JPH10245571A - 砂で汚染された重油の分離回収方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】海岸に漂着して砂とともに回収されて汚染した
重油塊を，砂と重油とに完全に分離回収する方法と装置
を提供することを目的とする． 【構成】砂で汚染された重油塊を油砂分離槽１内に満た
された高温度に熱せられた飽和塩水の重液中で揺動する
バスケット４内に投入して，破砕し微細化して融解し易
くして砂と重油とを分離し比重差によって重油を浮上さ
せて上澄みの重油だけを分離して回収重油排出樋１１か
ら回収する．一方，比重の大きな砂は油砂分離槽１の底
部の集砂升１３に沈降するので砂引上げ用のバケットコ
ンベヤー１２によって槽内から引き上け二次処理槽１４
で再加熱して残留油分を除去した後，排砂用トラフコン
ベヤー１６によって砂排出樋１７から連続的に排出す
る．油砂分離槽１内のバスケット４には重油塊を投入用
ネットコンベヤー２４によって投入されるが，重油に汚
染されていない砂はネットコンベヤー２４を上下に振動
させて篩い落とし重油塊だけを投入することで余分なエ
ネルギーを費やすことなく多量の汚染回収砂を連続的に
処理することができる．

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，タンカー事故や石
油備蓄施設などから漏出して海岸に漂着した重油を回収
する際，砂や異物とともに回収された汚染重油を砂や異
物と重油とを効率よく分離して回収する方法と装置に関
するものである．

【０００２】

【従来の技術】現在，砂浜に漂着した重油は波浪によっ
て波打ち際に点在あるいは帯状に打ち上げられており，
その上に漂砂が覆い重油と砂が幾層にも重なっており人
力による回収に頼らざるを得ないのが現状である．した
がってドラム缶に回収された重油には砂質分が多く（成
分分析では砂質７０％，水分２０％，油質６〜７％），
焼却処分の際にも困難をきたしている．砂混じりの汚染
重油の分離回収では，水面上の浮遊油を吸い上げて遠心
分離する実験（ケビン・コスナー社など）が行われたが
重油の粘度が高く分離が困難であった．またＭＪＰ（望
月式混気ジェットポンプ）による分離回収実験が行なわ
れたが分離された砂に油分が残るなどの問題があった．
一方，土木機械で集積した油質分５％の大量の砂の山を
処理する手立てはなく，油質分５％未満の砂の埋め立て
処分が検討されており土壌や地下水の汚染などの環境破
壊が危惧されている．

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】人力（ボランティア）
によって回収された重油塊には砂や海草などの異物が混
在しているが，これから重油と砂を分離する技術はまだ
確立されていない．汚染重油は回収現場で完全に分離し
て重油だけドラム缶に回収すれば減量されて輸送量が減
るとともに焼却以外の再利用の用途も可能であり，一方
分離回収された砂は海中へ投入すれば僅かな残留油分は
石油分解バクテリアによって処理されて浄化され，減少
する傾向にある砂浜の保全にもなる．本発明は，砂など
の異物が混入する回収重油を重油と砂とに完全に分離す
る技術を提供するものである．

