EA014923B1

EA014923B1 - Method for removing petroleum products from water surface

Info

Publication number: EA014923B1
Application number: EA200901008A
Authority: EA
Inventors: Эдуард Петрович Дергачев; Виктор Иванович Завгородний; Эдуард Эдуардович Дергачев
Original assignee: Эдуард Петрович Дергачев
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2011-04-29
Also published as: WO2008085086A3; CN101605693A; RU2338660C1; RU2007100556A; WO2008085086A2; EA200901008A1

Abstract

The invention relates to methods for removing petroleum products from the surfaces of river and sea areas. The aim of said invention is to increase the performance of a process for removing petroleum products from a water surface. The inventive method consists in filling sealed chambers which are arranged on a ship used for removing oil and other pollutants with outside water, the specific density of which is greater than unity because of salts dissolved therein, in closing the top opening of said chambers, in filling the reception compartment of the ship with the water of the area to a level which is higher than the level of the lower openings of the sealed chambers and in opening said lower openings in such a way that water columns are formed by the atmospheric pressure in each sealed chamber. Due to the direct contact of the water columns with a polluted layer, the heavier water forming the columns in the sealed chambers is substituted for light fractions the specific density of which is less than unity. Once the content of the chambers is substituted for petroleum products, the lower openings are closed, the sealed chambers are disconnected from the reception compartment and are transported to a pollutant discharge station.

Description

Изобретение относится к методам удаления нефтепродуктов с поверхности акваторий рек и морей.The invention relates to methods for removing petroleum products from the surface of rivers and seas.

Известен способ очистки водной поверхности от нефтепродуктов (Авт. св-во СССР № 1305128, С02Б 1/28, 1987 г., БИ № 15), 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.A known method of cleaning the water surface from oil products (Aut. St. USSR No. 1305128, C02B 1/28, 1987, BI No. 15), comprising spraying a sorbent based on styrene butadiene rubber into an oil-polluted area, after which they give time from 10 to 40 min for the absorption of petroleum products by the sorbent material, which is made in the form of crumbs to increase the absorption surface, for example, from waste products from rubber products.

Однако из-за расходов на изготовление крошки, сложностей ее равномерного распыления и сбора с очищаемой поверхности, а также регенерации известный способ не эффективен.However, due to the cost of manufacturing crumbs, the difficulties of uniformly spraying and collecting from the surface to be cleaned, as well as regeneration, the known method is not effective.

Неприемлем также известный способ (Авт. св-во СССР № 1407859, В63В 35/32, 1988 г., БИ № 25) отстоя нефтеводяной смеси в течение 7-8 ч в нефтесборной системе судна из-за низкой производительности таких систем.The known method is also unacceptable (Avt. St. USSR No. 1407859, B63B 35/32, 1988, BI No. 25) of the sludge of the oil-water mixture for 7-8 hours in the oil collection system of the vessel due to the low productivity of such systems.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому является способ, осуществленный в устройстве (Авт. св-во СССР № 1390127, В63В 35/32, 1988 г., БИ № 15 (прототип)) для перекачки и разделения нефтеводяной смеси, принятый в качестве прототипа. Загрязненную воду в акватории с помощью гребного винта засасывают внутрь приёмного отсека судна, на котором предусмотрена герметичная камера с отверстием снизу. Воду в приёмный отсек закачивают до тех пор, пока её уровень не достигнет приёмного 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.The closest in technical essence to the claimed is the method implemented in the device (Aut. St. USSR No. 1390127, BV 35/32, 1988, BI No. 15 (prototype)) for pumping and separating the oil-water mixture, adopted as a prototype. Contaminated water in the water area with a propeller is sucked into the receiving compartment of the vessel, which has a sealed chamber with an opening from the bottom. Water is pumped into the receiving compartment until its level reaches the receiving hole from the bottom of the sealed chamber. Then a vacuum is created in the sealed chamber and contaminated water is sucked into the chamber. Petroleum products having a specific gravity less than water float up. Light components from the contaminated water passing under the opening of the chamber come into the same chamber, displacing water from the latter.

