WO2021106500A1

WO2021106500A1 - 被処理水の処理装置および処理方法

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Publication number: WO2021106500A1
Application number: PCT/JP2020/041008
Authority: WO
Inventors: 誠今治
Original assignee: 株式会社クレハ
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2020-11-02
Publication date: 2021-06-03

Abstract

地中の化石燃料の採取に伴い回収される被処理水中から油分を除去する処理に優れる技術を実現する。処理装置（１）は、水相（Ｗ）に隣接する油相（Ｏ）中に、油分を含有する被処理水の液滴を発生させてＷ／Ｏエマルションを生成する液滴生成ノズル（２１）と、生成したエマルションが流動する筒部（１１）と、流動した当該エマルションから被処理水の液滴を水相（Ｗ）に分離する径大部（１３）と、被処理水から油相（Ｏ）への油分の抽出を促進可能な副筒部（１４）等とを有する。

Description

被処理水の処理装置および処理方法

　本発明は、被処理水の処理装置および処理方法に関する。

　地中にある石油などの化石燃料の採掘では、一般に随伴水が生成する。随伴水は、例えば原油および砂礫などが混在する水である。当該随伴水は、油分を含むため、随伴水を放流する場合には、通常、当該油分を随伴水から除去する必要がある。随伴水の処理技術には、随伴水中からの砂礫などの土壌由来の粒子の除去と随伴水中の油分の除去とのそれぞれにハイドロサイクロンを用いる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、随伴水の処理技術には、マイクロバブルを発生させる系に随伴水を循環させる技術、および、随伴水をオゾンでバブリングさせて水相から油分を分離させる技術、が知られている（例えば、特許文献２および３参照）。

　また、廃水中から微量成分を除去する液液抽出技術として、エマルションフローを利用して廃水中の微量成分を油性の抽出剤に抽出する装置が知られている。エマルションフローとは、例えば、油相中に廃水の液滴を供給して生成した油中水エマルションが水相側に向けて流動することである（例えば、特許文献４参照）。

　また、エマルションフローの発生と消滅を制御する技術として、重液と軽液との二相を隔てる仕切り板上を流れるエマルションフローが、重液相との界面近傍に到達したさいに消滅するように制御する方法が知られている（例えば、特許文献５参照）。

国際公開第２０１７／１０００６４号日本国公開特許公報　特開２０１７－１４０５４５号公報日本国公開特許公報　特開２０１６－１６８５７９号公報日本国公開特許公報　特開２００８－２８９９７５号公報日本国公開特許公報　特開２０１６－１２３９０７号公報

　一般に、随伴水の処理量は多量である。前述の従来技術のうち、随伴水を処理する従来技術では、多量に発生する随伴水に対して処理技術の処理能力が十分でなく、随伴水の処理量が不十分となることがある。また、随伴水の物性は、地中の原油または土壌の成分に応じて変化することがある。前述の従来技術のうち、エマルションフローを利用する従来技術では、被処理水の物性が変化した場合に、対象成分の抽出能力が低下することがある。

　本発明の一態様は、地中の化石燃料の採取に伴い回収される被処理水中から油分を除去する処理に優れる技術を実現することを目的とする。

　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る被処理水の処理装置は、地中の化石燃料の採取に伴い回収される、水分と油分とを含有する被処理水から前記油分を抽出する処理をするための装置であって、水相に隣接する油相中に、前記被処理水の液滴を発生させて、前記被処理水のエマルションを生成するためのエマルション生成部、前記エマルション生成部で生成した前記被処理水のエマルションが前記液滴の発生によって流動する流動部、前記被処理水のエマルションの流動する速度を低下させて前記被処理水のエマルションから前記被処理水の水分の液滴を前記水相に分離するための相分離部、ならびに、前記流動部で流動する前記被処理水のエマルションから前記被処理水のエマルション中の固体粒子を除去するための固体粒子除去部、を有する。

　また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る被処理水の処理方法は、被処理水から前記被処理水中の油分を抽出する処理をする方法であって、前記被処理水には、地中の化石燃料の採取に伴い回収される水を用い、水相に隣接する油相中に、油分を含有する前記被処理水の液滴を発生させて、前記被処理水のエマルションを生成する工程と、前記エマルションを生成する工程で生成した前記被処理水のエマルションを流動させる工程と、前記流動させる工程で流動した前記被処理水のエマルションから前記被処理水の液滴を前記水相に分離する工程と、前記被処理水のエマルション中の固体粒子を除去する工程と、を含む。

　本発明の一態様によれば、地中の化石燃料の採取に伴い回収される被処理水中から油分を除去する処理に優れる技術を実現することができる。

本発明の実施形態１に係る運転前の処理装置の構成を模式的に示す図である。本発明の実施形態１に係る運転中の処理装置の構成を模式的に示す図である。本発明の実施形態２に係る運転前の処理装置の構成を模式的に示す図である。本発明の実施形態２に係る運転中の処理装置の構成を模式的に示す図である。本発明の実施形態３に係る処理装置の構成を模式的に示す図である。本発明の実施形態４に係る処理装置の構成を模式的に示す図である。

　〔実施形態１〕
　以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。

　（処理装置の構成）
　図１は、実施形態１に係る運転前の処理装置の構成を模式的に示す図である。本実施形態の処理装置は、地中の化石燃料の採取に伴い回収される被処理水を処理する装置である。図１に示されるように、処理装置１は、筒部１１、径大部１２、１３、液滴生成ノズル２１および液滴供給部３１を有している。

　筒部１１は、鉛直方向に延在する軸を有する。筒部１１の断面形状は、限定されないが、例えば円形である。筒部１１の外側には、筒部１１の軸方向に沿って延在する副筒部１４が配置されている。

　副筒部１４は、開口１５、１６を介して筒部１１と連通している。副筒部１４の断面形状も限定されないが、例えば円形である。副筒部１４は、一つでも複数あってもよい。開口１５は、副筒部１４の周壁の上部であって周壁の上端部よりも下となる位置に形成されている。開口１６は、副筒部１４における下部であって周壁の下端部よりも上となる位置に形成されている。副筒部１４における開口１５よりも上の部分は、滞留部１７となっており、副筒部１４における開口１６よりも下の部分は、滞留部１８となっている。副筒部１４の上端には、排出管１９が接続されており、副筒部１４の下端には、排出管２０が接続されている。

　径大部１２、１３は、ともに、筒部１１の外周側へ延出するフランジ部を介して筒部１１の端に接続している部分である。径大部１２は筒部１１の上端に接続しており、径大部１３は筒部１１の下端に接続している。径大部１２はその端縁を塞ぐ蓋を有していてもよいし、有していなくてもよい。径大部１３はその端縁を塞ぐ底を有している。径大部１３には、径大部１３中の液体を排出するための排出管２４が接続されている。

