CN102884250A

CN102884250A - 利用空气去除沉淀污染油的方法

Info

Publication number: CN102884250A
Application number: CN2010800566298A
Authority: CN
Inventors: 李在植; 金敬喜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2010-05-07
Publication date: 2013-01-16
Also published as: WO2011055894A1; KR100954406B1; US20120261350A1; EP2497862A4; EP2497862A1

Abstract

本发明涉及利用空气去除淀积污染油的方法，并且更具体地说，涉及通过释放压缩空气从海洋去除淀积污染油和通过释放压缩空气并提供水从无水的区域如沙子、岩石和泥土以从油中去除气体并使残留的油漂浮到可以进行去除的表面来去除淀积污染油的方法。根据本发明的利用空气来去除淀积污染油的方法作为从水表面下方去除淀积油的方法包括：在所述水表面下方的底部处引入空气喷口；释放压缩空气，以与所述压缩空气一起升起水和沙子或泥土，通过因所述压缩空气流动而造成的气泡的动能排出气体，以及使去除了气体的油在所述水表面上漂浮，在所述水表面处去除漂浮的油。

Description

利用空气去除沉淀污染油的方法

技术领域

本发明涉及利用空气去除淀积污染油的方法，并且更具体地说，涉及去除污染油的方法，其包括以下步骤：在油已经淀积在海底的情况下喷射压缩空气，而在油已经淀积在无水沙滩、岩石或泥土上的情况下，提供水并且喷射压缩空气，由此，将所述油脱气，并且使剩余脱气油漂浮在水表面上。

背景技术

一般来说，船只在海中沉没或者油从船只溢出污染海水，致使破坏生态系统并且导致生活在海产养殖场等中的有机生物死亡。

用于去除作为海水污染的主要原因的油的一般方法是喷撒乳化剂。另一方法包括安装油栏来防止油扩展，并接着漂浮去油管来去除油栏内的油。

然而，喷撒乳化剂等可以去除海水表面上的油，但具有因乳化剂而造成二次环境污染的问题。在现有技术中使用的去油管总重量因安装在管中的去油装置的结构而较重。另外，因为在管中未安装允许去油装置上升和下降的结构，所以放置在海水下的去油装置在运送期间导致大量不便利。

而且，海上的溢油不仅破坏了海洋生态系统，而且破坏了与发生溢油的区域相邻的海岸的滩涂或自然生态系统。

这种溢油具有污染海水本身的显著问题，并且另外，溢出的油因潮汐而扩展至海岸，致使污染海岸。特别地讲，在低潮时，溢出的油保持在潮滩上，结果，其污染海岸周围的区域，从而造成导致自然灾害的严重问题。

对于如上所述的溢油的情况来说，破坏区域和量根据针对溢油的初始响应而改变，但对于海上的溢油的情况来说，主要执行用于防止漂浮在海上的油扩散的操作，而将进入海岸的油保留在无防备状态，由此，造成大量破坏。

然而，在现有技术中，既没有设备也没有方法有效分离和去除在上述溢油之后进入海岸并且淀积在滩涂或沙滩上的油，或者仅有效分离并去除油。由此，因为通过清除油而人工去除附着至岩石、砾石或基岩的油，所以需要大量时间、劳动以及成本来去除油。

而且，在如上所述去除海岸周围区域中的淀积油的人工过程中，渗透到该区域的沙滩或滩涂中的油更难以去除，由此，其逐渐渗透更深，从而导致更严重的自然灾害，以致其保持为自然灾害超过几十年。

在现有技术中，尚未提供一种去除因溢油而造成进入海岸的油的方法。因此，迫切需要开发这种方法。

同时，对于2007年12月的Taean（韩国西海岸）的溢油的情况来说，许多海上溢油应急公司参与去除溢出的油，但大部分公司主要使用水泵和高压泵来清除溢油。而且，这些公司没有去除进入海岸的油的经验，并且它们尝试利用水泵或高压泵来去除淀积在滩涂或沙滩上的油。然而，漂浮在水表面上的油的量较小，并且在大多数情况下，漂浮的油因其特性而再次沉淀。

