(57)【要約】【課題】原油タンクまたは石油精製施設から発生する石油汚染物質としてのオイルやスラッジを分離して洗浄する石油汚染物質洗浄用組成物、およびこれを用いた洗浄方法を提供すること。【解決手段】本発明の石油汚染物質の洗浄方法は、精製水、チョングッチャン粉末および界面活性剤を混合し熟成させる洗浄用組成物混合および熟成段階と、前記洗浄用組成物混合および熟成段階で混合および熟成された洗浄用組成物を、３５〜４５℃の温度で加熱された洗浄循環水に混合し、これを石油汚染物質の残存する装置に投入して循環させる汚染物質分離段階と、前記汚染物質分離段階を経た後、前記洗浄循環水を１００〜１１０℃の温度に昇温させながら循環させて、装置内の可燃ガスを分離し、有害ガスと汚染物質を酸化させる脱気および酸化段階とを含んでなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
精製水、チョングッチャン粉末および界面活性剤を含んでなり、
ｐＨが８以下であり、酵素の活性化温度が３５〜４５℃であることを特徴とする、石油汚染物質洗浄用組成物。
【請求項２】
前記石油汚染物質洗浄用組成物が精製水７７〜８９重量％、チョングッチャン粉末１〜３重量％および界面活性剤１０〜２０重量％を含んでなることを特徴とする、請求項１に記載の石油汚染物質洗浄用組成物。
【請求項３】
前記界面活性剤がアルキルアミンオキシドからなることを特徴とする、請求項１または２に記載の石油汚染物質洗浄用組成物。
【請求項４】
精製水、チョングッチャン粉末および界面活性剤を混合し熟成させる洗浄用組成物混合および熟成段階と、
前記洗浄用組成物混合および熟成段階で混合および熟成された洗浄用組成物を、３５〜４５℃の温度で加熱された洗浄循環水に混合し、これを石油汚染物質の残存する装置に投入して循環させる汚染物質分離段階と、
前記汚染物質分離段階を経た後、前記洗浄循環水を１００〜１１０℃の温度に昇温させながら循環させて、装置内の可燃ガスを分離し、有害ガスと汚染物質を酸化させる脱気および酸化段階とを含んでなることを特徴とする、石油汚染物質の洗浄方法。
【請求項５】
前記洗浄用組成物混合および熟成段階が５〜１０日間行われることを特徴とする、請求項４に記載の石油汚染物質の洗浄方法。
【請求項６】
前記汚染物質分離段階が４〜１２時間行われることを特徴とする、請求項４に記載の石油汚染物質の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油保管タンクまたは石油精製施設から発生する石油汚染物質を洗浄する石油汚染物質洗浄用組成物およびこれを用いた洗浄方法に係り、さらに詳しくは、チョングッチャン（清麹醤：韓国料理に使われる、発酵させた大豆のペーストであって、韓国の納豆と言われている）内に存在する様々な種類の微生物を用いて、石油精製施設から発生する石油汚染物質としてのオイルやスラッジを分離して洗浄する石油汚染物質洗浄用組成物およびこれを用いた洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、精油および石油化学工場の石油保管タンクまたは石油精製施設を定期保守する前に、石油保管タンクまたは石油精製施設内に残存する有害ガスをスチームパージ(steam purge)を用いて大気中に排出させ、人夫が直接石油保管タンクまたは石油精製施設内に入って石油汚染物質を除去する掃除作業を行った。ところが、このような掃除方法は、作業人夫が石油保管タンクまたは石油精製施設内に進入する前に、石油保管タンクまたは石油精製施設内に存在する有害ガスおよび可燃性物質を優先的に除去しなければならないが、従来ではこのような除去作業を行うために長時間の過度なスチームパージによって空気汚染、エネルギー過消費、並びに多量のスラッジおよび廃水が発生するという問題点があった。
