オイルスキマーの種類と仕組み

オイルスキマー 水面に浮いている油を除去し、リサイクル、処理、または廃棄のために貯蔵場所へ移送します。スキマーはどれも基本的な役割は同じですが、設計によって油の回収方法が異なります。表面の油層を堰を越えて流すものもあれば、油を吸着するドラム、ディスク、ブラシ、またはベルトを使用するものもあります。吸引式スキマーは、表面の液体を直接回収システムに吸い込みます。

最適な設計は、油の種類、油膜の厚さ、水の状態、堆積物、展開方法、および利用可能なポンプと貯蔵設備によって異なります。各メカニズムの仕組みを理解することで、回収率、油の選択性、および現場での実務要件のバランスが取れたシステムを選択しやすくなります。

オイルスキマーとは

オイルスキマーは、水面から油を回収する機械装置です。スキマーは、河川、湖沼、港湾、沿岸水域、および沖合環境における油流出事故対応時に使用されます。固定式または架台式のシステムは、タンク、ピット、ラグーン、および工業用水から不要な油を除去するためにも使用できます。

スキマーは回収システムの一部にすぎません。用途によっては、システム全体には、オイルフェンス、ポンプまたは真空源、ホース、動力装置、一時保管設備なども含まれる場合があります。各構成要素は、回収対象物の粘度と必要な移送距離に適合している必要があります。

オイルスキマーの仕組み

ほとんどの油膜除去装置は、油と水の界面における油の挙動を利用しています。多くの石油製品は水よりも密度が低いため、水面に浮いて表面層を形成する傾向があります。しかし、密度だけが要因ではありません。油と水は容易に混ざり合わず、界面張力によって液体が分離した状態が保たれるとともに、油が油膜状に広がる様子にも影響します。風化、乳化、沈殿、乱流などによってその挙動が変化するため、流出した油がすべてきれいで均一な層として残るわけではありません。

表面化学は、液体が固体材料を濡らす際の挙動も決定づけます。親油性表面は、水よりも油に対する親和性が強いです。親油性のドラム、ディスク、ベルト、またはブラシが油膜を通過すると、油が収集面を覆います。その後、スクレーパーまたはワイパーが油を除去し、サンプに導きます。この選択的なプロセスは、表面層全体を回収する装置よりも一般的に高濃度の油を回収できます。

堰式スキマーと吸引式スキマーは異なるアプローチを採用しています。堰は油水界面、またはそのすぐ下に設置され、表面層がホッパーに流れ込むようになっています。吸引ヘッドは負圧を利用して表面物質をホース内に吸い込みます。これらの非選択的な方法は高い総流体回収率を実現できますが、油とともに水も多く回収してしまう可能性があります。

石油回収への道

  1. 油は、スキマーが捕捉できる場所に閉じ込められているか、または濃縮されている。
  2. スキミングヘッドは、溢れ出し、付着、または吸引によって油膜を回収します。
  3. 回収された液体は、ワイパー、スクレーパー、重力、または吸引によって、サンプまたはホースに送られる。
  4. ポンプまたは真空源によって、油または油と水の混合物が一時的な貯蔵場所に移送される。
  5. 回収された資材は、対応計画および適用される要件に従って、分別、リサイクル、処理、または廃棄される。

オイルスキマーの主な種類

オイルスキマーは、回収機構によって分類することができる。各分類内でも、サイズ、材質、ポンプシステム、設置構成は大きく異なる場合がある。

ウィアーオイルスキマー

Weスキマー

堰式スキマーは、液体の最上層を除去します。油と少量の水は、調整可能な、または自動調整式の縁を越えて中央のホッパーに流れ込み、そこで回収された液体は貯蔵庫に送られます。表面にある液体はすべて堰を通過する可能性があるため、これらのスキマーは非選択的であると考えられています。

  • 高い総流体回収率が重要な場合、または選択的表面処理には油が濃すぎたり不均一すぎたりする場合に有効です。
  • 堰を越えて流れ出るほど流動性を保つ多くの油に対応できます。
  • 特に波が高い時や、堰の高さが低すぎる場合は、かなりの量の水が溜まる可能性がある。
  • 浮遊物は、吸込口または下流側のポンプの動作を妨げる可能性があります。

Elastecの製品をご覧ください 堰式オイルスキマー.

ドラムオイルスキマー

ドラムスキマー

ドラムスキマーは、回転する親油性ドラムを使用し、油層を通過する。油はドラム表面に付着し、水分の大部分は排出される。ワイパーブレードが油を除去し、収集槽に送り込み、そこからポンプで貯蔵庫へ送る。

  • 選択的回収は、貯水池に送られる水の量を減らすことができる。
  • 滑らかな表面、溝付きの表面、または交換可能な収集面は、さまざまな油や運転条件に合わせて選択できます。
  • 性能は、オイルの粘度、油膜の厚さ、ドラムの回転速度、およびオイルがドラムに到達する能力によって左右されます。

Elastecの製品をご覧ください ドラムオイルスキマー.

