KR20070039480A - 수면의 부유폐기물 수집장치 및 수집방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 수집용기(4)와 적어도 하나의 폐기물 수용부(8)를 포함하는 떠다니는 수집구조물(2)에 의해 수면에서 오일과 오일로 더러워진 물체를 포함하는 부유폐기물(16)을 수집하는 방법과 장치에 관한 것으로, 폐기물(16)과 바로 아래에 놓인 물층(20)으로 이루어진 유입물은 수용부(8)를 매개로 수집용기(4)로 유도되고, 상부의 폐기물함유층(24)과 하부의 물층(26)으로 분리되어, 물이 수집용기(4) 밖으로 유도된다. 본 발명의 요지는 유입물(16,20)이 수면(14)보다 깊게 위치된 입구(6) 위로 유도되되, 입구가 폐기물 수용부(8)에 구비된다는 것이다. 물층(20)은 예컨대 오일과 같은 끈적한 폐기물(16)이 입구(6)에 접착되는 것을 방지하는 매끄러운 미끄럼층처럼 작용하는데, 이러한 매끄러운 미끄럼층은 폐기물(16)과 그 아래의 물층(20) 및 입구(6) 사이에 형성되는 강제된 물흐름(34)에 의해 제공되게 된다.

Description

수면의 부유폐기물 수집장치 및 수집방법{A method and a device for collection of floating waste on a water surface}

본 발명은 떠다니는 수집구조물에 의해 수면의 부유폐기물을 수집하는 장치 및 수집방법에 관한 것이다. 수집구조물은 선박의 형태로 될 수 있으나, 다른 형태도 사용될 수 있다. 예컨대, 폐기물은 오일과 물 사이의 밀도차로 인한 것과 같은 부력으로 인해 물에 떠다니는 오일, 오일으로 더러워진 물체, 또는 여러 다른 폐기물로 될 수 있다.

또한, 본 발명은 수집용기에서 이미 분리된 성분들을 추가로 처리하는 데에 사용될 수 있다. 예컨대, 적은 농도의 나머지 오일을 여전히 함유하고 있는 분리된 물은, 나머지 오일을 더 분리하기 위해 추가 처리될 수 있다.

본 발명은 바다, 호수, 강 등과, 이러한 물에 인접한 항구 및 지역에서 청소와 오일 유출 보호에 관련된 문제에서 착안된 것이다. 이러한 문제들은 수면의 여러 부유폐기물을 수집하는 것과 같은 수면의 일반적인 청소도 포함하는데, 수면은 오일이나 다른 접착제로 더럽혀지지 말아야 한다.

이를 위해, 뱃머리에 놓이고서 앞쪽이 개방되고 바닥이 편평한 컨테이너를 갖춘 수집용 선박을 이용하는 것이 알려져 있는데, 상기 컨테이너는 흐름이 관통하 는 바닥 격자망을 구비하고 있다. 수집하는 동안, 선박은 예컨대 항구에서의 수면을 떠돌아다니면서 컨테이너의 개방된 앞부분을 통해 폐기물을 수집한다. 이로써, 물은 컨테이너의 바닥에 있는 격자망을 통해 배출되는 한편, 폐기물은 컨테이너에 모이게 된다.

오일과 오일으로 더러워진 물체를 포함하는 오일 폐기물을 수집하는 경우에는, 이 오일 폐기물을 수집하기 위한 하나 이상의 용기를 구비한 떠다니는 수집구조물 또는 선박이 종종 사용된다. 필수사항은 아니지만, 이러한 수집구조물은 추진력을 제공하는 다른 선박에 연결된다. 여기서, 오일 폐기물을 끌어 모으기 위해 수면으로 뻗어 있는 예컨대 오일 장대 또는 이에 유사한 긴 수집장치를 사용하는 것이 일반적이다.

통상적으로 오일유출은 바다와 해안선에서의 여러 활동으로 생긴다. 이러한 오일유출의 퍼짐을 제한하기 위한 막대한 노력에도 불구하고, 유출물은 종종 주위 해변에 도달하게 된다. 물과 해변을 따라, 통상적인 폐기물과 오일유출에 영향을 받는 새 및 다른 야생생물을 포함하는 상당한 양의 부유물이 존재하는데, 이들은 오일세척작업으로 처리되어야 한다. 종종, 수집된 오일과 오일으로 더러워진 물체의 양이 오일유출량보다 훨씬 많다. 물에서 오일과 오일으로 더러워진 폐기물을 수집하는 적당한 설비가 자주 부족하게 된다.

수면에서 분리된 오일은 공기에 탄소수가 적은 탄화수소성분을 잃어버리게 된다. 따라서, 나머지 오일의 점도가 상당히 증가되어서, 오일의 유동성과 펌핑가능성을 줄이게 된다. 더구나, 단단한 물체가 오일과 혼합되어 있으면, 알려진 오일 유출 보호설비는 자주 작동하지 못하게 된다.

