RU2506370C1 - Floating plant for biorecycling of films of oil products from surface of water reservoirs - Google Patents
Floating plant for biorecycling of films of oil products from surface of water reservoirs Download PDFInfo
- Publication number
- RU2506370C1 RU2506370C1 RU2013103603/05A RU2013103603A RU2506370C1 RU 2506370 C1 RU2506370 C1 RU 2506370C1 RU 2013103603/05 A RU2013103603/05 A RU 2013103603/05A RU 2013103603 A RU2013103603 A RU 2013103603A RU 2506370 C1 RU2506370 C1 RU 2506370C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drum
- oil
- water
- installation according
- shaft
- Prior art date
Links
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
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области средств очистки окружающей среды, а именно средств очистки акватории от загрязнения нефтью и нефтепродуктами, и может быть использовано при попадании в водную среду нефти и нефтепродуктов.The invention relates to the field of environmental cleaning agents, namely, means for cleaning the water area from contamination by oil and oil products, and can be used when oil and oil products get into the aquatic environment.
Известен (RU, патент 2094392) способ биологической очистки воды от солей. Согласно известному способу вода контактирует с высшей водной растительностью: тростником обыкновенным, камышом озерным, рогозом узколистным в смеси с ирисом, выращенными на предварительно подготовленном субстрате, плавающем на поверхности воды. При этом процесс очистки осуществляют под слоем полимерной гранулированной загрузки с плотностью меньше плотности воды. Отвод воды проводят через пористые трубчатые дрены, заполненные активированным углем и расположенные над субстратом.Known (RU, patent 2094392) is a method of biological treatment of water from salts. According to the known method, the water is in contact with higher aquatic vegetation: common reed, lake reeds, narrow-leaved cattails mixed with iris grown on a pre-prepared substrate floating on the surface of the water. The cleaning process is carried out under a layer of polymer granular load with a density less than the density of water. Water drainage is carried out through porous tubular drains filled with activated carbon and located above the substrate.
Недостатком такого способа является сложность технологического процесса, обусловленная необходимостью подбора и подготовки субстрата и полимерной загрузки. Кроме того, при наличии в воде нефтепродуктов и взвешенных веществ отводящая система заиливается, что ведет к необходимости остановки сооружения.The disadvantage of this method is the complexity of the process, due to the need for selection and preparation of the substrate and polymer loading. In addition, in the presence of oil products and suspended solids in the water, the discharge system is silted up, which leads to the need to stop the construction.
Известна также (RU, патент 2260568) очистная установка для сточных вод коттеджей, которая также способна удалять из сточных вод следы нефтепродуктов. Известная установка содержит септик, биореактор с сообществами прикрепленных и свободноплавающих микроорганизмов и обеззараживающее устройство, при этом камеры септика и первая ступень биореактора выполнены с возможностью усреднения расходов воды, биореактор содержит два вращающихся барабана с лотками перетока иловой смеси, тонкослойные илоотделители и поддоны, а также закрепленные на колесах вращающихся барабанов черпаки, при этом илоотделитель, расположенный после второго биобарабана, соединен со сбросным трубопроводом, снабженным электрифицированной, управляемой командно-электрическим прибором задвижкой, устройство доочистки выполненно в виде фильтровальной колонки с зернистым катализатором первого вида, периодически промываемым подачей очищенной воды из бака очищенной воды в обратном направлении фильтрации сточной воды с перетоком ее в илоотделитель второго биобарабана посредством сбросного трубопровода, соединенный с первой камерой септика, а обеззараживающее устройство выполнено в виде двух фильтровальных колонок, заполненных катализаторами второго и третьего вида, содержащих воздуховоды для барботажа.Also known (RU, patent 2260568) wastewater treatment plant for cottages, which is also able to remove traces of oil from wastewater. The known installation contains a septic tank, a bioreactor with communities of attached and free-floating microorganisms and a disinfecting device, while the septic tank and the first stage of the bioreactor are made with the possibility of averaging water consumption, the bioreactor contains two rotating drums with sludge flow trays, thin-layer sludge separators and pallets, as well as fixed on the wheels of the rotating drums, scoops, while the desilter located after the second bio-drum is connected to the waste pipe, is equipped with with an electrified valve controlled by a command-electric device, the after-treatment device is made in the form of a filter column with a first-type granular catalyst, periodically washed with purified water from the purified water tank in the reverse direction of wastewater filtration with its overflow into the sludge separator of the second bio-drum via a waste pipe connected with the first septic tank, and the disinfecting device is made in the form of two filter columns filled with second catalysts go and the third type, containing air ducts for bubbling.
Недостатком известной установки следует признать ее сложность, материалоемкость, ограниченный срок работы катализатора, а также низкую эффективность применительно к удалению нефтепродуктов.A disadvantage of the known installation should be recognized as its complexity, material consumption, limited catalyst life, as well as low efficiency in relation to the removal of petroleum products.
Известно (US, патент 5904854) использование фильтров, содержащих активированное углеродное волокно «Аквилен» и активированный уголь, полученный обработкой плодов кокосов. Указанный фильтр применяют для очистки воды и водосодержащих жидкостей от гидрофобных загрязнений. Такие фильтры характеризуются высокой сорбционной емкостью по большинству гидрофобных токсичных компонентов.It is known (US Patent 5904854) to use filters containing Aquilen activated carbon fiber and activated carbon obtained by processing coconut fruits. The specified filter is used to purify water and aqueous liquids from hydrophobic contaminants. Such filters are characterized by high sorption capacity for most hydrophobic toxic components.