【０００３】
さらに、石油保管タンクまたは石油精製施設内の有害ガスの排気および可燃性物質の除去が完全に行われないため、作業者の生命を脅かしたり健康に悪影響を及ぼしたりすることが度々発生している。
【０００４】
かかる問題点を解決するために、界面活性剤と酵素とが混合された洗浄剤を循環させて石油保管タンクまたは石油精製施設の内部を掃除する方法が使われているが、このような従来の方法は、洗浄水の温度が１００℃以上のとき、石油精製施設の内部に洗浄剤を投入して洗浄する方法であって、このような温度条件では洗浄剤に含有された酵素の活性化が低下して優れた洗浄効果を示すことができないという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、精製水、チョングッチャン（清麹醤）粉末および界面活性剤を含んでなり、オイルやスラッジなどの石油汚染物質の分解および洗浄効果に優れた石油汚染物質洗浄用組成物を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、酵素活性化段階を介して、チョングッチャン粉末に含有された酵素が活性化し、オイルやスラッジなどの石油汚染物質の分解および洗浄効果に優れるうえ、有害ガス分離除去、油水分離、硫化鉄の酸化、および廃水の質の向上などといった卓越した効果を示す、石油汚染物質の洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、精製水、チョングッチャン粉末および界面活性剤を含んでなることを特徴とする、石油汚染物質洗浄用組成物を提供する。
【０００８】
本発明の好適な特徴によれば、前記石油汚染物質洗浄用組成物は精製水７７〜８９重量％、チョングッチャン粉末１〜３重量％および界面活性剤１０〜２０重量％を含んでなってもよい。
【０００９】
本発明のさらに好適な特徴によれば、前記石油汚染物質洗浄用組成物は、ｐＨが８以下であり、酵素活性化温度が３５〜４５℃であってもよい。
【００１０】
本発明のさらに好適な特徴によれば、前記界面活性剤はアルキルアミンオキシドからなってもよい。
【００１１】
また、本発明の他の観点によれば、精製水、チョングッチャン粉末および界面活性剤を混合し熟成させる洗浄用組成物混合および熟成段階と、前記洗浄用組成物混合および熟成段階で混合および熟成された洗浄用組成物を、３５〜４５℃の温度で加熱された洗浄循環水に混合し、これを石油汚染物質の残存する装置に投入して循環させる汚染物質分離段階と、前記汚染物質分離段階を経た後、前記洗浄循環水を１００〜１１０℃の温度に昇温させながら循環させ、装置内の可燃ガスを分離し、有害ガスと汚染物質を酸化させる脱気および酸化段階とを含んでなることを特徴とする、石油汚染物質の洗浄方法を提供する。
【００１２】
本発明の好適な特徴によれば、前記洗浄用組成物混合および熟成段階は５〜１０日間行われてもよい。
【００１３】
本発明のさらに好適な特徴によれば、前記汚染物質分離段階は４〜１２時間行われてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る石油汚染物質洗浄用組成物は、精製水、チョングッチャン粉末および界面活性剤を含んでなり、オイルやスラッジなどの石油汚染物質の分解および洗浄効果に優れる。
【００１５】
また、本発明に係る石油汚染物質の洗浄方法は、チョングッチャン粉末に含有された酵素を活性化させて、オイルやスラッジなどの石油汚染物質の分解および洗浄効果に優れるうえ、有害ガス分離除去、油水分離、硫化鉄の酸化、および廃水の質の向上などといった卓越した効果を示す洗浄方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る石油汚染物質の洗浄方法を示す順序図である。
