NO801526L

NO801526L - PROCEDURE FOR THE REMOVAL OF OIL OR SIMILAR LIQUIDS FROM THE SURFACE OF WATER OR SOLID MATERIAL

Info

Publication number: NO801526L
Application number: NO801526A
Authority: NO
Inventors: Keijo Laitinen; Ensi Jauros; Tapani Ojala; Taimo Loikas
Original assignee: Ahlstroem Oy
Priority date: 1979-05-23
Filing date: 1980-05-22
Publication date: 1980-11-24
Also published as: BE883462A; NL8002942A; GB2053883A; FR2457345A1; BR8003204A; DE3017388A1; CA1149754A; FI60693B; FI60693C; GB2053883B; FI791632A7; SE8003857L; JPS55159891A; DK225080A; IT8067804A0

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til å fjerne olje. eller tilsvarende, stoff fra vann eller et fast un-derlag for å regenerere dette. The present invention relates to a method for removing oil. or equivalent, substance from water or a solid substrate to regenerate this.

Et mål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en metode som, i tilfelle av oljelekkasje, muliggjør at besetningen på et tankfartøy kan utføre oljebekjempelsen på egenhånd, eller også annen tilsvarende oljebekjempelsesvirksomhet. An aim of the invention is to provide a method which, in the event of an oil leak, enables the crew of a tanker to carry out oil control on their own, or other similar oil control activities.

Den største del av oljeskade tilsjøs skjer ved at et tankfartøy får lekkasje og en begrenset mengde olje flyter ut i vannet. De tilfeller hvor oljelekkasjen er så stor at hele fartøy tømmes, er forholdsvis sjeldne, om enn lokalt ødeleg-gende. Således kan man avverge den overveiende del av olje-skaden hvis tankfartøyet selv er utrustet med egnet bekjemp-ningsutstyr og materiell, og hvis bekjempelsen umiddelbart kan startes når- skaden er skjedd. The largest part of oil damage at sea occurs when a tanker leaks and a limited amount of oil flows into the water. The cases where the oil leak is so great that entire vessels are emptied are relatively rare, albeit locally devastating. Thus, the majority of the oil damage can be prevented if the tanker itself is equipped with suitable combat equipment and material, and if the combat can be started immediately when the damage has occurred.

Forløpet av bekjempelsesforholdsreglene er følgende: Når en oljelekkasje inntreffer, innringes lekkasjeste-det med oljebommer, f.eks. bomnett, hvorved man får sprednin-gen av olje som lekker ut i havet under kontroll, hvilken ut-gangsstilling for metoden forutsettes. På det område som begrenses av bommene utspredes granulert glassull, f.eks. ved hjelp av en vifte. Granulatet som absorberer olje og som tryk-kes mot oljebommen, danner en liten "fjellkjede" hvis topper ligger under vannoverflaten. The course of the combating precautions is as follows: When an oil leak occurs, the leak test is called in with oil booms, e.g. boom net, whereby the spread of oil leaking into the sea is controlled, which starting position for the method is assumed. Granulated glass wool, e.g. using a fan. The granules which absorb oil and which are pressed against the oil boom, form a small "mountain chain" whose peaks lie below the water surface.