ドラムオイルスキマー
ディスクスキマー

溝付きディスクスキマー

ディスクスキマーは、回転する親油性ディスクの列を使用します。ディスクが油膜を通過する際に、表面に油が付着します。スクレーパーは回転ごとに油を除去し、サンプに送り込みます。複数のディスクを使用することで、コンパクトなスキミングヘッド内に油を収集する面積を確保でき、溝を設けることで油を運ぶ表面積を増やすことができます。

  • 選択的な取水は、一般的に余剰水の回収を制限する。
  • ディスクの形状と回転速度は、使用するオイルと運転環境に合わせて調整する必要があります。
  • スクレーパーの安定した稼働には、残骸の管理と定期的な点検が重要です。

Elastecの製品をご覧ください 溝付きディスクスキマー.

油流出対応のためのブラシドラムスキマー

ブラシスキマー

ブラシ式油膜除去装置は、油分を吸着する毛先が列状に並んだ構造で油膜を除去します。ブラシは油膜の中を回転しながら移動し、除去装置に戻る際に梳かされたり削られたりして、回収された油膜をサンプに放出します。ブラシの硬さや間隔によって、除去装置が処理できる油の種類が変わります。

  • 毛先に付着しやすい、粘性のある、風化した、または乳化した油分を塗布する場合によく用いられる。
  • 単体ユニットとして構成することも、船舶に組み込むことも、他のスキマー設計に取り付けることも可能です。
  • ゴミが散乱している場所で作業する場合は、ブラシや清掃部品の点検が必要です。

Elastecの製品をご覧ください ブラシドラムスキマー.

油流出対応のためのブラシドラムスキマー
ベルトオイルスキマー

ベルトスキマー

ベルト式スキマーは、油分を吸着する連続ベルトを油層に通して移動させる装置です。ベルトは油を水から分離し、スクレーパーまたは絞り器で油をサンプまたはタンクに排出します。小型の固定式ベルトスキマーは産業用途でよく用いられますが、大型の浮動式または前進式ベルトシステムは油流出事故対応に使用されます。

  • このベルトは、タンク、ピット、または駆動装置が液体より上に留まる必要がある狭い場所にも届くことができます。
  • ベルトの材質と表面設計は、使用する油の種類や温度に応じて選択できます。
  • 位置合わせ、張力、スクレーパーの状態、および破片の付着状況は、動作に影響を与える。

Elastecの製品をご覧ください FilterBeltオイルスキマー.

真空吸引式オイルスキマー

吸引式および真空式スキマー

吸引式スキマーは、ポンプまたは真空システムに接続された浮遊ヘッドまたはピックアップツールを使用します。オペレーターは入口を油水界面に配置し、負圧によって表面の液体をホースを通して回収タンクに吸い込みます。このシステムは入口から入ってくるものを収集するため、選択性はありません。

  • ホースが届く範囲で、溜まった油や密閉された油がある場所で持ち運びや使用ができます。
  • 油、水、小さな破片を一緒に回収できるため、保管と分離の必要性が高まります。
  • ホースの直径、吸込揚程、ポンプとの互換性、および目詰まりの可能性を考慮する必要があります。

Elastecの製品を探索する 真空システム.

真空吸引式オイルスキマー

浮遊式、固定式、前進式スキマー

収集メカニズムは、スキマー選定における要素の一つに過ぎません。設置構成も重要です。

  • 浮遊式スキマーは水面で作動し、ロープで固定したり、岸から展開したり、船舶から操作したりすることができる。
  • 固定式または取り付け式のスキマーは、タンク、ピット、分離器、またはその他の管理された場所に設置され、定期的な油分除去に使用されます。
  • 固定式の油流出対応スキマーは、ブーム、水流、または手動による位置決めによってスキミングヘッドに運ばれてきた油を回収する。
  • 前進型スキマーは、油膜の中を移動したり、船舶の揺れを利用して油を回収システムに送り込んだりする。その性能は、油との遭遇率と運転速度に大きく左右される。

適切なオイルスキマーの選び方

まず、回収システム全体が稼働しなければならない条件から始めましょう。以下の要素は、スキマーの選択と現場での性能の両方に影響を与えます。

  • 油の特性。製品名、予想される粘度、耐候性、乳化性、および使用温度を特定する。
  • 油膜の厚さと油膜への接触速度。油膜スキマーは、油が回収面に到達する速度よりも速く油を回収することはできません。
  • 水の状態。波、潮流、風、船舶の動きによって、吸水口の位置が変化したり、水の取り込み量が増えたり、油がスキマーから遠ざかったりすることがあります。
  • ゴミや氷。浮遊物は堰を塞いだり、ブラシやディスクを汚損したり、ホースやポンプを詰まらせたりする可能性があります。
  • 必要な油の選択性。貯蔵能力や下流での分離能力が限られている場合は、水分の混入を最小限に抑えるシステムが有利となる可能性がある。
  • ポンプとホースの適合性。回収された流体は、想定される粘度と揚程でポンプと吐出ホースを通過する必要があります。
  • 貯蔵容量。タンクが満杯になる速度は、石油回収量だけでなく、総流体回収量によって決まります。
  • 展開に必要なリソース。人員、船舶、クレーン、車両、電力、圧縮空気、および流出箇所へのアクセス手段を検討してください。
  • 動作環境。危険な環境や腐食性の環境では、適合する材料と適切な駆動システムが必要となる場合があります。
  • 準備とメンテナンス。事故発生前に、集塵面、スクレーパー、シール、ホース、ポンプ、動力装置を点検し、オペレーターの訓練を実施する。

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