JPH07505457A - 海岸から漏出油を回収するための方法および装置 - 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】 海岸から漏出油を回収するための方法および装置技術分野 本発明は、特定媒体から流体汚染物を回収するための方法および装置に関する。

より詳しくは、０本発明は、油から揮発分が蒸発し水よりもかなり大きい密度を もつ材料が形成される前に、海岸から漏出油を回収するための方法および装置に 関する。

発明の背景 現在、大形航洋船を含む種々の手段によって、大量の油が産油地域から油消費地 域に輸送されている。このような船舶の数及びサイズが増大すると、大量の油漏 用及びこれに付随する重大な環境的結末が起きる可能性も増大する。このような 多数の事故が起きており、このため、永久的な環境破壊をもたらす可能性のある 海岸汚染が生じている。

海水上に漏出した大量の油の回収には大きな進歩がなされている。一般に、漏出 油は、これを収容する浮き防索（ｆｌｏａｔｉｎ’ｇ　ｂｏｏｍ）によって包囲 される。油中の高揮発性成分が蒸発しない限り油は海水上に浮遊し続けるので、 次に、慣用的な真空濾過装置を用いて包囲領域から油を除去する。油が海上に留 まっており、防索が迅速に配備され、且つ海が強く荒れていない限り、このよう な努力が有効であることは実証されている。

海岸からの油回収は、海からの油回収よりもかなり困難である。海岸環境には、 海岸上及び海岸の表面下約１フィートの深さまでの位置に棲息する多数の生物が 含まれている。これに対し、海洋の上層は、比較的に「死」の生態的環境にある 。

従って、海岸上に打ち上げられる漏出油は、一般に、海上にある漏出油よりもか なり大きな生態的破壊を引き起こす。

残念ながら、現在知られているいかなる技術も、生態学的に許容できる方法で海 岸から直接部を首尾よく回収することはできない。現在、油で汚染された海岸を 浄化する最も有効な方法は漏出油を海洋に洗い流すことであり、このため、」二 記防索及び真空方法が使用される。この技術は、漏出油が新鮮な場合（すなわち 、揮発分か未だ蒸発していない場合）にのみ有効である。油が蒸発し始めると、 海岸の堆積物は重いスラッジとなるが、このスラッジは、高圧で非常に高温の水 流によってのみ洗浄できる。このような高圧と高温との組合せは、海岸を破壊す るとともに、海岸上及び海岸下に棲息する生物にとって有害である。

漏出油を海洋に洗い流す上記技術は、一般に高圧ホースを用いて行われる。この 技術自体は、Ｃ１ｏｕｔｉｅｒの米国特許第４．４１０．４２６号において、生 態学的に有害であると認識されている。この米国特許は、海岸の選択領域を局部 的に氾濫させて、砂上の油膜中に漏出油を懸濁させる装置を開示している。次に 、慣用的な上澄み掬い装置が油膜を除去する。この米国特許の技術は、重大な量 の水、大形の設備及び長い設置時間を必要とし、従って、工業化されていない地 域（油の漏出はこのような地域に起き易い）から遠い場所での迅速配備は不可能 である。このように迅速配備ができないと、設備が到着する前に漏出油の粘度が 高くなってしまい、この米国特許の技術は使用できなくなる。

上記観点から、海岸の物理的構造に大きな混乱を与えることなく、すなわち海岸 下に棲息する生物を殺してしまうことなく、海岸上（海岸下の表面を含む）に堆 積する油を有効に除去できる内蔵形の迅速配備可能な装置に対する要望が存在す る。

発明の要約 本発明の目的は、海岸等の特定媒体から、この媒体の構造を大きく混乱させるこ となく油を有効に除去及び処理できる装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、完全な内蔵形装置であって、遠い場所にも容易に輸送でき る装置を用いて上記目的を達成することにある。

本発明の更に別の目的は、海岸の構造及び海岸下に棲息する生物を保護すべく、 海岸に与える物理的衝撃を最小にてきる装置を用いて上記２つの目的を達成する ことにある。

本発明のこれらの目的及び別の目的及び長所（これらは以下の記載から明らかに なるであろう）は、石油のように水より低密度の流体汚染物質で汚染された粒状 媒体の汚染除去方法及び装置を提供することによって達成される。本発明は、水 で飽和された海岸を作り出すか又は遭遇すること、及び海岸の表面を横切って且 つ該表面に対して実質的に垂直に高速空気流を付与することを頼りにするもので ある。これは、局部大気圧を低下させ且つ直立水柱を形成して、水柱の上方で且 つ真空ヘッドの下に空気、水及び流体汚染物質からなる泡に富んだヘッドを作り 出す。真空ヘッドに入ると、高速空気流が水及び流体汚染物質の小滴を捕捉する 。ひとたび真空ヘッド内に入ると、空気流の速度が実質的に限界速度以下に低下 し、これにより、水及び流体汚染物質の小滴がサンプ内に落下して、流体混合物 として凝集する。次に、真空ヘッドの外部で本発明の他のセクションにおいて処 理するため、流体混合物がサンプから取り出される。この方法において、真空ヘ ッドのみが、部分真空に耐えるのに充分な剛性及び重量構造を必要とする装置部 分に過ぎない。

