RU2783837C1 - Method for cleaning bottom sediments and water in streams from oil and oil products - Google Patents

Method for cleaning bottom sediments and water in streams from oil and oil products Download PDF

Info

Publication number
RU2783837C1
RU2783837C1 RU2022124965A RU2022124965A RU2783837C1 RU 2783837 C1 RU2783837 C1 RU 2783837C1 RU 2022124965 A RU2022124965 A RU 2022124965A RU 2022124965 A RU2022124965 A RU 2022124965A RU 2783837 C1 RU2783837 C1 RU 2783837C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
water
watercourse
booms
bottom sediments
Prior art date
Application number
RU2022124965A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Данил Сергеевич Воробьев
Александр Николаевич Блохин
Андрей Геннадьевич Коптелов
Андрей Анатольевич Трифонов
Юлия Александровна Франк
Владислава Владимировна Перминова
Валерий Валентинович Сусляев
Николай Александрович Родиков
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2783837C1 publication Critical patent/RU2783837C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: environmental protection.
SUBSTANCE: invention relates to the field of environmental protection and is intended for cleaning natural and artificial watercourses, the bottom of which is contaminated with oil and oil products. A method for cleaning bottom sediments and water in watercourses from oil and oil products includes washing out bottom sediments with a water-air jet under pressure, raising oil and oil products to the surface of the water, using booms in the area of erosion of bottom sediments, collecting an oil film on the water surface, using sorbent booms, below areas of erosion of bottom sediments on the surface of the watercourse are sequentially installed diagonally, with complete overlap of the channel of the watercourse, the first and second rows of booms, between which along the bottom of the watercourse are placed diagonally, from coast to coast, a means for creating an air-bubble curtain, limiting the area of cleaning the water column; after the second row of booms, in the area of cleaning the water surface from residual dissolved oil and oil products, rows of sorbent booms are installed, each of which is fixed in turn on opposite banks of the watercourse, shifting relative to each other, with the obligatory overlap of the previous row, at an acute angle to the watercourse bank ; before erosion of bottom sediments, an air-bubble curtain is created, which captures secondary oil and oil products, the collection of oil film and secondary oil film on the surface of the water is carried out by mechanical tools for collecting oil and oil products.
EFFECT: improving the efficiency of water treatment by simultaneously reducing the content of oil and oil products in bottom sediments, the water column and on the water surface.
3 cl, 2 dwg, 3 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для очистки природных и искусственных водотоков, дно которых загрязнено нефтью и нефтепродуктами.The invention relates to the field of environmental protection and is intended for cleaning natural and artificial watercourses, the bottom of which is contaminated with oil and oil products.

Известно, например из патентных документов US20120024782A1 18.05.2011, CN111254894B 06.03.2020, что применяют сжатый воздух для размытия донных отложений и для создания водно-пузырьковой завесы с целью поднятия нефти и нефтепродуктов, в том числе агрегатов, на поверхность водного объекта. Известно также применение бонов для локализации нефтяной пленки на поверхности водных объектов. Известны многочисленные способы и устройства для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности водных объектов. Однако бессистемное применение известных способов и устройств приводит к негативным, в том числе с экономической точки зрения, результатам. Неверные этапы работ и ошибки в выборе инструментария приводят к образованию вторичного загрязнения воды, что наносит вред окружающей среде, увеличивает риск нарушения ПДК нефти и нефтепродуктов после очистки, ведет к дополнительным затратам на его ликвидацию. Такие недостатки существенны при проведении очистки реальных загрязненных нефтью и нефтепродуктами водных объектов, которые, как правило, располагаются в отдалении от инфраструктуры и в сложных климатических условиях.It is known, for example, from patent documents US20120024782A1 05/18/2011, CN111254894B 03/06/2020 that compressed air is used to blur bottom sediments and to create a water-bubble curtain in order to raise oil and oil products, including aggregates, to the surface of a water body. It is also known the use of booms for the localization of the oil film on the surface of water bodies. There are numerous methods and devices for collecting oil and oil products from the surface of water bodies. However, the unsystematic application of known methods and devices leads to negative, including from an economic point of view, results. Incorrect stages of work and errors in the choice of tools lead to the formation of secondary water pollution, which harms the environment, increases the risk of violation of the MPC of oil and oil products after cleaning, and leads to additional costs for its elimination. Such shortcomings are significant when cleaning up real water bodies polluted with oil and oil products, which, as a rule, are located far from infrastructure and in difficult climatic conditions.

