JP4468057B2

JP4468057B2 - スラッジ除去方法

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Publication number: JP4468057B2
Application number: JP2004124391A
Authority: JP
Inventors: 勝幸萩村; 守三谷; 温充薦田; 現吉橋本; 洋人橋本
Original assignee: コスモエンジニアリング株式会社
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2024-04-20
Also published as: JP2005305275A

Description

本発明は、原油タンク等のオイルタンクの底部に堆積するスラッジの除去方法に関し、具体的には、スラッジの除去により発生する廃棄物の量が極めて少ないスラッジの除去方法に関する。

オイルタンクのオイル中には、水分及び砂等の固形分が存在するため、該オイルタンクの底部には、油分、水分及び固形分の三成分により形成されるスラッジが堆積する。該スラッジは、非常に粘度が高いため、オイルタンクの底部にドレンラインを設けて、該ドレンラインからオイルと共に排出すること等によっては、除去することはできない。

そこで、従来より、スラッジ除去剤を用いてスラッジの除去が行われていた。特許文献１の特開２００１−３００５８７号公報には、堆積している含油スラッジに、粗軽油若しくは原油及び界面活性剤を含有する組成物を加熱下、攪拌、循環しつつ作用させて当該スラッジを流動化させ、これを排出する該油スラッジの排出方法が開示されている。該スラッジの排出方法では、界面活性剤及び油分を含有するスラッジ廃棄物が発生する。

また、スラッジ除去剤を用いないスラッジの除去方法としては、特許文献２の特開平７−１０８２４１号公報には、原油タンク中に堆積したスラッジを当該タンクに原油を貯溜した状態で洗浄ノズルから吐出される原油により粉砕して浮遊させ、このスラッジを前記洗浄ノズルの噴射位置近傍に配置される回収ノズルで回収する原油タンク中のスラッジ回収工法が開示されている。該スラッジ回収方法では、原油を含むスラッジ廃棄物が発生する。
特開２００１−３００５８７号公報特開平７−１０８２４１号公報

該スラッジ廃棄物は、粘度が非常に高いので、該廃棄物中から油分を分離し、スラッジ廃棄物中の油分を再使用することは困難である。また、特許文献１のスラッジ排出方法で発生するスラッジ廃棄物の油分は、界面活性を含有している。そのため、該スラッジ廃棄物は、通常、焼却処理によって処分される。

従って、該スラッジ廃棄物の処理費用が嵩み、製造コスト等が上昇するばかりでなく、油分の焼却処理時に、炭酸ガス等を多量に発生させ、環境等に対しても悪影響を与えるというが問題があった。

また、スラッジ除去剤を循環使用することにより、スラッジ除去剤の使用量を少なくすることが考えられるが、スラッジ除去剤がスラッジを含有すると、該スラッジ除去剤の粘度が大きく上昇するので、該スラッジ除去剤を循環使用することが困難となり、また、スラッジ除去剤のスラッジ除去性能が低下する。

従って、本発明の課題は、オイルタンクのスラッジの除去により発生する廃棄物の量を、極めて少なくすることができるスラッジ除去方法を提供することにある。

本発明者らは、上記従来技術における課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、（１）スラッジを含有しているスラッジ除去剤（以下、スラッジ含有スラッジ除去剤と記載する。）は、加熱することにより流動性が向上し、該スラッジ含有スラッジ除去剤中からの固形分の分離が容易になること、（２）該固形分を分離して得た再生スラッジ除去剤は、スラッジ除去剤としての性能を回復しており、且つ粘度も低いので、スラッジ除去剤として再使用ができること、（３）加熱後の該スラッジ含有スラッジ除去剤を一部抜き出し、固形分の除去された該再生スラッジ除去剤を、スラッジ除去剤循環ラインに返送することにより、該スラッジ含有スラッジ除去剤の粘度上昇の原因となる固形分が、常に系外へと取り出されるので、循環しているスラッジ除去剤の粘度上昇及びスラッジ除去性能の低下が少なく、その結果、スラッジ除去剤を循環使用することが可能になること等を見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明（１）は、スラッジ除去剤をオイルタンク内のスラッジに接触させ、スラッジ含有スラッジ除去剤をオイルタンク外へ取り出すスラッジ除去工程、該スラッジ除去工程により得られるスラッジ含有スラッジ除去剤を、４０℃以上に加熱し、加熱後の該スラッジ含有スラッジ除去剤を、オイルタンクに戻すスラッジ除去剤循環工程、加熱後の該スラッジ含有スラッジ除去剤の一部を抜き出し、抜き出した該スラッジ含有スラッジ除去剤を固形分と再生スラッジ除去剤に分離し、次いで該再生スラッジ除去剤をスラッジ除去剤循環ラインに戻すスラッジ除去剤再生工程及び該スラッジ除去剤再生工程で得られる該再生スラッジ除去剤の一部を抜き出し、抜き出した該再生スラッジ除去剤を、油分、水分及び固形分の三成分に分離する三成分分離工程を有するスラッジ除去方法を提供することにある。

