JP2014151318A - 油浮上装置、油回収装置および油回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 十分な浄水がなくとも水域に流出した軽質から重質油を効率的に処理できる油浮上装置を提供する。
【解決手段】
汚染された水域に微細気泡Ｍ／Ｂを適用し、微細気泡の作用により浮上させる油浮上装置１０は、油汚染水にノズル１１を介して気液混合物の微細気泡を適用する細気泡発生装置Ｍ／Ｂと、前記微細気泡発生装置へ浄水を送るための貯水タンク１４と、貯水タンク１４に接続され浄水タンク２０へ浄水を供給するための浄水装置２０と、を備えており、所望により、高圧洗浄装置３０を備えている。浄水装置２０は、油汚染された水域の水を浄化する浄水装置２０である。
【選択図】図１

Description

本発明は、油浮上装置、油回収装置および油回収方法油に関する。より詳しく述べると、本発明は、微細気泡発生装置を用いた油浮上装置、油回収装置および油回収方法に関する。

石油流出、または油流出は、液体の石油系炭化水素が人為的に自然環境に流出することをいい、特に河川や海洋への流出を指す。液体の石油系炭化水素とは石油、ガソリン、軽油といった生成された石油製品のほか、副産物、舶用燃料油、廃油、廃油混合油など様々なものを含む（以下、石油と表記）。流出した石油を除去するには数か月ないし数年を要すると言われている。流出した石油は河川や海洋環境に悪影響を及ぼす。石油による人為的な汚染のほとんどは人間の陸上での活動によるものであるが、世間の関心や規制が最も向けられるのは石油タンカーに対してである。

このような石油流出に対して、一般に、図１５に示すような手順で対策を行っている。

現場応急対応では、水質事故の第一発見者などが、手持ちの資機材または現地で調達できる資機材を用いて、迅速な対応にあたることが重要である。河川パトロールカーによる河川巡視中などに水質事故を発見したときは、すみやかに事故発見の連絡を入れるとともに、作業の安全等を確認した上で、積載している資機材があれば、それを用いて応急対応する。そのため、平常時から油流出事故対策の計画を立てておくとともに、河川パトロールカーには、必要と思われる資機材（緊急キットなど）を搭載しておくことが重要である。また、第一発見者の手元に市販の油流出対策資機材がなく、現場で調達できる資機材（わら、ぼろ布、新聞紙、おがくずなど）がある場合には、それらを用いて応急対応することも有効である。一方、事故が陸域のときは、水域に流入する前に路面用の油吸着材等を用いて油を回収することも効果的である。
このように水質事故が発生した直後は、現場で応急的に対応できる方法を組み合わせることによって、影響の拡大を防止することが重要である。

この際に必要とする資材・機材として、たとえば土のうによる流下拡散の防止
油流出事故の対策現場が小さな水路や側溝のときは、土のうで水路を堰き止め、油が下流へ拡散することを防ぎながら浮上する油を回収する方法がある。オイルフェンスを展張できないような地形、川幅、水深の箇所に有効である。
水が流れていない側溝などでは、土のうを積んで堰き止め、集積した油をひしゃく等ですくう。または油吸着マットを使用して回収する。

また。水路等で水の流れがある場合は、土のうで堰き止めるだけでは上流側の水位が上昇して溢れる危険があるため、下層に水を通す管を配置し、水位を一定に保つように工夫する。たとえば、まず土のうを水路の下層部に積み、その上に管を設置後、さらに上から土のうを積んで固定する。管の本数が多いと水位が低下し、少ないと越流してしまうため、流量に合わせ調整する。土のうを積み終えた後は、水位を管よりも高い位置に保つために、一時的に管に栓をし、水位を上昇させた後に栓を外す。

その後、オイルフェンスを展開することにより、流出した石油の拡散を防止する。この際に、水深の浅い水路や堰等がある場合は、油吸着材をオイルフェンスの代用とすることができる。油の流出量が少ない場合、横断方向に渡して使用することで、流れてくる油を吸収し流下する量を減らすことができる。ただし、油吸着材は、表面の油を吸着することができるものの、オイルフェンスのように長時間、油の流下を防止する機能は持っていない。そのため、油を吸着したら取り替えたり、マット状の油吸着材と併用して油量を減らしたりすることが必要である。

このようにして、油の流出防止対策を行った後に、油の回収作業を行う。油の回収作業には、油吸着材や油回収装置を用いた方法がある。また、油ゲル化剤や油処理剤を用いた方法もあるが、油ゲル化剤や油処理剤は、利水や生態系等への影響が懸念されることから、河川では原則として使用しないことが好ましい。

