JPH08161B2 - 液状物質の吸収処理方法 - Google Patents

液状物質の吸収処理方法

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JPH08161B2
JPH08161B2 JP2127177A JP12717790A JPH08161B2 JP H08161 B2 JPH08161 B2 JP H08161B2 JP 2127177 A JP2127177 A JP 2127177A JP 12717790 A JP12717790 A JP 12717790A JP H08161 B2 JPH08161 B2 JP H08161B2
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  • Cleaning Or Clearing Of The Surface Of Open Water (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Removal Of Floating Material (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油等の液状物質の吸収を効率的に行うこと
が出来、特に原油流出事故における回収処理や一般の排
水中の油あるいは有機塩素系溶剤の除去等、特に公害防
止の分野で有効に利用される。
〔従来の技術〕
近年、地球規模での新たな環境問題に対する積極的な
提言がなされ検討が進みつつある。一方従来から指摘さ
れ、対策が講じられている種々の汚染問題についても深
刻な汚染の状況に関する報告が提出され、見直される幾
運が高まっている。
特にタンカーあるいは大型船の海難事故や海上原油生
産基地の事故の際の油の流出に伴う大規模な汚染の問題
は、沿岸漁業や海苔、カキ、ハマチ等の養殖漁業に対す
る直接的な被害以上に、自然の生態系に及ぼす影響等計
り知れないものがある。
またこのような大規模な事故による汚染の他、社会的
な要請から促進されている高級魚の養殖漁業では、これ
に使用するイワシ、サバ等の餌料の量も著しく増大し、
これらの餌料の処理時に発生する魚油、油状物が海中に
排出される汚染など汚染源は増大の一途をたどってお
り、その影響が懸念されている。
このような海上汚染に対して従来はオイルフェンスで
流出油を包囲し、ポンプで組み上げて回収する方法等が
採られ、そのために各種のオイルフェンスや回収方法が
提案されている。しかしながら回収は完全なものではな
く、さらに油捕集材を使用したり、油処理剤を散布して
油を中和させる等の方法も提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来、油捕集材としては無機質や有機質の粒状物及び
ポリプロピレンなどの有機繊維からなる不織布等が提案
されているが、これらは取扱いが不便な上、吸油後の回
収が困難であったり、吸油量が十分でないといった問題
があり必ずしも満足できるものではなかった。
また、油処理剤においては、油や処理剤自体が海中に
浮遊したり海底に沈下して動植物、その他環境に悪影響
を及ぼすという被害も発生しており、新たな問題点とし
て指摘されている。
本発明の課題は、油等の吸収を効率的に行うことが出
来、特に原油流出事故における回収処理や一般の排水中
の油あるいは有機塩素系溶剤の除去等に有効に利用さ
れ、かつ安全性の高い吸収処理方法を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記問題点を解決するために、本発明者らは鋭意研究
を重ねた結果、黒鉛を酸処理して製造される酸処理黒鉛
を急熱して得られる膨張黒鉛を利用することにより、重
油、潤滑油等を極めて良く吸収できることを認め、更に
この膨張黒鉛が油を吸収した後、塊状に凝集するため非
常に回収し易くなることを見い出し、本発明を完成させ
た。
即ち、本発明は、熱膨張性黒鉛を加熱膨張させて得ら
れ、膨張度が50〜250ml/g、嵩密度が0.004〜0.02g/mlで
あって、かつ水を媒体として湿潤状態に保持された膨張