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は砂などで汚染さ
れた重油塊を砂と重油に分離するものである．砂浜に漂
着した揮発成分の乏しい重油は比重が大きく粘着性が極
めて高いため，砂や海草などが多量に混在する回収重油
を分離するためには，高温度に熱した水槽中で重油塊を
撹拌，破砕して融解させ，比重差によって分離して回収
するものである．請求項２に記載の発明は，比重の大き
な重油塊を高濃度の塩水の重液との比重差によって浮上
分離を容易にし回収率の改善を目的としたものである．
請求項３に記載の発明は，高温水槽の水面下に設けた金
網製のバスケットに回収重油塊を投入して，バスケット
を回転または揺動させて重油塊を破砕微細化して融解し
易くするとともに，該バスケット内に残留した海草や異
物を除去するものである．バスケットから高温水槽中に
溶出した重油は粘度が低下して容易に砂と分離し高濃度
塩水との比重差によって水面上に浮上するので回収升の
堰から越流させて回収する．請求項４に記載の発明は，
塩水よりも比重の大きな砂は分離水槽の底部へ沈殿する
ので水槽の底面を水中における砂の安息角（約３０゜）
以上の傾斜として水槽の最深部の集砂升に砂を集めてバ
ケットコンベヤー，ジェットコンベヤー，気泡ポンプな
どで油砂分離水槽の水面よりも高い水面の二次処理槽内
へ水とともに砂を引揚げてバーナーで再加熱し，撹拌洗
浄することで砂中に残留する油分を完全に分離除去する
ものである．再洗浄された砂は二次処理槽内からトラフ
コンベヤーなどによって引揚げて回収する．一方，二次
処理槽内の水面上に浮上した油膜は水とともに油砂分離
槽内へ返送される．請求項５に記載の発明は，土木機械
で集積された重油含有率の少ない膨大な量の砂には油に
汚染されていない砂が多く，この余剰な砂を機械的な篩
で除去して砂混じりの重油塊だけを分離水槽へ投入する
ことで槽内の湯温の低下を防止するとともに加熱するエ
ネルギーの節減を謀るものである．油で汚染されていな
い乾燥した砂は目の細かい篩で容易に篩分けができるの
で，ネットコンベヤーの駆動用のチェーンに上下方向の
衝撃的な振動を間欠的に与えることで連続的に余剰な砂
を篩分けながら分離水槽に重油塊だけを投入することが
できる．請求項６に記載の発明は，請求項５装置で余剰
の砂を篩分ける際に砂が湿っていたり多量の水分を含む
場合には目の細かな篩では篩分けは困難である．しかし
水中では砂が分散するので容易に篩分けができ，さらに
水に濡れた篩には重油が付着しにくい性質を利用するも
のである．そこでネットコンベヤーの下端を海水を満た
した水槽中に沈めておき砂混じりの重油塊を海水中のネ
ットコンベヤーの上に投入して余剰の砂を洗い流すもの
である．この方法を海岸で行う場合には重油塊が漏出し
ないように細かい金網で周囲を囲うが，海水に融解した
重油が海面上に浮遊するので周辺をオイルフェンスで囲
い，別途に用意された浮遊油回収装置によって回収する
必要がある．

【０００５】

【作用】砂浜に漂着した重油を回収した砂や異物を含む
重油塊は揮発成分がなく比重が１．００２〜１．００７
と大きく水中に沈む．さらに比重が約２．６の砂粒が混
在しているために比重が１．０３の海水にも沈むので，
海水に塩を加えて比重が１．２の飽和塩水の重液を用い
て比重差によって浮上分離する．また，回収重油の粘度
は非常に大きく常温では容易に溶解しないので飽和塩水
を７０℃〜８０℃の高温度に過熱して回収重油を軟化さ
せて撹拌することで砂と分離し易くする必要がある．ま
た，回収重油は大きな塊りとなっており高温塩水中にそ
のまま投入しても沈んでしまうので，油砂分離槽水面の
上層部に設置した目の粗い金網製のバスケットの中に投
入してバスケットを回転または揺動させて重油塊を破
砕，微細化することで融解し易くするとともに水槽の底
部に重油塊が沈降するのを防止している．なお，該バス
ケットは砂混じりの回収重油中に混在する海草や異物を
除去することも目的としている．高温度で軟化した重油
は流動性がよくなり飽和塩水よりも比重が小さいので容
易に浮上分離するが，十分に融解せずに砂を含んだまま
浮上する重油塊もあるので上澄液だけが流下するような
仕切板を設け，その後方に上澄液が回収升へ素通りする
のを防止するために水面上部に仕切板を設けて該仕切板
の下部から再浮上した重油を回収升に越流させて排出管
からドラム缶などに回収する．一方，油砂分離槽で沈殿
した砂は底面の傾斜に沿って集砂升に集積されるのでバ
ケットコンベヤーなどで油砂分離槽より僅かに水位の高
い二次処理槽へ引き上げて再加熱して残留油分を完全に
浮遊分離させてトラフコンベヤーなどで引き上げて回収
する．二次処理槽の水面には薄い油膜が浮くから余剰の
水とともに油砂分離槽へ落差によって返送する．