本発明のスラッジ除去方法によれば、オイルタンクのスラッジの除去により発生する廃棄物の量を、極めて少なくすることができる。

本発明の実施の形態におけるスラッジ除去方法を、図１を参照に説明する。図１は、本発明の実施の形態例のスラッジ除去方法を実施するためのフロー図である。図１中、スラッジ除去装置３０は、オイルタンク１の内部に設置される洗浄機４、加熱槽７、固形分分離装置８、三成分分離装置９、該オイルタンク１と加熱槽７を繋ぐスラッジ抜出管１０、該スラッジ抜出管１０に設けられる送液ポンプ５、該加熱槽７と該洗浄機４を繋ぐスラッジ除去剤循環管１１、該スラッジ除去剤循環管１１に設けられる送液ポンプ１９及び弁２３、該スラッジ除去剤循環管１１から分岐して、該固形分分離装置８に繋がる加熱スラッジ除去剤抜出管１２、該加熱スラッジ除去剤抜出管１２に設けられる弁２０、加熱スラッジ含有スラッジ除去剤抜出管１２より下流で、該スラッジ除去剤循環管１１から分岐して、該固形分分離装置８に繋がるスラッジ除去剤返送管１３、該スラッジ除去剤返送管１３に設けられる送液ポンプ２１及び弁２４、該スラッジ除去剤返送管１３から分岐し、該三成分分離装置９に繋がる再生スラッジ除去剤抜出管１４、該再生スラッジ除去剤抜出管１４に設けられる弁２２、その他図示されていない熱交換器、配管、弁により構成される。

本発明に係るスラッジ除去方法は、スラッジ除去工程、スラッジ除去剤循環工程、及びスラッジ除去剤再生工程を有する。

該スラッジ除去工程及びスラッジ除去剤循環工程は、次のように操作して行う。まず、加熱槽７にスラッジ除去剤３を投入し、該加熱槽７で加熱する。弁２３を開とし、弁２０及び２４を閉とし、加熱後の該スラッジ除去剤３を、送液ポンプ１９で洗浄機４に送液して、オイルタンク１内のスラッジ２に接触させることにより、スラッジ２の一部を剥離させる。剥離した該スラッジ２及びスラッジ除去剤３はオイルタンク１内で混合し、スラッジ含有スラッジ除去剤６となる。該スラッジ含有スラッジ除去剤６を、送液ポンプ５によりオイルタンク１から取り出し、加熱槽７に送液し、加熱槽７で加熱する。加熱後のスラッジ含有スラッジ除去剤６を、送液ポンプ１９で洗浄機４に送液して、スラッジ２と接触させる。以降、スラッジ除去工程（スラッジ含有スラッジ除去剤６とスラッジ２の接触→スラッジ含有スラッジ除去剤６の取り出し）→スラッジ除去剤循環工程（スラッジ含有スラッジ除去剤６の加熱→スラッジ含有スラッジ除去剤６の洗浄機４への送液）を繰り返し行い、該スラッジ含有スラッジ除去剤６の循環使用によるスラッジの除去を行う。そして、該スラッジ除去工程及び該スラッジ除去剤循環工程は、オイルタンク１内の全てのスラッジ２が除去されるまで続ける。

