KR20070045145A

KR20070045145A - 그리스 및 오일 흡수제

Info

Publication number: KR20070045145A
Application number: KR1020067017967A
Authority: KR
Inventors: 아눈드 필스트룀
Original assignee: 아눈드 필스트룀
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2007-05-02
Also published as: CN1938082A; SE0400246L; US20070082815A1; WO2005075069A1; SE0400246D0; CA2567594A1; SE528562C2

Abstract

본 발명은 그리스 및 오일의 흡수를 위한 생물학적 물질(오일 흡수제)에 관한 것이다. 본 발명은 특히 선박으로부터 배출된 중유 그리고 나아가 작업장에서 유출된 오일의 제거를 위해 사용된다. 본 발명은 원료로서 목피(bark), 잔가지(branches) 그리고 톱밥과 같은 부산물을 사용한다. 오일 흡수제는 가느다란 형상의 필수요소(vital component)를 포함한다. 이 성분의 길이는 그 너비보다 적어도 10배 더 길며, 그 포함 비율은 흡수제의 전체 중량의 적어도 10% 이상이다. 이 요소의 구성성분들은 여러가지 중에서 보닐 아세테이트(Bornyl acetate), 카딘(cadinene)과 리모넨(limonene)을 포함한다. 흡수제의 산포를 위해 노즐을 가진 배출 시스템이 사용된다. 이 배출 장치는 흡수제를 여러 방향으로 산포시키는 것을 가능하게 만든다.

Description

그리스 및 오일 흡수제 {A grease and oil absorbent}

본 발명은 그리스 및 오일 흡수를 위한 생물학적 물질에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 선박으로부터 유출된 중유 그리고 나아가 작업장(workshop floors)에 흘려진 오일의 제거에 적합하다. 본 발명은 재료로서 부산물을 사용하는데, 이것은 천연자원의 효율적인 사용을 통해 보다 나은 환경을 만들기 위한 사회적 노력(society's endeavor)에 있어서의 본 발명의 중요성을 나타낸다.

오일 유출과 다른 오일관련 제품의 배출에 의해 오염된 건물이나 물표면과 지표면(water and surface areas)의 정화를 위한 여러가지 방법들이 개발되었다. 그리하여, 특정 종류의 기술이 부분 휘발성 제품의 정화를 위해 사용되는 한편, 또 다른 종류의 기술이 고점도 오일 또는 그리스의 정화를 위해 일반적으로 사용된다. 기후도 또한 그러한 방법의 선택에 영향을 준다.

오일이 누설되면(또는 고의로 유출되면), 오일에 의해 오염된 모든 것을 모아서 치우는데 커다란 노력이 필요하다. 오일이 더 퍼지는 것을 막기 위한 첫번째 방법은 종종, 누설된 곳 주위에 부유 벽체(floating wall)의 유형이 되는 특별히 설계된 붐(booms)을 배치하는 것이다. 겨울 일기 조건은 붐의 사용에 문제를 일으킬 수도 있다. 결과적으로, 얼음으로 덮여지기(icing) 때문에 붐이 부유 능력을 상실 하고 움직이지 않게 될 수도 있다.

상기와 같은 유출 오일의 봉쇄(containment)는 때때로 오일을 흡수하는 흡수제의 첨가와 결합될 수 있는데, 이는 여러가지 결과를 가져온다. 특별히 만들어진 선박 및 차량에 설치된, 공구에서 장치에 이르는 여러 가지 장치의 도움으로, 오일의 대부분이 회수된다. 오일이 스며든 물질은 오일 용제 또는 오일 유화 화학제로 처리된다. 이러한 처리는 때때로 물 또는 증기의 분출과 함께 수행된다. 이러한 유형의 처리의 단점은 오일을 회수하는데 있어서의 어려움과 첨가제가 반대로 환경을 더 오염시킬 수 있다는 위험성이다. 오일의 생물분해가 장기간에 걸쳐 진행되기 때문에, 오일-분해 미생물(oil-degrading microorganisms)을 오일-오염 구역 전반에 걸쳐 뿌리게 된다.

오일이 해변에 침투하는 것을 막기 위해 해변을 따라 여러 가지 종류의 둑이 건설된다. 물과 해변에 대한 손상 외에도 수많은 동물 종들(species), 특히 새들이 피해를 입는다. 또 다른 종류의 피해가 공장 또는 작업장 환경에 발생한다. 작은 유막(oil slick)까지도 사람들을 미끄러뜨리거나 넘어뜨리기 쉽다. 일반적인 부상은 팔다리 부러짐이나 뇌진탕이다.

본 발명에 의해, 오늘날 공지된 재료와 방법을 괴롭히는 문제점들을 극적으로 감소시킬 수 있을 것이다.

