Способ очистки водной поверхности от нефтепродуктов
Изобретение относится к технологии удаления нефтепродуктов с поверхности акваторий рек и морей. Способ очистки водной поверхности от нефтепродуктов заключается в направлении слоя загрязненной забортной воды внутрь приемного отсека и заборе нефтепродуктов в герметизируемую, по крайней мере, одну камеру. Забортную воду перед началом очистки водной поверхности наливают в камеры и их герметизируют. После этого приемный отсек заполняют загрязненной водой так, чтобы ее уровень превышал уровень расположения нижних отверстий камер, а затем их открывают и выливают воду до уравновешивания столбов воды в каждой камере наружным атмосферным давлением с учетом зависимости их высоты от объема камеры. При этом происходит подъем вверх нефтепродуктов загрязненной воды и вытеснение ими более тяжелой воды из камер. После полной замены содержимого камер на нефтепродукты нижние отверстия камер закрывают, отсоединяют от приемного отсека и транспортируют в пункт слива загрязнений. Изобретение повышает производительность технологического процесса очистки от нефтепродуктов водной поверхности.
Изобретение относится к методам удаления нефтепродуктов с поверхности акваторий рек и морей.
Известен способ очистки водной поверхности от нефтепродуктов [1], включающий распыление сорбента на основе бутадиенстирольного каучука на загрязненную нефтепродуктами акваторию, после чего дают время от 10 до 40 мин на впитывание нефтепродуктов материалом сорбента, который для увеличения поверхности впитывания изготовляют в виде крошки, например, из отходов производства резиновых изделий.
Однако из-за расходов на изготовление крошки, сложностей ее равномерного распыления и сбора с очищаемой поверхности, а также регенерации известный способ не эффективен.
Неприемлем также известный способ [2] отстоя нефтеводяной смеси в течение 7-8 часов в нефтесборной системе судна из-за низкой производительности таких систем.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому является способ, осуществленный в устройстве [3] для перекачки и разделения нефтеводяной смеси, принятый в качестве прототипа. Загрязненную воду в акватории с помощью гребного винта засасывают внутрь приемного отсека судна, на котором предусмотрена герметичная камера с отверстием снизу. Воду в приемный отсек закачивают до тех пор, пока ее уровень не достигнет приемного отверстия снизу герметичной камеры. Затем создают вакуум в герметичной камере и засасывают загрязненную воду внутрь камеры. Нефтепродукты, имеющие удельный вес меньше воды, всплывают вверх. В эту же камеру поступают следом легкие составляющие из загрязненной воды, проходящей под отверстием камеры, вытесняя воду из последней.
Основным недостатком прототипа является нерациональное использование объема герметичной камеры, в верхней части которой скапливаются газы, бурно выделяющиеся из загрязненной воды при резком изменении давления, которое понижают вакуумным насосом. Эти газы при работе занимают все возрастающий объем герметичной камеры, так как не могут возвратиться обратно в раствор из-за слоя нефтепродуктов над столбом жидкости в камере.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении производительности технологического процесса очистки от нефтепродуктов водной поверхности.
Указанный результат достигается тем, что в способе очистки верхней поверхности от нефтепродуктов, заключающемся в том, что слой загрязненной воды направляют внутрь приемного отсека судна и забирают нефтепродукты в герметизируемую камеру, сообщающуюся с верхней частью отсека через отверстие с запорным органом. При закрытом отверстии камеру заполняют забортной водой и герметизируют. Открывают отверстие и за счет действия атмосферного давления поддерживают в камере столб жидкости с заменой в нем воды нефтепродуктами.
Осуществляется способ следующим образом.
В герметичные камеры перед началом очистки сверху наливают забортную воду, удельный вес которой из-за содержания солей больше единицы, и закрывают камеры, обеспечивая их герметичность. Затем заполняют приемный отсек загрязненной водой так, чтобы ее уровень превышал уровень расположения нижних отверстий герметичных камер. После этого открывают нижние отверстия камер. Под действием силы тяжести часть воды выльется из камер, но, как только атмосферное давление снаружи уравновесит столб воды внутри камеры, выливание воды прекратится и сформируются столбы в каждой камере, высота которых зависит от объема герметичной камеры. Если вода в приемном отсеке будет закрывать нижние отверстия герметичных камер, предотвращая проникновение атмосферного воздуха внутрь, то сформированные столбы воды не потребуют никаких дополнительных усилий для их поддержания. Так как каждый из столбов воды находится в контакте с загрязненной водой, то более легкие составляющие этой воды, т.е. нефтепродукты, удельный вес которых меньше единицы, под действием Архимедовой силы будут подниматься вверх, вытесняя из герметичных камер более тяжелую воду. Если создать непрерывный поток загрязненной воды под отверстиями камер, то этот обмен «чистой» воды на загрязнители будет происходить до полного заполнения нефтепродуктами каждой из камер. Время заполнения камер имеет функциональную зависимость от объема камер, количества и объемного веса нефтепродуктов и оптимальной скорости движения загрязненной воды под отверстиями герметичных камер. Как только камеры окажутся заполненными нефтепродуктами, закрывают нижние отверстия и транспортируют камеры в пункт слива загрязнителей, где открывают оба отверстия: верхнее и нижнее в каждой из камер, и содержимое камер под действием силы тяжести выливается наружу.
Осуществление предлагаемого способа возможно на обычных судах - мусоросборщиках без их кардинальной переделки. Подача загрязненной воды в приемный отсек может производиться за счет движения судна, загребающего в носовое отверстие верхний слой воды с акватории. Не составит проблемы и установка в отсеке герметичных камер с приспособлениями для открывания и закрывания верхнего и нижнего отверстий каждой из камер. Заливка забортной водой камер может быть выполнена корабельной помпой или обычным насосом. В случае катастрофического загрязнения акватории судно мусоро- или нефтесборщик может быть снабжен большим количеством запасных герметичных камер и механизмом замены камер с собранными нефтепродуктами на пустые или с водой, причем транспортирование пустых (запасных) камер и затем наполненных нефтепродуктами может осуществляться путем их транспортировки на плаву вслед за судном, т.е. буксировкой.
Источники информации
1. Авт. св-во СССР №1305128, С02F 1/28, 1987 г. БИ №15.
2. Авт. св-во СССР №1407859, В63В 35/32, 1988 г. БИ №25.
3. Авт. св-во СССР №1390127, В63В 35/32, 1988 г. БИ №15 (прототип).
Способ очистки водной поверхности от нефтепродуктов, заключающийся в направлении слоя загрязненной забортной воды внутрь приемного отсека и заборе нефтепродуктов в герметизируемую, по крайней мере, одну камеру, отличающийся тем, что забортную воду перед началом очистки водной поверхности наливают в камеры и их герметизируют, после чего приемный отсек заполняют загрязненной водой так, чтобы ее уровень превышал уровень расположения нижних отверстий камер, а затем их открывают и выливают воду до уравновешивания столбов воды в каждой камере наружным атмосферным давлением с учетом зависимости их высоты от объема камеры, при этом происходит подъем вверх нефтепродуктов загрязненной воды и вытеснение ими более тяжелой воды из камер.
