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■事業の内容

(1)ムース化油の焼却処理の実用化に関する調査研究
 海洋環境保全は、地球環境問題の一環として重要な課題となっているが、平成元年にアラスカで発生した「エクソン・バルディーズ」号の事故が、海洋環境に甚大な被害を及ぼしたことを契機として、改めて、国際的な海洋汚染防除協力体制整備の重要性を痛感させることになった。
 また、平成2年に我が国で発生した「マリタイム・ガーデニア」号油流出事故が契機となり、平成3年度から新たに油防除技術及び資機材の研究開発のための基礎的な調査研究を実施してきた。
 その後、平成4〜5年にヨーロッパ等で相次いでタンカー事故が発生し、世界的にこの種の調査研究の必要性が再認識されている。同様に我が国でも、平成5年に発生した「泰光丸」事故時、大量のムースの処理に莫大な人員、費用を要したことから、ムース化油の処理技術の確立が望まれている。
 また、本調査研究において実施しているムース化油の焼却処理技術は、基本的に不燃性に近い性質を持つムース化油を焼却により処理することに成功した試みであり、世界的にも例がないことから、各方面から注目を受けている。
 そこで、ムース化油の焼却処理の実用化を図るため、実規模実験を行い、本技術の確立を図った。
[1] ムース化油の処理技術の適用範囲の検討
 海象条件、煙の状況、残渣物等から適用の限界を検討した。
[2] 国際会議における諸外国の焼却処理技術の研究成果の収集及び情報交換
 平成7年5月にIMOで開催されるInternational Oil Spill R&D Forum において諸外国の焼却処理技術の研究成果の収集を行うとともに当調査研究の研究成果の情報交換を行った。
[3] ムース化油の処理技術の汎用性の検討
 実験対象ムースに中質原油、重質原油等のムースを追加し、基礎実験及び平成6年度実施の実規模実験及び実用化の検討を行い、本方法の汎用性について検討した。
(2)油処理剤の性能の再評価に関する調査研究
 油流出事故において、油処理剤の使用は、油防除措置として有効であるが、C重油等粘度の高い油、ムース化油に対しては、現状の油処理剤では、必ずしも有効な処理ができていないのが現状である。
 また、大規模な油流出時、荒天時等の場合は、船舶からの油処理剤散布のみでは不十分であり、航空機からの散布が必要となるが、これらに対応できる有効な油処理剤が、現在我が国には存在しないのが現状である。
 そこで、今年度は、既存の油処理剤の性能を再評価し、前記の状況においても有効な油処理剤の要求性能を検討し、油種又はケースに応じた油処理剤の性能基準の基礎資料を作成した。
[1] 油処理剤の要求性能の検討
 平成6年度に実施した現状の油処理剤の要求性能の検討結果を踏まえ、新たな油処理剤の要求性能を検討し、性能基準の策定のための試験方法の検討を行った。
[2] 改良油処理剤の試作及び試験
 [1]の結果を踏まえ、改良油処理剤を試作し、乳化分散特性と毒性の関係を明らかにするための試験を行った。
■事業の成果

