WO2006030668A1 - 吸着剤及びその製造方法、並びに含油排水の処理方法 - Google Patents

吸着剤及びその製造方法、並びに含油排水の処理方法 Download PDF

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Nobuo Fukuda
Sadao Hayata
Takashi Oyama
Akira Ino
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Nippon Petroleum Refining Company, Limited
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Definitions

  • Adsorbent Adsorbent, method for producing the same, and method for treating oil-containing wastewater
  • the present invention relates to an adsorbent used for the treatment of oil-containing wastewater, a method for producing the same, and a method for treating oil-containing wastewater.
  • Industrial wastewater and domestic wastewater often contain oils! For example, oil refined wastewater is also discharged at various refineries.
  • wastewater containing fats and oils is discharged from vegetable oil production plants as soybean oil, rapeseed oil, corn oil, etc. are produced.
  • water-soluble cutting oil (mineral oil) is used for cooling and lubrication of the cutting surface in manufacturing factories that use many machine tools such as automobile factories, and wastewater containing this water-soluble mineral oil is used.
  • the manufacturing plant power may be discharged.
  • relatively high concentrations of oil-containing wastewater derived from animal and vegetable oils are discharged from food factories, hotels and restaurants. Therefore, when these oil-containing wastewater is treated, it is necessary to remove drainage oil.
  • Oil-containing drainage power As a method for removing oil, there is a conventional method of adsorbing and removing oil using an adsorbent, and porous materials such as activated carbon and activated coatus are known as the adsorbent (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-254072
  • activated carbon and activated coatus used in conventional wastewater treatment are not necessarily sufficient as adsorbents for removing oil from oil-containing wastewater. That is, in the case of activated carbon and activated coatus, even if the adsorption capacity for the oil itself is relatively good, if the oil-containing wastewater is emulsion or if the oil content in the oil-containing wastewater is low, the oil content from the wastewater is sufficient. It cannot be removed.
  • activated carbon and activated coatus tend to have a reduced ability to adsorb oil in a relatively short time, and there is room for improvement in terms of life.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and even when the oil-containing wastewater is emulsion or when the oil content in the oil-containing wastewater is low, the oil content in the wastewater is reduced. It is an object of the present invention to provide an adsorbent that exhibits a sufficient adsorbing capacity and that can stably maintain the adsorbing capacity over a long period of time and a method for producing the adsorbent. Another object of the present invention is to provide an oil-containing wastewater treatment method that can stably remove oil in wastewater over a long period of time.
  • the surface of activated carbon and activated coatus is often accompanied by the activation treatment, which is generally a method of activation of coal and wood with steam at 800 to 900 ° C.
  • the polar groups (carboxyl group, phenolic hydroxyl group, quinone carbonyl group, etc.) formed on the surface are also considered to be the cause of the decrease in adsorption capacity for oil.
  • the polar group described above is formed near the inlet of the pore because the reactivity of the surface of the carbonaceous material is higher at the edge portion than at the base portion. If present in the vicinity of the inlet, water molecules are considered to be firmly bonded to the polar group and hinder the introduction of oil into the pores.
  • the present inventors examined a technique for improving the adsorption capacity for oil by improving the surface characteristics of the carbonaceous material as an approach different from the increase of the surface area due to the formation of pores. As a result, it is possible to obtain an adsorbent exhibiting an excellent adsorbing ability for oil by calcining a predetermined carbonaceous material under a specific temperature condition so that its BET surface area falls within a specific range. As a result, the present invention has been completed.
  • the adsorbent of the present invention is an adsorbent for removing oil-containing drainage oil, and is obtained by calcining a predetermined carbonaceous material at 1000 to 1500 ° C. To do.
  • the method for producing an adsorbent of the present invention is a method for producing an adsorbent for removing oil from an oil-containing drainage force, wherein a predetermined carbonaceous material is calcined at 1000 to 1500 ° C. It is characterized by having a baking process.
  • the oil content is removed from the oil-containing wastewater by bringing the adsorbent of the present invention into contact with the oil-containing wastewater and adsorbing the oil content in the oil-containing wastewater to the adsorbent. It is characterized by.
  • calcination is a force that is generally a drying process for removing volatile components and moisture contained in a carbonaceous material such as raw coatus. It is considered that most of the polar groups on the surface of the carbonaceous material are removed by calcination at 0 to 1500 ° C. The trace amount of polar groups remaining on the surface of the carbonaceous material after calcination imparts sufficient hydrophobicity (lipophilicity) to the surface, making it easy to desorb water and adsorb oil. The present inventors infer that the gender balance is realized.
