RU2219304C2 - Process cleaning material of base of pavement from oil and oil products and gear for its realization - Google Patents
Process cleaning material of base of pavement from oil and oil products and gear for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2219304C2 RU2219304C2 RU2002100615A RU2002100615A RU2219304C2 RU 2219304 C2 RU2219304 C2 RU 2219304C2 RU 2002100615 A RU2002100615 A RU 2002100615A RU 2002100615 A RU2002100615 A RU 2002100615A RU 2219304 C2 RU2219304 C2 RU 2219304C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- cleaning
- washing
- contaminated
- washing solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к очистке песка, грунта, гравия и щебня от нефтяных загрязнений, и может быть использовано во всех областях промышленности, в которых используются, транспортируются или хранятся нефть и нефтепродукты, а также для очистки песчаных пляжей. The invention relates to environmental protection, in particular to the cleaning of sand, soil, gravel and crushed stone from oil pollution, and can be used in all areas of industry in which oil and oil products are used, transported or stored, as well as for cleaning sandy beaches.
Практически все вышеперечисленные материалы: песок, гравий, щебень и грунт, являются основой дорожного покрытия территорий предприятий, автодорог, железнодорожного полотна и насыпей. Указанные материалы загрязняются при транспортировке, хранении нефти и нефтепродуктов, а также при аварийных ситуациях - разливах нефти и нефтепродуктов в местах их добычи, переработке или при их транспортировке. Almost all of the above materials: sand, gravel, gravel and soil, are the basis of the road surface of enterprises, roads, railroad tracks and embankments. These materials are contaminated during transportation and storage of oil and oil products, as well as in emergency situations - oil and oil product spills in the places of their extraction, processing or during their transportation.
Очистка материала основы дорожного покрытия (далее МОДП) является актуальной задачей как с точки зрения экологии, так и с целью использования ценного сырья, каким являются нефть и нефтепродукты. Cleaning the base material of the road surface (hereinafter MODP) is an urgent task both from an environmental point of view and with the aim of using valuable raw materials, such as oil and oil products.
Решение этой задачи довольно трудоемко, т.к. с течением времени загрязнения превращаются в плотную битумоподобную массу. The solution to this problem is rather laborious, because over time, the contaminants turn into a dense bitumen-like mass.
Для ликвидации нефтепродуктовых загрязнений в настоящее время широко используются такие методы, как испарение загрязнителя в почве, биологическая очистка, складирование почвы (грунта) с последующей самоочисткой, экскавация загрязненного грунта с последующим захоронением или термической обработкой. Из всех технологий ликвидации последствий нефтепродуктового загрязнения почв нефтепродуктами наиболее щадящей к окружающей среде является биоочистка на месте загрязнения. Ее преимуществом является относительная простота технологической реализации установки и эксплуатации, а также относительно невысокие финансовые затраты. Она широко используется во многих странах, успешно применяется при очистке почв от бензина, дизельного топлива и других нефтепродуктов. To eliminate oil product pollution, methods such as evaporation of a pollutant in soil, biological treatment, storage of soil (soil) with subsequent self-cleaning, excavation of contaminated soil with subsequent burial or heat treatment are currently widely used. Of all the technologies for eliminating the consequences of oil product pollution of soils with oil products, the most environmentally friendly is bio-treatment at the site of pollution. Its advantage is the relative simplicity of the technological implementation of the installation and operation, as well as the relatively low financial costs. It is widely used in many countries, successfully used in the cleaning of soils from gasoline, diesel fuel and other petroleum products.
В настоящее время в процессе биоочистки используются преимущественно аэробные бактерии. Исследования показали их способность активно разлагать углеводороды, определены требования к условиям, наиболее благоприятствующим их росту. Их метаболизм подробно изучен и показано, что продукты переработки микроорганизмами нефтепродуктов не опасны для человека и окружающей среды. Currently, in the process of bioremediation mainly aerobic bacteria are used. Studies have shown their ability to actively decompose hydrocarbons, identified requirements for conditions most conducive to their growth. Their metabolism has been studied in detail and it has been shown that the products of processing petroleum products by microorganisms are not dangerous to humans and the environment.
Однако этот метод очистки нашел широкое применение в сельском хозяйстве и в местах захоронения загрязненных грунтов, песков и т.п., т.к. время очистки биологическим способом составляет от трех месяцев до нескольких лет. However, this cleaning method has found wide application in agriculture and in places of burial of contaminated soils, sand, etc., because biological treatment time is from three months to several years.
В практике же наибольший интерес представляют быстрые методы очистки, желательно осуществление их в местах образования таких загрязнений. In practice, quick cleaning methods are of greatest interest, it is desirable to implement them in places where such contaminants are formed.
Известен способ биологической очистки грунта от нефтяных загрязнений (Патент РФ 2104248, опубл. 10.02.98). Способ предусматривает нанесение препарата углеводородокисляющих микроорганизмов на нефтесубстрат загрязненного участка. Перед нанесением микроорганизмы препарата культивируют в среде, содержащей нефтесубстрат загрязненного участка. Причем нефтесубстрат берут в таком количестве, которое обеспечивает симбиотический рост углеводородокисляющих микроорганизмов препарата и нефтесубстрата. A known method of biological treatment of soil from oil pollution (RF Patent 2104248, publ. 10.02.98). The method involves applying a preparation of hydrocarbon-oxidizing microorganisms to the oil substratum of the contaminated area. Before application, the microorganisms of the drug are cultured in a medium containing oil substratum of the contaminated area. Moreover, the oil substrate is taken in such an amount that ensures the symbiotic growth of the drug’s hydrocarbon-oxidizing microorganisms and the oil substratum.
Методы биологической очистки требуют регулярного внесения в загрязненный материал ограниченного количества биомассы или бактерий, способных разлагать нефтепродукт и вырабатывающих вещества, способствующие его быстрому смыванию (биогенных ПАВ); веществ, необходимых для их роста, а также другие мероприятия для создания для них наиболее благоприятных условий. Это связано с дополнительными затратами на питательную среду, добавки, необходимые для выращивания биомассы. Кроме того, эти методы эффективны при очистке относительно свежих загрязнений. Biological treatment methods require regular introduction into the contaminated material of a limited amount of biomass or bacteria that can decompose the oil product and produce substances that contribute to its rapid washing off (biogenic surfactants); substances necessary for their growth, as well as other measures to create the most favorable conditions for them. This is associated with additional costs for the nutrient medium, additives necessary for growing biomass. In addition, these methods are effective in cleaning relatively fresh contaminants.
Известна технология очистки, совмещающая биологический метод с электрохимическим. Так, в патенте РФ 2122905, опубл. 12.10.98, кроме введения в зону очистки раствора нефтеокисляющих микроорганизмов, еще вводят электроды - анод и катод, затем воду. Пропускают между электродами постоянный электрический ток для создания электроосмотического движения жидкости в зоне очистки. Удаляют жидкость с загрязнениями, собирающимися у катода. Контролируют концентрацию в зоне очистки веществ, угнетающих жизнедеятельность нефтеокисляющих микроорганизмов. При снижении их концентрации до значений, безопасных для жизнедеятельности нефтеокисляющих микроорганизмов, вводят содержащий их раствор в зону очистки. Known cleaning technology that combines a biological method with an electrochemical one. So, in the patent of the Russian Federation 2122905, publ. 12.10.98, in addition to introducing a solution of oil-oxidizing microorganisms into the cleaning zone, electrodes are also introduced - the anode and cathode, then water. A direct electric current is passed between the electrodes to create electroosmotic fluid movement in the cleaning zone. Remove fluid with impurities collected at the cathode. The concentration in the purification zone of substances that inhibit the vital activity of oil-oxidizing microorganisms is controlled. When their concentration decreases to values that are safe for the life of oil-oxidizing microorganisms, the solution containing them is introduced into the treatment zone.
Этот способ позволяет очистить капиллярно-пористую среду от нефтепродуктов, при наличии в ней веществ, угнетающих жизнедеятельность организмов, и несколько сокращает время очистки. This method allows you to clean the capillary-porous medium from oil products, in the presence of substances in it that inhibit the vital activity of organisms, and slightly reduces the cleaning time.