該スラッジ除去工程及び該スラッジ除去剤循環工程を行いながら、スラッジ除去剤再生工程を行う。該スラッジ除去剤再生工程は、次のように操作して行う。弁２４を開とし、弁２２は閉とし、弁２０の開度を調整しながら、加熱後の該スラッジ含有スラッジ除去剤６の一部を、スラッジ除去剤循環管１１から抜き出し、抜き出した加熱後のスラッジ含有スラッジ除去剤６を、固形分分離装置８を用いて固形分１５と再生スラッジ除去剤に分離し、再生スラッジ除去剤を得、次いで該再生スラッジ除去剤を、再生スラッジ除去剤返送管１３より、スラッジ除去剤循環管１１に戻す。

また、該スラッジ除去剤再生工程を行いながら、三成分分離工程を行うことができる。該三成分分離工程は、弁２２の開度を調整しながら、該再生スラッジ除去剤の一部を、再生スラッジ除去剤返送管１３から抜き出し、抜き出した該再生スラッジ除去剤を、三成分分離装置９を用いて、油分、水分及び固形分の三成分に分離し、回収油分１６、回収水分１７及び固形分１８を得る。

そして、該スラッジ除去工程及びスラッジ除去剤循環工程を行うことにより、オイルタンク１のスラッジ２が全て除去されたら、弁２３及び２４を閉とし、スラッジ含有スラッジ除去剤６の循環を止め、固形分分離装置８及び三成分分離装置９の運転のみ継続する。そして、全てのスラッジ含有スラッジ除去剤６を三成分に分離し、固形分１５、回収油分１６、回収水分１７及び固形分１８を得る。

該スラッジ除去方法を行う該オイルタンク１は、軽油、重油、原油等の炭化水素化合物を貯蔵するオイルタンクであれば特に制限されない。

該スラッジ２は、該オイルタンク１の底部に堆積しており、油分、水分及び固形分の三成分により構成されている。そのため、該スラッジ２は、粘度が非常に高い。該三成分の構成比率は、オイルタンク１に貯蔵されるオイル及び貯蔵期間等により異なるが、概ね、油分が５〜９０重量％、水分が５〜３５重量％、固形分が３〜７５重量％である。

最初に投入される該スラッジ除去剤３としては、引火点が４０〜２００℃の炭化水素化合物であれば特に制限されず、例えば、軽油、重油、原油等を用いることができる。これらのうち、引火点が６０〜８０℃の炭化水素が、溶解性、分離性、作業性及び安全性に優れる点で好ましく、引火点が６５〜７６℃の炭化水素が特に好ましい。また、該オイルタンク１で貯蔵されているオイルを用いることが、スラッジ除去剤を新たに加える必要がなく、効率が良い点で好ましい。

該スラッジ２と、該スラッジ除去剤３又は該スラッジ含有スラッジ除去剤６（以下、スラッジ除去剤等とも記載する。）を接触させる方法としては、特に制限されず、例えば、該スラッジ除去剤等を該スラッジ２に吹付け、接触させる方法（吹付け法）、又は該スラッジ２の上にスラッジ除去剤層ができるように、該オイルタンク１内に滞留する該スラッジ除去剤等の量を調節し、該スラッジ除去剤層を攪拌することにより、該スラッジ除去剤等を該スラッジ２に接触させる方法（攪拌法）等が挙げられる。

該洗浄機４としては、該スラッジ除去剤等を該スラッジ２に接触させることができるものであれば特に制限されず、例えば、該吹付け法の場合は、該スラッジ除去剤等を霧状で噴霧する装置、棒状で噴射する装置、回転しながら噴射する装置等が挙げられ、また、該攪拌法の場合は、攪拌羽根を備える攪拌機等が挙げられる。

該スラッジ含有スラッジ除去剤６を加熱槽７にて加熱する温度は、４０℃以上、好ましくは４５℃以上、更に好ましくは５０℃以上である。該加熱する温度が、４０℃未満だとスラッジ２を除去し難く、あるいは、固形分分離装置８における固形分１５の分離が困難になる。また、該加熱する温度の上限は、特に制限されないが、好ましくは１００℃である。該加熱する温度が１００℃より高くても、スラッジ２を除去し易く、あるいは、固形分分離装置８における固形分１５の分離が容易になるという本発明の効果を奏するが、循環ライン等での放熱が大きくなり、熱効率が悪くなる。

