JPH03193185A - 流出油処理剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は流出油処理剤に係り、殊に、専−的ではないが
海洋、河川、湖沼等に流出した油、例えば重油を処理し
て除去し得るようになす流出油処理剤に係る。

（従来の技術） 油の流出事故はオイルタンクにおける亀裂の発生、タン
クローリ−の転倒等に起因して陸上においても発生する
が、船舶の衝突や座礁等に起因して水上で発生した場合
に殊に問題とされている。

何故ならば、水上で油の流出事故が発生した場合に流出
油は速やかに水面に広がるので処理すべき面積が直ぐに
膨大なものとなってしまうのみならず、水面を覆って大
気酸素の水中への溶入を阻止するので水中生物を窒息死
させる場合が多々あり、又自体引火性の危険物であり、
しかも薄く広がった油は仮置重質油であっても揮発し易
いので引火性ガス塊を形成して風下に流れ陸上における
大火の原因となる虞れがあり、更に流出油が重油等の場
合には異臭が強く、水質汚染を生じ、文種々の物体に付
着し、しかも流出から数時間で含水してムース化するの
で処理が極めて困難となってしまうからである。

従来から提案され且つ現実に適用されてきた流出油の処
理対策として、大別すれば、オイルフェンスを展張して
流出油の拡散を防止すると共に表層の浮遊油を吸引回収
する方策、乳化剤や界面活性剤を投入して流出油を水中
に懸濁乃至分散させる方策、吸油性ポリマーシートを張
設して浮遊油を吸着する対策並びにこれらの併用対策が
ある。

（発明が解決しようとする課題及び発明の目的）従来利
用されてきた上記の対策の内で、オイルフェンスを用い
る方法は流出油の広がり面積が比較的狭く且つ水面が比
較的穏やかな場合しか利用できず、更に吸引及びその後
の油水分離に手間を要する点に課題がある。吸油シート
を利用する方法は上記のオイルフェンスの場合と同様に
、流出油の広がり面積が比較的狭く且つ水面が比較的穏
やかな場合しか利用できず、更に吸油シートの単位面積
当りにおける油の吸着量が比較的低い点に課題がある。

一方、乳化剤や界面活性剤を用いる方法は流出油を水中
に乳化又は分散させてしまう方法であり、流出油の回収
を目的としておらず、本質的に水質汚染を招く点に先ず
課題があり、又水中での乳化・分散が困難であり、一部
は凝集して所謂「廃油ボール」となって水中を浮遊した
り或は水底に沈降して水底生物を死滅させたりする点に
課題を有している。尚、上記の諸方法を組み合わせる方
法は、各方法に固有の欠陥を解消するものではない点に
課題を佇している。

従って、本発明の主たる目的は水中に沈降せず、油のみ
を吸着し、吸引等による回収後の油水分離が容易であっ
て、網を用いた掬い取りによる回収すら可能であり、従
って作業性の良好な流出油処理剤を提供することにある
。

本発明の副次的な、但し重要な目的は無毒、軽質であり
、保存性も良好であってヘリコプタ−や小舟から散布の
形で投入でき、従って流出事故に対する迅速な対応が可
能であり、更に回収後においては焼却が可能である流出
油処理剤を提供することにある。

（課題を解決する手段及び作用） 本発明によれば、上記の課題は多孔質の二酸化珪素微粒
子を主成分とし、表面張力の大きな活性炭微粉が配合さ
れていることを特徴とする流出油処理剤により解決され
ると共に、上記の目的が達成される。

本発明による流出油処理剤において主成分である上記の
多孔質二酸化珪素微粒子は、一般的には「ホワイトカー
ボン」と称されているものであって、単粒子は粒径が０
．０３−１．００μｍ程度であるが二次、三次凝集して
一つの粒子を構成しており、従って比表面積が大であり
、軽質であり且つ高吸油能を存していることについては
従来から知られており、例えば油性薬物殊に油性農薬の
吸着剤、賦形剤等の所謂、担体として用いられる場合が
あった。しかしながら、各種の文献を調査したが流出油
の回収処理にホワイトカーボンを使用することについて
の開示は何等なされていなかった。

そこで、本発明者は多孔質二酸化珪素微粒子が有してい
る上記の特性及び無機質であって毒性を存しない点に着
目し、これを流出油処理剤として、殊に水上での事故等
に伴い流出する油の処理剤として利用する可能性につい
て鋭意検討を重ねたのである。

ホワイトカーボンとして市販されている各種の多孔質二
酸化珪素微粒子について調査した処、粒子の内部に非極
性基を有し且つ外部に主として極性基を有するもの、即
ち内部が親油性であり且つ外部が親水性のものが多かっ
たが、これを二次加工し表面において撥水性を呈するよ
うになされたものもあった。

