KR970006141B1 - 유출유 처리용 조성물 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유출유 처리용 조성물

본 발명은 유출유 처리용 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 해양에 유출된 오일(oil)을 해양생태계에 피해를 주지 않으면서 보다 효율적으로 처리 할 수 있는 유출유 처리용 조성물에 관한 것이다.

원유(crude oil)를 비롯한 각종 오일은 대부분의 산업 분야에 널리 이용되는 원료 물질로서, 지역적편재로 인한 국제적 운송이 빈번하며, 그에 따른 오일 유출 사고시의 해양 오염의 위험성이 매우 크다. 더욱이 국제적 산업 발전에 따른 오일 교역량의 확대로 인하여 원유등의 오일 수송이 더욱 더 빈번하게 이루어짐에 따라 오일 유출사고의 가능성이 더욱 더 증대되고 있으며, 실제로 제외국뿐만 아니라 한국에서도 원유 수송 선박의 사고로 인한 해양 오염이 심각한 지경에 이르렀다. 또한 각종 공장에서 폐수 및 폐유등에 오일이 잔존한 상태로 유출되어 해양을 오염시키는 경우도 있으며, 이러한 알로 인한 해양 생태계의 환경 오염이 심각할 뿐만 아니라 그 처리에 드는 비용과 인력 또한 상당한 정도에 이르고 있는 실정이다.

따라서 이러한 유출유에 의한 해양 오염을 방지하기 위한 처리제와 처리 방법등이 시급히 요구되고 있는 실정이나 현재까지는 만족할 만한 유출유 처리제가 개발되어 있지 못한 상태이다. 특히 종래에 사용되어 온 유출유 처리제는 생물에 독성이 있는 석유 화학 추출물인 광유(mineral oil)를 주성분으로 사용하였으므로, 이것으로 처리된 유출유의 유화 분산물이 어패류, 해조류등의 양식장에 유입되어 상당한 피해를 주었고, 또한 유출유 처리시 가스와 악취를 발생시킴으로써 이를 사용하는 작업자에게 호흡 곤란, 피부염 발생등의 부작용을 유발시키는 등 해양 생태계 및 인체에 대한 독성이 강하여 많은 문제점이 있어 왔다. 또한 오일이 주성분인 유출유 처리제는 유출유 사고처리시에 상당한 양을 투입하여야 하기 때문에 다량으로 제조되어 보관되어 있어야 하나, 보관시 화재의 위험성이 있으며, 이를 보관하기 위해 넓은 장소가 필요하고, 보관 비용도 많이드는 등 경제적으로 매우 비효율적인 단점이 있었다.

따라서 이와 같은 문제점이 없는 유출유 처리제의 개발이 요구되고 있는 것이 당업계의 실정이다.

본 발명자는 전술한 바와 같은 종래의 유출유 처리제의 문제점을 해결하기 위하여 각종 유출유 처리제를 제조하여 연구하여 오던 중 유출유의 처리 성능이 우수하고, 인체나 해양 생태계에 대한 독성이 거의 없으며, 생분해능이 우수하여 환경오염이 거의 없는 유출유 처리제를 발견하였고, 유출유 처리시 이를 물로 10배 내지 30배 희석하여 사용함으로써 화재의 위험성이 없고, 보관 및 관리 하기에 안전하며, 저렴한 가격으로 유출유를 처리할 수 있는 농축형 유출유 처리용 조성물을 개발하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서 본 발명의 목적은 유출유의처리 성능이 우수하고, 인체나 해양 생태계에 대한 독성이 거의 없으며, 생분해능이 우수한 유출유 처리용 조성물을 제촐하는 데에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 전술한 본 발명의 유출유 처리용 조성물을 농축제제로 제조하여 유출유 처리시에 물로 10배 내지 30배 희석하여 사용함으로써 화재 위험성 등 보관 및 사용상의 문제점들을 개선시킨 농축형 유출유 처리용 조성물을 제공하는 데에 있다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따르면 하기 조성의 유출유 처리용 조성물이 제공된다 : (하기에서 줄양%는 조성물 총 중량에 대한 중량%이다.)

· 솔비탄 지방산 에스테르 또는 솔비톨 지방산 에스테르(비이온성 계면 활성제) : 20~30중량%

· 폴리옥시 에틸렌 지방산 에스테르(비이온성 계면 활성제) : 10~20중량%

· 소듐 디옥틸 슬포네이트(음이온성 계면 활성제) : 0~10중량%

· 일가 또는 다가 알콜 : 30~50중량%

· 물 : 0~40중량%

전술한 본 발명의 유출유 처리용 조성물에 사용되는 솔비탄 지방산 에스테르 또는 솔비톨 지방산 에스테르는 비이온성 계면 활성제로서, 생분해능이 탁월하고 조성물에 유화력과 유화 분산성을 부여함으로써, 본 발명의 조성물의 유출유 처리성능을 향상시키고 해양 생태계에 대한 독성을 줄여주는 역할을 한다.

