(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）  貫通孔を設けられた底板（１４０）及び側壁（１１８、１１９）を有するホッパー（１１０）を有し、
（ｂ）  前記ホッパー内部のバスケット（１２０）であり、該バスケット（１２０）は側壁及び底部を有するものを有し；そして
（ｃ）  前記ホッパー内部で且つ前記ホッパーと前記バスケット（１２０）の側壁との間で且つ前記ホッパーと前記バスケット（１２０）の底部の間に、疎水性、油−吸収材（１３０）を有し；
（ｄ）  前記ホッパー（１１０）は、前記側壁（１１８、１１９）の少なくとも一つの先端部に切欠（１１６、１１７）を有する、
廃棄物を捕集し且つ油及び化学薬剤を吸収するためのストーム・ドレインズ（ｓｔｏｒｍ  ｄｒａｉｎｓ）  用のモジュラー・インサート（ｍｏｄｕｌａｒ  ｉｎｓｅｒｔ）。
【請求項２】
疎水性の、油−吸収材が、多数の不規則で肉眼視できるコポリマーのフラグメント（１３０）を含む、請求項１に記載のモジュラー・インサート。
【請求項３】
前記フラグメント（１３０）が、互いに結合されたスチレン−ブタジエン−スチレンコポリマーの顆粒と、エチレン・プロピレン・ジエン・モノマーの顆粒とを含む、請求項２に記載のモジュラー・インサート。
【請求項４】
前記スチレン−ブタジエン−スチレンの顆粒が、０．７３乃至４．７６ｍｍ（４乃至２４メッシュ）であり、且つタルクを含まない、請求項３に記載のモジュラー・インサート。
【請求項５】
前記底板（１４０）が、ホッパー（１１０）から着脱可能である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のモジュラー・インサート。
【請求項６】
さらに、ホッパー（１１０）の１つの側壁（１１８、１１９）の先端部の外部に取り付けられたブラケット（１５０）をさらに含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のモジュラー・インサート。
【請求項７】
前記ブラケット（１５０）の対向側に位置する前記ホッパー（１１０）の側壁（１１８、１１９）一方の先端部にリップ（１１２）をさらに含み、前記リップは、前記ホッパー（１１０）の前記先端部に対して傾斜されている上面を有する、請求項６記載のモジュラー・インサート。
【請求項８】
（ａ）  多数のホッパー（１１０）であって、各ホッパー（１１０）が、
（ｉ）  貫通孔を設けられた、矩形の底板（１４０）及び前記底板（１４０）の各エッジに垂直な側壁（１１８、１１９）を有し、
（ｉｉ）前記ホッパー内部のバスケット（１２０）であり、前記バスケット（１２０）は側壁及び底部を有するものを有し；そして、
（ｉｉｉ）  前記ホッパー内部で且つ前記ホッパーと前記バスケット（１２０）の側壁との間で且つ前記ホッパーと前記バスケット（１２０）の底部の間に、疎水性、油−吸収材（１３０）を有し；
（ｂ）  前記ホッパー（１１０）の少なくとも二つは、隣接する側壁（１１８、１１９）の先端部に釣り合った切欠（１１６、１１７）を有する、
廃棄物を捕集し且つ油及び化学薬剤を吸収するためのカーブ−インレット（ｃｕｒｂ−ｉｎｌｅｔ）・ストーム・ドレインズ用のモジュラー・インサート・システム。
【請求項９】
前記ホッパー（１１０）のそれぞれの中の疎水性の油−吸収材（１３０）が、多数の不規則で肉眼視できるコポリマー物質のフラグメント（１３０）を含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記フラグメント（１３０）が、互いに結合されたスチレン−ブタジエン−スチレンコポリマーの顆粒と、エチレン・プロピレン・ジエン・モノマーの顆粒とを含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記多数のホッパー（１１０）のそれぞれが、該ホッパー（１１０）の一つの側壁の前記先端部の外部に取り付けられた一つのブラケット（１５０）を有する、請求項８、９又は１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記多数のホッパーが、少なくとも三つのホッパー（１１０）を含み、前記ホッパーの二つはただ一つの側壁（１１９）の先端部に切欠（１１７）を有し、且つ前記ホッパーの三番目は対向する側壁（１１８，１１９）の先端部に切欠（１１６、１１７）を有する、請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
