RU2068055C1 - Method for cleaning water area from hydrocarbon pollution and device for implementing the same - Google Patents
Method for cleaning water area from hydrocarbon pollution and device for implementing the same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2068055C1 RU2068055C1 RU9393016431A RU93016431A RU2068055C1 RU 2068055 C1 RU2068055 C1 RU 2068055C1 RU 9393016431 A RU9393016431 A RU 9393016431A RU 93016431 A RU93016431 A RU 93016431A RU 2068055 C1 RU2068055 C1 RU 2068055C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- pylons
- water area
- supercooled
- gases
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
- Y02A20/204—Keeping clear the surface of open water from oil spills
Landscapes
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к физико-технологическим процессам очистки водных акваторий и открытых водных пространств от углеводородных загрязнений: вылитой нефти и нефтепродуктов, масел. The invention relates to physicotechnological processes for the purification of water areas and open water spaces from hydrocarbon pollution: spilled oil and oil products, oils.
Известен способ очистки акватории от углеводородных загрязнений, включающий использование минеральных сорбентов, распыляемых над поверхностью водной среды, с помощью которых осаждают углеводороды в более глубокие водные слои [1]
Существенными и очевидными недостатками этого способа являются: отсутствие экологической чистоты, т.е. все загрязнения остаются в водной среде; непрогрессивность процесса и требование использования дополнительных процессов для извлечения из водной среды притопленных углеводородных загрязнений.A known method of cleaning the water area from hydrocarbon contaminants, including the use of mineral sorbents sprayed above the surface of the aquatic environment, with which hydrocarbons are deposited in deeper water layers [1]
Significant and obvious disadvantages of this method are: lack of environmental cleanliness, i.e. all contaminants remain in the aquatic environment; non-progressive process and the requirement to use additional processes for the extraction of submerged hydrocarbon contaminants from the aquatic environment.
Наиболее близким по технологической сущности является способ очистки акватории от углеводородных загрязнений, включающий обработку загрязненной водной среды с помощью реагента, в качестве которого используют перегретый и переохлажденный газы, выделение и утилизацию углеводородов [2]
Этот способ реализуется с помощью устройства, содержащего корпус в виде рабочей камеры с магистралями для подачи рабочих компонент: перегретого и переохлажденного газов [2]
При определенных преимуществах по сравнению с аналогами этот способ обладает и существенным недостатком, заключающимся в низкой удельной эффективного каждого отдельного процесса и в низком КПД используемого устройства ввиду поэтажного послойного введения реагентов в очищаемую воду, что задерживает эффекты фазовых превращений, вызывая необходимость повторения циклов, ведущих к дополнительным затратам времени и средств, дополнительному загрязнению воды распыляемой и потопляемой частью углеводородных загрязнений.The closest in technological essence is a method of cleaning the water area from hydrocarbon pollution, including the treatment of contaminated water using a reagent, which is used as superheated and supercooled gases, the allocation and disposal of hydrocarbons [2]
This method is implemented using a device containing a housing in the form of a working chamber with highways for supplying working components: superheated and supercooled gases [2]
With certain advantages compared to analogues, this method has a significant disadvantage, namely, the low specific effective of each individual process and the low efficiency of the device used due to the layer-by-layer layer-by-layer introduction of reagents into the purified water, which delays the effects of phase transformations, making it necessary to repeat the cycles leading to additional time and money, additional water pollution sprayed and flooded part of the hydrocarbon pollution.
Предлагаемый способ направлен на повышение эффективности и экологической чистоты процесса очистки водной среды акватории, повышение технологичности использования способа на акватории. The proposed method is aimed at improving the efficiency and environmental cleanliness of the process of cleaning the aquatic environment of the water area, increasing the manufacturability of using the method in the water area.