即，在溢油的初始阶段，诸如甲烷、乙烷、丙烷以及丁烷这样的低沸点部分首先从溢出的油中蒸发。

接着，剩余的油部分漂浮在海水表面上，并且污染周围环境，并且高挥发的轻油部分逐渐蒸发至大气，致使海水表面上的油的比重逐渐增加。

而且，具有比水高的比重的诸如Bunker-C油和沥青这样的重油部分逐渐从水中沉淀，或者淀积在沙滩、滩涂或沉积泥土上，由此难以自然去除。另外，淀积的油在较长时段期间释放有毒物质，导致环境污染。

发明内容

技术问题

设计本发明以便解决在现有技术中出现的上述问题，本发明的一个目的是提供一种环境友好并且可以缩减成本和缩短工作时段的利用空气来去除淀积污染油的方法，该方法包括以下步骤：在油已经淀积在海底的情况下喷射压缩空气，而在油已经淀积在无水沙滩、岩石或泥土上的情况下提供水并且喷射压缩空气，由此，使所述油脱气，同时使剩余的经脱气的油漂浮在水表面上。

技术解决方案

为实现上述目的，本发明提供了一种利用空气来去除淀积污染油的方法，该方法包括以下步骤：在水表面下方的底部处引入空气喷口；从所述空气喷口喷射压缩空气，由此，与所述压缩空气一起升起水和沙子或泥土，通过因所述压缩空气流动而造成的气泡的动能排出气体以将油脱气，以及在使经脱气的油在所述水表面上漂浮；以及去除漂浮的所述油。

有益效果

根据本发明的方法，不仅淀积在海底的油，而且淀积在无水沙滩、岩石以及泥土上的油都可以仅利用水和空气按环境友好方式来去除，并且可以通过一个操作完全去除油，由此缩减用于去除油的成本并缩短工作时段。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施方式的用于去除油的方法的过程流程图。

图2至图11是示出图1所示方法的每一个步骤的照片。

图12至图16是示出根据本发明第一实施方式的在去除油之后的生态系统的照片。

图17是示出根据本发明第二实施方式的用于去除油的方法的过程流程图。

图18是示出图17所示方法中的压缩空气喷射步骤的照片。

图19是示出根据本发明第三实施方式的用于去除油的方法的过程流程图。

图20至图25是示出图19所示方法的每一个步骤的照片。

图26至图27示出了根据本发明第三实施方式的在去除油之前和之后之间的比较。

图28是示出根据本发明第四实施方式的用于去除油的方法的过程流程图。

图29是示出图28所示方法中的压缩空气喷射步骤的照片。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的构造和操作进行详细描述。

图1是示出根据本发明第一实施方式的用于去除油的方法的过程流程图，图2至图11是示出图1所示方法的每一个步骤的照片，并且顺序地示出了去除淀积在海底的油的操作。

如图1所示，限定要根据本发明利用空气去除油的工作区域，使得油不流入或流出该工作区域（S102）。

为此，用油栅限定该工作区域以安装围栏，并且将具有吸附剂的安全条安装在油栅上，使得防止油因空气波长而溢出并且可以被快速吸附（参见图2）。

如果该工作区域靠近海岸，则利用推土机在海岸构建堤岸，以便防止二次污染（参见图3）。

而且，在油栅中设置滚筒吸附剂，以使可以将漂浮的油收集在一个位置中。

接着，将空气喷口引入工作区域的底部，并且当压缩空气通过空气喷口喷射时，水和沙子或泥土因压缩空气的强压力而升起（S104）。

同时，淀积在工作区域的底部或漂浮在海水表面上的油因水、压缩空气以及沙子或泥土之间的相互作用而脱气，并且该油将漂浮在海水表面上（参见图4）。

图5示出了作为从空气喷口向诸如防波堤这样的石墙底部喷射压缩空气的结果的气体和油喷涌。

更具体地说，油包含作为主要成分的碳（84%-87%）和氢（11%-14%），并且还包含少量硫、氮以及氧。其是一种具有异味的液体并且是一种复杂的碳氢化合物。

油根据比重，按最上层、中层、最下层的次序，包含处于最上层的甲烷（CH₄）和乙烷（C₂H₆）、处于中层的丙烷（C₃H₈）和丁烷（C₄H₁₀），以及处于最下层的煤油、bunker-C油以及沥青（残油）。