오일과 잠재적인 오일으로 더러워진 물체의 이러한 불리한 상태에 덧붙여, 바람 또는 해류 조건이 종종 세척작업에 대해 다른 문제점을 창출한다. 예컨대, 비교적 강력한 해류 또는 바람은 오일 폐기물이 오일 장대 또는 이와 유사한 수집장치의 아래 또는 위로 흐르게 한다. 이는 특정한 수집장치에 영향을 끼치는 해류의 힘 또는 수집하는 동안 사용된 방법으로 인한 오일 폐기물의 막음으로 생기게 된다. 막이의 두께가 증가하면, 오일 폐기물이 예컨대 오일장대 아래 또는 위로 유도될 가능성이 커지게 된다.

오일 폐기물의 수집과 관련된 종래기술도, 폐기물 중 오일의 점도와 단단한 물체 쪽으로 덜 민감한 다수의 수집장치와 수집방법을 포함하고 있다.

그 중에서도, 종래기술들의 예들이 미국 특허 제36662891호와 동 제3847815호, 독일 특허 제3416683호, 불가리아 특허 제2064971호 등의 특허공보와, 에스유(SU) 제958583호에 있다.

또한, 독일 특허 제3347988호에는 앞부분에 개방된 통을 구비한 수집용 선박이 기술되어 있는데, 여기서는 컨베이어 벨트가 오일과 물체를 물에서 선박의 수집부로 이송하게 되어 있다.

유럽 특허 제0357239호는 가열되는 컨베이어 벨트에 의해 수면에서 오일과 오일으로 더러워진 물체를 수집하는 것과 관계된 방법에 관한 것이다. 이로써, 오일은 물체로부터 더욱 쉽게 분리된다.

상기 독일 특허 제3347988호와 유럽 특허 제0357239호에 따른 기술은, 비교 적 짧은 시간 동안 바다에 있는 오일이 끈적끈적하고 점성이 있다는 점 때문에 곤란하게 된다. 오일으로 오염된 물체는 이와 접촉하게 되는 오일수집설비에 쉽게 접착되어서, 오일수집효율을 상당히 감소시키게 된다.

더구나, 두꺼운 오일층을 수집할 때, 유럽 특허 제0357239호에 따른 방법은 오일의 제한된 열전도성 때문에 오일수집속도를 크게 줄어들게 한다. 이 조건은 오일이 원활하게 흐르는 것과, 컨베이어 벨트와 오일으로 더러워진 물체로부터 분리하는 것을 방해한다.

노르웨이 특허 제154468호는 오일의 막음과 운송을 위한 구조물에 관한 것으로, 이를 위해 막이가 사용된다. 바람직하기로, 막이는 수중에 있고서 롤러의 형상으로 꺼칠꺼칠하거나 브러쉬 형상의 회전자의 형태로 되어 있는데, 그 회전축은 바지선의 이동방향에 가로질러 뻗어 있다.

또한, 미국 특허 제3684095호와 동 제3726406호에는 오일을 수집하는 오일장대와 바지선의 사용에 대해 기술하고 있다. 노즐로부터 나오는 위로 향한 물이 수면 위로 그리고 바지선으로 오일을 올리는 데에 이용된다.

미국 특허 제3630376호는 수용끝과 횡단뱃머리를 갖춘 알려진 수집용 바지선을 나타내고 있다. 다수의 노즐이 뱃머리의 앞에 구비되는데, 노즐은 뱃머리의 앞

쪽에서 바지선에 부착되어 있다. 이 노즐은 가압된 수원(水源)에 연결되어, 넘치는 물마루 위로 그리고 바지선의 수집용기로 비스듬하게 위로 향한 물젯트를 분사한다.

노르웨이 특허출원 제19910920호도 주로 미국 특허 제3630376호와 동일한 수 집원리를 이용하여 예컨대 바지선과 같은 오일수집용 선박을 나타내고 있는데, 즉 넘치는 물마루 위로 그리고 바지선의 수집용기로 비스듬하게 위로 향해 물을 분사한다. 넘치는 물마루는 주변의 수면보다 더 높게 위치된다. 상기 노르웨이 특허출원 제19910920호는 국제 공개 WO 9215481호와, 이어서 미국 특허 제5445744호, 유럽 특허 제0580601호, 핀란드 특허 제112518B호 등으로 계속 출원되었다.

상기 노르웨이 특허출원 제19910920호(국제 공개 WO 9215481호)는 오일수집용 장치와 방법을 기술하고 있다. 그 중에서도, 사용위치에 있을 때, 넘치는 물마루가 주변의 수면보다 더 높게 위치되는 한, 노즐 또는 회전하는 패들 휠(paddle wheel)이 넘치는 물마루 위로 상기 위로 향한 물의 흐름을 형성하게 된다. 물의 흐름은 물과 오일을 끌어당기게 되는데, 오일은 선박의 앞에서 오일수집을 중점적으로 하여 뻗어 있는 예컨대 오일 장대와 같은 적당한 수집장치에 의해 수집용 선박의 앞으로 유도된다. 하지만, 미국 특허 제5445744호는 패들 휠에 의해 위로 향한 물의 흐름을 제공하는 데에 제한적이다. 물의 흐름은 오일 폐기물이 이와 접촉하게 되는 오일수집설비에 접착되는 것을 방지하는 데에 도움이 되지만, 높게 넘치는 물마루 위로 흐르는 물은 넘치는 물마루에 대한 물의 흐름속도에 따라 그 하류쪽에서 쉽게 난류가 생기게 한다. 이러한 물의 난류흐름은 수집용기와 넘치는 물마루에서 바람직하지 못하고 곤란한 오일 및 물의 에멀션을 형성하게 된다.

