JP2002160693A - 液体の表面上に浮遊するスリックの回収のための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 物質の物理的性質や、浮遊スリックの位
置の特性すなわちスリックが存在している場所自体の如
何に関わらず、水面に浮遊する物質のスリックを非常に
効率的にポンプ吸引して回収することを可能にする方法
及び装置を提供する。 【解決手段】 オイルスリックなどの、水面上に浮遊す
るスリックを形成する物質の回収のための方法および装
置において、本発明の回収装置は、 ― 上部には、回収すべき物質の取入口（３）及び下部
には、回収された物質の取出口（４）を有する囲い
（２）により形成される回収ヘッド（１）、並びに上記
囲い（２）内でその取出口（４）に至るまで下降する動
的ボルテックス（Ｖ）を上記囲い内に発生させるボルテ
ックス発生器と、 ― 上記回収すべき物質のスリックのレベルに上記取入
口（３）を維持するように上記囲い（２）を支持する浮
揚手段（５）と、 ― 上記囲いの上記取出口をタンク（３１）に接続する
パイプ（２０）とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オイルスリックな
どの水面上に浮遊するスリックの回収のための方法及び
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水面上に浮遊するスリック、特に、海上
に浮遊するオイルスリックから物質を回収するための、
さまざまな方法や装置が知られている。

【０００３】従来の方法や装置は、浮遊ブームから浮遊
貯蔵装置や浮遊回収装置に至るまで、非常に多様であ
る。これらの回収装置は、２つのタイプに分類される。
すなわち、一方は、回収すべき液体の流体流動特性や密
度を利用する機械的回収装置であり、他方は、特に油の
回収を目的とし、水や汚染物質と接触する表面上での油
の付着特性を利用する親油性回収装置である。

【０００４】この分類は、ＣＥＤＲＥ (Centre de docu
mentation de recherche et experimentations sur les
pollutions accidentelles des eaux [=Center for D
ocumentation, Research and Experimentation on Acci
dental Oil Pollution（油汚染事故に関する記録研究実
験センター）]）による「La recuperation du petrole
en mer [＝Recovery of oil on (at) sea（海上の油の
回収）]」と題する研究において発表されている（１９
９９年にＣＥＤＲＥにより編成されたＩＮＦＯＰＯＬコ
ースからの抜粋）。

【０００５】機械的回収装置は、直接的な吸引、余水路
（spillway）を用いた吸引、単純な搬送ベルト、水中で
作動させる搬送ベルトのいずれかを利用している。

【０００６】親油性回収装置は、通常、ディスク、又は
ドラム、又はベルトやロープを備えた装置のアセンブリ
から構成され、これらは、スリック内貫通し、ディス
ク、ベルト又はロープの構造体に油が付着することを利
用して、そこにある物質を捕集し、それを搬送し、それ
を排出する。この捕集された物質は、通常、こすり落と
すか搾り取ることにより取り除かれる。

【０００７】機械的回収装置の中には、ポンプ吸引され
るスリックのレベルにおいて、スリック上に設置される
ポンピングヘッド又はストレーナにより構成されるボル
テックス回収装置として知られるものがある。ポンピン
グヘッドの下方では、アジテータが、静的ボルテックス
を形成することにより沈降部（depression）を生じさ
せ、水よりも密度が低い物質を集めてそれをストレーナ
の下方に集中させる。

【０００８】実際、この装置は、アジテータを用いるこ
とにより、ポンプ吸引すべき液体が集まるポケットを、
吸引ヘッドの下方に生じさせている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記文献においてなさ
れた各種テストをまとめた分析によれば、この装置は非
常にデリケートで使用が難しく、波静かな水における流
体物質にのみ適している。この方法及び装置では、部分
的に固体状の物質をポンプ吸引することはできない。こ
れは、ポンプ吸引が、上方から、静的ボルテックスがポ
ケットを形成する沈降部を生じさせる方向とは反対方向
に行われるからである。

【００１０】言い換えれば、静的ボルテックスとポンピ
ングによる吸引効果は、反対方向に作用する。

【００１１】上記方法は、水面が波立っている時には用
いることができない。これは、その場合、ポンピングヘ
ッドに空気が入り込みポンプを停止させる恐れがあるか
らである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、既知の解決手
段の欠点を改善するためになされたものであって、その
目的は、物質の物理的性質（流体、半流動体、又は部分
的に固化状態であっても）に関わらず、さらに、浮遊ス
リックの位置の特性すなわち、その位置が、うねり、
風、表層流にさらされているかどうか、あるいは、スリ
ックが存在している場所それ自体の如何に関わらず、水
面に浮遊する物質のスリックを非常に効率的にポンプ吸
引することを可能とした方法及び装置を提供することに
ある。