Это достигается в предлагаемом способе очистки акватории от углеводородных загрязнений, включающем обработку загрязненной водной среды с помощью реагентов, в качестве которых используют перегретый и переохлажденный газы, выделение и утилизацию углеводородов, за счет обработки водной среды путем разделения ее на параллельные протоки при непрерывном перемешивании по акватории за счет подачи газов и постоянной смены участка обработки на акватории, при этом перегретый и переохлажденный газы вводят одновременно по обеим сторонам каждого разделенного протока в направлении снизу-вверх по толщине слоя обрабатываемой водной среды, углеводородные загрязнения транспортируют разнотемпературными газовыми потоками к поверхности воды и отводят их вакуумированием на утилизацию. This is achieved in the proposed method for cleaning the water area from hydrocarbon pollution, including the treatment of contaminated water using reagents, which are superheated and supercooled gases, the separation and utilization of hydrocarbons, by treating the water environment by dividing it into parallel ducts with continuous stirring in the water due to the supply of gases and the constant change of the treatment area in the water area, while superheated and supercooled gases are introduced simultaneously on both sides of each the divided flow from the bottom-up thickness of the treated aqueous medium layer, hydrocarbon pollution transported gas flows at different temperatures to the surface of the water and is removed by evacuation at their disposal.
Устройство для осуществления описываемого способа очистки акватории, содержащее корпус в виде рабочей камеры с магистралями для подачи рабочих компонент, имеет корпус, выполненный в виде агрегата, снабженного фермой, закрепленной на несущем судне, ферма оснащена перфорированными рабочими органами, выполненными в виде полых пилонов, закрепленных вертикально на погружаемой части фермы, при этом часть пилонов своей полостью соединена с источником перегретого газа, другая, чередующаяся с первой, с источником переохлажденного газа, отверстия в пилонах выполнены наклонными против хода судна, а в верхней части пилонов закреплено крыло, наклоненное в сторону канала сбора и отвода выделенных углеводородных загрязнений, соединенного с вакуум-системой. A device for implementing the described method of cleaning the water area, comprising a housing in the form of a working chamber with highways for supplying working components, has a housing made in the form of an aggregate equipped with a truss mounted on a carrier vessel, the farm is equipped with perforated working bodies made in the form of hollow pylons, fixed vertically on the immersed part of the farm, while part of the pylons is connected by its cavity with the source of superheated gas, the other, alternating with the first, with the source of supercooled gas, is open tions in pylons are inclined upstream vessel and the top of the pylon fixed wing, inclined towards the channel allocated to the collection and removal of hydrocarbon contaminants, is connected to a vacuum system.
При этом ферма снабжена поплавками, установленными по бокам судна, и пилонами, установленными на торцевых частях фермы, причем ферма выполнена из модульных блоков, соединенных между собой шарнирами. In this case, the farm is equipped with floats installed on the sides of the vessel and pylons mounted on the end parts of the farm, and the farm is made of modular units interconnected by hinges.
Указанная последовательность и совокупность операций способа и конструктивное решение устройства являются оригинальными и прогрессивными, и открывают принципиально новое направление в этой технологии очистки акваторий от органических выбросов. The indicated sequence and set of operations of the method and the constructive solution of the device are original and progressive, and open up a fundamentally new direction in this technology for cleaning water from organic emissions.
Способ очистки акватории от углеводородных загрязнений поясняется прилагаемыми чертежами устройства для его реализации,
где
на фиг. 1 показан общий вид устройства;
на фиг. 2 показан вид устройства сверху по фиг. 1;
на фиг. 3 и фиг. 4 детали конструкции устройства;
на фиг. 5 вид на погружаемую рабочую ферму;
на фиг. 6 вид сверху на рабочую ферму и оборудование;
на фиг. 7 схема отвода загрязнений от рабочего органа;
на фиг. 8 и фиг. 9 узлы А и Б и сечение I-I на фиг. 7;
на фиг. 10 технологическая блок-схема устройства.The method of cleaning the water area from hydrocarbon pollution is illustrated by the attached drawings of the device for its implementation,
Where
in FIG. 1 shows a general view of the device;
in FIG. 2 shows a top view of the device of FIG. 1;
in FIG. 3 and FIG. 4 details of the design of the device;
in FIG. 5 view of the immersed working farm;
in FIG. 6 top view of a working farm and equipment;
in FIG. 7 scheme of removal of pollution from the working body;
in FIG. 8 and FIG. 9 nodes A and B and section II in FIG. 7;
in FIG. 10 technological block diagram of the device.