Недостатками способа являются все типичные недостатки углеродсодержащих сорбционных систем: относительно высокая стоимость сорбентов, сложность регенерации, отсутствие возможности длительной непрерывной работы, неэффективность в отношении низкомолекулярных гидрофильных компонентов. Все это ограничивает использование таких фильтров в пределах бытового сектора.The disadvantages of the method are all typical disadvantages of carbon-containing sorption systems: the relatively high cost of sorbents, the difficulty of regeneration, the lack of the possibility of long-term continuous operation, inefficiency in relation to low molecular weight hydrophilic components. All this limits the use of such filters within the domestic sector.
Известен (JP, патент 2004-286731) способ очистки сточных вод от углеводородных загрязнений. Согласно известному способу на поток загрязненной воды воздействуют переменным электромагнитным полем в диапазоне от 20 Гц до 1 кГц. Способ достаточно прост и эффективен при очистке сточных вод с ограниченных по площади водоемов, но не применим для случаев удаления пленок углеводородов с поверхности акватории.Known (JP, patent 2004-286731) is a method of treating wastewater from hydrocarbon contaminants. According to the known method, the flow of contaminated water is exposed to an alternating electromagnetic field in the range from 20 Hz to 1 kHz. The method is quite simple and effective in wastewater treatment from water bodies with limited area, but is not applicable for cases of removal of hydrocarbon films from the surface of the water area.
Известен (RU, патент 2053205) сорбент НАФТОКС для очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов, в состав которого входят аэробные нефтеокисляющие бактерии, взятые в эффективном количестве, и наполнитель в виде органического или минерального твердого субстрата, например торфа, дерновоподзолистой почвы, чернозема, торфяно-навозного компоста.Known (RU, patent 2053205) sorbent NAFTOKS for cleaning soil and water from oil and oil products, which includes aerobic oil-oxidizing bacteria, taken in an effective amount, and a filler in the form of an organic or mineral solid substrate, such as peat, sod-podzolic soil, chernozem, peat and dung compost.
Недостатком применения этого биопрепарата является то, что применяемый субстрат не обладает гидрофобностью на глади воды и не имеет достаточной поглотительной способности нефти и нефтепродуктов, кроме того требуется значительное количество такого наполнителя для очистки больших водоемов.The disadvantage of using this biological product is that the substrate does not have hydrophobicity on the surface of the water and does not have sufficient absorption capacity of oil and oil products, in addition, a significant amount of such a filler is required to clean large bodies of water.
Известен (US, патент 4230562) способ применения биопрепарата для очистки природных вод от нефти или нефтепродуктов, включающий нанесение на носитель с положительной плавучестью источников питания микроорганизмов, а также консорциума самих микроорганизмов, в том числе модифицированных, для придания им требуемых свойств, таких, например, при этом в основе консорциума лежат углеводородокисляющие микроорганизмы естественных биоценозовKnown (US patent 4230562) is a method of using a biological product for purifying natural waters from oil or oil products, comprising applying to a carrier with positive buoyancy microorganism power sources, as well as a consortium of microorganisms themselves, including modified ones, to give them the required properties, such as, for example while the consortium is based on hydrocarbon-oxidizing microorganisms of natural biocenoses
Недостатком применения известного способа следует признать его низкую эффективность, а также зависимость от состояния водной поверхности - движения воды, волн и ветра, поскольку используемый носитель легко перемещается по водной поверхности и может быть унесен с загрязненного участка.The disadvantage of using the known method is its low efficiency, as well as its dependence on the state of the water surface — the movement of water, waves and wind, since the carrier used can easily move along the water surface and can be carried away from the contaminated area.
Известен (SU, авторское свидетельство 1813071) способ очистки поверхности воды от нефтяного загрязнения с использованием сорбента, изготовленного на основе гидролизного лигнина, высушенного до остаточной влажности 30%, при этом соотношение количества использованного лигнина и сорбированной нефти составляет 1:1. После сорбции наносят поверхностно-активное вещество, которое способствует отделению нефти от сорбента.Known (SU, copyright certificate 1813071) is a method of cleaning the water surface from oil pollution using a sorbent made on the basis of hydrolysis lignin, dried to a residual moisture content of 30%, while the ratio of the amount of lignin used and sorbed oil is 1: 1. After sorption, a surfactant is applied that promotes the separation of oil from the sorbent.
Недостатком способа является то, что при использовании гидролизного лигнина требуется его сбор и удаление с поверхности водоема и последующая обработка, что усложняет и удорожает процесс очистки.The disadvantage of this method is that when using hydrolysis lignin requires its collection and removal from the surface of the reservoir and subsequent processing, which complicates and increases the cost of the cleaning process.
Известен (RU, патент 2106309) способ очистки водной поверхности от пленок углеводородов действием сорбента на основе переработанного в нейтральную смесь при компостировании с птичьим пометом гидролизного лигнина, обогащенного микроорганизмами-деструкторами нефти, причем сорбент высушен до воздушно-сухого состояния и измельчен. Сорбент наносят на загрязненную нефтью поверхность воды в соотношении по массе сорбент: нефть 1:(3-5) при температуре окружающей среды не менее 5°С.Known (RU, patent 2106309) is a method of cleaning a water surface from hydrocarbon films by the action of a sorbent based on a hydrolysis lignin enriched with oil-degrading microorganisms, processed into a neutral mixture by composting with bird droppings, the sorbent being dried to an air-dry state and ground. The sorbent is applied to the water-contaminated surface of the water in the ratio by weight of the sorbent: oil 1: (3-5) at an ambient temperature of at least 5 ° C.
