JPH0338292A - 流出油除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は水面に大量に流失した油類を省力下に経済的
に急速に回収し、周辺への波及を防除する装置に関する
ものである。

〈従来の技術とその課題〉 原油タンカーの座礁や沈船等の大量油流失事故は毎年世
界各地で繰返されているが、その対策としてオイルフェ
ンスの拡張によって油の拡散を止めてはいるが、オイル
フェンス内域の浮上油の回収は、表層吸引漏斗による排
出が、オイルマットの人力散布と回収を行う等多大の労
力と資材資金を投入する上に、長時間を要しその間に天
候が変化すればオイルフェンスは役立たず油が再流出し
海産物に多大の被害を与えている。

〈課題を解決するための手段〉 本出願人はさきに特願昭５９−２０５３６３号として水
面用の生物濾過装置を提案したが、該装置に若干の付加
装置を施すことにより有効にしてユニークな流出油回収
装置が得られることを見出した。

この動機として、本出願人が所有する日本特許第１３１
７２６０号「水処理用角形充填物の製造装置」によって
安価に多量生産できる接触材、即ち、水より軽い合成樹
脂製の積層網小塊の接触材は市販の油吸着マットに比し
数段の有効性を持つ油吸着材であることを観察的に見届
けた結果で、その特徴に付き説明すると、イ：油吸着マ
ットの材質（ポリプロピレン）と同じく水より油との親
和性が大きい高密度ポリエチレン樹脂製であるが、比重
はポリプロピレン樹脂より水の比重に近く水中使用の接
触材として優れている０口：細目の網目の積層網の小塊
は素線間隔がマット類より数倍以上粗くても、水と油の
混合物から油分のみを吸着保持する効果は水中ではより
有効であることを観察した。その実験はビーカーに水を
入れ、油を加えて撹拌した中にこの網目の接触材を入れ
て放置して置くと、接触材の網目の内外に油分子が集合
、接触材の無い部分は透明な水と明らかに区分できた。

このことはマットの如き繊維の密なものより粗であって
も網目の積層網小塊の方が水中ではより有効であること
を示している。ハ：マットでは使用後油の完全離脱は不
可能なので焼却するより方法がないが、この接触材では
物理的、化学的な洗浄によって容易に再生使用できる。

二二小塊状の軽い接触材は機械的な投入や排出ができる
ので、人力を要せず、煩わしい作業は必要でない、ホ：
この接触材は如何に物理的な変形を加えても、折損せず
放置すれば徐々に旧形に復元する。へ：マットは水面上
に出た状態で浮き、吸取紙的な毛管現象と油との親和性
を活用し、重力に抗し水面上の空中にまで油を引き上げ
ねばならぬので、密接状の繊維よりなり空隙率は数十％
程度であるのに対し、積層網目の小塊状の接触材の空隙
率はこの数倍も大きく、常時水中浮遊状で使用するため
に、毛管現象を期待する必要がない。従って、常に油は
上に浮こうとし、水は下に沈もうとする中にあって、こ
の接触材が存在することは接触材質と油の親和性引力に
よって、又水と油の分離性質と比重差によって、油は常
に接触材の内部に集合し、接触材の外部にも油の分子が
群がり、又接触材の個々も積層状に浮遊する状態を維持
しているので、接触材個々の間隙（外面）も自然に油が
充満する現象が見られる。即ち、水と油の境界部に接触
材が位置することはこの三者の比重差を考えても、観察
結果は当然頷けることである。このことは水中での油の
保持量はその空隙率に比例するといえる結果で、剛性が
あり間隙が大きく、水中圧で変形縮少しない空隙の細目
の積層小塊の接触材は毛管現象不要の水中では、密なる
マット類よりはるかに優れている。

〈作用〉 この積層網の接触材（以下、接触材と称す）を使用する
流出油回収装置の一実施例を第１図、第２図について詳
細に説明すると、容器状の本体１の上部周辺の取水堰２
と、水流（矢印３）を発生させる直立ポンプ４は本体１
の中央の碗部６に乗せられていて、その中心に下方に向
けて吸入口５を開口する。上部外周の本体１と碗部６と
の連絡は放射状の複数本の連絡管７．７によって頑強な
一体構造となり、取水堰２の溢流細孔８．８より流入す
る外域の水を碗部６、即ち、直立ポンプ４の吸入口５に
導く役目を兼ねた連絡管７でもある０本体１の下部９は
柔軟な樹脂製の膜構造とし、本体ｌと取水堰２との間に
挟み、接合ボルト１Ｏ１１０で連結すれば、大型のもの
でも軽量でかつ輸送上も利点が多く、簡便で安価のほか
、使用時も破損が少ない。