Устройство для очистки акватории от углеводородных загрязнений содержит несущее судно 1, оборудованное фермой 2, закрепленной на мобильных шарнирах 3 и 4, позволяющих складывать ферму на палубу в транспортное положение. Обе части (левая и правая) фермы имеют поплавки 5, позволяющие частям 6 фермы точно располагаться на заданной глубине водной среды. Ферма 2 может быть закреплена как по обоим сторонам судна, за его бортами, так и впереди судна (фиг. 5 и 6) в зависимости от условий работы в акватории и степени загрязненности воды. В этом положении ферма, оснащенная сигнальными приборами 7, ориентируется под углом атаки с помощью рычагов 8 для создания фронта захвата пилонами 9 и направлении загрязнений к средней более развитой части 10 фермы. Такое выполнение фермы позволяет принимать в средней части наиболее загрязненные соли воды. A device for cleaning the water area from hydrocarbon contamination contains a
Ферма 2 имеет рабочий орган, содержащий корпус в виде рабочего агрегата 11, выполненного из набора пилонов 12 и 13, чередующихся между собой по всей длине (и глубине) фермы. Пилоны 12 имеют на своих стенках перфорацию (много отверстий) 14 и соединены своей полостью с источником 15 переохлажденного газа, а пилоны 13, имеющие на стенках перфорацию 16, соединены своей полостью с источником 17 перегретого газа (или пара, или парогазовой смеси), в качестве которого используют смесь пересыщенного перегретого пара с нейтральным газом типа CO2 или Не.The
Источник газа 15 имеет расходные емкости 18, где газ смешивают частично с воздухом; в качестве переохлажденного газа используют продукт испарения твердой углекислоты, над которой продувают воздух, смешивающийся с СО2 при температуре -30 oC -40oC.The
Практически более выгодно использовать парогазогенератор (А. Плугина), который вырабатывает перегретый газ и переохлажденный газ одновременно, используя вначале единую камеру парогазообразования с последующим разделением двух разнотемпературных потоков. It is practically more advantageous to use a steam and gas generator (A. Plugin), which produces superheated gas and supercooled gas at the same time, using first a single steam and gas formation chamber with subsequent separation of the two different temperature streams.
Рабочий агрегат 11 оснащен (фиг. 8) верхним направляющим крылом 19 для ориентирования верхней водной массы. Крыло 19 закреплено под углом вверх от уровня водной поверхности "УВ" над пилонами, погруженными в воду так, что они образуют водный канал 20, переходящий в сборник 21 углеводородов, из полости которого с помощью насоса 22 отводят нефтепродукт по магистрали 23 на утилизацию, например, на питание парогазогенератора или силового узла судна. Периодически воду сливают из сборника через патрубок 24. The working
Сборку описанных узлов и агрегатов осуществляют на палубе 25 судна (или в его трюме по выбору заказчика). При выполнении пилонов из набора труб (фиг. 3 и 4) для варианта очистки только поверхности воды, отверстия 14 в них эффективнее выполнить в виде щелей 16 для более полного площадного контакта пилонов с очищаемой водой. The assembly of the described components and assemblies is carried out on
Работа описанного устройства излагается при описании процессов осуществления способа очистки акватории при наличии на водной поверхности и ее верхнем слое углеводородных загрязнений, например, вылитой нефти, для сбора которой в работу включают все агрегаты, в том числе генераторы разнотемпературных газов 15 и 17; от них одновременно подают рабочие компоненты (реагенты) в полости пилонов 12 и 13. Судно 1 приводят в движение со скоростью дрейфа (около 1-3-х узлов), платформу с пилонами погружают в воду на глубину 1 1,5 м и следят, чтобы волна не перехлестывала через крыло 19 а проходила в канал 20. Слабое выполнение отслеживают поплавки 5, поддерживая ферму на заданной глубине, чтобы "УВ" находился в сечении канала 20. The operation of the described device is described in the description of the processes for the purification of the water area in the presence of hydrocarbon contaminants on the water surface and its upper layer, for example, spilled oil, for the collection of which all units are included in the work, including generators of
При волнении более 4-х баллов на пилонах используют специальные понтоны со значительной осадкой и высокой устойчивостью, или используют волногасители, если по условиям судоходства это возможно. For waves of more than 4 points on the pylons, special pontoons with significant draft and high stability are used, or wave dampers are used, if this is possible under shipping conditions.