同时，液体中产生的泡沫具有一种能量，并且利用例如因气泡产生和分离而造成的动能从衣物去除污染物。

当发生溢油时，诸如甲烷、乙烷、丙烷以及丁烷这样的低比重成分在溢油之后立即蒸发到大气中，而诸如煤油和汽油的这样轻油部分和诸如bunker-C油和沥青（残油）这样的重油部分漂浮在海水表面上，或者随着时间的经过而凝固并淀积在海底。

沉积颗粒或生物体附着到如上所述淀积在底部的油。当压缩空气喷射至淀积的油时，发生质量传递，由此，气体将被排出并与油分离，从而脱气的油将漂浮。

即，在喷射压缩空气期间，在空气相和水相中的氧和氢发生质量传递，并且根据隔着空气水分界面的氧和氢的浓度分布曲线而在空气相与水相之间发生气体交换。

下面，对由喷射压缩空气而产生的现象进行更详细描述。

包含在油中的易挥发有机污染物通过所喷射压缩空气流动而转换成气相，并且包含在空气中的氧被转换成液相。

该易挥发有机污染物在转换成气相之后作为气体挥发，并且脱气的油漂浮在水表面上。

同时，随着该油部分的漂浮，微生物或吃油的超级细菌（已知大约20种这种细菌生活在韩国，并且它们当中大约10种生活在黄海）也从海底漂浮。在此，转换成液相的氧促进污染物的生物降解，并且微生物和超级细菌高度活化，由此促进清除溢油并且恢复生态系统。

接下来，按拖网状方式拖拉滚筒吸附剂，收集在一个位置中，并且使漂浮的油不溢出（S106）（参见图6）。

如果漂浮的油存在于具有泡沫的混合物中，使得难以将该油收集在一个位置中，则按多重构造来设置该滚筒吸附剂，以使其可以被逐步地拖拉，以将油收集在一个位置中（参见图7）。

在将漂浮的油收集在一个位置中之后，该油被舀起并传递至外部（S108）。

在此，引入吸附剂，并且用该吸附剂吸附油。油被挖掘机舀起（参见图8）并放置在收集容器中。

接下来，利用塑料铲和竹竿将剩余泡沫和油收集在一个位置中，接着该油被吸附剂吸附并接着用桶舀出（参见图9），由此，便于舀起操作。

最后，在完成油舀起操作之后，使用用于收集油的滚筒吸附剂来吸附剩余的油，并且其被完全拾取（参见图10）并且放置在收集容器中（S110）。

根据现有技术的利用水泵和高压泵执行的清除工作超过三个月，但当根据本发明利用空气执行清除工作时，在20-25天之后，水变清，表明工作时长可以缩短。

图11示出了在执行根据本发明第一实施方式的工作的过程期间鱼苗游到一起。

图12至16是示出根据本发明第一实施方式的在去除油之后的生态系统的照片。从中可以看出，随着水变清，沙滩和海岸变清洁，并且形成食物链，使得各种生物体（包括贝类、藻类以及贝壳）返回。

根据本发明，通过喷射压缩空气，可以物理地去除诸如沥青和焦油这样的高比重油成分（其淀积并在较长时段释放有毒物质，导致对环境的破坏），以去除对环境破坏的主要原因。剩余油部分还可以缩减至自然降解水平，并且可以形成有氧条件，以增加该部分的自然降解速率。

图17是示出根据本发明第二实施方式的去除油的方法的过程流程图，图17所示方法应用于在低潮时海底被露出的情况。图18是示出图17所示方法中的压缩空气喷射步骤的照片。

第二实施方式除了在构建沙岛之后喷射压缩空气以外，其余按和第一实施方式相同的方式执行。由此，在此将省略与第一实施方式相同的步骤。

如图17所示，限定工作区域（S402），并且堆积受污染沙子，以在该工作区域内制成多个小岛（S404）。在水进入该工作区域之后，将空气喷口引入该水中，并且通过该空气喷口喷射压缩空气（S406）（参见图18）。