（ｅ）  前記三番目のホッパーの切欠（１１６、１１７）は、前記ブラケット（１５０）を支持する側壁と異なる側壁（１１８、１１９）上に存在し、
（ｆ）  ただ一つの切欠を有する前記二つのホッパーの切欠（１１７）は、前記ブラケット（１５０）を支持する側壁に隣接する側壁（１１９）上に存在し、そして
（ｇ）  ただ一つの切欠を有する前記二つのホッパーのホッパーの切欠は、隣接するホッパーのブラケット（１５０）を支持する側壁に隣接する側壁の、対向側の側壁に存在する、
請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
各ホッパー（１１０）において、底板（１４０）が着脱可能であり、バスケット（１２０）が菱形形状のホールを形成する拡張された金属から形成され、そして前記ホッパー（１１０）は、前記ブラケット（１５０）の対向する側壁の先端部にリップ（１１４）を含み、前記リップ（１１４）は、前記ホッパー（１１０）の前記先端部に対して傾斜されている上面を有する、請求項１１、１２又は１３に記載のシステム。
【請求項１５】
各ホッパー（１１０）において、底板（１４０）がホッパー（１１０）から着脱可能である、請求項８乃至１３のいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、都市の道路からの流出水のような、ストーム・ドレインズ(storm drains)に流入する水から廃棄物や炭化水素類を分離するためのシステム及び方法の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
木の葉、小枝、プラスチック製又は紙製コップ、煙草の吸い殻、包装材等を含む多量の廃棄物が、道路や駐車場等の舗装表面に隣接するストーム・ドレインズへとカーブ−インレット(curb inlets) 等を通して流入する。
【０００３】
積み荷ドック、給油所等からの比較的多量の流出油もまた、ストーム・ドレインズへと流入する。また、多量の油やその他の炭化水素類がしばしば地面に零れることがあり、それに続く雨などの流水が前記油のストーム・ドレインズへの流入を引き起こすことがある。これは、「ノン−ポイント−ソース(non-point-source)汚染」と呼ばれる。
【０００４】
典型的な雨水流出におけるノン−ポイント−ソース汚染からの油の量は驚くべきほど多い。例えば、ある出版記事中の政府の調査は、道路現場よりサンプル採取された雨水が１リットル当たり２．２mgの「発生平均濃度」(event mean concentration)の油を含んでいることを示した〔シェップ著，「別個の都市化自動車集中型利用地からの流出水中に観察される石油炭化水素の濃度」，ウォーターシェッド96，(Shepp, "Petroleum Hydrocarbon Concentrations Observed in Runoff from Discrete, Urbanized Automotive-Intensive Land Uses", Watershed 96)〕。もし、１０ｍ幅の道路に１ｍ／年の雨が降った場合、上記の観察による平均率では、道路１ｋｍ毎の年間流水が約２７５リットルの炭化水素類を含むことになる。更に、他のノン−ポイント−ソース汚染調査では、幾つかの場所でより高い数量の油濃度を測定した。流出により更に油の容積が増加することがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そのような問題は結果として、自然受容水を汚染することにより、財政上及び環境上共に多大な年間費用等を引き起こす。
【０００６】
公知のシステムの幾つかは、流出水が透過するスクリーン型のフィルターを使用する。しかし、そのようなシステムは、堆積物で詰まり、それによりストーム・ドレインズの入り口をふさぐ傾向がある。また、そのようなシステムでは、かぎられた量の油しか集める事ができない。
【０００７】
他の公知のシステムでは、油を集め得る油吸収材、特にセルロースに基づく材料を使用する。しかしながら、それらの材料は、吸収した油が該油吸収材に包み込まれないので、吸収した油の流出水への逆浸出を許す。更に、それらの材料は概して小さい孔を有し、油吸収における長期的効力を妨げ、かつ該材料を透過し得る流出した水の量を限定する閉塞結果を生じる。
