RU2761347C1 - Устройство обезвреживания балластной воды - Google Patents
Устройство обезвреживания балластной воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2761347C1 RU2761347C1 RU2021108053A RU2021108053A RU2761347C1 RU 2761347 C1 RU2761347 C1 RU 2761347C1 RU 2021108053 A RU2021108053 A RU 2021108053A RU 2021108053 A RU2021108053 A RU 2021108053A RU 2761347 C1 RU2761347 C1 RU 2761347C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ballast water
- tank
- sediment
- pipeline
- disinfection
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 50
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 13
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 abstract 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 4
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 241000143957 Vanessa atalanta Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000002070 germicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- NHDHVHZZCFYRSB-UHFFFAOYSA-N pyriproxyfen Chemical compound C=1C=CC=NC=1OC(C)COC(C=C1)=CC=C1OC1=CC=CC=C1 NHDHVHZZCFYRSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
- B63J4/00—Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройству обезвреживания балластной воды, содержащему танк для размещения балластной воды, насосы и трубопроводы для приема и слива воды, запорно-распределительную арматуру, генератор озона и источник ультрафиолетового излучения (УФ), причем устройство дополнительно оснащено емкостью для хранения коагулянта, реактором для обеззараживания осадка, соединенным трубопроводом с генератором озона, устройством для обезвоживания осадка, связанным с устройством сжигания отходов, насосом и трубопроводом для подачи коагулянта в танк для размещения балластной воды, при этом в днище танка выполнено углубление для сбора осадка, а перед углублением между верхней и нижней поверхностями танка с зазором у днища в пределах 1/3 его глубины установлена вертикальная перегородка, в свою очередь углубление для сбора осадка соединено трубопроводом с реактором для обеззараживания осадка. 1 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для очистки и обеззараживания балластной воды, и может быть использовано как на судах в системах балластной воды, так и на внесудовых плавучих или береговых очистных сооружениях.
Известно устройство обеззараживания судовых балластных вод (патент US 2004/0134861 A1, US 7025889, MПК B63B 17/00, C02F 1/00; 32), содержащее источник УФ излучения, балластные танки, насос, соединительную трубопроводную арматуру и сопла, через которые обработанная УФ излучением вода поступает в танк. Указанная система обеспечивает обработку балластной воды в пути движения судна между портами.
Известна установка для очистки и обеззараживания воды (Патент RU 67567, МКИ C02F 1/32, C02F 1/78), осуществляемой с помощью озона и ультрафиолетового излучения. Устройство включает обеззараживающий блок, корпус которого содержит генератор озона с устройством электропитания, эжектор и контактную камеру, которая снабжена концентратором кислорода, позволяющего получать его из воздуха, и генератор озона, содержащий наружный заземленный и внутренний электроды. Контур охлаждения устройства включает: расположенные на входе и выходе корпуса обеззараживающего блока штуцера и трубопроводы для подвода и отвода охлаждающей воды, а также узел электрической развязки, выполненный в виде водяной спирали и служащий для повышения электрического сопротивления охлаждающей воды, при этом устройство электропитания генератора озона включает высоковольтный трансформатор, в свою очередь контактная камера обеззараживающего блока выполнена в виде герметичной емкости, в которой ультрафиолетовые лампы защищены от воды кварцевыми колбами, кроме того, в корпусе обеззараживающего блока установлено реле давления, а установка снабжена блоком управления и питания.
Недостатком приведенных установок является необходимость обработки всего объема балластной воды и связанная с этим невысокая степень ее обеззараживания.
Среди известных аналогов наиболее близким (прототипом) к предлагаемому изобретению по технической сущности и назначению является устройство обезвреживания балластной воды по пат. RU № 113264, МКИ C02F 1/32, C02F 1/78, опубл. 10.02.2012. Устройство имеет в сливном трубопроводе танков балластной воды циркуляционную магистраль, которая расположена параллельно установкам генерации озона и УФ обеззараживания и соединена с трубопроводом приема балластной воды перед установкой генерации озона, при этом циркуляционная магистраль имеет насос с запорной арматурой для рециркуляции балластной воды.
Ввод водно-озоновой смеси в балластную воду осуществляется перед установкой УФ обеззараживания, а нейтрализация растворенного в балластной воде озона и образованных им активных веществ производится непосредственно перед сливом ее в море по команде с анализатора токсичности, установленного на выходе балластной воды из танка перед насосом сброса воды. Параллельно блоку УФ обеззараживания установлена трубопроводная линия, содержащая насос, входной и выходной краны, которые обеспечивают прокачку реагента при очистке кварцевых кожухов бактерицидных ламп от загрязнений, а на сливном трубопроводе танка балластной воды установлен блок нейтрализации с дозатором, который соединен с ним через обратный клапан, при этом на выходе из танка балластной воды установлен анализатор токсичности, который подает управляющий сигнал, обеспечивающий включение дозатора в случае превышения концентрации растворенного в воде озона и образованных им активных веществ свыше предельно-допустимых норм.