【００１３】この目的のため、本発明は、 ― 動的ボルテックスを浮遊スリックの表面の下方に生
じさせ、 ― 物質が浮遊している液体を事実上そのままに保持し
ながら、上記ボルテックスに上記スリックを供給し、 ― 上記物質を上記ダイナミックボルテックスの底部を
介して排出する ことを特徴とする方法に関する。

【００１４】本発明によるボルテックスは、スリックか
ら取り出した物質の流れを循環させることにより物質を
排出するものであり、この流れをボルテックスの取出口
側に接続したポンプによって吸引することができる。

【００１５】この吸引は、ボルテックスの領域において
流体に伝えられる波動（impulsion）に加えられる。

【００１６】上記物質の回収は、回収された物質の物理
的性質とは全く無関係に、その物質が液体であるか、多
少なりともペースト状であるか、更には固体粒子や固体
部分を含むかどうかには関係なく、行うことができる。

【００１７】この方法は、スリックの表面上に浮遊する
固体粒子の回収さえも可能にする。これは、このような
粒子がボルテックス内に取り込まれ、そこから排出され
るからである。

【００１８】本発明は、更に、 ― 上部には、回収すべき物質の取入口を、下部には、
回収された物質の取出口を有する囲いにより形成される
回収ヘッドと、上記囲い内でその取出口に至るまで下降
する動的ボルテックスを上記囲い内に発生させるボルテ
ックス発生器と、 ― 上記回収すべきスリックすなわち物質のレベルに上
記取入口を維持するように上記囲いを支持する浮揚手段
と、 ― 上記囲いの上記取出口をタンクに接続するパイプと を備えたことを特徴とする上述したタイプの回収装置に
関する。

【００１９】上記動的ボルテックス発生器は、上記囲い
内に浸漬され、モータのシャフトにより支持されたアジ
テータであることが好ましい。

【００２０】方法であるか装置であるかにかかわらず、
いずれの場合にも、動的ボルテックス、すなわち頂部か
ら底部へ、回収装置の取入口から取出口への流体循環を
生じさせるボルテックスが存在し、物質のスリックが通
常浮遊する液体、すなわち真水又は海水、よりも密度の
低い物質で満たされるポケットを生じさせるだけの静的
沈降部ではない。

【００２１】ボルテックスを生じさせるアジテータは、
浮遊スリックの囲い内で、調節可能な高さに浸漬されて
いることが好ましく、これによって、回収すべき物質の
性質にボルテックス効果を適合させることが可能にな
る。

【００２２】上記囲いは、ボルテックスの流線に沿った
ファンネル形状であり、その囲いのフレア部は物質の取
入口を構成し、ファンネル形状の囲いの先端部は排出用
のパイプに接続した取出口を構成していることが好まし
い。

【００２３】囲いがファンネル形状であることは、物質
や水が滞留することになるデッドゾーンを生じることな
く、ボルテックス内での物質スリックの流れを促進す
る。

【００２４】上記囲いの取出口を、吸引手段を備えた排
出用のパイプに接続することが好ましい。この排出用の
パイプには、特に、物質を集めるための回収ヘッド及び
タンクなど、装置の各種手段の配置の関数として決めら
れる長さを持たせることができる。

【００２５】ポンプなどの吸引手段に接続された排出用
のパイプを用いる場合には、ボルテックス発生器のモー
タ並びに上記吸引手段に制御器を接続し、上記２つの手
段の動作を調和させて最適な出力を得られるようにする
ことが好ましい。

【００２６】浮揚手段は、囲いとボルテックス発生器を
支持するフロートにより形成されることが好ましい。こ
の浮揚手段は、囲いの上方に設けられた又は囲いを取り
囲んだ閉鎖バリアを構成するものではない。逆に、これ
等の間に通路を残すように分離した支持ポイントが重要
であり、それによってのみ、スリックがその表面まで一
緒に囲い内に入り込んで、ボルテックスによって運ばれ
ることを可能とする。

【００２７】このような状態において、フロートと囲い
の間の接続部が調節可能であることが特に好ましい。こ
れにより、回収すべき物質のスリックの厚みの関数とし
て囲いの取入口の浸漬深さの調節が可能となる。