Недостатком известного способа следует признать его низкую эффективность.The disadvantage of this method should be recognized as its low efficiency.
Известно (AT, патент 308658) устройство для биохимической очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов, содержащее корпус, внутри которого расположена загрузка из полотен перфорированной пластмассовой пленки с размещенным над загрузкой оросителем, а в нижней части корпуса установлен цилиндрический резервуар с коническим днищем.It is known (AT, patent 308658) a device for biochemical wastewater treatment from oil and oil products, comprising a housing, inside of which there is a loading of perforated plastic film from the canvases with a sprinkler placed above the loading, and a cylindrical tank with a conical bottom is installed in the lower part of the housing.
К недостаткам известной установки следует отнести отсутствие разделения очищенной и очищаемой воды, а также низкую производительность по переработке нефтезагрязнений в виде пленок на водной поверхности.The disadvantages of the known installation include the lack of separation of purified and purified water, as well as low productivity for the processing of oil pollution in the form of films on the water surface.
Известна (SU, авторское свидетельство 1599317) установка биологической очистки сточных вод от нефтепродуктов, содержащая биофильтр с загрузкой, лоток подачи сточных вод, аэротенк с аэраторами, вторичный отстойник с взвешенным слоем осадка, трубопровод подачи иловой смеси из аэротенка во вторичный отстойник, рециркуляционный насос и трубопровод возвратного ила, причем загрузка биофильтра выполнена в виде бесконечного вертикального подвижного полотна, устройство дополнительно снабжено вертикальной перегородкой, установленной в биофильтре и образующей камеру с загрузкой и камеру с подсушкой биослоя, в перегородке выполнены щелевые отверстия для прохода полотна, снабженные скребками.Known (SU, copyright certificate 1599317) is a biological wastewater treatment plant for oil products, containing a biofilter with loading, a wastewater feed tray, aeration tank with aerators, a secondary sump with a suspended sediment layer, a sludge mixture supply pipe from the aeration tank to the secondary sump, a recirculation pump and return sludge pipeline, the biofilter loading being made in the form of an endless vertical movable web, the device is additionally equipped with a vertical partition installed in the biofilter and forming a chamber with loading and a chamber with drying of the biolayer, slotted holes for passage of the web provided with scrapers are made in the partition.
К недостаткам известной установки следует отнести сложность аппаратурного оформления установки и необходимость ее привязки к станции очистки с аэротенками и отстойниками.The disadvantages of the known installation should include the complexity of the hardware design of the installation and the need for its binding to the treatment station with aeration tanks and sumps.
Известна (Jp, заявка 60-14637) загрузка для биофильтра, применяемого для очистки воды от нефтепродуктов, представляющая набор элементов, состоящий из полос, лент или шнуров из пластика с плотностью легче воды, верхний и нижний концы которых закреплены на фиксаторах.Known (Jp, application 60-14637) loading for a biofilter used to purify water from oil products, representing a set of elements consisting of strips, tapes or cords of plastic with a density lighter than water, the upper and lower ends of which are fixed on the clips.
Недостатками таких элементов загрузки для биофильтров являются низкая степень очистки сточных вод от нефтепродуктов и низкая прочность и сложность размещения таких элементов загрузки.The disadvantages of such loading elements for biofilters are the low degree of wastewater treatment from petroleum products and the low strength and difficulty of placing such loading elements.
Известна (Fr, заявка №2565579) загрузка для биофильтров, применяемых для очистки воды от нефти и нефтепродуктов, представляющая собой стеклянные волокна, соединенные в цилиндрическую щетку.Known (Fr, application No. 2565579) loading for biofilters used to purify water from oil and oil products, which is a glass fiber connected in a cylindrical brush.
Недостатками такой загрузки для биофильтров являются низкая степень очистки сточных вод от нефтепродуктов и низкая прочность элементов загрузки.The disadvantages of such a load for biofilters are the low degree of wastewater treatment from petroleum products and the low strength of the loading elements.
Известен (RU, патент 2126714) способ очистки сточных вод и водной поверхности от загрязнений нефтью и нефтепродуктами путем контактирования воды с сорбентом, содержащим торф в количестве 90-95 мас.%, цеолит, в количестве 4-8 мас.%, смесь анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ, в количестве 0,5-1,5 мас.%.Known (RU, patent 2126714) is a method of treating wastewater and a water surface from contamination with oil and oil products by contacting water with a sorbent containing peat in an amount of 90-95 wt.%, Zeolite, in an amount of 4-8 wt.%, A mixture of anionic and nonionic surfactants, in an amount of 0.5-1.5 wt.%.
Недостатком способа является применимость предложенного состава сорбента, включающего компоненты различного удельного веса, в основном для стационарного использования, например для очистки сточных вод от нефтяного загрязнения. При очистке водной поверхности от нефтяного загрязнения, использование цеолита в составе сорбента нецелесообразно, поскольку, не обладая положительной плавучестью, он будет тонуть и, следовательно, не будет выполнять функцию очистителя воды от примесей.The disadvantage of this method is the applicability of the proposed composition of the sorbent, including components of different specific gravities, mainly for stationary use, for example for the treatment of wastewater from oil pollution. When cleaning the water surface from oil pollution, the use of zeolite in the composition of the sorbent is impractical because, without positive buoyancy, it will sink and, therefore, will not perform the function of a water purifier from impurities.