С этой же целью и обеспечения полноты переработки нефти (нефтепродуктов) штаммом микроорганизмов вымываний нефти из грунта осуществляется водой с добавлением поверхностно-активного вещества (ПАВ) с одновременным вибрированием грунта глубинными вибраторами. Закачка вымывающего раствора происходит через скважины, установленные в шахматном порядке с чередованием нагнетательных и продувочных скважин (заявка 94035710, Публ. 27.05.1997 г.). For the same purpose and to ensure the completeness of the processing of oil (oil products) by a strain of microorganisms, the leaching of oil from the soil is carried out by water with the addition of a surface-active substance (surfactant) while vibrating the soil with deep vibrators. Wash solution is injected through wells staggered with alternating injection and purge wells (application 94035710, Publ. 05.27.1997).
Однако указанные изобретения не могут исключить основные недостатки, присущие микробиологической очистке. However, these inventions cannot exclude the main disadvantages inherent in microbiological purification.
Известна технология, которая может быть применена для очистки загрязненного грунта на нефтепромыслах, нефтепроводах, пляжах, промышленных предприятиях, а также на местонахождениях нефтеносных песков (Соколова Ж.Е. "Экологически чистый способ очистки песка и грунта от нефти и нефтепродуктов", сборник информационных листков о научно-технических достижениях. ВИМИ. 1994г.). Known technology that can be used to clean contaminated soil at oil fields, pipelines, beaches, industrial enterprises, as well as at the locations of oil sands (Sokolova J.E. "An environmentally friendly way to clean sand and soil from oil and oil products", a collection of information sheets about scientific and technical achievements. VIMI. 1994.).
Сущность технологии состоит в использовании процесса интенсивной экстракции с помощью различных экстрагентов (нефти, углеводородов, растворов ПАВ) в специальном экстракторе для извлечения загрязнений с последующим разделением пульпы на чистый песок (грунт) и извлеченную нефть (нефтепродукты). The essence of the technology is to use the intensive extraction process using various extractants (oil, hydrocarbons, surfactant solutions) in a special extractor to extract contaminants, followed by separation of the pulp into clean sand (soil) and extracted oil (oil products).
Используемый в технологии способ виброгравитационной экстракции обеспечивает высокую степень очистки грунта (остаточная концентрация загрязнений не более 0,2 мас. %) при высокой производительности процесса и компактности оборудования. The vibrogravity extraction method used in the technology provides a high degree of soil purification (residual pollution concentration of not more than 0.2 wt.%) With high process performance and equipment compactness.
Однако с очисткой МОДП от тяжелых, вязких нефтепродуктов, когда загрязнения представляют единую, практически однородную, вязкую массу, обычные экстракционные методы не справляются, поэтому приходится усложнять процесс очистки, например, в патенте РФ 2124954, публ. 20.01.99 для обработки застарелых загрязнений добавляют экстрагент - разбавитель (керосин) в сочетании с кавитационным воздействием. However, conventional extraction methods cannot cope with the cleaning of MODPs from heavy, viscous petroleum products, when the contaminants are a single, almost uniform, viscous mass, therefore it is necessary to complicate the cleaning process, for example, in RF patent 2124954, publ. 01/20/99 for the treatment of chronic pollution add an extractant - diluent (kerosene) in combination with cavitation exposure.
Это усложняет очистку жидких стоков и требует дополнительных затрат на их очистку и регенерацию разбавителя. This complicates the purification of liquid effluents and requires additional costs for their purification and regeneration of the diluent.
В патенте РФ 2173223, публ. 10.09.2001 г. приведена технология очистки материалов (почва, грунт, песок, нефтешламы и т.д.) от нефтепродуктов. Очищаемый материал подают в реакционную зону узла обработки, нагревают в среде водяного пара при массовом соотношении "водяной пар - нефтепродукты" не менее чем 1:15 до 250-600oС. Образующуюся газовую пароуглеводородную смесь охлаждают в холодильнике - конденсаторе до температуры, превышающей температуру конденсации паров воды, при этом большую часть сконденсированных нефтепродуктов собирают в сборной емкости, определенную часть неконденсируемой пароуглеводородной смеси возвращают в реакционную зону узла паровой обработки, а оставшуюся часть направляют в печь, в которую подают также из сборной емкости нефтепродукты. Газы сжигания из печи направляют в зону нагрева узла паровой обработки.In the patent of the Russian Federation 2173223, publ. 09/10/2001, the technology of cleaning materials (soil, soil, sand, oil sludge, etc.) from oil products is presented. The material to be cleaned is fed into the reaction zone of the processing unit, heated in a water vapor medium with a mass ratio of water vapor - oil products of not less than 1:15 to 250-600 o C. The resulting gas vapor-hydrocarbon mixture is cooled in a refrigerator-condenser to a temperature above the temperature condensation of water vapor, while most of the condensed oil products are collected in a collection tank, a certain part of the non-condensable steam-hydrocarbon mixture is returned to the reaction zone of the steam treatment unit, and the remaining h Part is sent to the furnace, to which oil products are also supplied from the collection tank. Combustion gases from the furnace are sent to the heating zone of the steam treatment unit.
Преимущество способа - высокая степень очистки, но это скорее не очистка, а утилизация нефтепродуктов путем сжигания их в печи. По сути - это автотермический способ утилизации без использования моющих средств. The advantage of the method is a high degree of purification, but this is rather not purification, but the disposal of petroleum products by burning them in an oven. In fact, this is an autothermal method of disposal without the use of detergents.
Однако экономичность этого способа вызывает сомнение, такую утилизацию нефтепродуктов не по прямому их назначению, т.е. сжигание ценного сырья, трудно понять. Более того, при таком способе требуется контроль газовой фазы на содержание токсичных компонентов и технология требует значительных затрат теплоресурсов. However, the efficiency of this method is doubtful, such disposal of petroleum products is not for their intended purpose, i.e. burning valuable raw materials is hard to understand. Moreover, this method requires control of the gas phase for the content of toxic components and the technology requires significant heat consumption.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу очистки материала основы дорожного покрытия (МОДП) является способ очистки песка от нефти и нефтепродуктов по патенту РФ 2049871, БИ 34, 1995 г., который можно использовать не только при очистке песка прибрежной зоны, но также другого материала загрязненного нефтью (грунта, дорожного материала и т.п.) при авариях транспортных и нефтедобывающих средств. The closest technical solution to the proposed method for cleaning the base material of the road surface (MODP) is a method for cleaning sand from oil and oil products according to the patent of the Russian Federation 2049871, BI 34, 1995, which can be used not only for cleaning sand of the coastal zone, but also other material contaminated with oil (soil, road material, etc.) in the event of accidents of vehicles and oil production facilities.
Сущность способа заключается в следующей совокупности операций:
- забор песка и его обработка водным раствором с использованием воды из водоема путем промывки песка сначала подогретой до 20-100oС водой из водоема с последующим отделением нефти путем отслаивания;
- обработка песка противотоком водным раствором с добавлением такого количества поверхностно-активного вещества (ПАВ), при котором происходит отделение нефти с поверхности твердых частиц с образованием водно-нефтяной эмульсии;
- разделение твердой фазы и водно-нефтяной эмульсии;
- разрушение последней посредством обработки деэмульгатором до образования раздельных слоев нефти и воды, содержащих деэмульгатор и ПАВ;
- разделение этих слоев, с выделением из них деэмульгатора путем его отгонки с возвращением его на операцию разрушения водно-нефтяной эмульсии, образовавшейся при дальнейшей обработке загрязненного материала;
- водный раствор, содержащий ПАВ, направляют на дополнительную промывку песка, корректирование в нем содержания ПАВ и использование для очистки новой партии загрязненного материала, а также его ополаскивание для удаления ПАВ водой из водоема, которую затем направляют на операцию очистки для восполнения потерь воды.The method consists in the following set of operations:
- collection of sand and its treatment with an aqueous solution using water from a reservoir by washing the sand first with water heated to 20-100 o With water from the reservoir, followed by separation of the oil by peeling;
- treatment of sand with a countercurrent aqueous solution with the addition of such an amount of surface-active substance (surfactant), in which oil is separated from the surface of solid particles with the formation of a water-in-oil emulsion;
- separation of the solid phase and the oil-water emulsion;
- destruction of the latter by treatment with a demulsifier to form separate layers of oil and water containing a demulsifier and a surfactant;
- separation of these layers, with the separation of the demulsifier from them by distillation with its return to the operation of the destruction of the water-oil emulsion formed during further processing of the contaminated material;
- an aqueous solution containing surfactant is sent for additional washing of sand, correction of the surfactant content in it and use for cleaning a new batch of contaminated material, as well as rinsing it to remove surfactant with water from the reservoir, which is then sent to the cleaning operation to make up for water loss.
Очищенный песок выгружают в месте его сбора. Purified sand is discharged at the place of its collection.