또한, 넘치는 물마루 위로 오일 폐기물을 들어올리는 것은 폐기물의 수집속도와 수집효율을 감소시킨다. 이의 주요 원인은 그 중에서도 노르웨이 특허출원 제19910920호(및 국제 공개 WO 9215481호 등등)에 따른 장치와 방법이 흐름조건의 상 황에 대해 거의 고려하지 않았다는 점이다.

하지만, 본 발명은 유체역학적인 고려사항에 기초하는데, 이는 임펄스(질량의 모멘텀)와 기계적인 에너지의 보전 및 질량보전의 법칙에 기초한 아래의 단순한 식으로 표현될 수 있다.

이 식의 여려 변수는 아래의 그림에 나타나 있다.

이 도면은 개략도로서 예컨대 물층과 같은 제1액체층을 나타내고 있는데, 이 제1액체층은 먼저 경사각(θ)으로 경사진 평면을 따라 위로 속도(V) 및 층두께(D)를 갖고서 흐른다. 이 위로 경사진 액체흐름은 예컨대 오일층과 같은 제2액체층을 끌어당기는데, 이 제2액체층은 위로 경사진 제1액체층 쪽으로 속도(U) 및 층두께(H)를 갖고서 수평하게 흐른다. 그 후에, 제2액체층은 제1액체층의 상부 위로 흐르고, 액체층들은 속도(v) 및 층두께(h)로 경사진 평면을 따라 위로 모이면서 흐르 게 된다.

따라서, 수평한 제2액체층은 아래에 표시된 흡입속도(U)로 흡입되거나 빨아들여진다.

이 식은 소위 가장자리효과(edge effect)로부터 거의 영향을 갖지 않는데, 즉 마찰력 및 중력의 영향이 흐름 동안 미미하고, 두 액체층 사이의 밀도차가 무의미해서 연속적인 흐름이 있게 된다.

전체적으로, 이 식은 제2액체층의 흡입속도(U)가 제2액체층의 증가하는 두께(H)와 경사면의 증가하는 경사각(θ)에서 감소하게 된다. 두 액체층의 층두께가 대략 동일하면, 즉 H = D 이면, 제2액체층의 최대 흡입속도(U)는 경사각(θ)이 제로일 때, 즉 두 액체층의 수평한 흐름에 대해, 제1액체층의 흐름속도(V)와 동일하다. 따라서, 예컨대 유막과 같은 제2액체층의 최적 수집효율은 제1액체층과 제2액체층이 모두 수평한 흐름에서 성취된다. 또한, 상기 식은 종래기술이 폐기물 수집에 비효율적임을 나타내고 있다.

본 발명의 목적은 수면에서 부유폐기물을 수집하는 새로운 방법과 장치를 제공하는 것으로, 종래기술의 단점이 방지되거나 대체로 감소된다. 특히, 본 발명은 효과적인 폐기물 수집에 도움이 되고, 적당한 수집구조물 쪽으로 폐기물을 유도하는 장대와 같은 종래기술의 수집설비와 용이하게 조합된다. 이로써, 오일과 부유물이 예컨대 장대와 같은 수집설비에서 막히지 않고, 수집설비로 유도된다.

상기 목적은 다음 설명과 청구범위에 기술된 것으로 성취된다.

본 발명의 방법과 장치에 따르면, 오일과 오일으로 더러워진 물체를 포함하는 부유폐기물의 수집을 위한 떠다니는 수집구조물은 수면에서 사용된다. 이 수집구조물은 적어도 하나의 폐기물 수용부와 관계되고, 폐기물을 위한 적어도 하나의 수집용기를 포함한다. 사용위치에서, 수집용기는 수면 아래로 돌출한다. 이 수집용기는 특정한 용기의 형상 또는 재료의 조합에 한정되지 않으며, 본 발명에 적당한 형상과 재료가 사용된다.

본 발명에 따른 방법은 다음 단계들을 포함하는바, 자연스럽게 상부의 폐기물함유층과 하부의 물층으로 분리하기 위해서 폐기물 수용부를 통해 하류의 수집용기로, 폐기물과 바로 아래에 놓인 물층으로 구성된 유입물을 유도하는 단계와; 폐기물이 용기에 모이도록 하부의 물층으로부터 수집용기의 밖 하류방향으로 물을 유도하는 단계;를 포함한다. 이 방법의 요지는, 유입물 유도단계에서 폐기물을 포함한 유입물이 입구 위로 유도되는데, 사용위치에서 이 입구는 수면보다 깊게 위치되고, 수집구조물의 폐기물 수용부에 구비된다.