Denne kombinasjon, oljebom - granulat, utgjør en beskyt-telseskonstruksjon som forhindrer oljens.spredning til og med ved sjøgang. Fra området som begrenses av bommene kan man løfte opp det oljeabsorberte granulat tilbake til fartøyet, f.eks. med en ved en hydraulisk vinsjarm festet gravskuffe eller et nylonnett. Granulatsatsen tømmes i en trakt som leder til en sentrifuge eller ut på en sugewire. Efter sentrifugeringen eller avsugningsprosessen ved hvilken oljen skilles fra granulatet ved hjelp av sentrifugalkraft eller sug, ledes oljen til en separat beholder som kan være en stor "pølse" fremstilt av gummi og flytende i vann, eller annen beholder. Granulatet kan blåses ut, eller på annen måte bringes i sjøen for en ny opptagningsprosess. Dette kan stadig gjentas. På denne måte kan man beherske en begrenset' lekkasje til man har stop- pet'denne,, eller til tankseks jonen er blitt tømt til vannivået og til annen redningsvirksomhét er blitt organisert. This combination, oil boom - granules, forms a protection structure that prevents the spread of oil even when sailing. From the area limited by the booms, the oil-absorbed granules can be lifted back to the vessel, e.g. with a burial tray attached to a hydraulic winch charm or a nylon net. The granulate batch is emptied into a funnel that leads to a centrifuge or onto a suction wire. After the centrifugation or extraction process in which the oil is separated from the granules by means of centrifugal force or suction, the oil is directed to a separate container which can be a large "sausage" made of rubber and floating in water, or another container. The granules can be blown out, or otherwise brought into the sea for a new absorption process. This can be repeated over and over again. In this way, a limited leak can be controlled until it has been stopped, or until the tank has been emptied to the water level and other rescue operations have been organised.

Det er tidligere kjent at man kan anvende mineralull, blant annet fra finsk patent 43289, US patent 3.933.632 samt britisk patent 1.235.463 samt glassull og stenull for absorber ring og binding av olje fra en vannoverflate. I disse metoder er mineralullens gode egenskaper ved oljeabsorbering blitt på-vist . It is previously known that mineral wool can be used, for example from Finnish patent 43289, US patent 3,933,632 and British patent 1,235,463 as well as glass wool and rock wool for absorbing and binding oil from a water surface. In these methods, mineral wool's good oil absorption properties have been demonstrated.

Mineralullen som ble anvendt ved disse metoder er blitt betraktet som et engangsmateriale, og den deri absorberte olje er' blitt brent efter anvendelsen. Derved ødelegges ved forbrenningen også det bindemiddel som finnes på fibrenes over-flate som spiller en viktig rolle,for absorpsjonen, hvorved materialet mister sine gode absorpsjons- og flyteegenskaper. The mineral wool used in these methods has been considered a disposable material, and the oil absorbed in it has been burned after use. Thereby, the binding agent found on the surface of the fibers, which plays an important role in absorption, is also destroyed during combustion, whereby the material loses its good absorption and flow properties.

Å anbringe et nytt overflatebelegg på den brente fiber er ar-beidskrevende, og praktisk talt umulig å utføre under de for-hold som oljebekjempelsen skjer, da anbringelse av en ny over-flate blant annet krever hensiktsmessig varmebehandling. Kul-let, hvilket som en følge av forbrenningen forblir på fibrene efter brenning, har ikke tilstrekkelige absorpsjonsegenskaper og kan ennvidere vaskes bort. Applying a new surface coating to the burnt fiber is labour-intensive, and practically impossible to carry out under the conditions in which the oil fight takes place, as applying a new surface requires, among other things, appropriate heat treatment. The carbon, which as a result of the combustion remains on the fibers after burning, does not have sufficient absorption properties and can further be washed away.

Når mineralull anvendes som engangsmateriale, har man ikke stillet presise krav til dens oljeretensjonsevne, men har høyet seg med å anse det tilstrekkelig med dens absorpsjons-eller sorpsjonsevne, hvilken de fleste mineralullmaterialer innehar i tilstrekkelig grad. Med oljeretensjonsevne menes her egenskapen å holde tilbake olje når materialet løftes opp i luften. Denne egenskap er vesentlig i .en metode hvor granulert glassull anvendes som et "transportkar" hvormed olje for-flyttes fra vannet til fartøyet. 01jeretensjonen må heller ikke være overdrevent stor, slik som i endel kjente metoder, When mineral wool is used as a disposable material, no precise requirements have been set for its oil retention capacity, but it has taken pride in considering it sufficient with its absorption or sorption capacity, which most mineral wool materials possess to a sufficient degree. By oil retention capacity is meant here the ability to retain oil when the material is lifted into the air. This property is essential in a method where granulated glass wool is used as a "transport vessel" with which oil is moved from the water to the vessel. The retention must also not be excessively large, as in generally known methods,