油回収の再に、微細気泡発生装置を用いて、油成分を浮上さて油水分離する技術も提案されている。

例えば、特許文献１には、置が大型化することなく簡単な構成であっても浮上油を確実に回収できる保守が容易な油水分離装置として、処理槽に貯留した被処理液中に微細気泡を供給することによって被処理液に含まれる油分を浮上させ水と油分とを分離させる油水分離装置において、処理槽は槽内を被処理液を貯留し油水分離が行われる分離部とこの分離部で浮上分離した油分を回収する浮上油受け部とに仕切る遮蔽板を有し、該分離部の下部に気泡を吹き出すノズルを設け、該ノズルから吹き出した気泡のうち大きい気泡を分離部上方の液面部に導く余剰空気排出管を設け、該余剰空気排出管はその開口が浮上油受け部に向いており、該余剰空気排出管の開口から出る空気の流れで液面部の浮上油を浮上油受け部に押し流し回収するようにした油水分離装置が開示されている。

特開２００５−１２５１６７号公報

しかしながら、従来の油回収装置では、多量に流出した油の回収を行うのに不十分であり、特に油流出に伴う水底、水中に浮遊する油を十分に回収することができなかった。

また、微細気泡発生装置を使用する場合には、その能力を生かすために十分な量の浄水を必要とするが、十分な量の浄水が汚染区域によっては十分まかなえない場合がある。

さらに、油汚染の状況によっては、水底に沈む石、その他の堆積物に油が付着してこれを処理したいという要望がある。さらにまた、油の種類、特に重質油の場合には微細気泡では十分に処理できない場合がある。

したがって、本発明の課題は、十分な浄水がなくとも水域に流出した軽質から重質油を効率的に処理できる油浮上装置を提供することである。

本発明の別の課題は、十分な浄水がなくとも水域に流出した軽質から重質油を効率的に処理できる油回収装置および油回収方法を提供することである。

上記課題は、下記項目によって達成される。
（項目１） 油汚染された水域に微細気泡を適用し、微細気泡の作用により浮上させる油浮上装置であって、
油汚染水にノズルを介して気液混合物の微細気泡を適用する加圧減圧方式の微細気泡発生装置と、
前記微細気泡発生装置へ浄水を送るための貯水タンクと、
前記貯水タンクに接続され前記浄水タンクへ浄水を供給するための浄水装置と、
を備え、
前記浄水装置は、油汚染された水域の水を浄化する浄水装置であることを特徴とする油浮上装置。

（項目２） 前記微細気泡発生装置は、さらに酸素濃縮装置と、前記酸素濃縮装置からの酸素からオゾンを発生するオゾン発生装置とを備えたことを特徴とする項目１に記載の油浮上装置。

（項目３） 前記微細気泡発生装置は、気液混合流体の導入口と排出口を有する流通管と、前記流通管内部に気密・液密に嵌装された気液混合機構とから構成された気液混合用ノズルであって、前記気液混合機構は、（Ａ）前記気導入口からの気液混合流体を導入する内部導入口と、前記導入口から導入した気液混合流体を攪拌混合する攪拌混合手段と、攪拌混合した流体を排出する排出口を有する気液攪拌混合部と、（Ｂ）前記気液攪拌混合部からの流体の流量を規制する流量調整部と、流量規制した流体の圧力を連続的に変化させる圧力変化部とを有し、気液混合流体中の気体を液体中に微細気泡として分散された気液混合物とする気液混合物調整部と、から構成された気液混合用ノズルを備えたことを特徴とする項目１または項目２に記載の油浮上装置。

（項目４） 前記油回収装置は、さらに高圧の水を噴霧する高圧洗浄装置を有していることを特徴とする項目１から項目３のいずれか１項に記載の油浮上装置。

（項目５） 前記高圧洗浄装置の高圧水の噴出し口と前記微細気泡発生装置の噴出し口を固定したことを特徴とする項目１から項目４のいずれか１項に記載の油浮上装置。

（項目６） 前記浄水装置は、着脱自在に設けられたフレーク状または粒状の油吸着材を水透過性袋体に充填した濾過層を有し、前記汚染水域の水を導入する導入口と、
前記導入口に前記汚染水域からの水を導入するための導入手段と、を備えていることを特徴とする項目１から項目５のいずれか１項に記載の油浮上装置。

