KR100538162B1 - 기름의 회수방법 및 회수장치 - Google Patents

Abstract

고장 등으로 인해 해상 등 수면에 유출되어, 부유하는 기름을 물과 효율적으로 분리하여 회수하는 것이다.

수면에 부유하고 있는 기름을 물과 함께 버킷(1)에 퍼올린다. 버킷(1) 내에서 비중차에 의해 물(W)을 아래쪽으로, 기름(Ｏ)을 위쪽으로 분리한다. 버킷(1)의 아래쪽에 위치하는 물(W)을 바닥판(1B)에 설치한 소정의 구멍지름과 길이를 보유하는 구멍(1C)으로 배수한다. 상기 구멍(1C)은 물의 배수 후, 버킷(1)의 위쪽에 위치하고 있는 기름(Ｏ)이 상기 구멍(1C) 내를 그 점도에 의해서 서서히 하강하는 구멍지름과 길이로 형성되어 있다. 상기 배수 후, 아직 기름이 구멍(1C)으로부터 나오지 않는 동안에, 버킷(1)을 경사지게 하거나, 바닥판(1B)을 열어서 버킷(1) 내의 기름 전체를 회수통에 배출하여 기름을 회수한다. 이 조작을 반복하여 차례대로 회수한다.

Description

기름의 회수방법 및 회수장치{OIL RECOVERY METHOD AND OIL RECOVERY APPARATUS}

본 발명은, 신규한 회수방법과 기름의 회수장치에 관한 것이다. 특히, 사고 등으로 인해 해상 등 수면 상에 유출된 기름을, 종래형의 고가의 전용 회수선이나 회수장치에 의하지 않고, 물과 분리하여 효율좋게 회수하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래, 유전사고나 탱커고장 등으로 해양에 유출한 기름은, 흡인형 기름의 회수선, 준설선형 회수선 등의 전용 또는 다목적형 회수장치에 의해 회수하고 있다. 그러나, 이들 장치는 모두 고가이기 때문에, 각지에 배치되는 수가 한정되고, 설치장소에는 계류 또는 격납하는 대형의 시설을 필요로 하였다. 또한, 이 장치가 설치되어 있는 항만 등에서, 원격의 지구에서 일어난 기름 유출사고 등에 대하여, 긴급하게 출동하는 것이 용이하지 않았다.

또한, 기중기선이나 자갈채취 운반선(해협선) 등에 의해, 그 굴삭용 버킷에 의해서 기름을 퍼내어서 회수하는 방법(굴삭용 버킷방식)도 있다.

1997년 1월에 일본해에서 발생한 유송선·나호토카호로부터의 중유유출사고에서는, 다양한 기름회수기계가 투입되었다. 그 때, 유출기름이 점도가 높은 중유라는 것으로, 흡인형 기름의 회수장치는 효율이 나쁘고, 가장 효율이 좋은 것은, 해협선이 버킷에 의한 기름의 잡아올림제거이었다. 그러나, 그 굴상용 버킷방식에서는, 회수하는 유출기름과 함께 대량의 해수 등이 혼재하는 형태로 회수된다. 따라서, 기름의 회수효율은 낮고, 대량의 물과 기름이 혼재한채로 회수되는 것이기 때문에 회수기름의 수용량이 팽대하고, 또한 회수기름을 받아서 후처리하기 위한 육상의 시설(피트) 등에 큰 용량의 것을 필요로 하였다.

이렇기 때문에, 본 발명자는, 우선, 종래기술에 대하여 효율좋게 기름을 회수하는 방법으로서, 바닥판이 경사져 있는 그래브형 버킷의 셸에 구멍이나 슬릿을 설치한 버킷을 발명하고, 기름의 점도에 관한 간이측정기술 및 그 회수방법에 맞추어서, 1999년 일본 특허원 제 130156호로서 출원하였다.

그러나, 이 그래브형 버킷방식은, 그 후의 실험관찰에 의해, 기름과 물이 완전하게 분리되기 전에 기름의 일부가 버킷 상방에 열린 구멍이나 슬릿으로부터 낙하하는 것이 보여졌기 때문에, 더욱 물과 기름을 보다 확실하게 분리하는 기술이 요구된다.

또한, 상기 그래브형 버킷에 의한 회수작업에 있어서, 버킷을 닫는 행정으로 버킷 내의 액면이 들리거나, 상면에 부유하는 기름 및 물이 버킷 밖으로 유출되는 것도 있고, 기름의 회수효율을 더욱 상승시키는 것이 요망된다.

게다가, 상기 그래브형 버킷방식은, 그 버킷에 의해서, 점도가 높은 중유에 관해서는, 기름과 물을 효율적으로 분리하는 것이 가능하다. 그러나, 사할린, 오호츠크해 그외의 해양을 항행하는 탱커의 적하는 거의가 원유이고, 원유의 점도는 중유보다도 낮은 것이므로, 버킷에 의해서 기름과 물을 효율적으로 분리하는 것이 가능하지 않다라는 현상이 보였다. 이것은, 원유의 경우에는, 버킷으로부터의 물의 배출과, 기름의 낙하개시와의 시간지체가 작고, 점도가 낮은 기름에서는 물의 낙하에 연속하여 낙하하기 때문에, 분리가 어렵다는 것을 판단하였다.