【０００６】

【発明の実施の形態】添付図面を用いて本発明の実施の
形態を説明する．実施例として図１に油砂分離槽の上面
図を，図２に側面図を示す．図１の油砂分離槽１の底面
２は砂が集砂升１３に自然に流下するように砂の安息角
（約３０゜）以上の傾斜がつけられている．その底面２
の下方から加熱バーナー３で油砂分離槽を加熱するよう
になっており，油砂分離槽１には高温度の飽和塩水が満
たされている．その一端の水面部に目の粗い金網製のバ
スケット４が設けられており，ベルトコンベヤーまたは
ネットコンベヤー２４によって砂混じりの重油塊が該バ
スケットに連続的に投入される．図３にＡ−Ａ´断面を
示す．バスケット４をクランク５と揺動レバー６によっ
て揺動運動させるとバスケット４内の重油塊は破砕し細
分化されて融解し重油と砂とが容易に分離し易くなる．
また重油塊とともに回収された海草や塵芥はバスケット
４内に残留するのでこれらを回収除去することができ
る．高温度に融解した重油は流動性がよくなり水面上に
浮上し，分離された砂は底部に沈殿して集砂升１３へ流
下する．図４（ａ）に仕切板７を，図４の（ｂ）に仕切
板８を示す．浮上した重油にはまだ砂を含む重油塊も混
在するのでそのまま重油回収升９に流れ込むのを防止す
るために図４（ａ）に示す仕切板７を設けて水面上の上
澄み部だけを下流へ流し出す．さらにその下流に図４
（ｂ）に示す仕切板８を設けて水面部を遮断して仕切板
８の下部の傾斜した切り欠き部分の下から浮上した重油
を回収升９へ送り込む．図５にＢ−Ｂ´断面を示す．仕
切板８の下から浮遊した重油は回収升９の上縁から越流
させて重油排出口１０から流出させ重油排出樋１１によ
って集油槽１８に回収する．仕切板７，８は油の処理状
況によって適宜上下に調節できるようになっている．

【０００７】油砂分離槽１内の砂の処理装置の一例を説
明する．図６にＣ−Ｃ´断面および図７にＤ−Ｄ´断面
を示す．油砂分離槽１の底部斜面２を流下して集砂升１
３に集積した砂は図６に示すバケットコンベヤー１２で
油砂分離槽１の水面よりもＨだけ高い水位の二次処理槽
１４に引き上げられる．二次処理槽１４はその底面から
再加熱用バーナー１５で加熱されており，砂とともに引
き上げられた水面上には砂に付着した残留油分が分離さ
れて浮上するので上澄みの油を水とともに落差Ｈを利用
して返送管１８によって油砂分離槽１へ返送している．
二次処理槽１４で再洗浄されて底部に沈積した砂は図７
に示すトラフコンベヤー１６によって砂排出樋１７から
排出される．

【０００８】図２の油砂分離槽１の下の加熱部には点検
窓１９が設けられており，その上方の壁面には余熱を利
用した清水の湯沸かしタンク２０が設置してあり油砂分
離槽への補給水や洗浄に利用できるようにしてある．さ
らに，加熱バーナー３排気は排気孔２１から排気筒２２
を経て大気中へ放出される．回収した硫黄分の多い重油
などを燃料として使用する際には簡易型の排煙脱硫装置
２３を設置する必要がある．

【０００９】油砂分離槽１を効率よく運転するには処理
状態を監視しながら重油塊を定量ずつ連続的に投入する
必要があり，それにはベルトコンベヤーやネットコンベ
ヤーの使用が適している．図８にネットコンベヤー２４
による重油塊の供給装置の一例を示す．図示のものはネ
ットコンベヤー２４の下部を水槽２５中に没した場合の
様子を示しているが，砂の状態によってはその必要がな
い場合もある．ネットコンベヤー２４のネット２６上に
砂混じりの重油塊を乗せて油砂分離槽１内へ投入する際
に油で汚染されていない砂はネットによって篩い落とさ
れて重油塊だけがバスケット４に投入される．ネット２
６で篩い落とされた砂はＥ−Ｅ´断面に示す遮蔽板２７
によってコンベヤー２４の両外側に落下させて戻り側の
ネット２６´の上部に砂が落ちるのを防止している．図
９はネット２６に振動を与える機構の詳細図である．砂
がネット２６から落ちにくい場合には図９に示すよう
に，チェンの数ピッチごとにローラ付きのロッド２９を
設けたチェンを鋸歯状の突起２８を付けたチェンガイド
レール上を走行させることでチェンに上下方向の衝撃的
な振動を与えてネット２６から砂を篩い落とし易くして
いる．鋸歯状の突起部２８の各間隔 ｌはチェンのピッ
チｐの整数倍に一致しないようにすることで，ネットコ
ンベヤー２４の各部分を交互に振動させることができ
る．