（項目７） 前記貯水槽は、高圧洗浄用の水を加温する加温手段を備えていることを特徴とする項目１から項目５のいずれか１項に記載の油浮上装置。

（項目８） 項目１から項目７のいずれか１項に記載の油浮上装置と、
前記油浮上装置により浮上した油を回収する回収手段とを備えたことを特徴とする油回収装置。

（項目９） 前記油回収手段が前記浮上した油を誘導する誘導口と前記誘導口から誘導された油を排出する排出口を備えていることを特徴とする項目８に記載の油回収装置。

（項目１０） 前記油水分離装置は、着脱自在に設けられたフレーク状または粒状の油吸着材を水透過性袋体に充填した濾過層を有し、前記汚染水域の水を導入する導入口とを備えていることを特徴とする項目８または項目９に記載の油回収装置。

（項目１１） 前記油水分離装置は、着脱自在に設けられたフレーク状または粒状の油吸着材を水透過性袋体に充填した濾過層を有し、前記汚染水域の水を導入する導入口とを備えていることを特徴とする項目１０に記載の油回収装置。

（項目１２） 油汚染水域に配置して、前記汚染水域に微細気泡を適用して油水分離を行うための油水分離装置であって、
水中から水上に配置される水中面が開口する内側容器と、
前記内側容器を覆い、底面に微細気泡を導入する開口部を有し、水中から水面の油層界面まで配置される外側容器と、
前記内側容器の上面の所定位置に配置され所定の速度で水面の主として油相を吸引する吸引ポンプと
を備えたことを特徴とする油水分離装置。

（項目１３） 油汚染水域に配置して、前記汚染水域に微細気泡を適用して油成分を浮上させて油水分離を行うための油水分離装置であって、
外側から内側に向けて垂直方向螺旋状に外側から内側に向かって油水混合液導入流路と、微細気泡添加混合流路と、中心部の油水成分分離部が構成される螺旋流路構造を有し、前記油水混合液導入流路の上方に設けられた油水混合液導入口と、前記微細気泡添加混合流路の下方側に設けられた微細気泡導入口と、前記油水成分分離路の中間方向に設けられた水排出口と、前記油水成分分離路の上側に設けられた油成分排出口を有する分離装置本体と、
前記微細気泡導入口と接続された微細気泡発生装置と、
を備え、
前記微細気泡発生装置から発生し前記微細気泡添加混合流路から導入された微細気泡が前記中心部の油水成分分離部に至るまでに上部に浮上するような流速で前記油水混合液を導入する油水混合液導入手段を有することを特徴とする油水分離装置。

（項目１４） さらに前記水排出口に接続された比重差により油成分と、水成分と、スラッジ成分とに分離する分離槽を備えたことを特徴とする項目１３に記載の油水分離装置。

（項目１５） 微細気泡発生装置により微細気泡を発生させ、油汚染水の底部に発生した微細気泡を適用する工程と、
前記適用した微細気泡により浮上した油成分を回収する工程と、
を含む油汚染された水域から油を回収する油回収方法であって、
さらに、油汚染された水域からの水を浄化し、浄化した水を前記微細気泡発生装置に供給する工程を含むことを特徴とする油回収方法。

（項目１６） さらに、油汚染された水域の底部に高圧水を適用する工程を含むことを特徴とする項目１５に記載の油回収方法。

（項目１７） 油水分離装置から回収された油成分と、水素・酸素・オゾン源からの気体と燃料とを混合するミキサと、前記ミキサで混合された混合物を燃料として供給するための供給手段とを備えた燃焼装置。

このように構成された本発明の油浮上装置は、多量の油が流出して汚染された水域でも十分に対応が可能である。しかも、微細気泡を大量に適用する場合でも汚染水域の水を浄化して使用可能である。そのため、多量の浄水を供給できない箇所でも適用可能である。

さらに、高圧洗浄水を併用した場合、汚染された水域の底部（石、砂等）に付着した油も浮上処理することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る油浮上装置の構成を示す図面である。 図１に示す浄水装置の一例を示す図面である。 図１に示す微細気泡発生装置と高圧洗浄装置とを組み合わせて処理を実施している状態の一例を示す断面図である。 図１に示す微細気泡発生装置と高圧洗浄装置とを組み合わせて処理を実施している状態の別の一例を示す断面図である。 図４に示すオイルフェンスＯＦの構成の一例を示す図面である。 本発明の油浮上装置の適用例示す図面である。 本発明の油浮上装置の適用例示す図面である。 本発明の油浮上装置の適用例示す図面であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦端面図、（ｃ）は横断面図であり、そして（ｄ）は使用する土嚢袋の図面である。 本発明の油浮上装置の適用例示す図面である。 本発明の油浮上装置の適用例示す図面である。 本発明の油水分離装置の一例を示す図面である。 本発明の油水分離装置の別の一例を示す側面図である。 図１３に示す油水分離装置の平面図である。 本発明の燃焼装置の一例を示す図面である。 従来の油汚染処理フローの一例を示す図面である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて本発明の基本構成を説明する。
図１に示す通り本発明の油浮上装置１０は、油汚染された水域に微細気泡発生装置Ｍ／Ｂより微細気泡を適用し、微細気泡の作用により浮上した油相の油を回収する装置である。