i hvilke man til mineralullen tilfører tunge materialer til fiberstrukturen for å øke absorpsjonsevnen eller retensjons-'evnen, idet materialet da mister størstedelen av sin flyteev-ne, og oljens fraskillelse på annen måte enn ved forbrenning vanskeliggjøres. Det er også kjent at et til sin volumvekt temmelig lett mineralullmateriale absorberer mer olje i for-hold til sin -vekt enn et tyngre materiale, men samtidig min- in which heavy materials are added to the mineral wool to the fiber structure in order to increase the absorption capacity or the retention capacity, as the material then loses most of its buoyancy, and the separation of the oil in a way other than by combustion is made difficult. It is also known that a mineral wool material that is relatively light for its volume weight absorbs more oil in relation to its weight than a heavier material, but at the same time

sker re.tensjonsevnen betydelig, hvilket er et hinder for trans-port av olje fra et sted til et annet, idet materialet da fun-gerer som et lekkende "transportkar". the retention capacity increases significantly, which is an obstacle to the transport of oil from one place to another, as the material then functions as a leaking "transport vessel".

Mineralull som engangsmateriale forutsetter, når en lekkasje oppstår på fartøyet, ytterst store mineralullforråd, hvorfor dens anvendelse som bekjempelsesmiddel ikke har fått det omfang som dens egenskaper skulle kunne forutsette. Mineral wool as a disposable material requires, when a leak occurs on the vessel, extremely large reserves of mineral wool, which is why its use as a combat agent has not gained the extent that its properties would have expected.

Den foreliggende oppfinnelse er basert på den ved un-dersøkelser konstaterte iakttagelse, at et glassullmateriale i form av granulert glassull, når den fremstilles, av et egnet varmebehandlet glassullmateriale bundet med plastharpiks, har en slik indre struktur at den har en betydelig oljeretensjonsevne, og at den muliggjør mekanisk fraskillelse.av oljen fra denne struktur ved hjelp av tidligere kjente metoder, med sug og sentrifugering, slik at både glasullens struktur bibeholdes og at bindemidlet på fiberoverflaten bibeholdes efter oljefra-skillelsesbehandlingen. Dette gjør det mulig gjentagne ganger å anvende samme glassullmateriale ved absorpsjonsopptagningen-oljefraskillelsesprosessen i kontinuerlig drift, hvorav følger at man f.eks. på et tankfartøy bare behøver en begrenset mengde glassullmateriale, hvilket på sin side gjør det mulig å anvende bekjempelsesmetoder hvor tankfartøyets egen besetning kan utføre bekjempelsesforholdsreglene ved hjelp av egnet ut-styr. The present invention is based on the observation ascertained during investigations, that a glass wool material in the form of granulated glass wool, when produced from a suitable heat-treated glass wool material bound with plastic resin, has such an internal structure that it has a significant oil retention capacity, and that it enables mechanical separation of the oil from this structure using previously known methods, with suction and centrifugation, so that both the structure of the glass wool is retained and that the binder on the fiber surface is retained after the oil separation treatment. This makes it possible to repeatedly use the same glass wool material in the absorption absorption-oil separation process in continuous operation, from which it follows that one e.g. on a tanker only needs a limited amount of glass wool material, which in turn makes it possible to use combat methods where the tanker's own crew can carry out the combat precautions with the help of suitable equipment.

Det karakteristiske for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er at man med allerede tidligere kjente sug - eller sentrifugeringsmetoder kan fjerne og gjenvinne minst 90 % av oljen som holdes tilbake av den granulerte mineralull, forut-satt at granulatets absorpsjonsgrad har vært tilstrekkelig. Man har ved forsøk kunnet påvise at man ikke ved pressing, "uten å ødelegge granulatstrukturen, kan fraskille en oljemengde av tilsvarende størrelsesorden. The characteristic of the method according to the invention is that with previously known suction or centrifugation methods, at least 90% of the oil retained by the granulated mineral wool can be removed and recovered, provided that the absorption rate of the granulate has been sufficient. It has been demonstrated through experiments that, by pressing, "without destroying the granule structure, a quantity of oil of a similar magnitude cannot be separated.