　液滴生成ノズル２１は、供給された液体を微細な液滴として噴出するノズルである。液滴生成ノズル２１は、筒部１１の内側であって筒部１１の上端部に、下方に向けて配置されている。液滴生成ノズル２１は、一つでも複数あってもよい。液滴生成ノズル２１は、例えば、液体を噴出するノズルと、その先端に配置されている焼結ガラスとによって構成される。焼結ガラスは、数１０μｍの孔径を有する多数の細孔を有している。

　液滴生成ノズル２１には、液滴生成ノズル２１に液体を供給するための供給管２３が接続されている。供給管２３は、被処理水が収容されている被処理水槽２２と液滴生成ノズル２１とを接続している。

　液滴供給部３１は、供給された液体を液滴として放出する部材である。液滴供給部３１は、筒部１１の内側であって筒部１１の下端部に、上方に向けて配置されている。液滴供給部３１は、一つでも複数あってもよく、液滴生成ノズル２１と同じ構成を有していてもよいし、異なる構成を有していてもよい。液滴供給部３１は、例えば、供給管とその先端に配置された前述の焼結ガラスとによって構成されてもよいし、周壁に複数の孔を有するバブリング管であってもよい。

　液滴供給部３１には、液滴供給部３１に液体を供給するための供給管３２が接続されている。供給管３２は、径大部１２と液滴供給部３１とを接続している。このように、処理装置１では、径大部１２中の液体が液滴供給部３１に供給されるように構成されている。

　処理装置１の作動に際して、被処理水槽２２には、被処理水として、後述する随伴水の一次処理水が収容されている。また、筒部１１および径大部１２、１３（以下、これらをまとめて「処理槽」とも言う）には、水と油性の抽出剤とが収容される。これらの量は、処理槽の容積の約半分である。本実施形態では、抽出剤は例えば炭素数８程度の炭化水素であり、水より軽い。よって、処理槽には、収容された水および抽出剤によって、下側に水相Ｗが形成され、その上側に隣接して油相Ｏが形成されている。

　なお、特に説明しない限り、「水相」は、エマルションの状態となっていない実質的に均質な状態の被処理水を意味し、より具体的には、本実施形態では径大部１２中にある状態を意味する。「油相」は、エマルションの状態となっていない実質的に均質な状態の抽出剤を意味し、より具体的には、本実施形態では径大部１２中にある状態を意味する。

　（被処理水）
　本実施形態において、被処理水は、地中の化石燃料の採取に伴い回収される水である。当該被処理水の例には、フローバック水、随伴水およびこれらの一次処理水が含まれる。

　フローバック水は、シェールガスやシェールオイルの採取する際のフラクチャリング後に地上に戻る水であり、例えば、石油または天然ガスの生産に伴い副次的に生産される地層水である。随伴水は、原油の採掘に伴って採取される水であり、例えば、採掘された原油と混在している地下水であり、あるいは原油を採掘するために油井に注入する水である。

　被処理水は、通常、水と、化石燃料に由来する油分と、土壌に由来する成分とを含有している。油分は、後述する抽出剤で被処理水から抽出可能な成分であればよく、また、被処理水の採取場所によって異なることがある。当該油分は、一種でもそれ以上でもよく、例えば採掘された石油または天然ガスの成分およびその誘導体である。

　土壌に由来する成分は、例えば砂礫および泥などの固体成分、ならびに塩である。たとえば、随伴水には、油分として、水中に分散した油滴以外に、固形分、水溶性の有機物、無機イオン、生産ケミカルおよび溶存ガスが含まれる。固形分の例には、粘土、シリカおよび砂が含まれる。水溶性の有機物の例には、有機酸が含まれる。無機イオンの例には、陰イオン、陽イオン、自然起源放射性物質（ＮＯＲＭ）および塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）が含まれる。生産ケミカルの例には、防食剤および殺菌剤が含まれる。溶存ガスの例には、二酸化炭素ガスおよび硫化水素ガスが含まれる。

　抽出剤は、被処理水中に含まれる油分を被処理水から抽出する油性の液体である。抽出剤は、水と分液可能な有機溶剤であってよく、当該有機溶剤は一種でもそれ以上でもよい。抽出剤の例には、非水溶性の有機溶剤が含まれ、例えば、炭素数６～１０の直鎖、分枝または環状構造の炭化水素、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素、および、地中から採取される化石燃料またはその蒸留物、が含まれる。

　一次処理水は、地中の化石燃料の採取に伴い回収された水（以下、「処理原水」とも言う）に適当な処理を施した水である。本実施形態における被処理水は、処理原水であってもよいし、一次処理水であってもよいし、これらを含む水であってもよいし、これらの混合物であってもよい。当該処理により、処理原水中の各成分の含有量を、処理装置１による処理に適した量に調整することができる。当該処理の例には、比重差を利用する分離処理、および、吸着を利用する分離処理、が含まれる。

　比重差を利用する分離処理の例には、重力を利用する処理、および、浮力または遠心力を利用する処理、が含まれる。たとえば、前者は沈殿槽を用いて実施可能であり、後者は遠心分離機またはサイクロンを用いて実施可能である。

　吸着を利用する分離処理の例には、公知の吸着部材を用いる処理が含まれる。当該吸着部材の例には、活性炭、多孔膜および高性能セラミック膜が含まれる。

　（処理装置の動作説明）
　図２は、実施形態１に係る運転中の処理装置の構成を模式的に示す図である。被処理水槽２２には被処理水が収容されている。当該被処理水は、前述の一次処理水であり、例えば、凝集剤および沈殿槽によって処理原水中の固体成分を除去し、活性炭の吸着塔によって処理原水中の油分を除去した水である。

　被処理水中の各種成分の比は限定されず、一例を挙げるならば、たとえば、この被処理水中の固形分の量は、乾燥重量で１，０００ｍｇ／Ｌ以下であってよく、被処理水中の油分の量は５６５ｍｇ／Ｌ以下であってもよい。また、被処理水中、アンモニア態窒素は３００ｍｇ／Ｌ以下であってよく、重炭酸根は３，９９０ｍｇ／Ｌ以下であってよく、硫酸根は１，６５０ｍｇ／Ｌであってよい。さらに、被処理水中、フェノールは２３ｍｇ／Ｌ以下であってよく、揮発性の脂肪酸は４，９００ｍｇ／Ｌ以下であってよく、塩素イオン（Ｃｌ^－）は２００，０００ｍｇ／Ｌ以下であってよい。また、被処理水は、種々の金属イオンを含んでいてよく、一種でもそれ以上でもよい。なお、残りは水である。