상기 유입물은 주변 수면에 대해 수집구조물을 이동시킴으로써 수집구조물의 적어도 하나의 폐기물 수용부를 통해 유도된다. 이 상대운동은 예컨대 자체 추진-조향수단과 같은 수단에 의해 수집구조물이 추진되고 조향되게 함으로써 이루어진다. 선택적으로, 수집구조물은 수동적이어서, 적어도 하나의 추진용 선박에 의해 이동되는데, 예컨대 장대와 같은 수집장치가 폐기물을 수집구조물 쪽으로 모으고 유도하는 데에 이용된다.

여기서, 하부의 물층에서 나온 물은, 예컨대 수집용기에 있는 적어도 하나의 창구를 매개로 용기에서의 이동으로 인해 물이 용기의 밖으로 자유로이 흐르게 함으로써 적어도 하나의 수집용기의 밖으로 유도될 수 있다.

상기 유입물은 예컨대 펌프나 패들 휠 또는 펌프/노즐 구조물과 같은 적어도 하나의 제1흐름발생장치가 입구의 적어도 일부 위로 폐기물과 물층을 구동시키는 아래의 물 흐름을 형성함으로써 수집용기 내로 유도될 수도 있다. 물 흐름은 끈적끈적한 폐기물이 아래의 입구에 접착되어 흐름제한부를 형성하는 것을 방지하는 매끄러운 미끄럼층처럼 작용한다. 수집되는 폐기물의 유형에 따라 물 흐름은 층류 또는 난류로 된다. 오일을 함유한 폐기물을 수집할 때 바람직하기로 층류의 물 흐름이 사용된다.

또한, 상기 유입물은 예컨대 펌프나 패들 휠 또는 펌프/노즐 구조물과 같은 적어도 하나의 제2흐름발생장치가 하부의 물층으로부터 나온 물 흐름을 형성하고 구동시킴으로써 수집용기 안팎으로 유도될 수도 있는데, 유입물은 수집구조물의 폐기물 수용부를 통해 흡입된다. 오일과 오일으로 더러워진 폐기물을 수집할 때, 이 특징은, 오일을 에멀션화해서 곤란한 오일 및 물의 에멀션이 형성될 우려를 감소시키는 데에 도움이 된다. 이는 또한 수집용기에서 오일 및 물의 비율을 증대시켜서, 추가 처리가능한 양의 물과 함께 오일의 추가 처리를 위한 설비를 제공할 수 있게 한다. 이로써, 분리용 용기로 사용될 때 용기의 표면응력이 줄어들게 된다.

전술된 식에 기초하여, 최대 수집효율을 성취하기 위해서 수집구조물은 적어도 하나의 제1흐름발생장치 및 제2흐름발생장치를 구비하여, 이 수집구조물을 통해 전술된 액체흐름을 이루게 된다.

상기 식으로부터, 폐기물 수집속도는 일반적으로 입구 및 수집용기로의 증가하는 물층의 흐름속도에 의해 증가한다. 하지만, 센 유입물 속도는 임의의 조건 하에서, 특히 좁은 물 또는 수역에서의 수집작업 동안이나, 수집구조물의 이동이 센 유입물 속도를 이루는 데에 도움이 되지 않는 조건 하에서 제공되기가 어렵게 된다. 이러한 조건 하에서, 제1흐름발생장치 또는 제2흐름발생장치에 의해 강제된 물처리량을 갖는 것이 바람직하다. 이로써, 물처리량은 주변의 수면과 수집구조물 사이의 상대운동 또는 정지와 관계없게 된다.

전술한 특징들에 덧붙여 또는 선택적으로, 물은 이 물의 적어도 하나의 나머지 오염물질의 분리를 위해 적어도 하나의 분리장치를 거쳐 수집용기의 밖으로 자유로이 또는 강제적으로 유도될 수 있다.

예컨대, 이러한 분리장치는 물에서 나머지 오일을 분리하기 위한 적어도 하나의 오일분리기를 포함한다. 물을 추가로 처리하기 위해 이러한 분리장치를 사용함으로써 환경정화의 높은 요구사항을 가진 관계 및 장소에 알맞게 사용될 수 있다.

상기 입구는 수직하게 조정할 수 있도록 설치될 수 있어서, 입구의 통과량은 폐기물의 통과량에 대해 조절될 수 있다. 그 중에서도, 이는 불필요한 양의 물이 들어오지 않고서 수집구조물이 빨리 이동될 수 있게 한다.

더구나, 상기 방법의 유입물 유도단계에서, 유입물의 적어도 일부가 수집용기 아래쪽 깊게 유도될 수 있다. 이는 수집구조물의 입구 또는 그 하류부분이 수집용기 아래쪽 깊게 설치됨을 의미한다.

전술된 두 특징들 중 하나 또는 모두가 오일이 없는 부유물 또는 오일으로 더러워진 부유물을 수집할 때 유용하다. 그 중에서도, 이들 특징은 수집용기 내로 물체를 밀어 넣는 것에 도움이 된다.

상류 쪽에서는, 수집구조물이 수집구조물의 폐기물 수용부를 통해 수집용기 내로 폐기물을 안내하기 위해서 적어도 하나의 흐름조절판을 구비할 수 있어서, 그 중에서도 폐기물이 수집구조물의 바깥쪽으로 흐르는 것이 방지된다. 하나 이상의 이러한 흐름조절판은 입구의 상류나 입구에 또는 그 하류에 위치될 수 있다.