Известен (RU, 2124397) способ очистки воды от загрязнения нефтью и нефтепродуктами, включающий контактирование воды с адсорбентом, содержащим торф или его смесь с сапропелем в количестве 95-99,5 вес.% и модификатор - соли двухвалентных металлов гуминовых кислот в количестве 0,05-5,0 вес.% до полного связывания загрязнения и удаления сорбента, насыщенного нефтью или нефтепродуктами.Known (RU, 2124397) is a method of purifying water from oil and oil products pollution, comprising contacting water with an adsorbent containing peat or its mixture with sapropel in an amount of 95-99.5 wt.% And a modifier - salts of divalent metals of humic acids in an amount of 0, 05-5.0 wt.% Until complete binding of the contamination and removal of the sorbent saturated with oil or oil products.
Недостатком способа является использование сорбента на основе торфа нарушенной структуры в результате извлечения из него гуминовых кислот, что приводит к снижению сорбционной способности препарата по отношению к нефти и нефтепродуктам, а, следовательно, и эффективности очистки. Другим недостатком является трудоемкость операции приготовления модификатора, входящего в состав сорбента, состоящая в извлечении из торфа гуминовых кислот, а из сапропеля - солей двухвалентных металлов с последующим их смешением и получением гелеобразной соли гуминовой кислоты с двухвалентным металлом, что делает сорбент дорогостоящим.The disadvantage of this method is the use of a sorbent based on peat of a disturbed structure as a result of extraction of humic acids from it, which leads to a decrease in the sorption ability of the drug in relation to oil and oil products, and, consequently, the cleaning efficiency. Another disadvantage is the complexity of the operation of preparing a modifier, which is part of the sorbent, which consists in extracting humic acids from peat, and sapropel - salts of divalent metals with their subsequent mixing and obtaining a gel-like salt of humic acid with a divalent metal, which makes the sorbent expensive.
Известен (RU, патент 2241031) способ очистки водной поверхности от нефти и нефтепродуктов, включающий введение бактериальной культуры, причем в качестве бактериальной культуры используют консорциум природных штаммов аэробных нефтеокисляющих микроорганизмов Bacillus brevis ИБ ДТ 5-1 и Arthrobacter species ИБ ДТ 5-3 в виде культуральной жидкости с общим титром микроорганизмов, не менее 108 КОЕ/мл культуральной жидкости, причем процесс очистки осуществляют при аэрации водного объекта.Known (RU, patent 2241031) is a method of cleaning the water surface from oil and oil products, including the introduction of a bacterial culture, and a bacterial culture using a consortium of natural strains of aerobic oil-oxidizing microorganisms Bacillus brevis IB DT 5-1 and Arthrobacter species IB DT 5-3 in the form culture fluid with a total titer of microorganisms, at least 108 CFU / ml of culture fluid, and the cleaning process is carried out during aeration of a water body.
Недостатком способа является необходимость аэрации большого количества воды в водоемах, что ограничивает применение способа малыми акваториями.The disadvantage of this method is the need for aeration of a large amount of water in reservoirs, which limits the application of the method to small areas.
Известен также (RU, патент 2260652) способ очистки воды водоемов и донных отложений от загрязнений нефтью и нефтепродуктами, включающий размещение на поверхности воды активных бонов, выполненных в виде матов из хлопчатобумажной или синтетической ткани, заполненных очищающим составом, причем в процессе очистки производят аэрацию воды и/или флотацию донных отложений, а в качестве очищающего состава используют алюмосиликаты, органические вещества и минеральные удобрения.Also known (RU, patent 2260652) is a method of purifying water of reservoirs and bottom sediments from oil and oil products pollution, including placing active booms on the water surface made in the form of mats from a cotton or synthetic fabric filled with a cleaning composition, and during the cleaning process aeration of water is performed and / or flotation of bottom sediments, and aluminosilicates, organic substances and mineral fertilizers are used as a cleaning composition.
Недостатком известных технических решений следует признать недостаточную эффективность, а также отсутствие мобильности при их реализации.A disadvantage of the known technical solutions should be recognized as insufficient efficiency, as well as the lack of mobility in their implementation.
В ходе проведения патентно-информационного поиска заявителем не был выявлен источник информации, характеризующий плавучую установку биоутилизации нефти и нефтепродуктов.During the patent information search, the applicant did not identify the source of information characterizing the floating installation of bio-utilization of oil and oil products.
Технический результат, получаемый при реализации разработанной установки, состоит в улучшении экологической обстановки за счет удаления пленок нефти и нефтепродуктов с поверхности водоемов.The technical result obtained by the implementation of the developed installation is to improve the environmental situation by removing films of oil and oil products from the surface of water bodies.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанную плавучую установку для биоутилизации пленок нефтепродуктов с поверхности водоемов. Разработанная плавучая установка содержит, по меньшей мере, один полый перфорированный барабан, соединенный с горизонтально расположенным валом и имеющий центральную полую герметичную емкость диаметром не менее ¼ диаметра барабана, причем остальной объем барабана заполнен гранулами насадки, выполненной из инертного к действию нефтепродуктов материала с плотностью менее 1 г/см3, при этом конструкция установки обеспечивает погружение барабана в воду, по меньшей мере, на ¼ диаметра, причем вал выполнен с возможностью вращения посредством устройств механического привода вала, устройств подачи воздуха или жидкости к поверхности барабана.To achieve the specified technical result, it is proposed to use the developed floating installation for bio-utilization of oil product films from the surface of water bodies. The designed floating installation contains at least one hollow perforated drum connected to a horizontally located shaft and having a central hollow sealed container with a diameter of at least ¼ diameter of the drum, the rest of the drum volume being filled with nozzle granules made of a material inert to oil products with a density of less than 1 g / cm 3 , while the design of the installation immerses the drum in water at least по of the diameter, and the shaft is made to rotate through m devices of mechanical drive of the shaft, devices for supplying air or liquid to the surface of the drum.