Таким образом, водный раствор, содержащий ПАВ и деэмульгатор, циркулирует в замкнутом контуре достаточно долго без сбросов в окружающую среду. Thus, an aqueous solution containing a surfactant and a demulsifier circulates in a closed circuit for a long time without discharges into the environment.
Однако в этом способе имеются и отходы - часть воды сбрасывается в водоем, которую невозможно полностью очистить от ПАВ, а это ведет к зарастанию водоемов. However, there is also waste in this method - part of the water is discharged into a reservoir, which cannot be completely cleaned of surfactants, and this leads to overgrowing of reservoirs.
Кроме того, по изобретению отмытая нефть содержит мелкую фракцию песка и других мелких частиц. Технология включает значительное число операций, что увеличивает время очистки и требует большое количество чистой воды из водоема. In addition, according to the invention, the washed oil contains a fine fraction of sand and other fine particles. The technology includes a significant number of operations, which increases the cleaning time and requires a large amount of clean water from the reservoir.
Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка технологии, устраняющей недостатки, присущие прототипу, т.е. позволяющей повысить эффективность очистки нефтепродуктов от твердых примесей, сократить потребление чистой воды, исключить применение деэмульгаторов и значительно сократить время очистки МОДП за счет применения более эффективного оборудования. The technical task of the invention is the development of technology that eliminates the disadvantages inherent in the prototype, i.e. which allows to increase the efficiency of purification of oil products from solid impurities, to reduce the consumption of pure water, to exclude the use of demulsifiers and to significantly reduce the time for cleaning MODP through the use of more efficient equipment.
Технический результат достигается за счет того, что в известный способ, включающий сбор загрязненного материала, загрузку его в емкость для промывки, промывку водным моющим раствором, содержащим поверхностно-активные вещества (ПАВ), удаление нефтесодержащей эмульсии и загрязненного моющего раствора, последующую их очистку путем разделения фаз, отделение выделенных нефтепродуктов и очищенного моющего раствора с повторным его использованием для промывки материала, удаление нефтепродуктов и шлама, выгрузку очищенного материала и использование его по назначению, внесены изменения. The technical result is achieved due to the fact that in the known method, including collecting contaminated material, loading it into a washing tank, washing with an aqueous washing solution containing surface-active substances (surfactants), removing the oil-containing emulsion and contaminated washing solution, and then cleaning them by phase separation, separation of the separated oil products and the purified washing solution with its repeated use for washing the material, removal of oil products and sludge, unloading of the purified material and using its purpose, changes have been made.
Отличительными признаками предлагаемого способа очистки материала основы дорожного покрытия (МОДП) являются следующие:
- перед сбором загрязненного твердого материала осуществляют его предварительную очистку от мусора, обладающего парусностью, с последующей его переработкой;
- моющий раствор на отмывку подают снизу вверх под давлением, с одновременной подачей сжатого воздуха, причем часть сжатого воздуха подают в верхнюю часть промывочной емкости вдоль поверхности жидкости;
- нефтесодержащую эмульсию перед очисткой фильтруют, отделяя твердые частицы;
- очистку и фазовое разделение образующихся стоков (нефтесодержащей эмульсии и моющего раствора) осуществляют в многосекционной установке;
- шлам после удаления из установки очистки подвергают дополнительному разделению путем отстаивания или фильтрации с последующим направлением жидкой фазы на повторную очистку в установку.Distinctive features of the proposed method of cleaning the material of the basis of the road surface (MODP) are the following:
- before collecting contaminated solid material, it is preliminarily cleared of garbage having sail, with its subsequent processing;
- the washing solution for washing is supplied from the bottom up under pressure, while supplying compressed air, and a portion of the compressed air is supplied to the upper part of the washing tank along the surface of the liquid;
- oil-containing emulsion is filtered before cleaning, separating solid particles;
- cleaning and phase separation of the resulting effluent (oil-containing emulsion and washing solution) is carried out in a multi-unit;
- the sludge after removal from the treatment plant is subjected to additional separation by sedimentation or filtration, followed by the direction of the liquid phase for re-treatment in the plant.
Кроме того:
- в качестве моющего раствора применяют 2-4%-ный раствор технического моющего средства, содержащего неионогенное ПАВ и активную составляющую, с температурой 40-55oС, причем в качестве активной составляющей используют кальцинированную соду или состав с частичной заменой ее на натриевые соли фосфорной кислоты;
- загрязненный моющий раствор перед очисткой пропускают через дополнительный фильтр, удаляя из него твердые частицы;
- концентрацию моющего раствора поддерживают в заданных пределах путем периодической добавки в очищенный моющий раствор чистой воды и сухого моющего средства;
- предварительную очистку загрязненного материала от мусора и последующий сбор материала для промывки осуществляют одним и тем же аппаратом путем изменения силы тяги (всасывания);
- удаление очищенных нефтепродуктов из зоны сепарации установки очистки осуществляют нефтежироловителем, а перед последующей транспортировкой нефтепродукты нагревают для снижения их вязкости.Moreover:
- as a washing solution, a 2-4% solution of a technical detergent containing a nonionic surfactant and an active component with a temperature of 40-55 o C is used, and as an active component, soda ash or a composition with its partial replacement with sodium salts of phosphoric is used acids;
- contaminated washing solution is passed through an additional filter before cleaning, removing solid particles from it;
- the concentration of the washing solution is maintained within specified limits by periodically adding clean water and dry detergent to the cleaned washing solution;
- preliminary cleaning of contaminated material from debris and the subsequent collection of material for washing is carried out by the same apparatus by changing the traction force (suction);
- the removal of refined petroleum products from the separation zone of the purification installation is carried out with an oil separator, and before subsequent transportation, the petroleum products are heated to reduce their viscosity.
Предварительная очистка загрязненного МОДП от мусора, обладающего повышенной парусностью (бумага, листья, пух и т.п.), вызвана тем, чтобы снизить расход моющего раствора на отмывку целевого материала, который в дальнейшем идет на повторное использование. Кроме того, такое решение увеличивает объем загрузки целевого материала в промывочную емкость и уменьшает количество образующегося шлама. Собранный мусор прессуют и отправляют на сжигание. The preliminary cleaning of contaminated MODP from debris with increased windage (paper, leaves, fluff, etc.) is caused in order to reduce the consumption of the washing solution for washing the target material, which is subsequently reused. In addition, this solution increases the loading volume of the target material into the washing tank and reduces the amount of sludge generated. The collected garbage is pressed and sent for incineration.
Подача моющего раствора в промывочную емкость под давлением снизу вверх способствует качеству очистки МОДП за счет перемешивания загрязненного материала, особенно при очистке щебня, гравия, не давая им возможности осесть на дно. Барботаж моющего раствора путем подачи в промывочную емкость сжатого воздуха способствует качеству отмывки, а при промывке грунта и песка отмывка практически происходит в псевдожижженном слое. Давление подаваемого моющего раствора подбирают конкретно для каждого вида загрязненного МОДП (песка, гравия, грунта, почвы, щебня). The supply of the washing solution to the washing tank under pressure from the bottom up promotes the quality of the MODP cleaning by mixing the contaminated material, especially when cleaning rubble and gravel, preventing them from settling to the bottom. Sparging of the washing solution by supplying compressed air to the washing tank contributes to the quality of washing, and when washing the soil and sand, washing practically occurs in the fluidized bed. The pressure of the supplied washing solution is selected specifically for each type of contaminated MODP (sand, gravel, soil, soil, gravel).
Подача части сжатого воздуха в верхнюю часть промывочной емкости (в зону верхнего уровня жидкости) вызвана тем, что на поверхности нефтесодержащей эмульсии образуется сплошная пленка, которую необходимо удалить, что и осуществляется путем удаления ее сжатым воздухом. Кроме того, эта пленка может дополнительно загрязнять загружаемый в промывочную емкость МОДП. The supply of part of the compressed air to the upper part of the washing tank (to the zone of the upper liquid level) is caused by the fact that a continuous film forms on the surface of the oil-containing emulsion, which must be removed, which is done by removing it with compressed air. In addition, this film may further contaminate the MODP loaded into the washing tank.
Нефтесодержащую эмульсию перед очисткой подвергают предварительной фильтрации для отделения твердых частиц, что способствует качеству последующей очистки. The oil-containing emulsion is subjected to preliminary filtration before cleaning to separate solid particles, which contributes to the quality of subsequent cleaning.