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 всё возрастающий объем герметичной камеры, так как не могут возвратиться обратно в раствор из-за слоя нефтепродуктов над столбом жидкости в камере.The main disadvantage of the prototype is the irrational use of the volume of the sealed chamber, in the upper part of which gases accumulate, which are rapidly released from contaminated water during a sharp change in pressure, which is reduced by a vacuum pump. These gases during operation occupy an increasing volume of the sealed chamber, as they cannot return back to the solution due to the layer of oil products above the liquid column in the chamber.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении производительности технологического процесса очистки от нефтепродуктов водной поверхности.The technical result, to which the invention is directed, is to increase the productivity of the technological process of purification from oil products of the water surface.

Указанный результат достигается тем, что в способе очистки верхней поверхности от нефтепродуктов, заключающейся в том, что слой загрязненной воды направляют внутрь приёмного 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.The specified result is achieved by the fact that in the method of cleaning the upper surface of oil products, which consists in the fact that a layer of contaminated water is directed inside the receiving compartment of the vessel and the oil products are taken into a sealed chamber communicating with the upper part of the compartment through an opening with a locking member. With the hole closed, the chamber is filled with overboard water and sealed. They open a hole and, due to atmospheric pressure, maintain a column of liquid in the chamber with the replacement of water in it with oil products.

Осуществляется способ следующим образом.The method is implemented as follows.

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 приёмный 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 объёмного 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.Outboard water, the specific gravity of which is greater than unity due to the salt content, is poured into sealed chambers before starting cleaning, and the chambers are closed to ensure their tightness. Then, the receiving compartment is filled with contaminated water so that its level exceeds the level of the arrangement of the lower openings of the sealed chambers. After that, open the lower holes of the chambers. Under the influence of gravity, part of the water will pour out of the chambers, but as soon as atmospheric pressure from the outside balances the column of water inside the chamber, the pouring of water will stop and columns will form in each chamber, the height of which depends on the volume of the sealed chamber. If the water in the receiving compartment will cover the lower openings of the sealed chambers, preventing the penetration of atmospheric air inside, the formed water columns will not require any additional efforts to maintain them. Since each of the water columns is in contact with contaminated water, the lighter components of this water, i.e. petroleum products, the specific gravity of which is less than unity, will rise up under the influence of the Archimedean force, displacing heavier water from airtight chambers. If you create a continuous flow of contaminated water under the openings of the chambers, then this exchange of clean water for pollutants will occur until each chamber is completely filled with oil products. The filling time of the chambers has a functional dependence on the volume of the chambers, the quantity and volumetric weight of oil products and the optimal speed of movement of contaminated water under the openings of the sealed chambers. As soon as the chambers are filled with petroleum products, close the lower holes and transport the chambers to the pollutant discharge point, where they open both holes: the upper and lower holes in each of the chambers, and the contents of the chambers are poured out by gravity.

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 мусороили нефтесборщик может быть снабжено большим количеством запасных герметичных камер и механизмом замены камер с собранными нефтепродуктами на пустые или с водой, причём транспортирование пустых (запасных) камер и затем наполненных нефтепродуктами может осуществляться путём их транспортировки на плаву вслед за судном, т.е. буксировкой.Implementation of the proposed method is possible on ordinary garbage collection vessels without their cardinal alteration. The supply of contaminated water to the receiving compartment may be due to the movement of the vessel, raking in the nasal opening of the upper layer of water from the water area. Installation of pressurized chambers in the compartment with devices for opening and closing the upper and lower holes of each of the chambers will not be a problem. Overfilling the chambers with overboard water can be done with a ship pump or a conventional pump. In the event of catastrophic pollution of the water area, the garbage or oil collector vessel can be equipped with a large number of spare sealed chambers and a mechanism for replacing chambers with collected oil products with empty ones or with water, and transportation of empty (spare) chambers and then filled with oil products can be carried out by transporting them afloat after the vessel , i.e. towing.

Claims

The method of cleaning the water surface from oil products, consisting in the fact that a layer of contaminated water is directed inside the receiving compartment of the vessel and the oil products are taken into a sealed chamber communicating with the upper part of the compartment through an opening with a locking member, characterized in that when the hole is closed, the chamber is filled with sea water and they seal, open the hole and, due to atmospheric pressure, maintain a column of liquid in the chamber with the replacement of water in it with oil products.

4 ^ 8) Eurasian Patent Organization, EAPO

Russia, 109012, Moscow, Maly Cherkassky per., 2