【０００８】
集水溝等の鉄格子の下で流出した油を遮蔽するための、その他の公知のシステムが利用できる。しかしながら、そのようなシステムは、既に設置済みで且つ設置された状態を継続する多数のカーブ−インレット・ストーム・ドレインズ（curb-inlet storm drains)には適さない。カーブ−インレット・ストーム・ドレインズは、ストーム・ドレインズに特有のよどんだ水及び残留沈殿物の存在からくる問題がより少ないため、また鉄砲水の間等の集中洪水に対処できるため、広く集水溝上に使用されている。従って、鉄格子の下や集水溝中に流出した油を遮蔽するために設計されたシステムは、一般的に、カーブ−インレット・ストーム・ドレインズに流入する流出油を遮蔽する問題に対処するのには適さない。
【０００９】
（１）油を迅速且つ永久に含有し、（２）堆積物を集め、（３）処分用の廃棄物及び油を除去を可能にし、また（４）集中的であるにもかかわらず長期の洪水にわたり捕集を可能にする、カーブ−インレットのための廃棄物及び油の回収システムが、長らく要望されて来た。
【００１０】
従って、本発明の第一の目的は、カーブ−インレット・ストーム・ドレインズ等に流入する水から、廃棄物及び油を回収するためのより有効なシステムを得ることである。
本発明の他の目的は、広い範囲の流量にわたり、カーブ−インレット・ストーム・ドレインズ内へ流入する流出油を有効に含むための装置を提供することである。
本発明の他の目的は、油−吸収材中に油を取り込むことにより流出油を改良するための装置を提供することである。
本発明の他の目的は、漏洩した油の捕集を改善する手段を提供することである。
本発明の他の目的は残渣(debris)を処理する捕集システムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、廃棄物のための及び油若しくは他の炭化水素類及び関連する化学薬剤のための複合捕集システムを有するカーブ−インレット・ストーム・ドレインズ用のモジュラーインサート(modular insert)の使用によって上記及び他の目的を達成する。ホッパーは、高表面積を有する、疎水性で、柔軟で、油−吸収性のコポリマー材料からなる多数の不規則で、肉眼視できるフラグメントを含む。好ましくは前記材料は、バインダーを用いた新規な押出方法で形成される。前記フラグメントは高い水流通過量を可能にしつつ、ホッパーを通る油及び他の化学薬剤の高い量を永久的に吸収し且つ保持する。フラグメントはろ過フラグメントを交換可能にする着脱可能な底板及び内部バスケットによって所定の場所に保持される。廃棄物及び残渣は内部バスケット内に捕集される。ホッパーはバスケット上のカーブ−インレットに隣接するストーム・ドレインズ内に吊り下げられるよう配置され、慣用のマンホール入口を介して取りつけ可能又は提供可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態，実施例及び発明の効果】
本発明の他の側面は、以下の本発明の詳細な開示を読んだ後に、当業者により認識されるであろう。
同じ部材を示すために、幾つかの図に共通の数字が使用されている。
【００１３】
本システムは、あらゆる粘度の原油、およびガソリンその他の精製油を含む、未加工または精製炭化水素製品を吸収し捕捉するコポリマーベースの材料からなる、適切に形成された多量のフラグメントの使用を含む。本出願の目的において、用語「油」はあらゆる炭化水素物質をさす。該材料は、ベンゼン、カーボンジスルフィド等種々の化学汚染物質および種々の塩素化炭化水素類をも吸収することができる。
【００１４】
本発明のシステムは、廃棄物や、流出して図１に示されたカーブ−インレット・ストーム・ドレイン１００等の流体容器に流れ込む油やその他の汚染物質を収集するために設計されている。ストーム・ドレイン１００は、都市下水溝や廃水システム、または給油所等にあるようないずれかの私設収集システムの一部であり得る。
【００１５】
図１に示すように、しばしばストーム・ドレイン１００は、街路または車道１０４の縁部の歩道１０２の下に配置される類のものである。垂直のスレート又は棒材の鉄格子（図示せず）は、歩道１０２と街路１０４を結ぶ縁石（図示せず）の間隙１０６に配置されてよい。
【００１６】