本発明の好ましい実施例では、真空ヘッドは、該ヘッドを推進し、ヘッド内に部 分真空を発生させ且つヘッドから吸引された流体混合物を処理するための原動機 を備えた自走式車両により海岸の上方に懸架される。車両は完全内蔵形であり、 且つ海岸から回収された油及び海岸を潅水するための初期供給水を貯蔵している 。

処理中、流体混合物は、回収された油と比較的純粋な水とに実質的に分離される 。

この比較的純粋な水は、真空ヘッドに隣接する海岸の選択領域の潅水を行うため 、真空ヘッドに送り戻すことができる。回収された油は、装置内に貯蔵するか、 貯蔵設備、輸送トラック又は靜（はしけ）等に排出することもできる。

飽和された海岸から空気、油及び水からなる泡に富んだ混合物を作り出す点での 本発明の装置の有効性は、海岸の上方の真空ヘッドの高さ、真空ヘッドを通る高 速空気流を発生するファンの速度：もしあるとすれば、真空ヘッド内の部分真空 を低下させるべく真空ヘッド内に向けられるファンからの排出空気の量：真空ヘ ッドの入口を形成する孔のサイズ、海岸の表面上での車両の速度；潅水等への洗 浄剤及び／又は乳化剤の添加を含む種々のパラメータを調節することによって制 御できる。

本発明の他の好ましい実施例では、真空ヘッドの先端縁に金属オーガが設けられ ている。オーガは親油性であり、従って高速空気流中に捕捉された油の小滴（殆 ど水の小滴ではない）をオーガに付着させる。回転されると、オーガは、これら の油小滴を、回収油リザーバ内に堆積させる油導管に送り込み、回収油を装置か ら排出させる。本発明の他の実施例ではオーガを使用しない。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明に従って海岸等から油を回収するための迅速配備装置を示す環 境的斜視図である。

第２図は、第１図の装置の側面図である。

第３図は、本発明の装置に関連して使用される真空ヘッドを示す側面図である。

第４図は、第３図の真空ヘッドの正面図である。

第５図は、真空ヘッドの底面図である。

第６図は、第４図の６−６線に沿う側断面図である。

第６Ａ図は、第６図中の円領域６Ａの拡大断面図である。

第７図は、第４図の７−７線に沿う側断面図である。

第８図は、真空ヘッドの別の実施例を示す、第６図と同様な側断面図である。

第９図は、第２図の９−９線に沿う側断面図である。

第１０図は、第１図の装置の積み重ねた形態を示す側断面図である。

第１１図は、本発明の原理を示す簡単化された流体流れ図である。

第１２図は、本発明の別の実施例を示す、第１１図と同様なより詳細な流体流れ 図である。

第１３図は、本発明の車両を推進及び操縦するだめの流体装置を示す概略図であ る。

第１４図は、本発明の真空ヘッドの昇降及び姿勢を制御する装置の簡単化された 流体図である。

発明を実施するための最良の形態 第１図には、本発明の原理に従って海岸等から漏出油を回収するための迅速配備 装置の全体が参照番号２０て示されている。装置は、漏出油が新鮮な間に（すな わち、揮発分が蒸発して環境的に健全な方法で除去することが困難な重いスラッ ジを形成する前に）、遠い場所に迅速配備できるように設計されている。装置は 、１２時間までの時間に亘って燃料補充を行うことなく■蚊作動でき、且つ除荷 することなく６００ガロンまでの回収油を貯蔵できる。

装置は、特殊な地形車両（ｔｅｒｒａｉｎ　ｖｅｈｉｃｌｅ）　２４により支持 、推進、懸架及び駆動される真空ヘッド２２を用いている。

装置は、３４フイートの長さ、７．５フイートの輻、及び９フイートの高さより も小さく、従って、Ｃ−１３０固定翼形航空機に直接搭載するが、或いはＣｈｉ ｎｏｏｋ社のヘリコプタの下に吊り下げられる。また、装置は、標準形の輸送コ ンテナ内に入れられるように、６，０００ボンドを超える重量をもつ単一部品を もたないモジュラ形のものである。

装置２２は、海岸が実質的に水飽和状態にある間に、高速空気流が、海岸表面２ ６に対して実質的に垂直に、海岸を横切って移動する方法を用いている。海岸は 、あるがままの自然状態でもよいし、或いは作業者によるホース２９からの注水 ２８及び／又は搭載潅水装置３０で飽和状態を作り出すこともできる。高速空気 流が真空ヘッド２２内に導入される。真空ヘッド２２は、所望条件下で水柱を発 生し、水柱には、水と油との泡に富んだ泡混合物（第６図に参照番号３２で全体 を示す）が含まれている。この混合物は、［泡のヘッド」、「水のシート」及び ［バースデーケーキＪとして説明されている。泡は主として空気であるが、約１ ０対ｌの比率の多量の水と油を含んでいる。