そして、本発明の油浮上装置１０は、油汚染水域の汚染水にノズルを介して気液混合物の微細気泡を適用する加圧減圧方式の微細気泡発生装置Ｍ／Ｂと、微細気泡発生装置Ｍ／Ｂへ浄水を送るための貯水タンク１４と、貯水タンク１４に接続され浄水タンク１４へ浄水を供給するための浄水装置２０とを備えている。

微細気泡発生装置Ｍ／Ｂは、気体導入口１２から導入される気体と給水口１３から導入される浄水とを気液混合して微細気泡としてノズル１０を介して噴射する装置であり、従来公知の加圧減圧方式の微細気泡発生装置Ｍ／Ｂから適宜選択される。

本発明において、使用するノズルは、簡単な構造で効率よく気体と液体との混合物から気体を微細気泡として分散させることが可能な気液混合ノズルとして本発明者等が先に開発した気液混合ノズルが好ましい（特開２０１１−２１８３４３号参照）。

このノズルは、気液混合流体の導入口と排出口を有する流通管と、前記流通管内部に気密・液密に嵌装された気液混合機構とから構成された気液混合用ノズルであって、前記気液混合機構は、（Ａ）前記気導入口からの気液混合流体を導入する内部導入口と、前記導入口から導入した気液混合流体を攪拌混合する攪拌混合手段と、攪拌混合した流体を排出する排出口を有する気液攪拌混合部と、（Ｂ）前記気液攪拌混合部からの流体の流量を規制する流量調整部と、流量規制した流体の圧力を連続的に変化させる圧力変化部とを有し、気液混合流体中の気体を液体中に微細気泡として分散された気液混合物とする気液混合物調製部と、から構成されている。

本発明において微細気泡とは、直径数百μｍ以下の微細気泡でいわゆるマイクロバブルと言われている微細気泡であり、表面積が大きく、浮上速度が遅く、表面電位が負の帯電を示すため泡同士が結合しにくく、そして流体として層流化するという特徴を有している。

また、気体導入口１２を介して導入される気体は、一般に空気であるが、本発明において適宜酸素、オゾン等を使用する。オゾンを用いたマイクロバブルは、酸化力が非常に高く水中に浮遊するあるいは水底に付着する高分子の油成分を低分子化する作用を有する。
なお、図１に示す通り、酸素、オゾンを含む微細気泡は、酸素濃縮装置Ｇ１により空気中の酸素を濃縮し、濃縮した酸素をオゾン発生装置Ｇ２によりオゾン化する。

酸素濃縮装置Ｇ１、オゾン発生装置のオン／オフにより空気（Ｇ１，Ｇ２オフ）、酸素（Ｇ１オン、Ｇ２オフ）、オゾン（Ｇ１，Ｇ２オン）の３系統の気体を気体導入口１２から供給することができる、

一方、微細気泡の水源として浄水装置２０により浄水された水を貯水タンク１４から給水口を介して導入するが、本発明においては油汚染水域からの水を水源にして浄水装置２０により処理することを特徴としている。

油汚染された水を水源として使用する場合、微細気泡処理により油を含む有機物を浮上処理した比較的底部に近い水を濾過等により処理して使用するのが一般的であるが、例えば微細気泡処理した水をさらに沈殿槽、微生物処理槽により処理することも可能である（例えば後述の図１０参照）。

本発明の特定の実施形態において、浄水装置として油吸着材を用いた濾過装置を浄水装置として使用する。

すなわち、図２に示すように浄水装置２は、着脱自在に設けられたフレーク状または粒状の油吸着材２２を水透過性袋体２１に充填した濾過層を有し、前記油水混合液を導入する導入口を備えている。