적어도 하나의 흐름조절판은 이동가능하게 설치되어 방향을 조절할 수 있어서, 수집용기 내 유입물의 흐름경로가 적절히 조절될 수 있다.

추가로, 상기 방법은 폐기물 수집이 중단될 때 수집구조물의 적어도 폐기물 수용부를 차단하는 단계를 포함할 수 있다.

폐기물 수용부 또는 수집용기는 별도의 해제가능한 유니트로 설치된다. 이로써, 폐기물 수용부 또는 수집용기는, 예컨대 수집용기를 다른 수집용기로 교체하기 위해서 하나의 유니트를 다른 유니트로 교체하는 것을 포함하여, 수집구조물과 별도로 처리될 수 있다.

또, 수집용기 또는 수집구조물은 수집구조물에 대해 수집용기를 이동시키기 위해 이동부재를 구비할 수 있다.

또한, 수집용기 또는 수집구조물은 적어도 하나의 승강부를 구비할 수 있다.

폐기물 수용부는, 폐기물을 일체로 되거나 별도로 된 수집용기로 유도하는 별도의 오버플로우 스키머(overflow skimmer)로 설치될 수 있다.

더구나, 수집용기는 수직으로 조절가능하게 설치되어서, 수집용기의 통과량을 조절할 수 있다.

폐기물 수용부와 수집구조물에 대해 별도의 해제가능한 유니트로 수집용기를 설치함으로써, 예컨대 수집용기는 물에서 상승되어 수집구조물 밖으로 수집용기를 들어올리는 컨테이너 고리를 보유지지할 수 있다.

선택적으로, 수집구조물 또는 수집용기는 예컨대 컨테이너 차량에 의해 수집용기를 운송하기 위해 수집용기가 수집구조물의 밖으로 이동될 수 있는 레일 또는 롤러를 구비한다.

또 선택적으로, 수집용기를 포함하는 수집구조물이 예컨대 물 밖으로 들어올려져 이동될 수 있다.

더구나, 수집구조물은 수직으로 조절가능하게 설치되어서, 수집구조물의 통과량이 수면에 대해 조절될 수 있다. 이는 이동 동안 수집구조물의 속도를 증대시키기 위해 유용하다. 예컨대 이는 물에서 수집구조물의 통과량을 조절하기 위해 수직하게 위치된 부력부재를 갖춘 수집구조물을 제공함으로써 성취된다.

또한, 본 발명은 수명에서 오일과 오일으로 더러워진 물체를 포함하는 부유폐기물을 수집하는 장치를 포함한다. 다음 청구범위에 게재된 특징은 이 장치를 나타내는데, 이들은 필수적으로 본 발명에 따른 방법과 관련하여 설명된다.

본 발명의 여러 실시예가 첨부도면에 나타나 있다.

도 1은, 유막(모든 도면에서 해칭으로 표시된)과 바로 아래에 있는 물층이 선박의 상류 오일수용부를 통해 수동적으로 유도되는 한편, 분리된 물이 용기의 바닥에 있는 창구 및 물출구를 매개로 오일수집용기를 통해 밖으로 유도되는 것을 도시한, 주변 수면에 대해 이동하는 오일수집용 선박의 개략적인 단면도이다.

도 2는, 선박이 선박의 오일수집용기 하류쪽과 바닥에 있는 물출구를 통해 강제된 물 흐름을 방출하는 한편, 상기 유막과 물층이 선박의 오일수용부를 통해 수동적으로 유도되는 것을 도시한, 수면에 대해 고정된 오일수집용 선박의 개략적인 단면도이다.

도 3은 선박이 선박의 오일수용부에 강제된 유입물을 구비하는 한편, 분리된 물이 창구 및 물출구를 매개로 오일수집용기 밖으로 수동적으로 유도되는 것을 도시한, 수면에 대해 고정되게 위치된 도 1의 오일수집용 선박의 도면이다.

도 4는 도 3에 도시된 오일수용부의 확대단면도이다.

도 5는 오일수용부가 선박의 오일수집용기로 유막과 물층을 안내하는 흐름조절판를 구비한 것을 도시한, 오일수집용 선박의 오일수용부의 개략사시도이다.