본 발명에 사용되는 솔비탄 지방산 에스테르 또는 솔비톨 지방산 에스테르에서, 지방상은 탄소수 12~20의 지방산인 것이 바람직하며, 특히 탄소수 12의 지방산이 보다 바람직하다. 솔비탄 지방산 에스테르 또는 솔비톨 지방산 에스테르의 사용량은 조성물 총 중량의 20 내지 30중량%인 것이 바람직하며 약 25중량%인 것이 보다 바람직하다. 이 성분의 조성물중의 함량이 20중량% 미만이면 유화력이 감소되어 바람직하지 못하며, 30중량%를 초과하면 조성물의 점도가 상승되어 희석하여 사용할 때에 사용상의 문제점이 있으며, 조성물의 층이 분리되는 등 안전성이 없어서 조성물의 형태가 유지될 수 없는 단점이 있다.

본 발명의 조성물의 또 다른 성분인 폴리옥시 에틸렌 지방산 에스테르는 비이온성 계면 활성제로서, 전술한 솔비탄 지방산 에스테르 또는 솔비톨 지방산 에스테르와 동일한 역할을 한다. 본 발명에 사용되는 폴리옥시 에틸렌 지방산 에스테르에서 지방산은 탄소수 12~20의 지방산인 것이 바람직하다. 폴리옥시 에틸렌 지방산 에스테르의 함량은 조성물 총 중량의 10 내지 20중량%인 것이 바람직하며 약 15중량%인 것이 보다 바람직하다. 이의 함량이 10중량% 미만이면 수중의 유화 분산성이 저하되어 바람직하지 못하며, 특히 충분한 분산이 되기 전에 수면으로 다시 떠오르게 되어 처리효과가 저하되는 단점이 있게 된다. 이의 함량이 20중량%를 초과하는 경우에는 HLB(Hydrophile-Lipophile-Balance)값이 필요 이상으로 높아져서 유화력이 감소하게 되므로 유출유 처리를 위해 더 많은 양을 사용하여야 하는 단점이 있게 된다.

본 발명의 조성물의 또 다른 성분인 소듐 디옥틸슬포네이트는 음이온성 계면 활성제로서 친수성기의 음전하로 인해 조성물에 유화 안정성을 부여하는 역할을 한다. 이의 함량은 조성물 총 중량의 0~10중량%인 것이 바람직하고, 약 5중량%인 것이 보다 바람직하다. 이의 함량이 10중량%를 초과하면 HLB값이 높아져서 유화력이 저하되고 생분해능이 저하되는 단점이 있다.

본 발명의 조성물에 사용되는 일가 또는 다가 알콜은 조성물중의 다른 성분인 계면 활성제에 혼화안정성을 부여하는 역할을 하며, 특히 비이온성 계면 활성제와 일가 또는 다가 알콜과의 상승작용으로 유화효과가 증대되는 장점이 있다. 본 발명에 사용되는 것으로는 탄소수 2~6의 알콜, 예컨대 에킬렌글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 또는 글리세린인 것이 바람직하다. 이의 함량은 조성물 총중량의 30 내지 50중량%인 것이 바람직하고, 약 40중량%인 것이 보다 바람직하다. 이의 함량이 30중량% 미만인 경우 조성물의 점도가 증가되어 사용시에 문제가 있으며, 50중량%를 초과하는 경우 조성물의 안정성이 저하되어 조성물의 형태가 유지되지 않는 문제점이 있게 된다.

본 발명의 조성물에 사용되는 물은 잔량으로 함유되며, 조성물 총중량의 0 내지 40중량%범위로 함유되는 것이 바람직하다. 조성물 중의 물의 함량이 너무 적으면 점도가 높아지게 되어 전술한 바와 같은 문제가 있고, 이의 함량이 너무 크면 조성물의 안정성이 저하되어 문제가 있다.

전술한 성분들로 이루어진 본 발명의 유출유 처리용 조성물의 가장 바람직한 조성비는 하기와 같다.