該スラッジ含有スラッジ除去剤６を上記温度に加熱することにより、該スラッジ含有スラッジ除去剤６のスラッジ除去性能が高まり、スラッジ２の除去効率が高まるばかりでなく、該スラッジ含有スラッジ除去剤６の流動性が向上するので、固形分分離装置８において固形分１５を分離し易くなる。

該スラッジ除去剤再生工程において、該スラッジ除去剤循環管１１から抜き出す加熱後の該スラッジ含有スラッジ除去剤６の抜き出し量は、固形分分離装置８で分離される固形分１５の量が、スラッジ２と混合することにより増加する該スラッジ含有スラッジ除去剤６中の固形分の量と、同量又はそれ以上となるように調整する。従って、該抜き出し量は、スラッジ２中の固形分含有量及び初めに加えるスラッジ除去剤３の量により異なるが、概ね、加熱槽７からの送液量の５〜７０％であり、好ましくは２０〜５０％、更に好ましくは３０〜４０％である。該抜き出し量が、５％未満だと再使用するスラッジ含有スラッジ除去剤６にスラッジ２中の固形分が蓄積し、該スラッジ含有スラッジ除去剤６のスラッジ除去性能が低下し易くなる。また、該抜き出し量が、７０％を超えるとスラッジ含有スラッジ除去剤６中の固形分の量が少ないにもかかわらず、固形分分離装置８での処理量が多くなるので、非効率となる。なお、該抜き出し量の調整は、弁２０の開度により調整することができる。また、該固形分分離装置８で分離された固形分１５中の油分及び水分の含有量の合計が、２５％以下となるように、加熱後の該スラッジ含有スラッジ除去剤６の抜き出し量を調整することが、廃棄物の量を少なくでき、且つ運転効率が高まる点で、好ましい。

該固形分分離装置８としては、固体と液体を分離できるものであれば特に制限されず、例えば、遠心分離機、スクリュー式デカンタ、フィルターろ過機、ディスクセパレーター等が挙げられ、それらのうちスクリュー式デカンタ、ディスクセパレーターが、処理速度が速い点で好ましい。また、該固形分分離装置８で該スラッジ含有スラッジ除去剤６を処理する温度は、３５℃以上、特に好ましくは４０℃以上、更に好ましくは４５℃以上である。該処理する温度が３５℃未満だと、固形分分離装置８における固形分１５の分離が困難となる。また、該処理する温度の上限は、特に制限されないが、好ましくは１００℃である。該処理する温度が１００℃より高くても、固形分分離装置８における固形分１５の分離が容易になるという本発明の効果を奏するが、固形分分離装置８等での放熱が大きくなり、熱効率が悪くなる。

該固形分分離装置８で、加熱後の該スラッジ含有スラッジ除去剤６を処理して得られる該再生スラッジ除去剤は、粘度を上昇させる原因となる固形分の大部分が除去されているので、粘度が低い。また、該再生スラッジ除去剤中に残留するスラッジ２中の油分は、初めに加えるスラッジ除去剤３と同じ炭化水素化合物であるので、該再生スラッジ除去剤のスラッジ除去性能は、該スラッジ除去剤３に比べ若干低いものの、スラッジ２を除去できる程度まで十分に回復している。

そして、該再生スラッジ除去剤を該スラッジ除去剤循環管１１に戻すことにより、該スラッジ除去剤再生工程を経ていない該スラッジ含有スラッジ除去剤６の粘度を低くし、且つスラッジ除去性能を高めることができる。また、スラッジ除去剤循環管１１に戻す前に、該再生スラッジ除去剤を、ラインヒーター等を用いて加熱することができる。また、該再生スラッジ除去剤を戻す位置は、該スラッジ除去剤循環管１１に制限されず、スラッジタンク１、洗浄機４、加熱槽７、スラッジ抜出管１０、スラッジ除去剤循環管１１等で形成されるスラッジ除去剤循環ライン中であれば、いずれの箇所でもよい。また、該固形分分離装置８と該送液ポンプ２１の間に、図示していない緩衝タンクを設けることができる。該緩衝タンクを設けることが、該固形分分離装置８の処理量が変動しても、安定して該再生スラッジ除去剤を該スラッジ除去剤循環ラインに返送することができる点で好ましい。

