RU126327U1

RU126327U1 - DEVICE FOR BIOLOGICAL CLEANING OF SEA WATER FROM TECHNOGENIC POLLUTIONS

Info

Publication number: RU126327U1
Application number: RU2012137762/10U
Authority: RU
Inventors: Григорий Михайлович Воскобойников; Михаил Владимирович Макаров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАНТАЦИЯ"
Priority date: 2012-09-04
Filing date: 2012-09-04
Publication date: 2013-03-27

Abstract

1. Устройство для биологической очистки морских вод от техногенных загрязнений, представляющее собой санитарную водорослевую плантацию, состоящую из силовых синтетических канатов диаметром 30-40 мм, удерживаемых в требуемом направлении металлическими тросами, прикрепленными к гравитационным якорям через крепежные элементы плавучих буев, соединенных с силовыми канатами, на которых закреплены снабженные грузами вертикальные канаты-поводцы, являющиеся субстратами для ламинариевых водорослей, при этом устройство снабжено удерживаемыми на поверхности образованными горизонтальными канатами рабочими модулями для размещения фукусовых водорослей размером 2×1,5 м, сформированными из синтетических канатов диаметром 10-20 мм, являющихся субстратами для фукусовых водорослей, прикрепленными к силовым полипропиленовым канатам или металлическим тросам посредством поплавков-кухтылей, отличающееся тем, что на поверхностных горизонтальных канатах вплотную друг к другу насажены наплавы с закрепленными в отверстиях, выполненных в нижней части наплавов на расстоянии 3 см между ними, талломами фукусовых водорослей таким образом, чтобы верхние ряды фукусов соприкасались с поверхностью морской воды.2. Устройство для биологической очистки морских вод от техногенных загрязнений по п.1, отличающееся тем, что наплавы размером не менее 20×15 см выполнены из пористого материала с центральным сквозным отверстием, при этом глубина отверстий для размещения талломов фукусовых водорослей составляет 2-3 см.1. A device for the biological purification of sea water from industrial pollution, which is a sanitary algal plantation consisting of synthetic power ropes with a diameter of 30-40 mm, held in the required direction by metal cables attached to gravity anchors through fasteners of floating buoys connected to power ropes on which vertical leads-ropes equipped with loads are fixed, which are substrates for kelp algae, while the device is equipped with held and surfaces formed by horizontal ropes with working modules for placing fucus algae 2 × 1.5 m in size, formed from synthetic ropes with a diameter of 10-20 mm, which are substrates for fucus algae attached to polypropylene power ropes or metal cables by means of kitchen floats, characterized in that on the surface horizontal ropes are adjacent to each other surfaced with fixed in the holes made in the lower part of the overlay at a distance of 3 cm between them, Allom fucus algae so that the upper ranks of the fucus in contact with sea vody.2 surface. A device for biological purification of sea water from industrial pollution according to claim 1, characterized in that the deposits are not less than 20 × 15 cm in size made of a porous material with a central through hole, while the depth of the holes for accommodating thalli of Fucus algae is 2-3 cm.

Description

Полезная модель относится к области охраны окружающей среды и предназначена для очистки поверхностных вод в прибрежных районах моря, бухтах и других зонах возможного промышленного загрязнения нефтепродуктами, путем биологической обработки воды с использованием бурых водорослей в сочетании с микроорганизмами.The utility model relates to the field of environmental protection and is intended for the purification of surface waters in coastal areas of the sea, bays and other areas of possible industrial pollution by oil products, by biological treatment of water using brown algae in combination with microorganisms.

Интенсивная производственная деятельность в прибрежной зоне сопровождается усилением загрязнения, что отрицательно сказывается в первую очередь на прибрежных биоценозах.Intensive production activity in the coastal zone is accompanied by increased pollution, which negatively affects primarily coastal biocenoses.

Естественный выход из этого положения - введение компенсационных мер, одной из которых является санитарная марикультура. Во многих исследованиях была показана способность бурых водорослей аккумулировать тяжелые металлы, радионуклиды. В последние годы выявлена уникальная способность фукусовых водорослей включать в метаболизм нефтяные углеводороды.A natural way out of this situation is the introduction of countervailing measures, one of which is sanitary mariculture. Many studies have shown the ability of brown algae to accumulate heavy metals, radionuclides. In recent years, the unique ability of Fucus algae to include petroleum hydrocarbons in its metabolism has been revealed.