【図２】チョングッチャンを用いて、精油および石油化学工程装置から常に発生するオイルスラッジの分離洗浄実験を行って示す写真である。
【図３】家庭で作ったチョングッチャンと日本納豆のナットウキナーゼ(Nattokinase)のオイル分解分離性能を実験して示す写真である。
【図４】チョングッチャン酵素とアミンオキシド（Ａ−Ｏ、ジメチルラウリルアミンオキシド(Dimethyl Lauryl Amine Oxide)）を共に活用してオイルの分解分離性能向上可能性実験を行って示す写真である。
【図５】製造社の異なるチョングッチャンとその濃度変化によるオイルの分解分離性能を比較して示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施例と各成分の物性を詳細に説明する。これらの実施例は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が発明を容易に実施し得る程度に詳細に説明するためのもので、本発明の技術的思想および範疇を限定するものではない。
【００１８】
本発明に係る石油汚染物質洗浄用組成物は、精製水７７〜８９重量％、チョングッチャン粉末１〜３重量％および界面活性剤１０〜２０重量％を含んでなることが好ましい。
【００１９】
前記チョングッチャン粉末は、精製水７７〜８９重量％に対して１〜３重量％混合され、含有されている多数の酵素により、石油汚染物質の分解および洗浄効果に優れる洗浄用組成物を提供する役割を果たす。
【００２０】
チョングッチャンは、発酵過程を経ると、チョングッチャン１ｇ当り１０億匹程度の細菌が存在し、このような細菌の増殖過程で有益菌の体内から各種タンパク質分解酵素、糖分解酵素、繊維質分解酵素および脂肪分解酵素などの成分が作られる。
【００２１】
さらに、豆の成分が分解されながら各種抗癌物質、抗酸化物質および免疫増強物質などの生理活性物質も生成される。このようなチョングッチャン粉末は、オイルとスラッジとが混合された石油汚染物質から石油成分（重油、ワックスおよびポリマーを含む）を分離する役割を果たす。分離された石油成分は洗浄水の上層部に集められて回収後に再使用することができ、脱脂と酸化の過程を経てその量が９０〜９５％減ったスラッジ沈殿物は回収して廃棄処分する。
【００２２】
このように、チョングッチャン粉末が含有された洗浄用組成物は、循環させて石油汚染物質を処理する過程に再使用され、石油汚染物質処理過程の完了後には廃水処理工程を介して処理する程度と低い汚染度を示す。
【００２３】
この際、本発明で使用されるチョングッチャンは、食用を目的として選択された種菌のみを用いたものではなく、稲わらに寄生している全ての雑菌とバシラス細菌(Bacillus bacteria)で発酵させて製造されたものを使用するが、家庭で直接手作りするチョングッチャンは、全ての雑菌とバシラス細菌で発酵させて製造される。このように家庭で製造されたチョングッチャンは、食用を目的として商品化されたチョングッチャンに比べてオイル分離性能が著しい。
【００２４】
前記界面活性剤は、精製水７７〜８９重量％に対して１０〜２０重量％混合され、前記チョングッチャン粉末と共に精製水に投入されて石油汚染物質の分離および洗浄効果がさらに向上した洗浄用組成物を提供する役割を果たす。
【００２５】
また、前記界面活性剤は、石油汚染物質の主成分であるオイルおよびスラッジに浸透してオイルおよびスラッジをウォーターウェット(Water Wetting)させてスラッジからオイル成分が分離されるようにする役割を果たし、界面活性剤に含有されている酸素は、ＦｅＳやＨ２Ｓなどの有害危険物質を酸化させて安定な物質に変化させ、石油汚染物質が石油成分、水およびスラッジに分離されることを促進させる役割を果たす。