【００１０】

【発明の効果】海岸に漂着した重油は砂や海草などとと
もに回収されてドラム缶に詰めて処理業者まで輸送して
焼却処理されているが，多量の砂や水分を含んでいるた
め膨大なエネルギーが必要であり処理に困難をきたして
いる．本発明は，揮発成分が気化して高粘度となった重
油塊を高温度に熱した高濃度の塩水中に投入して重油の
粘度を低下させて融解し，比重差によって砂と分離する
ものである．したがって回収される重油は減量され輸送
量が著しく減少するとともに砂や異物を含まず重油成分
だけとなるために以後の処理が容易となる本方式特有の
効果が得られる．また分離回収された砂は単に撹拌分離
する他の方法に比べて加熱処理されるため砂に付着した
重油分が完全に除去されるという特徴的な効果が認めら
れる．処理後の砂には微かに匂いが残るが２〜３日後に
は全く匂いもなくなることが判った．比重差による分離
効率を高めるために重液として飽和塩水を用いるが，分
離処理槽内だけでの完全なクローズドシステムのため外
界の環境に影響を与えることはない．塩水の分析結果で
はＣＯＤは２０ｐｐｍ以下であった．また，量的にも油
砂分離槽の容積分だけであるのでそのまま海洋へ戻して
も自然環境には何ら影響を与えない．さらに，重油に汚
染されていない砂をあらかじめ除去するため熱エネルギ
ーの消費量も少なくて済み，砂に混在する海草や塵芥な
どの異物も回収除去するなどの効果も付加される．．

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の油砂分離槽の上面図である．

【図２】実施例の油砂分離槽の側面図である．

【図３】油砂分離槽内のバスケットを揺動する機構の説
明図である．

【図４】（ａ）は上流側仕切板，（ｂ）は下流側仕切板
の説明図である．

【図５】重油回収部の断面図である．

【図６】集砂升から砂引き上げ用バケットコンベヤー部
の断面図である．

【図７】二次処理槽からの排砂用トラフコンベヤー部の
断面図である．

【図８】油砂分離槽への重油塊投入用のネットコンベヤ
ー部の断面図である．

【図９】投入用ネットコンベヤー部のネットの加振機構
の詳細説明図である．

【符号の説明】

１ 油砂分離槽 ３ 加熱用バーナー ４ 重油塊破砕用バスケット ５，６ バスケット揺動機構 １０ 回収重油排出樋 １４ 砂引上げ用バケットコンベヤー １５ 二次処理槽 １８ 排砂用トラフコンベヤー １９ 砂排出樋 ２１ 清水用湯沸かしタンク ２５ 重油塊投入用ネットコンベヤー ２８ ネットコンベヤー加振用鋸歯状ガイドレー
ル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 海岸に漂着して砂などで汚染された高粘
   度の重油塊を，温水を満たした水槽に投入して撹拌，破
   砕することで重油の粘度を低下させて砂と重油とが分離
   し易くし，比重差によって砂は水槽の底部に沈降させ，
   温水より比重の小さな重油を水槽の上層部に浮上させて
   回収する汚染重油の分離回収方法．
2. 【請求項２】 揮発成分が気化して比重が大きくなった
   重油などの分離には，水槽中に重液として高濃度の塩水
   を満たして重油との比重差を大きくして浮上分離の効率
   を改善することを特徴とする請求項１に記載の汚染重油
   の分離回収方法．
3. 【請求項３】砂混じりの重油塊を油砂分離水槽内の上層
   水面下に没して設置された金網製のバスケットに投入し
   て，該バスケットを回転または揺動させて重油塊を細か
   く破砕することにより重油塊の融解を促進させて油砂分
   離を容易にすることを特徴とする汚染重油の分離回収装
   置．
4. 【請求項４】油砂分離水槽の底部に沈殿した砂をバケッ
   トコンベヤーなどによって分離水槽の水面より高い水面
   の二次処理槽内に引揚げて再過熱，撹拌洗浄して砂中の
   残留油分を除去し，二次処理槽水面に浮上した油膜を水
   とともに油砂分離槽へ返送する構造にした回収砂の残留
   油分を完全に除去するための二次処理槽を設けたことを
   特徴とする油砂分離装置．
5. 【請求項５】 多量の砂に混在する重油塊は，予め目の
   細かい篩で油に汚染されていない余剰な砂を篩い落とし
   て砂混じりの重油塊だけを分離回収槽へ投入する．この
   操作を連続的に行うためにはネットコンベヤーを用いる
   が，ネットコンベヤーの駆動用チェーンに上下方向の衝
   撃的な振動を間欠的に与える加振機構を備えたことを特
   徴とする砂と重油塊の篩分け分離装置．
6. 【請求項６】砂に混じった重油塊を分離する方法におい
   て，湿った砂や多量の水分を含んだ砂の場合にはネット
   コンベヤーの下部を水を満たした水槽または海中に没入
   させておき，砂混じりの重油塊を海水中のネットコンベ
   ヤー上へ投入して余剰の砂を洗い流すことを特徴とする
   請求項４に記載の砂と重油の湿式篩分け分離装置．