В известном способе очистки морских прибрежных вод от пленочных и диспергированных в поверхностном слое воды нефтепродуктов по патенту РФ №2375315 в качестве сорбирующей среды используют плавучую водорослевую плантацию, основу которой составляет система соединенных между собой синтетических канатов, засаженных ламинарией и фукусовыми водорослями.In the known method of purification of marine coastal waters from film and dispersed in the surface water layer of petroleum products according to the patent of the Russian Federation No. 2375315 as a sorbing medium used floating algal plantation, which is based on a system of interconnected synthetic ropes planted with laminaria and fucus algae.

Экспериментальными и натурными наблюдениями показана возможность удержания нефтяной пленки поверхностью фукуса в течение длительного времени. Результаты экспериментов свидетельствуют, что один квадратный метр плантации может за 4-5 дней нейтрализовать пленку, образующуюся при разливе на этой площади 100 мл нефти. Естественно, что во многом результаты зависят от погодных условий, обеспечивающих испарение пленки.Experimental and field observations have shown the possibility of holding the oil film by the surface of the fucus for a long time. The experimental results indicate that one square meter of the plantation can neutralize the film formed during the spill in this area of 100 ml of oil in 4-5 days. Naturally, in many respects the results depend on weather conditions that ensure the evaporation of the film.

Известна санитарная водорослевая плантация (СВП) для биологической очистки морских вод от техногенных загрязнений (заявка на изобретение №2010151490 от 16.12.2010 - наиболее близкий к заявляемому решению аналог), предназначенная для финишной очистки морских прибрежных вод, сорбирующая после механической очистки акватории от попавших в морскую среду в результате аварийных разливов нефтепродуктов (НП), неконтролируемого сброса отходов производства судоремонтными предприятиями. Данное устройство - плантация включает в себя силовые синтетические канаты диаметром 30-40 мм, удерживаемые в требуемом направлении металлическими тросами, прикрепленными к гравитационным якорям через крепежные элементы плавучих буев, соединенных с силовыми канатами, между которыми закреплены синтетические канаты диаметром 10-20 мм, играющие роль субстратов для фукусовых и ламинариевых водорослей, размещенных на различных глубинах в очищаемом прибрежном пространстве. При этом ламинарию размещают в толще воды на вертикальных канатах-поводцах, снабженных грузами, обеспечивающими их натяжение, а фукусы размещают на горизонтальных канатах в поверхностном слое воды. Канаты с высаженными на них фукусовыми водорослями компонуют в виде поверхностных рабочих модулей размером 2×1,5 м, удерживаемых на поверхности силовыми полипропиленовыми канатами диаметром 30-40 мм и дополнительными поплавками-кухтылями, снабженными крепежными элементами, допускающими крепление модулей к синтетическим силовым канатам или к металическим тросам в требуемом по погодным условиям положении по отношению к направлению перемещения загрязненных вод. Недостатком указанной плантации является ее низкая эффективность даже при небольшой силе ветра. В этом случае вода, содержащая пленку нефтепродуктов (НП), перекатывается через верхние горизонтальные канаты, которые являются субстратами для фукусовых водорослей, что ведет к распространению по поверхности нефтяной пленки.Known sanitary algae plantation (SVP) for the biological treatment of sea water from industrial pollution (application for invention No.20151490 dated 12/16/2010 - the closest analogue to the claimed solution), intended for the final cleaning of marine coastal waters, which sorb water after mechanical cleaning from marine environment as a result of accidental spills of oil products (NP), uncontrolled discharge of production waste by ship repair enterprises. This plantation device includes synthetic power ropes with a diameter of 30-40 mm, held in the required direction by metal cables attached to gravity anchors through fasteners of floating buoys connected to power ropes, between which synthetic ropes with a diameter of 10-20 mm are fixed, playing the role of substrates for fucus and kelp algae located at various depths in the cleaned coastal space. In this case, the kelp is placed in the water column on vertical ropes-leads equipped with weights ensuring their tension, and fucuses are placed on horizontal ropes in the surface water layer. The ropes with Fucus algae planted on them are arranged in the form of surface working modules 2 × 1.5 m in size, held on the surface by power polypropylene ropes with a diameter of 30-40 mm and additional kitchen floats equipped with fasteners that allow the modules to be attached to synthetic power ropes or to metal cables in the required weather conditions in relation to the direction of movement of polluted waters. The disadvantage of this plantation is its low efficiency even with low wind power. In this case, water containing a film of petroleum products (NP) is rolled through the upper horizontal ropes, which are substrates for Fucus algae, which leads to the spread of the oil film on the surface.