Известен метод использования воздуха для удаления осевших нефтезагрязнений, описанный в патенте EP2497862A1, 07.05.2010 МПК E02B1/003, включающий определение рабочей зоны с помощью бонового заграждения таким образом, чтобы нефть не попадала в рабочую зону или не вытекала из рабочей зоны; размещение адсорбента на нефтяном боне; введение воздушной струи на дно ниже поверхности воды; нагнетание сжатого воздуха, тем самым поднимая воду и песок или почву вместе со сжатым воздухом, высвобождая газ из нефти, осевшей на дне, за счет кинетической энергии пузырьков воздуха, вызванных потоком сжатого воздуха для дегазации нефти; и удаление всплывшей, плавающей на поверхности воды нефти.A known method of using air to remove settled oil pollution, described in patent EP2497862A1, 07.05.2010 IPC E02B1/003, including the definition of the working area using a boom so that oil does not enter the working area or does not flow out of the working area; placement of the adsorbent on the oil boom; the introduction of an air jet to the bottom below the surface of the water; forcing compressed air, thereby lifting water and sand or soil together with compressed air, releasing gas from oil settled at the bottom due to the kinetic energy of air bubbles caused by the flow of compressed air to degas the oil; and removal of surfaced oil floating on the surface of the water.

Недостатком данного способа является вторичное загрязнение водоема (водотока) нефтепродуктами и неконтролируемое передвижение нефти и нефтепродуктов в толще воды, особенно при наличии течения, что малоэффективно и неприменимо на водных объектах, имеющих рыбохозяйственное значение. Также течение в водотоках может способствовать утечкам нефтяной пленки через боновое заграждение.The disadvantage of this method is the secondary pollution of the reservoir (watercourse) with oil products and the uncontrolled movement of oil and oil products in the water column, especially in the presence of a current, which is ineffective and not applicable to water bodies of fishery importance. Also, the flow in watercourses can contribute to the leakage of the oil film through the boom.

Техническая задача: создание способа комплексной очистки водотоков, включающей донные отложения, толщу воды и поверхность воды, от нефти и нефтепродуктов, применимой в сложных климатических условиях.Technical task: creation of a method for the complex purification of watercourses, including bottom sediments, the water column and the water surface, from oil and oil products, applicable in difficult climatic conditions.

Технический результат: повышение эффективности очистки водотоков, путем одновременного снижения содержания нефти и нефтепродуктов в донных отложениях, толще воды и на поверхности воды. EFFECT: increasing the efficiency of watercourses purification by simultaneously reducing the content of oil and oil products in bottom sediments, the water column and on the water surface.

Технический результат достигается тем, что способ очистки донных отложений и воды в водотоках от нефти и нефтепродуктов, включает размыв донных отложений водовоздушной струей под давлением, поднятие нефти и нефтепродуктов на поверхность воды, применение боновых заграждений в области размыва донных отложений, сбор нефтяной пленки на поверхности воды, применение сорбирующих бонов. Ниже области размыва донных отложений на поверхности водотока последовательно устанавливают диагонально, с полным перекрытием русла водотока, первый и второй ряд боновых заграждений, между которыми по дну водотока размещают диагонально, от берега до берега, средство для создания воздушно-пузырьковой завесы, ограничивая область очистки толщи воды. После второго ряда боновых заграждений, в области очистки поверхности воды от остаточных растворенных нефти и нефтепродуктов, устанавливают ряды сорбирующих бонов, каждый из которых поочередно закрепляют на противоположных берегах водотока, смещая относительно друг друга, с обязательным перекрытием предыдущего ряда, под острым углом к берегу водотока. Перед размывом донных отложений создают воздушно-пузырьковую завесу, которой улавливают вторичные нефть и нефтепродукты, сбор нефтяной пленки и вторичной нефтяной пленки на поверхности воды осуществляют механическими орудиями для сбора нефти и нефтепродуктов.The technical result is achieved by the fact that the method of cleaning bottom sediments and water in watercourses from oil and oil products includes washing out bottom sediments with a water-air jet under pressure, raising oil and oil products to the surface of the water, using booms in the area of erosion of bottom sediments, collecting an oil film on the surface water, the use of sorbent booms. Below the area of erosion of bottom sediments on the surface of the watercourse, the first and second row of booms are successively installed diagonally, with complete overlap of the channel of the watercourse, between which, along the bottom of the watercourse, a means for creating an air-bubble curtain is placed diagonally, from coast to coast, limiting the area for cleaning the thickness water. After the second row of booms, in the area of cleaning the water surface from residual dissolved oil and oil products, rows of sorbent booms are installed, each of which is fixed in turn on opposite banks of the watercourse, shifting relative to each other, with the obligatory overlap of the previous row, at an acute angle to the watercourse bank . Before erosion of bottom sediments, an air-bubble curtain is created, which traps secondary oil and oil products, the collection of oil film and secondary oil film on the surface of the water is carried out by mechanical tools for collecting oil and oil products.