Det karakteristiske for den granulerte mineralull som anvendes ved den nye fremgangsmåte er også at den efter olje-fraskillelsen ifølge den beskrevne metode, absorberer pånytt vesentlig samme mengde olje som den fraskilte. The characteristic of the granulated mineral wool used in the new method is also that after the oil separation according to the described method, it reabsorbs essentially the same amount of oil as the separated oil.

Det karakteristiske for granulatet som anvendes ved fremgangsmåten er også at oljen absorberes fra vannoverflaten inn i de frie tomrom mellom fibrene,og når man løfter granulatet ut av vannet og lar. det renne av et minutts tid, vil stør-stedelen av den absorberte olje, dvs, minst 60 %, bli tilbake. The characteristic of the granules used in the process is also that the oil is absorbed from the water surface into the free voids between the fibres, and when you lift the granules out of the water and leave. after a minute's time, the majority of the absorbed oil, i.e. at least 60%, will remain.

Det karakteristiske for granulatet som anvendes ved The characteristic of the granulate used by

fremgangsmåten er også at olje som er absorbert i det ikke i påtagelig mengde fraskilles ved langsom gjennomstrømning av vann, f.eks. frembragt av sjøgang. the method is also that oil which has been absorbed in it is not separated in appreciable quantities by slow flow of water, e.g. produced by sea passage.

Av utførte undersøkelser er det fremgått at det' beste materiale for dette formål er et granulat av relativt små, ne--sten jevnstore mineralullbiter, og i hvilke mengden av løse fibre er ubetydelig.- Gjennomsnittsfiberdiameteren bør være 3-20 yxm. Fiberen må ikke i vesentlig grad inneholde såkald-te perler. Granulatets volumvekt bør hensiktsmessig være 40 - 120 kg/m 3 , helst 70 - 110 kg/m 3. Fibrene bør ha et overflatebelegg av plastharpiks, som samtidig funksjonerer som bindemiddel mellom fibrene. Granulatet er fremstilt ved å klippe mineralullen i biter, f.eks. i en opphugningsanordning. From investigations carried out, it has emerged that the best material for this purpose is a granulate of relatively small, almost uniformly sized pieces of mineral wool, and in which the amount of loose fibers is negligible. - The average fiber diameter should be 3-20 yxm. The fiber must not contain so-called pearls to a significant extent. The volume weight of the granules should ideally be 40 - 120 kg/m 3 , preferably 70 - 110 kg/m 3. The fibers should have a surface coating of plastic resin, which at the same time functions as a binder between the fibers. The granulate is produced by cutting the mineral wool into pieces, e.g. in a scrapping device.

Et karakteristisk trekk for granulat av ovenfor beskrevne materiale er en elastisitet som oppstår på grunn av jevnheten i.granulatstrukturen, og dette gir strukturen, ' overflatebelegget medregnet, en mulighet for å tåle meaknisk behandling slik at strukturen tåler oppgatelse fra vannet med gravskuffe, nett eller lignende, tåler sentrifugering, sug, samt utspredning ved hjelp av en vifte eller annen anordning. A characteristic feature of granules of the material described above is an elasticity that arises due to the evenness of the granulate structure, and this gives the structure, including the surface coating, an opportunity to withstand mechanical treatment so that the structure can withstand digging up from the water with a digging bucket, net or similar, can withstand centrifugation, suction, as well as spreading using a fan or other device.

Eksperimentelt har man kunnet konstatere at granulat av den type som anvendes ved den ovenfor beskrevne metode, når det utblåses på vann, flyter på overflaten i minst 6 måneder, og at den synkende andel bare utgjør ca, 1 %. Experimentally, it has been established that granules of the type used in the method described above, when blown onto water, float on the surface for at least 6 months, and that the sinking proportion only amounts to approx. 1%.