Недостатком прототипа является высокий расход озона и недостаточный обеззараживающий эффект из-за его неэффективного использования, когда обработка всего объема балластной воды приводит к снижению концентрации реакционных центров, увеличению времени диффузии реагирующих компонентов в зону контакта и распаду озона еще до вступления в реакцию.
Предлагаемое изобретение позволяет получить новый по сравнению с прототипом результат, заключающийся в повышении эффективности использования озона, что обеспечивает повышение степени обеззараживания и снижение расхода озона.
Для достижения указанного результата предлагается следующая совокупность существенных признаков: устройство обезвреживания балластной воды, (содержащее так же, как и прототип, танк для размещения балластной воды, насосы и трубопроводы для приема и слива воды, запорно-распределительную арматуру, генератор озона, источник ультрафиолетового излучения (УФ)), в отличие от прототипа дополнительно оснащено емкостью для хранения коагулянта, реактором для обеззараживания осадка, соединенным трубопроводом с генератором озона, устройством для обезвоживания осадка, связанным с устройством сжигания отходов, насосом и трубопроводом для подачи коагулянта в танк для размещения балластной воды, при этом в днище танка выполнено углубление для сбора осадка, а перед углублением между верхней и нижней поверхностями корпуса танка с зазором у днища в пределах 1/3 его глубины установлена вертикальная перегородка.
Сущность изобретения заключается в повышении эффективности использования озона, повышении степени обеззараживания и экономии озона, которая достигается за счет выделения бактериологически опасной субстанции из общего объема воды и ее концентрации в осадке значительно меньшего (не более 2-3%) объема, чем объем балластной воды, с последующим обеззараживанием этого осадка озоном. Небольшой объем обеззараживаемого осадка обеспечивает высокие значения концентрации озона, что, в свою очередь, позволяет осуществлять обеззараживание балластной воды с высокой степенью эффективности.
Сопоставление предлагаемого устройства и прототипа показало, что поставленная задача – повышения эффективности использования озона, повышения степени обеззараживания и экономии озона решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемого изобретения критерию патентоспособности «новизна».
В свою очередь проведение поиска в области очистки и обеззараживания балластной воды не выявило технических решений, содержащих отдельные отличительные признаки заявленного изобретения, что доказывает соответствие предлагаемого устройства критерию патентоспособности «изобретательский уровень».
Схематическое изображение устройства обезвреживания балластной представлено на фиг. 1.
Предлагаемое устройство включает в себя танк для размещения балластной воды 1, в днище которого выполнено углубление для сбора осадка 2. Танк 1 оснащен двумя выпускными трубами – для сброса очищенной воды за борт 3 и отвода осадка 4. Устройство также содержит емкость для коагулянта 5, насос-дозатор для подачи коагулянта 6 в танк 1, генератор озона 7, реактор для обеззараживания осадка 8, устройства для обезвоживания осадка 9, соединенного с печью для сжигания отходов 10. В танке 1 размещены ультрафиолетовые лампы 11. Кроме того, танк 1 оснащен перегородкой 12, доходящей вплотную до верхней поверхности корпуса танка 1 и имеющей зазор у нижней поверхности корпуса, равный, примерно 1/3 его глубины.
Устройство работает следующим образом.
Процесс очистки и обеззараживания балластной воды начинается с операций коагуляции и седиментации. Для лучшего перемешивания с водой коагулянт из емкости 5 в приемный трубопровод танка 1 подается насосом-дозатором 6. Присутствие коагулянта в балластной воде обеспечивает коагуляцию взвешенных веществ, которые являются бактериологически опасной субстанцией или носителями микроорганизмов, в том числе, и патогенных.
Образующиеся в результате коагуляции крупные взвешенные частицы интенсивно оседают и в виде осадка накапливаются в углублении-сборнике 2. Эффективному оседанию частиц взвеси способствует перегородка 12, которая предотвращает попадание этих частиц в трубопровод отвода балластной воды. Коагуляция и седиментация обеспечивает удаление до 98% бактериологически опасной субстанции.
Образование осадка и его накопление в сборнике (углублении) 2 обеспечивает концентрацию бактериологически опасной субстанции в объеме, который значительно меньше (не более 2-3%) общего объема балластной воды. Последующее обеззараживание осадка осуществляется в реакторе для обеззараживания осадка 8, куда от генератора 7 подается озон. Небольшой объем обеззараживаемого осадка обеспечивает высокие значения концентрации центров реакции, что, в свою очередь, позволяет осуществлять эту операцию с эффективностью, близкой к 100%. Обеззараженный осадок подается в устройство для его обезвоживания 9, например, циклон или пресс-фильтр, в котором снижается содержание воды, что позволяет сжечь осадок в печи для сжигания отходов 10, куда этот осадок подается после его обезвоживания.