　（油分の抽出）
　被処理水槽２２に収容されている被処理水が供給管２３を介して液滴生成ノズル２１から油相Ｏに微細な液滴として噴射される。この被処理水の液滴の噴射によって、水相Ｗに隣接する油相Ｏ中に、被処理水の微細な液滴が発生し、油中水エマルションとして被処理水のエマルションが筒部１１の上部で生成する。このように、液滴生成ノズル２１は、水相Ｗに隣接する油相Ｏ中に、被処理水の液滴を発生させて、被処理水のエマルションを生成するためのエマルション生成部を構成している。

　筒部１１の上方で生成した油中水エマルションは、液滴生成ノズル２１の噴射によって筒部１１の下方へ流動する。このように、エマルション生成部で生成した被処理水のエマルションは、水相Ｗに向けて流動する。このように、筒部１１は、液滴生成ノズル２１で生成した油中水エマルションが上記液滴の発生によって流動する流動部を構成している。

　上記の油中水エマルションが筒部１１の下方へ流動するに連れて、当該エマルションの流動する速度は低下する。流動が遅くなるに連れて、当該エマルション中の被処理水の液滴は互いに合体し、大きくなっていく。よって、筒部１１内において、被処理水の濃度は、下ほど濃くなる。そして、前述したように、筒部１１と径大部１３との境界では前述したフランジ部によって処理槽の内径が急激に広くなっている。このため、筒部１１の下端では、上記エマルションの下方への流動はますます遅くなる。その結果、被処理水の液滴は、合体してますます大きくなり、そして筒部１１の下端を覆う。こうして、筒部１１内における筒部１１と径大部１３との境界には、合体した被処理水の液滴の被膜４１が形成され、当該エマルションの径大部１３への進入が防止される。被処理水のエマルション中の被処理水の液滴は、径大部１３内の水相に合体する。このようにして、筒部１１で流動した被処理水のエマルションから被処理水の液滴が水相Ｗに分離する。径大部１３は、筒部１１で流動した被処理水のエマルションの流動する速度を低下させて、被処理水のエマルションから被処理水の液滴を水相Ｗに分離するための相分離部を構成している。

　一方、径大部１２に収容されている油相（抽出剤）は、供給管３２を介して液滴供給部３１から水相Ｗ中に液滴として供給される。それにより、水相Ｗ中に油性の抽出剤の液滴が分散してなる水中油の懸濁液が筒部１１の下部で生成する。筒部１１の下方で生成した抽出剤の水中油懸濁液は、水に対する抽出剤の比重が軽いことから抽出剤の液滴が上方に移動するのに連れて、筒部１１の上部へ流動する。

　抽出剤の水中油懸濁液が筒部１１の上方へ流動するに連れて、当該エマルションの流動する速度は低下し、当該エマルション中の抽出剤の液滴は互いに合体して大きくなっていく。よって、筒部１１内において、抽出剤の濃度は上ほど濃くなる。そして、前述したように、筒部１１と径大部１２との境界では前述したフランジ部によって径が急激に広くなっているため、筒部１１の上端では上記懸濁液の上方へのｇ流動はますます遅くなる。その結果、抽出剤の液滴は、合体してますます大きくなり、そして、筒部１１の上端を覆う。こうして、筒部１１内における筒部１１と径大部１２との境界には、合体した抽出剤の液滴の被膜４２が形成され、当該エマルションの径大部１２への進入が防止される。抽出剤のエマルション中における抽出剤の液滴は、径大部１２内の油相Ｏに合体する。

　径大部１２からは、液滴供給部３１から水相Ｗに供給される量で、油性の抽出剤が供給される。すなわち、処理装置１では、液滴供給部３１から水相Ｗに供給される量で抽出剤が循環して利用されている。

　径大部１３からは、液滴生成ノズル２１から噴射される被処理水と実質的に同量の水相が排出管２４から排出される。油分が十分に除去されて径大部１３に到達した被処理水は、処理水として径大部１３から排出される。当該処理水は、海洋または河川に放流され、あるいは農業用水などの種々の用途で利用される。

　（塩の除去）
　被処理水は、前述したように塩を含むことがある。被処理水が塩を含む場合には、液滴生成ノズル２１によって油中水エマルションを生成する際に、このような急激な状態変化によって、生成した油中水エマルションから当該塩が析出することがある。あるいは、処理槽内の環境において当該塩が不溶化して析出することがある。このように、処理装置１では、被処理水のエマルションにおける被処理水と抽出剤との接触により固体粒子が生じることがある。このような固体粒子は、被処理水のエマルションにおける被処理水と抽出剤との接触性を低下させることがある。たとえば、当該固体粒子は、被処理水のエマルションの筒部１１における流動性を低下させることがある。

　筒部１１内を流動する油中水エマルションの一部は、開口１５を通って副筒部１４内を下方に移動し、開口１６を通って筒部１１内に戻るように流動する。被処理水中の固体粒子のうち、水よりも軽い固体粒子の一部は、副筒部１４で浮上して、滞留部１７に捕集される。当該固体粒子のうち、水よりも重い固体粒子の一部は、副筒部１４をそのまま沈降し、滞留部１７に捕集される。よって、筒部１１を流動するエマルションから上記の固体粒子が除去され、被処理水と抽出剤との接触性がさらに高められ、被処理水から油相Ｏへの油分の抽出が促進される。このように、副筒部１４および滞留部１７は、被処理水から油相Ｏへの油分の抽出を促進させるための油分抽出促進部を構成している。より具体的には、副筒部１４および滞留部１７は、被処理水と抽出剤との接触により生じる固体粒子、あるいは被処理水に混入していた固体粒子などの、流動部を流動する油中水エマルション中の固体粒子を除去している。このように、副筒部１４および滞留部１７は、流動部で流動する被処理水のエマルションから被処理水のエマルション中の固体粒子を除去するための固体粒子除去部を構成している。

　滞留部１７に捕集された固体粒子は排出管１９を介して、滞留部１８に捕集された固体粒子は排出管２０を介して、連続して、または断続的に滞留部１７または滞留部１８から排出される。

　（作用効果）
　前述したように、液滴生成ノズル２１は、油相Ｏ中に被処理水の微細な液滴を噴射して油中水エマルションを生成する。また、処理装置１では、筒部１１を流動する油中水エマルションにおいて被処理水と抽出剤との接触性が高められる。よって、被処理水中の油分が十分に抽出剤（油相）に抽出され、油分が十分に除去された処理水が得られる。