図１に示す本発明のシステムにおいて、水、汚染物質及び廃棄物（所望の鉄格子によりふるいにかけられたより小さい廃棄物品）よりなる流れはストーム・ドレイン１００に入り、ホッパー１１０に落ち込む。バスケット１２０は、該流れに残存する廃棄物をふるいわける。廃棄物はバスケット１２０に蓄積するので、そうして集められた廃棄物品は混合した流れ中の二次的遮蔽物となる。一つの実施例において、バスケット１２０は、略０．５×１．０ｍｍ寸の菱形形状のホールを持つ耐腐食性の拡張された金属（スチール）で形成される。バスケット１２０は、溶接等により、ホッパー１１０の前面リップ１１２及び背面リップ１１４に固定される。多数の下記に説明されるようなタイプのフラグメント１３０が、バスケット１２０の外側とホッパー１１０の内側の間に保持される。フラグメント１３０は不揃に成形され、緊密に詰められてはいないので、液体流出物がセルロースやその他の公知のシステムに対し高速度でホッパー１１０を通して流れるようにする。フラグメント１３０は疎水性だが、下記により詳細に説明するように油と化学汚染物を吸収して保持し、それにより雨水からそれら望ましくない物質を抽出する。フラグメント１３０を通過した後、流出物は、図５に関連してより詳細に説明される貫通孔を設けられたスチール製底板１４０を通ってホッパー１１０を出、ストーム・ドレインを通して進み、下水溝又はその他の集水又は出水システムへと流れ込む。
【００１７】
ホッパー１１０は、ストーム・ドレイン１００から着脱可能である。図示された実施例においては、ホッパー１１０は、ストーム・ドレイン１００の側部に屈曲入口１０６の直下にあるように係止されたバスケット１５０から吊るされている。ホッパー１１０の全ての要素は、好ましくはスチール又はその他の金属のような耐腐食性金属製である。
【００１８】
ホッパー１１０のモジュラーの態様を図２及び図３に示す。図２は側壁１１８，１１９の先端付近の切欠１１６，１１７を有する、中央モジュールを示す。この態様ではバスケット１２０は側壁１１８，１１９に平行に及び内側に伸長せず、むしろ側壁において終結(terminate) している。図２中央ホッパーはカーブ−インレット下に直接置かれる。
図３はマッチング側壁１１９の先端付近にマッチング切欠１１７を有する側部モジュールを示す。図２及び図３に示した中央および側部モジュールの側壁１１９が共に配置されるとき、切欠１１７は良好にマッチする。
【００１９】
図３の側部モジュールは同様に隣接する壁１１９を示すが、対向側の側部モジュールが図２の中央モジュールのもう一方の側にある壁１１８と隣接できることは表示する必要なく、明かである。
【００２０】
図４は図２又は図３に示した種類の、側壁１１８の先端端部（top-end)に示される切欠１１６有するホッパー１１０の横断面図を示す。図４はホッパー１１０の前部壁に固着された延長されたフック１６０〔示さない他の態様では、フック１６０は前部壁に一体化して（integrally) 形成できる〕を示し、それはブラケット１５０と嵌合する。この様式では、各々のモジュールは設置又は提供のために個々に取り扱うことができる。
【００２１】
この態様のモジュラー・デザインは、高−流量状態下でも、より有効なスクリーニングを可能にする。本発明のホッパー１１０のジオメトリーは、流れ通過速度が、（１）底板１４０における貫通領域、（２）フラグメント１３０の流れ−通過速度、（３）バスケット１２０における孔の領域、又は（４）バスケット１２０に蓄積された廃棄物の流れ−通過速度により押さえられるようなものである。しかしながら、ホッパー１１０は寸法決めされ、流出水(runoff)がホッパー１１０の流れ−通過速度を超えるのに充分高いレベルである場合、時間がいるであろう。この状態において、バスケット１２０の水レベルは迅速に上昇するであろう。
【００２２】
図２〜４において図示されるモジュラー態様において、水の水準が切欠１１６、１１７の底部に達すると、水及びより小さくより軽い廃棄物体は、ストーム・ドレイン自身に落下する代りに、結合されたバスケット中にオーバーフローする。この配置は、収集された廃棄物が収集バスケット１２０から押し流される可能性を妨げ、そしてカーブ−インレット・ストーム・ドレインへのより多くの流れを遮る助けとなる。
【００２３】
図２及び図３において図示される種類の装置のあらゆる数が列をなして配置されることができることは当業者に明らかであるだろう。図３の側部モジュールは、列の端部のために使用され、一方、図２の中央の装置の任意の数は、列の端部以外の全ての場所で使用される。