Окончательная очистка и фазовое разделение двух отдельных потоков (нефтесодержащей эмульсии и загрязненного моющего раствора) в одной многосекционной установке позволяет совместить потоки, уменьшив количество оборудования, предназначенного для этих целей, и способствует более полному отделению нефтепродуктов, которые содержат оба потока. Final cleaning and phase separation of two separate streams (oil-containing emulsion and contaminated washing solution) in one multisection unit allows combining streams, reducing the amount of equipment intended for these purposes, and contributes to a more complete separation of oil products that contain both streams.
Дополнительное фазовое разделение удаляемого из установки шлама путем его отстоя или фильтрации также способствует полноте выделения нефтепродуктов и степени очистки моющего раствора. Additional phase separation of the sludge removed from the plant by sludge or filtration also contributes to the completeness of the separation of oil products and the degree of purification of the washing solution.
Использование в качестве моющего раствора 2-4%-ного раствора ТМС, в состав которого входит неионогенное ПАВ и кальцинированная сода или состав с частичной заменой соды на натриевые соли фосфорной кислоты, позволяет исключить применения специального деэмульгатора и, соответственно, стадии, связанные с его отделением. Конкретный состав применяемого моющего средства зависит от вида загрязнения и срока его образования. The use of a 2-4% TMS solution as a washing solution, which includes a nonionic surfactant and soda ash or a composition with a partial replacement of soda with sodium salts of phosphoric acid, eliminates the use of a special demulsifier and, accordingly, the stages associated with its separation . The specific composition of the detergent used depends on the type of contamination and the duration of its formation.
Техническое моющее средство (ТМС), включающее различное сочетание указанных компонентов, известно под торговой маркой "ОБИС" или "ОБИС-М" и нашло широкое применение при отмывке различных деталей, цистерн, хранилищ и т.п. от углеводородных загрязнений. Technical detergent (TMS), including a different combination of these components, is known under the trademark "OBIS" or "OBIS-M" and has been widely used for washing various parts, tanks, storages, etc. from hydrocarbon pollution.
Диапазон концентрации моющего раствора в пределах 2-4% объясняется видом загрязняющего МОДП нефтепродукта. Учитывая, что эти загрязнения накапливаются в течение длительного периода и обладают различными свойствами, при применении концентрации менее 2% возможна опасность некачественной очистки МОДП от загрязнений, а концентрация более 4% существенно удорожает процесс очистки без видимого улучшения ее качества. The concentration range of the washing solution in the range of 2-4% is explained by the type of oil product polluting MODP. Considering that these contaminants accumulate over a long period and have different properties, when using a concentration of less than 2%, there may be a danger of poor-quality cleaning of the MODP from pollution, and a concentration of more than 4% will significantly increase the cost of the cleaning process without any visible improvement in its quality.
Практика использования указанного ТМС с температурой 40-55oС подтвердила правильность выбора указанного диапазона для очистки от любых нефтепродуктов.The practice of using the specified TMS with a temperature of 40-55 o With confirmed the correct choice of the specified range for cleaning from any oil products.
Использование дополнительной фильтрации загрязненного моющего раствора перед поступлением его в установку очистки позволяет отделить его от твердых включений. Особенно важно это при очистке песка и грунта. The use of additional filtration of contaminated washing solution before it enters the treatment plant allows you to separate it from solid inclusions. This is especially important when cleaning sand and soil.
Необходимость нагрева собранного при очистке нефтепродукта перед транспортировкой его из установки очистки способствует уменьшению вязкости и снижает требования к перекачивающим насосам. The need to heat the oil collected during refining before transporting it from the refining unit helps to reduce viscosity and reduces the requirements for transfer pumps.
Предварительная очистка МОДП от нефти и нефтепродукта от мусора и последующий сбор загрязненного МОДП одним аппаратом за счет регулирования силы всасывания способствует компактности аппаратурного оформления процесса. Preliminary cleaning of the MODP from oil and oil products from garbage and the subsequent collection of contaminated MODP with one apparatus by regulating the suction force contributes to the compactness of the hardware design of the process.
В связи с тем, что при многократной циркуляции моющего раствора концентрация его несколько снижается и/или количество его уменьшается, как правило, через определенное количество циклов производят корректировку моющего раствора путем добавления определенных количеств свежей воды и сухого ТМС. Кроме того, иногда возникает необходимость изменения компонентного состава моющего раствора. Это позволяет все время поддерживать достаточно высокую эффективность очистки и выхода нефтепродуктов. Due to the fact that with repeated circulation of the washing solution, its concentration decreases slightly and / or its amount decreases, as a rule, after a certain number of cycles, the washing solution is adjusted by adding certain amounts of fresh water and dry TMS. In addition, sometimes it becomes necessary to change the component composition of the washing solution. This allows you to always maintain a sufficiently high efficiency of purification and yield of petroleum products.
При разработке устройства, реализующего предлагаемый способ очистки МОДП от нефти и нефтепродуктов, были использованы сведения об известных устройствах аналогичного назначения, как в целом, так и частично решающих только отдельные стадии процесса очистки. When developing a device that implements the proposed method for cleaning MODP from oil and oil products, we used information about known devices of a similar purpose, both in general and partially solving only certain stages of the cleaning process.
Известна установка для непрерывной очистки щебня железнодорожного пути (Патент РФ 2053326, публ. 27.01.1996 г.), содержащая раму, опирающуюся на ходовые тележки. На раме смонтированы устройство для вырезки щебня, грохот для его очистки, накопитель чистого щебня с отверстием для загрузки его чистым щебнем и разгрузочным органом для сброса его на путь или земляную поверхность и устройство для транспортирования чистого щебня от грохота к накопителю. A known installation for the continuous cleaning of crushed stone of a railway track (RF Patent 2053326, publ. 01/27/1996), containing a frame based on running trucks. On the frame there is mounted a device for cutting gravel, a screen for cleaning it, a drive for clean gravel with an opening for loading it with clean gravel and an unloading organ for dumping it onto a path or ground, and a device for transporting clean gravel from the screen to the drive.
В указанной установке практически происходит отделение щебня от более мелких частиц, например песка, грунта, мусора, но очистка как таковая отсутствует. In this installation, gravel is practically separated from smaller particles, such as sand, soil, debris, but there is no cleaning as such.
В заявке 95100791, публ. 27.07.1996 г. описан несколько видоизмененный вариант подобного устройства, но узел сбора щебня выполнен в виде всасывающей трубы с отверстием для приема щебня, которая может перемещаться по вертикали и горизонтали с помощью приводов. In the application 95100791, publ. 07/27/1996, a slightly modified version of such a device is described, but the crushed stone collecting unit is made in the form of a suction pipe with an opening for receiving crushed stone, which can be moved vertically and horizontally by means of drives.
В этом устройстве отсутствуют возможности очистки МОДП от нефти или нефтепродуктов. This device does not have the ability to clean the MODP from oil or petroleum products.
Известно устройство для очистки песчаного грунта от нефтепродуктов (патент РФ 2027825, публ. 27.01.1995 г.). Устройство включает бункер, расположенный в первой емкости, и вторую емкость, которые заполнены горячей водой с температурой 70-90oС. В бункере имеется мешалка. В бункер загружают загрязненный грунт или песок и промывают горячими струями воды с одновременным перемешиванием. Устройство снабжено емкостью для разделения раствора и нефтепродуктов. Нефтепродукты собираются в сборнике, а раствор поступает на повторную промывку. Песок, грунт, осевшие на дне, выгружают и направляют на первоначальное место, откуда они были взяты.A device for cleaning sandy soil from petroleum products (RF patent 2027825, publ. 01.27.1995). The device includes a hopper located in the first tank and the second tank, which are filled with hot water with a temperature of 70-90 o C. In the hopper has a mixer. Contaminated soil or sand is loaded into the hopper and washed with hot jets of water while stirring. The device is equipped with a tank for separating the solution and oil products. Petroleum products are collected in a collection tank, and the solution enters a second flush. Sand, soil, settled on the bottom, unload and direct to the original place from where they were taken.
Недостатком известного устройства является наличие гравитационного отстойника, т.к. время разделения нефтесодержащего раствора достаточно длительно. В этом устройстве можно очищать только свежезагрязненный грунт маловязкими нефтепродуктами. A disadvantage of the known device is the presence of a gravity sump, because the separation time of the oily solution is quite long. In this device, only freshly contaminated soil can be cleaned with low-viscosity oil products.