도 1은 수면(14) 아래에서 아래방향으로 돌출해 있는 내부오일 수집저장조(4)를 구비한 오일수집용기(2)와 용기(2)의 선수부에 오일수용부(8)를 형성하고 있는 주로 수평으로 편평한 입구(6)를 향해 경사져 있는 상류단부를 도시한다. 배 수구(10)와 해치(12)는 저장조(4)의 하부와 용기(2)의 선미부에 형성된다. 도면에서 보여지듯이, 수집용기(2)는 주변의 수면(14)에 대해서 이동한다. 유막(16)형태로 된 오일은 수면(14) 상에 떠 있다. 용기(2)의 이동방향은 화살표(18)로 나타난다. 또한, 도면은 수면(14) 아래로 소정의 거리를 두고 위치선정된 입구(6)를 도시한다. 상기 거리, 또는 방출구는 유막(16)과 입구(6) 사이로 수층(20)를 유지하기 위해 충분히 커야 한다. 용기(2)가 수면(14)에 대해서 이동할 때, 유막(16)과 수층(20)는 수용부(8)를 지나 입구(6)를 가로질러 수집저장조(4)의 하류로 수동적으로 수집된다. 수층(20)는 입구(6)에 오일이 고착되는 현상을 방지하기 위해 윤활층과 같은 역할을 수행한다. 저장조(4)에서, 유입물(16,20)은 밀도차에 의해서 상부의 오임함유층(24)과 하부의 수층(26)으로 자연스럽게 분리된다. 이러한 실례에서, 물은 저장조(4)의 하부와 하류면에서 배수구(10)와 해치(12)를 매개로 저장조(4) 외부로 하부의 수층(26)을 수동안내한다. 유출방향은 화살표(28)로 안내된다. 따라서, 오일(16,24)이 저장조(4)에서 모여진다.

도 2에서, 수집용기(2)는 수면(4)에 대해서 고정된다. 전술된 실시예와는 달리, 용기(2)는 오일수집용기(4)로부터 상기 배수구(10)에 연결되어 있는 펌프(27)와 같은 흐름발생장치를 구비한다. 펌프(27)는 저장조(4)에서 물을 강제로 유출시킨다. 실례에서, 장치는 패들 휠, 펌프/노즐조립체 및, 오일분리기로 되어 있다. 그러므로 상기 유막(16)과 수층(20)는 용기(2)의 오일수용부(8)를 통해 수동적으로 끌어들인다.

도 3에서, 도 2에 따른 오일수집용기(2)는 수면(14)에 대해 고정된다. 도 1 에 따른 실시예와는 달리, 용기(2)는 오일수집용기(8)에 상기 입구(6)의 상류흐름을 갖는 하우징(30)에 배열된 펌프(29)와 같은 흐름발생장치를 구비한다. 펌프(29)는 상기 유입물(16,20) 아래로 강제로 물흐름(34;도면에서 하류흐름방향의 화살표로 나타냄)을 유발한다. 강제로 밑으로 흐르는 물흐름(34)은 상기 입구(6)를 지나 유막(16)과 수층(20)을 흘려보낸다. 예컨대, 하우징(30)의 장치는 패들 휠 또는 펌프/노즐 구조물로 되어 있다. 한편, 하부의 수층(26)에서 분리된 물은 상기 배수구(10)와 해치(12)를 매개로 하여 오일수집저장조(4)의 외부로 수동안내된다.

도 4는 도 3에 따른 오일수집부(8)의 일부분을 확대한 절개도이다. 상기 하우징(30)은 하류흐름방향으로 수평흐름슬롯(32)을 구비하여, 물흐름(34)이 유막(16)과 수층(20) 아래에 존재하여 수집저장조(4)로 끌어들인다.

도 5는 오일수집저장조(4) 내에 유막(16)을 안내하는 흐름흐름조절판을 갖춘 용기(2)의 오일수집부(8)의 사시도이다. 도 3 및 도 4에 따른 실시예와 유사하게, 용기(2)는 하우징(30)에 배열된 펌프(29;도시되지 않음)을 갖추고, 이 실시에에서 유막(16)과 수층(20) 아래에서 위를 향해 그리고 배출슬롯(32)을 사용하여 층류의 물흐름(34)으로 배출한다. 유입물(16,20)과 물흐름(34)은 플레이트형상의 입구(6)의 양 측면에 각각 고정되어 이동할 수 없는 측면흐름조절판(36)를 수단으로 측면으로 집중되게 유지된다. 이러한 측면흐름조절판(36)는 조정가능하게 배열된다. 입구(6)는 또한 흐름방향을 가로질러 수평한 회전축에 대해서 회전할 수 있도록 배열된다. 이 실시예에서, 입구플레이트(6)는 하류단부에서 그리고 입구플레이트(6)의 아래에 연결된 수평회전축(37)을 구비한다. 또한, 수평회전축은 입구플레이트(6)에 다른 위치, 예컨대 수평플레이트 아래의 중간지점에 위치될 수 있다. 수평회전축(37)으로, 입구플레이트(6)는 아래로 향하는 흐름방향으로 경사지도록 바람직한 각도를 갖도록 설정되므로, 오일수집저장조(4) 내에서 흐름액체(16,20,34)를 아래방향으로 담궈질 수 있게 한다. 입구플레이트(6)의 회전상류단부는 오일수용부(8)를 차단하기 위해 사용된다. 예컨대, 입구(6)는 승하강 장치(도시되지 않음)르 수단으로 상승되어 실행된다. 이동가능한 하부흐름조절판(38)는 입구(6)의 하류에 구비되고 저장조(4)의 전방으로 경사진 벽면(40)에 결합된다. 하부흐름조절판(38)는 저장조(4)를 향해 아래로 경사지게 배열된다. 도 5에서, 하부흐름조절판(38)는 저장조(40)와 주로 평행하게 도시되어 있다. 하부흐름조절판(38)은 이동가능하게 수직되어 수평하게 배열되고 흐름방향으로 따라 전후방향으로 이동가능하다. 하부흐름조절판(38)의 이동방향은 도면에서 양방향으로 표기된 화살표(42)로 나타난다. 유막(16) 아래로 적당한 깊이에서 하부흐름조절판(38)의 상부가장자리에 위치되므로, 하부흐름조절판(38)는 유입물(16,20)에서 유막(16)을 "차단"한다. 그러므로써, 유막(16)의 대부분은 하부흐름조절판(38) 위로 흐르는 반면에, 나머지 수용성 액체(20,34)는 그 아래로 흐른다. 하류측에서, 하부흐름조절판(38)는 상부의 오일함유층(24)과 하부의 수층(26)으로 액상의 유입물(16,20,34)을 분리한다. 또한, 하부흐름조절판은 저장조(4)를 향해 바람직하게 담겨지도록 수용성 액체(20,34)를 안내하도록 돕는바, 오일수집저장조(4)에서 난류흐름과 유화를 중화한다. 바람직하기로, 하부흐름조절판(38)는 오일수집부(8)를 차단하기 위해 추가로 위를 향해 위치될 수 있다.