또한, 해안 등에 밀려온 유출기름에 대해서, 중기계로 처리한 것은, 그 대부분이 모래나 자갈 등의 혼합물로 되고, 대량의 이차오염물질을 발생시키며, 인력에 의한 이차분리작업을 필요로 하고 있다. 게다가, 이차분리작업에 있어서도, 모래 등에 부착한 기름성분의 분리가 아주 곤란하기 때문에, 장기간 그대로 퇴적되어 있는 실태가 보고되고 있다. 게다가 퇴적물에 혼입한 기름의 유출 등, 이차오염을 일으키는 예도 나타나는 등, 해안가에서 대량으로 또한 효율적으로 기름을 회수하는 기술은 적다.

본 발명은, 상기 기술을 보유하는 각종 문제점에 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 회수작업의 초기공정에서, 유출기름과 물을 효율적으로 분리하고, 유출기름의 회수효율을 높이고자 하는 것이다.

다른 목적은, 회수하고자 하는 유출기름과 물의 분리가 용이하게 확인가능하고, 또한 기름만의 회수효율이 높은 버킷식 회수장치를 얻고자 하는 것이다.

또 다른 목적은, 기름의 회수장치는 만일의 사고에 대하여 구비되어 있으며, 또한 유출기름의 확산을 방지하기 위해서는 조기의 회수가 필요하고, 상당수의 장치를 준비하는 것이 바람직하다. 그래서, 그 장치가 경제적으로 제조가능하고, 또한 용이하게 다른 지역으로 반송할 수 있는 등의 범용성과 긴급대응성에 우수한 것을 얻고자 하는 것이다.

다른 목적은, 고장 등의 긴급시 이외에는 사용하지 않기 때문에, 장치의 격납시설 등도 소규모로 용이한 것에 만족하는 것을 얻고자 하는 것이다.

또 다른 목적은, 해안 등에서 사용하여도, 물이나 모래 등의 혼입을 방지하면서 효율좋게 유출기름을 회수할 수 있도록 하고자 하는 것이다.

본 발명은, 유출기름을 퍼올리는 버킷을 개량하고, 이 버킷에 의해서 기름과 물을 효과적으로 분리하여, 기름의 회수율을 올리는 것이다.

이 버킷의 바닥면에는, 퍼올린 기름과 물의 혼합물로부터, 물을 빼내어서 기름만을 회수하기 위한 구멍이 설치되어 있다.

기름과 물의 혼합물로부터, 물을 분리하기 위한 버킷의 구멍에 관해서 각종의 시험을 한 결과, 하겐·포아젤의 법칙이 근사식으로서 적용가능한 것을 판단하였다. 하겐·포아젤의 법칙은, 액체의 점도와, 관의 지름과, 관의 길이와, 관의 양단의 압력차에 의해서, 단위시간의 유량이 결정되는 것이므로,

로 표시된다. 단,

a: 관의 반경, 1: 관의 길이, P₁-P₂: 관의 양단의 압력차

n: 액체의 점성율

이다.

기름의 점도는, 물보다도 매우 크다. 버킷에 기름과 물의 혼합물을 퍼올리면, 기름과 물의 비중차에 의해서 버킷의 하방에 물이, 상방에 기름이 위치하도록 분리된다. 게다가, 버킷의 하방에 위치하는 물은 구멍으로부터 급속하게 빠져나간다. 물이 빼내진 후, 점도가 높은 기름은, 구멍의 안을 서서히 하강하게 되므로, 물이 연속적으로 구멍으로부터 빠져나가게 행하지 않는다. 즉, 기름이 구멍을 통해서 빠지기 시작할때까지의 적은 사이, 구멍으로부터의 낙하가 멈추는 시간이 있다. 이 낙하가 멈추고 있는 시간을 이용하여, 버킷 내에 남아 있는 기름을 모두 배출하도록 하는 것이다.

버킷의 구멍으로부터의 낙하가 멈추고 있는 시간은, 상기 하겐·포아젤의 법칙의 근사식에 의해, 회수하는 기름의 점도에 따라서, 구멍의 직경과, 구멍의 길이를 선정함으로써 임의의 시간으로 설정할 수 있다. 버킷의 구멍으로부터 기름의 낙하가 멈추고 있는 시간은, 버킷 내에 남아있는 기름을 모두 배출하기 위하여, 버킷을 회수통 등에 이동시키는데에 필요한 조작시간으로 설정하면 좋다. 통상, 작업의 효율 등을 고려하여, 약 10 내지 40초 정도, 바람직하게는 약 20 내지 30초정도의 시간에 설정하는 것이 가능하다.

원유의 점도는, 풍화실험에 의해, 무풍의 실내실험에 있어서, 3일정도에서 약 5× 10³cst(㎟/s)로 되는 것이 확인되었다. 또한, 실험실에서 바람을 맞는 실험을 행한 결과, 48시간 이내에 약 5×10³cst이상의 점도를 보유하는 상태가 확인되었다. 자연계에서는, 풍파에 의해 휘발성분의 증산은 보다 촉진되는 것 등으로부터, 48시간 정도에서 상기 이상의 점도에 다달은 것이 많다. 게다가, 파도에 의한 에멀션화에 의해, 기름층에 수포나 기포가 포섭되어 무스형상으로 변화하고, 점도는 더욱 높아지고, 48시간 이내에 약 10⁴cst이상의 점도를 보유하는 상태로 되는 것도 많다.