Известно устройство для очистки почвы и грунта, загрязненного нефтепродуктами (патент РФ 2108179, публ. 10.04.1998 г.). Устройство выполнено в едином корпусе, состоящем из двух сопряженных частей. В корпусе размещены сепаратор для отделения крупной фракции в виде наклонной спиралевидной сетки, классификатор для фракционирования загрязненного материла в виде колонны, промыватель с чистой водой и улавливатель частиц фракции для промывки, расположенный между средствами загрузки и промывателем. Устройство снабжено пульсопроводом с пульскамерами, прикрепленными к промывателю и нижней части корпуса, обеспечивающими гидродинамический режим перемешивания грунта, а также дозаторами загрязненного грунта и оборотной воды. В устройстве имеются емкости для сбора крупной фракции и распульповывания грунта. Мелкую фракцию после очистки выгружают через приспособление, а промежуточную фракцию выводят из нижней части корпуса и направляют на повторную обработку водой. A device for cleaning soil and soil contaminated with petroleum products (RF patent 2108179, publ. 04/10/1998). The device is made in a single housing, consisting of two paired parts. A separator for separating a coarse fraction in the form of an oblique spiral mesh, a classifier for fractioning contaminated material in the form of a column, a washer with clean water and a particle trap for washing, located between the loading means and the washer are placed in the housing. The device is equipped with a pulse line with pulse chambers attached to the washer and the lower part of the housing, providing a hydrodynamic regime of mixing the soil, as well as batchers of contaminated soil and recycled water. The device has tanks for collecting large fractions and pulp soil. After cleaning, the fine fraction is discharged through the device, and the intermediate fraction is removed from the lower part of the body and sent for re-treatment with water.
К недостаткам этого устройства следует отнести невозможность очистки гравия, щебня от нефтепродуктов, т.к. они будут отделены на сетке сепаратора еще до стадии промывки. В устройстве отсутствуют узел разделения нефтесодержащей воды, которая должна была образовываться после промывки загрязненного песка и грунта, а также сбора очищенных нефтепродуктов и воды с последующим их использованием. На основании этого можно сделать вывод, что устройство не сможет обеспечить безотходную технологию и является экологически не чистым. The disadvantages of this device include the inability to clean gravel, gravel from oil products, because they will be separated on the separator grid before the washing stage. The device does not have a separation unit for oil-containing water, which should have formed after washing contaminated sand and soil, as well as collecting refined petroleum products and water with their subsequent use. Based on this, we can conclude that the device cannot provide non-waste technology and is environmentally friendly.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому решению является мобильная установка для очистки грунта от нефтепродуктов, выполненная на базе универсальной мобильной промывочной станции (УМПС), защищенной свидетельством на полезную модель 13333, публ. 10.04.2000 г. The closest technical solution to the proposed solution is a mobile installation for cleaning soil from oil products, made on the basis of a universal mobile washing station (UMPS), protected by a certificate for utility model 13333, publ. 04/10/2000
Установка размещается на шасси автомобиля, а на раме смонтировано устройство для сбора загрязненного материала, аналогичная той, что описана в заявке 95100791, т.е. вентилятор с приводом и снабженный всасывающей трубой или шлангом. Загрязненный материал загружается в промывочную емкость, в которую под давлением подают моющий раствор с температурой 50-65oС. Емкость снабжена патрубками для ввода моющего раствора и вывода нефтесодержащей эмульсии, также нижним люком для вывода твердой фазы. Нефтесодержащие стоки очищаются путем отстоя или сепарирования на легкую (нефть) и тяжелую фазу (очищенный раствор) в резервуаре, снабженном патрубками для отвода очищенного моющего раствора, нефтепродуктов и шлама. Очищенный раствор с помощью нагнетательного насоса возвращают в цикл промывки загрязненного материала, а очищенную нефть декантируют и транспортируют в сборник или хранилище для дальнейшего использования. Шлам выгружают из нижних патрубков. Установка снабжена насосами, трубопроводами, вентилями и другой необходимой арматурой.The installation is located on the chassis of the car, and a device for collecting contaminated material is mounted on the frame, similar to that described in application 95100791, i.e. driven fan with suction pipe or hose. The contaminated material is loaded into a washing tank, into which a washing solution with a temperature of 50-65 ° C is supplied under pressure. The tank is equipped with nozzles for introducing a washing solution and outputting an oil-containing emulsion, also with a lower hatch for outputting a solid phase. Oil-containing effluents are cleaned by sludge or separation into light (oil) and heavy phase (purified solution) in a tank equipped with nozzles for draining the cleaned washing solution, oil products and sludge. The purified solution is returned to the washing cycle of the contaminated material using a pressure pump, and the purified oil is decanted and transported to a collection tank or storage facility for further use. Sludge is discharged from the lower nozzles. The installation is equipped with pumps, pipelines, valves and other necessary fittings.
С целью реализации предлагаемого способа очистки МОДП от нефти и нефтепродуктов в известное устройство, содержащее транспортное средство со смонтированными на нем узлом сбора загрязненного материала, выполненным с возможностью перемещения по вертикали и горизонтали и имеющим отверстие для всасывания воздуха, емкость для загрузки и мойки загрязненного МОДП, снабженную патрубками для подачи моющего раствора, патрубками для вывода загрязненного раствора и приспособлением для выгрузки твердого очищенного материала, резервуар для очистки и разделения нефтесодержащих стоков, снабженный соответственно патрубками для их ввода и вывода очищенного моющего раствора и шлама, сборник нефтепродуктов, снабженный нагревателем, а также запорную арматуру и насосы для перекачки выделенных продуктов, внесены некоторые изменения и дополнения. In order to implement the proposed method for cleaning MODP from oil and petroleum products into a known device containing a vehicle mounted on it a collection unit for contaminated material, arranged to move vertically and horizontally and having an opening for air intake, a container for loading and washing contaminated MODP, equipped with nozzles for supplying a washing solution, nozzles for discharging a contaminated solution and a device for unloading solid purified material, a tank for cleaning ki and separation of oil-containing wastewater, equipped respectively with nozzles for their input and output of cleaned washing solution and sludge, a collection of oil products, equipped with a heater, as well as stop valves and pumps for pumping selected products, some changes and additions have been made.
Отличительными признаками устройства, реализующего предлагаемый способ очистки МОДП от нефти и нефтепродуктов от прототипа являются следующие:
- загрузочная часть промывочной емкости выполнена в виде воронки, в нижней части которой по периметру установлен коллектор, снабженный патрубком для ввода сжатого воздуха;
- в нижней части промывочная емкость снабжена дополнительными патрубками для ввода в нее сжатого воздуха, а в верхней части - патрубком для вывода нефтесодержащей эмульсии;
- днище промывочной емкости выполнено откидным для выгрузки отмытого МОДП;
- установка очистки и разделения стоков, выполнена в виде сопряженных отдельных секций, последовательно образующих камеру гашения входных потоков, двухсекционный сепаратор с насадками и сборники очищенных нефтепродуктов и моющего раствора;
- в верхней части камеры гашения установлены воронка, снабженная сеткой для улавливания твердых частиц;
- выходные патрубки для вывода шлама из установки очистки соединены с входом дополнительного отстойника или намывного фильтра, выход которого соединен с дополнительным насосом для подачи отфильтрованной жидкости в камеру гашения.The distinctive features of the device that implements the proposed method for cleaning MODP from oil and oil products from the prototype are the following:
- the loading part of the washing tank is made in the form of a funnel, in the lower part of which a collector is installed around the perimeter, equipped with a pipe for introducing compressed air;
- in the lower part, the washing tank is equipped with additional nozzles for introducing compressed air into it, and in the upper part - a nozzle for outputting an oil-containing emulsion;
- the bottom of the washing tank is made folding for unloading the washed MODP;
- installation for cleaning and separating wastewater, made in the form of paired separate sections, sequentially forming a quench chamber for input streams, a two-section separator with nozzles and collectors of refined petroleum products and washing solution;
- in the upper part of the quenching chamber a funnel is installed, equipped with a mesh for trapping solid particles;
- the outlet pipes for the output of sludge from the treatment plant are connected to the inlet of an additional sump or inlet filter, the outlet of which is connected to an additional pump for supplying the filtered liquid to the quenching chamber.