混合物は、約６０フイート／秒の速度で真空ヘッド２２に入る。この速度は、空 気流中に油及び空気の小滴を捕捉するのに充分な高速である。この空気流の速度 は、空気流の速度が急激に低下して、空気流により小滴に付与される上向き摩擦 力に重力が打ち勝つ真空ヘッド内の位置に小滴が到達するまで、維持又は加速さ れる。次に、これらの小滴はヘッド内のサンプ内に落下し、実質的に大気圧下で ヘッドの外部に除去され且つ処理される。次に、この結果上じる空気流（この空 気流は実質的にきれいな空気流である）が、ヘッドから大気中に排出される。

この技術の結果として、真空ヘッドは、大気圧とは大きく異なる圧力で作動する 装置２２の単なる主要部品である。従って、装置の残部は比較的軽量な材料で構 成され、遠い場所への装置の輸送及び迅速配備を容易にする。このような迅速配 備及び輸送ができることは重要なことである。何故ならば、装置は、汚染物質が 水の密度よりも実質的に小さく従って「泡立つ」ことかなく且つ密度の小さい油 となる点まで油の揮発分が蒸発していない漏出油及び海岸上で最も有効に作動す るからである。装置は、生態学的に許容できる洗浄剤、乳化剤及び／又は酵素を 搭載潅水装置３０又は外部水ホース２９に供給することにより、高密度堆積物に も有効に使用できる。

第３図、第４図および第５図に最も良く示されるように、真空ヘッド２２は、湾 曲前壁４０と、略直立した後壁４２と、底板４６とを有する。これらの表面は、 端壁４８と一緒に閉鎖空間を形成する。底板４６は、全体として約４５０平方イ ンチの断面積をもつ流体人口４９を形成する３つの孔カラム４８を形成している 。

真空ヘッドは、第４図に示されるように、約７フイートの幅、約２４インチの高 さ及び２４インチの深さを有する。

流体人口４９は、サンプ床５２及び半円筒状オーガ壁５４によって形成された入 口チャンバ５０に入る。オーガ壁５４は、第５図に最も良く示されるように、中 央領域５Ｂで互いに出合う右ねじ部及び左ねじ部を備えた長い金属オーガ５６を 包囲している。オーが５６の上面は、前壁４０から約２インチの距離を隔ててお り且つ前壁の約３／４まで実質的に平行に立ち上がっている湾曲内壁６２によっ て形成される高速ブレナムすなわちチムニ６０と流体連通している。内壁は、約 １２インチの直径従って約４５０平方インチの総合断面積をもつ二重の円筒状空 気出口６６から間隔を隔てた関係をなして、ブレナム出口６４に終端している。

ブレナム出口６４は約２５０平方インチの断面積を有し、一方、ブレナム出口に 隣接する領域（すなわち、ブレナム出口６４と空気出口６６との間の領域）は約 １６００平方インチである。この幾何学的形状の結果として、孔４８を通って入 口に入る空気流は、オーガ５６の周囲で加速し、ブレナム６０内で最大速度に到 達する。ブレナム出口６４を出るとき、空気流の速度は急激に低下する。空気流 は、真空ヘッドの内部空間を備えたこの領域（この領域を「沈降」チャンバ６７ と呼ぶ）において幾分乱流になる。次に、空気流は、空気出口６６に到達すると 、はぼ入口４９における空気流の速度まで加速される。

空気流は、第２図に最も良く示されるように、主導管７０、可撓性部材７２及び ｌ対の平行導管７４を介して空気出口６６と流体連通している流体駆動形ファン ６８により発生される。適当なファンは、米国カリフォルニア州ロスアンゼルス のＦａｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ社によって製造されているモデルＮｏ、ＡＯ −３Ｏ３である。このファンは２０インチ水柱で、１４，０００フィート／分の 流量を発生できる。

図示し且つ上記した装置を使用するとき、海岸が水で充分に飽和されており、フ ァンが約１０．０００　ｃｆｍで作動され、且つヘッドが約４〜６インチの好ま しい高さ７６で海岸の上方に懸架されているならば、ファン及び真空は、第６図 に示す空気と水と油とからなる所望の泡ヘッド３２を発生することが判明してい る。海岸が極めて滑らかで、約１インチの低い好適な高さにできるならば、ファ ン出力を適宜低下できる。逆に、海岸が極めてごつごつしている場合には、ファ ン出力をその定格最大限度まで増大させれば、ヘッドを約１０インチの高さまで 上昇できる。

上記条件下で、流体人口４９を形成する孔４８に入る空気流は、約６０フイート ／秒の速度を有する。これは、空気流中に空気及び水の小滴を有効に保持するた めの好ましい最小速度として経験的に決定されている。オーが５６を回転させる と、空気流はブレナム６０内で約１５０フイート／秒の最大速度に到達するであ ろう。ブレナム出口６４を出て沈降チャンバ５８に入るとき、成る場所での空気 流の速度はゼロに近づき且つ全体として実質的に６０フィート／秒以下になる。