すなわち、本発明に係るスラッジ除去方法によれば、該スラッジ含有スラッジ除去剤６中の固形分の量を、一定量以下にすることができるので、該スラッジ含有スラッジ除去剤６を循環使用することができる。従って、スラッジ除去剤の使用量を少なくきるので、スラッジ除去後の廃棄物の量が少ない。

また、本発明に係るスラッジ除去方法は、更に、三成分分離工程を有することができる。該三成分分離装置９としては、油分、水分及び固形分の混合物を、それぞれの成分に分離することができるものであれば、特に制限されず、例えば、スクリュー式デカンタ、ディスクセパレーター等が挙げられ、一度に三成分を分離する装置であっても、該三成分を一成分づつ分離する装置の組み合わせであってもよい。それらのうち、一度に三成分を分離するディスクセパレーターが、処理効率が高い点で好ましい。

該三成分分離工程で処理される該再生スラッジ除去剤は、固形分含有量が少ないため、油分、水分及び固形分の分離が容易である。そのため、回収油分１６中の不純物の含有量、すなわち、水分及び固形分の含有量は、５重量％以下と少ない。

そして、該回収油分１６は、不純物含有量が５重量％以下と少なく、且つ油分が全て炭化水素化合物であるので、燃料その他の製品又はその原料として使用することができる。従って、該スラッジ除去方法によれば、油分に由来する廃棄物を極めて少なくすることができる。このことにより、該スラッジ除去方法によるスラッジ廃棄物は、大部分が固形分１５、回収水分１７及固形分１８となり、スラッジ廃棄物の量を極めて少なくすることができる。

従来のスラッジ除去方法のスラッジ廃棄物は、大部分が油分なので、油分に由来する廃棄物が極めて少ない本発明に係るスラッジ除去方法は、従来のスラッジ除去方法に比べ、大幅にスラッジ廃棄物の量を減らすことができる。本発明に係るスラッジの除去方法の廃棄物の量は、従来の方法の廃棄物の量に比べ、概ね１０分の１以下である。

該三成分分離工程において、該再生スラッジ除去剤返送管１３から抜き出す再生スラッジ除去剤の抜き出し量は、スラッジ２と混合することにより増加する該スラッジ含有スラッジ除去剤６中の油分の量と、同量又はそれ以下となるように調整する。該抜き出し量が多すぎると、循環するスラッジ含有スラッジ除去剤６の量が減少し、スラッジ除去効率が低下する。また、該三成分分離工程は、該スラッジ２の除去と同時に行うことも、該スラッジ２の除去を終了してから行うこともできる。なお、該抜き出し量は、弁２２の開度により調整することができる。また、該三成分分離装置９で分離された固形分１８中の油分及び水分の含有量の合計が、５％以下となるように、該再生スラッジ除去剤の抜き出し量を調整することが、廃棄物の量を少なくでき、且つ運転効率が高まる点で、好ましい。

次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。

前回にスラッジの除去をおこなってから６０ヶ月経過した１３０００ｋＬのＣ重油タンク１中のＣ重油を全て抜き、図１に示すスラッジ除去装置３０を設置した。なお、固形分分離装置８と送液ポンプ２１の間には、図１には示されていない緩衝タンクが設置されている。次に、引火点が７２℃の炭化水素化合物４５０００ｋｇをスラッジ除去剤として、加熱槽７に投入し、弁２３及び２４を開とし、弁２０及び２２の開度を調整し、下記運転条件で、４８時間、運転を行った。その後、弁２３及び２４を閉とし、固形分分離装置８及び三成分分離装置９のみ、４８時間、運転を続けた。その結果、固形分１５の量は３００ｋｇであり、該固形分１５中の油分含有量は１５重量％、水分含有量は１０重量％であった。回収油分１６の量は７９４００ｋｇであり、該回収油分１６中の水分含有量は１重量％、固形分含有量は１重量％であった。回収水分１７の量は１００ｋｇであった。固形分１８の量は３００ｋｇ、該固形分１８中の油分含有量は１５重量％、水分含有量１０重量％であった。また、Ｃ重油タンク１の底部を、目視にて観察したところ、該底部には、該Ｃ重油タンク１の構造上、取り出しきれずに残留するスラッジ含有スラッジ除去剤６が見られるものの、該Ｃ重油タンク１の底部に付着しているスラッジ２は見られなかった。