通过这样做，因沙岛造成的水的波长遭遇因压缩空气的气泡造成的水的波长，由此排出气体并且可以使油的漂浮最大化。

图19是示出根据本发明第三实施方式的去除油的方法的过程流程图，图20至图25是示出图19所示方法的每一个步骤的照片，并且顺序地示出了去除附着于岩石和存在于岩石之间的油的操作。

如其中所示，为了防止因将油引入到工作区域中而造成的二次污染或油从工作区域溢出，堆叠工作区域附近的石头以形成二次污染屏障（S602）。

在此，二次污染屏障设置有滚筒吸附剂（图20）。

接着，去除岩石之间的未污染石头和砾石，以露出受污染部分，并且将去除的石头或砾石放置在袋子中，用袋子传递至其它位置，接着，若需要的话，进行清洗（S604）。

接着，利用高压清洗机和水泵清洗岩石的未污染上部（S606）。

接着，通过水泵向岩石的受污染下部，和岩石之间的受污染部分，即，具有受污染的沙子、细砾石以及沉积泥土的部分提供水，同时引入空气喷口，并通过该空气喷口喷射压缩空气（S608）（参见图22）。

在此，如果不能抬起的岩石之间的缝隙或沟槽较窄，则将细长杆状空气喷口插入到该缝隙或沟槽中，接着通过空气喷口喷射压缩空气（参见图23和图24）。

对于水进入的岩石的情况来说，将空气喷口引入而不提供水，接着通过该空气喷口喷射压缩空气（参见图25）。

在此，通过水与压缩空气之间的相互作用，将气体与油分离，并且该油漂浮。

利用吸附剂吸附收集漂浮的油（S610）。

在如上所述去除了岩石上和岩石之间的油之后，使上述已清洗的石头和砾石返回至原始位置（S612）。

图26和图27示出了根据本发明第三实施方式的在去除油之前和之后之间的比较的照片。从中可以看出，通过喷射压缩空气而完全去除了工作之前淀积在岩石上的油，由此将岩石恢复至它们的原始颜色。

图28是示出根据本发明第四实施方式的从泥土或沙子去除油的方法的过程流程图。

首先，利用挖掘机将受油污染的区域挖掘至预定深度，以露出受油污染的部分，由此确保工作空间（S902）。

将滚筒吸附剂织物安装在工作空间的边缘处，以可以防止将油引入到工作空间中或者油从工作空间溢出（S904）。然而，在水可以因其高地水平而流下的位置，按多重构造来设置该滚筒吸附剂织物。

通过水泵向通过挖掘至预定深度而形成的工作空间提供水，使得填充水至指定深度（S906）。

向填充有水的工作空间持续提供水，并且将空气喷口引入该工作空间中，接着通过该空气喷口喷射压缩空气（S908）。

因此，因压缩空气的气泡的能量以及水与泥土或沙子之间的相互作用，将气体排出并且从附着至泥土或沙子的油分离，接着该油漂浮在水表面上（参见图29）。

利用吸附剂吸附漂浮在水表面上的油，接着收集（S910），由此完全去除该油。

自然地或人工地排干填充在工作空间中的水，并接着将该工作空间填充新鲜泥土或沙子并平坦化（S912）。

同时，通过向由挖掘过程而产生的泥土或沙子喷射压缩空气并且提供水，去除淀积在该泥土或沙子上的油，以使油漂浮，接着利用吸附剂吸附漂浮的油。

如上所述，根据本发明的去油方法是使用压缩空气的环境友好方法。其经济高效并且允许使用根据特定区域构建的空气喷口，使得其可以去除油而无论区域的构造。而且，可以缩短清洁时段，并且不存在二次污染风险。

特别地讲，在由碳氢化合物构成的油中，通过碳氢化合物与氧之间的质量传递将气体从油中排出，并且油变为对生物体无害的有机材料。

尽管本发明的优选实施方式已经出于例示性目的进行了描述，但本领域技术人员应当清楚，在不脱离如所附权利要求书中公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加以及替换都是可以的。