Кроме того:
- сборник для очищенных нефтепродуктов расположен между двумя сообщающимися секциями сепаратора;
- в первой секции сепаратора, в зоне выделения нефтепродуктов, установлен нефтежироловитель, содержащий подвижные коалесцирующие диски и снабженный электроприводом;
- насадки установлены в обеих секциях сепаратора и выполнены в виде блока параллельных пластин;
- в нижней части сборника очищенного моющего раствора установлен цилиндр, образующий стакан для корректировки концентрации моющего раствора;
- между промывочной емкость и камерой гашения установлен дополнительный фильтр для улавливания твердых частиц из загрязненного моющего раствора;
- в качестве узла сбора мусора и загрязненного МОДП использован вентилятор, соединенный с всасывающими шлангами, снабженный приводом и приспособлением для регулирования силы тяги.Moreover:
- a collection tank for refined petroleum products is located between two communicating sections of the separator;
- in the first separator section, in the oil separation zone, an oil separator is installed, containing moving coalescing disks and equipped with an electric drive;
- nozzles are installed in both sections of the separator and are made in the form of a block of parallel plates;
- a cylinder is installed in the lower part of the collection of purified washing solution, forming a glass for adjusting the concentration of the washing solution;
- between the washing tank and the quenching chamber an additional filter is installed to capture solid particles from the contaminated washing solution;
- a fan connected to the suction hoses, equipped with a drive and a device for regulating traction, was used as a collection unit for garbage and contaminated MODP.
Следует отметить, что изготовление предлагаемого устройства не вызывает затруднений, т.к. основные узлы устройства прошли апробацию в других разработках, в частности нефтежироловитель защищен патентом РФ 2017891, а в сепараторе использовано авт. свид. 1001961. It should be noted that the manufacture of the proposed device is not difficult, because the main components of the device have been tested in other developments, in particular, the oil separator is protected by RF patent 2017891, and the author used the separator. testimonial. 1001961.
Конструкция устройства приведена на чертеже, на котором транспортное устройство не показано, т.к. в качестве его может быть использована платформа, при очистке полотна или насыпи железной дороги, автомашина или другое транспортное средство. The design of the device is shown in the drawing, in which the transport device is not shown, because as it can be used a platform, when cleaning the canvas or embankment of the railway, a car or other vehicle.
Устройство включает узел сбора загрязненного МОДП, включающий вентилятор 1 со шлангом 2 (стрелками показана возможность горизонтального и вертикального перемещения его), промывочную емкость 3 с загрузочной воронкой 4, патрубки ввода моющего раствора 5, сжатого воздуха 6, вывода нефтесодержащей эмульсии 7 и загрязненного моющего раствора 8, воздушный коллектор 9 со штуцером 10 для ввода сжатого воздуха, откидное днище 11 для выгрузки отмытого МОПД, установку очистки и фазового разделения потоков 12 (нефтесодержащей эмульсии и загрязненного моющего раствора). The device includes a collection unit for contaminated MODP, including a fan 1 with a hose 2 (arrows indicate the possibility of horizontal and vertical movement of it), a washing tank 3 with a loading funnel 4, nozzles for the input of the washing solution 5, compressed air 6, the outlet of the oily emulsion 7 and the contaminated washing solution 8, an air manifold 9 with a nozzle 10 for introducing compressed air, a hinged bottom 11 for unloading the washed MOPD, a cleaning unit and phase separation of streams 12 (oil-containing emulsion and contaminated washing its solution).
Установка состоит из следующих секций: чистого моющего раствора 13, камеры гашения 14, двухсекционного сепаратора 15 с насадкой 16, сборника очищенного нефтепродукта 17, на входе камеры гашения установлена воронка 18, а внутри ее - сетка 19, в первой секции сепаратора 20 установлен нефтежироловитель 21 с приводом 22 и подвижными дисками 23. Установка снабжена входным патрубком 24 и выходными патрубками 25 (чистого моющего раствора), 26 (шлама) и 27 (нефтепродуктов). В сборниках моющего раствора и нефтепродуктов установлены нагреватели 28, 29, а внутри сборника моющего раствора - цилиндр 30, образующий стакан 31. The installation consists of the following sections: clean washing solution 13, a quenching chamber 14, a two-section separator 15 with a nozzle 16, a collection of refined petroleum products 17, a funnel 18 is installed at the inlet of the quenching chamber, and inside it is a mesh 19, an oil separator 21 is installed in the first section of the separator 20 with a drive 22 and movable disks 23. The installation is equipped with an inlet pipe 24 and outlet pipes 25 (clean washing solution), 26 (sludge) and 27 (oil products). In the collections of the washing solution and oil products, heaters 28, 29 are installed, and inside the collection of the washing solution there is a cylinder 30 forming a cup 31.
Устройство также содержит отстойник 32 и фильтр 33, насосы 34, 35 и 36, запорная арматура 37 (вентиля, трубопроводы). На чертеже показаны места замера температур (термометры 38), а также линии подачи сжатого воздуха, свежей воды (вода) и сухого ТМС ("О-БИС"). Указатели уровня 39 установлены во второй секции сепаратора и в сборнике очищенного моющего раствора. The device also contains a sump 32 and a filter 33, pumps 34, 35 and 36, shutoff valves 37 (valves, pipelines). The drawing shows the location of the temperature measurement (thermometers 38), as well as the supply line of compressed air, fresh water (water) and dry TMS ("O-BIS"). Level gauges 39 are installed in the second section of the separator and in the collection of purified detergent solution.
Рассмотрим работу устройства, реализующего предлагаемый способ очистки, на примере очистки МОДП от нефти и нефтепродуктов железнодорожного полотна и/или насыпи, т.к. они практически содержат щебень, гравий, грунт и песок, т.е. различные материалы, являющиеся основой дорожного покрытия. Consider the operation of a device that implements the proposed cleaning method, for example, the cleaning of MODP from oil and oil products of the railway bed and / or embankment, because they practically contain crushed stone, gravel, soil and sand, i.e. various materials that form the basis of the road surface.
Платформу, на которой смонтировано устройство, останавливают перед участком, который необходимо очистить от нефти и нефтепродуктов (возможно при аварии разлива нефти из цистерны или в соответствии с плановой очисткой). Естественно, что на железнодорожном полотне имеется мусор (бумага, листва, полиэтиленовые пакеты и т.п.), чтобы ее не отмывать вместе с основным материалом, вентилятор 1 включают на мощность, достаточную для их сбора посредством гибкого шланга 2. Собранный мусор собирают в специальную емкость (на чертеже не показана), прессуют и отправляют на дальнейшую переработку. Возможно сжигание собранного мусора на месте сбора. После окончания сбора легкого, иногда говорят мусора, обладающего парусностью, увеличивают мощность вентилятора 1 и собирают основное покрытие полотна или насыпи. Щебень, гравий, песок и частицы грунта загружаются в промывочную емкость 3 через загрузочную воронку 4. Эта форма загрузочного узла является наиболее удобной и позволяет загрузить в емкость разлетающийся материал. Одновременно через патрубок 5 противотоком снизу подают 3%-ный моющий раствор технического моющего средства ("О-БИС"), состоящий из следующих компонентов, вес. %: неионогенное ПАВ - 3%; кальцинированная сода - 97%, а через патрубки 6 - сжатый воздух. Моющий раствор подают в промывочную емкость из сборника 13 чистого моющего раствора, находящегося в составе установки 12 очистки и фазового разделения потоков, посредством насоса 34. Моющий раствор нагревают до температуры в пределах 40-55oС нагревателем 28 и контролируют по термометру 38. Моющий раствор, поступающий под давлением в промывочную емкость 3 вместе с сжатым воздухом, барботирующим раствор, интенсивно перемешивают загружаемый загрязненный материал, отделяя мелкие и крупные фракции. За счет соударения крупных частиц и наличия псевдоожижженного слоя для мелких частиц происходит эффективная очистка их от нефтепродуктов, причем легкая фракция всплывает вверх и при достижении уровня переливного патрубка 7 нефтесодержащая эмульсия сливается в установку очистки 12. Для возможности удаления пленки, образующейся на поверхности нефтесодержащей эмульсии, и предварительного выделения мелкой фракции в коллектор 9, расположенный по периметру загрузочной воронки 4 на уровне поверхности жидкости (нефти), через штуцер 10 подают сжатый воздух, под действием которого капли нефти сдуваются в патрубок 7. Подачу сжатого воздуха осуществляют из баллона или компрессорной установки.The platform on which the device is mounted is stopped in front of the section that needs to be cleaned of oil and oil products (possibly in case of an oil spill accident from the tank or in accordance with the planned cleaning). Naturally, there is garbage on the railway track (paper, foliage, plastic bags, etc.), so as not to be washed along with the main material, fan 1 is turned on at a power sufficient to collect them using a flexible hose 2. The collected garbage is collected in a special container (not shown in the drawing), pressed and sent for further processing. It is possible to burn collected garbage at the collection point. After collecting the lungs, sometimes they say garbage with windage, increase the power of fan 1 and collect the main cover of the canvas or embankment. Crushed stone, gravel, sand and soil particles are loaded into the washing tank 3 through the loading funnel 4. This form of the loading unit is the most convenient and allows you to load flying material into the tank. At the same time, through a pipe 5, a 3% detergent solution of technical detergent ("O-BIS"), consisting of the following components, is supplied in countercurrent flow from below. %: nonionic surfactant - 3%; soda ash - 97%, and through nozzles 6 - compressed air. The washing solution is fed into the washing tank from the collection of 13 clean washing solution, which is part of the installation 12 of the cleaning and phase separation of streams, by means of a pump 34. The washing solution is heated to a temperature in the range of 40-55 o With a heater 28 and controlled by a thermometer 38. The washing solution , coming under pressure into the washing tank 3 together with compressed air, sparging the solution, intensively mix the loaded contaminated material, separating small and large fractions. Due to the collision of large particles and the presence of a fluidized bed for small particles, they are effectively cleaned of oil products, and the light fraction floats up and when the level of overflow pipe 7 is reached, the oil-containing emulsion is discharged into a cleaning unit 12. To remove the film formed on the surface of the oil-containing emulsion, and preliminary separation of the fine fraction into the collector 9, located around the perimeter of the feed funnel 4 at the level of the liquid (oil) surface, through the nozzle 10 serves compress fresh air, under the influence of which droplets of oil are blown into the nozzle 7. The compressed air is supplied from a cylinder or compressor unit.