유출한 원유의 회수는, 원유로부터 휘발성분의 대부분이 증산한 후에 이루어지면, 인화의 위험성이나, 휘발성분에 포함되는 유해가스 등의 흡인에 의한 건강상 피해를 받을 우려가 있기 때문에, 점도가 약 5×10³cst이상으로 되기 까지 회수작업에 착수하는 것은 위험하다.

상기한 바와 같이, 원유로부터 휘발성분이 증산한 후 에멀션화하지 않은 상태에서는, 원유의 점도는 10⁴cst이하이다. 따라서, 원유가 에멀션화하기 전의 상태에서 회수하는 경우의 작업가능영역으로서, 점도가 10³cst의 레벨을 설정하는 것이 가능하다. 또한, 에멀션화한 후의 상태에서 회수하는 경우의 작업가능영역으로서, 점도가 10⁴cst의 레벨을 설정하는 것이 가능하다.

버킷의 구멍지름을 너무 크게 하면, 기름과 물의 혼합물로부터 물이 빠르게 빠져나가 버리고, 버킷을 회수통 등에 이동시키기 전에 기름의 낙하가 일어나기 때문에, 상기 작업시간에 맞추어서, 통상, 약 1 내지 10mm정도로 하면 좋고, 많게는 약 3 내지 7mm정도로 한다. 또한, 통상의 작업시간에서는, 최대구멍지름이 약 5mm정도의 것을 준비하여 있으면, 그 이상의 점도의 기름에도 대응할 수 있는 것이 많다.

기름과 물의 분리에 있어서, 버킷의 구멍으로부터 배수 후, 기름이 낙하하기 시작하기까지의 시간을 확보하기 위하여 기름의 점도에 맞추어서, 구멍지름에 대해서 약 8 내지 40배 정도의 구멍의 길이를 보유하는 원통형상의 구멍을 형성할 필요가 있다. 통상, 기름의 점도가 10³cst 레벨의 경우에는, 구멍지름을 3mm로 하면, 구멍의 길이를 100mm정도로 하면 좋다. 또한, 기름의 점도가 10⁴cst 레벨이상의 경우에는, 구멍지름을 5mm로 하면, 구멍의 길이를 43mm정도로 하면 좋다.

본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.(도 1 내지 도 3)

각형 등으로 형성한 버킷본체(1A)의 하면에는, 하방으로 향하여 두짝여닫이식으로 개방가능한 상태로 설치되고, 평평한 바닥면을 형성하는 좌우의 바닥판(1B, 1B)이 있다. 이 바닥판에는, 원통형의 구멍(1C, 1C …)을 필요개수 설치하고 있다.

이 버킷(1)의 원통형의 구멍(1C, 1C…)은, 기름과 물의 점도차를 이용하여 기름과 물을 분리하기 때문에, 일정한 지름과 길이를 가지고 있다. 게다가, 이 구멍은, 상기한 바와 같이 기름의 점도가 10³cst 레벨의 경우에는, 구멍지름을 3mm로 하면, 구멍의 길이를 100mm정도로 하면 좋다. 또한, 기름의 점도가 10⁴cst 레벨 이상의 경우에는, 구멍지름을 5mm정도로 하면, 구멍의 길이를 43mm정도로 하면 좋다.

구멍의 수는, 후술하는 버킷(1) 내에 거둬들인 물의 양(물의 높이)에 의해 결정된다. 거둬들인 물의 양이 바뀌면 배수시간이 바뀌지만, 작업효율과의 관계에서, 배수시간이 통상, 약 10 내지 40초 정도, 바람직하게는 약 20 내지 30초 정도로 되도록, 구멍의 수를 설정하면 좋다.

예컨대, 물과 기름의 혼합물을 퍼올린 후의 물의 배출시간을 약 25초, 배수 후에 회수통에 채워넣기까지의 시간을 10 내지 20초 정도로 설정하면, 원유 등의 경질유에 대해서는, 구멍지름을 약 1 내지 2mm정도, 구멍의 길이를 30 내지 60mm정도로 되도록 형성한다. 또한, 중유의 회수에는 구멍지름을 약 5 내지 10mm정도, 구멍의 길이를 약 40mm정도록 되도록 형성한다. 어떠한 경우에도, 구멍과 구멍의 중심간격을 구멍지름의 약 2 내지 6배 정도, 통상 4배정도로 되도록 각 구멍을 배치하면, 버킷 내에 거둬들인 액면의 높이를 약 80cm정도로 한 때, 배수에 요하는 시간을 약 20 내지 25초 정도로 된다.

상기 버킷(1)은, 그 바닥판(1B, 1B)을 열은 상태로 해면에 내려서, 부유하고 있는 기름(Ｏ)과 물(W)을 버킷 내에 거둬들이고, 바닥판(1B, 1B)을 닫고서 함께 퍼올린다. 버킷(1)의 바닥판(1B, 1B)을 수평상태로 유지하면서, 버킷(1)을 해면 위로 끌어올리고, 또한 기름의 회수통(1D) 등을 향하여 버킷을 이동시킨다. 그 사이에 버킷 내에서 비중차에 의해 하방에 위치하는 물을 바닥판(1B, 1B)의 구멍(1C, 1C…)으로부터 하방으로 배수시킨다.

