JP4925177B2 - 曳航集油フロート搭載型油分濃縮式油回収装置 - Google Patents

Description

この発明は油回収装置、特に海、湖沼、河川などにおいて船で油回収装置を曳航し、油水から油を分離して回収する曳航集油フロート搭載型油分濃縮式油回収装置に関する。

従来の油回収装置は、油回収効率を高めるためにオイルフェンスで油を集め、油の濃度を高めて油を回収していた（例えば、特許文献１参照）。このために、油回収場所にあらかじめオイルフェンスを敷設する必要があり、オイルフェンスの運搬、敷設作業などに多くの費用と時間を要していた。また、オイルフェンスの下部から逃げ出す油のために油回収率が低下するという問題もあった。
特開２００２−２７４４８６公報、（段落［００２１］）

この発明は上記問題を解決するものであって、オイルフェンスの敷設が不要であり、また油回収率の向上を図ることができる曳航集油フロート搭載型油分濃縮式油回収装置を提供することを課題としている。

この発明の曳航集油フロート搭載型油分濃縮式油回収装置は、油水から油を分離して回収する油回収機、および油回収機を保持する集油フロートを備えた油回収装置であって、前記油回収機が、複数の油水流入口が周方向に間隔をおいて設けられた円胴部を有する油水分離室と、油水分離室に通じる排水管を備えた強制排水装置と、前記油水分離室の頂部近くに開口する吸油口を有し、油水分離室外まで延びる吸油管とを備え、前記集油フロートが、全体としてほぼＵ字形をしており、前方に向かって開口する油水流入路を有するとともに、油水流入路に続いて前記油水分離室との間に前記油水流入口に通じる油水導入路を形成した曳航集油フロート搭載型油分濃縮式油回収装置において、
前記油水導入路が前記油水流入路の後端部を流入口とし、前記集油フロートの内周面と 前記油水分離室の外周面との間の流路からなり、前記複数の油水流入口を経て油水分離室 に通じていることを特徴としている。

この発明の油回収装置では、集油フロートが油回収機の保持と集油機能とを兼ね備えている。したがって、オイルフェンスの敷設が不要となるので、油回収作業時間が短縮され、回収作業自体も簡単となる。また、集油フロートで油水を取り込み、集油フロート内に保持された油回収機の油水分離室に導くので、油回収率を高めることができる。例えば、従来のオイルフェンスを用い油回収装置の油回収率は２０％であったが、この発明の油回収装置では４０％に向上した。

図１〜図４は、この発明の実施の一形態を示すもので、図１は曳航集油フロート搭載型油分濃縮式油回収装置（以下、「油回収装置」という）の主要部を模式的に示す斜視図である。図２は図１に示す装置の平面図である。図３は図１に示す主要部を含む装置全体の縦断面図であり、図４はその平面図である。なお、この実施の形態では、油回収装置を搭載する曳航船は双胴船である。

油回収装置１は、主として油回収機１０、集油フロート４５および油回収機保持装置７０からなっている。

油回収機１０は油水分離室１１を備えており、油水分離室１１は円胴部１３の上端に蓋１４が取り付けられている。円胴部１３の上部と蓋１４の内部とが、油溜り１６となる。円胴部１３は、下端寄りに周方向に１２０°の間隔をおいた３箇所に、油水流入口１２が設けられている。図３に示すように、油回収中、油水流入口１２は水面下にあって潜り堰となっている。円胴部１３の下端には、環状の分離室底板１８が取り付けられている。

分離室底板１８を貫通する円筒状の内筒２０が、油水分離室１１の円胴部１３と同心に設けられている。円胴部１３の内周面と内筒２０の外周面との間は環状流路２１となっており、内筒２０の内側は排水流路２２となっている。

円胴部１３と同心にかつ円胴部１３の外側に、蛇腹２４が分離室底板１８に固定されている。分離室底板１８は、前記内筒２０の外周面と蛇腹２４との間を塞いでいる。蛇腹２４の頂部に環状の流入堰２５が取り付けられている。円胴部１３と蛇腹２４、流入堰２５との間は、油水流入室２６となっている。

導水フロート２７が、流入堰２５に取り付けられている。導水フロート２７は環状本体２８を有し、環状本体２８の上面から上方に突出し周方向に間隔をおいて設けられた３つの突出部２９ａ、２９ｂ、２９ｃを備えている。第１突出部２９ａの中心は集油フロート４５の油水流入路５７の中心線上にあり、第２突出部２９ｂおよび第３突出部２９ｃは、第１突出部２９ａから周方向左右に１２０度の間隔を置いて配置されている。突出部２９の上端は流入堰２５の上端より高くなっており、隣り合う突出部２９の間から油水が前記油水流入室２６内に流れ込む。