本発明に使用可能な油吸着材２２として、従来公知のフレーク状または粒状の油吸着材から適宜選択することが可能であるが、油吸着後に容易に処理可能である点から天然由来の油吸着材が好ましく、特に好ましくは、クレストジャパンが輸入しＡＢＡ Ｌｉｍｉｔｅｄが販売するピートソーブ（登録商標名）が挙げられる。ピートソーブ（登録商標名）は、天然素材のピートモスが主原料であり、優れた親油疎水性：鉱物油、植物油、液体危険物など、ほとんどの油を吸収する優れた新油疎水性を有し、力強い油保持能力を有する点および安価である点で有利である。また、本発明者等の実験によるとピートソーブは、油吸着後、土壌に放置すると草木が育つことが観察されている。そのため、土壌改良材としての効果が期待できる。

また、浄水装置２０に使用可能な水透過性袋体２１として、使用するフレーク状または粒状の油吸着材１２を有意に放出しない大きさのメッシュを有する布から構成される袋体であれば特に限定されないが、好ましくはフレキシブルコンテナである。限定されるものではないが、本発明に使用可能な水透過性袋体１１は、天然または合成プラスチック、天然または合成生分解性プラスチック、あるいはこれらの混合物から構成される。使用後に土壌改良材として使用する場合、生分解性プラスチック製の素材を用いることが好ましい。なお、水透過性袋体１１は、油水混合物を導入した際に破損しない強度が必要であることは言うまでもない。

さらに本発明の浄水装置１０は、通り、浄水後の水を従来公知の浄水手段、例えば砂濾過や生物処理槽等の後処理ラインによりさらに処理することが可能である。

また、本発明の好ましい実施形態では、本発明の油浮上装置１０は、高圧洗浄装置３０を備えている。

高圧洗浄装置３０は、貯水タンク１４からの水を圧縮して油汚染水域の水底に高圧の水を噴霧する装置である。

高圧洗浄装置３０の高圧水の噴出し口と微細気泡発生装置Ｍ／Ｂの噴出し口は、図３に示す通り固定することが操作しやすくなるという点から好ましい。

このように高圧洗浄装置３０を設けることにより図３に示す通り、水底の堆積物、例えば石や砂に付着した油成分を剥離することが可能となる。また、高圧洗浄装置３０からの高圧水と微細気泡発生装置Ｍ／Ｂからの微細気泡を交互に使用することにより水底の油成分の剥離と剥離した油成分の油処理を連続して行うことが可能となる。

なお、高圧洗浄装置３０は、比較的高温の水（例えば４０℃から８０℃）の水を適用すると油成分の剥離の観点から好ましい。そのため、貯水タンク３０から高圧洗浄装置３０のラインのいずれかに加温装置を設けることができる。

図４に示す通り、例えば本発明の油浮上装置１０を用いて油の浮上回収処理を行う場合、処理領域を例えばオイルフェンスＯＦにより区切るのが一般的である。この際、従来周知のオイルフェンスを使用することも可能であるが、図５に示す通り、水透過性袋体内２１にフレーク状または粒状の油吸着材２２と浮力増加材である球型または棒状のフロートＦとを油水混合液上で少なくとも１０％水面に浮かぶのに十分な所定の割合で混合した混合物を導入して構成されている。

このように構成されたオイルフェンスＯＦを用いることにより、使用後のオイルフェンスＯＦを、油化装置、炭化装置、燃焼装置等によりエネルギ源として再利用あるいは直接利用することも可能となる。

次に、本発明の油浮上装置の適用例を図６から図１０に基づいて説明する。
図６に示す実施形態は、油汚染水域からの水を浄水装置２０により浄化した後に砂濾過２０Ａによりさらに処理して貯水タンク１４に貯水する例を示す。貯水タンク１４に貯水された水は微細気泡発生装置Ｍ／Ｂによる微細気泡発生と高圧洗浄装置３０による高圧水の発生に使用され、発生した微細気泡および高圧水は油汚染水域に導入されて油浮上操作を行う仕組みである。

図７に示す装置は、油汚染水域に微細気泡装置Ｍ／Ｂを適用して油分を浮上させ、浮上した油分を吸引手段、例えばバキュームカーにより吸引して浄水装置２０で処理している。浄水装置２０により浄化した水を貯水槽２０Ｂ、微細気泡処理槽２０Ｃ、凝集槽２０Ｄ、濾過槽２０Ｅで処理した後の水を微細気泡発生装置Ｍ／Ｂの水源として使用する例を示している。すなわち貯水タンク２０Ｂから後処理ラインである貯水槽２０Ｂ、微細気泡処理槽２０Ｃ、凝集槽２０Ｄ、濾過槽２０Ｅが貯水タンク１４を構成している。この実施形態は、湖沼等の比較的静止した油汚染区域に好適に使用でき、図４に示す実施形態と同様にオイルフェンスＯＦにより処理区域を区切っている。