そこで、先ず、容器に人工海水を入れ、この水面に各種
の多孔質二酸化珪素微粒子を散布して状態観察を行った
。その結果、粒子の内部が親油性であり且つ外部が親水
性の多孔質二酸化珪素微粒子の場合には、水面上での浮
遊性が低く比較的早期に沈降してしまうこと及び表面に
おいて撥水性を呈する多孔質二酸化珪素微粒子の場合に
は、水面上で浮遊性を有していて沈降しないことが判明
した。一方、容器に人工海水を入れ且つ重油を注加して
水面に油膜を形成させた後に各種の多孔質二酸化珪素微
粒子を散布して状態観察を行った処、何れの多孔質二酸
化珪素微粒子も吸油能を発揮し、吸油後においては可成
りの浮遊性を呈することが判明した。しかしながら、吸
油した多孔質二酸化珪素微粒子を掬い取って状態を観察
した処、個々の粒子間に凝集は認められず、表面が重油
でベタベタしており、この後者の傾向は一旦内部に吸収
した油が滲出するためか、表面において撥水性を呈する
多孔質二酸化珪素微粒子の場合に顕著であった。尚、何
れのタイプの多孔質二酸化珪素微粒子であっても重油を
振りかけ或は重油上に多孔質二酸化珪素微粒子を散布し
て重油を吸着させると飴状のべたべたした状態を呈する
ようになるので、これを流出油の処理剤として用いた場
合には回収及びその後の処理が極めて困難となること、
即ち多孔質二酸化珪素微粒子自体は吸油能が高くとも当
該微粒子のみを以って所期の目的を達成することは側底
できないことが判明した。

従って、このような実験結果を踏まえて本発明者は更に
検討を進め上記の多孔質二酸化珪素微粒子に配合すべき
素材について各種の検討を行った処、多孔質二酸化珪素
微粒子に表面張力の大きな活性炭微粉を配合した組成物
は水面上に散布する場合に、意外にも、成分素材相互間
での分離が生じることがなく、従って単独では早期に沈
降してしまうタイプの多孔質二酸化珪素微粒子であって
も上記の活性炭微粉が沈降を抑制する役目を果たすこと
、又水面上に浮遊する油上に上記の組成物を散布した処
、該組成物中の多孔質二酸化珪素微粒子成分は吸油能を
充分に発揮すること並びに水面を若干波立たせると吸油
した上記の組成物は凝集・ブロック化し且つ水面に浮遊
した状態を長期に亘り維持し、この凝集・ブロック化物
は網による掬い取りも可能であり、しかも手指で触れて
もべたつかず、サラサラした外部触感を宵していること
、即ち油水分離がほぼ完全に行われた状態にあることを
見い出して本発明を完成するに至ったのである。

尚、上記の「表面張力の大きな活性炭微粉」とは、水面
に散布された場合に早期沈降を生じないものであること
を意味し、その粒径は０．３−１．０＋ａｍ　（１００
−３０ｍｅｓｈ）程度のものであり、市販のものを利用
することができる。本発明による処理剤（組成物）にお
いて配合素材である上記の活性炭微粉と多孔質二酸化珪
素微粒子とにおける粒径が既述のように著しく異なるの
に、散布される場合にこれらの成分素材相互間に分離が
生じない理由は、主として、上記の多孔質二酸化珪素微
粒子が多数の枝別れ構造を表面に有しているためと推定
される。上記の事実、即ち成分素材相互間に分離が生じ
ないことは、本発明による処理剤が保管中に分級を生じ
ないことを意味しており、従って成分素材相互をそれぞ
れ別途に保管し使用時に混合する必要性を廃する点にお
いて極めて重要な性質の一つである。

本発明による流出油処理剤において、二酸化珪素微粒子
と活性炭微粉との配合比は処理能力、コスト等を考慮に
いれると一般的には１：１乃至７：１程度が適当であり
、最適比は処理すべき油の種類、当該油に関する吸油能
、コスト等の種々のファクタを考慮して決定されるべき
ものであるが、重油を対象とする場合には約２：ｌ乃至
４：１である。

本発明による流出油処理剤は、上記のように多孔質二酸
化珪素と活性炭とを本質的な成分とする粉状物で無臭で
あり、生体に対して刺激性や毒性がなく、軽質であり、
防湿袋に収納すれば変質の９− 虞れがなく、更に分級を生じないので保存管理が容易で
あり、吸油により凝集Φブロック化すると共に浮遊状態
を維持し、この凝集・ブロック化物を水面から引き上げ
た時点で、即ち網により掬い取った時点又は海水と共に
吸引した後に網等のフィルタにより濾過した時点で油水
の分離が完了しており、その表面は油で濡れた状態を呈
していないので回収処理が極めて容易であり、更に油を
吸着し回収された凝集・ブロック化物については焼却処
理が可能であり、この焼却処理に際して当該処理剤自体
に起因する公害問題は何等生じない。