Установка работает в водоемах с поверхностным загрязнением нефтепродуктами в виде пленки. Плавучесть установки обеспечивается наличием внутри полого перфорированного барабана легкой насадки плотностью менее 1 г/см3, центральной полой герметичной емкости диаметром не менее ¼ диаметра барабана.The installation works in water bodies with surface contamination with oil products in the form of a film. The buoyancy of the installation is ensured by the presence inside the hollow perforated drum of a lightweight nozzle with a density of less than 1 g / cm 3 , a central hollow sealed container with a diameter of at least ¼ of the diameter of the drum.
Оригинальность разработанной конструкции состоит в том, что она выполнена с положительной плавучестью, что позволяет не перекачивать большое количество очищаемой воды через установку утилизации нефти и нефтепродуктов, а перемещать установку по поверхности водоема от одного пятна нефтепродуктов к другому. Это заметно упрощает конструкцию установки, уменьшает себестоимость удаления нефтепродуктов с поверхности водоема, ускоряет процесс очистки водоема, а также практически не нарушает биоценоз водоема, поскольку отсутствует перекачка значительного количества воды. Также необходимо отметить, что при реализации установки для удаления нефтепродуктов с поверхности водоема не происходит дополнительного загрязнения воды за счет нанесения на поверхность воды значительных количеств сорбентов, которые, как следует из практики применения сорбентов для удаления нефтяных загрязнений, затем необходимо, во-первых, удалить из воды и, во-вторых, отделить нефтепродукты от сорбента или утилизировать сорбент каким либо технологически и экологически приемлемым способом.The originality of the developed design lies in the fact that it is made with positive buoyancy, which allows not to pump a large amount of purified water through the oil and oil product recovery unit, but to move the unit along the surface of the reservoir from one spot of oil products to another. This significantly simplifies the design of the installation, reduces the cost of removing petroleum products from the surface of the reservoir, accelerates the process of cleaning the reservoir, and also practically does not violate the biocenosis of the reservoir, since there is no pumping of a significant amount of water. It should also be noted that when the installation for removing petroleum products from the surface of the reservoir does not occur, additional water pollution does not occur due to the application of significant amounts of sorbents to the water surface, which, as follows from the practice of using sorbents to remove oil pollution, must first be removed from water and, secondly, to separate oil products from the sorbent or dispose of the sorbent in any technologically and environmentally acceptable way.
За счет вращения барабана, частично погруженного в воду, происходит контакт поверхности гранул насадки с водой, а также с пленкой нефти и нефтепродуктов. Проходя через перфорированную поверхность барабана, вода с пленкой нефтепродуктов обеспечивает смачивание всей поверхности гранул насадки, и пленка нефтепродуктов налипает на поверхность гранул. Одновременно из объема воды на гранулы насадки и поверхность перфорированного барабана сорбируются микроорганизмы, в том числе и микроорганизмы, разлагающие нефтепродукты. При наличии значительного количества питательной среды для этих микроорганизмов, которой являются нефть и нефтепродукты, колонии микроорганизмов образуют устойчивую биопленку на всей поверхности гранул насадки и обеспечивают эффективную биоутилизацию нефтезагрязнений.Due to the rotation of the drum, partially immersed in water, the surface of the nozzle granules comes into contact with water, as well as with a film of oil and oil products. Passing through the perforated surface of the drum, water with a film of oil products provides wetting of the entire surface of the granules of the nozzle, and the film of oil products adheres to the surface of the granules. At the same time, microorganisms, including microorganisms that decompose petroleum products, are sorbed from the volume of water onto the nozzle granules and the surface of the perforated drum. In the presence of a significant amount of a nutrient medium for these microorganisms, which are oil and oil products, colonies of microorganisms form a stable biofilm on the entire surface of the packing granules and provide effective bio-utilization of oil pollution.
По меньшей мере, часть корпуса барабана, может быть выполнена гофрированным.At least a portion of the drum body may be corrugated.
Нанесение биопленки микроорганизмов на гранулы насадки путем ее орошения могут производить как до загрузки гранул насадки в барабан, так и после загрузки гранул насадки в барабан, предпочтительно в первоначально ограниченном водоеме. В качестве микроорганизмов могут быть использованы различные штаммы, обеспечивающие высокоэффективную утилизацию нефтезагрязнений. В этом случае, может быть использована приготовленная из сухого биопрепарата углеводородокисляющих микроорганизмов водная суспензия, либо непосредственно биосуспензия выращенных микроорганизмов. В качестве сухих биопрепаратов могут быть использованы выпускаемые в России и за рубежом коммерческие биопрепараты: "Путидойл", "Деворойл", "Бамил", "Петро Трит", "Сойлекс", "Фаерзайн", «Ленойл-СХП» и т.д.The application of the biofilm of microorganisms to the nozzle granules by irrigation can be carried out both before the nozzle granules are loaded into the drum and after the nozzle granules are loaded into the drum, preferably in an initially limited reservoir. As microorganisms, various strains can be used that provide highly efficient disposal of oil pollution. In this case, an aqueous suspension prepared from a dry biological product of hydrocarbon-oxidizing microorganisms can be used, or directly a biosuspension of the grown microorganisms. Commercial biologics manufactured in Russia and abroad can be used as dry biological products: Putidoyl, Devoroil, Bamil, Petro Trit, Soyleks, Firezain, Lenoil-SHP, etc. .