  • the adsorbent of the present invention preferably has a BET surface area of 20 m 2 Zg or less obtained by calcining coal-based, petroleum-based or charcoal-based coatas at 1000 to 1500 ° C. It is characterized by that.
  • the oil-absorbing wastewater has sufficient adsorption capacity for the oil content in the wastewater, and the adsorption capacity thereof. It is possible to provide an adsorbent that can be stably maintained over a long period of time and a method for producing the same. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a method for treating oil-containing wastewater that can stably remove oil in wastewater over a long period of time.
  • FIG. 1 shows the correlation between the amount of oil-containing drainage water flow and the concentration of oil to be treated obtained in the oil adsorption capacity evaluation test for the adsorbents of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. It is a graph. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the adsorbent of the present invention is obtained by calcining a predetermined carbonaceous material at 1000 to 1500 ° C.
  • the carbonaceous material used as a raw material for the adsorbent is not particularly limited, but the resultant adsorbent also has the point of imparting surface characteristics that it can easily desorb water and adsorb oil. It is particularly preferred to use a coke that is preferred to use a non-porous material such as (including expanded graphite).
  • a porous material such as activated coatas and activated carbon may be used as the carbonaceous material.
  • these porous materials may be polar groups (carboxyl groups) formed by activation treatment. , Phenolic hydroxyl group, quinone carbonyl group, etc.) and its surface is inherently highly hydrophilic. For this reason, even if the active coatas and activated carbon are calcined at 1000 to 1500 ° C, the coatus is used more easily than in the case where the coatus is used. There is a risk that sufficient hydrophobicity (lipophilicity) cannot be imparted. Furthermore, since the adsorptive capacity of the adsorbent of the present invention is derived from its surface characteristics, the active coatas and activated carbons obtained through the activation treatment for forming a specific internal structure (pore structure) Will become expensive.
  • the coatas preferably used in the present invention are not particularly limited, and heavy oil such as atmospheric residual oil, reduced pressure residual oil, tar sand, bitumen, shale oil, fluid contact cracker residual oil, coal tar, Examples include coal-based or petroleum-based coatas obtained using coal tar pitch as a raw material, or charcoal-based coatas obtained using wood, sawdust, coconut, etc. as raw materials. These raw materials may be used singly or in combination of two or more.
  • the caulking process for producing the coatus is not particularly limited, and a fluid coking process, a flexi coking process, a delayed coking process, etc. can be applied.
  • the heat treatment temperature in the caulking process is usually 400 to 600 ° C.
  • a delayed coking process is performed. Obtained through the process-one dollar coat is preferably used.
  • the carbonaceous material is calcined at 1000 to 1500 ° C to obtain the adsorbent of the present invention.
  • the calcination process can be carried out using a horizontal calcination apparatus such as a rotary kiln, or a vertical calcination apparatus such as a lead hammer furnace or rotary hearth (rotary hearth calsiner).
  • the treatment temperature at the time of calcination is 1000 to 1500 ° C, preferably 1200 to 1450 ° C, more preferably 1300 to 1400 ° C.
  • the treatment temperature is less than 1000 ° C.
  • the removal of polar groups in the surface force of the carbonaceous material becomes insufficient, and sufficient hydrophobicity cannot be imparted to the surface of the resulting adsorbent.
  • the treatment temperature exceeds 1500 ° C, polar groups such as the surface of the carbonaceous material tend to be excessively removed. In this case as well, water is easily desorbed on the surface of the resulting adsorbent and the oil content is reduced. It is difficult to achieve a hydrophilic / hydrophobic balance.
  • the atmosphere during calcination is not particularly limited as long as polar groups can be removed from the surface of the carbonaceous material.
  • the calcination step according to the present invention is performed in the air or in nitrogen. It is preferable to carry out in an inert gas atmosphere. When calcination in the air, it is preferable to control so that the oxygen concentration in the furnace does not become excessive.
  • the rate of temperature increase when the temperature is raised to the treatment temperature is 180 to 220 ° C Zh.
  • the temperature near the outlet of the calcining apparatus is set to 500 to prevent acidification of the calcined coatus and suppress the formation of polar groups. It is preferable that the temperature is not higher than ° C. It is more preferable that the temperature is not higher than 300 ° C.