従って、空気及び水の小滴はスクリーン７８を通ってサンプ８０内に落下し、こ こで小滴は凝集して流体混合物となる。この混合物は、慣用的な流体駆動形ポン プ８４により、流体出口８２及び側壁４７を通ってヘッド２２から除去される。

適当なポンプは、米国カリフォルニア州サンチーのＤｉｓｃｆｌｏ　Ｃｏｒｐｏ ｒａｔｉｏｎ社から購入できる。流体ポンプ８４の流体混合物出力は、流体混合 物導管８８を介して、米国アラバマ州バーミンガムのＧｕｚｚｌｅｒ　Ｍｆｇ、 社から市販されているサイクロン油／水セパレータ８６に移送される。油セパレ ータ８６及びファン６８は、Ｄｉｓｃｆｌｏ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から市 販されている慣用的な流体モータにより駆動される。

オーが５６は、この装置２０の作動に関し、２つの補完的機能を有する。第１に 、オーガを形成する材料（ｗ４）の親油性は、真空ヘッド内の高速空気流中に捕 捉される油小滴（実質的に水小滴ではない小滴）を引き付は且つ保持すべく機能 する。オーガは、回転できるように軸９０に固定されており、軸９０の両端には スプロケット９２が支持されている。スプロケットは、駆動スプロケット９６に よって駆動されるチェーン９４（第５図参照）と係合している。駆動スプロケッ トは、オーガが停止状態から約１１００ｒｐまで回転できるように、慣用的な流 体モータ９８によって駆動される。

上記条件で回転されると、オーガは、分離された油小滴を中央領域５８に向けて 駆動する。これと同時に油は流体マスに凝集し且つ油導管１００内に押し込まれ て油出力ポンプ１１０に受け入れられる。油出力ポンプ１１０は可変速流体ポン プ８４と同じであり、且つ油ホース１１４を介してオーガにより回収された比較 的純粋な油を、特殊な地形車両２４内に設けられた２つの油貯蔵袋１１２に直接 排出する。

第１１図には、装置２０を通る流体の流れの簡単化したダイヤグラムがｌ！ｌｌ ８ｆ）９に示されている。油と水と空気との泡に富んだ混合物３２は、流体人口 ４９を通って真空ヘッド２２に入る。真空ヘッド内では、比較的油分が少ない空 気が空気出口６６から出て、導管７４．７２．７０を通ってファン６８に入り、 ここからファン出口１１６を通って大気中に排出される。オーガ５６により捕捉 された油小滴は、凝集され且つ導管！００を通って油ポンプ１１０に強制的に送 られる。

この比較的純粋な油は、次に、油ホース＋１２を通って油製１１４に移送される 。

油製１１４を連続的又は間欠的に空にするだめの油排出ポンプ１１８が設けられ ている。回転オーガ５６により捕捉されなかった油小滴は、高速ブレナム６０に 連続的に通され、且つブレナム出口６４を通ると限界値以下の速度に大幅に減速 される。小滴に作用する空気流の摩擦力は、重力により打ち負かされる。小滴は サンプ８０内に落下し、ここで凝集して油と水との混合物になる。流体混合物は 、流体ポンプ８４により、流体出口８２を通ってサンプから除去され、流体混合 物導管８８を介して油／水セパレータ８６内に導入される。

油２／水セパレータ８６は約９０〜９５％の効率であり且つ特殊な地形車両から 水を排出するための水ポンプ１２２に入力するため、又は潅水導管１２４を通っ て搭載潅水装置３０にフｆ−ドハノクさせるための比較的純粋な水を水出口１２ ０で作り出す。また、油／水セパレータ８６は、水ポンプ１２２に入力する水と 同様に、油ポンプ１２８に入力する比較的純粋な油を油出口１２６で作り出す。

油ポンプ１２８は、海岸から回収した比較的純粋な油を、油ホース１３０を介し て油製１１４に導入する。

この装置では、大きな部分真空の使用を必要とする工程が、液体取込み工程及び 空気／流体混合物分離工程だけであることに留意することが重要である。この機 能は専用化された真空ヘッド２２内で行われ、一方、油／水分離工程は、真空ヘ ッド２２とは物理的に別の専用化された油／水セパレータ８６内で行われる。

油／水セパレータは、実質的に大気圧で作動し、従って、軽量にすることもでき る。この結果、装置２２全体を、装置の輸送を容易にする比較的軽量かつコンパ クトなモジュール構造にすることができる。海岸上での物理的衝撃を最小限にす るため、部品を輸送するための比較的コンパクトで高浮揚性をもつ車両が設けら れる。これらの２つの特徴、すなわち迅速配備ができること及び環境衝撃が小さ いことは、新鮮油のこぼれを収容する点及びこれから海岸を修復する点で重要で ある。