なお、図１中、各装置及び運転条件は以下のとおりである。
（各装置）
・洗浄機４；スラッジ除去剤を棒状に噴射することができる噴射機２０台備える。
・加熱槽７；３０ｋＬ、加熱温度８０℃
・固形分分離装置８；「商品名：デカンティングセントリヒュージ（三菱化工機社製）」、最大処理量７ｋＬ／時間
・三成分分離装置９；「商品名：ディスクセパレーター（三菱化工機社製）」、最大処理量３ｋＬ／時間
・送液ポンプ５、１９及び２１；「商品名：ウォーシントンポンプ（大野鉄工社製）」

（運転条件）
・洗浄機４の噴射量：１５０ｋＬ／時間
・スラッジ含有スラッジ除去剤６の抜き出し量（固形分分離装置８の処理量）；該固形分分離装置８で、スラッジ含有スラッジ除去剤６を処理して得られる固形分１５中の油分の含有量が、２５％以下となるように、スラッジ含有スラッジ除去剤６の抜き出し量を調整した。
・再生スラッジ除去剤の抜き出し量（三成分分離装置９の処理量）；該三成分分離装置９で、再生スラッジ除去剤を処理して得られる固形分１８中の油分の含有量が、５％以下となるように、再生スラッジ除去剤の抜き出し量を調整した。

上記実施例のスラッジ廃棄物のうち、７９４００ｋｇと大部分を占める該回収油分１６は、水分含有量が１重量％、固形分含有量が１重量％と、不純物含有量が少ないので、燃料用の原料等に用いることができる。そのため、処分が必要なスラッジ廃棄物は、固形分１５、回収水分１７及び固形分１８の合計７００ｋｇとなる。従って、本発明のスラッジ除去方法によれば、極めてスラッジ廃棄物の量を少なくすることができる。

本発明の実施の形態例のスラッジ除去方法を実施するためのフロー図である。

符号の説明

１オイルタンク
２スラッジ
３スラッジ除去剤
４洗浄機
５、１９、２１送液ポンプ
６スラッジ含有スラッジ除去剤
７加熱槽
８固形分分離装置
９三成分分離装置
１０スラッジ抜出管
１１スラッジ除去剤循環管
１２加熱スラッジ除去剤抜出管
１３再生スラッジ除去剤返送管
１４再生スラッジ除去剤抜出管
１５、１８固形分
１６回収油分
１７回収水分
２０、２２、２３、２４弁

Claims

スラッジ除去剤をオイルタンク内のスラッジに接触させ、スラッジ含有スラッジ除去剤をオイルタンク外へ取り出すスラッジ除去工程、該スラッジ除去工程により得られるスラッジ含有スラッジ除去剤を、４０℃以上に加熱し、加熱後の該スラッジ含有スラッジ除去剤を、オイルタンクに戻すスラッジ除去剤循環工程、加熱後の該スラッジ含有スラッジ除去剤の一部を抜き出し、抜き出した該スラッジ含有スラッジ除去剤を固形分と再生スラッジ除去剤に分離し、次いで該再生スラッジ除去剤をスラッジ除去剤循環ラインに戻すスラッジ除去剤再生工程及び該スラッジ除去剤再生工程で得られる該再生スラッジ除去剤の一部を抜き出し、抜き出した該再生スラッジ除去剤を、油分、水分及び固形分の三成分に分離する三成分分離工程を有することを特徴とするスラッジ除去方法。