  • the cooling method is not particularly limited, and natural cooling may be performed by leaving it alone. However, forced cooling by water cooling is preferable from the viewpoint of further improving the processing efficiency.
  • the BET surface area of the obtained calcined coatus is usually 20 m 2 Zg or less, preferably 1 ⁇ : L0m 2 / g.
  • the calcined coatus that is useful in the present invention has a smaller surface area than conventional activated carbon and activated coatus.
  • such an adsorbent composed of calcined coatus is less than the oil content in the oil-containing wastewater.
  • it shows higher adsorption capacity than conventional activated carbon and activated coatus.
  • the adsorptive capacity of the adsorbent of the present invention is due to the characteristics of the surface modified by calcination.
  • the particle shape is not particularly limited, but is preferably a needle shape. Further, the average particle size of the calcined coatus is preferably 0.4 to 5 mm, more preferably 1 to 2 mm.
  • the adsorbent of the present invention obtained in this way, even when the oil-containing wastewater is emulsion or when the oil content in the oil-containing wastewater is low, sufficient adsorption to the oil content in the wastewater is achieved. Can be obtained, and the adsorption ability can be stably maintained over a long period of time.
  • the method for treating oil-containing wastewater of the present invention is to remove the oil from the oil-containing wastewater by bringing the adsorbent of the present invention into contact with the oil-containing wastewater and adsorbing the oil in the oil-containing wastewater to the adsorbent. .
  • the oil-containing wastewater to which the treatment method is applied is not particularly limited.
  • Wastewater containing discharged oil and fat, wastewater containing water-soluble cutting oil (mineral oil) discharged at manufacturing plants that use machine tools, food plants and hotels and plants and animals transferred down from restaurants Examples include wastewater containing oil.
  • These oil-containing wastewaters may be emulsion.
  • the method of bringing the adsorbent of the present invention into contact with oil-containing wastewater is not particularly limited.
  • a treatment tank similar to the activated carbon adsorption tank used for conventional wastewater treatment is filled with the adsorbent of the present invention.
  • a method of passing oil-containing wastewater into the treatment tank is mentioned.
  • the processing conditions such as the adsorbent filling amount, water flow rate, and processing temperature are the same as the adsorbent adsorbing capacity and the wastewater content. It can be appropriately selected in consideration of the amount of oil.
  • the water flow may be either a downward flow or an upward flow, but the downward flow is preferable because the adsorbent can be easily regenerated by backwashing (upflow).
  • the bag body having oil permeability for example, a sheet material made of a non-woven paper having a large number of pores formed into a bag shape having an opening can be used. After the bag is filled with the adsorbent of the invention, the opening is closed so that the adsorbent does not exert a force on the bag.
  • the shape of the bag body is not particularly limited, and may be a mat shape or a rod shape.
  • the bag filled with the adsorbent of the present invention can be used in the case of treating oil-containing wastewater from the above-described refineries, factories, etc. It is useful for pollution prevention treatment and waste oil treatment at home.
  • the needle coat (S JA calcined powder coat) is heated to 1300 ° C at a heating rate of about 3-4 ° CZ. Calcinated at 0 ° C for 4 hours. Thereafter, forced cooling by water cooling was performed, and the calciner outlet temperature was maintained at 120 ° C. to obtain a calcined coatus having a BET surface area of 3 m 2 / g.
  • a calcined coat with a BET surface area of 3m 2 Zg was obtained in the same manner as in Example 1 except that the treatment temperature when calcining the needle coat was 1000 ° C. Provided.
  • the one-dollar coat (BET surface area 3 m 2 Zg) used as a raw material in Example 1 was subjected to the following test as an adsorbent of Comparative Example 2 without being calcined.
  • Activated carbon (trade name: Dazai activated carbon GM130A, manufactured by Nimura Chemical Co., Ltd., BET surface area: 1000 m 2 / g) was subjected to the following test as an adsorbent of Comparative Example 3.
  • Example 2 The following tests were performed on the adsorbents of Example 2 and Comparative Example 1 to evaluate the adsorbing ability for oil in the oil-containing wastewater.
  • the adsorbent lOOmL was packed in a column (capacity: 150 mL). Wastewater containing a predetermined concentration of oil was passed through the column at a water flow rate of 150 mLZ, and the oil concentration of the treated water that passed through the column was measured.