【００２４】
装置は、列をなす装置の各々のホッパー１１０の各々に水が直接流れる必要はないので、当然前記ストーム・ドレイン中の空間にある限りに関して、カーブ・インレット１０６の左端又は右端を超えてさえ伸びることができる。むしろ余分な装置は、より高い流速を扱うためのシステムの能力を増大させるために、列の端部で使用されることができる。
【００２５】
切欠１１６，１１７の相対寸法を変更して、オーバーフローが起こる流速を調節することができる。高い流れの水準にしばしば遭遇する環境では、切欠１１６，１１７の底部の高さを下げて、流れが比較的低い流速を超えたときに、流入する流れを装置の列に沿って横方向に広げ、それにより水がホッパー１１０の列をオーバーフローし、そしてストーム・ドレイン１００へと直接に通過する可能性を最小限にすることが望ましい。高い流れ水準により頻繁でなく遭遇する環境では、対照的に、切欠１１６，１１７の底部を比較的高く保って、横の装置中のろ過媒体を頻繁に交換する必要性を避けることが望ましい。
【００２６】
荒天大波（storms surge）の間又は他の高流速時間では、カーブ・インレット１０６を通した流れは、多くの降水（storm water)がホッパー１１０を超えて流れ、そしてストーム・ドレイン１００を直接通過するのに充分に速く移動する。しかしながらこのことは、そのようなバイパスが装置への損傷の可能性を減ずるので望ましくないわけではない。高流速時間の間の流出水の力は非常に力強く、装置の損傷は水を遮るあらゆる試みが恐らく原因となる。加えて、現実世界の気象条件では、流速はいくらか徐々に高まり、そしてより早くより低い流速の水がストーム・ドレインに運ばれることができる多くの汚染物を押し流す。それ故、僅かな更なる油又は廃棄物は荒天大波の主な部分中に含まれる。あらゆる場合において、あらゆるそのような更なる汚染物であって、高流速の水によってのみ押し流されるものは、荒天大波の過剰な水中に非常に希釈される。それ故、最も高い流速で余分な水を遮ることは努力するだけの価値が無い。
【００２７】
高い流速では、流出水は道路１０４からカーブ・インレット１０６を通して素早く通過し（図１参照）、水はほぼ平行にストーム・ドレイン１００に進入し、大部分はホッパー１１０のバック・リップ１１４を超えて流れる。バック・リップ１１４は好ましくは傾けられて設計され（図４において最も良く図示される）、そうして高流速でのリップ１１４に対して跳ねを飛ばす高速の水は、ホッパー１１０に下向き且つ時計回りの力を加え、ホッパー１１０のより低い前端をストーム・ドレイン１００の壁部に対して押し、そしてフック１６０とブラケット１５０との堅固な結合を維持する。バック・リップ１１４がそのように設計されていない場合、バスケット１２０の平らな内側の後壁に対して向けられた高圧の水からの衝撃は、バスケット１２０のスクリーンの背後のフラグメント１３０の幾分かを押し流し、そして甚だしい場合には、フック１６０をブラケット１５０から外してしまう。所望により、ゴム又はプラスチック製のスペーサー又はバンパーが、前記ホッパー１１０の前壁の下部に固定され、ホッパー１１０をカーブ・インレット１０６から下側に伸びるストーム・ドレインの壁部に対して垂直位置に保持することができる。
【００２８】
好ましい態様において、ホッパー１１０は、背部の高さ（リップ１１４の下）約６０ｃｍ、幅３５ｃｍ及び深さ約４０ｃｍの寸法を有する矩形である。そのような寸法を有するホッパー１１０は以下に記載される種類の油−吸収性フラグメント１３０・約８ｋｇを保有する。バック・リップ１１４はフロント・リップ１１２の僅かに上で且つブラケット１５０における曲りにほぼ同じ高さで配置される。
【００２９】
図１〜４は一般に矩形のホッパー１１０を図示するけれども、他の外形もまた可能である。ホッパー１１０は特定の鉄格子に適合するように寸法決定されることができる。さもなくば、ホッパー１１０は様々な幅で製造されて、異なるカーブ・インレット１０６に適合することができる。しかしながら、図２及び３において図示される装置態様においては、そのような変化は必要無い。
【００３０】
図５は底板１４０を図示し、図示される態様ではホッパー１１０に着脱可能に取り付けられている。直径約３ｍｍの多数の円孔（図中ではそれらの幾つかのみが図示されている。）は、水が底板１４０を通して通過することを可能にする。
【００３１】