· 솔비탄 지방산 에스테르 또는 솔비톨 지방산 에스테르 : 25중량%

· 폴리옥시 에틸렌 지방산 에스테르 : 15중량%

· 소듐 디옥틸 슬포네이트 : 5중량%

· 일가 또는 다가 알콜 : 40중량%

· 물 : 15중량%

전술한 바와 같은 본 발명의 유출유 처리용 조성물로 처리될 수 있는 오일로는 산업용 오일이 모두 포함되며, 특히 원유, 윤활유, 광유 등의 처리에 적합하다.

본 발명의 유출유 처리용 조성물을 전술한 바와 같은, 유출된 오일막에 살포하게 되면, 조성물 성분중의 계면 활성제의 소수성기들이 오일막을 둘러싸고 친수성기들은 수중에서 수화되어 물에 대한 분산력이 증대되어 미세한 입자의 미셀(Micelle)을 형성하면서 수중에 분산되게 된다. 이 때 파도나 바람 등의 물리적인 힘에 의해 유막이 완전히 파괴되어 전술한 바와 같이 형성된 미셀이 수중 수미터에 이르는 곳까지 분산되어 대기로부터 공기나 빛이 투과, 흡수될 수 있는 상태로 바뀜으로써, 이후 해양 환경의 자정(自淨)능력에 의해 수중 생태계는 정상적인 순환 상태를 유지하게 되며 수중에 분산된 미셀은 미생물에 의해 생분해되어 완벽히 처리되어진다.

본 발명의 조성물은 다음과 같이 제조된다.

교반기가 장착된 플라스크에 전술한 성분비의 양으로 각 성분들을 모두 투입한 후, 실온(약25℃) 및 대기압(약1atm)에서 약 3~10시간 정도 교반하여 각 성분이 고르게 혼합되도록 하여 농축액을 제조하고 이를 그대로 보관하거나 물로 약 10배 내지 30배 희석하여 적정량의 용기에 나누어 보관한다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하겠으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예

1) 조성물의 제조

소르비탄 모노올레에이트(Span 20, Span 60, Span 80;ICI사(제)) 25g, 폴리옥시 에틸렌 C₁₄-지방산 에스테르(Tween 20, Tween 60, Tween 80; ICI사(제)) 15g, 소듐 디옥틸 슬포네이트 5g 및 에틸렌 글리콜 40g을 교반기가 장착된 플라스크에 넣고, 이어사 물 15g을 가하여 실온(약25℃) 및 대기압(약 1atm)하에서 약 5시간 정도 교반하여 균일한 조성이 농축 조성물을 얻는다.

2) 조성물 희석액의 제조

전술한 방법으로 제조한 농축 조성물에 증류수를 가하여 약 10배 내지 30배로 희석시켜 희석액을 제조한다.

3) 유처리제 성능 시험(SK M 2800 방법으로 시험함)

중유 10g이 들어있는 플라스크에 전술한 방법으로 제조된 조성물 희석액(10배 희석된 조성물 2g을 넣고 약 10분간 교반한다. 이후 상기액 2g을 채취하여 50g의 인공해수에 넣고 진폭 40mm, 종방향 300rpm으로 5분간 진동시킨 후 각각 30초, 10분간 방치하여 하부로부터 유화액 25ml을 채취하여 탈수한다.

분광광도계(UV-120-02; 일본 시마쯔사(제))를 사용하여 탈수된 유화액의 추출량을 구하여 얻은 유화율은 30초에서 70%, 10분에서 33%이었다.

Claims (6)

1. 조성물 총 중량의 20 내지 30중량%의 솔비탄 지방산 에스테르 또는 솔비톨 지방산 에스테르, 10 내지 20 중량%의 폴리옥시 에틸렌 지방산 에스테르, 9 내지 10중량%의 소듐 디옥틸 슬포네이트, 30 내지 50 중량%의 일가 또는 다가 알콜 및 0 내지 40중량%의 물로 이루어진 유출유 처리용 조성물.
2. 제1항에 있어서, 솔비탄 지방산 에스테르 또는 솔비톨 지방산 에스테르의 지방산이 탄소수 12 내지 20의 지방산임을 특징으로 하는 조성물.
3. 제1항에 있어서, 폴리옥시 에틸렌 지방산 에스테르의 지방산이 탄소수 12 내지 20의 지방산임을 특징으로 하는 조성물.
4. 제1항에 있어서, 일가 또는 다가 알콜이 탄소수 2~6의 알콜임을 특징으로 하는 조성물.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 일가 또는 다가 알콜이 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 플로필렌 글리콜 또는 글리세린임을 특징으로 하는 조성물.
6. 제1항에 있어서, 조성물 총중량의 10배 내지 30배의 물을 추가로 가하여 사용함을 특징으로 하는 조성물.