第１図及び第２図に最も良く示されるように、特殊な地形車両２４は、真空ヘッ ド２２を支持し且つ作業者＋３３を囲うためのキャブセクション１３２を有する 。キャブセクションは、ピン１３８により形成される垂直軸線の回りで関節連結 されたヒンジ機構１３６によりパレットセクション１３４に連結される。このヒ ンジは、建設機械に見られる慣用的な関節形連結部と実質的に同じものである。

複動流体ラム１４０．１４２（第２図及び第１３図参照）は、車両を操縦すべく 、パレットセクションに対するキャブセクションの相対角度位置を制御する。パ レットセクションンは、その前端部に、Ｕ形グースネック＋４４を有している。

グースネックのヘッドセクションは、ヒンジ１３６のほぞ穴を形成する前方に延 びた舌部１４６を有する。キャブセクション１３２の後部は、ヒンジのほぞを形 成する後方に延びた対応舌部１４８を有する。

グースネック１４４の後端部は、溶接等により横方向ボックスビーム１５０に連 結されている。対応する横方向の後部ボックスビーム１５２は、長手方向に平行 で且つ互いに間隔を隔てたボックスビーム１５４．１５６．１５８（これらの端 部は横方向ホックスビームに溶接されている）と共に、パレットセクションのベ ッドを形成する。床板１６０及び底板１６２は、油製１１４用の包囲体１６２を 形成すべく、長手方向ビー１９の」二面及び下面に溶接されている（第９図参照 ）。

この包囲体の内面は、耐水隔室を形成すへくシールされている。各油製１１４は 最大約３００ガロンの流体を保有し、好ましくはＨｙｐａｌｏｎ　（登録商標） の商標をもつ材料で作られる。装置２２が海岸に到達するとき、油製１１４は、 第９図の右側に示すように、空になっていることに留意ずへきである。油製の上 方の空の空間は、包囲体１６２から油／水セパレータ１２０（第１１図参照）の 水ポンプ１２２の入口側１６３に至る流体導管を設けることにより潅水装置３０ に使用するための水を充填することができる。また、パレットセクション１３４ には、横方向ビーＡ１５８．１５４の上縁部にそれぞれ枢着された側方ゲート１ ６４．１６６か設けられている。これらのゲートを下降させることにより、ファ ン６８及び油／水セペレータ８６を、慣用的なフ（−一−クリフトて持ち一ヒげ 且つパレットセクション１３４から取り外すことができる。また、バレッ１ヘセ クションには、潅水装ｆ７Ｚ３０に使用するｔ−めの過度の回収油、追加の水及 び／又は洗浄剤、乳化剤、酵素等、又は燃料を収容するための第１図に示すよう なバレル１６８を設けることもてきる。

またパレットセクションの後端部には、慣用的なディーゼルエンジン１７１を収 容及び支持するエンジン隔室１７０か設けられている。適当なエンジンは、米国 イリノイ州モーリレのＪｏｈｎ　Ｄｅｅｒｅ　Ｃｏｍｐａｎｙ社により製造され る２２５馬力エンジンがある。また、エンジン隔室は、エンジンに対し並列に機 械的に連結された４、６立方インチの２つの主静流体ポンプ１７２．１７３（押 し退は容積が電気的に制御される）を収容している。適当なポンプは、米国ミネ ソタ州エデンブレーリーのＦ、ａｌｏｎ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から市販さ れているモデルＮｏ、４６である。第１ポンプは、ファン６８の流体モータ１７ ４の駆動に使用される。第２の主流体ポンプは、フィンラント国ヘルシンキのＶ ａ　ｌ　ｍｅ　を社により製造されているＭｏｄｅｌ　Ｎｏ、４０５−１６０の ４つのラジアルビスｉ・ンモータ１７６（第１３図参照）を駆動するのに使用さ れる。２つのモータは、後輪１８０．１８８を独立的に駆動できるように、横方 向軸線上でエンジン隔室１７０の外部に取り付けられている。残余の２つのモー タは、前輪を駆動できるように、横方向軸線に沿ってキャブセクション１３２の 両側に配置されている。

第１図に示されるように、装置２２の移動は、作業者のキャブ１９１内で、右側 のジョイスチック（操作捧）１９０により制御される。ジョイスチック１９０ど 車輪モータ１７６及び操縦ラム１４０．１４２との相互作用を示す簡単化した概 紡ダイヤグラムが第１３図に示されている。全てのモータは、主流体ライン＋９ ２．１９３を介して並列に連結されており、主流体ラインは、エンジン１７＋に 直列に連結された第１主流体ボ：ノブ１７２に連結されている。ジョイスチック １９０を前方又は後方に移動させると、流体ラインからの流体の流れが反転され る。ジョイスチックを左から右に移動させると、左側流体ラム！４０を、右側流 体ラム＋４２とは反対方向に収縮又は伸長させる。かくして、伸長したラムの側 の流体モータが収縮した側のモータと並列に連結されていて、過回転できるよう になっている間に、流体ラムの操作により操縦が達成される。右側ジョイスチッ クの慣用的な瞬間単プル双投形トリがスイッチ（ｍｏｍｅｎｔａｒｙ　ｓｉｎｇ ｌｅ　ｐｕｌｌｄｏｕｂｌｅ　ｔｈｒｏｗ　ｔｒｉｇｇｅｒ　５ｗ１ｔｃｈ）が 、車輪モータの速度範囲を制御するソレノイド作動形パイロット弁（図示せず） を作動する。