時折、フラグメント１３０は油−充填（oil-logged）になることがあり、そして油−吸収材を他の新しい材料と交換することが望ましい。議論するような例示的な寸法の以下で議論するような材料で、且つ通常の流出水水準では、そのような交換は一年に一回等の頻度で起こることが期待される。加えて、ホッパー１１０は、各々の場合にフラグメント１３０の交換を必要とすることなく、廃棄物バスケット１２０を空にする目的でより頻繁に着脱され得る。
【００３２】
提供している間、ホッパー１１０はストーム・ドレイン１００の内側からのブラケット１５０から吊り下げられ、そしてマンホールを通してストーム・ドレイン１００から着脱される。ホッパー１１０は好ましい態様においては標準のマンホールを通して適合する寸法を有する。一つ以上のハンドル１４４は所望によりホッパー１１０に固定されて、容易な取り付け及び提供に役立つ。
【００３３】
水平拡散板（図示されていない）は所望によりフラグメント１３０の層の間に配置されることができる。そのような板はプラスチックから形成され、例えばまた多数の孔又は小さなスリットを含むことができる。拡散板の目的は、ホッパー１１０を通して流れる液がチャネルに集まる性質を無効にすることである。チャネルの形成は、チャネル中の大部分の液が以前に油を吸収したフラグメント１３０のみと接触するようになるので望ましくない。
【００３４】
油−水流出水がカーブ・インレット１０６を通して通過し、そしてホッパー１１０内に含まれるフラグメント１３０のコポリマー材料と接触するようになると、該コポリマー材料は油を吸収及び捕捉する。しかしながら、コポリマー材料は疎水性であるので、水−充填（water-logged）にはならず、そして余分の水はストーム・ドレイン１００に通過する。適当なコポリマー材料が油を吸収した後、引き続いてその後を流れる流出水は油を押し流さない。実に、本明細書において記載される材料は、油を開放すること又は油が乳化すること無しに、水との連続した接触に数なくとも数ヶ月間、そして恐らく無期限に留まることができることが見出された。
【００３５】
図６は、ホッパー１１０の内側での使用のために、適当に成形されたコポリマーフラグメント１３０の例を示す。フラグメント１３０の主要な成分は、油を収着するが水を収着しないものと知られたコポリマー材料である。好ましくは、該材料は柔軟もしくは屈曲自在なものである。
【００３６】
油がフラグメント１３０に侵入したとき、それらはいくらか膨張する。従って、フラグメント１３０が膨張したとき、それがバスケット１２０の中に押し戻されるのを防ぐためにも、ホッパー１１０をフラグメント１３０で充満させるのを避けることが好ましい。
【００３７】
特に好ましい種類のコポリマーには、熱可塑性エラストマーの類、例えばスチレンブロックコポリマーであるところのスチレン−ブタジエン−スチレン（‘ＳＢＳ’）が該当する。合成ブロックコポリマーは耐衝撃性を要求する用途向けに開発されたものであり、そしてこれが尚主要な用途である。ＳＢＳは高い収着性、非毒性であり、そして油飽和された後も、凝集性が残る。代わりのスチレン系ブロックコポリマーは、スチレン−イソプレン−スチレン（‘ＳＩＳ’）である。
【００３８】
以下に記載された好ましい方法に従い成形された好ましい態様においては、顆粒状に成形されたＳＢＳ材料は、顆粒バインダー材料と混合される。この態様においては、４ないし２４メッシュのサイズ範囲にある粒子を保持するように篩かけしたとき、約３０％スチレンを有する多孔性ＳＢＳ顆粒が適当であると見出された。好ましくは、ＳＢＳ製品は、成形本体における顆粒間の結合若しくは接着を高めるために、標準製造プロセスとは異なり、タルク無しで製造される。
バインダー材料は、顆粒形態にある、柔軟若しくは屈曲自在な、疎水性の、オレフィン系ポリマー材料であり、そして油−吸収性コポリマーの融点よりもより低い融点を有する。ポリオレフィン熱可塑性エラストマー、例えばエチレンプロピレン（'ＥＰ'）ゴム又は、エチレンプロピレンとジエンモノマーとのもの（'ＥＰＤＭ'）が適当なものと見出された。バインダーは、乾燥形態で取り扱われている間に、フラグメント１３０が砕けるのを大体防止し、更になお一定量の油を吸収する。好ましい態様においては、１２ないし２４メッシュの粒子を保持するように篩かけされたＥＰＤＭ顆粒が、適当であると見出された。
【００３９】