  • Table 1 shows the flow rate and oil content of oil-containing wastewater, and the oil content of treated water. [0047] [Table 1]
  • Example 1 The following tests were performed on the adsorbents of Example 1 and Comparative Examples 2 and 3, and the adsorbing ability for oil in the oil-containing wastewater was evaluated.
  • 30 mL of the adsorbent was packed in a column (volume: lOOmL).
  • the oil-containing wastewater having an oil concentration of 50 mg / L was passed through this column at a water flow rate of 60 mL / min, and the oil concentration of the treated water that passed through the column was measured.
  • Figure 1 shows the correlation between the amount of oil-containing wastewater flow and the concentration of treated water.
  • the adsorbents lOOmL of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 were placed in a separatory funnel together with AOO oil A lOOmL and stirred, and allowed to stand for 2 days. Subsequently, A heavy oil was dropped and separated, and the lipophilicity of each adsorbent was evaluated based on the recovered amount of A heavy oil. Table 2 shows the results obtained.
  • the adsorbent of Example 2 has a smaller surface area compared to the adsorbent of Comparative Example 3 using activated carbon, and the adsorption capacity in the case of A heavy oil alone is low. Regardless, it showed a high adsorption capacity for the oil in the oil-containing wastewater.

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Abstract

　本発明は、所定の炭素質材料を１０００～１５００°Cでか焼することにより得られるものであり、好ましくは、石炭系、石油系又は木炭系コークスを１０００～１５００°Cでか焼することにより得られる、ＢＥＴ表面積２０ｍ２／ｇ以下のか焼コークスからなる吸着剤を提供する。本発明の吸着剤によれば、含油排水がエマルションである場合あるいは含油排水中の油分濃度が低い場合であっても、当該排水中の油分に対して十分な吸着能を示し、且つその吸着能を長期にわたって安定的に維持することができる。

Description

明 細 書
吸着剤及びその製造方法、並びに含油排水の処理方法
技術分野
[0001] 本発明は、含油排水の処理に用いられる吸着剤及びその製造方法、並びに含油 排水の処理方法に関する。
背景技術
[0002] 産業排水や家庭力 の排水は油分を含んで 、ることが多!、。例えば、製油所では、 各種設備力も含油排水が排出される。また、植物油製造工場では、大豆油、菜種油 、コーン油等の製造に伴い、油脂を含有した排水が排出される。また、自動車工場な ど多くの工作機械を使用している製造工場では切削面の冷却、潤滑のため水溶性 の切削油 (鉱物油）が使用されており、この水溶性の鉱物油を含む排水が当該製造 工場力も排出されることがある。更に、食品工場やホテル、レストランなどからは、動 植物油に由来した比較的高濃度の含油排水が排出されている。従って、これらの含 油排水を処理する際には、排水力 油分を除去する必要がある。