　以上の説明から明らかなように、処理装置１は、地中の化石燃料の採取に伴い回収される被処理水を処理する装置であって、より詳しくは、水分と油分とを含有する当該被処理水から当該油分を抽出する処理をするための装置である。処理装置１は、水相Ｗに隣接する油相Ｏ中に、油分を含有する被処理水の液滴を発生させて、被処理水のエマルションを生成するための液滴生成ノズル２１と、液滴生成ノズル２１で生成した被処理水のエマルションが流動する筒部１１と、筒部１１で流動した被処理水のエマルションから被処理水の液滴を水相Ｗに分離するための径大部１３と、被処理水から油相Ｏへの油分の抽出を促進させるための副筒部１４および滞留部１７とを有している。

　また、処理装置１による被処理水の処理方法は、被処理水から当該被処理水中の油分を抽出する処理をする方法であって、水相Ｗに隣接する油相Ｏ中に、水分と油分とを含有する被処理水の液滴を発生させて被処理水のエマルションを生成する工程と、生成した被処理水のエマルションを流動させる工程と、流動した被処理水のエマルションから被処理水の液滴を水相Ｗに分離する工程と、被処理水のエマルション中の固体粒子を除去する工程と、を含む。

　したがって、油相Ｏである抽出剤に被処理水を十分に連続かつ安定して接触させることが可能である。よって、地中の化石燃料の採取に伴い回収される被処理水中から油分を、長期安定して簡易にかつ十分に除去することができる。

　また、本実施形態において、処理装置１は、筒部１１で流動する油中水エマルションから、当該油中水エマルション中の固体粒子を除去するための固体粒子除去部をさらに有する。この構成によれば、被処理水と抽出剤との接触性を低下させる固体粒子を系内から除去することが可能である。よって、被処理水から油相Ｏへの油分の抽出を促進させる観点からより一層効果的である。

　〔実施形態２〕
　本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

　（処理装置の構成）
　図３は、実施形態２に係る運転前の処理装置の構成を模式的に示す図である。図３に示されるように、処理装置２は、抽出槽７０を有している。抽出槽７０は、主接触部７１、副接触部７２、油相収容部７３、水相収容部７４および捕集部７５を有している。

　主接触部７１は、抽出槽７０の内部において隔壁７６によって区画されている略筒状の空間である。隔壁７６の軸方向における両端と抽出槽７０の天面および底面との間には隙間が形成されており、隔壁７６よりも上部および下部において、主接触部７１は、抽出槽７０中の側方の空間と連通している。

　主接触部７１の上端部には、液滴生成ノズル２１が下方に向けて配置されている。液滴生成ノズル２１には、供給管２３が接続されており、供給管２３は、ポンプ２５を介して被処理水槽２２と接続されている。主接触部７１の下端部には、液滴供給部３１ａが上方に向けて配置されている。

　水相収容部７４は、主接触部７１の側方に配置されている。水相収容部７４は、抽出槽７０の側壁、抽出槽７０の底面、側壁７７および蓋部７８によって区切られている。側壁７７は、隔壁７６から側方に離れて配置されている。水相収容部７４には、水相収容部７４中の液体を排出するための排出管２４が接続されている。

　副接触部７２は、抽出槽７０における隔壁７６と水相収容部７４（側壁７７）との間の部分である。副接触部７２の下端部には、液滴供給部３１ｂが上方に向けて配置されている。なお、液滴供給部３１ａ、３１ｂは、いずれも、実施形態１における液滴供給部３１と同様に構成されていてよい。

　油相収容部７３は、抽出槽７０における副接触部７２および水相収容部７４よりも上方の部分である。油相収容部７３には、供給管３２の一端が配置されている。供給管３２は分岐しており、それぞれの他端は、ポンプ３３を介して液滴供給部３１ａ、３１ｂのそれぞれに接続されている。

　捕集部７５は、抽出槽７０における油相収容部７３および水相収容部７４の側方に配置されている。捕集部７５は、水相収容部７４の蓋部７８によって上下方向に二分されている。捕集部７５の蓋部７８よりも上方の空間は、油相収容部７３に対して開放されている。蓋部７８の側端は、抽出槽７０の側壁から離れた位置にある。捕集部７５の上下方向に二分された空間は、当該側端と抽出槽７０の側壁との間の隙間８１で繋がっている。また、抽出槽７０の底面から起立する側壁の上端は、蓋部７８から離れた位置にある。捕集部７５における下側の空間は、当該上端と蓋部７８との間の隙間８２によって水相収容部７４と繋がっている。捕集部７５における下側の空間の底には、排出管２０が接続されている。

　（油分の抽出）
　処理装置２の作動に際して、主接触部７１および副接触部７２の下部、水相収容部７４および捕集部７５の下側の空間は、水が収容され、水相Ｗを形成する。主接触部７１および副接触部７２の上部、油相収容部７３および捕集部７５の上側の空間は、油性の抽出剤が収容され、油相Ｏを形成する。

　図４は、実施形態２に係る運転中の処理装置の構成を模式的に示す図である。液滴生成ノズル２１は、油相Ｏ中に被処理水を微細な液滴として噴射してエマルションを生成する。一方、油相Ｏは、供給管３２を介して油相収容部７３のＯ相から液滴供給部３１ａ、３１ｂに供給される。液滴供給部３１ａ、３１ｂは、水相Ｗ中に油性の抽出剤の微細な液滴を供給する。

　主接触部７１および副接触部７２の下部では、それぞれ、水相Ｗ中に油性の抽出剤の液滴が分散してなる水中油の懸濁液が生成する。当該水中油懸濁液は、上に向けて油分の液滴が供給され、また水に対する抽出剤の比重が軽いことから上方へ流動する。抽出槽７０内では、上方へ移動するに連れて油分の濃度が高くなることから、抽出槽７０の下部で生成した上記懸濁液は、油分の濃度が十分に高くなると転相を起こし、油中水エマルションとなる。このように、液滴生成ノズル２１および液滴供給部３１ａ、３１ｂは、いずれも、水相Ｗに隣接する油相Ｏ中に、被処理水の液滴を発生させて、被処理水のエマルションを生成するためのエマルション生成部に該当する。

　上記のエマルションは、液滴生成ノズル２１および液滴供給部３１ａ、３１ｂからの液の供給、および、水相Ｗと油相Ｏとの比重差、によって主接触部７１および副接触部７２内を流動する。また、主接触部７１および副接触部７２は、隔壁７６の下方で連通しており、主接触部７１および副接触部７２で流動する被処理水のエマルションは、主接触部７１および副接触部７２の間で流通する。