本発明による流出油処理剤は、既述のように、軽質な微
粉状物であるので手撒きすら可能であり、吸水により破
れ易い紙袋等に分納しておけば手撒き効率の向上をもた
らすことができ、散布装置を用いれば処理効率を著しく
高めることができ、又迅速な対応を目的としてうリコプ
ター等の航空機の利用も可能である。

尚、海洋での原油や重油の流出事故のように、流出から
処理開始に至るまでに時間を要し、従っｌＯ− て流出した油がムース化した場合にも、慣用のムース処
理剤を併用することにより対処することができ、又オイ
ルフェンスとの併用は流出油の拡散を防止しながらの油
の回収処理を可能ならしめるので極めて有効である。

支胤■浸 次に製造例及び試験例により本発明を更に詳細に説明す
る。

隨１五」 表面積が１ｍ２の容器に人工海水を入れ、次いで検体と
して各々多孔質二酸化珪素微粒子［粒子の内部が親油性
を有し且つ外部が親水性を有するもの（Ｓ、）及び粒子
の内部が親油性を存し且つ外部が撥水性を呈するもの（
Ｓｓ　）］、表表面力の大きな活性炭微粉（Ｃ）並びに
上記の（Ｓ、）と（Ｃ）との配合物（配合比＝　５０　
：　５Ｇ）をそれぞれ１００ｇ採取し、手蒔きにより上
記の容器内の海水面上に散布して目視観察により検体の
沈降の状況を調べた。

結果は下記に示される通りであり、上記の両タイプの多
孔質二酸化珪素微粒子の内でｓ１単独で１１− は早期に沈降してしまうことが判明した。このことは、
現実に流出油を処理すべき水域が完全には油膜で覆われ
ているとは云えず、例えば波があれば油膜は破れたり、
くっついたりするので水面が露呈し、従ってこのような
処理水域に上記のＳ１タイプの多孔質二酸化珪素微粒子
を単独で散布すれば吸着能を発揮せずに沈降してしまう
虞れがあり、その充分な有効利用をもたらさないことを
強く示唆している。一方、Ｓ２　タイプの多孔質二酸化
珪素微粒子は水中に沈降しないがＮ　　Ｓｌ　タイプの
多孔質二酸化珪素微粒子を二次加工して表面に撥水性を
与えたものであり、従ってコスト的に若干問題となる。

Ｓｌ：３０秒以内に全部沈降、 Ｓ２：沈降せず、 Ｃ： ３−４分で５０％程度が沈降するが、全部が沈降するに
は３０分以上の時間を要す、 １時間で２０％程度が沈降するが、全部が沈降するには
可成り時間を要す。

Ｓ＋／Ｃ： １２− １゛　　び゛　　　２ 市販の多孔質二酸化珪素微粒子（Ｓ）及び市販の表面張
力の大きな活性炭微粉（Ｃ）とを各種の比率で配合する
ことにより下記の処理剤を得た。

これらの処理剤に関して、Ａ重油を対象として吸油能を
調べた結果は下記の通りであった。

延１ぷ　鉦［皿査旦　１旌腹ユｂハｔ Ａ　　　　　Ｉ／１　　　　　　１．５Ｂ　　　　　２
／１　　　　　　２．２Ｃ３／１　　　　　　３．８ Ｄ　　　　　４／１　　　　　　５．２Ｅ　　　　　５
／１　　　　　　５．３Ｆ　　　　　Ｂ／１　　　　　
　５ｉ、４Ｇ　　・　　７／１　　　　　　５．７１１
　　　　８／１　　　　　　５゜８１　　　　　Ｂ／Ｉ
　　　　　　　Ｅｉ、ＯＪ　　　　　１０１０　　　　
　　　Ｅｉ、１上記の結果から、多孔質二酸化珪素の配
合割合が増加するにつれて吸油能は向上するが、ＳｌＣ
比が４／１程度から吸油能は次第に限界点に達して行３
− くことが判明した。尚、上記の処理剤を調製するに際し
て用いた多孔質二酸化珪素微粒子は粒子の内部が親油性
を有し且つ外部が親水性を有するタイプのものであり、
Ａ重油を吸着した各処理剤の表面の状態について調べた
処、油で濡れた状態を呈さず、手指で触れても油の付着
は認められなかった。但し、粒子の内部が親油性を有し
且つ外部が撥水性を呈する多孔質二酸化珪素微粒子を配
合した処理剤を調製し、上記と同様に試験を行った処、
吸油能に格別の差異は認められなかったが、吸油した各
処理剤は一旦内部に吸収した重油が再び滲出してくるた
めか表面が粘着性を呈していた。