[0003] 含油排水力 油分を除去する方法としては、従来、吸着剤を用いて油分を吸着除 去する方法があり、吸着剤としては活性炭や活性コータスなどの多孔性材料が知ら れている（例えば、特許文献 1を参照)。
特許文献 1：特開 2002— 254072号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] し力しながら、従来の排水処理に使用される活性炭や活性コータスは、含油排水中 の油分を除去するための吸着剤としては必ずしも十分ではない。すなわち、活性炭 や活性コータスの場合、油自体に対する吸着能が比較的良好であっても、含油排水 がエマルシヨンである場合あるいは含油排水中の油分濃度が低い場合には、排水か ら油分を十分に除去することができない。また、活性炭や活性コータスは、比較的短 時間で油分に対する吸着能が低下する傾向にあり、寿命の点でも改善の余地がある [0005] 本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、含油排水がエマルシヨンで ある場合あるいは含油排水中の油分濃度が低い場合であっても、当該排水中の油 分に対して十分な吸着能を示し、且つその吸着能を長期にわたって安定的に維持 することが可能な吸着剤及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発 明は、排水中の油分を長期にわたって安定的に除去することが可能な含油排水の 処理方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0006] ところで、活性炭や活性コータスなどの多孔性材料カゝらなる吸着剤の場合、一般的 には、その細孔構造に基づく表面積の大きさ（通常 300〜2500m2Zg)が吸着能に 寄与していると考えられているが、本発明者らの検討によれば、含油排水中の油分を 吸着する際には細孔が十分に機能していないものと推察される。この原因としては、 先ず、含油排水中の油分の粒径が活性炭や活性コータスの細孔径よりも大きい場合 が多いことが考えられる。また、活性炭や活性コータスの製造方法としては、石炭や 木材類を 800〜900°Cで水蒸気等により賦活処理する方法が一般的である力 かか る賦活処理に伴 、活性炭や活性コータスの表面に形成される極性基 (カルボキシル 基、フ ノール性水酸基、キノン系カルボニル基など)も油分に対する吸着能の低下 の原因であると考えられる。つまり、上記の極性基は、炭素質材料の表面の反応性が 基底部よりもエッジ部で高いことに起因して、細孔の入口近傍に形成しやすぐこのよ うな極性基が細孔の入口近傍に存在すると、水分子が極性基に強固に結合して油 分の細孔内への導入を阻害すると考えられる。
[0007] そこで本発明者らは、細孔の形成による表面積の増大とは別のアプローチとして、 炭素質材料の表面特性の改善より油分に対する吸着能を向上させる技術について 検討した。その結果、所定の炭素質材料を、その BET表面積が特定範囲内となるよ うに、特定の温度条件でか焼処理することにより、油分に対して優れた吸着能を示す 吸着剤が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
[0008] すなわち、本発明の吸着剤は、含油排水力 油分を除去するための吸着剤であつ て、所定の炭素質材料を 1000〜1500°Cでか焼することにより得られることを特徴と する。 [0009] また、本発明の吸着剤の製造方法は、含油排水力も油分を除去するための吸着剤 を製造する方法であって、所定の炭素質材料を 1000〜1500°Cでか焼するか焼ェ 程を備えることを特徴とする。
[0010] また、本発明の含油排水の処理方法は、上記本発明の吸着剤を含油排水に接触 させ、含油排水中の油分を吸着剤に吸着させることにより、含油排水から油分を除去 することを特徴とする。
[0011] 本発明の吸着剤が油分に対して優れた吸着能を示す理由について、本発明者ら は以下のように推察する。
[0012] すなわち、「か焼」とは、一般的には生コータス等の炭素質材料に含まれる揮発分 や水分を除去するための乾燥処理である力 本発明においては、炭素質材料を 100 0〜1500°Cでか焼処理することによって、炭素質材料の表面の極性基のほとんどが 除去されるものと考えられる。そして、か焼後の炭素質材料の表面に残存した微量の 極性基により、当該表面に十分な疎水性 (親油性)が付与され、水を脱着しやすく且 つ油分を吸着しやすい親水性 疎水性バランスが実現されているものと本発明者ら は推察する。
[0013] また、本発明の吸着剤は、好ましくは、石炭系、石油系又は木炭系コータスを 1000 〜1500°Cでか焼することにより得られる、 BET表面積 20m2Zg以下のか焼コータス 力 なることを特徴とする。