　さらに、副流動部７２中の被処理水のエマルションは、上方に流動する。被処理水のエマルションは、水相収容部７４よりも上に到達すると、油相Ｏに比べて大きい比重を有することから、水相収容部７４の蓋部７８に沿って側方へ、捕集部７５に向けて流動する。このように、主接触部７１、副接触部７２および蓋部７８の上方の周辺部は、上記液滴の発生によって流動する流動部に該当する。また、当該流動部は、被処理水のエマルションが水平方向に案内される部分を含んでいる。

　蓋部７８の上を側方に流動する被処理水のエマルションは、流動速度を漸次下げながら蓋部７８の上面に沿って隙間８１まで到達する。また、捕集部７５における隙間８１よりも下方は、隙間８１に比べて急激に広くなる。このため、蓋部７８上を流動する当該エマルション中の被処理水の液滴は漸次合体して大きくなり、隙間８１を覆う。こうして、隙間８１には、合体した被処理水の液滴の被膜４１が形成され、エマルション中の被処理水の液滴は、水相収容部７４および捕集部７８内の水相Ｗに合体する。隙間８１は、被処理水のエマルションの流動する速度を低下させて、被処理水のエマルションから被処理水の液滴を水相Ｗに分離するための相分離部に該当する。本実施形態において、当該相分離部は、水平方向に案内された被処理水のエマルションの流動する速度を低下させる部分である。

　一方、被処理水のエマルションに含まれる固体粒子は、エマルションとともに流動して隙間８１まで到達する。隙間８１における被処理水のエマルションの流動速度は十分に低いことから、当該エマルション中の固体粒子は、隙間８１から捕集部７５へ沈降し、捕集部７５の底に溜まる。このように、捕集部７５は、流動部で流動する被処理水のエマルションから被処理水のエマルション中の固体粒子を除去するための固体粒子除去部に該当する。そして、本実施形態において、当該固体粒子除去部は、相分離部に到達した被処理水のエマルション中の固体粒子を捕集する部分である。

　他方、被処理水のエマルション中の油分は、副接触部７２の上部および蓋部７８上において、当該エマルションの流動速度が低下するに連れて、油相Ｏにより接触し、合体する。また、被処理水のエマルション中における水より軽い固体粒子は、当該エマルションが蓋部７８上を流動する間に油相Ｏの表面または油相Ｏと当該エマルションとの界面まで上昇し、浮遊し、当該エマルション中から除去される。

　水相収容部７４中の水は、排出管２４から処理水として排出される。また、捕集部７５中の水も、処理水として排出管２０から排出される。抽出槽７０からの水の排出量と実質的に同量の被処理水が被処理水槽２２から抽出槽７０に供給される。さらに、抽出槽７０中の油相Ｏの油分（抽出剤）が、被処理水中の油分の抽出に十分な特定の量で循環する。処理水は、実施形態１と同様に、海洋または河川に放流され、あるいは農業用水などの種々の用途で利用される。

　（作用効果）
　以上の説明から明らかなように、処理装置２において、流動部は、被処理水のエマルションが水平方向に案内される部分（蓋部７８の上面上）を含み、相分離部は、水平方向に案内された被処理水のエマルションの流動する速度を低下させる部分（隙間８１）であり、固体粒子除去部は、相分離部に到達した被処理水のエマルション中の固体粒子を捕集する部分（捕集部７５）である。このように、本実施形態では、被処理水のエマルションが水平方向へ流動し、流動の終端部において被処理水のエマルションからの水分の分離が行われる。よって、処理装置２は、被処理水のエマルションからの水の分離性を高める観点からより一層効果的である。

　また、本実施形態では、当該エマルションからの油分の回収が、当該水平方向の流動の間に行われる。よって、処理装置２は、被処理水のエマルションからの油性の抽出剤の回収性を高める観点からより一層効果的である。

　さらに、本実施形態では、当該エマルションの流動の終端部において、被処理水のエマルション中の固体粒子を沈降により捕集する。よって、処理装置２は、被処理水のエマルションから固体粒子を十分に除去する観点からより一層効果的である。

　（他の好ましい態様の説明）
　本発明の実施形態において、被処理水から除去すべきは、前述したように被処理水のエマルション中の固体粒子である。被処理水は天然由来である。たとえば、随伴水には、地層由来の固形分が含まれ得る。当該固形分の例には、砂およびシリカが含まれる。通常、当該固形分のサイズは１μｍ以上であり、また随伴水が搬送される過程においても当該固形分は生成する。そのため、固形分のサイズは様々である。したがって、重力分離などの一次処理で完全に除去することは難しい。本実施形態においては、このような固形分が、除去対象となり得る。

　また、被処理水は天然由来であるため、被処理水が地中の環境から解放されることによる環境変化、あるいは被処理水の調製におけるｐＨの変化などにより、被処理水中で生成する固体粒子は、様々な状態または物性を有し得る。よって、当該固体粒子は、上記エマルションの発生箇所のような処理装置内において生成することがある。このようにエマルション中から発生する固体粒子の例には、局所的な圧力変化に伴い発生する不溶性の塩、および、分子同士の会合により発生する不溶成分、が含まれる。上記の不溶性の塩は、被処理水のエマルションが流動している状態で生成しやすく、上記の不溶成分は、当該エマルションが流動している状態および当該エマルションが解消される状態で生成しやすい。

　さらに、処理水の利用法によって対象となる固体粒子が決められることがある。たとえば、シェールガスの採掘において、随伴水を被処理水として処理した後にフラクチャリング流体として処理水を利用する場合がある。この場合、フラクチャリング流体中のスケール（夾雑物）の除去は重要となる。当該スケールは、フラクチャーにおいて塩の析出の起点となり得る。特に、硫酸根と地層中のバリウムとが反応して塩を形成する場合が問題となる。フラクチャリング流体に海水を用いると、海水中の硫酸根がフラクチャリング流体中のスケールと反応して塩を生成しやすい。これに対して、元々の地層に含まれていた随伴水をフラクチャリング流体として再利用することは、難溶性または不溶性の塩の析出を防止する観点から望ましい。