Оставшиеся в балластной воде в незначительном количестве микроорганизмы обеззараживаются под воздействием УФ-излучения, обеспечиваемого с помощью ультрафиолетовых ламп 11 во время движения судна с балластом. В этом режиме судна балластная вода находится в стационарном состоянии, что является наиболее благоприятным условием для осуществления УФ-обеззараживания.
Обезвреженная вода через отводящий трубопровод 3 сбрасывается за борт.
Заявляемое изобретение было создано сотрудниками кафедры химии и экологии ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О.Макарова» в составе научно-исследовательской работы. Устройство было апробировано в лабораторных условиях. Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».
Claims (1)
- Устройство обезвреживания балластной воды, содержащее танк для размещения балластной воды, насосы и трубопроводы для приема и слива воды, запорно-распределительную арматуру, генератор озона и источник ультрафиолетового излучения (УФ), отличающееся тем, что дополнительно оснащено емкостью для хранения коагулянта, реактором для обеззараживания осадка, соединенным трубопроводом с генератором озона, устройством для обезвоживания осадка, связанным с устройством сжигания отходов, насосом и трубопроводом для подачи коагулянта в танк для размещения балластной воды, при этом в днище танка выполнено углубление для сбора осадка, а перед углублением между верхней и нижней поверхностями танка с зазором у днища в пределах 1/3 его глубины установлена вертикальная перегородка, в свою очередь углубление для сбора осадка соединено трубопроводом с реактором для обеззараживания осадка.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021108053A RU2761347C1 (ru) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | Устройство обезвреживания балластной воды |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021108053A RU2761347C1 (ru) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | Устройство обезвреживания балластной воды |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2761347C1 true RU2761347C1 (ru) | 2021-12-07 |
Family
ID=79174550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021108053A RU2761347C1 (ru) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | Устройство обезвреживания балластной воды |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2761347C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7025889B2 (en) * | 2001-03-16 | 2006-04-11 | Brodie Paul F | Ship ballast water sterilization method and system |
| RU67567U1 (ru) * | 2007-07-03 | 2007-10-27 | Алексей Алексеевич Белобородов | Установка для очистки и обеззараживания воды с помощью озона и ультрафиолетового излучения |
| RU113264U1 (ru) * | 2011-04-29 | 2012-02-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Судовое устройство для обезвреживания балластной воды |
-
2021
- 2021-03-25 RU RU2021108053A patent/RU2761347C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7025889B2 (en) * | 2001-03-16 | 2006-04-11 | Brodie Paul F | Ship ballast water sterilization method and system |
| RU67567U1 (ru) * | 2007-07-03 | 2007-10-27 | Алексей Алексеевич Белобородов | Установка для очистки и обеззараживания воды с помощью озона и ультрафиолетового излучения |
| RU113264U1 (ru) * | 2011-04-29 | 2012-02-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Судовое устройство для обезвреживания балластной воды |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7704390B2 (en) | Wastewater treatment system | |
| US6811705B2 (en) | Wastewater treatment system | |
| KR101162406B1 (ko) | 산수소기체의 제조 및 이용을 통한 폐기물 흐름의 처리 | |
| CN102515398B (zh) | 复合型船舶生活污水处理方法 | |
| US20090272681A1 (en) | Recycle water treatment system for car wash | |
| RU2006141275A (ru) | Очистка сточных вод | |
| CA2301450C (en) | Water treatment system and method | |
| CN102838243A (zh) | 紫外光照与次氯酸钠协同消除水中有机物的方法和装置 | |
| CN104310663A (zh) | 一种羟基自由基强氧化处理高藻水的组合系统 | |
| KR101210536B1 (ko) | 선박용 오수처리장치 | |
| RU2761347C1 (ru) | Устройство обезвреживания балластной воды | |
| CN111908706A (zh) | 一种消杀效果好的船用污水处理回收装置 | |
| WO2005061396A1 (en) | Wastewater treatment system | |
| CN110550823B (zh) | 一种水体藻华治理系统及方法 | |
| RU2355648C1 (ru) | Станция приготовления питьевой воды | |
| RU2064896C1 (ru) | Способ физико-биологической очистки сточных вод и установка для его осуществления | |
| KR101518677B1 (ko) | 선박용 밸러스트수 처리 시스템 | |
| CN105565563B (zh) | 一种化工废水深度处理系统 | |
| CN214654305U (zh) | 一种新型废水净化处理装置 | |
| RU194987U1 (ru) | Химофлотокомбайн для очистки сточных вод | |
| RU2813075C1 (ru) | Способ очистки сточных и пластовых вод | |
| RU156852U1 (ru) | Мобильная станция очистки воды | |
| CN213707966U (zh) | 一种船舶生活污水混合处理装置 | |
| CN107285548A (zh) | 冷等离子体聚变技术污水处理系统和方法 | |
| CN208308602U (zh) | 船舶压舱水处理设备 |