[0014] このように、石炭系、石油系又は木炭系コータスを 1000〜1500°Cでか焼処理し、 それにより得られるか焼コータスを用いて吸着剤を構成することで、含油排水中の油 分に対して優れた吸着能を示す本発明の吸着剤を有効に実現することができる。 発明の効果
[0015] 本発明によれば、含油排水がエマルシヨンである場合あるいは含油排水中の油分 濃度が低い場合であっても、当該排水中の油分に対して十分な吸着能を示し、且つ その吸着能を長期にわたって安定的に維持できる吸着剤及びその製造方法を提供 することが可能となる。また、本発明によれば、排水中の油分を長期にわたって安定 的に除去できる含油排水の処理方法を提供することが可能となる。
図面の簡単な説明 [0016] [図 1]実施例 1及び比較例 1、 2の各吸着剤についての油分吸着能評価試験で得ら れた、含油排水の通水量と被処理水の油分濃度との相関を示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
[0018] 本発明の吸着剤は、所定の炭素質材料を 1000〜1500°Cでか焼することにより得 られるちのである。
[0019] 吸着剤の原料として用いられる炭素質材料としては特に制限されな 、が、得られる 吸着剤に、水を脱着しやすく且つ油分を吸着しやすいという表面特性を付与する点 力もは、黒鉛 (膨張黒鉛を含む)などの非多孔性材料を用いることが好ましぐコーク スを用いることが特に好まし 、。
[0020] なお、本発明では、炭素質材料として活性コータス、活性炭などの多孔性材料を用 V、てもよ 、が、これらの多孔性材料は賦活処理により形成された極性基 (カルボキシ ル基、フ ノール性水酸基、キノン系カルボニル基など）を多く有しており、その表面 は本来的に高い親水性を示す。そのため、活性コータス及び活性炭を 1000〜 150 0°Cでか焼しても、コータスを用!、た場合と比較して多くの極性基が表面に残存しや すく、得られる吸着剤の表面に十分な疎水性 (親油性)を付与できな 、おそれがある 。更に、本発明の吸着剤の吸着能はその表面特性に由来するものであるため、特定 の内部構造 (細孔構造)を形成するための賦活処理を経て得られる活性コータスや 活性炭は、製造コストが高くなつてしまう。
[0021] 本発明において好ましく用いられるコータスとしては特に制限されず、常圧残油、減 圧残油、タールサンド、ビチューメン、シェールオイル、流動接触分解装置残油など の重質油、コールタール、コールタールピッチなどを原料として得られる石炭系又は 石油系コータス、あるいは木材、おがくず、やしからなどを原料として得られる木炭系 コータスが挙げられる。これらの原料は、 1種を単独で用いてもよぐまた、 2種以上を 組み合わせて用いてもよい。また、コータスを製造する際のコーキングプロセスとして は特に制限されず、フルードコーキングプロセス、フレキシコーキングプロセス、ディレ ードコーキングプロセスなどが適用可能である。コーキングプロセスにおける熱処理 温度は、通常 400〜600°Cである。本発明においては、ディレードコーキングプロセ スを経て得られる-一ドルコータスが好ましく用いられる。
[0022] 上記の炭素質材料を 1000〜1500°Cでか焼することにより、本発明の吸着剤が得 られる。か焼工程は、ロータリーキルン等の横型か焼装置、あるいはリードハンマー炉 やロータリーハース（回転炉床式カルサイナー）等の縦型か焼装置などを用いて実施 することができる。
[0023] か焼を行う際の処理温度は、前述の通り 1000〜1500°Cであり、好ましくは 1200 〜1450°C、より好ましくは 1300〜1400°Cである。処理温度が 1000°C未満であると 、炭素質材料の表面力 の極性基の除去が不十分となり、得られる吸着剤の表面に 十分な疎水性を付与することができない。他方、処理温度が 1500°Cを超えると、炭 素質材料の表面カゝら極性基が過剰に除去される傾向にあり、この場合も得られる吸 着剤の表面において水を脱着しやすく且つ油分を吸着しやすい親水性 疎水性バ ランスを達成することが困難となる。
[0024] また、か焼を行う際の雰囲気は、炭素質材料の表面からの極性基の除去が可能で あれば特に制限されないが、本発明にかかるか焼工程は空気中、あるいは窒素など の不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。なお、空気中でか焼する場合、炉内の 酸素濃度が過剰とならな 、ように制御することが好まし 、。
[0025] また、か焼工程を効率よく行うために、上記処理温度まで昇温する際の昇温速度は 、 180〜220°CZhとすることが好ましい。更に、か焼工程後にか焼コータスを冷却す る際には、か焼コータスの酸ィ匕防止及び極性基の生成の抑制の点から、か焼装置（ キルンなど）の出口付近の温度を 500°C以下とすることが好ましぐ 300°C以下とする ことがより好ましい。また、冷却方法は特に制限されず、放置による自然冷却等を行 つてもよいが、処理効率の更なる向上の点から、水冷による強制冷却を行うことが好 ましい。