Claims

1.一种利用空气来从水表面去除淀积污染油的方法，所述方法包括以下步骤：用油栅限定工作区域，以使油不进入所述工作区域或者不流出所述工作区域；在所述油栅上布置吸附剂；在所述水表面下方的底部处引入空气喷口；通过所述空气喷口喷射压缩空气，由此，与所述压缩空气一起升起水和沙子或泥土，通过因所述压缩空气流动而造成的气泡的动能从淀积在底部的油排出气体以将所述油脱气，以及使经脱气的油在所述水表面上漂浮；以及去除漂浮的油。

2.一种去除淀积在海滩底部的污染油的方法，所述底部在低潮时露出，所述方法包括以下步骤：堆积受污染的沙子，以形成多个小沙岛；在潮汐到达之后，用油栅限定工作区域，以使油不进入所述工作区域或者不流出所述工作区域；在所述油栅上布置吸附剂；在所述油栅上放置吸附剂；在所述水表面下方的所述底部处引入空气喷口；通过所述空气喷口喷射压缩空气，由此，与所述压缩空气一起升起水和沙子或泥土，通过因所述压缩空气流动而造成的气泡的动能从淀积在所述底部的油排出气体以将所述油脱气，以及使经脱气的油在所述水表面上漂浮；以及去除漂浮的油。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将滚筒吸附剂设置在由所述油栅限定的所述区域内，以使得能够将漂浮的所述油收集在一个位置中。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述油漂浮之后，按拖网状方式拖拉所述滚筒吸附剂，以按所述油不溢出的方式将所述油收集在一个位置中。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，如果漂浮的所述油存在于具有泡沫的混合物中，使得难以将所述油收集在一个位置中，则按多重构造来设置所述滚筒吸附剂，以使其可以被逐步地拖拉，以将所述油收集在一个位置中。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，在将漂浮的所述油收集在一个位置中之后，所述油被吸附剂吸附，舀起并放置在外部容器中。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在完成所述舀起操作之后，使用为收集所述油而使用的所述滚筒吸附剂来吸附剩余的油，并将剩余的油拾取并放置在所述容器中。

8.一种去除依附于岩石或者存在于岩石之间的污染油的方法，所述方法包括以下步骤：安装二次污染屏障，以防止油流入或流出由所述二次污染屏障限定的区域；在所述油栅上布置吸附剂；在所述油栅上放置吸附剂；在水表面下方的底部处引入空气喷口；提供水，同时将空气喷口放置在受污染岩石上或受污染岩石之间；通过所述空气喷口喷射压缩空气，由此，与所述压缩空气一起升起水和沙子或泥土，通过因所述压缩空气流动而造成的气泡的动能从淀积在所述底部的油排出气体以将所述油脱气，以及使经脱气的油在所述水表面上漂浮；以及去除漂浮的油。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，在安装所述二次污染屏障之后，将岩石之间的未污染的石头和砾石去除，以露出所述岩石的受污染部分，并且冲洗所述岩石的未污染部分，并接着将所述空气喷口放置在所述岩石的所述受污染部分上或之间的水中。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，如果所述岩石之间的缝隙或沟槽较窄，则将所述空气喷口制成为具有细长杆状并且将所述空气喷口插入到所述缝隙或沟槽中，并且通过所述空气喷口喷射压缩空气。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，漂浮的所述油被吸附剂吸附并接着被收集。

12.一种去除淀积在无水沙滩或泥土上的污染油的方法，所述方法包括以下步骤：

将受油污染的区域挖掘至预定深度，由此确保工作空间；

将水提供至所述工作空间，以使所述工作空间充满水；

在继续提供水的同时，将空气喷口放置在所述工作空间中；

通过所述空气喷口喷射压缩空气，由此，与所述压缩空气一起升起水和沙子或泥土，通过因所述压缩空气流动而造成的气泡的动能从淀积在底部的油排出气体以将所述油脱气，以及使经脱气的油在所述水表面上漂浮；

通过吸附剂吸附漂浮的所述油并且收集吸附的油；以及

从所述工作空间排干水，利用新鲜泥土或沙子填充排干的所述空间，并且平坦化填充了所述新鲜泥土或沙子的所述区域。