본 발명의 특징은 목피와 잔가지와 같은 부산물이 특정 활성 성분들과 혼합된다는 것이다. 그러한 성분들의 예는 여러가지 중에서 보닐 아세테이트(Bornyl acetate), 디펜텐(dipentene), 리모넨(limonene), 파이넨 실베스트렌(pinene sylvestrene) 및 카딘(cadinene)을 포함한다. 특정한 경우에, 부산물에는 목재의 산성가수분해 후에 얻어지는 피트(peat)와 잔류 리그닌(residual lignin)과 같은 물질이 추가될(augmented) 수 있다. 도시 하수 처리 설비의 슬러지 뿐만 아니라 산림업의 화이버 슬러지 및/또는 생물슬러지(biosludge)가 또한 사용될 수 있다. 또 다른 변종(variation)은 톱밥, 목재 부스러기 및 잔가지와 같은 것을 분쇄한 목재 재료와 같은 첨가물을 포함하여 구성된다. 각 첨가제/잔여 생성물의 비율은 큰 폭(interval)으로 변화될 수 있다. 그러나, 주된 성분은 최상의 입자 크기를 얻기 위해, 분쇄한 다음에 체질하여 걸러낸 것이 바람직한 목피(bark)이다.

생성물(흡수제)의 pH를 조절하기 위해, 규산 나트륨[규산 소다(water glass)}이 첨가될 수 있으며, 이에 따라 pH를 5 내지 10, 그리고 바람직하게는 6 내지 8의 간격내에서 조절되게 할 수 있다. pH를 조절하기 위해 칼슘 화합물을 사용하는 것이 또한 가능하다. 특별한 경우, 가성 소다(caustic soda)가 사용될 수 있다. 생물연료 재(biofuel ash), 녹색 잿물 슬러지(green lye sludge) 및 초크(chalk)[탄산 칼슘]와 같은 부산물도 또한 pH를 조절하기 위해 사용될 수 있다.

구성 성분의 혼합물은 균등질인 것이 중요하다. 이것은 적합한 장치에서 혼합물을 기계적으로 처리함으로써 달성된다. 생성물의 균질화를 위한 이 방법(process)과 관련하여, 과량의 물을 방출하기 위해 열을 투입하는 것이 적합할 수 있다. 필요하면, 30 중량%보다 적은, 그리고 바람직하게는 15 중량%보다 적은 수분 함량을 얻기 위해 혼합물을 건조할 수 있다. 본 발명에 따르면, 반대로 구성성분들을 혼합(균질화) 전에 건조시킬 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 생성물은 이후 오일 흡수제 또는 흡수제라고 부르기로 한다. 흡수제는 건조 후에 또는 70-95 %의 건조성분 함량에서 그리고 푸석푸석한 형태에서(in loose form) 평방미터당 250-350 킬로미터의 밀도를 가진다. 오일 흡수제는 압착(pressing)에 의해 평방미터당 550 킬로그램을 넘는 밀도까지 압축될 수 있으며, 이 밀도는 예를 들어 수축 팩(shrink pack)에 의해 유지될 수 있다.

이것에 더하여, 본 발명은, 오일 흡수제에 첨가되는, 아주 가느다란 형상을 갖는 구성성분을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 상기 구성성분의 길이와 너비간의 관계가 적어도 10 대 1(10:1)이어야 하며, 다시 말해서, 구성성분의 길이가 항상 너비의 적어도 10배이상 길어야만 한다. 적어도 20:1의 비율이 바람직하다. 이 구성성분은 나무톱밥, 자작나무 목피 대팻밥, 침엽수 잎 및 목초(grasses)로 구성될 수 있다. 일반적으로 소나무로 알려진 목재 종으로부터의 침엽수 잎이 바람직하다. 셀룰로오스 유도체(cellulose derivates)[비스코스 화이버(viscose fiber)]로부터 유래된 섬유도 사용될 수 있다. 원하는 강직도(stiffness)를 확보하기 위해 섬유 길이는 6mm를 넘지 않아야 한다. 특정의 가느다란 입자의 중량 비율은, 오일 흡수제 전체 중량으로 계산하여 적어도 10 중량% 그리고 바람직하게는 적어도 20 중량%는 되어야 한다.