Eksperimentelt har man også kunnet konstatere at granulat av den type som anvendes ved den ovenfor beskrevne fremgangsmåte, når det f..eks, utspredes ved strandlinjen i vannet, eller når det har flytt til stranden, i betydelig grad forhindrer tilsmussing med olje. Experimentally, it has also been possible to establish that granules of the type used in the method described above, when they are, for example, spread at the shoreline in the water, or when they have moved to the beach, significantly prevent contamination with oil.

Man har også kunnet konstatere at granulat av den type som anvendes ved den ovenfor beskrevne fremgangsmåte, hårdt sammenpresset i en forpakning ikke taper sine egenskaper selv efter flere års lagring. It has also been established that granules of the type used in the method described above, tightly compressed in a package, do not lose their properties even after several years of storage.

Sel<y>om ma,n i denne, beskrivelse har anvendt glassull som eksempel på, bek.jempelses.materiale.,. utelukker det ikke mulighe-ten for i den nye fremgangsmåte også å anvende annen mineralull såfremt deres egenskaper oppfyller de krav som fremgangsmåten stiller. Sel<y>om ma,n in this, description has used glass wool as an example of beck.jempelses.material.,. does not rule out the possibility of also using other mineral wool in the new method, provided their properties meet the requirements set by the method.

Selvom man i denne beskrivelse har anvendt en tilpas-ning ■ av fremgangsmåten hvor olje opptas fra vannoverflaten tilbake til det tankfartøy fra hvilket oljen har lekket, hin-drer det ikke at man tilpasser fremgnagsmåten også på andre fartøy, spesielt på fartøy bygget for oljebekjempelse, hvorved man kan anvende en i vannet senket wire (lense) som opptag-ningsanordning for det med olje absorbert granulat. Fremgangsmåten kan også anvendes ved havneanlegg eller anlegg hvor oljebekjempelse skjer fra isen eller fra annet fast un-derlag, eller ved oljebekjempelse på land eller sne eller ved oljebekjempelse i skjakt. Alle disse utgjør mulige, tilpasnin-ger av den nye fremgangsmåte. Although in this description an adaptation ■ of the method where oil is taken up from the water surface back to the tanker from which the oil has leaked has been used, it does not prevent the method from being adapted to other vessels as well, especially vessels built for oil control, whereby a wire (bilge) submerged in the water can be used as a collection device for the oil-absorbed granules. The procedure can also be used at port facilities or facilities where oil control takes place from the ice or from other solid surfaces, or when oil control is carried out on land or snow or when oil control is carried out in shafts. All of these constitute possible adaptations of the new method.

Fremgangsmåten kan også anvendes for oppsamling av andre stoffer som oppfører seg som olje, f.eks. brenselsolje, kerosin, methanol, alkohol, oppløsningsmidler og malinger. The method can also be used for the collection of other substances that behave like oil, e.g. fuel oil, kerosene, methanol, alcohol, solvents and paints.

Eksempel 1Example 1

Absorpsjons- og retensjonsevnen ble målt med en appara-tur som besto av et 6,8 liters absorpsjonskar med perforert bunn med diameter 260 mm, og en oljebeholder.med diameter på 300 mm. Man anbragte granulert glassull med forskjellig, volumvekt i absorps jonskaret, som ble senket i ol jebeho.lderen. Efter absorpsjonen ble bunnventilen i oljebeholderen åpnet, og man målte den absorberte oljemengde. Absorpsjonskaret ble løftet ut av beholderen, og man lot oljen avrenne 1 minutt, hvorefter man målte den olje ..som forble i granulatet ved re-tensjon. Som olje ble anvendt normal di.eselolje. Temperaturen ved forsøket var 20°C. The absorption and retention capacity was measured with an apparatus consisting of a 6.8 liter absorption vessel with a perforated bottom with a diameter of 260 mm, and an oil container with a diameter of 300 mm. Granulated glass wool with different specific gravity was placed in the absorption vessel, which was lowered into the oil reservoir. After absorption, the bottom valve in the oil container was opened, and the amount of oil absorbed was measured. The absorption vessel was lifted out of the container, and the oil was allowed to drain for 1 minute, after which the oil ..which remained in the granulate during retention was measured. Normal diesel oil was used as oil. The temperature during the experiment was 20°C.