Для получения биосуспензии активных микроорганизмов могут быть взяты углеводородокисляющие микроорганизмы, эффективно утилизирующие нефть и нефтепродукты, в т.ч. быстрорастущие бактерии: Alcaligenes, Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium, Corynebacterium, Rhodococcus, Pseudomonas и другие, а также дрожжи Candida, Endomycopsis, Saccharomyces, Torulopsis, Pichia и другие.To obtain biosuspension of active microorganisms, hydrocarbon-oxidizing microorganisms can be taken that efficiently utilize oil and oil products, including fast-growing bacteria: Alcaligenes, Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium, Corynebacterium, Rhodococcus, Pseudomonas and others, as well as the yeast Candida, Endomycopsis, Saccharomyces, Torulopsis, Pichia and others.
В качестве насадки предпочтительно использовать гранулы полимерных материалов или силикатных материалов с развитой поверхностью, на которой лучше происходит иммобилизация клеток микроорганизмов и к которой лучше прилипает пленка нефти и нефтепродуктов. Гранулы предпочтительно не должны вступать в химическое взаимодействие с нефтепродуктами и иметь эффективный размер примерно 5-50 мм. В установке могут быть использованы гранулы пенопласта, полистирола, керамзита, силикагеля, алюмосиликата и аналогичные им по свойствам веществам.As a nozzle, it is preferable to use granules of polymeric materials or silicate materials with a developed surface, on which the immobilization of microorganism cells is better and to which the film of oil and oil products adheres better. The granules should preferably not enter into chemical interaction with petroleum products and have an effective size of about 5-50 mm. In the installation, granules of polystyrene foam, polystyrene, expanded clay, silica gel, aluminosilicate and substances similar in properties to them can be used.
Приведенный список не ограничивает перечень пригодных для использования материалов.The above list does not limit the list of materials suitable for use.
Из опыта экспериментальной работы установлено, что оптимально использовать соотношение диаметра барабана к его ширине составляет от 4:1 до 2:1. При выходе за указанный диапазон соотношений эффективность работы установки несколько ухудшается.From the experience of experimental work it was found that it is optimal to use the ratio of the diameter of the drum to its width from 4: 1 to 2: 1. If you go beyond the specified range of ratios, the efficiency of the installation deteriorates somewhat.
Вращение барабана с насадкой может быть обусловлено различными устройствами. В качестве привода может быть использован электродвигатель, в том числе и постоянного тока. В этом случае на плотике, предпочтительно устанавливают дополнительный аккумулятор, к которому подсоединяют привод вращения вала. В этом случае также желательно установить на плотике средство подзарядки аккумулятора, в качестве которого могут быть использованы ветрогенератор, солнечная батарея, волновой генератор и т.д. Не желательно, но возможно использовать двигатель внутреннего сгорания, поскольку используемое при его работе горючее может дополнительно загрязнить водоем. В качестве не загрязняющего окружающую среду источника энергии вращения барабана может быть использованы энергии потока воды или воздуха. Указанные варианты могут быть выполнены следующим образом. Во-первых, от компрессора, расположенного на берегу водоема или на плоту, установленном на поверхности водоема, к устройству по шлангу, подают поток сжатого воздуха. Выход шланга соединен с барботером, расположенным под барабаном с некоторым смещением относительно его вертикальной оси. При этом желательно, чтобы на поверхности барабана по его ширине на его наружной поверхности перпендикулярно ей были равномерно расположены отбойные пластины высотой от 1/20 до 1/10 ширины барабана в количестве от 6 до 24 штук. Давление и расход сжатого воздуха, поступающего к поверхности перфорированного барабана, подбирают таким образом, чтобы скорость вращения барабана была оптимальна для утилизации загрязнения нефтепродуктами.Rotation of the drum with the nozzle may be due to various devices. An electric motor, including direct current, can be used as a drive. In this case, an additional battery is preferably installed on the raft, to which a shaft rotation drive is connected. In this case, it is also desirable to install on the raft a means of recharging the battery, which can be used as a wind generator, solar battery, wave generator, etc. It is not desirable, but it is possible to use an internal combustion engine, since the fuel used during its operation can further pollute the reservoir. As a non-polluting source of energy for rotating the drum, the energy of a stream of water or air can be used. These options can be performed as follows. Firstly, from a compressor located on the shore of a reservoir or on a raft mounted on the surface of a reservoir, a stream of compressed air is supplied to the device through a hose. The hose outlet is connected to a bubbler located under the drum with some offset relative to its vertical axis. In this case, it is desirable that on the surface of the drum along its width on its outer surface perpendicular to it, bumpers with a height of 1/20 to 1/10 of the width of the drum in an amount of 6 to 24 pieces are evenly arranged. The pressure and flow rate of compressed air entering the surface of the perforated drum is selected so that the rotation speed of the drum is optimal for the disposal of oil pollution.
Кроме вращения за счет энергии сжатого воздуха может быть использована энергия падающей через ороситель воды. В этом случае от насоса воду подают сверху на поверхность перфорированного барабана также с некоторым смещением относительно его вертикальной оси.In addition to rotation due to the energy of compressed air, the energy of water incident through the sprinkler can be used. In this case, water is supplied from the pump from above to the surface of the perforated drum also with some offset relative to its vertical axis.