흡수제는 베개체(pillows)를 형성하는 가방(bags) 또는 부대(sacks)에 포장될 수 있다. 이 베개체는 모터에 설치되고(under motors) 그리고 오일 오염 수면이나 지면에 접촉된 오일 흡수제로서 사용될 수 있는 것이 바람직하다. 캡슐화된 흡수제 재료는 합성 직물 또는 부직포 섬유로 구성될 수 있다. 직물의 중요한 특성은 투과성이 있다는 것이며, 바꾸어 말하면, 공기, 물과 오일이 큰 저항없이 직물을 통과할 수 있어야 한다. 이 직물은 폴리프로펜, 폴리에텐 및 폴리아미드와 같은 원료 또는 재생된 용해용 펄프(regenerated dissolving pulp)로 된 섬유로 제조될 수 있다. 이 베개체는 조립식 화이버(prefabricated fibers)로부터 자동적으로 또는 반자동적으로 제조될 수 있으며, 바람직하게는 플라스틱 호일(plastic foil)의 보호층과 함께 소위 수축 팩(shrink packs)에 포장될 수 있다. 본 발명에 따라 제조된 베개체에 압축성이 있다는 사실로 인해, 수축 팩 포장은 비교적 많은 베개체를 보유할 수 있다. 이 베개체는 다른 형태로 공급된 후 둘 또는 그보다 많은 갖가지 곤포형 유니트(bale-like units)를 형성하는 체재(formats)로 포장될 수도 있다. 그러한 각각의 유니트는 강도, 수분 및 온도변화에 대한 저항력에 대한 합당한 조건을 감당할 수 있는 적합한 덮개를 가져야 한다. 베개체와 포장 모두가 작업 환경이나 자연 환경에 유해한 영향을 주지 않는 재료로 구성되어야 한다.

오일 흡수제는 (목피, 잔가지, 피트 등) 구성 원료의 분류[체질(sifting)]를 통해 상대적으로 큰 간격내에서 크기가 변화할 수 있는 입자들로 제조될 수 있다. 본 발명의 특징적인 특성은 대각선 메쉬 크기가 20mm인 체를 통과한 입자들을 흡수제가 함유한다는 것이다. 2-10mm의 입자 크기를 가진 오일 흡수제를 원하면, 적합한 메쉬 크기를 갖는 다른 체를 사용할 수 있다.

오일 흡수제가 낮은 밀도를 가지며 때때로 비교적 큰 구역에 걸쳐 살포되어야만 하기 때문에, 때때로 나쁜 기후 조건하에서는 오히려 매우 어려우며, 의미있는 청소 효과를 얻는 것이 불가능할 수 있다. 이 때문에, 흡수제의 산포에 대한 방법(procedure)이 본 발명의 범위(constraints)에 포함된다.

도 1의 도움을 받아 본 발명의 바람직한 구조(design)를 설명하기로 한다. 타원형(1)은 하나의 부분(2)이 유출 오일에 덮인 물 표면을 나타낸다. 파이프(3), 펌프(4)와 파이프(5)를 거쳐 물이 적어도 3kg/cm² 압력으로 봉인된 말단부를 가지는 컨베이어 파이프(8)로 된 배출장치(6)로 공급된다. 물 컨베이어 파이프에는 오일 흡수제(10)의 주입을 위한 투입 깔대기를 설치하는데, 그 위치는 원칙적으로 물 컨베이어 파이프 주위의 어느 곳이라도 무방하며, 이렇게 투입된 오일 흡수제는 도면에 화살표(11, 12)로 표시된 방향으로 빠르게 이동하는 물과 혼합된다. 물과 흡수제의 혼합물이 옆으로, 그리고 상·하로 등 여러 방향으로 산포되도록 할 노즐(도면에 도시되지 않음)이 컨베이어 파이프의 배출 단부(13)에 결합될 수 있다. 도 1에는 옆방향(14, 15 및 16)의 세가지 대안이 도시되어 있다. 본 발명의 범위내에서, 몇몇의 경우 오일 흡수제의 더 정확한 산포를 가능하게 하고, 이에 따라 흡수제의 소요량을 줄일 수 있는 호스(hose)가 컨베이어 파이프와 결합될 수도 있다.

실시예 1:

오일과 종이로 오염된 물통이 이 시험을 위해 사용되었다. 표면에 2 cm 두께의 오일 흡수제층이 도포되었다. 오일과의 접촉을 최대한으로 하기 위해, 물통의 전체 내용물을 목재 스틱으로 휘저었다. 놀랍게도 오일의 대부분이 즉시 흡수되어 흡수제와 함께 점성 혼합물을 형성하였다. 매우 놀랍게도 이 혼합물은 손만을 사용하여 쉽게 퍼낼 수 있었다. 주목할만한 것은 물통으로부터 흡수제와 혼합된 오일을 제거한 후에 손이 거의 깨끗했다는 사실이다.

실시예 2:

바둑 무늬 판(1m X 1m)위에 내연기관의 폐오일 1 리터를 부었다. 이 시험중에 2 리터의 오일 흡수제가 유출 오일에 살포되었다. 바꾸어 말하면, 폐오일 부피의 두배의 흡수제가 도포되었다. 무게에 있어, 흡수제의 양은 폐오일의 양의 약 60% 이었다. 이 경우에도 오일의 신속한 흡수가 달성되었다. 특히 놀라운 것은 모든 폐오일과 흡수제를 판에서 제거한 후에, 바둑 무늬 판에 분석적인 면에서(clinically) 폐오일이 없다는 것을 확인할 수 있었다는 것이다.