Кроме того, увеличивают протяженность зоны очистки толщи воды, чередуя размещение по дну водотока диагонально, от берега до берега, дополнительного средства для создания воздушно-пузырьковой завесы и установку на поверхности водотока диагонально, с полным перекрытием русла водотока, дополнительного ряда боновых заграждений.In addition, the length of the water column purification zone is increased by alternating the placement diagonally along the bottom of the watercourse, from coast to coast, of an additional means for creating an air-bubble curtain and installation diagonally on the surface of the watercourse, with complete blocking of the watercourse channel, an additional row of booms.

Кроме того, увеличивают протяженность области очистки поверхности воды от остаточных растворенных нефти и нефтепродуктов, устанавливая дополнительные ряды сорбирующих бонов, каждый из которых поочередно закрепляют на противоположных берегах водотока, смещая относительно друг друга, с обязательным перекрытием предыдущего ряда, под острым углом к берегу водотока.In addition, the length of the area for cleaning the water surface from residual dissolved oil and oil products is increased by installing additional rows of sorbent booms, each of which is fixed in turn on opposite banks of the watercourse, shifting relative to each other, with the obligatory overlap of the previous row, at an acute angle to the bank of the watercourse.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, где изображен общий вид реализации способа и варианты реализации (вид сверху): 1 - нефтесборная емкость; 2 - транспортное судно; 3 - средство для размыва донных отложений; 4 - первый ряд боновых заграждений; 5 - второй ряд боновых заграждений; 6 - средство для создания воздушно-пузырьковой завесы; 7,8,9,10 - ряды сорбирующих бонов; 19 - дополнительное средство для создания воздушно-пузырьковой завесы; 20, 21 - дополнительные ряды сорбирующих бонов.The essence of the invention is illustrated in Fig. 1, which shows a general view of the implementation of the method and implementation options (top view): 1 - oil collection tank; 2 - transport vessel; 3 - means for erosion of bottom sediments; 4 - the first row of booms; 5 - the second row of booms; 6 - means for creating an air-bubble curtain; 7,8,9,10 - rows of sorbent booms; 19 - additional means for creating an air-bubble curtain; 20, 21 - additional rows of sorbent booms.

Сущность изобретения поясняется фиг. 2, где изображены этапы реализации способа (вид сверху): 1 - нефтесборная емкость; 2 - транспортное судно; 3 - средство для размыва донных отложений; 4 - первый ряд боновых заграждений; 5 - второй ряд боновых заграждений; 6 - средство для создания воздушно-пузырьковой завесы; 7,8,9,10 - ряды сорбирующих бонов; 11 - агрегаты нефти и нефтепродуктов; 12 - пузырьки воздуха; 13 - нефтяная пленка; 14 - вторичные нефть и нефтепродукты; 15 - воздушно-пузырьковая завеса; 16 - вторичная нефтяная пленка; 17,18 - механические орудия для сбора нефти и нефтепродуктов.The essence of the invention is illustrated in Fig. 2, which shows the stages of the implementation of the method (top view): 1 - oil collection tank; 2 - transport vessel; 3 - means for erosion of bottom sediments; 4 - the first row of booms; 5 - the second row of booms; 6 - means for creating an air-bubble curtain; 7,8,9,10 - rows of sorbent booms; 11 - aggregates of oil and oil products; 12 - air bubbles; 13 - oil film; 14 - secondary oil and oil products; 15 - air-bubble curtain; 16 - secondary oil film; 17.18 - mechanical tools for collecting oil and oil products.

Способ очистки донных отложений и воды в водотоках от нефти и нефтепродуктов реализуется следующим образом.The method of cleaning bottom sediments and water in streams from oil and oil products is implemented as follows.