黒鉛に、液状物質が分散もしくは溶解した水を接触させ
て水中より該液状物質を吸収することを特徴とする液状
物質の吸収処理方法を要旨とする。以下、本発明を詳細
に説明する。
本発明で使用される熱膨張性黒鉛の原料黒鉛、製造方
法に特に制限はなく、天然黒鉛、熱分解黒鉛、キッシュ
黒鉛など通常の熱膨張性黒鉛の製造に用いられているも
のが使用できる。本発明で使用される熱膨張性黒鉛は、
原料黒鉛を例えば、98%濃硫酸と60%過酸化水素水の混
合物中におよそ20〜150メッシュに粉砕された黒鉛を、4
5℃以下で10分〜30分接触させ、水洗、乾燥を行うこと
により製造することが出来る。
本発明の熱膨張性黒鉛は、約500℃以上に急激に加熱
することによりC軸方向に数10〜数100倍に膨張する性
質を有するものであり、その特性として、1000℃で10秒
間、急激に加熱するときの膨張度が50〜250ml/g程度で
あり、膨張後の嵩密度は0.004〜0.02g/ml程度である。
なお、本発明でいう膨張度とは、1000℃に保持された
電気炉内に、10分以上保持して加熱された150ccの石英
ビーカーを炉外に取り出し、直ちにこれに熱膨張性黒鉛
0.5gを投入し、同じく1000℃に保持された炉中に素早く
入れ、そのまま10秒間保持した後、炉外に取り出し、自
然冷却した後の膨張黒鉛の容積/重量比(単位:ml/g)
である。
本発明で使用される膨張黒鉛は、黒鉛の層状結晶がC
軸方向に膨張し、黒鉛結晶層間の空隙がきわめて大き
く、液状物質の多くのものを吸収することが出来る。膨
張黒鉛の吸収能は例えば次のようにして概略を知ること
が出来る。即ち、容器に液状物質を採り、これに膨張黒
鉛を所定量添加して必要であれば緩く撹拌し、約10分間
放置後膨張黒鉛を金網で濾し取り、過剰の液状物質を滴
下させて除去した後、膨張黒鉛の重量を測定し、液状物
質吸収前の膨張黒鉛の重量との比を求める。この重量比
(液状物質吸収後の重量/液状物質吸収前の重量)を膨
張黒鉛の吸収能とすると、膨張度が200ml/g程度の膨張
黒鉛の吸収能は、C重油に対し約70〜80、四塩化炭素に
対し約80〜100、膨張度が100ml/g程度の膨張黒鉛の吸収
能は、C重油に対し約20〜40、四塩化炭素に対し約40〜
50である。
なお、水面上にC重油を浮かせておき、これに水面上
の油が視認されなくなるまで膨張黒鉛を散布して吸油処
理を行う方法では前記の値よりやや低めの値となるのが
通例である。
処理対象となる液状物質は、常温で液状のものは勿
論、常温で固体であっても融点以上の温度で流動状態に
保持するか、適当な溶媒に溶解したものであってもよ
い。具体例としては炭化水素、アルコール、ケトン、ア
ルデヒド、エステル、有機酸、芳香族化合物等の有機化
合物及び、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸、弗酸、アンモニア
水等の無機化合物を挙げることが出来る。また、臭素、
硫黄、リン等の単体元素、重クロム酸カリ、過マンガン
酸カリ等の無機塩類も融点以上の流動状態或は水溶液に
することにより処理対象とすることができる。さらに、
銅、亜鉛、鉄、鉛、水銀、カドミウム等の有害金属イオ
ン或いは弗素、砒素、シアン等の有害無機イオンを含有
する水溶液、有機水銀化合物、有機リン化合物、フェノ
ール化合物、有機ハロゲン化合物等の微量溶存水に対し
ても同様の処理が可能である。
特に有利に適用される吸収処理対象としては、原油、
重油、灯油等の液体化石燃料、機械油等の潤滑油或いは
その廃油、塗料、シンナー類或いはその廃油、食用油等
の動植物油或いはその廃油、トリクロロエタン、トリク
ロロエチレン、パークロロエチレン、四塩化炭素等の有
機ハロゲン化合物、有機リン化合物、及び有機水銀化合
物等の疎水性化合物を挙げることができる。例えば、ト
リクロロエタン、トリクロロエチレン等が200〜300ppm
溶存している水を膨張黒鉛と接触させることにより、そ
れらの溶存量を著しく低下させることができる。
本発明の方法の実施態様としては、水面上に疎水性の
有機化合物が浮遊している場合は膨張黒鉛を直接水面に
散布する方法が採られる。この場合、膨張黒鉛は作業性
を良くするため、水を媒体として湿潤状態に保持されて