図８に示す実施形態は、図８（ａ）に示す通り河川等の流れのある油汚染水域に土嚢袋ＳＢで堰を作り堰で区切られた区間に本発明の油浮上装置を適用する例である。

図８（ｂ）に示す通り、水底側の土嚢袋ＳＢ’は、従来公知の土嚢袋を用い、水面側の堰ＳＢには油吸着材２１入りの土嚢袋を使用している。この土嚢袋ＳＢは、図８（ｄ）に示す通り水透過性袋体１１内にフレーク状または粒状の油吸着材１２を充填して構成される。

このようにして構成された本発明の土嚢袋ＳＢを水面側に用いることにより、図８（ｃ）に示す通り微細気泡発生装置により浮上してきた油成分は、油吸着材２１により吸着されることとなる。

なお、図堰に代えてあるいは堰に加えて例えば図９に示す通りフロートタイプの中洲を川幅方向に並べ、中洲上に本発明の油浮上装置１０を配置することによって川幅の広い河川の処理を行うことも可能である。

図１１に示す実施形態は、河川等にバイパス流路を設けて本発明の油浮上装置により処理する実施形態を示すものである。

なお、本発明の油浮上装置１０は、浮上した油を回収する回収手段により回収することにより油の回収処理を行うことができることは言うまでもない。従って、本発明は、本発明の油浮上装置１０と油回収手段とから構成される油回収装置まで拡大される。

本発明で適用可能な油回収手段とは、例えば従来周知の追従型のオイルフェンスや実施形態で示したフロートタイプの油吸着材から構成されたオイルフェンスＯＦ、堰の上方に設けられた油吸着材入り土嚢袋等や吸引手段、例えば真空ポンプやバキュームカー等を用いることが可能である。また、図１２に示す油回収装置を適用することも可能である。

さらに、浮上した油は水よりも軽いので上方に浮上するので、これを利用した油を誘導して回収する回収手段を用いることができる。この際に、図２で示した浄水装置は、油吸着材２１は、油成分を選択的に回収するので油回収手段として好適に利用することが可能である。

以上にように構成された本発明の油浮上装置１０および油浮上装置１０を備えた油回収装置は、油汚染水域に十分な浄水がない場合でも浄水装置２０により浄水を現場で調製して利用することができるので大規模な油浮上処理および浮上した油の回収処理に適用可能である。

さらに、本発明の油処理装置１０が高圧洗浄装置３０を具備する場合、水底の砂、石等の堆積物に付着した油成分を剥離して浮上させることが可能であるので、微細気泡の適用と高圧水の適用により水底に付着した油成分まで浮上処理することが可能となる。

このように微細気泡の適用と高圧水の適用により油汚染水域から油を浮上させ回収させる方法は新規である。したがって、本発明はこのような油汚染水域から油を回収する油の回収方法まで拡大される。

次に、図１１から図１３に基づいて本発明の油水分離装置について説明する。なお、図１１から図１３に示す油水分離装置は、微細気泡発生装置からの微細気泡の油汚染水に適用することに基づいているが、前記の実施形態と異なり微細気泡の発生装置の水源が特に限定されるものではない。

図１１に示す油水分離装置は、油汚染水域に配置して、汚染水域に微細気泡を適用して油成分を浮上させて油水分離を行うための油水分離装置であって、水中から水上に配置される水中面が開口する内側容器４１と、内側容器４１を覆い、底面に微細気泡を導入する開口部４３を有し、水中から水面の油層界面まで配置される外側容器４２と、内側容器４１の上面の所定位置に配置され所定の速度で水面の主として油相を吸引する吸引ポンプＰとを備えた油回収装置と、前記汚染水域に微細気泡を適用するための微細気泡発生装置Ｍ／Ｂとから構成される。

図１１に示す通り、油回収装置の底部に微細気泡発生装置Ｍ／Ｂから微細気泡を適用すると、微細気泡の作用により油が浮上して油相を形成する。そして、内側容器４１の上面に設けられた吸引装置であるポンプＰで吸引すると油相が外側容器４２と内側容器４１の間の空間を通り上方に浮上してくる。開口部４３から浮上してくる油と外側容器４２と内側容器４１の間の空間を通り上方に浮上してくる油とをこの吸引装置Ｐで吸引することにより、本発明の油水分離装置は効率的に油を回収することが可能である。

なお、このような構成の油回収装置は新規である。したがって、本発明は水中から水上に配置される水中面が開口する内側容器と、前記内側容器を覆い、底面に微細気泡を導入する開口部を有し、水中から水面の油層界面まで配置される外側容器と、前記内側容器の上面の所定位置に配置され所定の速度で水面の主として油相を吸引する吸引ポンプとを備えた油回収装置まで拡大される。