В наиболее предпочтительном варианте реализации разработанной установки устройства механического привода вала, подачи воздуха или жидкости к поверхности барабана располагают на плоту, шарнирно соединенном с валом барабана и выполненном в виде одного или нескольких плавучих элементов.In the most preferred embodiment of the developed installation of the mechanical drive of the shaft, air or liquid to the surface of the drum are placed on a raft, pivotally connected to the drum shaft and made in the form of one or more floating elements.
Возможна также установка более одного укрепленного на горизонтальном валу перфорированного барабана с зазором между собой, равным от 1/5 до 1/20 ширины барабана, что обеспечивает сток избытка жидкости из насадки через эти зазоры при вращении барабана.It is also possible to install more than one perforated drum mounted on a horizontal shaft with a gap between each other equal to from 1/5 to 1/20 of the drum width, which ensures the drain of excess fluid from the nozzle through these gaps when the drum rotates.
Для регулирования плавучести установки она может содержать по бокам перфорированного барабана дополнительно полые емкости, обеспечивающие регулирование плавучести установки.To regulate the buoyancy of the installation, it may contain additional hollow containers on the sides of the perforated drum, providing regulation of the buoyancy of the installation.
Работа установки состоит в непрерывном смачивании гранул насадки загрязненной нефтью водой через вращающийся перфорированный барабан и утилизации нефтезагрязнений микроорганизмами, находящимися в виде биопленки на развитой поверхности насадочных элементов в виде гранул. За счет периодического контакта с атмосферным воздухом гранул насадки, находящихся при вращении перфорированного барабана выше уровня жидкости, происходит аэрация микроорганизмов биопленки, их развитие и эффективная утилизация субстрата - нефтезагрязнений. Через отверстия перфорированного барабана при его вращении удаляется очищенная жидкость.The operation of the installation consists in continuously wetting the packing granules with oil-contaminated water through a rotating perforated drum and disposing of oil pollution by microorganisms located in the form of biofilms on the developed surface of packing elements in the form of granules. Due to periodic contact with the atmospheric air of the granules of the nozzle located during rotation of the perforated drum above the liquid level, aeration of the biofilm microorganisms occurs, their development and efficient utilization of the substrate - oil pollution. Through the holes of the perforated drum during its rotation, the purified liquid is removed.
Для сбалансированной установки достаточно небольшого усилия для вращения плавающего барабана в жидкости. Для обеспечения вращательного движения барабана вал последнего шарнирно соединен с плотом, выполненным в виде одного или нескольких плавучих элементом. На плоту располагают одно из трех устройств, обеспечивающих возможность вращения барабана:For a balanced installation, a small force is sufficient to rotate the floating drum in the liquid. To ensure the rotational movement of the drum, the shaft of the latter is pivotally connected to a raft made in the form of one or more floating elements. One of three devices is placed on the raft, which provides the possibility of rotation of the drum:
а) механический привод вращения вала (электропривод, двигатель внутреннего сгорания);a) mechanical shaft rotation drive (electric drive, internal combustion engine);
б) устройство подачи жидкости (электронасос с трубопроводами и оросителем, расположенным над барабаном со смещением относительно его вертикальной оси), причем насос для подачи жидкости может находиться как на плоту, так и вне его;b) a liquid supply device (an electric pump with pipelines and a sprinkler located above the drum with an offset relative to its vertical axis), and the pump for supplying liquid can be both on the raft and outside it;
в) устройство подачи воздуха с барботером, расположенным под барабаном со смещением относительно его вертикальной оси, причем компрессор для подачи воздуха может находиться как на плоту, так и вне его.c) an air supply device with a bubbler located under the drum with an offset relative to its vertical axis, moreover, the compressor for supplying air can be both on the raft and outside it.
При подаче жидкости по одну из сторон перфорированного барабана через ороситель сухая насадка выше уровня жидкости будет увлажняться, что приведет к нарушению равновесия и вращению барабана. При использовании устройства для подачи воздуха, затопленная насадка над барботером будет насыщаться воздухом, что также приведет к нарушению равновесия и вращению перфорированного барабана.When liquid is supplied on one side of the perforated drum through the sprinkler, the dry nozzle above the liquid level will be moistened, which will lead to imbalance and rotation of the drum. When using the device for air supply, the flooded nozzle above the bubbler will be saturated with air, which will also lead to imbalance and rotation of the perforated drum.
Для того чтобы потоки подаваемого воздуха или жидкости входили преимущественно в слой насадки, по ширине перфорированного барабана на его наружной поверхности перпендикулярно ей равномерно расположены отбойные пластины с предпочтительным размером от 1/20 до 1/10 ширины барабана преимущественно в количестве от 6 до 24 штук.In order for the flow of supplied air or liquid to enter mainly the nozzle layer, over the width of the perforated drum on its outer surface perpendicular to it there are uniformly baffle plates with a preferred size of 1/20 to 1/10 of the width of the drum, mainly in an amount of 6 to 24 pieces.