실시예 3:

해안선으로부터 약 10 미터 떨어진 만(bay)에서 모터오일 100 리터를 해수에 부었다. 해안선은 주로 둥근 돌과 모래를 포함하는 둑(fill)으로 이루어진다. 시험하는 동안의 바람 세기는 초당 5와 7 미터 사이였다. 대기 온도는 8℃로 기록되었 고, 수온은 6℃로 측정되었다.

오일은 제어된 상태로 약 200 평방미터의 구역에 산포되었다. 본 발명에 따른 방법(procedure)에 의해 150 리터(dm³)의 오일 흡수제를 물 표면의 유막(oil slick)에 산포시켰다. 또한, 약 70 dm³ 의 오일 흡수제를 해안선을 따라 살포하였다. 약 2분 후에 흡수제와 오일이 벌써 덩어리로 융합되어 있었다. 본 발명의 중요한 장점은 덩어리가 물 표면에 떠있고, 이에 따라, 덩어리가 바람의 도움으로 해변에 가까이 떠올 때 해안선으로부터 쉽게 회수할 수 있다는 것이다. 시험 후에 물 표면위에서 오일이 검출되지 않았으며, 더 놀라운 것은 해안을 따라 있는 모래와 둥근 돌에도 모두 오일이 묻어있지 않았다는 사실이다.

실시예 4:

상술한 시험의 오일 및 흡수제를 서로 혼합한 다음 불태웠다. 이 혼합물은 쉽게 연소하였으며, 따라서, 본 발명은 고-에너지 값을 갖는 연료 제공에 이용될 수도 있다.

본 발명의 장점

본 발명의 오일 흡수제가, 목피와 피트(peat)와 같은 천연 성분을 포함하고 그에 따라 흡수제를 생물분해성으로 만든다는 사실은 환경 보호에 매우 중요하다. 본 발명과 다른 발명 사이의 차이점은 오일과 흡수제가 가라앉기는 커녕 물 표면에 떠있다는 것이다. 본 발명의 다른 장점은 본 발명이 가연성이고 오일과 함께 고에너지 값을 갖는 연료를 만들 수 있다는 것이다.

또한, 본 발명은 정화 작업을 위해 새로운 기계 장치가 필요하지 않다. 따라서, 생성물과 방법 모두를 포함하는 본 발명을 이용함으로써 큰 경제적인 장점이 달성된다.

Claims

여러 성분 중 분쇄후 체를 친 목피를 함유하는 그리스 및 오일 흡수제에 있어서, 보닐 아세테이트(Bornyl acetate), 카딘(cadinene)과 리모넨(limonene) 성분을 함유하는 침엽수 잎(conifer needles)으로 구성되고, 상기 침엽수 잎이 그 너비보다 적어도 10배의 길이를 갖는 가느다란 형상인 것을 특징으로 하는, 그리스 및 오일 흡수제.
제1항에 있어서, 상기 흡수제가 바람직하게는 소나무(pine)로 알려진 목재 종(wood species)의 침엽수 잎을 포함하는 것을 특징으로 하는, 그리스 및 오일 흡수제.
제1항과 제2항에 있어서, 상기 흡수제가 그 전체 중량의 적어도 10% 이상인 침엽수 잎으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 그리스 및 오일 흡수제.
제1항과 제2항에 있어서, 상기 흡수제가 분쇄되고 그리고/또는 작게 잘려진(shredded) 잔가지, 톱밥, 또는 가루로 된 갈대 카나리아풀(reed canary-grass) 및/또는 짚(straw)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 그리스 및 오일 흡수제.
제1항 내지 제3항의 하나 이상의 항에 있어서, 상기 흡수제가 목재의 산성가수 분해로 얻어진 리그닌(lignin)을 함유하는 것을 특징으로 하는, 그리스 및 오일 흡수제.
제1항 내지 제4항의 하나 이상의 항에 있어서, 상기 흡수제가 산림업의 화이버 슬러지(fiber sludge)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 그리스 및 오일 흡수제.
제1항 내지 제5항에 있어서, 상기 흡수제가 대각선 메쉬 치수가 20mm인 체를 통과한 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는, 그리스 및 오일 흡수제.
제1항 내지 제6항의 하나 이상의 항에 있어서, 흡수제의 산성도가 5 내지 10 그리고 바람직하게는 6 내지 8의 pH 범위내에 있는 것을 특징으로 하는, 그리스 및 오일 흡수제.