【００２６】
この際、前記界面活性剤は、半極性タイプ(Semi Polar Type)のアルキルアミンオキシドを使用することが好ましい。
【００２７】
上述したような成分からなる石油汚染物質洗浄用組成物は、ｐＨが８以下であり、３５〜４５℃の酵素活性温度を示す。
【００２８】
本発明に係る石油汚染物質の洗浄方法は、精製水、チョングッチャン粉末および界面活性剤を混合し熟成させる洗浄用組成物混合および熟成段階（Ｓ１０１）と、前記洗浄用組成物混合および熟成段階（Ｓ１０１）で混合および熟成された洗浄用組成物を、３５〜４５℃の温度で加熱された洗浄循環水に混合し、これを石油汚染物質の残存する装置に投入して循環させる汚染物質分離段階（Ｓ１０３）と、前記汚染物質分離段階（Ｓ１０３）を経た後、前記洗浄循環水の温度を１００〜１１０℃に昇温させながら循環させて、装置内の可燃ガスを分離し、有害ガスと汚染物質を酸化させる脱気および酸化段階（Ｓ１０５）とを含んでなる。
【００２９】
前記洗浄用組成物混合および熟成段階（Ｓ１０１）は、精製水、チョングッチャン粉末および界面活性剤を混合する段階であって、精製水７７〜８７重量％、チョングッチャン粉末１〜３重量％および界面活性剤１０〜２０重量％を攪拌器に投入して攪拌した後、常温で５〜１０日間熟成させる段階である。
【００３０】
前記汚染物質分離段階（Ｓ１０３）は、前記洗浄用組成物混合および熟成段階（Ｓ１０１）で混合および熟成された洗浄用組成物を、３５〜４５℃の温度で加熱された洗浄循環水に混合し、これを石油汚染物質の残存する装置に投入して循環させる段階であって、前記洗浄用組成物混合および熟成段階（Ｓ１０１）を介して混合および熟成された洗浄用組成物を、３５〜４５℃の温度で加熱された洗浄循環水に混合すると、チョングッチャン粉末に存在するバクテリアおよび酵素が活性化してオイルやスラッジなどの石油汚染物質を分解および洗浄する効果がさらに向上する。
【００３１】
この際、洗浄循環水に投入される洗浄用組成物は、洗浄循環水９８〜９９重量％に対して１〜２重量％投入されることが好ましく、洗浄用組成物が投入された洗浄循環水は、洗浄用組成物に含有されたチョングッチャン粉末に存在するバクテリアおよび酵素が活性化した後に石油汚染物質に適用されるため、有害ガス分離除去、油水分離、硫化鉄の酸化、および廃水の質の向上などといった卓越した効果を示す。
【００３２】
このような汚染物質分離段階（Ｓ１０３）は、前記洗浄用組成物混合および熟成段階（Ｓ１０１）で混合および熟成された洗浄用組成物を、３５〜４５℃の温度で加熱された洗浄循環水に投入し、これを石油汚染物質の残存する装置に投入して４〜１２時間循環させることにより行われるが、この際、前記石油汚染物質の残存する装置としては、原油タンク、石油精製施設が代表的であるが、その他にもＶＤＵ、ＦＣＣ、ＲＦＣＣ、ＨＯＣ、ＭＥＲＯＸ、ＲＤＳ、ＣＯＫＥＲ、ＮＣＣ、ＡＭＩＮＥ ＳＹＳＴＥＭ、ＦＬＡＲＥ ＤＲＵＭなどが挙げられる。
【００３３】
前記脱気および酸化段階は、前記汚染物質分離段階を経た後、前記洗浄循環水を１００〜１１０℃の温度に昇温させながら循環させて、装置内の可燃ガスを分離し、有害ガスと汚染物質を酸化させる段階であって、前記汚染物質分離段階（Ｓ１０３）を経た洗浄循環水を１００〜１１０℃の温度に昇温させながら再循環させて、石油汚染物質の存在する装置内に可燃ガスを分離し、汚染物質を酸化させて安全な物質に変化させる段階である。
【００３４】