　なお、随伴水中の硫酸根は、フリーではなく、塩になっていると推定される。現状では、インヒビター（阻害剤）によってこのような塩の析出を防止している。

　上記の場合は、フラクチャリング流体中の硫酸根が地中の一成分（バリウム）とスケールを生成する例であるが、同様に、フラクチャリング流体の一成分と地中の一成分とが不溶性の塩を生成する場合があり得る。たとえば、バリウム、カルシウム、ストロンチウム、マグネシウム、アルミニウム、鉛、銀あるいはその塩のいずれを含むフラクチャーに、硫酸イオン、塩素イオン、炭酸イオンのいずれかを含むフラクチャリング流体を用いると、前述したようなスケールの問題が発生し得る。

　被処理水は天然由来であるため、被処理水中の上記のような夾雑物の種類および含有量は、被処理水の採取場所によって異なる。シェールガスの異なる産地の頁岩から採取される随伴水の組成の一例を下記表に示す。表１中の数値の単位は、「ｍｂ／Ｌ」である。また、表１中の「ＴＤＳ」は、総溶解固形分を意味する。

　被処理水中の上記のような固体粒子を除去するための技術は、種々知られており、本発明の実施形態では、被処理水中の除去すべき固体粒子に応じて、公知の技術を適宜に採用してよい。当該固体粒子を除去する技術の例には、タンク（重力分離）、ストレーナー、ＡＰＩセパレータ、スキムタンク、サイクロン、浮上分離、遠心分離および膜ろ過が含まれる。また、随伴水の処理技術において、比較的大きなサイズの油分および固体粒子の除去には、液体サイクロン、浮上分離または遠心分離などの技術が適用され、油分の除去には、メディアフィルタまたは膜ろ過などの技術が適用され得る。また、随伴水中の水溶性有機物あるいは重金属類の除去には、逆浸透膜（ＲＯ膜）、微生物処理、活性炭吸着、電気透析または蒸発法などの技術が適用され得る。また、随伴水中の塩の除去には、ＲＯ膜、正浸透膜（ＦＯ膜）、電気透析、蒸留または蒸発などの技術が適用され得る。これらの技術は、いずれも、本発明の実施形態における固体粒子除去部に適用可能である。

　前述の実施形態２は、被処理水のエマルションが水平方向に案内される流動部と、平方向に案内された被処理水のエマルションの流動する速度を低下させる相分離部とを含むが、本発明の一例に過ぎない。本発明の実施形態では、固体粒子除去部は、被処理水の性状、固体粒子の種類、固体粒子の発生メカニズムおよび処理水の利用法に応じて適宜に選択し、採用することが可能であり、より適切な一種であってもよいし、複数種の組み合わせであってもよい。また、固体粒子除去部は、前述した実施形態のように、筒部または処理槽と一体的に構成されていてもよいし、分離して配置されていてもよい。

　〔実施形態３〕
　本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

　図５は、実施形態３に係る処理装置の構成を模式的に示す図である。図５に示されるように、処理装置３は、副筒部１４に代えて、被処理水および抽出剤の両方の温度を調整するための温度調整部を有する以外は、実施形態１における処理装置１と実質的に同じ構成を有している。

　処理装置３は、温度センサ５１およびジャケット５２を有している。温度センサ５１は、筒部１１内に配置されており、筒部１１内のエマルションの温度を検出する。ジャケット５２は、筒部１１の外周壁を覆うように配置されており、ジャケット５２と不図示の熱媒の温度調整装置とを循環する熱媒の循環流路の一部を構成している。当該温度調整装置は、温度センサ５１の検出値に応じて、ジャケット５２から戻る熱媒の温度を調整し、ジャケット５２へ供給する。

　被処理水中の油分の抽出は、温度に応じて促進され得る。たとえば、系内の温度が所定値以上であれば、抽出剤への油分の溶解性が十分に高まり、被処理水から油相Ｏへの油分の抽出が促進され得る。また例えば、系内の温度が所定値以上であれば、油中水エマルションの生成によって析出した塩が被処理水に溶解し、前述の固体粒子が除去される。その結果、被処理水から油相Ｏへの油分の抽出が促進され得る。

　温度センサ５１は、筒部１１内のエマルションの温度を検出する。ジャケット５２には、検出されたエマルションの温度に応じて適当な温度の熱媒が供給される。それにより、筒部１１内のエマルションの温度が適切に調整される。よって、被処理水中の油分の抽出は、さらに促進される。

　以上の説明から明らかなように、実施形態３は、前述した固体粒子除去部による効果に代えて以下の効果をさらに奏する以外は、前述した実施形態１の効果と同じ効果を奏する。

　処理装置３は、油分抽出促進部として、被処理水および抽出剤の両方の温度を調整するための温度センサ５１およびジャケット５２を有している。よって、被処理水から抽出剤への油分の抽出効率を温度によって調整することが可能である。したがって、被処理水から油相Ｏへの油分の抽出を促進させる観点からより一層効果的である。

　〔実施形態４〕
　本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

　図６は、実施形態４に係る処理装置の構成を模式的に示す図である。図６に示されるように、処理装置４は、副筒部１４に代えて、筒部１１の断面積を変更するための断面積変更部を有する以外は、実施形態１における処理装置１と実質的に同じ構成を有している。

　処理装置４は、内筒部６１を有している。内筒部６１は、筒部１１の長さと同じかそれ以上の長さを有し、筒部１１の径（Ｒ１）よりも小さい径（Ｒ２）を有する。ただし、内筒部６１の径Ｒ２は、液滴生成ノズル２１および液滴供給部３１を内包できる程度に十分に大きい。内筒部６１は、筒部１１内に着脱可能に配置される。内筒部６１が筒部１１内に配置されると、筒部１１によって規定されていたエマルションが流動する流動部の断面積がより小さくなる。このように、内筒部６１は、当該流動部の断面積を変更するための断面積変更部を構成している。

　内筒部６１が筒部１１に挿入されると、エマルションが流動する流動部の幅がＲ１からＲ２へと狭くなる。よって、流動部の断面積がより小さくなり、筒部１１の軸方向におけるエマルションの流動速度がより速くなる。このため、被処理水と抽出剤との接触がより頻発する。したがって、被処理水から油相Ｏへの油分の抽出が促進され得る。内筒部６１を筒部１１から引き上げると、流動部の幅はＲ２からＲ１に増加し、流動部の断面積はより大きくなる。断面積の増加によって、エマルションから水相Ｗへの被処理水の分離性がより高められる。

　以上の説明から明らかなように、実施形態４は、前述した固体粒子除去部による効果に代えて以下の効果をさらに奏する以外は、前述した実施形態１の効果と同じ効果を奏する。

　処理装置４は、油分抽出促進部として、エマルションの流動部の断面積を変更するための内筒部６１を有する。よって、流動部の断面積をより小さくすることにより、被処理水の液滴と抽出剤との接触の頻度をより高めることが可能である。したがって、被処理水から油相Ｏへの油分の抽出を促進させる観点からより一層効果的である。