이 때, 버킷의 바닥판은 수평상태를 유지하고 있으므로, 물의 배출이 모든 구멍에서 동시적을 행해지기 때문에, 물끊김에서 기름의 통과유출까지의 시간차가 각 구멍과 거의 동일하게 된다. 그 결과, 바닥판이 경사져 있는 버킷이나 슬릿에 의한 배수기구와 달라서, 물끊김의 도중에 일부의 기름이 낙하하기 시작하는 현상이 일어나지 않는다.

버킷 내의 기름은, 물의 배수에 이어서 구멍을 통과하여 유출하기까지 그 점도와 구멍지름 및 그 길이에 따라서 일정시간 버킷 내에 멈추어 있기 때문에, 물의 배출이 끝나는 것을 눈으로 확인한다. 그러고나서, 버킷(1)을 회수통(1D)의 상면에 위치시켰을 때, 버킷 내의 물은 구멍(1C, 1C…)으로부터 배수가 끝나지만, 기름은 아직 구멍(1C, 1C…)으로부터 흘러내리기 시작하지 않는다.

버킷의 바닥판(1B, 1B)을 개구하거나, 상기 버킷을 경사지게 하여, 버킷 내에 남아 있는 기름을 회수통(1D)에 회수한다.

이와 같은 작업을 연속하여 행하면, 유출기름을 확실 또한 신속하게 회수할 수 있다.

또한, 버킷(1) 내의 물의 배출이 끝난 후에, 기름을 회수통(1D)에 회수하기까지, 버킷 내의 기름이 상기 구멍(1C, 1C…) 내에 억지로 들어가는 것이 있다. 그러나, 다음의 회수조작에서 기름(Ｏ)과 물(W)의 혼합물을 버킷 내에 거둬들이고, 구멍으로부터 배수할 때에 제거되도록 되어, 문제가 없다.

상기 기름의 회수는, 예컨대, 다음과 같이 하여 더욱 구체화된다.

1. 굴삭기계에 의한 기름의 회수.

2. 기중기 또는 기중기선 및 상자형 버킷에 의한 기름의 회수.

3. 기중기선 및 그래브형 버킷에 의한 기름의 회수.

(1. 굴삭기계에 의한 기름의 회수)(도 4, 도 5)

굴삭기계에 의해서 기름을 회수하는 것이므로, 굴삭기계(2)와 버킷(3)을 구비하고, 별도로 회수통(4)이 준비되어 있다. 상기 굴삭기계(2)는, 예컨대 벡 호 등 다수 이용되고 있는 공지의 굴삭기계이다. (도 4)

버킷(3)은, 버킷본체(3A)과 바닥판(3B)을 구비하고 있다. 버킷본체(3A)는, 토사 등을 떠올릴 수 있는 공지의 형상으로 구성되어 있고, 바닥부의 개구부에 바닥판(3B)을 수평상태로 설치하고 있다. 그러나, 이 버킷(3)은, 굴삭기계(2)의 암 (2A)에 연결되어 있다.(도 5)

상기 버킷(3)의 바닥판(3B)에는, 상기한 바와 같이 기름과 물의 점도차를 이용하여, 기름과 물을 분리하기 위한, 원통형상의 구멍(3B1, 3B1…)이 필요개수 설치되어 있다.

회수하고자 하는 기름의 점도에 따라서, 그 점도에 적합한 구멍(3B1, 3B1…)을 설치한 바닥판(3B)을, 버킷본체(3A)에 설치한 바닥판 설치용 외틀(3B2) 등을 이용하여 볼트·너트 등으로 설치한다. 통상, 원통형상의 구멍의 구멍지름이나 길이가 다른 바닥판(3B)을 복수장 준비하여 두고, 기름의 점도에 따라서 적당 교환하도록 한다. 상기 버킷(3)에 의해서 회수한 기름을 받아들이는 회수통(4)은, 적당 용량의 상자형 등으로 구성되어 있다. (도 4)

이 굴삭기계에 의한 기름의 회수는, 다음과 같이 하여 행해진다.

회수작업에 시작하기 전에, 회수하고자 하는 기름의 점도를 측정하고, 측정한 점도의 기름을 회수하는 것에 적합한 바닥판(3B)을, 버킷본체(3A)에 설치한다.

이 버킷(3)을 굴삭기계(2)에 장착하고, 굴삭기계(2)를 기름이 부유하는 위치로 이동시키고, 해안선의 수면부에 버킷(3)을 도입하여 경사부(3A1)에서부터 상면에 부유하는 기름(Ｏ)을 물(W)과 함께 떠낸다.

버킷(3)을 수면 상에 잡아올리고, 바닥판(3B)이 수평으로 되도록 유지하면서 선회시키고, 그 사이 물을 배출하고, 물의 낙하정지를 확인한 후에, 회수통(4) 상에 버킷(3)을 위치시키고, 버킷(3)을 경사지게 하여 경사부(3A1)로부터 기름을 배출하고, 회수통에 회수한다.(도 4)

이와 같은 조작을 반복하여 순차적으로 기름을 회수한다.

