JPS5940186B2 - 固体状あるいは固体−液体状物質から油あるいは石油炭化水素を分離する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 工業的採収方法の改良により石油の備蓄を高める技術が
世界的に求められている。

これにはオイルサンドから石油を採収する方法も含まれ
る。

同じ重要さをもつ別の課題は、タン力の事故あるいは人
間の誤操作のため海岸あるいは海浜におこる可能性のあ
る油汚染物の除去を、油によって汚染された土壌および
（あるいは）砂から石油炭化水素を分離することによっ
て行なうことである。

さらに油を含む残渣特に石油処理残渣から油成分を分離
して、堆積あるいは燃焼によるこの油成分の除去を回避
するという技術的課題もある。

油で汚染された土壌および（あるいは）砂を大量に堆積
しておくことは、重大な技術上の問題をひきおこす。

油のない残渣を得るために油を燃焼させることは、燃焼
設備までの輸送という欠点をもっているのみならず、Ｓ
Ｏ２およびＣＯ２を含む燃焼ガスによる公害の原因とな
り、また不完全な燃焼の場合煤煙を生ずる。

海岸の近傍における大容量タン力の油漏れに関連して、
それにより汚染される沿岸の土壌または砂に対して特別
な技術的問題が生ずる。

長い海岸におけるこのような油による障害の除去には、
その把握と堆積あるいは含油土壌あるいは砂の燃焼にき
わめて多額の費用を必要とする。

さらに地中および側方区画物の漏れ止めが不充分な場合
におけるこのような含油物質の堆積は、たとえば地下水
の油汚染により大抵の場合どうしようもない永続的な間
接災害の原因となる。

油を含む土壌あるいは砂から油を除去するのが困難であ
りまた長い時間を要することにより、さらにこのような
土壌および砂あるいは含油残渣の堆積により、自然およ
び人間環境の生態学的平衡が甚だしく乱される可能性が
ある。

このことから、費用のかかる公知の方法を改善しかつそ
の欠点を回避して、油を含む土壌、砂あるいは残渣から
油相を分離することの容易に実現可能な可能性を見出す
という課題が生ずる。

さて固体状あるいは固体−液体状物質から油あるいは石
油炭化水素を除去する方法が見出された。

それによれば、油あるいは石油炭化水素を含む土壌、砂
あるいは含油残渣へ、微生物により生ずる糖脂質の水溶
液あるいは分散液を、細隙から出る油相あるいはその乳
濁液が水相から上昇してこの水相および固体相から分離
されるような量で含浸させる。

本発明により、結合した油相を土壌および（あるいは）
砂あるいは残渣から分離して、できるだけ短い輸送行程
で固体相あるいは固体−液体相から油相を迅速にかつ実
際上完全に分離することが可能になる。

それから自然および環境に対する危険なしに、実際上池
を含まない物質を堆積するかあるいは分散することがで
きる。

さらに本発明の方法により、自然の生態学的平衡をでき
るだけ迅速かつ充分に回復し、水および空気に対する障
害をできるだけ充分少なくするか防止するという有利な
可能性も生ずる。

本発明の方法は、油相を分離するというこの課題を解決
するために、微生物により作られる糖脂質の水溶液ある
いは分散液を使用する。

水攻法による二次採収において石油を採収するために、
微生物により作られる培養液からなる材料を圧入水へ添
加することは、ドイツ連邦共和国特許第２４１０２６７
号明細書から公知である。

さらに石油鉱床へ水を圧入する除油の収量を高めるため
に、非イオン化性界面活性物質を使用することも、ドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第２６４６５０６号明細書か
ら公知である。