このような脱気および酸化段階（Ｓ１０５）を経た後には、石油汚染物質の存在する装置内の有害ガスとしての硫化水素および可燃ガスの濃度を測定し、目標値に到達すると、洗浄水の循環を中止した後、洗浄水を装置の外に排出し、装置の内部を開放して大気中に空気が注入されるようにする。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明に係る石油汚染物質洗浄用組成物の製造方法、およびその製造方法によって製造された石油汚染物質洗浄用組成物の洗浄力について、実験例を挙げて説明する。
【００３６】
実験例１：チョングッチャンを用いて、精油および石油化学工程装置から常に発生するオイルスラッジに対する分離洗浄実験を行い、結果を図２に示す。
【００３７】
−実験概要
１）ビーカーにサンプル酵素を敷き、その上に重油付き小石をのせて水を小石が浸かる程度に注ぐ。
２）４０℃の発酵器に入れて一定の時間発酵させた後、分離状態を確認する。
【００３８】
−試料
１）重油(heavy oil)：現代精油ＡＲ、ＡＰＩ＝１６、原油(crude)：ＣＨＡ５４、ＤＵＲ４２、ＳＬＥ４。
２）酵素(enzyme)；Ａ：Ｂｌａｎｋ、Ｂ：稲わら、Ｃ：チョングッチャン、Ｄ：味噌。
【００３９】
図２に示すように、チョングッチャンの場合は、静置された状態であるにも拘らず、１０時間経過後、小石の上部についた重油が小石から綺麗に分離されて水上にフロート(floating)された。
【００４０】
Ｃ≫Ｄ＞Ｂ≫Ａの順であって、味噌と稲わらも効果があったが、チョングッチャンがより際立った効果を示した。
【００４１】
攪拌(agitation)が可能であれば２４時間以内に完全分離されるであろうと判断され、チョングッチャンに入っている多様な生理活性物質中の様々な酵素がオイルの分解分離酵素として作用することが分かる。
【００４２】
実験例２．家庭で手作りしたチョングッチャンと日本納豆のナットウキナーゼのオイル分解分離性能を実験し、結果を図３に示す。
【００４３】
−実験概要
１）セットアップ(set-up)：チョングッチャン１ｇ、重油付き小石１個、水５０ｇ。
２）４０℃の発酵器に入れて一定の時間発酵させた後、分離状態を確認する。
【００４４】
−試料
１）重油：現代精油ＡＲ、ＡＰＩ＝１６、原油：ＣＨＡ５４、ＤＵＲ４２、ＳＬＥ４。
２）酵素；Ａ：生チョングッチャン、Ｂ：乾燥チョングッチャン、Ｃ：生納豆、Ｄ：乾燥納豆。
【００４５】
図３に示すように、Ｂ≫Ａ＞Ｄ＝Ｃの順であって、乾燥チョングッチャンのオイル分解分離性能が最も優れることが分り、８時間経過後にはＢ≫Ｄ＞Ａ＞Ｃ、２４時間経過後にはＢ≫Ａ＞Ｄ＞Ｃ、３２時間経過後にはＢ＞Ａ＞Ｄ＝Ｃの順であった。
【００４６】
この結果より、チョングッチャンと納豆が両方ともオイルの分解分離能力を持っているが、乾燥チョングッチャンの方が最も優れることが分かる。
【００４７】
実験例３：チョングッチャン酵素とアミンオキシド（Ａ−Ｏ、ジメチルラウリルアミンオキシド）を共に活用してオイルの分解分離向上可能性実験を行い、結果を図４に示す。
【００４８】
−実験概要
１）セットアップ(set-up)；チョングッチャン２ｇ、Ａ−Ｏ（１２％）１．５ｍＬ、重油付き小石１個、水１００ｍＬ。
２）４０℃の発酵器に入れて一定の時間発酵させた後、分離状態を確認する。
【００４９】
−試料
ａ：乾燥チョングッチャン単独、ｂ：Ａ−Ｏ単独、ｃ：Ａ−Ｏ＋生納豆、ｄ：Ａ−Ｏ＋乾燥納豆、ｅ：乾燥納豆を入れて８日間熟成させたＡ−Ｏ、ｆ：Ａ−Ｏ＋乾燥チョングッチャン。
【００５０】