Claims (33)

1. 수집조립체(2)는 적어도 하나의 폐기물수용부(8)에 결합되고 폐기물(16)을 위한 적어도 하나의 수집저장조(4)를 함유하며, 저장조(4)는 사용위치에 놓여질 때에는 수면(14) 아래에서 아래방향으로 돌출하고 있고,

   (a) 폐기물로 된 상부층(24)과 물로 된 하부층(26)을 자연적으로 분리하기 위해 상기 폐기물수용부(8)를 통과하여 수집저장조(4)으로 하류흐름을 갖도록 폐기물(16)과 이와 바로 아래에 놓여진 수층(20)를 함유한 유입물을 유도안내하는 단계와;

   (b) 폐기물(16)이 저장조(4)에서 응축되어서, 물로 된 하부층(26)에서 물을 상기 수집저장조(4) 외부의 하부흐름방향으로 운반하는 단계;를 포함하여, 부유물 수집조립체(2)를 수단으로 해서 수면(14) 상에 오일과 오일성분의 고형물로 된 부유폐기물(16)를 수집하는 방법에 있어서,

   단계(a)에서, 상기 폐기물을 함유한 유입물(16,20)은 수면(14)보다 깊게 위치되고 수집조립체(2)의 폐기물수용부(8)를 구비한 입구(6)를 가로질러 안내되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집방법.
2. 제1항에 있어서, 단계(a)에서, 유입물(16,20)은 주변 수면(14)에 대해 수집조립체(2)를 이동시켜 상기 조립체(2)의 폐기물수용부(8)를 통해 수동적으로 안내되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단계(b)에서, 물로 된 하부층(26)에서의 물은 저장조(4)에 위치선정되기 때문에 저장조(4) 외부로 자유롭게 물을 흐르게 허용하기 위해 수집저장조(4) 외부로 수동적으로 안내되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단계(a)에서, 적어도 하나의 제1흐름발생장치(29)는 상기 입구(6)의 적어도 일부분 위로 상기 폐기물(16)과 수층(20)를 흘려 밑으로 흐르는 물흐름을 야기하는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 단계(b)에서, 적어도 하나의 제2흐름발생장치(27)는 물로 된 하부층(26)에서 수집저장조(4) 외부로 물흐름을 흘려보내도록 되어 있어, 상기 유입물(16,20)이 상기 조립체(2)의 폐기물수용부(8)를 통해 끌어들이는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 단계(b)에서, 물은 물에 잔존하는 적어도 하나의 오염물질을 분리하기 위한 적어도 하나의 분리장치를 수단으로 하여 수집저장조(4) 밖으로 자유롭게 또는 강제로 안내되는 것을 특징으로 하는 부우폐기물의 수집방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입구(6)는 조정가능하게 수직방향으로 배열되어져, 입구(6)의 방출구는 폐기물(16)의 방출구에 대해서 조절되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 단계(a)에서, 상기 유입물(16,20)의 적어도 일부는 상기 수집저장조(4) 내에서 아래방향으로 담궈지게 안내되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상부측면에서 수집조립체(2)는 적어도 하나의 흐름흐름조절판(36,38)과 병합되어 폐기물(16)을 조립체(2)의 폐기물수용부(8)을 통과하여 수집저장조(4)로 안내되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 흐름흐름조절판(36,38)은 이동가능하게 배열되어 방위설정가능하여, 상기 수집저장조(4) 내에서 상기 유입물(16,20)의 흐름경로가 조절되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 폐기물수집을 중단하기 위해 수집조립체(2)의 적어도 폐기물수용부(8)에서 차단하는 단계(c)를 포함하는 것을 특 징으로 하는 부유폐기물의 수집방법.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폐기물수용부(8) 또는 수집저장조(4)는 별도의 탈착가능한 유니트로 배열되어 이들이 수집조립체(2)에서 별도로 조정되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 수집저장조(4)와 수집조립체(2)는 수집조립체(2)에 대해 저장조(4)를 이동하기 위해 이동부재와 병합되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집방법.
14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 수집저장조(4) 또는 수집조립체(2)는 적어도 하나의 상승지점을 구비하는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집방법.
15. 제12항에 있어서, 상기 폐기물수용부(8)는 수집저장조(4)에 일체 혹은 분리되어 폐기물(16)을 안내하는 별도의 범람수 분류기(skimmer)로 배열되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집방법.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수집저장조(4)는 수직방향으로 조절가능하게 배열되어 저장조(4)의 방출구가 조절되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집방법.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수집조립체(2)는 수직방향으로 조절가능하게 배열되어 조립체(2)의 방출구가 수면(14)에 대해 조절되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집방법.
18. 수집조립체(2)는 적어도 하나의 폐기물수용부(8)에 결합되고 폐기물(16)을 위한 적어도 하나의 수집저장조(4)를 함유하며, 저장조(4)는 사용위치에 놓여질 때에는 수면(14) 아래에서 아래방향으로 돌출하고 있고, 여기서 폐기물(16)과 이 바로 아래에 놓여진 수층(20)으로 구성된 유입물은 상기 폐기물수용부(8)를 통과하여 수집저장조(4)로 하류흐름을 야기하여, 폐기물을 함유한 상부층(24)과 물로 된 하부층(26)으로 자연스럽게 분리하며, 물로 된 하부층(26)에서 물이 상기 수집저장조(4) 외부의 하부흐름방향으로 운반되어, 폐기물(16)이 저장조(4)에서 모여져, 부유물 수집조립체(2)를 수단으로 해서 수면(14) 상에 오일과 오일성분의 고형물로 된 부유폐기물(16)를 수집하는 장치에 있어서,