このため圧入水への添加物として特定の構造の糖脂質の
分散液も提案されている。

しかしこれからは、土壌および（あるいは）砂あるいは
含油残渣から油相を分離するのに油糖質を使用する可能
性を推論することはできない。

その理由は、これまで石油を含む鉱床へ導入する圧入水
へ糖脂質を添加することだけが可能だと□みなされてい
たからである。

土壌、砂および残渣は二次採収の意味における鉱床では
ない。

むしろこれらの土壌、砂および残渣は異なる構造をもっ
ている。

これらの物質は、鉱物ではなくて、相互間に空所や細隙
を形成する隣接微粒からできている。

このような物質は、機械的破砕なしでも水相の導入ある
いは増大により移動可能にすることができる。

これに反し含有鉱物は、本発明の方法を実施できるよう
になる前に、場合によっては細隙が通っていてもまず機
械的に粉砕せねばならない構造をもっている。

たとえば米国特許第４０３２７０２号明細書の方法によ
・り合成される糖エステルは、実験によれば、固体状お
よび（あるいは）固体−液体状物質から油相を分離しな
い。

微生物学的生成により作られる糖脂質なるべくα・α／
）レバローゼと長鎖α−アルキル−β−オキシ脂肪酸と
のモノあるいはジエステルを使用する本発明の方法の物
質交換のみが、この新しい課題の解決を可能にする。

どのような理由から微生物により得られるこれらの代謝
産物が本発明の方法に適しているのかはわからない。

その理由は、粗製抽出物中にはこれらの糖脂質のほかに
溶解化剤として作用するかあるいは比活動度を高める他
の代謝産物も含まれているからである。

したがって本発明の方法の技術効果は予想できなかった
。

本発明の方法が進歩性をもつ別の理由は、油を含む混合
物から油相を分離する特殊な技術を使用することにある
。

本発明の方法を実施するこれらの手段がわかった後はじ
めて、このような糖脂質を使用することの技術的効果を
追求することがセきた。

これらの手段は、油を含む土壌および（あるいは）砂あ
るいは残渣の空所および細隙から油相が出て水枇力・ら
上昇することができるように、固体相と液体相との比を
設定することである。

これらの手段は、油を含む混合物に微生物により生ずる
糖脂質の水溶液あるいは分散液を含浸させることによっ
て行なわれる。

しかし重力分離あるいは浮選分離により遊離した油相の
分離を行なうことも可能である。

本発明のこれらの手段によりはじめて、微生物により生
ずる糖脂質を使用することの技術的効果を利用すること
ができた。

したがって本発明の方法は、特定の物質の使用と特定の
方法技術的手段との組合わせである。

その理由は、これまでの技術は油事故の除油に特有な吸
着剤を使用することにより水相から油相を分離するとい
う課題のみを解決したにすぎないからである。

この目的のためドイツ特許第１１６７２７８号明細書に
よれば、疏水化されかつ熱膨張せしめられたバーミキュ
ライトあるいはパーライトからなる吸着剤が提案され、
これが水の上に浮遊する油を選択的に吸着するので、油
で飽和した固体相を分離することができる。

これに反し本発明の方法によれば、油相が固体状および
（あるいは）固体−液体状物質から遊離され、そこから
分離される。

このために固体の化学吸着剤は必要でない。

油相は吸い取ることができる。

連続動作の場合は、油相はあふれ通路を通って特定量の
残留水と共に流出させることができる。

したがって従来技術による油選択吸着の使用は、本発明
の方法による動作を示唆するものではない。

それどころか油事故を除去する技術はこの使用にのみ限
られており、これは本発明の方法の拡大された課題では
ない。

本発明の方法は、粉砕によりはじめて油を含む土壌およ
び（あるいは）砂と同じ状態にせねばならない含油物質
にも適用可能である。

したがって本発明の方法はかなりの適用幅をもっている
。

本発明の方法は、地表面上および地表面下における種々
の技術を使用するのを可能にする。

この可能性は油事故の際の情況、海岸の幅、地下水、干
潮および満潮における海水までの距離に関係している。

しかしこの技術がわかった後は、これらの解決策のうち
最良のものを使用することは技術者の経験である。

本発明の方法は、油を含む砂のように油を含む物質から
油相を連続的にあるいは不連続に分離できるという技術
的利点を与える。

また本発明の方法は、微生物により生ずる糖脂質の使用
すべき分散液を使用に関係なく必要な場合に作って貯蔵
してお（ことができるという利点を与える。

さらに本発明の方法は、この方法を簡単な容器あるいは
公知の浮選機において実施することができるという利点
をもっている。

油を含む物質および糖脂質を含む分散液の供給部、分離
された油のあふれ通路または取出し部、砂のように油の
ない物質を水相と共に送り出すポンプのような簡単な装
置しか必要でない。