フラグメント１３０の約７０−９０重量％の材料はＳＢＳからなり、そして残部はＥＰＤＭバインダーからなる。以下に説明するように、ＳＢＳ顆粒及びＥＰＤＭ顆粒は混合されそしてフラグメント１３０に、結果としてＥＰＤＭ母材中にＳＢＳ顆粒が存在するように成形される。
フラグメント１３０は不規則に、だが粉末形態ではなく、造形され、それがホッパー１１０の内側に緻密過ぎに装填されるのを防ぐ。何とならば、それが水の流れを制限し得るからである。またランダム造形品は、液体をホッパー１１０内の側方に移し、これにより液体がチャンネル内に収集される傾向を減少させる。
【００４０】
表面から中心までの距離を増大することなく、より速い油吸収及びより少ないゲル・ブロッキング（より外側のブロッキングにおける吸収された油の層がフラグメント１３０のより内側部位に接近する現象）を可能にするために、フラグメント１３０の外側表面における円滑な外被（スキン）を避けることが望ましい。以下に議論された好ましい成形法は、この目標達成を促進する。
【００４１】
またゲル・ブロッキングを低減するために、フラグメント１３０は、好ましくは、図７に示すように、外被表面から裂け目内に延びそしてＳＢＳの組織を通過する数多くの亀裂３７０を有する。該亀裂は、各々を凝集した全体としてなお保つ間、フラグメント１３０の有効表面積を増加し、取り扱いを容易にならしめる。以下に議論された好ましい成形法は、この目標達成を促進する。
【００４２】
一つの例において、フラグメント１３０は主に、約１ないし２センチメートルの幅で種々の寸法で不規則に造形された物からなる。これらフラグメント１３０は、７８％ＳＢＳ及び２２％ＥＰＤＭから成形され、そして、約０．６ｇ／ｃｃの嵩密度を有し、また大抵、各々約２ないし３グラムの重量を有する。いくらかのフラグメントは、より小さい片に砕かれたものであり、そのようなものは、僅か０．３ないし１グラムの重量を有する。僅少のフラグメントは、互いに結合された通常サイズのフラグメント対からなり、各々約５ないし６グラムのより大きいフラグメントを形成する。
【００４３】
フラグメント１３０の嵩密度は、またゲル・ブロッキングを低減するように、制御される。好ましい嵩密度を有するとき、フラグメント１３０中のＳＢＳ顆粒は、油に浸したとき、互いに塊状になりにくいものであり、これは収着性をも改良する。同様に、上記に定められたＳＢＳ組織のサイズは、過度に大きい固まりもしくは凝集した小径の粉体粒子から、ゲル・ブロッキングを避けるように選択される。
【００４４】
上記に議論された好ましい材料を用いたとき、０．７５ｇ／ｃｃよりも大きい嵩密度は、油がフラグメントに侵入するのを防止する傾向にあり、一方、０．３５ｇ／ｃｃよりも小さい嵩密度は、乾燥したときもしくは油を吸収した後、フラグメントがより容易に断片化するのをひき起こす。例えば、好ましい範囲内の嵩密度を有するコポリマー・フラグメント１３０は、油がより大きいフラグメント１３０の厚みの実質的に全体にわたって浸透するのを可能にする十分な顆粒間空孔を有し、これによって、それらを多くはそのままに放置している間に、ゲル・ブロッキングを避けうる。かような材料のフラグメントは、その重量の５倍分まで油を吸収することができる。
【００４５】
フラグメント１３０を成形する一つの方法には、変形押出しプロセスが適用される。ＳＢＳ顆粒及びＥＰＤＭ顆粒は、慣用設計の押出し機、例えば、熱水外部バレルヒータを備えた２インチ・ボノット・ラブ(two−inch Bonnot lab)押出し機のホッパー内に入れられる。押出し機は顆粒材料を、１２０°Ｆを越えない、プラスチック製品用の通常押出し温度よりはるかに低い温度に、そして好ましくは１０５°Ｆに加熱する。
【００４６】
押出機のバレルにおいて、熱、圧力、並びにスクリュー及びバレルの組み合わせによる機械的撹拌の結果として、ＥＰＤＭは迅速に軟化する。押出機のスクリューは軟化ＥＰＤＭ及びＳＢＳを混合し、ＳＢＳ顆粒を包囲及び連結するＥＰＤＭのマトリックスを形成する。ＳＢＳは溶解しないため、幾つかの気泡が混合物中に残る。軟化プロセスは押出機中で非常に迅速に生じ、非常に短い滞留時間（例えば１分より少ない）をもたらし、迅速な製造をもたらす。
【００４７】
セントラルロッド又はマンデラルを有するサーキュラーダイを通して、約６ｇ／秒の流れ速度で上記複合材料をプレスし、これは乱されなければ軸ホールを有する円筒体を形成する。しかし、ダイ末端のラジアルアーム、又は同様にノズルの側面に配置されたカッターは、円筒体をセグメントに、おそらく４セクションに切断する。自動ナイフをそれぞれ二秒程焼き、上記セクションの長さを切り取る。