Еще один весьма существенный недостаток - сравнительно низкая плотность рабочей среды высаженных вдоль субстратов обоих видов водорослей и, соответственно, низкая эффективность санитарной водорослевой плантации.Another very significant drawback is the relatively low density of the working medium planted along the substrates of both types of algae and, accordingly, the low efficiency of the sanitary algal plantation.

В предлагаемой в настоящей заявке - устройство для биологической очистки морских вод от техногенных загрязнений представляет собой санитарную водорослевую плантацию, состоящую из силовых синтетических канатов диаметром 30-40 мм, удерживаемых в требуемом направлении металлическими тросами, прикрепленными к гравитационным якорям через крепежные элементы плавучих буев, соединенных с силовыми канатами, на которых закреплены снабженные грузами вертикальные канаты-поводцы, являющиеся субстратами для ламинариевых водорослей. При этом устройство снабжено удерживаемыми на поверхности образованными горизонтальными канатами рабочими модулями для размещения фукусовых водорослей размером 2×1,5 м, сформированными из синтетических канатов диаметром 10-20 мм, являющихся субстратами для фукусовых водорослей, прикрепленными к силовым полипропиленовым канатам или металлическим тросам посредством поплавков-кухтылей.In the proposed in this application - a device for biological treatment of sea water from industrial pollution is a sanitary algal plantation, consisting of synthetic power ropes with a diameter of 30-40 mm, held in the required direction by metal cables attached to gravity anchors through the fasteners of floating buoys connected with power ropes on which vertical leads-ropes equipped with loads are fixed, which are substrates for kelp algae. At the same time, the device is equipped with working modules held on the surface by formed horizontal ropes for accommodating fucus algae 2 × 1.5 m in size, formed from synthetic ropes with a diameter of 10-20 mm, which are substrates for fucus algae attached to polypropylene power ropes or metal cables by means of floats -cookies.

Задачей, решаемой данной полезной моделью, является повышение эффективности биологической очистки морских вод от техногенных загрязнений, в первую очередь от нефтепродуктов которые в виде пленки достаточно быстро распространяются по поверхности воды.The task solved by this utility model is to increase the efficiency of biological treatment of sea water from industrial pollution, primarily from oil products which, in the form of a film, quickly spread over the surface of the water.

Технический результат заключается в создании устройства, позволяющего с наибольшей эффективностью использовать способности водорослей - ламинариевых и фукусовых в качестве сорбирующей среды.The technical result consists in creating a device that allows the most efficient use of the ability of algae - laminaria and fucus as a sorbing medium.

Технический результат достигается тем, что в заявляемом устройстве на поверхностных горизонтальных канатах вплотную друг к другу насажены наплава с закрепленными в отверстиях, выполненных в нижней части наплавов на расстоянии 3 см между ними, талломами фукусовых водорослей таким образом, чтобы верхние ряды фукусов соприкасались с поверхностью морской воды.The technical result is achieved by the fact that in the inventive device on the surface horizontal ropes are closely spaced with each other surfaced with fixed in the holes made in the lower part of the deposits at a distance of 3 cm between them, thalli of Fucus algae so that the upper rows of Fucus are in contact with the surface of the sea water.

Технический результат достигается также тем, что наплава размером не менее 20×15 см выполнены из пористого материала с центральным сквозным отверстием, при этом глубина отверстий для размещения талломов фукусовых водорослей составляет 2-3 см.The technical result is also achieved by the fact that the surfacing of at least 20 × 15 cm is made of a porous material with a central through hole, while the depth of the holes for accommodating the thalli of Fucus algae is 2-3 cm.