　〔変形例〕
　本発明は上述した各実施形態に限定されず、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

　たとえば、前述した実施形態において、相分離部は、径大部でなくてもよい。流動するエマルションの流速が十分に遅くなれば、エマルション中の液滴が合体して被膜４１、４２を構成し、筒部１１を、その軸を横断する方向に覆う。よって、被処理水の液滴は、例えばエマルションから水相Ｗへ分離される。したがって、例えば、十分に長い筒部を採用することにより、径大部１２、１３に代えて当該筒部の両端部を相分離部とすることが可能である。

　また、前述した実施形態において、処理装置は、筒部内に解乳化剤（エマルションブレーカ）を供給する構成を、相分離部に代えて、または相分離部に加えてさらに有していてもよい。解乳化剤は、被処理水の液滴を有する油中水エマルションを不安定化させて被処理水の当該エマルションからの分離を誘発する成分である。前述した実施形態で使用する解乳化剤は、油分および被処理水の性状に応じて、市販品などの公知の解乳化剤から適宜に選ぶことが可能である。上記の構成によれば、エマルションからの被処理水の分離性をより一層高めることが可能である。

　また、本発明に係る処理装置は、前述した実施形態で説明した油分抽出促進部に代えて、それ以外の他の構成を有する油分抽出促進部を有していてもよい。

　たとえば、油分抽出促進部は、筒部１１中に所定の流れを形成するための流れ形成部であってもよい。当該流れ形成部は、例えば、互いに所定の向き（例えば、いずれも鉛直方向に対して一定の角度の向き）に配置された複数の液滴生成ノズル２１によって構成することができる。流れ形成部は、筒部１１内に、サイクロン流などの所定形状のエマルションの流れを形成する。当該所定形状のエマルションの流れによって、被処理水と抽出剤との接触確率がより一層高められる。よって、被処理水中の油分の抽出剤への抽出がより一層促進される。

　また、例えば、油分抽出促進部は、筒部１１における油相Ｏと水相Ｗとの量の割合を調整する相調整部であってもよい。当該相調整部は、例えば、径大部１２の抽出剤を増やし、あるいは減じる構成と、径大部１２の抽出剤の増減に応じて液滴生成ノズル２１への被処理水の供給量を減じ、あるいは増やす構成とによって構成することができる。相調整部は、筒部１１内における油相Ｏを水相Ｗに対して相対的に増やし、あるいは減ずることができ、それにより被処理水の液滴と油相Ｏを構成する抽出剤との接触を増やすことが可能となる。したがって、被処理水と抽出剤との接触確率がより一層高められ、被処理水中の油分の抽出剤への抽出がより一層促進される。

　また、例えば、油分抽出促進部は、筒部１１内の流体に外力を与えて被処理水と抽出剤との接触を促進させる接触促進部であってもよい。当該接触促進部は、例えば、筒部１１内の流体に超音波振動を付与する超音波発生装置によって構成することができる。当該超音波発生装置は、筒部１１内の流体に超音波による微細な振動を与える。したがって、被処理水と抽出剤との接触確率がより一層高められ、被処理水中の油分の抽出剤への抽出がより一層促進される。

　また、例えば、油分抽出促進部は、被処理水中の油分に応じて、複数種の抽出剤の中から所定の抽出剤を選択して、径大部１２または液滴供給部３１へ供給する油相選択部であってもよい。当該油相選択部は、例えば、被処理水槽２２に配置され、被処理水中の油分を検出する成分センサと、複数の抽出剤を収容する複数の抽出剤タンクと、上記成分センサの検出信号に応じて抽出剤を選択する制御部と、によって構成することができる。当該制御部は、例えば、上記成分センサの検出信号に応じて複数の油相タンクのうちの所定の油相タンク中の抽出剤を選択し、選択した抽出剤と前述の処理槽に収容されている油相Ｏとの入れ替えを実行させる。この場合では、被処理水中の油分の種類の変化が検出された場合に、検出された当該油分の抽出により適した抽出剤が選択され、当該抽出剤の油相Ｏが形成される。よって、被処理水中の油分の抽出剤への抽出がより一層促進される。

　また、例えば、油分抽出促進部は、筒部１１の下部の流体を筒部１１内の上部に噴射する還流ノズルであってもよい。前述したように、筒部１１の下部には被処理水の濃度の高い領域が形成され、筒部１１の上部では抽出剤の濃度の高い領域が形成される。たとえば、筒部１１の上部に、筒部１１の下部における被処理水の濃度の高い水中油懸濁液を噴出すると、当該懸濁液の分散媒（水または被処理水を含む水）が転相して微細な液滴に変化し、被処理水を含む水の微細な液滴を有する油中水エマルションが生成する。したがって、被処理水を含む水がさらに抽出剤と十部に接触し、被処理水中の油分の抽出剤への抽出がより一層促進される。

　また、前述の実施形態１において、筒部１１は、筒部１１内の流体の一部を副筒部１４に、例えば開口１５に向けて案内する流れを形成するように、邪魔板などの流れ方向調整部材をさらに有していてもよい。

　また、前述の実施形態２において、筒状の主接触部７１の全周に副接触部７２などの他の構成を配置するように抽出槽７０を構成してもよい。このような構成によれば、緻密なエマルションが中心部で生成し、当該エマルションからの油水および固形物の分離が周縁部で行われるため、平面方向における当該エマルションの流動の偏り、乱れが発生することを抑制する観点から好適である。

　また、前述の実施形態２において、水相収容部７４の蓋部７８の天面は水平でなくてもよい。たとえば、被処理水のエマルションの流動速度を下げる観点から、当該天面は、隙間８１に向けて漸次高くなるように傾いていてもよい。あるいは、当該エマルション中の固体粒子をより多く捕集する観点から、当該天面は、隙間８１に向けて漸次低くなるように傾いていてもよい。

　なお、本発明では、前述した実施形態２の実質的な構成の一部または全部が、所期の機能を発現する他の構成に置き換えられてもよい。置き換えられる構成には、従来公知の構成を利用することが可能である。

　たとえば、実施形態２の処理装置の抽出槽は、前述した特許文献５の図３、図７に示されるように、Ｔ字型の断面形状を有する隔壁によって区画されてもよい。当該隔壁におけるＴ字型の上辺は抽出槽の周壁から離間し、Ｔ字型の下辺は抽出槽の底に接合している。この場合、上記隔壁におけるＴ字型の上辺上は油相収容部となり、Ｔ字型の上辺、下辺および抽出槽の周壁で区切られる空間の一方は主接触部となり、他方は水相収容部となる。