Процесс промывки продолжается до тех пор, пока через патрубок 7 не начнет переливаться слабая воднонефтяная эмульсия или моющий раствор. Загрязненный моющий раствор, содержащий ил и мелкие твердые частицы, через патрубок 8 сливают в установку 12 очистки и фазового разделения потоков. После слива загрязненного моющего раствора открывают откидное днище 11 и выгружают отмытый материал, содержащий, в основном, щебень и гравий. The washing process continues until a weak oil-water emulsion or washing solution begins to overflow through the pipe 7. A contaminated washing solution containing sludge and fine solid particles is discharged through a pipe 8 into a cleaning and phase separation unit 12. After draining the contaminated washing solution, the hinged bottom 11 is opened and the washed material is discharged, containing mainly crushed stone and gravel.
Образующаяся в процессе отмывки нефтесодержащая эмульсия и загрязненный моющий раствор поступают на очистку путем фазового разделения в установке 12, причем нефтесодержащая эмульсия поступает в воронку 18, в которой установлена сетка 19, поэтому этот поток предварительно очищается от твердых частиц и оказывается в верхней части камеры гашения 14. Одновременно снизу через патрубок 24 в камеру гашения 14 поступает загрязненный моющий раствор, который прошел предварительную очистку от твердых включений в фильтре 33 (возможно его отсутствие). Загрязненный моющий поток, поступающий в камеру гашения снизу, практически не дает опуститься более легкой нефтяной фракции, поэтому она, поступая в двухсекционный сепаратор 15, скапливается в его верхней части, а основной поток загрязненного моющего раствора, содержащий нефтепродукты, находящиеся в виде крупных капель нефти или тонкодиспергированной эмульсии, поступает в первую секцию сепаратора 15, точнее в его насадку 16, представляющую тонкослойный модуль, выполненный из отдельных вертикальных параллельно расположенных коалесцирующих пластин, которые образуют между собой щелевые каналы. Верхние кромки пластин, выступающие над перегородкой секции, образуют гребенку, играющую роль равномерного распределителя потока по отдельным щелевым каналам. В результате того, что поток входит в верхнюю часть первой секции сепаратора, а выходит в противоположном нижнем по диагонали углу, в этой секции образуется зона сгущения, в которой происходит накопление ила. При прохождении нефтесодержащего потока по щелевым каналам происходит естественный процесс коалесценции, т.е. укрупнение капель нефтепродукта, и за счет разности плотности моющего раствора и нефти они всплывают на поверхность в верхней отстойной зоне первой секции сепаратора, играющей роль накопителя слоя нефтепродуктов. The oil-containing emulsion formed during the washing process and the contaminated washing solution are cleaned by phase separation in the installation 12, the oil-containing emulsion entering the funnel 18, in which the mesh 19 is installed, therefore this stream is preliminarily purified from solid particles and ends up in the upper part of the quench chamber 14 . At the same time, from the bottom through the pipe 24, a contaminated washing solution enters the quenching chamber 14, which has passed preliminary cleaning of solid inclusions in the filter 33 (it may be absent). The contaminated washing stream entering the extinguishing chamber from below practically prevents the lighter oil fraction from dropping, therefore, entering the two-section separator 15, it accumulates in its upper part, and the main stream of contaminated washing solution containing oil products in the form of large drops of oil or finely dispersed emulsion, enters the first section of the separator 15, more precisely into its nozzle 16, which represents a thin-layer module made of separate vertical parallel coalescing x plates which form a gap between the channels. The upper edges of the plates protruding above the partition wall of the section form a comb, playing the role of a uniform flow distributor over individual slotted channels. As a result of the fact that the stream enters the upper part of the first separator section and exits in the opposite diagonal angle, a condensation zone is formed in this section, in which sludge accumulates. When an oil-containing stream passes through slotted channels, a natural coalescence process occurs, i.e. enlargement of oil product droplets, and due to the difference in density of the washing solution and oil, they float to the surface in the upper settling zone of the first section of the separator, which acts as a reservoir of the oil product layer.
Кроме того, коалесцирующие пластины захватывают мелкие капли нефтепродуктов, при этом прилипшие к поверхности пластин капли сливаются и укрупняются, образуя сплошную пленку, которая под действием эффекта Пуазейля поднимается вверх в эту же зону. Так как внешняя стенка первой секции выполнена несколько ниже стенок корпуса, то в результате образуется разгрузочный порог, через который маловязкие нефтепродукты перетекают в сборник 17 накопления выделившихся нефтепродуктов. Однако высоковязкие нефтепродукты не могут перетекать в эту камеру, поэтому для их удаления используют нефтежироловитель 21, снабженный приводом 22 и прикрепленный к крышке корпуса установки 12 таким образом, чтобы подвижные диски 23, насаженные на его барабан, были погружены в зону накопления нефтепродукта. Вращение барабана осуществляется от привода 22 за счет соединения его вала с валом нефтежироловителя ременной или цепной передачей. Вращение барабана осуществляется в таком направлении, чтобы надвигающаяся пленка высоковязкого нефтепродукта атаковалась нисходящей половиной подвижных дисков 23. В этих условиях основная масса нефтепродукта прижимается к подвижным дискам, смачивая их поверхность, и образует на ней хорошо удерживаемую пленку. Эта пленка снимается с их поверхности скребками и самотеком по желобу стекает в камеру 17 накопления нефтепродуктов. In addition, coalescing plates capture small drops of oil products, while the droplets adhering to the surface of the plates merge and coarsen, forming a continuous film, which rises up to the same zone under the action of the Poiseuille effect. Since the outer wall of the first section is made somewhat lower than the walls of the casing, a discharge threshold is formed, through which low-viscosity oil products flow into the accumulation tank 17 of the released oil products. However, highly viscous oil products cannot flow into this chamber; therefore, to remove them, use an oil trap 21 equipped with a drive 22 and attached to the cover of the unit 12 so that the movable disks 23 mounted on its drum are immersed in the oil storage zone. The rotation of the drum is carried out from the drive 22 due to the connection of its shaft with the shaft of the oil separator by a belt or chain transmission. The drum rotates in such a direction that the oncoming film of a highly viscous oil product is attacked by the descending half of the movable disks 23. Under these conditions, the bulk of the oil product is pressed against the movable disks, wetting their surface, and forms a well-held film on it. This film is removed from their surface by scrapers and by gravity flows down the trough into the chamber 17 of the accumulation of oil products.