いても良い。
また、疎水性の液状物質が水中に分散していたり、沈
降している場合には撹拌等により膨張黒鉛を水中に分散
させ、液状物質と接触させるようにする。この場合も膨
張黒鉛は乾燥状態でも或いは水で湿潤状態に保持されて
いても良い。疎水性の液状物質が極く僅かに水中に溶解
している場合も同様に、膨張黒鉛を水中に分散させ、液
状物質と接触させるようにする。
液状物質が親水性物質、例えばメタノール、アセト
ン、酢酸、硫酸、硝酸、燐酸、アンモニア水等の場合
は、これらのものに直接膨張黒鉛を散布し、吸収させる
ことが出来る。この吸収固定作用により、これらの物質
の漏洩事故などに対してより効率的な処置を行うことが
出来る。
本発明の方法で吸収処理された液状物質は、液状物質
を吸収した後の膨張黒鉛をプレスしたり溶剤で洗浄する
ことなどによって容易に回収することが出来る。また、
海上に流出した原油、重油等の液体化石燃料を吸収した
後の膨張黒鉛は、通常の場合海面に浮上し、海面上で互
いに接触する間に凝集し、塊状を呈することが多く、き
わめて捕集し易い。
さらに、液状物質を吸収した後の膨張黒鉛は該液状物
質を除去或いは除去することなく加熱或いは燃焼した
後、再利用することが出来る。
〔発明の効果〕
本発明の方法によって、特に原油流出事故における回
収処理や一般の排水中の油あるいは有機塩素系溶剤の除
去等が有効に行われる。膨張黒鉛は油を吸収してもなお
海中あるいは水中では浮上するので、処理を完璧に行い
易い。また、膨張黒鉛は高純度の黒鉛で構成されるもの
であって、吸収処理の際、過剰の膨張黒鉛が海中あるい
は水中に投棄されても安全性の高いものである。
〔実施例〕
以下本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定さ
れるものではない。
実施例1〜4 熱膨張性黒鉛として、固定炭素分90%、灰分8%であ
るカナダ産出の天然鱗片状黒鉛(粒度;36メッシュ〜80
メッシュ)を酸処理し、水洗、乾燥したもの(A)、固
定炭素分90%、灰分10%である中国産出に天然鱗片状黒
鉛(粒度;48メッシュ〜150メッシュ)を同様に処理した
もの(B)を使用した。この熱膨張性黒鉛0.5gを電器炉
で予め所定の温度に保持された、直径44mm、高さ90mmの
石英ビーカー中で、第1表に示す熱処理条件で膨張さ
せ、第1表に示す膨張黒鉛を得た。
300ml(直径およそ7cm)の硝子製ビーカーに150mlの
水を入れ、ついで25gのC重油を加えた。その時、添加
されたC重油はほぼ全量が水面上に浮上しているように
観察された。ついで膨張黒鉛A−1の0.5gを油面に散布
した。この時、膨張黒鉛は完全に油面を覆っていた。つ
いでビーカーを手に持ち、ビーカー全体を2分間軽く揺
すり、油との接触を促進させたところ、膨張黒鉛は油を
吸収しながら互いに凝集し、直径およそ5cmの大きさの
塊状物となった。この塊状物を24メッシュの金網で濾し
取り、10分間放置し、金網から落下する液滴がなくなっ
てから重量を測定したところ、処理後の膨張黒鉛の重量
は30.1gであった。(油吸収前の膨張黒鉛の重量に対す
る重量比は60.2)なお、落下した液滴は僅かな油分の他
は大部分が水であった。
同様の操作をA−2,B−1についても行った。また、
同様の操作をB−2を用いて灯油について実施した。そ
の結果を第2表に纏めて示す。
さらに実施例1で吸収処理を行い金網上に捕集された
30gの膨張黒鉛塊状物の上部に、300mlトールビーカーの
底をあて、落下する液滴がなくなるまで人力で押圧し
た。押し出された液状物の重量は23gであり、その内訳
としては、C重油が18.5g、水が4.5gであった。また、
金網上の残さは7gであった。
実施例5〜8 500mlの硝子製分液ロートに200mlの水を入れ、ついで
第3表に示す所定量に四塩化炭素を加えた。その時、添
加された四塩化炭素は大部分が分液ロートの下部に分離
して沈降しており、少量が液滴を形成して同様に分離沈
降していた。ついで第3表に示す膨張黒鉛の所定量を分
液ロートに加え、分液ロート全体を手で3回振盪した
後、静置した。およそ5分間静置したところ、実施例5,