真空ヘッド２２の昇降及び姿勢は、作業者ギヤビン＋９１内の左側ジョイスチッ ク１９８により操作される同様な流体装置により制御される。第２図および第１ ４図に最も良く示されるように、真空ヘッド２２は長いフレーム２００に枢着さ れている。フレームは、横軸部材２１Ｏ（第２図）の下のピボット２１２でキャ ブセクション！３２に枢着されている。対称的な複動流体ラム２１４．２１６が 、真空ヘット２２と横軸部材２１０との中間（作業者の近くのキャブセクション の参照番号２１８て示す箇所）でフレームに枢着されている。これらのラムの作 動により、海岸面２６上での真空ヘッドの昇降が制御される。

真空ヘット２２の姿勢は、第２の対称的複動第２ラム２２０．．２２２の操作に より制御される。流体制御ライン２３０．２３２は、主ラム２＋４．２１６が収 縮するときに第２ラム２２０．２２２が伸長し、これにより真空ヘッド２２を海 岸面と実質的に平行な関係を維持するように、慣用的な方法でラムを調整する。

当業考ならば、この装置は、手動コントローラ１９８の未使用ロール軸線を利用 することにより昇降及び姿勢の独立制御を行うように変更できることが理解され よう。真空ヘッドの姿勢の独立制御は、作業者１３３が、油を油製１１４内に直 接堆積すべく、オーガ５６を油の比較的深い溜まり部内に浸漬できるようにする 長所がある。適当な制御装置は、Ｎａｃｈｉ社（日本）から市販されている。

流体ラム２１４．２１６．２２０．２２２並びに種々の流体ポンプ（ファン６８ 用の流体モータ及び車輪駆動用のラジアルモータ１７６を除く）は全て、ディー ゼルエンジン１７１に取り付けられた補助流体ポンプ（図示せず）により駆動さ れる。適当な補助流体ポンプは、米国ミネソタ州エデンブレーリーのＥａｔｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から市販されているモデルＮｏ、３３である。

真空ヘッド２２の全ての構成部品は、薄ゲージのアーチイック鋼（Ａｒｔｉｃ　 ５ｔｅ−ｅｌ）で製造するのが好ましい。或いは、装置２０の構成エレメントは 、軽量化を図り且つ捕捉した油小滴の火花着火を防止するため、タングステン不 活性ガス溶接された軽量グレードのアルミニウム合金で構成できる。装置が海岸 ２６に及ぼす破壊をできる限り小さくし、従って海岸面に対し６ｐｓｉを超えな い圧力を加えることが重要である。この目的のための好ましいタイヤ１８０，１ ８２．１８４．１８６は、米国オハイオ州アクロンのＧｏｏｄｙｅａｒ社から市 販されているモデル２８Ｌ−６０高プロフイール低圧タイヤである。これらのタ イヤは、車両２４に、約１８インチの最低地上高、懸架及び衝撃吸収性を与える 。

この装置での電気機器の使用をできる限り回避することについて大きな注意が払 われている。夜間での作業を容易にするため、補助照明装置（図示せず）を設け ることができる。装置を危険で及び／又は爆発の可能性のある雰囲気中で作動で きるようにするため、全ての電気スイッチは、非反発形（ｄｅｂｏｕｎｃｅｄ） 及び火花抑制形にすることが好ましい。

上記のように、この装置の可搬性は、油中の揮発分が蒸発して、取扱いが困難な 重スラッジが形成される前に、漏出現場に到着できる点で大きな長所である。

第１θ図に示すように、キャブセクション１３２は、ファン６８及び油／水セパ レータ８６を取り外した場合には、車輪を取り外して、パレットセクション１３ ４内に嵌合できる。ファン及び油／水セパレータには横方向の中空脚３００が設 けられており、慣用的なフォークリフトによる取扱いを容易にしている。

当業者ならば、本願の開示範囲内に含まれる本発明の他の変更及び他の実施例を 考えることができよう。例えば、油の溜まりに遭遇することが予想されない適用 例においては、第６図及び第７図に示すオーガ５６は、第８図の別の実施例２２ ′に示すように省略できる。また、オーガに対する親和性をもたない流体汚染物 を取り扱う場合には、オーガを備えていない実施例２２′が好ましい。