De erholdte resultater er angitt i nedenstående tabell. The results obtained are shown in the table below.

Eksempel 2 Example 2

Sentrifugeringsforsøket ble utført med en vaskemaskin hvis rotasjonstall ved sentrifugeringen var 2700 omdr./iuin. Sen-trif ugeringstid 1 minutt, temperatur 20°C. Dieselolje ble anvendt som olje, og granulert glassull med volumvekt 48 kg/m 3 som absorpsj onsmateriale. The centrifugation experiment was carried out with a washing machine whose rotation number during the centrifugation was 2700 rpm. Late fermentation time 1 minute, temperature 20°C. Diesel oil was used as oil, and granulated glass wool with a volume weight of 48 kg/m 3 as absorption material.

Forsøk 1Attempt 1

Forsøk 2 Attempt 2

Eksempel 3 Example 3

Anvendelse av fuktig ull ved absorpsjon og dennes flyte-evne. Application of damp wool by absorption and its buoyancy.

Forsøket ble utført ved Statens Tekniske Forsknings-institutt i Finland i Esbo, 7.april 1978 i laboratorium for brenselsoljer og smøremidler. Volumvekten ble bestemt ved vei-ning og måling samt med Klein & Anders metode. Fuktighetsinnhol-det ble bestemt ifølge DIN 51718. Oljeretensjonen ble bestemt ifølge Sturz & Klein metoden. Temperaturen ved' forsøket var 20°C og dieselolje ble anvendt. The experiment was carried out at the National Technical Research Institute of Finland in Espoo on 7 April 1978 in the laboratory for fuel oils and lubricants. The volumetric weight was determined by weighing and measuring and with the Klein & Anders method. The moisture content was determined according to DIN 51718. The oil retention was determined according to the Sturz & Klein method. The temperature during the experiment was 20°C and diesel oil was used.

Resultat: Result:

Eksempel 4 Example 4

I et glassrør med diameter 40 mm og høyde 300 mm ble innført 10,3 g granulert glassull som hadde tatt opp 49,8 g rå-olje. Gjennom røret lot man 10 liter vann strømme med en hastig-het på 5 liter/time. Den fraskilte oljemengde var 3,6 g eller 6 % av den opptatte olje. In a glass tube with a diameter of 40 mm and a height of 300 mm, 10.3 g of granulated glass wool, which had taken up 49.8 g of crude oil, was introduced. 10 liters of water were allowed to flow through the pipe at a rate of 5 litres/hour. The amount of oil separated was 3.6 g or 6% of the oil taken up.

Eksempel 5Example 5

Sugeforsøk ble utført med et kar med silbunn. I karet var amprdmet et 900 mm's vannundertrykk. Granulatets volumvekt var 48 g/m , dieselolje ble anvendt, temperaturen var 20 C, suge-tid var 1 minutt. Suction tests were carried out with a vessel with a strainer bottom. In the tub, a water negative pressure of 900 mm was measured. The volume weight of the granules was 48 g/m, diesel oil was used, the temperature was 20 C, the suction time was 1 minute.

Claims

1. Method for removing oil or similar liquids from the surface of water or solid material, whereby the liquid is absorbed by granulated mineral wool and separated for regeneration and reuse of the mineral wool for absorption of liquid, characterized in that the liquid in the granulated mineral wool is separated without that the structure of the mineral wool is broken down by subjecting it to a centrifugal force or a pressure difference.

2. Method according to claim 1, characterized in that the liquid in the granulated wool is separated by centrifugation.

3. Method according to claim 1, characterized in that the liquid in the granulated mineral wool is separated by suction.

4. Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that at least 90% of the liquid bound to the granulated mineral wool is separated.