したがって本発明の方法は高価の投資を必要としない。

この利点は、分離すべき油の場所、時間および量が最初
わかっておらず、計画を立てることができない場合、特
に重要である。

しかし油事故の最大規模したがって糖脂質を含む分散液
の必要量は概算することができる。

同様にこの分散液を使用する可能性のある場所の近くに
貯蔵しておくことができるという利点もある。

本発明の方法の別の技術的利点は、地表面下あるいは地
表面上において油を含む壁材料および油のない壁材料か
ら互いに距離をおいて得られる複数の空間において、こ
の方法を応急的に不連続に実施できることである。

すなわち土壌および（あるいは）砂の底面の下で突出部
において、あるいはこの底面の上でこれらの土壌あるい
は砂からなる土手により区画されている凹所において油
相の分離を不連続に行なうか、油を含まない土壌および
（あるいは）砂からなる土手により包囲される含油混合
物のある空間から油相の分離を行なうことができる。

本発明の方法は、特に海岸の近くにおける油事故により
油を含む砂のような油を含む固体状および固体−液体状
物質を迅速かつ実際上完全に油なしにでき、油を含む物
質を堆積するかあるいは公害を生ずる燃焼設備の所へこ
の物質を輸送する必要がないようにすることの可能性を
はじめて与える。

本発明の方法を実施する技術的効果は次の例から明らか
である。

例１ カブラン水車と円筒状案内体を備えた７００１の生物反
応器に、１００グの（ＮＨ４）２ＳＯ４，５００′？の
ＫＨ２ＰＯ４，１００Ｍ’のに２ＨＰ０４３Ｈ２０，５
００グの Ｎａ２ ＨＰＯ４・２Ｈ２０，２５０？のＫＣＩ、１０
０グのＭｇＳＯ４・７Ｈ２０，１００グの酵母エキスの
組成をもちかつ５００１の淡水およびＣ８ないしＣ２４
の鎖長をもつ１０ｋｇのｎ−アルカン混合物へ溶解した
５００１の栄養物溶液を満たし、ノカルディアロドクロ
ウス培養液の５０１の接種材料で接種し、３２０℃、ｉ
、 ＯＶｏｌ ／ Ｖｏｌ ／ｍｉｎの換気率、１８０
０ｒｐｍの回転数および２ ｂａｒの反応器圧力で培養
する。

培養期間中ｐＨ調節個所で自動的に、２５Ｖｏ１％のア
ンモニア溶液の添加により水生培養液をｐＨ６，８に調
節する。

３２時間後水生培養液を向流抽出装置へ移し、１８０１
の塩化メチレンと２０１のメタノールからなる２００１
の抽出剤で完全に抽出する。

抽出剤の蒸発後１．２２ｋｇの糖脂質を含む粗製抽出物
が得られ、分散液の製造に使用される。

この粗製抽出物は主成分として次の糖脂質を含んでいる
。

１９２グの６・６′−ジー〇−α−トリカニルーβ−ヒ
ドロキシ−ドコサノイル−α・α′−トレハローゼ １７８グの６・６′−ジー０−α−ドデカニル−β−ヒ
ドロキシ−ドコサノイル−α・αｌ−トレハローゼ １４４ｇの６・６′−ジー０−α−デカニル−β−ヒド
ロキシ−ペンタコサノイル−α・α′−トレ７１０−ゼ 例２ 円形容器内にあるしめった含油砂上へ、例１による糖脂
質の粗製抽出物の分散液を１００ ｍ９／７３の濃度で
上から加えて、砂が含浸され、空所および細隙から油相
が出て急速に上昇できるようにする。