【００２８】装置のこのような浮遊配置は、特にうねり
の関数としての、スリックの高さの変動に追従すること
を可能にする。

【００２９】概して、本発明による方法及び装置は、極
めて簡単に実現でき、回収すべきスリックの状態や物質
の性質の両方に関して極限の条件下において作動可能な
手段を構成する。

【００３０】最後に、本装置はとりわけ保守や作動が簡
単であり、扱いがそれほど煩雑ではない。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明について詳細に説明する。

【００３２】図４を参照すると、水Ｅの表面上をスリッ
クの状態で浮遊している物質Ｐの機械的な回収に用いら
れるボルテックス型の従来装置は、スリックＰの表面上
に設置される吸引ヘッド１００から構成されている。こ
の吸引ヘッド１００は、モータ（図示せず）によって駆
動されるアジテータ１０１を有しており、このアジテー
タ１０１を取り囲むトランペット形状のケーソン１０２
に収容されている。アジテータ１０１はケーソン１０２
の内部に沈降部を生じさせ、吸引ヘッド１００の取入口
１０４の下方にポケット１０３を形成する。これによ
り、物質Ｐの層がポケットに集まり、ポンプ吸引を可能
にする。物質Ｐは矢印Ｆ１，Ｆ２で示されるようにポン
プ吸引される。

【００３３】この従来装置では、アジテータ１０１は物
質Ｐが集まるポケットを形成する一種の静的ボルテック
スを生じさせ、そこで、ポンプ吸引による上記物質の汲
み上げが可能となる。しかしながら、既に述べたよう
に、このポンプ吸引による汲み上げは、静的ボルテック
スにより生じる吸引とは反対向きである。

【００３４】図１及び図２に本発明による装置を示し、
図３にこの装置の作動状態を示す。

【００３５】図１を参照すると、本装置は、上部に取入
口３を、下部に取出口４を有する囲いにより形成される
回収ヘッド１から構成されている。この回収ヘッド１
は、フレームあるいはシャーシ６と一体に設けたフロー
ト５から成る浮揚手段により支持されている。シャーシ
６は、更に、モータ７をも支持しており、そのシャフト
８には、ボルテックス発生器を構成するアジテータ９が
設けられている。このアジテータ９は、好ましくはボル
テックスの流線に沿ったトランペット形状である囲い２
内に、動的ボルテックスを生じさせる。

【００３６】囲い２は、長さ調節可能な接続装置１０に
より、フレーム６に接続されている。これらの接続装置
は、フロート５に接続した状態で図示されている。これ
らの接続装置は、等しく、フレーム６に直接接続されて
いてもよい。これらの長さ調節可能な接続装置１０は、
取入口３を構成する囲い２の縁部の浸漬深さの変更を可
能にする。この調節は、回収すべき物質Ｐのスリックの
厚みＸの関数として行なわれる（図２参照）。

【００３７】調節手段として、この実施例では、フロー
ト５に接続されナット１２を備えたねじ切りロッド１１
を設けて、囲い２の縁部１３を保持している。これによ
って、取入口３の開口部の高さ（ｅ）が定められる。

【００３８】図３は、本発明の装置の使用状態を示す。

【００３９】回収ヘッドは、物質Ｐのスリック内に配置
され、スリック上、より一般的には液体の表面上、にフ
ロート５によって支持されている。これらのフロート５
は、囲い２の上部を囲繞するリング形状を構成するので
はなく、図３に示すように、スリック又は液体の表面上
に分散配置された支持部を形成している。すなわち、図
３では、図１とは異なり、右側のフロート５は示されて
いない。

【００４０】ここで非常に重要なのは、フロート５が囲
い２の取入口の上部に延在する閉鎖バリアを構成しない
ことである。すなわち、物質Ｐのスリックがすべてのフ
ロート５の下を通過せざるを得ないようにしているもの
ではない。

【００４１】すなわち、図３の右側部分に示されている
ように、多少なりとも固体状の物質Ｐ１が、スリックＰ
の表面上に浮遊していることがある。例えば、これら
は、多少なりとも固化状態の物質の粒子Ｐ１である。こ
のような粒子が、表面に浮遊していても、すべて囲い２
の中に入り込むことができ、アジテータ９によって発生
される動的ボルテックスにより吸引できる。

【００４２】これは、アジテータ９が囲い２の中に沈降
部を生じさせるのみならず、少なくとも囲い２の取出口
４に達するボルテックスＶ（図３に概略的に示す）をも
発生させることを意味する。