    입구(6)는 수집조립체(21)의 폐기물수용부(8)에 구비되고, 사용 중에 상기 입구(6)는 상기 폐기물을 함유한 유입물(16,20)이 입구(6)를 가로질러 수집저장조(4) 내부로 안내될 때 수면(14)보다 깊게 안착되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 수집조립체(2)는 상기 입구(6)의 적어도 일부분 위로 상기 폐기물(16)과 수층(20)를 흘려보내 밑으로 흐르는 물흐름을 야기하는 적어도 하나의 제1흐름발생장치(29)를 구비하는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집장치.
20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 수집조립체(2)는 물로 된 하부층(26)에서 수집저장조(4) 외부로 물흐름을 흘려보내는 적어도 하나의 제2흐름발생장치(27)를구비하여, 상기 유입물(16,20)이 상기 조립체(2)의 폐기물수용부(8)를 통해 끌어들이는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집장치.
21. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수집조립체(2)는 적어도 하나의 분리장치를 구비하되, 물은 물에 잔존하는 적어도 하나의 오염물질을 분리하기 위한 적어도 하나의 분리장치를 수단으로 하여 수집저장조(4) 밖으로 자유롭게 또는 강제로 안내되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 분리장치는 물에 잔존하는 오일의 분리를 위해 적어도 하나의 오일분리장치를 구비하는 부유폐기물의 수집장치.
23. 제18항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입구(6)는 조정가능하게 수직방향으로 배열되어져, 입구(6)의 방출구는 폐기물(16)의 방출구에 대해서 조절되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집장치.
24. 제18항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조립체(2)의 입구(6) 또는 이의 하류부는 상기 수집저장조(4) 내에서 아래방향으로 담궈지도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집장치.
25. 제18항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상부측면에서 수집조립체(2)는 적어도 하나의 흐름흐름조절판(36,38)과 병합되어 폐기물(16)을 조립체(2)의 폐기물수용부(8)을 통과하여 수집저장조(4)로 안내되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집장치.
26. 제25항에 있어서, 상기 적어도 하나의 흐름흐름조절판(36,38)은 이동가능하게 배열되어 방위설정가능하여, 상기 수집저장조(4) 내에서 상기 유입물(16,20)의 흐름경로가 조절되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집장치.
27. 제18항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수집조립체(2)의 폐기물수용부(8)는 폐기물수집을 중단하기 위해 차단되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집장치.
28. 제18항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폐기물수용부(8) 또는 수집저장조(4)는 별도의 탈착가능한 유니트로 배열되어 이들이 수집조립체(2)에서 별 도로 조정되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집장치.
29. 제28항에 있어서, 상기 수집저장조(4)와 수집조립체(2)는 수집조립체(2)에 대해 저장조(4)를 이동하기 위해 이동부재와 병합되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집장치.
30. 제28항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수집저장조(4) 또는 수집조립체(2)는 적어도 하나의 상승지점을 구비하는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집장치.
31. 제28항에 있어서, 상기 폐기물수용부(8)는 수집저장조(4)에 일체 혹은 분리되어 폐기물(16)을 안내하는 별도의 범람수 분류기로 배열되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집장치.
32. 제18항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수집저장조(4)는 수직방향으로 조절가능하게 배열되어 저장조(4)의 방출구가 조절되는 것을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집장치.
33. 제18항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수집조립체(2)는 수직방향으로 조절가능하게 배열되어 조립체(2)의 방출구가 수면(14)에 대해 조절되는 것 을 특징으로 하는 부유폐기물의 수집장치.

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