На основании учета всех факторов (скорости роста микроорганизмов и скорости утилизации нефти или нефтепродуктов, необходимой интенсивности аэрации микроорганизмов и, соответственно, скорости вращения барабана, а также размера частиц насадки и скорости фильтрации жидкости через насадку) проведена оценка эффективности работы установки объемом 100 м3, из которой следует, что при затратах энергии 0,1-0,4 кВт среднее значение производительности по утилизации нефтяных загрязнений составит 150 кг/сутки.Based on the consideration of all factors (the growth rate of microorganisms and the rate of utilization of oil or oil products, the necessary intensity of aeration of microorganisms and, accordingly, the speed of rotation of the drum, as well as the size of the particles of the nozzle and the rate of filtration of the liquid through the nozzle), we estimated the efficiency of the installation with a volume of 100 m 3 , from which it follows that at an energy cost of 0.1-0.4 kW, the average value of the productivity for the disposal of oil pollution will be 150 kg / day.
Claims (12)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013103603/05A RU2506370C1 (en) | 2013-01-28 | 2013-01-28 | Floating plant for biorecycling of films of oil products from surface of water reservoirs |
| PCT/RU2013/000271 WO2014116140A1 (en) | 2013-01-28 | 2013-04-01 | Autonomous floating unit for biological utilization of crude oil and petroleum product pollution (options) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013103603/05A RU2506370C1 (en) | 2013-01-28 | 2013-01-28 | Floating plant for biorecycling of films of oil products from surface of water reservoirs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2506370C1 true RU2506370C1 (en) | 2014-02-10 |
Family
ID=50032247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013103603/05A RU2506370C1 (en) | 2013-01-28 | 2013-01-28 | Floating plant for biorecycling of films of oil products from surface of water reservoirs |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2506370C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU842048A1 (en) * | 1974-02-26 | 1981-06-30 | Бакинский Филиал Всесоюзногонаучно-Исследовательского Институтаводоснабжения,Канализации,Гидро-Технических Сооружений И Инженер-Ной Гидрогеологии "Водгео" | Method of waste water purification |
| SU896175A1 (en) * | 1978-08-07 | 1982-01-07 | Волжское объединение по производству легковых автомобилей | Device for collecting insoluble liquids off water surface |
| SU1733400A1 (en) * | 1990-04-24 | 1992-05-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ | Unit for treating sewage |
| US5200083A (en) * | 1991-10-16 | 1993-04-06 | Jannette Gomez Kaylor | Skimmer and method for its use |
| RU2017891C1 (en) * | 1991-10-28 | 1994-08-15 | Евдокимов Александр Александрович | Oil trap |
-
2013
- 2013-01-28 RU RU2013103603/05A patent/RU2506370C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU842048A1 (en) * | 1974-02-26 | 1981-06-30 | Бакинский Филиал Всесоюзногонаучно-Исследовательского Институтаводоснабжения,Канализации,Гидро-Технических Сооружений И Инженер-Ной Гидрогеологии "Водгео" | Method of waste water purification |
| SU896175A1 (en) * | 1978-08-07 | 1982-01-07 | Волжское объединение по производству легковых автомобилей | Device for collecting insoluble liquids off water surface |
| SU1733400A1 (en) * | 1990-04-24 | 1992-05-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ | Unit for treating sewage |
| US5200083A (en) * | 1991-10-16 | 1993-04-06 | Jannette Gomez Kaylor | Skimmer and method for its use |
| RU2017891C1 (en) * | 1991-10-28 | 1994-08-15 | Евдокимов Александр Александрович | Oil trap |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205773961U (en) | A kind of rural scattered domestic sewage processing system | |
| CN201834804U (en) | Biological aeration filter | |
| CN101665310A (en) | Method for treating wastewater in artificial wetland and wastewater treating device for implementing method | |
| RU2322400C1 (en) | Method for cleaning oil out of bodies of water, swamp territories, polluted waters of barns and slurry accumulators | |
| CN111362406A (en) | Suspended solar integrated water purification equipment and water purification method | |
| KR101308064B1 (en) | Processing unit for reuse of nonpoint pollution source | |
| CN111517570B (en) | Sea wave-imitated ship sewage treatment and recycling system and method | |
| CN103663850A (en) | Biological rotating disc integrated domestic sewage treatment equipment | |
| CN206266387U (en) | A kind of sewage disposal and intermediate water reuse system | |
| CN108341552A (en) | A kind of terpene resin production wastewater treatment process and system | |
| CN110627210A (en) | Floated black smelly water treatment equipment | |
| RU2506370C1 (en) | Floating plant for biorecycling of films of oil products from surface of water reservoirs | |
| CN211056799U (en) | Floated black smelly water treatment equipment | |
| CN102502908A (en) | Method for purifying reverse osmosis concentrated water with active carbon-membrane separation countercurrent absorption | |
| RU2104249C1 (en) | Material for biological treatment of ecosystems polluted with oil and petroleum products | |
| KR101198117B1 (en) | Apparatus for purging | |
| Nasr et al. | Decentralized domestic wastewater management as unconventional water resource for agricultural purposes | |
| KR20190124080A (en) | Multipurpose Middle Water Purification Unit | |
| CN212151997U (en) | Oily wastewater treatment and recycling device | |
| RU2516570C1 (en) | Independent plant for biodisposal of water areas polluted with oil and oil-products | |
| KR101416451B1 (en) | Apparatus and method for anaerobic wastewater treatment with fludized media membrane bioreactor | |
| CN207943927U (en) | Biologic packing material strengthens sorption cycle system | |
| KR101004083B1 (en) | Treatment apparatus for nonpoint source pollutants comprising the first and second management of a vortex type and the third microorganism oxidation decomposition management | |
| JPH10263316A (en) | Floating type liquid purifying device and method therefor | |
| KR100399294B1 (en) | River sewage purification apparatus constructed in the waters edge |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170129 |