【００４３】上記動的ボルテックスは、物質Ｐのスリッ
クにより実質的に構成されている液体、そこに回収ヘッ
ドが浮遊しているのであるが、の上層を吸引する。

【００４４】囲い２の取出口４は、物質の排出用のパイ
プ２０に接続されている。このパイプ２０は、好ましく
は、液体をタンク３１に排出するポンプ３０に接続して
いる。

【００４５】

【発明の効果】オイルスリックなどの水面上に存在する
スリックを形成する物質の回収のための本発明方法によ
れば、浮遊スリックの表面の下方に動的ボルテックスを
発生させ、回収すべき物質が浮遊している液体を事実上
そのままに保持しながら、このボルテックスにスリック
を供給し、物質が、場合によっては液体と共に、ボルテ
ックスの底部から排出される。

【００４６】上記排出は、ボルテックスの作用と同じ方
向において行なわれる。

【００４７】すなわち、上記物質は、場合によっては液
体と共に、ボルテックスの底部においてポンプ吸引され
る。このポンプ吸引は、ボルテックスの吸引の効果ある
いは圧力の効果に加えられる。この方法によれば、物質
Ｐの状態、液体かどうか、粘性の高低、さらに、固形粒
子を含んでいても、これらに実質的に無関係に、液体Ｅ
の表面を浮遊する物質Ｐの回収が可能になる。たとえ物
質Ｐのスリックの表面が多少なりとも攪拌されていて
も、アクティブボルテックスを用いて効果的にこのスリ
ックを回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置を示す図である。

【図２】図１に示した装置細部を示す図である。

【図３】本発明の装置の動作状態を示す図である。

【図４】従来装置を示す図である。

【符号の説明】

１ 回収ヘッド ２ 囲い ３ 取入口 ４ 取出口 ５ 浮揚手段（フロート） ６ シャーシ（フレーム） ７ モータ ８ シャフト ９ アジテータ １０ 接続装置 １１ ねじ切りロッド １２ ナット １３ 囲いの縁部 ２０ パイプ ３０ ポンプ ３１ タンク １００ 吸引ヘッド １０１ アジテータ １０２ ケーソン １０３ ポケット １０４ 取入口

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オイルスリックなどの、水面上に浮遊す
   るスリックを形成する物質の回収装置において、 上部には、回収すべき物質の取入口（３）を、下部に
   は、回収された物質の取出口（４）を有する囲い（２）
   により形成される回収ヘッド（１）と、 上記囲い内に浸漬され、モータ（７）のシャフト（８）
   により支持されたアジテータ（９）により形成されたボ
   ルテックス（渦）発生器であって、上記囲い（２）内で
   その取出口（４）に至るまで下降する動的ボルテックス
   （Ｖ）を上記囲い内に発生させるボルテックス発生器
   と、 上記回収すべきスリック（Ｐ）のレベルに上記取入口
   （３）を維持するように上記囲い（２）を支持する浮揚
   手段（５）と、 上記囲いの上記取出口をタンク（３１）に接続するパイ
   プ（２０）とを備えたことを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 上記アジテータ（９）が、上記囲い内
   で、浮遊スリック（Ｐ）のレベルよりも下方の、調整可
   能な高さに浸漬されることを特徴とする請求項１に記載
   の装置。
3. 【請求項３】 上記囲い（２）はボルテックスの流線に
   沿ったファンネル形状であり、上記囲いのフレア部は物
   質取入口（３）を構成し、ファンネル形状の囲いの先端
   部は排出用のパイプ（２０）に接続した取出口（４）を
   構成していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 【請求項４】 上記排出用のパイプ（２０）は吸引手段
   （３０）に接続されていることを特徴とする請求項１に
   記載の装置。
5. 【請求項５】 上記ボルテックス発生器（７，８，９）
   のモータ（７）並びに上記吸引手段（３０）に接続され
   た制御器であって、これら２つの手段を互いの関数とし
   て制御するための制御器を設けたことを特徴とする請求
   項４に記載の装置。
6. 【請求項６】 上記浮揚手段（５）は上記囲い（２）並
   びに上記ボルテックス発生器（７，８，９）を支持する
   フロートにより形成されることを特徴とする請求項１に
   記載の装置。
7. 【請求項７】 上記回収すべき物質（Ｐ）からなるスリ
   ックの厚み（Ｘ）の関数として上記囲いの上記取入口
   （３）の浸漬深さを調節できるように、上記フロート
   （５）と上記囲い（２）間の接続部（１０）が調節可能
   であることを特徴とする請求項６に記載の装置。