Освобожденный от нефтепродуктов моющий раствор с выхода первой секции сепаратора поступает снизу на вход второй секции 20 "а" сепаратора 15, в которой также размещена насадка 16 "а" с тонкослойным модулем, состоящим из вертикальных параллельно расположенных коалесцирующих пластин, образующих щелевые каналы. В этих щелевых каналах происходит отделение от воды более плотных твердых частиц. Это происходит потому, что из-за параболического распределения скоростей в щелевых каналах восходящий поток оттесняет более плотные частицы к пластинам, образующим стенки щелевых каналов (эффект Пуазейля). Оттесняя твердые частицы к поверхностям коалесцирующих пластин, поток выносит их благодаря диагональному направлению движения в застойную зону. О нахождении застойных зон, где происходит накопление шлама, можно судить по патрубкам 26, через которые шлам удаляется из установки 12. Осветленная вода через второй разгрузочный порог, выполненный с возможностью изменения его высоты (по сигналу указателя уровня 39) относительно общей перегородки второй секции сепаратора и сборника 13 чистого моющего раствора, поступает в сборник 13 и далее используется для отмывки загрязненного МОДП, как уже выше было описано. Сгущенный продукт (шлам) из сепаратора 15 и камеры гашения 14 установки 12 очистки и разделения стоков направляются в отстойник 32, где шлам отстаивается (возможна замена отстойника на намывочный фильтр), а отделенный моющий раствор мембранным насосом 35 направляется на дальнейшую очистку в камеру гашения 14, причем непосредственно через воронку 18 с сеткой 19 или через фильтр 33 (если он есть), а шлам используется по назначению. The cleaning solution freed from oil products from the outlet of the first separator section is fed from below to the inlet of the second section 20 "a" of the separator 15, which also has a nozzle 16 "a" with a thin-layer module consisting of parallel parallel-mounted coalescing plates forming slotted channels. In these slotted channels, denser solid particles are separated from the water. This is because, due to the parabolic distribution of velocities in the slotted channels, the upward flow forces the denser particles toward the plates forming the walls of the slotted channels (Poiseuille effect). Forcing solid particles to the surfaces of the coalescing plates, the flow carries them out due to the diagonal direction of motion into the stagnant zone. The stagnation zones where sludge accumulation can be found can be judged by the nozzles 26, through which the sludge is removed from the installation 12. The clarified water through the second discharge threshold, configured to change its height (at the signal of the level indicator 39) relative to the common partition of the second separator section and the collector 13 of a clean washing solution, enters the collector 13 and then is used to wash the contaminated MODP, as already described above. The thickened product (sludge) from the separator 15 and the quench chamber 14 of the sewage treatment and separation unit 12 is sent to the sump 32, where the sludge settles (it is possible to replace the sump with a wash filter), and the separated washing solution with a membrane pump 35 is sent for further cleaning to the quench chamber 14 , and directly through a funnel 18 with a mesh 19 or through a filter 33 (if any), and the sludge is used for its intended purpose.
Транспортировка выделившихся нефтепродуктов из сборника 17 их накопления осуществляется через патрубок 27 мембранным насосом 36, но для того, чтобы снизить вязкость высоковязких нефтепродуктов, в нижней зоне этой камеры установлен нагреватель 29. Нефтепродукты могут направляться в хранилище или на непосредственное использование. The separated petroleum products are transported from the collection tank 17 through a pipe 27 with a membrane pump 36, but in order to reduce the viscosity of high-viscosity petroleum products, a heater 29 is installed in the lower zone of this chamber. Petroleum products can be sent to storage or for direct use.
После заданного числа циклов использования моющего раствора или в случае увеличения его концентрации или изменения состава осуществляют коррекцию моющего раствора путем добавления свежей воды и сухого технического моющего средства (ТМС) "О-БИС" или "О-БИСМ". Коррекцию осуществляют в стакане 31, образованном цилиндром 30, установленным в сборнике чистого моющего раствора. After a predetermined number of cycles of use of the washing solution, or in the case of an increase in its concentration or composition change, the washing solution is corrected by adding fresh water and dry technical detergent (TMS) “O-BIS” or “O-BISM”. Correction is carried out in a glass 31 formed by a cylinder 30 installed in a collection of clean washing solution.
На этом практически процесс очистки и возвращения МОДП на прежнее место заканчивается, и платформа перемещается на следующий загрязненный участок железнодорожного полотна. On this, practically the process of cleaning and returning the MODP to its former place ends, and the platform moves to the next contaminated section of the railway track.
Преимуществами предлагаемого способа очистки МОПД и устройства его реализующего являются:
- создание экологически чистой и безотходной технологии очистки;
- исключение применения эмульгаторов и их отделения от моющих растворов;
- повышение эффективности очистки за счет увеличения выхода нефтепродуктов;
- создание компактного устройства за счет применения более эффективного оборудования;
- экономия энергоресурсов и моющих средств;
- универсальность устройства, т.к. его можно применять для очистки почвы, грунта, песка, щебня и гравия без внесения изменений в конструкцию.The advantages of the proposed method for cleaning MOPD and the device that implements it are:
- Creation of environmentally friendly and non-waste cleaning technology;
- the exclusion of the use of emulsifiers and their separation from washing solutions;
- improving the efficiency of cleaning by increasing the yield of petroleum products;
- creating a compact device through the use of more efficient equipment;
- saving energy and detergents;
- the versatility of the device, because it can be used to clean soil, soil, sand, gravel and gravel without making design changes.
В настоящее время устройство проходит опытно-промышленную эксплуатацию и в течение 2002 г. ожидается широкое промышленное применение его. Currently, the device is undergoing pilot-industrial operation and during 2002 its widespread industrial use is expected.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002100615A RU2219304C2 (en) | 2002-01-03 | 2002-01-03 | Process cleaning material of base of pavement from oil and oil products and gear for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002100615A RU2219304C2 (en) | 2002-01-03 | 2002-01-03 | Process cleaning material of base of pavement from oil and oil products and gear for its realization |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002100615A RU2002100615A (en) | 2003-09-27 |
| RU2219304C2 true RU2219304C2 (en) | 2003-12-20 |
Family
ID=32065834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002100615A RU2219304C2 (en) | 2002-01-03 | 2002-01-03 | Process cleaning material of base of pavement from oil and oil products and gear for its realization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2219304C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2700529C1 (en) * | 2019-01-28 | 2019-09-17 | Денис Александрович Бородкин | Method of cleaning crushed stone at liquidation of spills of oil products at enterprises of railway industry, as well as accidents and spills of petroleum products on traction roads of general use |
| RU2748962C1 (en) * | 2020-10-01 | 2021-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Method for cleaning the ballast layer of the railroad bed from petroleum products |
-
2002
- 2002-01-03 RU RU2002100615A patent/RU2219304C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2700529C1 (en) * | 2019-01-28 | 2019-09-17 | Денис Александрович Бородкин | Method of cleaning crushed stone at liquidation of spills of oil products at enterprises of railway industry, as well as accidents and spills of petroleum products on traction roads of general use |
| RU2748962C1 (en) * | 2020-10-01 | 2021-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Method for cleaning the ballast layer of the railroad bed from petroleum products |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100455527C (en) | Oil-removing treatment process of oil-containing sludge | |
| RU2337938C1 (en) | Installation and method for carbon extraction form solid source | |
| US4362628A (en) | Method and apparatus for cleaning basins | |
| CN102718375B (en) | Oily sediment treatment method and device | |
| EP0148264A1 (en) | Process and apparatus for handling waste from oil well operations | |
| KR102141236B1 (en) | Various dredged soil purification system | |
| CN1304309C (en) | Process of flowing multistage chemical thermo-dynamic for cleaning mud oil-containing | |
| EP0325159A2 (en) | Method and device for continuously cleaning contaminated soil | |
| RU2331587C1 (en) | Method of processing highly polluted oily water, deposits and soil, and corresponding equipment | |
| US6315903B1 (en) | Method for processing liquid waste | |
| KR100905522B1 (en) | A restoration method and apparatus of soil polluted by oil and heavy metal | |
| RU2219304C2 (en) | Process cleaning material of base of pavement from oil and oil products and gear for its realization | |
| CN102976571B (en) | Method and device for recovering petroleum drilling waste mud | |
| CN105967496B (en) | A kind of method for innocent treatment of sludge with high salt | |
| EP0588865B1 (en) | Cleaning hydrocarbon contaminated material | |
| FI97281C (en) | Method of purifying a contaminated soil material and plant for use in the method | |
| KR100624649B1 (en) | Apparatus and method for removing contaminants from fine grained soil, clay and silt | |
| RU2372439C1 (en) | Method for neutralisation and utilisation of rubble and/or asbestos ballast siftings | |
| RU2739189C1 (en) | Oil sludge processing method | |
| CN107265799A (en) | Oil-containing solid waste comprehensive processing technique and device | |
| RU2294803C2 (en) | Method of utilization of oil sludge accumulator | |
| RU2223832C2 (en) | Method of utilization of industrial wastes | |
| RU2244685C1 (en) | Method of cleaning oil-polluted soils, grounds, and oil-slimes | |
| CN220951283U (en) | Oil removal floatation tank for semi-coke wastewater treatment | |
| RU2372438C1 (en) | Installation for neutralisation and utilisation of rubble and/or asbestos ballast siftings |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090104 |