Флотация реагентов-газов параллельно-направленно сквозь толщу воды создает условия фазового превращения полурастворенных частиц нефти, их интенсивную коагуляцию вокруг разнотемпературных пузырьков, поляризацию-укрупнение частиц и вынос их на поверхность к заборному каналу 20 где в совокупности с полостью 21 ведут эжектирование пенного продукта, сохраняя канал постоянно работоспособным. The flotation of reagent gases in parallel-directional direction through the water column creates the conditions for the phase transformation of semi-dissolved oil particles, their intensive coagulation around different-temperature bubbles, polarization-enlargement of particles and their removal to the surface to intake
При этом для исключения захлестывания отверстий 14 и 16 и создания условий свободного выхода газов из них, отверстия выполнены наклонными против хода судна. At the same time, to avoid overflowing of
Пример конкретного осуществления способа. В ограниченной акватории Кронштадского морского порта осуществлена опытная реализация способа с помощью опытной модели устройства: судно-буксир водоизмещением 500 т, размеры фермы 30•1,2 м, газогенератор по газу при температуре 180 230oC и производительности 120 м2/ч, газогенератор по газу при Т -30 oC -40oC и производительности 50 м3/ч; поддерживающие крайние поплавки, освещение, радиосигнализация, система продуктов. Время испытания этого опытного устройства и опытная реализация способа осуществлены в августе 1992 года. При осуществлении очистки акватории нефтяные загрязнения находились на поверхности и в слое воды до глубины 30 50 см. При малой скорости (1 3 узла) судна и подаче газов одновременно и непрерывно по обоим сторонам пилонов, из перфораций 14 и 16, достигнута высокая эффективность очистки воды, причем, извлеченные из водной среды нефть и нефтепродукты были полезно израсходованы для питания форсунок мазутной котельной. Эффективность очистки до 99,4% (по чистой воде) достигнута благодаря непрерывной подаче разнотемпературных рабочих газов и непрерывному передвижению судна (устройства на нем) по акватории.An example of a specific implementation of the method. In a limited water area of the Kronstadt seaport, an experimental implementation of the method was carried out using an experimental model of the device: a towing vessel with a displacement of 500 tons, truss dimensions 30 • 1.2 m, a gas generator at a temperature of 180,230 o C and a capacity of 120 m 2 / h, gas generator gas at T -30 o C -40 o C and a capacity of 50 m 3 / h; supporting extreme floats, lighting, radio alarms, product system. The testing time of this experimental device and the experimental implementation of the method were carried out in August 1992. When water was cleaned, oil pollution was located on the surface and in the water layer to a depth of 30–50 cm. At a low speed (1 3 knots) of the vessel and gas supply simultaneously and continuously on both sides of the pylons, from
Показатели воды акватории до очистки: верхняя пленка нефтепродуктов сплошная толщиной 1 3 мм, далее загрязнение до глубины 50 см капельное, пленочное, следное с содержанием нефтепродуктов 6-8% в т.ч. ацетон 0,2% толуол 0,3% ксилол 0,1% показатель ХПК воды 50-60 мг0/л, рН 5-6, нитраты 120-300, хлориды 250-400, мутность 186 мг/л. Water indicators of the water area before treatment: the top film of oil products is continuous, 1 3 mm thick, then pollution to a depth of 50 cm is drip, film, trace with a oil content of 6-8%, including acetone 0.2% toluene 0.3% xylene 0.1% COD of water 50-60 mg0 / l, pH 5-6, nitrates 120-300, chlorides 250-400, turbidity 186 mg / l.