【００４８】
本方法のもう一つの態様において、（押出機内部でダイの直前で材料の回転を止めるために使用される）スパイダーが材料を切断し、押出機はより高い速度で運転され、スパイダーを通した後に一緒に戻される混合から材料を保護するには充分大きい約１０ｇ／秒の流れ速度が結果として生じる。従って、スパイダーは材料切断の付加的な目的を提供する。この態様において、ナイフ速度は約１秒一回に一致するまで増加される。
【００４９】
そのようなフラグメントを製造する他の方法は、円筒形からラジアル的にそれらを切断するよりも、より小さく、およそ１センチメートル幅のホールを有するダイを使用してフラグメントを直接製造することである。
【００５０】
ダイ通過において、ダイを通して押し入れられることによりいくらか圧縮されたＳＢＳ顆粒は、再膨張し、押出材料が冷却されている間にそれを“膨張させる”。膨張は、混合物中に残る空気により更に助力される。押出材料が適当な長さに切断された後、それは押出機の外でゆっくり冷却され、そして顆粒はしばらく膨張し続け、付加的な膨張が生じる。
【００５１】
ＥＰＤＭマトリックス３９０（図７を参照せよ）は、ＳＢＳ顆粒３８０に対して耐久性であるが浸透性である構造を形成し、そして得られたフラグメント１３０に対して機械的保全状態を提供する。従って、好ましい方法により形成されたフラグメント１３０は、破壊又は分解に抵抗し、亀裂３７０が存在するにもかかわらず、極度の弾力変形がない。また、そのような物体のフラグメントは、手荒な取扱をしたとしても、簡単にフレーク、破片(crumbles)、または粉末の状態に分離することはない。
【００５２】
（典型的には押出プロセスにおいて望ましくない）膨張効果は、ＥＰＤＭマトリックス中で構造体を通して顆粒間亀裂３７０を形成するため、有利である。しかしながら、該亀裂は、構造的保全状態の損失を引き起こすほど重大ではない。上記されたように、フラグメント１３０への油の迅速な通過を容易にするために、及びゲル妨害発生を減少して継続的な吸収をもたらすために、亀裂は好ましい。
【００５３】
流れ速度、膨張効果、及びナイフで材料を切断する方法におけるわずかな不規則性は、種々の大きさのフラグメント形成を引き起こす。例えば、通常より大きいフラグメントは、二つの隣接したセクションが互いに結合した場合に形成され得る。通常より小さいフラグメントは、膨張により生じた亀裂が裂け目に沿って生じ、セクションが分裂した場合に形成され得る。
得られたフラグメント１３０は、ポップコーンと、大きさ及び一般的な形状について類似である。上記実施例規模のホッパー１１０に、約３０００のフラグメントが充填されるであろう。
【００５４】
本発明は特定の態様に関して記載されているが、開示された革新的な概念を逸脱することなく、そのような態様の多くの変性及び変化がなされ得る。従って、本発明の別の形状及び態様が、その精神及び範囲から逸脱することなく考案され得ることは当業者に理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】    図１は、取り付けられた本発明のシステムの一態様のカーブ−インレット・ストーム・ドレインズの破断斜視図である。
【図２】    図２は、本発明のシステムの一態様の中央ホッパー・モジュールの斜視図である。
【図３】    図３は、本発明のシステムの一態様の端部ホッパー・モジュールの斜視図である。
【図４】    図４は、図２又は図３に示された本発明のホッパーの断面図である。
【図５】    図５は、図１，図２又は図３に示された本発明のホッパーの底部斜視図である。
【図６】    図６は、図１，図２又は図３に示された本発明のホッパーで使用される試料コポリマー・フラグメントの概略図である。
【図７】    図７は、図６に例示されたフラグメント中のセクションの詳細図である。
【図１】
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【図６】
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【図７】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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