本発明の別の変更例および態様を考えることもできる。付加的な例として、真空 ヘッドの各実施例に、サンプ８０の中身及び流体レベルを視覚モニタリングする ためのプレキシガラス（Ｐｌｅｘｉｇｌａｓｓ）覗きポー）３１０を設けること ができる。

成る適用例では、サンプスクリーン７８を省略できる。更に、流体の流れ方向を 第１１図に示したものとは異ならせることができる。第１２図に示すように、付 加的なフィードバックループを設けることができる。ファン６８と真空ヘッド２ ２との間に空気フィードバックループ３５０を設け、ファン速度以外に付加的空 気流量を変化できるようにすることもできる。また、第６Ａ図に示すように、孔 ４８にバタフライ形ルーバ３５２を設け、真空ヘッド内の圧力差を制御すること もできる。更に第１２図に示すように、洗浄剤、酵素及び乳化剤等の添加物３６ ０用の流路を設けて、これらの薬剤を真空ヘッド２２及び油貯蔵袋１１４に導く ように構成することもできる。

当業者には、他の変更及び態様が明らかであろう。従って、本発明は上記説明に より制限されるものではなく、請求の範囲の記載によって制限されるべきもので ある。

ＦＩＧ、５ 平成　年　月　日

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. １．石油のように水よりも低密度の流体汚染物質で汚染された粒状媒体の汚染除 去方法において、 粒状媒体に充分な水を灌注して、媒体を実質的に飽和させる工程と、空気、水及 び流体汚染物質の泡に富んだヘッドを支持する水柱を形成すべく、媒体表面を横 切って且つ該表面に対して実質的に垂直に高速空気流を付与する工程と、 水及び流体汚染物質の小滴が空気流中に捕捉された状態を維持するように、空気 流の速度を限界速度以下に減速させることなく、空気流を空気／流体分離チャン バ内に導入する工程と、 水及び流体汚染物質の小滴が流体サンプ内に落下して、水／汚染物質流体混合物 として凝集するように、空気／流体分離チャンバ内の空気流の速度を限界速度以 下に低下させる工程と、 水／汚染物質流体混合物を流体サンプから除去する工程とを有することを特徴と する汚染除去方法。
2. ２．前記空気／流体分離チャンバとは物理的に異なる流体汚染物質／水セパレー タ内のサンプから水／汚染物質流体混合物を受け入れる工程と、水から流体汚染 物質を連続的に分離して、比較的純粋な水及び比較的純粋な汚染物質を作る工程 とを有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．前記比較的純粋な汚染物質を貯蔵チャンバに移送することを特徴とする請求 の範囲第２項に記載の方法。
4. ４．前記粒状媒体に灌注するのに、前記比較的純粋な水を使用することを特徴と する請求の範囲第３項に記載の方法。
5. ５．前記全ての工程は、前記媒体表面に６ポンド／平方インチ以下の圧力を付与 する自走形プラットホーム上で及び該プラットホームから行われることを特徴と する請求の範囲第４項に記載の方法。
6. ６．前記限界速度は約６０フィート／秒であることを特徴とする請求の範囲第１ 項に記載の方法。
7. ７．海岸から石油又は他の低密度液体汚染物質を回収する方法において、海岸の 選択領域が既に実質的に飽和されていなければ、前記選択領域に水を灌注する工 程と、 空気、石油及び水の泡に富んだ混合物が真空ヘッド内に吸引されるように、選択 領域の上方に真空ヘッドを位置決めし且つ選択領域を横切って且つ該選択領域に 対して垂直に空気流を発生させる工程と、空気流中に捕捉された水及び石油の小 滴がサンプ内に落下して、サンプ内に流体混合物が、及び真空ヘッド内に比較的 純粋な空気が形成されるように、真空ヘッド内の空気流の速度を限界速度以下に 低下させる工程と、真空ヘッドから比較的純粋な空気を追い出し且つ真空ヘッド から流体混合物を除去する工程とを有することを特徴とする汚染物質回収方法。
8. ８．前記流体混合物を石油／水セパレータに導入して、比較的純粋な石油汚染物 質比較的純粋な水を形成する工程を有することを特徴とする請求の範囲第７項に 記載の方法。
9. ９．前記比較的純粋な石油を貯蔵チャンバに移送する工程を有することを特徴と する請求の範囲第８項に記載の方法。
10. １０．前記全ての工程は、海岸に６ポンド／平方インチ以下の圧力を付与する自 走形プラットホーム上で及び該プラットホームから行われることを特徴とする請 求の範囲第９項に記載の方法。
11. １１．前記比較的純粋な水を用いて前記選択領域に灌注する工程を有することを 特徴とする請求の範囲第８項に記載の方法。
12. １２．前記限界速度は約６０フィート／秒であることを特徴とする請求の範囲第 ７項に記載の方法。
13. １３．親油性表面と接触する石油の小滴の大部分が親油性表面に付着し且つ空気 流から除去されるように、前記空気流中に捕捉された水及び石油の小滴を、空気 流の速度を低下させる前に、真空ヘッド内の前記親油性表面上に通す工程を有す ることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の方法。