Водоток по направлению от истока к устью разбивают на зоны очистки, протяженность которых определяют в зависимости от результатов предварительного гидроэкологического исследования водотока. Внутри каждой зоны очистки определяют область размыва донных отложений, область очистки толщи воды и область очистки поверхности воды от остаточных растворенных нефти и нефтепродуктов.The watercourse in the direction from the source to the mouth is divided into treatment zones, the length of which is determined depending on the results of a preliminary hydroecological study of the watercourse. Within each treatment zone, the area of erosion of bottom sediments, the area of purification of the water column and the area of purification of the water surface from residual dissolved oil and oil products are determined.

В области размыва донных отложений на поверхности воды размещают нефтесборную емкость (1) и транспортное судно (2), средство для размыва донных отложений (3). Ниже области размыва донных отложений на поверхности водотока последовательно устанавливают диагонально, с полным перекрытием русла водотока, первый ряд боновых заграждений (4) и второй ряд боновых заграждений (5), между которыми по дну водотока размещают диагонально, от берега до берега, средство для создания воздушно-пузырьковой завесы (6), ограничивая область очистки толщи воды.In the area of erosion of bottom sediments on the surface of the water, an oil-collecting tank (1) and a transport vessel (2), a means for erosion of bottom sediments (3) are placed. Below the area of erosion of bottom sediments on the surface of the watercourse, the first row of booms (4) and the second row of booms (5) are successively installed diagonally, with a complete overlap of the channel of the watercourse, between which, along the bottom of the watercourse, a means for creating air bubble curtain (6), limiting the area of cleaning the water column.

После второго ряда боновых заграждений (5) в области очистки поверхности воды от остаточных растворенных нефти и нефтепродуктов устанавливают ряды сорбирующих бонов (7,8,9,10), каждый из которых поочередно закрепляют на противоположных берегах водотока, смещая относительно друг друга, с обязательным перекрытием предыдущего ряда, под острым углом к берегу водотока.After the second row of booms (5) in the area of water surface treatment from residual dissolved oil and oil products rows of sorbent booms (7,8,9,10) are installed, each of which is fixed in turn on opposite banks of the watercourse, shifting relative to each other, with the obligatory overlap of the previous row, at an acute angle to the bank of the watercourse.

Последовательно приводят в рабочее состояние средство для создания воздушно-пузырьковой завесы (6), при помощи которого обеспечивают непрерывное образование пузырьков воздуха достаточной плотности для сдерживания и поднятия нефти и нефтепродуктов в толще воды на поверхность воды. Приводят в рабочее состояние средство для размыва донных отложений (3), используя которое вводят водовоздушную струю под давлением в донные отложения и размывают донные отложения. При размыве донных отложений агрегаты нефти и нефтепродуктов (11) покрываются пузырьками воздуха (12), приобретают положительную плавучесть и поднимаются на поверхность воды, где образовывают нефтяную пленку (13), которую задерживают первым рядом боновых заграждений (4).The means for creating an air-bubble curtain (6) is subsequently put into operation, with the help of which the continuous formation of air bubbles of sufficient density is ensured to contain and raise oil and oil products in the water column to the surface of the water. The means for washing out bottom sediments (3) is brought into working condition, using which an air-water jet is introduced under pressure into the bottom sediments and the bottom sediments are washed away. When bottom sediments are washed out, aggregates of oil and oil products (11) are covered with air bubbles (12), acquire positive buoyancy and rise to the surface of the water, where they form an oil film (13), which is delayed by the first row of booms (4).

Вторичные нефть и нефтепродукты (14), которые при подъеме из донных отложений не достигли поверхности воды и под действием течения переместились в толще воды за пределы области размыва донных отложений улавливают воздушно-пузырьковой завесой (15). Вторичные нефть и нефтепродукты (14) образуют вторичную нефтяную пленку (16) на поверхности воды между первым рядом боновых заграждений (4) и вторым рядом боновых заграждений (5). Нефтяную пленку (13) и вторичную нефтяную пленку (16) с поверхности воды собирают в нефтесборную емкость (1), применяя механические орудия для сбора нефти и нефтепродуктов (17, 18). Нефтесборную емкость (1) при заполнении транспортируют к береговой площадке и опустошают. Очистку поверхности воды от остаточных растворенных нефти и нефтепродуктов осуществляют рядами сорбирующих бонов (7,8,9,10).Secondary oil and oil products (14), which, when rising from bottom sediments, did not reach the surface of the water and, under the action of the current, moved in the water column beyond the area of erosion of bottom sediments, are caught by an air-bubble curtain (15). Secondary oil and oil products (14) form a secondary oil slick (16) on the water surface between the first row of booms (4) and the second row of booms (5). Oil slick (13) and secondary oil slick (16) from the water surface are collected in an oil collection tank (1) using mechanical tools to collect oil and oil products (17, 18). The oil-gathering tank (1) is transported to the onshore platform during filling and emptied. Cleaning the water surface from residual dissolved oil and oil products is carried out by rows of sorbing booms (7,8,9,10).