(기중기 또는 기중기선 및 상자형 버킷에 의한 기름의 회수(도 6, 도7)

기중기 또는 기중기선 및 상자형 버킷에 의해서 기름을 회수하는 것이므로, 기중기 또는 기중기선(5)과 상자형 버킷(6)을 구비하고, 별도로 회수통 또는 회수운반선(7)을 준비하여 둔다. 상기 기중기 또는 기중기선(5)은, 공지의 것이다.(도 6)

상자형 버킷(6)은, 상자형 버킷본체(6A)와 바닥판(6B)을 구비하고 있다. 상자형 버킷본체(6A)는, 평면사각형의 각통형상으로 형성되어 있고, 그 하면개구부에는, 2장의 바닥판(6B, 6B)이 하방으로 향하여 두짝여닫이식으로 개폐가능하게 설치되어 있다.(도 7)

상기 상자형 버킷(6)은, 기중기 또는 기중기선(5)의 암(5A)에 연결되어 있다.(도 6)

상기 바닥판(6B)에는, 기름과 물의 점도차를 이용하여, 기름과 물을 분리하기 위한 원통형상의 구멍(6B1, 6B1…)이, 필요개수 설치되어 있다. 회수하고자하는 기름의 점도에 적합한 구멍(6B1, 6B1…)을 설치한 바닥판(6B, 6B)을 상자형 버킷본체(6A)의 하면에 설치한다. 이 경우도, 원통형상의 구멍의 구멍지름이나 길이가 다른 바닥판(6B)을 복수장 준비하여 두고, 기름의 점도에 따라서 적당 교환하면 좋다.

또한, 상기 상자형 버킷(6)에 의해서 회수한 기름을 받아들이는 회수통 또는 회수운반선(7)은, 적당 용량의 상자형의 수납부를 구비하고 있다.

이 기중기 또는 기중기선 및 상자형 버킷에 의한 기름의 회수는, 다음과 같이 행해진다.

상자형 버킷(6)을 기름을 회수하는 현지에 운반하고, 최적의 바닥판(6B)을 설치한다. 상자형 버킷(6)의 상방 사각에 설치한 매다림줄(5D)을 기중기 또는 기중기선(5)의 주 감아올림줄(5B)에 연결하고, 바닥판(6B)을 보조 감아올림줄(5C)에 연결한다.(도 6, 도 7)

기중기 또는 기중기선(5)을 기름의 회수위치로 이동시키고, 상자형 버킷(6)을 매달아 올려, 기름이 부유하는 수면 상에서, 보조 감아올림줄(5C)을 느슨하게 하여 바닥판(6B)을 열은 후, 수면 상에 서서히 낙하시킨다.

상자형 버킷(6)의 상면이 수몰하지 않는 정도의 깊이로 낙하시키고, 그 위치에서 보조 감아올림줄(5C)을 말아올려서 바닥판(6B)을 닫는다. 다음에, 주 감아올림줄(5B)을 말아올려서 상자형 버킷(6)을 수면으로부터 끌어올려서, 해면에 부유하고 있는 기름(Ｏ)을 물(W)과 함께 퍼올리고, 회수통 또는 회수운반선(7)방향으로 향하여 선회한다.

이 사이에 상자형 버킷(6) 내의 물과 바닥판의 원통형상의 구멍(6B…)으로부터 배출되고, 물의 낙하가 멈춘다. 이 상태를 눈으로 확인한 후에, 상자형 버킷(6)을 회수통 또는 회수운반선(7) 등의 위에 위치시키고, 상자형 버킷의 바닥판(6B)을 개구하고, 기름을 배출하여 회수한다.

이와 같은 작업을 연속하여 행하고, 유출기름을 확실, 신속하게 회수한다.

(3. 기중기선 및 그래브형 버킷에 의한 기름의 회수)(도 8 내지 도 13)

기중기선 및 그래브형 버킷에 의해서 기름을 회수하는 것이므로, 기중기선 (8)과 그래브형 버킷(9)을 구비하고, 별도로 회수운반선(10)이 준비되어 있다. 기중기선(8)은, 공지의 것이고, 기중기(8A)가 선상에 장치되어 있다.(도 8)

상기 그래브형 버킷(9)은, 그래브형 버킷본체(9A)과 바닥판(9B)과 유출방지용 판(9C)을 구비하고 있다. 그래브형 버킷본체(9A)에는 평면으로부터 바라봐서 전후로 연장하는 하방틀(9A1)과, 이 하방틀의 하면에 2개의 셸(9A2, 9A2)이 하방으로 향하여 두짝여닫이식으로 개폐가능하게 설치되어 있다. 2개의 셸(9A2, 9A2)은, 조사 등을 떠올릴 수 있는 공지의 형상으로 구성되고, 그 바닥부에는 바닥판(9B)을 수평상태로 설치하고 있다. 게다가, 상기 그래브형 버킷(9)은, 기중기(8A)의 암 (8A1)에 연결되어 있다.(도 7, 도 8)

상기 바닥판(9B)에는, 상기한 바와 같이 기름과 물의 점도차를 이용하여 기름과 물을 분리하기 위하여, 원통형상의 구멍(9B1…)이 필요개수 설치되어 있다. 회수하고자하는 기름의 점도에 따라서, 그 점도에 적합한 구멍(9B1…)을 설치한 바닥판을, 상기 양 셸(9A2, 9B2)에, 볼트·너트 등으로 설치한다. 상기와 마찬가지로, 원통형상의 구멍(9B1)의 치수가 다른 바닥판(9B)을 복수장 준비하여 두고, 기름의 점도에 따라서 적당 교환하도록 한다.