裟１五」 表面積が１ｍ２の容器に人工海水を入れ、次いで１ｋｇ
のＡ重油を注加浮遊させて処理対象試料とした。

この試料につき製造例による処理剤（Ａ　−Ｊ）を手撒
きにより徐々に散布して、上記の重油（表面積Ｉｎ２の
海水面上に浮遊している１ｋｇのＡ重油）の吸着に必要
とされる処理剤の所要量を調べ４ 結果は下記に示される通りであった。

延里充　扛艶Ｅ塗上　匪（１ユｈハｉ Ａ　　　　　１／１　　　　　　０．８Ｂ　　　　　２
／＋　　　　　　　０．５Ｃ３／１　　　　　　０．３ Ｄ　　　　　４／１　　　　　　０．２Ｅ　　　　　５
／１　　　　　　０．２Ｆ　　　　　［ｉ／Ｉ　　　　
　　　Ｏ，２Ｇ　　　　　７／１　　　　　　０．１５
１’ｌ　　　　　８／Ｉ　　　　　　　Ｏ，１８１９／
１　　　　　　０．１４ Ｊ　　　　　１０１０　　　　　　　Ｏ，１３上記の結
果から、多孔質二酸化珪素の配合割合が増加するにつれ
て処理剤の所要量は減少するが、Ｓ／Ｃ比が約４／１程
度から減少の程度は著しく鈍化することが判明した。

尚、多孔質二酸化珪素に活性炭微粉が配合されている処
理剤を油面に散布した場合に、試料収容容器を揺動させ
ることにより波立たせると、油を１５ 吸着した処理剤が凝集・ブロック化し、この凝集・ブロ
ック化物は浮遊性が極めて良好であり、水中への沈降性
を示さないことが判明した（これに関連して、試験例１
において示されているように、油を吸着しない場合には
個々の成分素材やその配合物は経過時間を問わなければ
、何れにせよ沈降してしまうことに留意されたい）。液
面の揺動により、油を吸着した処理剤が何故に凝集・ブ
ロック化するのかについての作用機序は現在の処充分に
解明されてはいないが、流出油処理剤が投入されるべき
水面、例えば海面は常に波があるので、この処理剤の凝
集・ブロック化及び上記の浮遊性は回収処理を容易なら
しめる点で極めて有利に作用する。尚、Ａ重油を吸着し
た各処理剤を網により掬い取って回収し、表面の状態に
ついて調べた処、油で濡れた状態を呈さす、手指で触れ
ても油の付着は認められず、従って油水の分離が極めて
良好であることが判明した。

尚、多孔質二酸化珪素微粒子のみからなる処理剤Ｊに関
しては、油吸収後の上記の凝集・ブロッ＝１６− り化は何等認められなかった。従って、この点において
も多孔質二酸化珪素微粒子のみを処理剤として用いるの
は適当でないことが判明した。

この試験例３及び既述の試験例２に示される結果を考え
併せると、重油の処理に関してはＳ／Ｃ比が２：１−４
：１程度がコスト面からも適当であることが判る。

（発明の効果） 本発明による流出油処理剤は多孔質二酸化珪素と活性炭
とを成分とする粉状物であるので無臭であり、生体に対
して刺激性や毒性がなく、軽質であり、変質の虞れがな
い。従って、保存管理、現場への搬入が容易であり、ヘ
リコプタ−等の高速輸送機関を利用して散布により処理
を実施することが可能なので、本発明による流出油処理
剤は即時対応性に優れている。

しかも、本発明による流出油処理剤は吸油により凝集・
ブロック化すると共に水面で浮遊状態を維持し、この凝
集・ブロック化物の表面は油で濡れた状態を呈しておら
ず、油水分離がほぼ完全に１７ 行われた状態であるので回収処理が極めて容易であり、
更に油を吸着し回収された凝集・プロ、ツタ化物につい
ては焼却処理が可能であり、この焼却処理に際して処理
剤自体に起因する公害問題をもたらさない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多孔質の二酸化珪素微粒子を主成分とし、表面張
   力の大きな活性炭微粉が配合されていることを特徴とす
   る、流出油処理剤。
2. （２）二酸化珪素微粒子と活性炭微粉の配合比が１：１
   乃至７：１であることを特徴とする、請求項（１）に記
   載の流出油処理剤。