オイルスキマー

オイルスキマーは、液体の表面に浮遊する油を除去するために設計された装置です。これらは通常、水中に流出した油を回収するため、または水が油で汚染されている産業現場で使用されます。オイルスキマーは浮遊油を除去するために設計されたもので、水処理装置ではありません。

外洋や油流出回収に配備されたスキマーの有効性は、スキマーが作業する周囲の水の荒れ具合に大きく依存します。周囲の航跡や水が荒れているほど、スキマーは油だけを吸い込むのではなく、油と一緒により多くの水を吸い込みます。油流出スキマーは自走式、陸上からの使用、船舶からの操作が可能で、最適な選択は手元の作業の詳細によって異なります。^[1]

オイルスキマーは、1989 年のエクソンバルディーズ号の原油流出事故の修復に大いに役立ちました。

オイルスキマーは、油流出以外にもさまざまな用途で使用されています。例としては、車両洗浄水、燃料貯蔵所、作業場における油除去などがあります。オイルスキマーを広く使用している業界には、製造、鉱業、石油・ガス、精製、石油化学、溶媒抽出、食品業界などがあります。適切なタイプを選択するには、目的の用途と油と水の性質に応じて決めます。オイルスキマーは、油水処理システムの 1 つのコンポーネントとしてよく使用されます。

オイルスキマーは、類似しているが関連のない目的のために設計されたスイミングプール衛生スキマー とは異なります。

オイルスキマーにはさまざまな種類があります。タイプごとに設計上の特徴が異なるため、用途や使用方法も異なります。特定のタイプのスキマーを使用する前に、設計上の特徴と流体の特性を理解することが重要です。

考慮すべき要素は次のとおりです。

• 油除去流量: 代替スキマー設計は、油除去流量が異なります。親油性スキマー タイプ (ドラム、ブラシ、ディスク、ベルト) の体積除去率は比較的低いです。堰型スキマーは、非常に高い油および水の除去率が可能です。ASTM F2709 規格は、油回収率 (ORR) を決定するためのテスト手順を規定しています。
• 油除去濃度: オイルスキマーは濃縮された、または純粋な「油」を除去するという誤解がよくありますが、実際には油と水の混合物が除去されます。ほとんどの場合、除去される「油」混合物は油と水の乳化物であり、「ムース」のようなものです。親油性スキマーと非親油性スキマーは、除去ストリームでより濃縮された油を提供することがありますが、それでも混入した水は収集されます。
• さまざまな油に対する有効性: 親油性スキマーと非親油性スキマーは、さまざまな油や材料による吸引力の性質が変化するため、すべての油タイプに対して同じように効果があるわけではありません。
• 水中の化学物質に対する有効性: 水中に親油性吸引力を妨げる洗剤、洗浄剤、その他の界面活性剤が含まれている場合、親油性スキマーは効果的に機能しない可能性があります。堰スキマーは化学物質の影響を受けません。
• ゴミや破片の影響: ゴミや破片はオイルスキマーの動作を妨げたり、妨害したりする可能性があります。
• スキミング方向: 一部のスキマーは、一方向からのみオイルを除去します。ピットやタンクからのスキミングなど、状況によっては、すべての方向からオイルを除去することが重要になる場合があります。
• サービス アクセス: ディスク スキマーやスキマーにポンプが取り付けられた堰スキマーなどの一部のスキマーには、スキマーに取り付けられた重いサービス可能な機器が含まれています。そのため、サービスを行う前に、特別な持ち上げ装置や限られたスペースへの立ち入りの安全に関する考慮が必要になる場合があります。

産業用途では、環境排出規制に準拠したさらなる処理の前に油、グリース、脂肪を除去するためにスキマーの使用がしばしば必要になります。油の最上層を除去することで、水の停滞、臭い、見苦しい表面のスカムを減らすことができます。油水処理システムの前にオイルスキマーを設置すると、全体的な油分離効率が向上し、排出廃水の品質が向上します。すべてのオイルスキマーは、油とともに一定の割合の水を吸い上げますが、濃縮油を得るにはこれをデカントする必要があります。

^{オイルスキマーには、[2]}ウィアー式、親油式、吸引式の3種類があります。親油式スキマーには、ディスク、ベルト、チューブ、ブラシ、モップ、ブラシ、溝付きディスク、スムーズドラム、溝付きドラムがあります。親油式スキマーに選択された素材は、スキミングされる特定の種類のオイルに対する素材の親和性に基づいて収集率に影響を与えます。