上部本体１、取水堰２、碗部６、連絡管７の材料として
は、小型のものでは強化樹脂（ＦＲＰ）か、アルミ材の
溶接一体構造がよく、大形のものは鉄製で数分割の現場
組立方式とする。

本体１の浮子１１は扇形の厚みのある形状であり、本体
１の内周に、固定ボルト１２．１２により本体１にそれ
ぞれ固定され、適当な高さに本体ｌを浮かす浮力を持つ
ものとする。

多孔底板１３は本体の下部９の中央にあり、直立ポンプ
４によって吸入された外域の水を再び本体１外に排水す
るためのものである。

中央の碗部６と後述する直立仕切板２１の上部の間に荒
目の網１４を張り、本体１内に充填した接触材１５の流
失防止の配慮をする。

第３図に示す如き接触材１５は網１４を取り外して本体
１に充填するが、これは水よりやや軽く浮くもので、そ
の各々が水流にて流され押しつけられても動ける余裕が
ある程度、即ち本体１及び９の内容積の７０〜８０％に
止め、多孔底板１３との間に空間が生じる程度とする。

装置の本体１を水面１７に対し第１図の如く取水堰２よ
り溢流する水量がポンプ４の揚水量より多く得られる位
置、即ち本体ｌの大半が水没しても、さざ波程度では本
体１の水平保持に支障がなく、適当にして十分な浮力を
持ち、浮遊し得る如く浮力と重力の調整がなされている
ものとする。

ポンプの駆動は電動機１８によるが、船やブイに積んだ
発電機より電源の供給を行なう。

装置の作用を説明すると、ポンプ４を稼動すれば中央の
碗部６内の水位が低下し、取水堰２より水面に浮く油類
と表層水の一部は連絡管７を経て碗部６内に流れ込み、
ポンプの吐出口１９より網１４上に振り注がれて下部に
浮いている接触材１５の間を下に向って通り抜け、多孔
底板１３より外部に出て、装置の周囲を循環する。

この装置は油拡散防止のオイルフェンス内で運転すると
より高い効果が得られる。即ち、この装置は表層幼木を
吸引するので、表面張力の作用で、外周域の浮遊油を広
範囲にわたって引寄せるので装置の油回収の進行に応じ
て、オイルフェンスの内域面の縮小を進めてもオイルフ
ェンスの下部から油が外域に出る恐れもなく、より一層
油回収が速やかに有効に実施できる。

ポンプ４の吐出水は油と水と気泡を巻き込み、油滴、水
滴、気泡として接触材１５の間を下方に向かって落下し
通過すると、網目で構成されている接触材１５の素線に
油滴は油膜として覆い、又その間に気泡及び微小水滴も
介在するが、次から・次に大量に吐出されてくる水流３
によって吐出口１９の直下の接触材１５は浮上刃に抗し
ながら下部に移動するが、接触材１５の網目にも多くの
気泡が閉じ込められてさらに軽くなり、上下に遊動しな
がら水流の弱い本体１の外周底部へと自然に移動する。

本体１の上部即ち浮子１１の内側に本体１と同心円筒形
の直立仕切板２１を水面上から水面下へ適当な高さ寸法
に選定設置し、本体ｌ内の水面を外、内部に区分し、外
部域下面に接触材１５の浮上を阻止する網２２を張り、
外域上部に油分離部２３を形成させて置く、この油分離
部２３の下部の網２２は本体ｌの外周では低く、直立仕
切板２１の下部ではより高い円錐台形状の斜面にて構成
すると、接触材１５の本体１内での回動（矢印２６）が
より有効に働く。

即ち、吐出口１９の直下の内域２４内の接触材１５は前
述した如く、本体１の外周底部に移動した後には油分離
部２３の下部の網２２の下の接触材１５は空所を埋める
如く移動し、吐出口１９の直下の内域２４に向けて徐々
に進行する。下部の網２２は素線の太い網目の荒い樹脂
網を使うと、接触材１５との滑動により有効に作用する
。