상기 유출방지용 판(9C)은, 하방틀(9A1)의 양단보다 하방으로 연장하고, 개폐하는 2개의 셸(9A2, 9A2)의 전후면에 위치하여 두고, 이것에 의해, 퍼올릴 때의 그래브형 버킷 내의 수면의 끌어올림에 의한 기름의 유출을 방지할 수 있고, 회수효율을 올릴 수 있다.(도 9, 도 10)

상기 그래브형 버키(9)에 의해서 회수된 기름을 받아들이는 회수운반선(10)은, 소정 용량의 상자형의 수납부를 구비하고 있다.(도 8)

이 기중기선 및 그래브형 버킷에 의한 기름의 회수는, 다음과 같이 하여 행해진다.

상기와 마찬가지로, 우선 회수하고자하는 기름의 점도를 측정하고, 그 점도에 적합한 바닥판(9B)을, 그래브형 버킷본체(9A)의 바닥부에 설치한다.

기중기선(8)에 그래브형 버킷(9)을 장착하고, 바닥판(9B)을 개구한 상태에서 유출한 기름(Ｏ)을 부유하는 수면에 낙하시키고, 보조 감아올림줄(8A2)을 조작하여 기름(Ｏ)과 물(W)을 퍼올리도록 셸(9A2, 9A2)을 닫는다(도 13, 도 12). 기중기(8A)의 주 감아올림장치를 조작하여 주 감아올림줄(8A3)을 감아올리고, 버킷(9)을 물의 상면에 끌어올린 상태로 기중기(8A)를 선회한다. 그 사이에 물이 배출되고, 물의 낙하가 멈추는 것을 확인한 후에, 회수운반선(10)의 위에 버킷을 위치

셸(9A2)을 열어서 기름을 배출하여 회수한다.(도 11, 도 12)

또한, 이 조작을 반복하여 기름을 회수한다.

(상기 바닥판의 구성에 관해서)

상기한 바와 같이, 각 버킷의 바닥판(1B, 3B, 6B, 9B)의 원통형상의 구멍(1C, 3B1, 6B1, 9B1)은, 기름과 물의 점도차를 이용하여 기름과 물을 분리하기 때문에, 일정한 지름과 길이를 보유하는 원통형상의 구멍을, 필요개수 설치한 것이다. 이와 같은 바닥판은, 하기와 같이 하여 제작하면 좋다.

상기 예로 들은 구멍의 구멍지름은 약 1 내지 100mm정도이지만, 이렇게한 구멍을 두꺼운 것으로 약 100mm정도의 두께의 강판에, 직접 천공하는 기술이 아니기 때문에, 버킷 바닥부에 장착하는 바닥판은 다음과 같이 하여 형성할 수 있다.

구멍지름과 동등한 정도의 두툼함을 가지고, 버킷 바닥부의 치수에 맞춘 강판편(11)을, 이것을 겹쳤을 때의 두께가 구멍의 길이로 되도록 복수장 준비한다. 각 강판편(11)의 동일 위치에 구멍(11A…)을 열은 후, 각 강판편(11…)을 겹치게 하고, 피스 또는 볼트·구멍 등으로 일체적으로 한다. 또한, 이 바닥판에는, 버킷체에 설치하기 위한 볼트의 구멍도 마찬가지로 형성하여 둔다.(도 14, 도 15)

상기 바닥판은 유효하게 사용할 수 있지만, 구멍의 내면이 일체가 아니고 겹치게한 강판편(11)의 간극 등으로부터 녹발생이 생기는 경우가 있고, 또한, 바닥판의 두께가 크게 되면 중량도 증대하여 사용하기 어려운 경우도 있다.

이러한 경우에는, 바닥판을 형성하는 강판편(12)을 상하 각 1장으로하고, 기름의 점도로 맞춘 내경의 파이프를 상하의 강판편(12, 12)의 사이에 고정함으로써 형성한다. 상하의 강판편(12, 12)의 동일 위치에, 파이프(12A…) 외경과 동등한 구멍을 열은 후, 상하의 강판편(12, 12)이 구멍이 길이에 상당하는 간격으로 되도록 평형상태를 유지하고, 각 구멍에 파이프(12A…)를 관통하고, 끼워넣기 고정하여 바닥판을 형성한다. 또한, 바닥판을 버킷체에 설치하는 볼트용 구멍도 마찬가지로 하여 형성하면 좋다.(도 16, 도 17)

이렇게 한 바닥판의 구멍은, 파이프로 형성되어 있으므로, 상기한 바와 같이 강판편 사이의 간극에 물이 침입하여 녹이 발생하거나, 또는 부식하는 현상이 일어나기 어렵다. 또한, 전체에 경량으로 형성할 수 있기 때문에, 버킷의 용량이 큰 경우에 유효하다.

상기의 경우, 강판편, 파이프 등에 스테인레스 등 녹이 발생하기 어려운 소재를 사용하면 더욱 바람직하다.

또한, 바닥판의 구멍은 원통형상의 것에 대해서 상술하였지만, 경우에 따라서 각통형, 타원형 등 적당한 통형상으로 형성할 수 있다.