親油性スキマーは、ドラム、ディスク、ベルト、ロープ、モップなどの要素を使用して機能し、要素が油/水表面を通過すると油が付着します。付着とは、異なる粒子または表面が互いにくっつく傾向のことです (凝集とは、類似または同一の粒子/表面が互いにくっつく傾向を指します)。付着した油は親油性表面から拭き取られるか削り取られ、タンクに収集されます。油が収集表面に付着するため、収集される水の量は限られています。油がなくなると、いくらかの水が収集されます。収集される量は、親油性要素の材料特性と水に対する親和性によって異なります。親油性スキマーは、機械油、灯油、ディーゼル油、潤滑油、植物油、および比重が水より小さいその他の液体を含む、多くの種類の油を除去できます。

小型の親油性オイルスキマーは信頼性が高く、経済的です。大型の親油性スキマーには、可動機械部品を備えた大型の駆動モーターが必要となり、メンテナンスが必要です。親油性スキマーは油層の厚さの影響を受けません。

回収率は他のタイプのスキマーよりも低くなります。回収率は親油性素材の表面積、表面速度、素材の油に対する親和性、および温度、特定の油組成、水中のゴミ、存在する可能性のあるその他の化学物質などの他の要因によって異なります。洗剤、クリーナー、腐食剤、微細な浮遊物質などの界面活性剤は、親油性素材への油の付着能力を低下させる可能性があります。これらの化学物質による障害の原因を判断するための簡単なテストがあります。

ベルト式オイルスキマーは、油/水面に出入りする連続ループベルトを使用します。ベルトが液体面から出ると、油は両側に付着します。ワイパーブレードが回転ベルトから油を取り除き、収集トラフに集めます。収集トラフは、重力またはポンプシステムによって貯蔵場所に移動します。ベルトは一般に幅が広く、薄く、柔軟性があります。

ドラムスキマーは、親油性素材で作られた 1 つ以上のドラムを使用して動作します。ドラムが回転すると、油が表面に付着し、水から分離します。ワイパーブレードがドラムから油を取り除き、収集トラフに集め、そこからポンプで保管場所に送ります。ドラムスキマーは軽量で、使用するドラムのサイズと数に応じて油回収率が高くなる場合があります。ドラムは、滑らかなものでも溝付きのものでもかまいません。これらのタイプのスキマーは、一般に油流出対応やさまざまな産業活動で使用されます。

ディスク スキマーは、PVC、スチール、またはアルミニウム製のディスクを使用する親油性スキマーで、滑らかなものまたは溝付きのものがあります。少量の水で大量の油を回収できます。ディスクは 1 枚または複数枚装備できます。ディスクは油圧、電気、ディーゼル、または空気モーターで駆動できます。1970 年に OCS が特許を取得した DISCOIL 技術は、水面上の炭化水素のほとんどを回収できます。油の 98% と水はわずか 2% です。油圧式で、ATEX ゾーン 0、1、2 などの分類されたエリアでも操作できます。

非親油性スキマーは、油を収集するために使用される部品によって区別されます。金属製のディスク、ベルト、またはドラムは、高温アルカリ水性部品洗浄機など、ポリマー材料が不適切な用途で使用されます。^[3]スキマーは通常、スキミングする油がないときはオフにされ、収集される水の量を最小限に抑えます。金属製スキミング要素は、油が存在する場合、親油性スキマーとほぼ同じくらい効率的です。

堰スキマーは、水面に浮遊する油を堰の上を流すことで機能します。堰スキマーには、堰の高さを手動で調整する必要があるタイプと、堰の高さが自動または自動調整されるタイプの 2 つの主なタイプがあります。手動調整堰スキマー タイプは初期コストが低くなりますが、定期的な手動調整が必要なため、ほとんどの用途では自動調整堰タイプの方が人気があります。

油がなくなった状態で作動すると、堰式スキマーはいくらかの水を集めます。この制限を克服するために、ほとんどの堰式スキマーには、油収集タンクに自動排水装置が装備されています。20mm 以上の大きなゴミが堰式スキマーに入らないようにする必要があります。これは通常、スキマーに簡単なスクリーンを追加するか、ピット操作の場合は収集ピットの入口でゴミをふるいにかけることで行われます。

ウィアー スキマーは、他のタイプのスキマーよりも高い速度で油を除去できます。25 m3/時を超える油除去速度も利用できます。また、他のスキマーよりも広い範囲から油を吸い込むことができます。そのため、ウィアー スキマーは、高い油回収率と広いカバー範囲が必要な場合に人気があります。

堰型スキマーは油の付着や凝集に依存しないため、水中の洗剤、化学薬品、その他の界面活性剤の影響を受けません。同様に、付着を妨げ、他のタイプのスキマーの動作を妨げる可能性のある水中の微細浮遊物質の影響を受けません。

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