３４Ａ…被処理液貯留槽、１３４ａ…第１区画域、１３４ｂ…第２区画域、１３４ｔ…間隙、１３５…区画壁、１４０…水蒸気供給系、１４１…水蒸気供給源、１４２…昇温昇圧機器群、１４３…蒸気供給管路、１４４…開閉バルブ、１５０…水蒸気回収系、１５１…水蒸気排出経路、１５２…排出バルブ、１５３…バルブ駆動機器、１５４…水分貯留槽、１５４ａ…大気放出口、１５５…原料加熱管、１５６…蒸気回収バルブ、１５７…バルブ駆動機器、１５８…原料加熱バルブ、１５９…バルブ駆動機器、１６０…センサ、１７１…圧力式重量センサ、１７２…容器上部圧力センサ、１７３…容器内温度センサ、１７４…原料温度センサ、１９０…油分排出管、１９１…排出バルブ、１９２…バルブ駆動機器、１９４…水分排出管、１９５…排出バルブ、１９６…バルブ駆動機器、１９７…液位センサ、２００…制御装置、３００…加熱部、Ｓｋ…水蒸気、Ｗ…水分、ＹＷ…水溶性油剤、ＹＷＷ…液状水分、ＹＷＹ…液状油分

Claims (6)

1. 油分を水分に水溶した水溶性油剤の油水分離方法であって、
   中空の処理容器に、容器内領域に空隙が残るように前記水溶性油剤を投入する工程（１）と、
   前記処理容器を密閉した状態で、容器内を１５０〜１８０℃の温度に昇温させて昇温状態を２０〜６０分の処理時間に亘り維持し、前記昇温により前記水分が蒸発した水蒸気により前記容器内を亜臨界雰囲気とすることによって、前記水溶性油剤を液状水分と液状油分の２つの成分に分離する工程（２）と、
   前記処理時間の経過後に、前記処理容器内の被処理液と、該被処理液の液面より上の前記空隙の水蒸気とを、それぞれ個別に外部に排出する工程（３）とを備える、
   水溶性油剤の油水分離方法。
2. 請求項１に記載の水溶性油剤の油水分離方法であって、
   前記工程（２）では、
   前記処理容器において、前記水溶性油剤を攪拌する
   水溶性油剤の油水分離方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の水溶性油剤の油水分離方法であって、
   前記工程（２）では、
   目的の亜臨界状態を超える温度と圧力となった水蒸気を前記処理容器に導き入れて前記容器内の前記昇温状態を維持し、前記導き入れた前記水蒸気と前記水分が蒸発した水蒸気とで前記容器内を前記亜臨界雰囲気とする、
   水溶性油剤の油水分離方法。
4. 請求項１または請求項２に記載の水溶性油剤の油水分離方法であって、
   前記工程（２）では、
   前記処理容器を容器外部から加熱して前記容器内の前記昇温状態を維持し、前記水分が蒸発した水蒸気により前記容器内を前記亜臨界雰囲気とする、
   水溶性油剤の油水分離方法。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の水溶性油剤の油水分離方法であって、
   前記工程（３）では、
   前記被処理液の排出先を被処理液貯留槽とし、前記被処理液貯留槽の槽内部を槽底壁の側に間隙を残して槽内を区画する区画壁で区画された複数の区画領域のうちの一部の前記区画領域に、前記被処理液を排出する、
   水溶性油剤の油水分離方法。
6. 油分を水分に水溶した水溶性油剤の油水分離装置であって、
   容器内領域に空隙が残るように前記水溶性油剤が投入される中空の処理容器と、
   前記処理容器を密閉した状態で、容器内を１５０〜１８０℃の温度に昇温させて昇温状態を２０〜６０分の処理時間に亘り維持し、前記昇温により前記水分が蒸発した水蒸気により前記容器内を亜臨界雰囲気とすることによって、前記水溶性油剤を液状水分と液状油分の２つの成分に分離する昇温維持部と、
   前記処理時間の経過後に、前記処理容器内の被処理液と、該被処理液の液面より上の前記空隙の水蒸気とを、それぞれ個別に外部に排出する排出部とを備える、
   水溶性油剤の油水分離装置。

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