[0026] 例えば石炭系、石油系又は木炭系コータスを 1000〜1500°Cでか焼する場合、得 られるか焼コータス（カルサインド コータス）の BET表面積は通常 20m2Zg以下であ り、好ましくは 1〜： L0m2/gである。このように、本発明に力かるか焼コータスは、従来 の活性炭や活性コータスと比較して表面積が小さいものである。ところが、本発明者 らの検討によれば、かかるか焼コータスからなる吸着剤は、含油排水中の油分に対し て、従来の活性炭や活性コータスよりも高い吸着能を示す。このような対比からも、本 発明の吸着剤の吸着能が、か焼により改質された表面の特性に起因するものである ことが示唆される。
[0027] 本発明の吸着剤が上記のか焼コータスで構成される場合、その粒子形状は特に制 限されないが、ニードル状であることが好ましい。また、か焼コータスの平均粒径とし ては、 0. 4〜5mmが好ましぐ l〜2mmがより好ましい。
[0028] なお、電極材料等に使用されるか焼コータスを製造する際には、ダストの防止を目 的として、得られるか焼コータスに防塵油（デダステイングオイル)を吹き付けるのが通 常であるが、本発明の製造方法は力かる防塵油処理工程を含まない。したがって、 本発明の吸着剤には防塵油が含まれない。
[0029] このようにして得られる本発明の吸着剤によれば、含油排水がエマルシヨンである 場合あるいは含油排水中の油分濃度が低い場合であっても、当該排水中の油分に 対する十分な吸着能を得ることができ、且つその吸着能を長期にわたって安定的に 維持することができる。
[0030] 次に、本発明の含油排水の処理方法について説明する。
[0031] 本発明の含油排水の処理方法は、上記本発明の吸着剤を含油排水に接触させ、 含油排水中の油分を吸着剤に吸着させることにより、含油排水から油分を除去するも のである。
[0032] 当該処理方法が適用される含油排水としては特に制限されず、例えば、製油所の 各種設備から排出される含油排水、植物油製造工場において大豆油、菜種油、コー ン油等の製造に伴い排出される油脂を含有する排水、工作機械を使用している製造 工場において排出される水溶性の切削油 (鉱物油）を含有する排水、食品工場ゃホ テル、レストランなどから下移出される動植物油を含有する排水などが挙げられる。こ れらの含油排水はエマルシヨンであってもよ 、。
[0033] 本発明の吸着剤を含油排水に接触させる方法としては特に制限されないが、例え ば、従来の排水処理に使用される活性炭吸着槽と同様の処理槽に本発明の吸着剤 を充填し、当該処理槽内に含油排水を通水する方法が挙げられる。この場合、吸着 剤の充填量、通水量、処理温度などの処理条件は、吸着剤の吸着能や排水中の含 油量などを考慮して適宜選定することができる。また、通水は下向流又は上向流のい ずれであってもよいが、逆洗浄 (上昇流）による吸着剤の再生が容易である点から、 下向流が好ましい。
[0034] また、本発明の吸着剤を処理槽に充填して含油排水を通水する場合、含油排水中 に含まれる浮遊物質 (SS)、 COD、 BOD等の他の物質を除去するために、ろ過、微 生物処理、凝集沈殿、化学酸ィ匕 (オゾン酸ィ匕等)などの処理手段と組み合わせてもよ い。特に、炭素質材料に対して吸着性を示す SS等の物質が含油排水中に含まれる 場合には、当該排水を本発明の接触させる前に、砂ろ過等により SSを除去しておく ことが好ましい。 SSを含む排水をそのまま本発明の吸着剤と接触させると、 SSにより 本発明の吸着剤の吸着能が損なわれるおそれがある。
[0035] また、多量の油分を含有している場合には、当該排水を本発明の吸着剤と接触さ せる前に、油水分離操作等によりできるだけ油分を除去しておくことが好ましい。従 来の活性炭や活性コータスは、含油排水がエマルシヨンである場合又は含油排水中 の油分濃度が低い場合に油分に対する十分な吸着能を示さないが、本発明の吸着 剤はエマルシヨンや油分濃度の低 、排水であっても良好な吸着能を示すため、上述 の油水分離操作等と組み合わせることによって、排水からの油分の除去をより効率的 に且つ高精度で行うことができる。
[0036] また、本発明の吸着剤を含油排水に接触させる別の方法として、通油性を有する 袋体に本発明の吸着剤を充填したものを含油排水に投入する方法が挙げられる。
[0037] 通油性を有する袋体としては、例えば、細孔を多数穿設した紙ゃ不織布力 なるシ ート材を、開口部を有する袋状に形成したものを使用することができ、本発明の吸着 剤を袋体に充填した後に開口部を閉じて吸着剤が袋体力 出ないようにする。袋体 の形状は特に制限されず、マット状や棒状とすることができる。