После очистки показатели воды: пленка на поверхности отсутствует, до глубины 50 см содержание нефтепродуктов 0,06% рН 7,5-8; ацетон, толуол, ксилол следы (практически отсутствуют), ХПК 12, нитраты 8, хлориды 12, мутность 0,82, прозрачность 85. Время очистки акватории в 1,60 км2 составило 4,2 ч. Прибыльность процесса 67% (высокая).After cleaning, water indicators: there is no film on the surface, up to a depth of 50 cm, the oil content is 0.06%, pH 7.5-8; acetone, toluene, xylene traces (practically absent),
Опытная реализация способа показала его высокую эффективность, оригинальность и прогрессивность, как не вносящего никаких вредных реагентов в обрабатываемую среду, и выделения побочных загрязнений совместно с нефтепродуктами и маслами, это существенно улучшает экологические характеристики акваторий портов, причалов, мест аварий. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6 ЫЫЫ8 Pilot implementation of the method has shown its high efficiency, originality and progressiveness, as it does not introduce any harmful reagents into the processed medium, and the release of side pollution together with oil products and oils, this significantly improves the environmental characteristics of port waters, berths, accident sites. YYY2 YYY4 YYY6 YYY8
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9393016431A RU2068055C1 (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Method for cleaning water area from hydrocarbon pollution and device for implementing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9393016431A RU2068055C1 (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Method for cleaning water area from hydrocarbon pollution and device for implementing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93016431A RU93016431A (en) | 1996-03-20 |
RU2068055C1 true RU2068055C1 (en) | 1996-10-20 |
Family
ID=20139505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU9393016431A RU2068055C1 (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Method for cleaning water area from hydrocarbon pollution and device for implementing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2068055C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103744829A (en) * | 2014-01-02 | 2014-04-23 | 环境保护部环境规划院 | Underground water pollution prevention area dividing method |
RU171431U1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-05-31 | Научно-производственная фирма с ограниченной ответственностью "Экополимер" | FLOATING MATERIALS DEVICE |
-
1993
- 1993-03-29 RU RU9393016431A patent/RU2068055C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 551036, кл. В 01 D 31/02, 1974. Авторское свидетельство СССР N 1623967, кл. С 02 F 1/24, 1991. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103744829A (en) * | 2014-01-02 | 2014-04-23 | 环境保护部环境规划院 | Underground water pollution prevention area dividing method |
RU171431U1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-05-31 | Научно-производственная фирма с ограниченной ответственностью "Экополимер" | FLOATING MATERIALS DEVICE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3138478B2 (en) | Sedimentation device for liquids, including liquids, gases and particulate materials, and cleaning devices and methods for cleaning wastewater with the same | |
KR101431077B1 (en) | Exhaust gas cleaning system in marine diesel engines | |
KR101584608B1 (en) | Algae Removing Apparatus | |
US4790944A (en) | Process and apparatus for the separation of foreign matter from a liquid by flotation | |
CA1155412A (en) | Continuous process and apparatus for separating hydrocarbons from earth particles and sand | |
WO2015030352A1 (en) | Exhaust gas desulfurization apparatus for ship | |
SE434215B (en) | TREATMENT DEVICE | |
RU2068055C1 (en) | Method for cleaning water area from hydrocarbon pollution and device for implementing the same | |
KR101964830B1 (en) | Water treatment apparatus | |
KR101807776B1 (en) | Pressure floatation equipment using microbubbles | |
KR102211491B1 (en) | Algae removal vessel | |
JP3210936U (en) | Wastewater treatment equipment | |
KR101204395B1 (en) | The apparatus to treat municipal and industrial wastewater | |
KR102315734B1 (en) | Sludge treating apparatus for soil remediation with injection module and circylating module | |
WO2016023095A1 (en) | Phase separation tank | |
KR20010036272A (en) | Floating matter remove treatment apparatus | |
SU1632949A1 (en) | Method of purification of oil-contaminated sewage and device for realization of the method | |
SU1710514A1 (en) | Sewage treatment device | |
KR101181800B1 (en) | The method and apparatus to treat municipal and industrial wastewater | |
CN113195104A (en) | Oil drop flotation unit with weir and hydraulic mechanism | |
JP2000512545A (en) | Reaction tank for purification of polluted wastewater | |
CN212712835U (en) | Circulating water air floatation slag scraping equipment for spray tower | |
JP3341135B2 (en) | Scum removal and treatment equipment | |
KR102372411B1 (en) | Sludge treating apparatus for soil remediation with injection module | |
RU183322U1 (en) | PLANT FOR FLOTATION WASTE WATER TREATMENT |