第１突出部２９ａの先端部に隣接して、導水板８５が架台８０に固定されている。導水板８５は、２枚の板が油水流入路５７の入口に向かって狭まるように組み合わされて構成されている。導水板８５は、油水流入路５７に流入した油水流を整流し、前記油水分離室１１の油水流入口１２に油水が流入しやすくする。

強制排水装置３０は、前記内筒２０の底部に設けられた環状の内筒底板２３の下面に排水管３１が、また上面にモータ架台３３がそれぞれ固定されている。モータ架台３３には排水翼駆動モータ３４が取り付けられている。排水翼駆動モータ３４の出力軸３５に排水翼軸３７が連結されている。排水翼軸３７の先端部は排水管３１の出口まで延びており、支持部材３２に支持されている。排水翼軸３７の下端寄りに、排水翼３８が取り付けられている。

油水分離室１１には、吸油管４１が取り付けられている。吸油管４１は油水分離室１１の頂部近くから油水分離室１１内を通り、油水分離室１１の外まで延びている。吸油管４１の上端部は油水分離室１１の頂部近くで開口しており、漏斗状の吸油口４２となっている。吸油管４１の出口は、油移送管を介して曳航船上の吸油ポンプ（いずれも図示しない）に接続されている。

蓋１４の頂部に吸気管４３が取り付けられている。吸気管４３には、空気吸引ポンプまたはエジェクター（図示しない）が取り付けられている。

集油フロート４５は、フロート本体４６とフロート保持枠６０とからなっている。フロート本体４６は、相対する左、右のフロートサイド部４７ａ、４７ｂと半円弧状のフロート後部５４とから構成されており、全体としてほぼＵ字形をしている。左右のフロートサイド部４７ａ、４７ｂの前面５０の先端から油水流出防止板５１が前方に延びており、フロート前面５０と油水流出防止板５１とで油水流入路５７を形成している。油水流入路５７はフロート入口から奥に向かうに従って狭まっている。油水流入路５７の後方に続く部分は、油水分離室１１と左、右のフロートサイド部４７ａ、４７ｂおよびフロート後部５４とで形成された油水導入路５８となっている。油水導入路５８では、左、右のフロートサイド部４７ａ、４７ｂの間隔は後方に向かって広がっている。したがって、油水流入路と油水導入路との境界およびその近傍で、左、右のフロートサイド部４７ａ、４７ｂはそれぞれ内側に向かってＶ字状に突出した形状となっており、この突出部分は絞り部４９ａ、４９ｂを形成している。この絞り部４９ａ、４９ｂを設けることで、集油効率および集油フロート内側の波立ちを抑えることにより油の回収効率を高めることができる。

集油フロート４５は、線面積／全重量比を大きくすることにより、航走抵抗および波に対する追従性を良くすることができる。

フロート本体４６は、フロート保持枠６０に取り付けられている。図３および図４に示すように、フロート保持枠６０は垂直枠６１Ｆ、６１Ｒがフロート前部および後部にそれぞれ配置されている。各垂直枠６１Ｆ、６１Ｒは、上下の水平部材６２Ｕ、６２Ｌおよび前後の垂直部材６３Ｆ、６３Ｒからなっている。前部の垂直部材６３Ｆは、左、右フロートサイド部４７ａ、４７ｂの縦溝４８内をそれぞれ通っている。図４に示すように各水平部材６２Ｕ、６２Ｌの両端部にコ字形の案内金具６５が固定されている。案内金具６５の内面に、シュー６６が取り付けられている。

フロート本体４６上面より上方に突出する越波防止壁８６、および下面より下方に突出するスカート８７が、それぞれフロート後部５４の内周に沿って取り付けられている。越波防止壁８６は、高波で油水が集油フロート４５を越えて流出するのを防ぐ。スカート８７は柔軟な材料、例えばビニールシートなどで作られており、集油フロート４５の下方から流出する油水を防ぐ。これらにより、集油フロート４５内に集積した油を長時間保持することができ、集油効果が向上する。

油回収機保持装置７０は、油回収機昇降枠７１を備えている。油回収機昇降枠７１は、縦部材７３と横部材７４とからなる上下の水平枠７２Ｕ、７２Ｌの四隅を垂直部材７５で連結して構成されている。上下の水平枠７２Ｕ、７２Ｌの垂直部材７５に沿って、油回収機摺動レール７６が固定されている。各垂直部材７５の上端寄りに案内金具７８が固定されている。案内金具７８の内面に、シュー７９が設けられている。