[0038] このように本発明の吸着剤が充填された袋体は、上述した製油所や工場等からの 含油排水を処理する場合に使用可能である他、水面に流出した油の回収等の公害 防止処理、更には家庭での廃油処理に有用である。
実施例
[0039] 以下、実施例及び比較例に基づき本発明を更に具体的に説明するが、本発明は 以下の実施例に何ら限定されるものではない。
[0040] [実施例 1]
酸素が過剰にならな 、ように酸素濃度を制御した雰囲気中、ニードルコータス (S JAカルサインド粉コ一タス）を、昇温速度約 3〜4°CZ分で 1300°Cまで昇温し、 130 0°Cで 4時間か焼した。その後、水冷による強制冷却を行い、か焼炉の出口温度を 1 20°Cに保持し、 BET表面積 3m2/gのか焼コータスを得た。
[0041] このようにして得られたか焼コータスを、実施例 1の吸着剤として、以下の試験に供 した。
[0042] [実施例 2]
ニードルコータスをか焼する際の処理温度を 1000°Cとしたこと以外は実施例 1と同 様にして、 BET表面積 3m2Zgのか焼コータスを得、実施例 2の吸着剤として以下の 試験に供した。
[0043] [比較例 1]
ニードルコータスをか焼する際の処理温度を 800°Cとしたこと以外は実施例 1と同 様にして、 BET表面積 4m2Zgのか焼コータスを得、比較例 1の吸着剤として以下の 試験に供した。
[0044] [比較例 2]
実施例 1で原料として用いた-一ドルコータス (BET表面積 3m2Zg)を、か焼せず に、比較例 2の吸着剤として以下の試験に供した。
[0045] [比較例 3]
活性炭 (商品名：太閤活性炭 GM130A、二村化学工業株式会社製、 BET表面積 ： 1000m2/g)を、比較例 3の吸着剤として以下の試験に供した。
[0046] [油分吸着能評価試験（1) ]
実施例 2及び比較例 1の各吸着剤について以下の試験を行い、含油排水中の 油分に対する吸着能を評価した。まず、吸着剤 lOOmLをカラム (容量： 150mL)に 充填した。このカラムに所定濃度の油分を含有する排水を通水速度 150mLZ分で 通水し、カラムを通過した被処理水の油分濃度を測定した。含油排水の通水量及び 油分濃度並びに被処理水の油分濃度を表 1に示す。 [0047] [表 1]
Figure imgf000011_0001
[0048] [油分吸着能評価試験 (2) ]
実施例 1及び比較例 2、 3の各吸着剤について以下の試験を行い、含油排水中の 油分に対する吸着能を評価した。まず、吸着剤 30mLをカラム (容量： lOOmL)に充 填した。このカラムに油分濃度 50mg/Lの含油排水を通水速度 60mL/分で通水 し、カラムを通過した被処理水の油分濃度を測定した。含油排水の通水量と被処理 水の油分濃度との相関を図 1に示す。
[0049] [親油性及び親水性の評価試験]
実施例 1、 2及び比較例 1〜3の各吸着剤 lOOmLを A重油 lOOmLと共に分液ロー トに入れて撹拌し、 2日間静置した。次いで、 A重油を滴下分離し、 A重油の回収量 に基づき各吸着剤の親油性を評価した。得られた結果を表 2に示す。
[0050] また、 A重油 lOOmLの代わりに水 lOOmLを用いたこと以外は上記と同様にして、 水の回収量に基づき各吸着剤の親水性を評価した。得られた結果を表 2に示す。
[0051] [表 2]
Figure imgf000011_0002
以上の結果から明らかな通り、実施例 2の吸着剤は、活性炭を用いた比較例 3 の吸着剤と比較して、表面積が小さぐまた、 A重油単独の場合の吸着能が低いにも かかわらず、含油排水中の油分に対して高い吸着能を示した。

Claims

請求の範囲
[1] 含油排水力 油分を除去するための吸着剤であって、所定の炭素質材料を 1000 〜1500°Cでか焼することにより得られることを特徴とする吸着剤。
[2] 石炭系、石油系又は木炭系コータスを 1000〜1500°Cでか焼することにより得られ る、 BET表面積 20m2Zg以下のか焼コータス力もなることを特徴とする、請求項 1に 記載の吸着剤。
[3] 含油排水力 油分を除去するための吸着剤を製造する方法であって、所定の炭素 質材料を 1000〜1500°Cでか焼するか焼工程を備えることを特徴とする吸着剤の製 造方法。
[4] 前記か焼工程が、石炭系、石油系又は木炭系コータスを 1000〜1500°Cでか焼し
、 BET表面積 20m2/g以下のか焼コータスを得る工程であることを特徴とする、請求 項 3に記載の吸着剤の製造方法。
[5] 請求項 1又は 2に記載の吸着剤を含油排水に接触させ、前記含油排水中の油分を 前記吸着剤に吸着させることにより、前記含油排水力 油分を除去することを特徴と する含油排水の処理方法。
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