図４に示すように、乾燥納豆を入れて８日間熟成させたＡ−Ｏサンプルが最も優れたオイルの分解分離性能を示すことが分かる。また、Ａ−Ｏ混合の場合は、乾燥納豆と生納豆の性能差が殆どなく、乾燥チョングッチャン＋Ａ−Ｏの場合は、 単純乾燥チョングッチャンに比べて、さらに速く分離され、分離フロートされたオイルが分解されてさらに拡散することが分かる。その上、実験終了後に水洗を行ったところ、小石の清浄度(Cleanliness)がｆ＞ａ＞ｅ＞ｄ＝ｃ＞ｂの順であって、チョングッチャンの場合は納豆と単純Ａ−Ｏの場合より一層さらにオイルが多く除去されることが分かる。
【００５１】
−オイル分離フローティング効果の比較
３時間経過後：ｅ＞ｆ、ｄ、ｃ＞ｂ＞ａ、８時間経過後：ｅ≫ｆ、ｄ、ｃ、ｂ＞ａ、２１時間経過後：ｅ＞ｃ＞ａ＞ｂ＞ｄ、ｆ。
【００５２】
よって、チョングッチャンを単独で使用する場合に比べてチョングッチャン＋Ａ−Ｏの場合がさらに速い分離速度を有し、Ａ−Ｏに納豆を予め入れて熟成させることにより酵素SaturatedされたＡ−Ｏのオイル分離効果が最も速くて良いことが分かる。
【００５３】
実験例４：製造社の異なるチョングッチャンとその濃度変化によるオイルの分解分離性能を比較し、結果を図５に示す。
【００５４】
−実験概要
１）キムゼ産（共産品）チョングッチャンとシュジ産（ホームメイド）チョングッチャンのオイル分離性能の比較。
２）それぞれ水に飽和させて飽和上澄み液１００％と４０％水溶液のオイル分離性能を比較する。４０℃の発酵器に入れて一定の時間発酵させた後、分離状態を確認する。
【００５５】
−試料
Ａ：キムゼ産粉末乾燥チョングッチャン（ＣＪ−ＫＪ）、Ｂ：シュジ産（ホームメイド）乾燥粉末チョングッチャン（ＣＪ−ＳＪ）。
【００５６】
−セットアップ(set-up)；Ａ：ＣＪ−ＫＪ４０％飽和液、Ｂ：ＣＪ−ＫＪ１００％飽和液、Ｃ：ＣＪ−ＳＪ４０％飽和液、Ｄ：ＣＪ−ＳＪ１００％飽和液。
【００５７】
図５に示すように、ホームメイドチョングッチャンの性能が著しく優れることが分かり、シュジ産（ホームメイド）の場合は、４０％の分離／分解速度が１００％より低かったが、２４時間後にはほぼ同じ結果が導出された。
【００５８】
−オイル分離フローティング効果の比較
１時間経過後：Ｄ＞Ａ＞Ｂ＝Ｃ、５時間経過後：Ｄ＞Ａ＞Ｂ＞Ｃ、８時間経過後：Ｄ≫Ａ＞Ｃ＞Ｂ、１２時間経過後：Ｄ＞Ｃ＞Ａ＞Ｂ、２４時間経過後：Ｄ＞＝Ｃ≫Ａ＞＝Ｂ、２７時間経過後：Ｄ＞＝Ｃ≫Ａ＞Ｂ
【００５９】
したがって、ホームメイドチョングッチャンのオイル分離性能が著しく良いことが分かる。共産品であるキムゼ産チョングッチャンは、食用に有害な雑菌を除去した、選択された種菌のみで発酵させるから、石油の分解に役立つ雑菌および雑菌が作る酵素が少ないものと推定される。
【００６０】
また、チョングッチャンの濃度とオイル分離速度との間には相関関係があることが分かる。
【００６１】
前記実験例１〜４から分かるように、本発明に係る石油汚染物質洗浄用組成物は、精製水、チョングッチャン粉末および界面活性剤を含んでなり、オイルやスラッジなどの石油汚染物質の分解および洗浄効果に優れる。
【００６２】
また、本発明に係る石油汚染物質の洗浄方法は、チョングッチャン粉末に含有された酵素を活性化させて、オイルやスラッジなどの石油汚染物質の分解および洗浄効果に優れるうえ、有害ガス分離除去、油水分離、硫化鉄の酸化、および廃水の質の向上などといった卓越した効果を示す。
【符号の説明】
【００６３】
Ｓ１０１    洗浄用組成物混合および熟成段階
Ｓ１０３    汚染物質分離段階
Ｓ１０５    脱気および酸化段階
【図１】
2013249464.tif 000003
【図２】
2013249464.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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