6,7では大部分の膨張黒鉛は緩く凝集した状態で水面上
に浮上し、水層はほぼ透明になり、かつ分離した四塩化
炭素の存在は視認出来なかった。
また、実施例8では膨張黒鉛のおよそ2/3が緩く凝集
した状態で沈降し、残りは小塊状で水中を浮遊している
状態であった。なお、この時水層はほぼ透明になり、か
つ分離した四塩化炭素の存在は視認出来なかった。
分液ロートを操作し、水層と膨張黒鉛層を分離し、膨
張黒鉛層は24メッシュの金網上に10分間放置し、金網か
ら落下する液滴がなくなった後、重量を測定した。ま
た、吸収処理前の膨張黒鉛の重量に対する重量比を求
め、纏めて第3表に示した。
実施例9 1000mlの硝子製分液ロートに500mlの水を入れ、20gの
1,1,1−トリクロロエタンを加え、分液ロート全体を手
で振盪した後、静置して清澄な上澄み液(A)をわけ取
った。次に500mlの硝子製分液ロートに200mlの(A)液
を入れ、0.2gの膨張黒鉛を加え、分液ロート全体を手で
3回振盪し、そのままおよそ5分間静置し、ついで膨張
黒鉛を濾過して濾液(B)を回収した。(A),(B)
について、JIS K 0125のヘッドスペース法に準じて
ガスクロマトグラフィーによる1,1,1−トリクロロエタ
ンの濃度分析を行ったところ(A):(B)の濃度比は
100:6であり、この吸収処理によって、1,1,1−トリクロ
ロエタンの溶存量は1/17に減少した。
実施例 10〜11 第1表に示す膨張黒鉛の1gを撹拌機により撹拌しなが
ら、膨張黒鉛全体に水が付着するように噴霧機により噴
霧し、第4表に示す湿潤化した膨張黒鉛を得た。
300ml(直径およそ7cm)の硝子製ビーカーに150mlの
水を入れ、ついで50gのB重油を加えた。その時、添加
されたB重油はほぼ全量が水面上に浮上しているように
観察された。ついで湿潤化された膨張黒鉛C−1の4gを
油面に散布した。ついでビーカーを手に持ち、ビーカー
全体を2分間軽く揺すり、油との接触を促進させたとこ
ろ、油を吸収しながら互いに凝集し、直径およそ5cmの
大きさの塊状物となった。この塊状物は24メッシュの金
網で漉し取り、10分間放置し、金網から落下する液滴が
なくなってから重量を測定したところ、処理後の膨張黒
鉛の重量は55.6gであった。なお、落下した液滴は僅か
な油分の他の大部分が水であった。
同様の操作を、C−2については51gを散布して行っ
た。その結果を第5表にまとめて示す。
実施例12 300ml(直径およそ7cm)の硝子製ビーカーに150mlの
水を入れ、ついで51gの膨張黒鉛C−2を加えた。その
時、加えた膨張黒鉛C−2は水面上に浮上しているよう
に観察された。ついでB重油の50gを膨張黒鉛の上から
注ぎ込んだ。ついでビーカーを手に持ち、ビーカー全体
を2分間軽く揺すり、油との接触を促進させたところ、
油を吸収しながら互いに凝集し、直径およそ5cmの大き
さの塊状物となった。この塊状物を24メッシュの金網で
漉し取り、10分間放置し、金網から落下する液滴がなく
なっってから重量を測定したところ、処理後の膨張黒鉛
の重量は56.3gであった。なお、落下した液滴は僅かな
油分の他は大部分が水であった。その結果を第5表にま
とめて示す。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 3/00 V 3/32 E02B 15/10

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱膨張性黒鉛を加熱膨張させて得られ、膨
    張度が50〜250ml/g、嵩密度が0.004〜0.02g/mlであっ
    て、かつ水を媒体として湿潤状態に保持された膨張黒鉛
    に、液状物質が分散もしくは溶解した水を接触させて水
    中より該液状物質を吸収することを特徴とする液状物質
    の吸収処理方法。
JP2127177A 1990-05-17 1990-05-17 液状物質の吸収処理方法 Expired - Lifetime JPH08161B2 (ja)

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