集油フロート４５は、水位または油水分離室１１の油水量の変化に応じて、油回収機昇降枠７１に対し上下動する。このとき、フロート保持枠６０の前記案内金具６５のシュー６６が前記油回収機摺動レール７６面を摺動し、集油フロート４５が上下動する。

架台８０が、下側の前後の水平部材６２Ｌに取り付けられている。架台８０は、集油フロート４５内で油回収機１０を支持している。油回収機１０が支持された状態で、油水分離室１１の外周面と集油フロート４５の内周面５５との間が、油水導入路５８となっている。油回収機１０は、図２に示すように油水分離室１１の中心Ｏｓがフロート後部５４の半円弧中心Ｏｆよりやや後方寄りに位置している。これにより、油水導入路５８に進入した多くの油水が、油水分離室１１とフロート後部５４との間に回り込むことができる。

曳航船３の舷側４には、垂直方向に延びる油回収機昇降レール８３が設けられている。油回収機昇降レール８３はコ字形をしており、下端にストッパ８４が固定されている。前記油回収機昇降枠７１の垂直部材７５に設けられた案内金具７８のシュー７９が油回収機昇降レール８３のコ字形内面を摺動し案内されて、油回収機昇降枠７１が昇降する。

上記のように構成された油回収装置の作用について説明する。油回収装置１は、曳航船３により油が浮遊する油回収場所に運ばれ、油回収機昇降枠７１の垂直部材７５上端に連結されたワイヤ８２を巻き戻して水面に降ろされる。

油回収装置１を水面に降ろした状態では油水分離室１１内の上部は空気が充満しており、導水フロート２８は浮上し、蛇腹２４は伸びている。ここで、空気吸引ポンプ（図示しない）を駆動して油水分離室１１内の空気を吸引し、油水分離室１１内の空気を吸気管４３から除去する。この結果、油水分離室１１内の水位が上昇し、油水分離室１１は沈み、導水フロート２８が浮上して蛇腹２４が更に伸びる。ついで、排水翼駆動モータ３４を駆動して油水分離室１１内の水を排出する。この排水により油水流入室２６の水位が低下し、導水フロート２７が下がり、同時に流入堰２５が下がるので、流入堰２５を越えて油水が油水流入室２６に流入する。油水は油水流入室２６から油水流入口１２を経て油水分離室１１内に流入する。

油水が油水分離室１１内に流入した状態で、油回収装置１は曳航船で油回収場所内を曳航される。油回収装置１の曳航により、油水が集油フロート４５の油水流入路５７から油水導入路５８に進入する。一部の油水は左右両側の油水流入口１２から油水分離室１１内に流入し、残りの油水は集油フロート４５の後部に回り込み、後部の油水流入口１２から油水分離室１１内に流入する。

前記油水流入口１２から油水分離室１１に流入した油水は、環状流路２１から内筒２０を越えて排水流路２２を流れる間に、比重差により油が水から分離される。分離された油は油水分離室１１内を浮上して油水分離室１１の上部および蓋１４内に集まり、吸油管４１から排出される。水は、強制排水装置３０により内筒２０から排水管３１を経て排出される。

この発明は、上記形態に限られるものではない。蛇腹２４を、油水流入室２６への油水の直接流入を防ぐ周壁としてもよい。この場合、流入堰２５および導水フロート２７は、油水分離室１１と一体となって上下する。また、内筒２０を省略してもよい。この場合、強制排水装置３０は、分離室底板１８に取り付けられる。集油フロート４５の水平断面の形状は、図１または図２に示すものに限られるものではない。例えば、Ｖ型（図５ａ参照）、多角形型（図５ｂ参照）、Ｊ型（図５ｃ参照）であってもよい。Ｊ型の場合、油回収装置１は曳航船の片側の舷側に取り付けられる。導水フロート２７の突出部２９は、３つに限らず装置の大きさにより２つあるいは４つ以上であってもよい。絞り部４９（図５ｂ参照）、導水板８５、越波防止壁８６またはスカート８７は省略してもよい。また、図２に想像線で示すように、油回収機本体１０の前方で、油水流入路５７内にトリム調整フロート８８を設けてもよい。トリム調整フロート８８は、前記架台８０から延びるアーム（図示しない）に上下位置が調整可能に取り付けられる。トリム調整フロート８８の上下位置を調整して、集油フロート４５の前後の傾きを調整する。また、曳航船から繰り出された曳航索（図示しない）の後端部を左、右フロートサイド部４７ａ、４７ｂの先端部につなぎ、油回収装置１を曳航索で曳航するようにしてもよい。