При необходимости, например, с целью создания резервной воздушно-пузырьковой завесы, увеличивают протяженность зоны очистки толщи воды, чередуя размещение по дну водотока диагонально, от берега до берега, дополнительного средства для создания воздушно-пузырьковой завесы (19) и установку на поверхности водотока диагонально, с полным перекрытием русла водотока, дополнительного ряда боновых заграждений (20).If necessary, for example, in order to create a reserve air-bubble curtain, increase the length of the water column purification zone, alternating placement along the bottom of the watercourse diagonally, from shore to shore, an additional tool for creating an air-bubble screen (19) and installation diagonally on the surface of the watercourse , with complete blocking of the watercourse, an additional row of booms (20).

При необходимости, например при изначально высокой концентрации нефти и нефтепродуктов в донных отложениях, увеличивают протяженность области очистки поверхности воды от остаточных растворенных нефти и нефтепродуктов, устанавливая дополнительные ряды сорбирующих бонов (21,22), каждый из которых поочередно закрепляют на противоположных берегах водотока, смещая относительно друг друга, с обязательным перекрытием предыдущего ряда, под острым углом к берегу водотока.If necessary, for example, with an initially high concentration of oil and oil products in bottom sediments, the length of the area for cleaning the water surface from residual dissolved oil and oil products is increased by installing additional rows of sorbent booms (21.22), each of which is fixed in turn on the opposite banks of the watercourse, shifting relative to each other, with the obligatory overlap of the previous row, at an acute angle to the bank of the watercourse.

Предлагаемый способ очистки донных отложений и воды в водотоках от нефти и нефтепродуктов был применен при очистке водотока (ручья) длиной 5000 м, расположенного на территории деятельности нефтедобывающего предприятия на Севере Российской Федерации. Предварительное гидроэкологическое обследование показало, что ширина водотока варьировала от 1.00 до 4.00 м, в среднем по водотоку 2.40 м. Глубина водотока изменялась от 0.10 до 1.50 м со средним значением 0.40 м, средняя скорость течения составляла 0.20 м/с. Концентрация растворенных нефтепродуктов в воде в среднем составляла 0.09 мг/дм3. Преобладали минеральные донные отложения. Среднее содержание нефтепродуктов в донных отложениях водотока до очистки составило 15420 мг/кг. Зону очистки дна водотока предварительно разбили на участки протяженностью около 50 м, и проводили очистку в порядке очередности по направлению от истока к устью ручья. В зависимости от степени загрязнения донных отложений (в пределах ПДК до 1000 мг/кг, среднее в диапазоне 1000-30000 мг/кг, высокое - свыше 30000 мг/кг) применяли различные варианты.The proposed method for cleaning bottom sediments and water in watercourses from oil and oil products was used to clean a watercourse (stream) 5000 m long, located on the territory of an oil producing enterprise in the North of the Russian Federation. A preliminary hydroecological survey showed that the width of the watercourse varied from 1.00 to 4.00 m, with an average of 2.40 m for the watercourse. The depth of the watercourse varied from 0.10 to 1.50 m with an average value of 0.40 m; The concentration of dissolved oil products in water averaged 0.09 mg/dm 3 . Mineral bottom sediments predominated. The average content of oil products in the bottom sediments of the watercourse before treatment was 15420 mg/kg. The zone for cleaning the bottom of the watercourse was previously divided into sections about 50 m long, and cleaning was carried out in order of priority in the direction from the source to the mouth of the stream. Depending on the degree of pollution of bottom sediments (within MPC up to 1000 mg/kg, average in the range of 1000-30000 mg/kg, high - over 30000 mg/kg), various options were used.