14. １４．前記親油性表面から石油の小滴を実質的に除去する工程を有することを特 徴とする請求の範囲第１３項に記載の方法。
15. １５．前記親油性表面は、水よりも石油に対して大きな親和力を有する回転金属 オーガであることを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の方法。
16. １６．海岸上の漏出石油を回収するための迅速応答装置において、真空ヘッドを 有し、該真空ヘッドが第１断面積をもつ油／空気／水の入口を備え、該油／空気 ／水の入口が、第１断面積よりも実質的に小さい第２断面積を形成する上向きプ レナムに対して直列に流体的に連結されており、前記真空ヘッドが更に沈降チャ ンバを備え、該沈降チャンバが、第２断面積よりも実質的に大きな第３断面積を 形成し且つ沈降チャンバの底部に隣接する流体サンプ及び頂部に隣接する空気出 口を備えており、前記真空ヘッドが、水で飽和され且つ油汚染された海岸の表面 から上方の好ましい高さに配置されると、油、空気及び水の泡に富んだ混合物が 真空ヘッドの下に発生されるように、且つ油及び水の小滴が前記入口内に吸引さ れ且つ空気流中に捕捉されるように前記真空ヘッドを通る高速空気流を発生させ るための、前記空気出口に流体的に連結された真空手段と、前記サンプから流体 を除去すべく、該サンプに流体的に連結された流体除去手段と、 海岸の表面から上方の好ましい高さに前記真空ヘッドを支持するための支持手段 とを更に有することを特徴とする海岸上の漏出石油を回収するための迅速応答装 置。
17. １７．前記真空ヘッドは、空気流中に捕捉された油小滴を収集するための、前記 油／空気／水の入口とプレナムとの間の回転可能な親油性オーガを備え、前記真 空ヘッドは更に、収集された油を真空ヘッドから除去するための、前記オーガの 出口に流体的に連結された油導管を備えていることを特徴とする請求の範囲第１ ６項に記載の装置。
18. １８．前記空気流中に捕捉された油及び水の小滴が空気流から実質的に解放され てサンプ内に落下するように、前記第１断面積が約４５０平方インチ、第２断面 積が約２５０平方インチ、第３断面積が約１６００平方インチであることを特徴 とする請求の範囲第１６項に記載の装置。
19. １９．前記入口は真空ヘッドの前縁部に隣接して配置され、前記プレナムは、約 ２インチの実質的に一定の分離距離をもつ上方に湾曲した１対の壁により形成さ れた長い通路であり、前記沈降チャンバは、約２０インチの分離距離をもつ上方 及び下方の壁で主として形成されていることを特徴とする請求の範囲第１８項に 記載の装置。
20. ２０．前記真空手段は、前記入口での空気流の速度が少なくとも約６０フィート ／秒であるように、少なくとも１０，０００立方フィート／分の容量をもつファ ンを備え、前記プレナム内の空気流の速度が少なくとも約１５０フィート／秒で あり、前記沈降チャンバ内の空気流の速度が実質的に６０フィート／秒以下であ ることを特徴とする請求の範囲第１９項に記載の装置。
21. ２１．前記流体除去手段に流体的に連結され、前記流体を比較的純粋な水と比較 的純粋な油とに分離するための油／水セパレータを有することを特徴とする請求 の範囲第１６項に記載の装置。
22. ２２．前記真空ヘッドの灌水手段と、前記油／水セパレータに流体的に連結され 、前記比較的純粋な水を受け入れ且つ該水を前記灌水手段に移送して真空ヘッド の近くの海岸を灌水するための水フィードバック手段とを有することを特徴とす る請求の範囲第２１項に記載の装置。
23. ２３．前記油／水セパレータに流体的に連結され、海岸から回収された前記比較 的純粋な油を受け入れ且つ貯藏するための回収油受容器を有することを特徴とす る請求の範囲第２１項に記載の装置。
24. ２４．前記支持手段は、真空ヘッド、油／水セパレータ、真空手段及び回収油受 容器を支持するための、環境的に低衝撃の自走式車両を備えていることを特徴と する請求の範囲第２３項に記載の装置。
25. ２５．前記車両は、真空ヘッドを支持するキヤブセクションと、油／水セパレー タ、真空手段及び回収油受容器を支持するための前記キヤブセクションに対して 関節連結されたバレットセクションとを有することを特徴とする請求の範囲第２ ４項に記載の装置。
26. ２６．前記車両は、海岸に６ｐｓｉ以下の圧力を付与することを特徴とする請求 の範囲第２５項に記載の装置。
27. ２７．前記車両は、約１２，０００ポンド以下の乾燥重量と、前記キヤブに連結 された２つの大形タイヤと、前記パレットに連結された２つの大形タイヤとを有 し、各タイヤは、装置が海岸に約５ｐｓｉ以下の乾燥圧力を付与するように、約 ４平方フィートの踏面を有することを特徴とする請求の範囲第２６項に記載の装 置。