この発明の形態を示すもので、油回収装置の主要部の模式的斜視図である。 図１に示す油回収装置主要部の平面図である。 この発明の形態を示すもので、図１に示す主要部を備えた油回収装置の縦断面である。 図３に示す油回収装置の平面図である。 集油フロートの他の態様を模式的に示す平面図である。

符号の説明

１ 油回収装置 ３ 曳航船
１０ 油回収機 １１ 油水分離室
１２ 油水流入口 １３ 円胴部
１４ 蓋 １６ 油溜り
１８ 分離室底板 ２０ 内筒
２１ 環状流路 ２２ 排水流路
２３ 内筒底板 ２４ 蛇腹
２５ 流入堰 ２６ 油水流入室
２７ 導水フロート ２９ 導水フロートの突出部
３０ 強制排水装置 ３１ 排水管
３４ 排水翼駆動モータ ３８ 排水翼
４１ 吸油管 ４２ 吸油口
４５ 集油フロート ４６ フロート本体
４７ 集油フロートサイド部 ４９ 絞り部
５４ 集油フロート後部 ５７ 油水流入路
５８ 油水導入路 ６０ フロート保持枠
６１ 垂直枠 ６５ 案内金具
６６ シュー ７０ 油回収機保持装置
７１ 油回収機昇降枠 ７２ 水平枠
７５ 垂直部材 ７６ 油回収機摺動レール
７８ 案内金具 ７９ シュー
８０ 架台 ８２ ワイヤ
８３ 油回収機昇降レール ８５ 導水板
８６ 越波防止壁 ８７ スカート
８８ トリム調整フロート

Claims (5)

1. 油水から油を分離して回収する油回収機、および油回収機を保持する集油フロートを備えた油回収装置であって、前記油回収機が、複数の油水流入口が周方向に間隔をおいて設けられた円胴部を有する油水分離室と、油水分離室に通じる排水管を備えた強制排水装置と、前記油水分離室の頂部近くに開口する吸油口を有し、油水分離室外まで延びる吸油管とを備え、前記集油フロートが、全体としてほぼＵ字形をしており、前方に向かって開口する油水流入路を有するとともに、油水流入路に続いて前記油水分離室との間に前記油水流入口に通じる油水導入路を形成した曳航集油フロート搭載型油分濃縮式油回収装置において、
   前記油水導入路が前記油水流入路の後端部を流入口とし、前記集油フロートの内周面と 前記油水分離室の外周面との間の流路からなり、前記複数の油水流入口を経て油水分離室 に通じていることを特徴とする曳航集油フロート搭載型油分濃縮式油回収装置。
2. 前記集油フロートの前部が相対する一対のフロートサイド部からなり、これら各フロートサイド部の、前記油水流入路と油水導入路との境界およびその近傍が内側に突出して絞り部が形成された請求項１記載の曳航集油フロート搭載型油分濃縮式油回収装置。
3. 前記油回収機が、前記油水分離室と同心に油水分離室の外側に設けられた蛇腹と、蛇腹に取り付けられており、前記油水分離室に対し相対的に昇降可能な環状の流入堰と、前記油水分離室と蛇腹および流入堰との間に形成された油水流入室と、環状本体の上面から上方に突出し周方向に間隔をおいて設けられた複数の突出部を有し、前記流入堰に取り付けられた導水フロートとを備え、
   前記油水導入路が前記油水流入路の後端部を流入口とし、前記集油フロートの内周面と 前記導水フロートの外周面との間の流路からなり、前記油水流入室および前記複数の油水 流入口を経て前記油水分離室に通じていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の曳航集油フロート搭載型油分濃縮式油回収装置。
4. 前記油回収機が、前記油水分離室内にこれと同心に設けられた内筒を有し、油水分離室内周面と内筒外周面との間に環状流路が形成されるとともに、内筒内が前記排水管に通じる排水流路となった請求項１又は請求項３記載の曳航集油フロート搭載型油分濃縮式油回収装置。
5. 油回収装置曳航船に昇降可能に取り付けられた油回収機昇降枠を備え、前記集油フロートが油回収機昇降枠に昇降可能に取り付けられた請求項１〜４のいずれか１項に記載の曳航集油フロート搭載型油分濃縮式油回収装置。

Images