　この構成では、主接触部は、その上部の一端側で油相収容部に連通し、水相収容部は、その上部の他端側で油相収容部と連通する。よって、主接触部で生成した被処理水のエマルションは、上記隔壁における上辺上に沿って、抽出槽の水平方向における一端部から他端部まで水平方向に案内される。このように、上記処理装置は、抽出槽内を水平方向に実質的に横断する流動部を有していてもよい。当該処理装置は、被処理水のエマルションと油相との接触性を高め、また当該エマルションの流動速度をより遅くする観点から有効である。

　また、例えば、実施形態２の処理装置の抽出槽において、前述した特許文献５の図３～７に示されるように、水平方向に案内された被処理水のエマルションの流動する速度を低下させる相分離部は、抽出槽の周壁と上記隔壁における上辺との間に形成される隙間であってもよい。当該処理装置は、抽出槽の構成をより簡略化する観点から有効である。

　また、例えば、実施形態２の処理装置の抽出槽において、前述した特許文献５の段落００１６に記載されているように、有機相分離部の下部を通過するルート（流動部）上に固形成分を捕集するトラップ部位を前述した固体粒子除去部として配置してもよい。当該処理装置は、流動部において回収可能な固体粒子を、流動する被処理水のエマルションから早期に連続して回収することが可能となり、被処理水のエマルションの質の低下を抑制する観点から有効である。

　また、実施形態３において、ジャケット５２を、筒部１１に代えて、被処理水槽２２および径大部１２の一方または両方に配置してもよい。この構成によれば、筒部１１内のエマルションの温度に応じて、被処理水および抽出剤の一方または両方の温度を調整することが可能となる。この構成によっても、実施形態３と同様の効果が奏される。

　また、本発明の実施形態における処理装置は、実施形態１で前述した副筒部および滞留部に加えて、実施形態３で前述した温度調整部および実施形態４で前述した断面積変更部の一方または両方をさらに有していてもよい。たとえば、実施形態１の処理装置１において、筒部１１のみの外周面または筒部１１および副筒部１４の外周面を覆うジャケットを配置し、筒部１１内に温度センサ５１を配置することにより、実施形態１と実施形態３との両方の構成を有する処理装置を構成することが可能である。また、例えば、実施形態１の処理装置１において、筒部１１内に内筒部６１をさらに配置することにより、実施形態１と実施形態４との両方の構成を有する処理装置を構成することが可能である。さらには、実施形態１の処理装置１において、筒部１１の外周面をジャケットで覆い、筒部１１内には温度センサ５１と内筒部６１とをさらに配置することにより、実施形態１、実施形態３および実施形態４の全てにおける主要な構成を有する処理装置を構成することが可能である。このような処理装置は、付加的に有する構成に応じて、実施形態１の効果に加えて実施形態３の効果および実施形態４の効果の一方または両方を奏する。

　同様に、本発明の実施形態における処理装置は、実施形態２で前述した抽出槽７０に、実施形態３で前述した温度調整部および実施形態４で前述した断面積変更部の一方または両方がさらに適用された形態であってもよい。たとえば、実施形態２の処理装置２において、主接触部７１のみの外周面または抽出槽７０全体の外周面を覆うジャケットを配置し、主接触部７１内に温度センサを配置することにより、実施形態２と実施形態３との両方の構成を有する処理装置を構成することが可能である。また、例えば、実施形態２の処理装置２において、主接触部７１内に内筒部をさらに配置することにより、実施形態２と実施形態４との両方の構成を有する処理装置を構成することが可能である。さらには、実施形態２の処理装置２において、主接触部７１のみの外周面または抽出槽７０全体の外周面をジャケットで覆い、主接触部７１内には温度センサと内筒部とをさらに配置することにより、実施形態２～４の全てにおける主要な構成を有する処理装置を構成することが可能である。このような処理装置は、付加的に有する構成に応じて、実施形態２の効果に加えて実施形態３の効果および実施形態４の効果の一方または両方を奏する。

　本発明は、化石燃料の採取に伴い地中から回収される水から油分を簡易に安定して除去するのに好適である。

　１、２、３、４　処理装置
　１１　筒部
　１２、１３　径大部
　１４　副筒部
　１５、１６　開口
　１７、１８　滞留部
　１９、２０、２４　排出管
　２１　液滴生成ノズル
　２２　被処理水槽
　２３、３２　供給管
　３１、３１ａ、３１ｂ　液滴供給部
　５１　温度センサ
　５２　ジャケット
　６１　内筒部
　７０　抽出槽
　７１　主接触部
　７２　副接触部
　７３　油相収容部
　７４　水相収容部
　７５　捕集部
　７６　隔壁
　７７　側壁
　７８　蓋部
　８１、８２　隙間

Claims

　地中の化石燃料の採取に伴い回収される、水分と油分とを含有する被処理水から前記油分を抽出する処理をするための装置であって、
　　水相に隣接する油相中に、前記被処理水の液滴を発生させて、前記被処理水のエマルションを生成するためのエマルション生成部、
　　前記エマルション生成部で生成した前記被処理水のエマルションが前記液滴の発生によって流動する流動部、
　　前記被処理水のエマルションの流動する速度を低下させて前記被処理水のエマルションから前記被処理水の水分の液滴を前記水相に分離するための相分離部、ならびに、
　　前記流動部で流動する前記被処理水のエマルションから前記被処理水のエマルション中の固体粒子を除去するための固体粒子除去部、を有する、被処理水の処理装置。
　前記流動部は、前記被処理水のエマルションが水平方向に案内される部分を含み、
　前記相分離部は、水平方向に案内された前記被処理水のエマルションの流動する速度を低下させる部分であり、
　前記固体粒子除去部は、前記相分離部に到達した前記被処理水のエマルション中の固体粒子を捕集する部分である、請求項１に記載の被処理水の処理装置。
　被処理水から前記被処理水中の油分を抽出する処理をする方法であって、
　前記被処理水には、地中の化石燃料の採取に伴い回収される水を用い、
　水相に隣接する油相中に、油分を含有する前記被処理水の液滴を発生させて、前記被処理水のエマルションを生成する工程と、
　前記エマルションを生成する工程で生成した前記被処理水のエマルションを流動させる工程と、
　前記流動させる工程で流動した前記被処理水のエマルションから前記被処理水の液滴を前記水相に分離する工程と、
　前記被処理水のエマルション中の固体粒子を除去する工程と、
を含む、被処理水の処理方法。