水流３にて押し下げられ本体１の外周底部へ移動し、こ
の部分で停滞した接触材１５の下部の本体９の底付近に
は散気管２５を周囲に配置し、微細気泡を発散させて置
くと、油を吸着した接触材１５の網の素線をこの気泡が
潜り抜けて上方に向かうときに網の素線の付着油膜を剥
離金粒させて油滴に成長させて、気泡と油滴は接触材１
５の素線やその相互間を潜り上方へと向かい油は油分離
部２３にたまり、気泡と揮発性の軽質油は空中に脱する
。軽質油はポンプの撹拌効果によってもその一部分が空
中に発散されることは勿論であり、揮発性の軽質油が空
中に放出された分量は減するので、水中よりの除去油量
が減する効果も派生する。

接触材１５は水中では浮遊し油で滑動し易く、水流や気
泡に対する抵抗力のために前述せる如く、本体１の外周
下部域では上方へ、内域では下向水流３により強く下方
へ押し下げられるので、接触材１５の全体は徐々に周囲
と中央部では上下に対流回動（矢印２６）する、さらに
浮遊の本体１及び柔軟な膜構造の本体の下部９では風波
水流で常にゆれ動き、上下動や本体９の部分では揉み込
む如き作用で、接触材１５の対流移動の効果は一層増大
する。

実際にこの状態は色の異なる接触材１５を混じて確認で
きた。

かくして油分離部２３に溜った油分を吸引し、遠心分離
機等（図示省略）にて効率よく油と水に分離し、回収除
去すればよい。

表層水の浮遊油分が回収された後も、接触材１５の素線
には若干の油膜や油滴が残存するが、この本体１をその
まま吊上げると、多孔底板１３より油滴がしたたり落ち
るので、このときは、内域２４の上部にサクションホー
スを差し込み、異物吸入ポンプやバキューム装置によっ
て水と接触材１５を吸い出せば、はぼ全量に近い接触材
１５と残存油分を短時間内に除去し得る。

この油汚染の接触材１５は洗剤で洗浄し、再び水流を使
って本体１内に戻すことも可能で、総て機械的に省力下
に実施できる。

本体１の内外面に付着残存する微量の油分は通常運行船
舶の船体に付着した油量様環境に悪影響は与えないが、
ベルジャ湾などにおける巨大タンカーの油流未汚染の被
害も、その後年月を経るに従い大事とならず回復に至っ
た現状は、水中では鉱油でさえも徐々に分解、無害化す
る微生物が地球上に現存することの実証でもあろう。

〈発明の効果〉 この装置は元来前述した「水面用の生物濾過装置」に若
干の付帯部を加え、接触材１５と油の親和性と比重差を
利用したちのであって、元来が赤潮、青潮等水面用の生
物処理であり、汚濁水の浄化装置でもあるので、流出油
回収後もそのままこの水域の浄化装置として稼動させる
ことができる。

この装置自身や接触材１５の全量は非常に軽量であり、
ヘリコプタ−輸送や船上からの投入設置も実に容易にな
し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置の一例を示すＡ−Ａ断面図、第
２図は同上の平面図、第３図は接触材の斜視図である。 １・・・装置の本体　　　　２・・・取水堰３・・・水
流の方向　　　　４・・・ポンプ５・・・ポンプの吸入
口　　６・・・中央の碗部７・・・連絡管　　　　　　
８・・・溢流細孔９・・・本体の下部　　　　ｌＯ・・
・接合ボルト１１・・・浮子　　　　　　　１２・・・
浮子固定ボルト１３・・・多孔底板 １５・・・接触材 １７・・・水面 １９・・・ポンプの吐出口 ２１・・・直立仕切板 ２３・・・油分離部 ２５・・・散気管 １４・・・接触材流失防止網 １６・・・接触材の熱溶着部 １８・・・電動機 ２０・・・ポンプのプロペラ ２２・・・接触材浮上阻止網 ２４・・・内域 ２６・・・接触材１５の回動方向

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水より軽い合成樹脂製の積層網小塊の接触材を充填した
   円又は多角椀形状の容器の中央の軸流ポンプにより水面
   水を吸引して該容器内に連続通水し、底部より排水する
   構造で、容器上部内側に同心円筒形の直立仕切板を水面
   上から水面下へ適当な高さ寸法を選定設置し、容器内の
   水面を外、内域に区分し、外域下面には積層網小塊の接
   触材の浮上を阻止する網を張り油分離部を形成させ、容
   器内の周囲下部に散気管を設けた構造の装置を、水面に
   対し予め定めた水位に浮遊させることを特徴とする流出
   油除去装置。