Заявляемая система поясняется с помощью чертежей, где на фиг.1 представлена общая схема устройства, на фиг.2 - общий вид наплава. Устройство выполнено из силовых синтетических канатов 1 диаметром 30-40 мм, удерживаемых в требуемом направлении металлическими тросами 2, прикрепленными к гравитационным якорям 3 через крепежные элементы плавучих буев 4. На силовых канатах 1 закреплены вертикальные канаты-поводцы 5, снабженные грузами 6, которые являются субстратами для ламинариевых водорослей. Устройство снабжено рабочими модулями размером 2×1,5 м, образованными горизонтальными канатами 7 диаметром 10-20 мм. Эти модули прикреплены к силовым полипропиленовым канатам 1 посредством поплавков-кухтылей (на черт. не показаны), удерживаются на поверхности воды и служат субстратами для фукусовых водорослей. На поверхностных горизонтальных канатах 7 вплотную друг к другу насажены наплава 8, выполненные из пористого материала размером 20-15 см и имеющие центральное отверстие 9. На их нижней поверхности выполнены отверстия 10 с шагом в 3 см, при этом глубина отверстий составляет 2-3 см. В эти отверстия размещают талломы фукуса в возрасте 2-3 лет 4-6 дихотомий и закрепляют в них. Подготовленные таким образом наплава насаживают на полипропиленовые канаты 7. Пористая поверхность наплавов обеспечивает оптимальные условия для прикрепления и развития микроорганизмов на поверхности.The inventive system is illustrated using the drawings, where in Fig.1 shows a General diagram of the device, Fig.2 is a General view of the weld. The device is made of synthetic synthetic ropes 1 with a diameter of 30-40 mm, held in the required direction by metal cables 2, attached to gravity anchors 3 through fasteners of floating buoys 4. Vertical ropes 5, equipped with loads 6, are attached to the power ropes 1, which are 6 substrates for kelp algae. The device is equipped with working modules 2 × 1.5 m in size, formed by horizontal ropes 7 with a diameter of 10-20 mm. These modules are attached to the power polypropylene ropes 1 by means of kitchen floats (not shown in the drawing), are held on the surface of the water and serve as substrates for fucus algae. On the surface horizontal ropes 7, surfacs 8 are made close to each other, made of porous material 20–15 cm in size and have a central hole 9. On their lower surface, holes 10 are made in increments of 3 cm, while the depth of the holes is 2-3 cm Fucus thalli at the age of 2-3 years 4-6 dichotomies are placed in these holes and fixed in them. The surfacing thus prepared is mounted on polypropylene ropes 7. The porous surface of the deposits provides optimal conditions for the attachment and development of microorganisms on the surface.

Размещение на поверхности наплавов талломов фукусовых водорослей позволяет покрыть поверхность воды водорослями, что ведет к увеличению эффективности устройства для биологической очистки морских водорослей от техногенных загрязнений, а именно к поглощению и нейтрализации нефтепродуктов, распространяющихся по поверхности воды. Повышается эффективность плантации, как бонового заграждения, в плане противодействия распространению пленки при усилении ветра, что отсутствовало в предыдущих конструкциях.Placing fucus algae on the surface of the thallus surfacs makes it possible to cover the water surface with algae, which leads to an increase in the efficiency of the device for the biological treatment of algae from technogenic pollution, namely, the absorption and neutralization of oil products spreading over the water surface. The efficiency of the plantation, as a boom barrier, is increased in terms of counteracting the spread of the film during wind amplification, which was absent in previous designs.

Устройство просто в изготовлении и эксплуатации, поскольку модули - ламинариевый и фукусовый изготавливаются отдельно и могут периодически заменяться на новые.The device is easy to manufacture and operate, since the modules - kelp and fucus are manufactured separately and can be periodically replaced with new ones.

Claims

1. A device for the biological purification of sea water from industrial pollution, which is a sanitary algal plantation consisting of synthetic power ropes with a diameter of 30-40 mm, held in the required direction by metal cables attached to gravity anchors through fasteners of floating buoys connected to power ropes on which vertical leads-ropes equipped with loads are fixed, which are substrates for kelp algae, while the device is equipped with held and surfaces formed by horizontal ropes with working modules for placing fucus algae 2 × 1.5 m in size, formed from synthetic ropes with a diameter of 10-20 mm, which are substrates for fucus algae attached to polypropylene power ropes or metal cables by means of kitchen floats, characterized in that on the surface horizontal ropes are adjacent to each other surfaced with fixed in the holes made in the lower part of the overlay at a distance of 3 cm between them, Allom fucus algae so that the upper ranks of the fucus in contact with sea water surface.

2. A device for the biological treatment of sea water from industrial pollution according to claim 1, characterized in that the deposits of at least 20 × 15 cm are made of porous material with a central through hole, while the depth of the holes for accommodating the thalli of Fucus algae is 2-3 cm.