図１２および図１３に示す油水分離装置は、油汚染水域に配置して、前記汚染水域に微細気泡を適用して油成分を浮上させて油水分離を行うための油水分離装置であって、外側から内側に向けて垂直方向螺旋状に外側から内側に向かって油水混合液導入流路と、微細気泡添加混合流路と、中心部の油水成分分離部が構成される螺旋流路構造を有し、前記油水混合液導入流路の上方に設けられた油水混合液導入口と、前記微細気泡添加混合流路の下方側に設けられた微細気泡導入口と、前記油水成分分離路の中間方向に設けられた水排出口と、前記油水成分分離路の上側に設けられた油成分排出口を有する分離装置本体と、前記微細気泡導入口と接続された微細気泡発生装置と、を備えている。

この装置に配置されたポンプは微細気泡発生装置から発生し微細気泡添加混合流路から導入された微細気泡が前記中心部の油水成分分離部に至るまでに上部に浮上するような流速で前記油水混合液を導入する。このように構成することにより所定流量で導入される油水混合物を中心に至るまで微細気泡で浮上することとなる。この中心に至るまでの時間、底部側から適用された微細気泡は水面まで浮上するように設定されている。

このように構成することによって、簡単な構成で油水混合液から油成分を浮上させて油成分を分離することが可能である。なお、この際に油成分は上方からオーバーフローさせて排出できるので油水混合液を連続して油水分離処理が可能である。

このように構成された本発明の油水分離処理は、所定量の油水混合液を所定時間で確実に処理することができる。

次に、本発明の別の実施形態を図１４に基づいて説明する。図１４に示す燃焼装置は、微細気泡により浮上処理された油がエマルジョン化していることに基づいてこれを有効利用する装置である。

図１４に示す通り、本発明の燃焼装置は、微細気泡を油水混合液に適用して浮上した油をエマルジョンとして回収する回収タンクと水素、酸素およびオゾンの気体供給源、例えば電気分解装置と、燃料タンクと、これらを混合するためのミキサとから構成されている。

燃料タンクの油に回収タンクに回収されたエマルジョンと水素、酸素、オゾン混合ガスを所定容量（例えば燃料６０から７０％、残部エマルジョンと混合ガス）で混合・攪拌することによりオンサイトで使用可能なエマルジョン燃料を調製することが可能である。そして、このようにして調製された燃料をバーナにより燃焼させることが可能である。このようにして発生したエマルジョン燃料を例えば、発電機に利用して本発明の各種装置のエネルギ源とすることができる。

本発明の油浮上装置および油浮上装置を備えた油回収装置は、油汚染水域に十分な浄水がない場合でも浄水装置２０により浄水を現場で調製して利用することができるので大規模な油浮上処理および浮上した油の回収処理に適用可能である。

さらに、本発明の油処理装置１０が高圧洗浄装置３０を具備する場合、水底の砂、石等の堆積物に付着した油成分を剥離して浮上させることが可能であるので、微細気泡の適用と高圧水の適用により水底に付着した油成分まで浮上処理することが可能となる。

１０ 油浮上装置
１１ ノズル
１２ 気体導入口
１３ 給水口
１４ 貯水タンク
２０ 浄水装置
２１ 水透過性袋体
２２ 油吸着材
２０Ａ 砂濾過
２０Ｂ 貯水タンク
２０Ｃ 微細気泡処理槽
２０Ｄ 凝集槽
２０Ｅ 濾過槽
３０ 高圧洗浄装置
４１ 内側容器
４２ 外側容器
４３ 開口部
Ｆ フロート
Ｇ１ 酸素濃縮装置
Ｇ２ オゾン発生装置
ＯＦ オイルフェンス
Ｍ／Ｂ 微細気泡発生装置
ＳＢ、ＳＢ’ 土嚢袋

Claims (17)