本事業の完成により、調査研究項目ごとに次の成果を上げることができた。今後、この成果を活用することにより、海洋汚染及び海上災害の防止に大きく寄与するものと期待される。
(1)ムース化油の焼却処理の実用化に関する調査研究
 ムース化油の焼却処理技術は、すでにムース化して燃えにくくなった流出油を回収、処理することなく現場処理するための新しい方式で、適切な手続きを採るならば、安定かつ安全に燃やすことができて、十分実用化され得るものと考える。
 本調査研究は、そのための基本的な考え方とそれを確かめるために行われた幾つかの実験結果により検討したもので、その内容は、次のとおりである。
[1] 油種による適用範囲については次のとおりである。
a.本技術は、各種原油60%含水までのムース化油に対しては、適用できる。
b.2種重油(B重油)異常の重油のムース化油に対しては、適用することが難しい。
c.重質重油のムース化油の焼却処理に関する課題点を見いだした。
[2] 本技術を実海面で行う場合には付近環境への影響を考え、焼却処理面積を制限する必要がある。このため現場で簡易に計算する方法を検討した。
[3] 本技術に対する気象海象による影響は、防除作業可能な風力階級(3以下)の範囲であれば、ほとんど問題はないと思われる。
[4] 流出油の防除作業に掛かる費用は、本技術を採用すれば現行の方式に比べ処理時間を含め、格段の節減となる。
しかし、この技術を適用するに当たっては、今後なお解消しなければならないいくつかの課題がある。
a.焼却処理面積を求める式の係数や 値を実験等から確定していく必要がある。
b.気象海象による影響の確証実験を行う必要がある。
c.煙による大気環境への影響を調査する必要がある。
d.添加薬剤による海洋環境への影響を生物毒性試験等を用いて調査する必要がある。
e.モデルケースを作成し、現行の油防除技術と焼却処理技術の対比を行いコストの評価を行う必要がある。
 また、平成7年5月23日〜26日、ロンドンの国際海事機関(IMO)本部で開催された「第2回国際油汚染研究開発フォーラム」の現場燃焼部会において、本調査研究内容について発表し、世界ではじめてムース化油の焼却処理に成功したとして多大な評価を受けた。
 本部会における発表は、次のとおりである。
・現場焼却に関する研究−ニューファウンドランド島沖合における燃焼実験と分析米国・カナダ
・ムース化油の焼却処理の実用化に関する調査研究 日本
・ノルウェーにおける現場燃焼処理についての研究活動の概要について ノルウェー
・油囲い込み用耐火性オイルフェンスの設計に関するテスト 米国
(2)油処理剤の性能の再評価に関する調査研究
 高粘度油用の油処理剤として、昨年度から開発を進めてきたが、従来の通常型油処理剤(油粘度5,000cstで乳化分散不能)に比べて格段と乳化性能の高い界面活性剤と溶剤を抽出し、高粘度油用油処理剤として使用できる成果を得た。更に、この界面活性剤及び開発した油処理剤の対生物毒性試験(舶査52号)を行った結果、海洋環境にとっても好ましい毒性の低い処理剤であることが分かった。このことにより、高粘度油用油処理剤としての要求性能についても検討を行った。
 一方、自己攪拌型油処理剤の開発は、上述した高粘度油用油処理剤と同様に界面活性剤と溶剤とを種々組み合わせて乳化性能を調査、有望と思われる数種の組み合わせを抽出した。これにより、自己攪拌型油処理剤の乳化性能の試験手法が現行基準にはないため、本年度は試験手法について諸外国の試験法(昨年度調査実施)とを比較しつつ各試験項目について試験を行い、要求性能について構築した。
 本年度実施した調査研究の成果等は以下のとおりである。
[1] 高粘度油用油処理剤の開発
a.高粘度油用油処理剤の試作
 昨年度に引き続き2年に亘る界面活性剤と溶剤のスクリーニングの中から、有効と思われる界面活性剤を種々組み合わせたシリーズ及びHLBとを組み合わせたシリーズなど種々複合界面活性剤を試作し、その乳化性能を調査した結果、高粘度油に対して、高い乳化性能を示すD−1128(配合Z)を試作することができた。この油処理剤の乳化性能等は次のとおりである。
b.高粘度油用油処理剤の要求性能
 本調査研究の目的は、C重油等粘度の高い油に有効な油処理剤を開発し、性能基準の基礎資料を作成することにあるが、本研究での試験の項目には、現行の試験基準では対応できないものがある。その問題点を挙げると次のとおりである。
(a)試験油
 本調査研究では、重油3種3号(C重油、10,000cSt,25℃、引火点110℃)を使用して試験を行った。現行試験基準では、粘度50cSt以下のB重油を試験油として使用しており、高粘度油用油処理剤の有効性は適切に判定できない。
(b)試験温度
 本調査研究では、C重油の粘度を変化させるため試験温度を変化させて試験を行ったが、現行試験基準では20±1℃で行うこととなっている。
(c)試薬
 本調査研究では、クロロホルムを使用して油を抽出したが、現行試験基準では四塩化炭素を使用することとなっている。
(d)分光光度計
 本調査研究では、油抽出にクロロホルムを使用した関係で、分光光度計の波長580nm、パスレングス5mmのガラスセルを用いたが、現行試験基準では、油抽出に四塩化炭素を使用している関係で、分光光度計の波長は650nmとなっており、ガラスセルのパスレングスについては触れていない。一般的に用いられるガラスセルのパスレングスは10mmであると言われている。
(e)粒径の測定
 昨年度行った粒径調査の結果、エマルジョン粒子の粒径が30ミクロン以下になると付着力が著しく減少し、エマルジョン粒子の再凝集、合一が少なくなるという知見が得られている。現行基準には粒径に関する基準はない。
[2] 自己攪拌型油処理剤の開発
a.自己攪拌型油処理剤に使用する溶剤のスクリーニング
 界面活性剤3種と溶剤40種を種々組み合わせて、溶剤のスクリーニングを定性的な試験により実施した結果、e−2,e−8及びg−9の3種類の溶剤がスクリーニングされた。これらの界面活性剤及び溶剤を種々組み合わせ、更に5種類の組み合わせについて定量的な試験を実施し、自己攪拌型油処理剤のべースとなるS−3、S−4及びS−5の3種の組み合わせをスクリーニングすることができた。
b.自己攪拌型油処理剤の開発における試験手法の検討
 昨年度の調査結果より選出した横揺れ振とう法について、種々条件を変えて試験法を検討した結果、横揺れ振とう法は暫定的試験法ではあるが、軽く波立つ程度の振とうで、自己攪拌型油処理剤の乳化値のバラツキが小さく再現性が高いことが分かった。そこで、昨年度の調査結果より抽出された問題点(容器形状、容器容積と振とう回数、容器容積と海水量、容器の振幅、静置時間、乳化層と乳化率等)について更に試験を行い検討し、自己攪拌型油処理剤の開発のための乳化試験法の手法についての資料を得た。





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