表面に浮遊する油相は海水の水相から分離される。

今や油のない砂を含む水相を続いて容器から排出する。

それから分離される砂は実際上池を含まず、検知可能な
油含有量も油臭も示さない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油を含有する土壌、砂あるいは残渣の固体状あるい
   は固体−液体状混合物を微生物により生ずる糖脂質の水
   溶液あるいは分散液と混合してスラッジにし、水相から
   上昇する油相をこのスラッジから分離することを特徴と
   する、固体状あるいは固体−液体状物質から油あるいは
   石油炭化水素を分離する方法。 ２ 単糖類、複糖類あるいはオリゴ糖類から微生物によ
   り得られる糖脂質を使用することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。 ３ 糖脂質としてα・α′−トレハローゼおよび長鎖α
   −アルキル−β−オキシ脂肪酸からなるモノエステルお
   よびジエステルを使用することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。 ４ 糖脂質を微生物により得る原生ずる粗製抽出物を糖
   脂質として使用することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の方法。 ５ 微生物たるノカルディア ロドクロウス スペツイ
   ース（Ｎｏｃａｒｄｉａ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ ５
   ｐｅｚｉｅｓ ）あるいはミコバクテリウム フレイ （Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｐｈｌｅｉ ）を使用
   して１分子中に１２ないし１９の炭素原子をもつアルカ
   ン類の混合物あるいは原油から得られる糖脂質を使用す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法
   。 ６０．０１ないし５．０９／ｌ：の濃度で糖脂質を含む
   水溶液あるいは分散液を使用することを特徴とする特許
   請求の範囲第５項に記載の方法。 ７ 糖脂質の水溶液あるいは分散液を含油混合物へ注ぐ
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項の
   １つに記載の方法。 ８ 糖脂質の水溶液あるいは分散液を下方あるいは側方
   から含油混合物へ入れることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第６項の１つに記載の方法。 ９ 油相の分離を重力分離によって行ない、その際比重
   の小さい油相を急速に上昇させるのに充分な量の水ある
   いは塩水溶液あるいは海水を固体−水一油相へ添加する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８項の
   １つに記載の方法。 １０ 水相と油相との比重の差を大きくするために、
   含油混合物へ海水あるいは岩塩で濃くした水を添加する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の方法。 １１ 油相の分離を浮選分離によって行ない、その際
   空気の吹込みにより油滴を気泡へ付着させて油相を急速
   に」二昇させるのに充分な量の水を含有混合物へ添加す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８項
   の１つに記載の方法。 １２ 油を含む土壌および（あるいは）砂あるいは残
   渣へ水と糖脂質の分散液との混合物を含浸し、あるいは
   この混合物の成分を同時にあるいは別々に、土壌、砂あ
   るいは残渣の空所および細隙から出る油相を水相から上
   昇させるのに充分な量で添加し、その際糖脂質と油との
   比を油相の実際上完全な分離に充分であるように設定す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８項
   の１つに記載の方法。 １３ 油相に油分解剤を添加することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項ないし第１２項の１つに記載の方法
   。 １４ 油を含有する土壌、砂あるいは残渣の固体状あ
   るいは固体−液体状混合物を微生物により生ずる糖脂質
   の水溶液あるいは分散液と混合してスラッジにし、水相
   から上昇する油相をこのスラッジから分離する方法にお
   いて、上昇する油相の分離を円筒状容器あるいは角形容
   器あるいは浮選機で連続的に行ない、含油物質の添加お
   よび糖脂質を含む水溶液あるいは分散液の添加を容器あ
   るいは浮選機の上からあるいは中央で行ない、上昇する
   油相をあふれ通路あるいは側面で取出し、実質的に油の
   ない物質を下端においであるいは漏斗状円錐片を介して
   取出すことを特徴とする、固体状あるいは固体−液体状
   物質から油あるいは石油炭化水素を分離する方法。 １５ 油を含有する土壌、砂あるいは残渣の固体状あ
   るいは固体−液体状混合物を微生物により生ずる糖脂質
   の水溶液あるいは分散液と混合してスラッジにし、水相
   から上昇する油相をこのスラッジから分離する方法にお
   いて、上昇する油相の分離を、土壌および（あるいは）
   砂の底面の下で突出部において、あるいはこの底面の上
   でこれらの土壌あるいは砂からなる土手により区画され
   ている凹所において不連続に行なうことを特徴とする、
   固体状あるいは固体−液体状物質から油あるいは石油炭
   化水素を分離する方法。 １６ 油を含有する土壌、砂あるいは残渣の固体状あ
   るいは固体−液体状混合物を微生物により生ずる糖脂質
   の水溶液あるいは分散液と混合してスラッジにし、水相
   から上昇する油相をこのスラッジから分離する方法にお
   いて、上昇する油相の分離を、油を含まない土壌および
   （あるいは）砂からなる土手により包囲される含油混合
   物のある空間から行なうことを特徴とする、固体状ある
   いは固体−液体状物質から油あるいは石油炭化水素を分
   離する方法。