1. 油汚染された水域に微細気泡を適用し、微細気泡の作用により浮上させる油浮上装置であって、
   油汚染水にノズルを介して気液混合物の微細気泡を適用する加圧減圧方式の微細気泡発生装置と、
   前記微細気泡発生装置へ浄水を送るための貯水タンクと、
   前記貯水タンクに接続され前記浄水タンクへ浄水を供給するための浄水装置と、
   を備え、
   前記浄水装置は、油汚染された水域の水を浄化する浄水装置であることを特徴とする油浮上装置。
2. 前記微細気泡発生装置は、さらに酸素濃縮装置と、前記酸素濃縮装置からの酸素からオゾンを発生するオゾン発生装置とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の油浮上装置。
3. 前記微細気泡発生装置は、気液混合流体の導入口と排出口を有する流通管と、前記流通管内部に気密・液密に嵌装された気液混合機構とから構成された気液混合用ノズルであって、前記気液混合機構は、（Ａ）前記気導入口からの気液混合流体を導入する内部導入口と、前記導入口から導入した気液混合流体を攪拌混合する攪拌混合手段と、攪拌混合した流体を排出する排出口を有する気液攪拌混合部と、（Ｂ）前記気液攪拌混合部がらの流体の流量を規制する流量調整部と、流量規制した流体の圧力を連続的に変化させる圧力変化部とを有し、気液混合流体中の気体を液体中に微細気泡として分散された気液混合物とする気液混合物調整部と、から構成された気液混合用ノズルを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の油回浮上置。
4. 前記油回収装置は、さらに高圧の水を噴霧する高圧洗浄装置を有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の油浮上装置。
5. 前記高圧洗浄装置の高圧水の噴出し口と前記微細気泡発生装置の噴出し口を固定したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の油浮上装置。
6. 前記浄水装置は、着脱自在に設けられたフレーク状または粒状の油吸着材を水透過性袋体に充填した濾過層を有し、前記汚染水域の水を導入する導入口と、
   前記導入口に前記汚染水域からの水を導入するための導入手段と、を備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の油浮上装置。
7. 前記貯水槽は、高圧洗浄用の水を加温する加温手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の油浮上装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の油浮上装置と、
   前記油浮上装置により浮上した油を回収する回収手段とを備えたことを特徴とする油回収装置。
9. 前記油回収手段が前記浮上した油を誘導する誘導口と前記誘導口から誘導された油を排出する排出口を備えていることを特徴とする請求項８に記載の油回収装置。
10. 前記浮上した油をさらに油水分離する油水分離装置を有していることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の油回収装置。
11. 前記油水分離装置は、着脱自在に設けられたフレーク状または粒状の油吸着材を水透過性袋体に充填した濾過層を有し、前記汚染水域の水を導入する導入口とを備えていることを特徴とする請求項１０に記載の油回収装置。
12. 油汚染水域に配置して、前記汚染水域に微細気泡を適用して油成分を浮上させて油水分離を行うための油水分離装置であって、
    水中から水上に配置される水中面が開口する内側容器と、
    前記内側容器を覆い、底面に微細気泡を導入する開口部を有し、水中から水面の油層界面まで配置される外側容器と、
    前記内側容器の上面の所定位置に配置され所定の速度で水面の主として油相を吸引する吸引ポンプと
    を備えたことを特徴とする油水分離装置。
13. 油汚染水域に配置して、前記汚染水域に微細気泡を適用して油成分を浮上させて油水分離を行うための油水分離装置であって、
    外側から内側に向けて垂直方向螺旋状に外側から内側に向かって油水混合液導入流路と、微細気泡添加混合流路と、中心部の油水成分分離部が構成される螺旋流路構造を有し、前記油水混合液導入流路の上方に設けられた油水混合液導入口と、前記微細気泡添加混合流路の下方側に設けられた微細気泡導入口と、前記油水成分分離路の中間方向に設けられた水排出口と、前記油水成分分離路の上側に設けられた油成分排出口を有する分離装置本体と、
    前記微細気泡導入口と接続された微細気泡発生装置と、
    を備え、
    前記微細気泡発生装置から発生し前記微細気泡添加混合流路から導入された微細気泡が前記中心部の油水成分分離部に至るまでに上部に浮上するような流速で前記油水混合液を導入する油水混合液導入手段を有することを特徴とする油水分離装置。
14. さらに前記水排出口に接続された比重差により油成分と、水成分と、スラッジ成分とに分離する分離槽を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の油水分離装置。
15. 微細気泡発生装置により微細気泡を発生させ、油汚染水の底部に発生した微細気泡を適用する工程と、
    前記適用した微細気泡により浮上した油成分を回収する工程と、
    を含む油汚染された水域から油を回収する油回収方法であって、
    さらに、油汚染された水域からの水を浄化し、浄化した水を前記微細気泡発生装置に供給する工程を含むことを特徴とする油回収方法。
16. さらに、油汚染された水域の底部に高圧水を適用する工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載の油回収方法。
17. 油水分離装置から回収された油成分と、水素・酸素・オゾン源からの気体と燃料とを混合するミキサと、前記ミキサで混合された混合物を燃料として供給するための供給手段とを備えた燃焼装置。

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