본 발명은, 다음과 같은 효과를 들 수 있다.

유출한 원유나 중유 등의 기름을, 그 기름의 점도에 적합한 구멍을 보유하는 바닥판을 장착한 버킷을 사용하는 것이므로, 유출기름을 혼재하는 물과 간단 또한 확실하게 분리할 수 있으므로, 아주 높은 작업효율로 기름을 회수할 수 있고, 회수작업을 대폭적으로 단축할 수 있게 된다. 또한, 회수된 기름을 통상 그대로 처리장치에 보낼 수 있게 되고, 처리시간 및 비용을 대폭적으로 삭감할 수 있다.

회수작업 중, 버킷으로부터 물이 배출된 후, 기름이 원통형상의 구멍을 통과하여 낙하하기까지 상당한 시간차가 있기 때문에, 배수를 눈으로 확인한 후에, 기름을 물 위에 낙하시키는 것없이 회수통이나 회수운반선에 회수할 수 있다.

상기 굴삭기계에 의해서 회수하는 경우에는, 해변에 밀려오는 기름을 효율좋게 회수할 수 있고, 인력작업에 의한 회수를 대폭적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 필요에 따라서 적당하게 인력작업과 짜맞춤으로써 표착하는 기름의 회수효율을 올리고, 회수기간을 단축할 수 있다.

기중기 또는 기준기선 및 상자형 버킷에 의해서 회수하는 경우에는, 상자형 버킷은 단순한 구조이므로, 전문지식이나 기능이 없어도 현지에서 용이하게 조립할 수 있고, 더욱 경량으로, 경제적으로 만들 수 있고, 긴급시에는 아주 빠르게 목적지에 반송할 수 있다. 또한, 이 상자형 버킷은, 싼가격이기때문에 기름유출사고 등이 우려되는 지역에 분산하여 상당수를 설치할 수 있다.

그래브형 버킷, 상자형 버킷 중 어느 것도, 통상, 종, 횡, 높이 모두가 5m정도 이므로, 장기보관에 있어서는 분할, 해체하여 보존할 수 있으므로, 격납보관하는 시설에 관해서도 소규모 또한 간이한 것에 만족한다.

본 발명의 기름의 회수는, 일반적으로 널리 사용되고 있는 기중기나, 굴삭기계 등에 버킷을 장착하여 부유하는 기름을 효율좋게 회수하는 것이므로, 전용 회수장치에 비해서 대폭적인 비용감소를 실현할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 있어서의 버킷에 의해, 물과 기름의 혼합물을 퍼내는 상태를 설명하는 종단면도이다.

도 2는, 도 1의 버킷을 수중에서 끌어올린 상태를 설명하는 종단면도이다.

도 3은, 버킷 내의 물을 배수한 후에 기름을 회수통에 배출하는 상태를 설명하는 종단면도이다.

도 4는, 본 발명에 있어서의 굴삭기계에 의한 기름의 회수를 설명하는 사시도이다.

도 5는, 도 4의 버킷부분의 확대 종단면도이다.

도 6은, 본 발명에 있어서의 기중기 또는 기중기선 및 상자형 버킷에 의한 기름의 회수를 설명하는 사시도이다.

도 7은, 도 6의 상자형 버킷부분의 확대 종단면도이다.

도 8은, 본 발명에 있어서의 기중기선 및 그래브형 버킷에 의한 기름의 회수를 설명하는 사시도이다.

도 9는, 도 8의 그래브형 버킷의 일부를 절결한 확대사시도이다.

도 10은, 상기 그래브형 버킷의 횡단면도이다.

도 11은, 상기 그래브형 버킷의 종단면도이다.

도 12는, 상기 그래브형 버킷의 셸을 닫은 상태의 정면도이다.

도 13은, 상기 그래브형 버킷의 셸을 열은 상태의 정면도이다.

도 14는, 각종 버킷의 바닥판에 있어서의 원통형의 구멍의 상태를 설명하는 일부를 절결한 확대사시도이다.

도 15는, 도 14의 A-A선의 일부를 생략한 확대단면도이다.

도 16은, 각종 버킷의 바닥판에 있어서의 다른 원통형의 구멍의 상태를 설명하는 일부를 절결한 확대사시도이다.

도 17은, 도 16의 B-B선의 일부를 생략한 확대 단면도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1, 3 … 버킷 1A … 버킷본체

1B … 바닥판 1C … 원통형 구멍

1D … 회수통 2 … 굴삭기계

2A … 암 5 … 기중기선

6 … 상자형 버킷 7 … 회수운반선

8 … 기중기선 9 … 그래브형 버킷

10 … 회수운반선 11, 12 … 강판편

W … 물 Ｏ … 기름

Claims (14)

1. 수면에 부유하고 있는 기름을 물과 함께 버킷에 퍼올리고,

   상기 버킷에 평탄형상으로 형성된 바닥판을 수평상태로 유지하면서, 버킷 내에서 비중차에 의해 물을 하방으로, 기름을 상방으로 분리하고,

   버킷 내의 하방에 위치하는 물을 상기 바닥판에 형성된 복수의 구멍으로부터 일정하게 배수하고,

   상기 물의 배수 후, 버킷 내의 상방에 위치하고 있는 기름이, 상기 기름의 점도에 따라 형성된 구멍지름과 길이를 갖는 구멍 내를 그 점도에 따라 서서히 하강하고, 아직 기름이 구멍으로부터 나오지 않는 동안에, 버킷을 경사지게 하거나, 바닥판을 열어서 버킷 내의 기름 전체를 배출하는 것을 특징으로 하는 기름의 회수방법.
2. 제 1항에 있어서, 작업의 효율화를 위해 함께 퍼올린 기름과 물을 버킷 내에서 분리하고, 물을 바닥판의 구멍으로부터 배수하는 시간이 10 내지 40초이고,

   상기 배수 후에 아직 기름이 버킷 내에 고여 상기 구멍으로부터 빠져나오지 않는 시간이 10 내지 40초로 되도록,

   상기 바닥판에 형성된 구멍의 구멍지름과 길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 기름의 회수방법.
3. 하방으로 향하고 두짝여닫이식으로 개방가능한 상태로 형성된 평탄형상의 바닥판에, 기름과 물의 비중차 및 점도차를 이용하여 기름과 물을 분리하는 것이 가능하게 하는 구멍지름과 길이를 보유하는 원통형상의 구멍을 복수개수 설치한 버킷을 준비하고,

   상기 버킷으로 수면에 부유하고 있는 기름을 물과 함께 퍼올리고,

   상기 버킷의 평탄형상의 바닥판을 수평상태로 유지하면서, 바닥판의 원통형상의 구멍으로부터 물을 버킷 밖으로 일정하게 흘러내려 배수시키고,

   상기 배수 후에 아직 버킷 바닥판의 구멍으로부터 기름이 나오지 않는 동안에, 상기 버킷의 바닥판을 열어서 기름 전체를 배출하여 회수통에 회수하는 것을 특징으로 하는 기름의 회수방법.
4. 수면에 부유하고 있는 기름을 물과 함께 퍼올리고 평탄형상의 바닥판을 수평형태로 유지하는 것이 가능한 버킷을 구비하고,

   상기 버킷의 바닥판에 복수개의 구멍을 형성하고,

   상기 구멍은, 기름과 물의 비중차 및 점도차를 이용하여 기름과 물을 분리할 수 있도록, 비중이 커서 버킷의 하방에 분리된 물이 상기 구멍으로부터 배수된 후, 상기 버킷 내에 남아 있는 기름을 회수통에 한번에 배출하기 위해 상기 버킷을 회수통까지 이동시키는데 필요한 시간은 상기 구멍으로부터 점도가 높은 기름의 낙하가 시작되지 않도록 하는 구멍지름과 길이를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 기름의 회수장치.
5. 삭제
6. 제 4항에 있어서, 상기 버킷의 바닥판은 버킷의 바닥부를 닫는 평탄형상의 판으로 형성되고, 상기 버킷의 측면에는 부유하고 있는 기름과 물을 함께 퍼올리고, 또한 물과 분리한 기름을 배출할 수 있는 경사부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 기름의 회수장치.
7. 제 4항에 있어서, 상기 버킷의 바닥판은 버킷의 바닥부를 개폐가능하게 닫는 복수의 평탄형상의 판으로 형성되고, 상기 바닥판은 부유하고 있는 기름과 물을 함께 퍼올리고, 또한 물과 분리한 기름을 배출할 수 있도록, 하방으로 향하여 두짝여닫이식으로 개방가능하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기름의 회수장치.
8. 제 4항에 있어서, 상기 버킷의 바닥판은 다수의 구멍을 보유하는 복수의 강판편으로 형성되고, 이 강판편의 구멍을 합치시켜 겹치게 함으로써 기름의 점도에 따라 구멍지름에 대해 8 ~ 40배의 길이의 구멍을 형성한 것을 특징으로 하는 기름의 회수장치.
9. 제 4항에 있어서, 상기 버킷의 바닥판은 강판편에 다수의 구멍을 형성한 것을 2장 준비하고, 양 강판편의 각 구멍 사이를 파이프로 연통하여 일체화하고, 상기 파이프의 길이를 기름의 점도에 따라 구멍지름에 대해 8 ~ 40배의 길이로 형성한 것을 특징으로 하는 기름의 회수장치.
10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 버킷의 바닥판에 설치한 구멍은, 회수하는 기름의 점도가 10³cst인 경우, 구멍지름을 3mm로 하고, 구멍의 길이를 100mm로 한 것을 특징으로 하는 기름의 회수장치.
11. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 버킷의 바닥판에 설치한 구멍은, 회수하는 기름의 점도가 10⁴cst 이상인 경우, 구멍지름을 5mm로 하고, 구멍의 길이를 43mm로 한 것을 특징으로 하는 기름의 회수장치.
12. 제 4항에 있어서, 상기 버킷 바닥부에 위치하는 바닥판은, 각종 구멍지름과 길이를 가진 다른 바닥판과 교환가능하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기름의 회수장치.
13. 제 6항에 있어서, 상기 버킷은, 굴삭기계에 설치되어 사용되는 것을 특징으로 하는 기름의 회수장치.
14. 제 7항에 있어서, 상기 버킷은, 기중기 또는 기중기선에 설치되어 사용되는 것을 특징으로 하는 기름의 회수장치.