Заявленный способ очистки донных отложений и воды в водотоках от нефти и нефтепродуктов допускает множество конструктивных воплощений. Количество и объем нефтесборных емкостей могут менять с целью обеспечения расчетной производительности, при этом нефтесборную емкость могут устанавливать на плавающей платформе или на берегу водотока, транспортировать транспортным судном или ручным способом в зависимости от условий на водотоке.The claimed method for cleaning bottom sediments and water in streams from oil and oil products allows for many design embodiments. The number and volume of oil-gathering tanks can be changed in order to ensure the design performance, while the oil-gathering tank can be installed on a floating platform or on the bank of a watercourse, transported by a transport vessel or manually, depending on the conditions on the watercourse.

В качестве первого и второго рядов боновых заграждений могут применять боны, предназначенные для защиты от аварийных разливов нефтепродуктов внутренних водоемов, в частности боны постоянной плавучести.As the first and second rows of booms, booms designed to protect against emergency oil spills of inland water bodies, in particular booms of constant buoyancy, can be used.

Для формирования рядов сорбирующих бонов могут применять боны, наполнение которых представляет собой сорбент-поглотитель, например, терморасщепленный графит, алюмосиликаты, торф, хлопкосодержащие сорбенты, пенополиуретан, растительные отходы и другие известные сорбенты, в том числе содержащие микроорганизмы-деструкторы нефти и нефтепродуктов. Причем допустимо использование рядов сорбирующих бонов с различными типами наполнения в пределах одной области очистки поверхности воды от остаточных растворенных нефти и нефтепродуктов.To form rows of sorbent booms, booms can be used, the filling of which is a sorbent-absorber, for example, thermally split graphite, aluminosilicates, peat, cotton-containing sorbents, polyurethane foam, vegetable waste and other known sorbents, including those containing microorganisms-destructors of oil and oil products. Moreover, it is permissible to use rows of sorbing booms with different types of filling within the same area for cleaning the water surface from residual dissolved oil and oil products.

В качестве средства для размыва донных отложений могут применять известные устройства или группы устройств, функциональные возможности которых обеспечивают подачу водовоздушной струи под давлением в донные отложения водотока и размытие донных отложений. Средство для размыва донных отложений могут располагать на транспортном судне или на берегу водотока в зависимости от условий на водотоке.Known devices or groups of devices can be used as a means for washing out bottom sediments, the functionality of which ensures the supply of a water-air jet under pressure into the bottom sediments of the watercourse and the erosion of bottom sediments. The sediment scourer may be located on the transport vessel or on the bank of the watercourse, depending on the conditions on the watercourse.

В качестве средства для создания воздушно-пузырьковой завесы могут применять известные устройства или группы устройств, которые обеспечивают непрерывную подачу сжатого воздуха в канал, расположенный по дну водотока, и образование пузырьков воздуха достаточной плотности для сдерживания и поднятия нефти и нефтепродуктов в толще воды на поверхность воды.Known devices or groups of devices can be used as a means for creating an air-bubble curtain, which provide a continuous supply of compressed air to a channel located along the bottom of a watercourse and the formation of air bubbles of sufficient density to contain and raise oil and oil products in the water column to the surface of the water. .

В качестве механических орудий для сбора нефти и нефтепродуктов могут применяться известные устройства, характеризующиеся сорбирующими элементами рабочих органов, например, барабанные скиммеры, щеточные нефтесборщики, ленточные скиммеры, тросс-швабры и другие, предназначенные для сбора нефти и нефтепродуктов ручным способом. Применение механических орудий для сбора нефти и нефтепродуктов обусловлено тем, что в сложных климатических условиях, в значительном отдалении от инфраструктуры, имеется дефицит электроэнергии, а также необходимо избегать проведения ремонта применяемого инструментария, а простые механические орудия являются наиболее надежными и легкозаменяемыми.As mechanical tools for collecting oil and oil products, known devices can be used, characterized by sorbing elements of the working bodies, for example, drum skimmers, brush oil skimmers, belt skimmers, tross mops and others designed to collect oil and oil products manually. The use of mechanical tools for collecting oil and oil products is due to the fact that in difficult climatic conditions, at a considerable distance from the infrastructure, there is a shortage of electricity, and it is also necessary to avoid repairing the tools used, and simple mechanical tools are the most reliable and easily replaceable.

Пример 1. Применение способа очистки донных отложений и воды в водотоках от нефти и нефтепродуктов в зоне очистки с концентрацией нефти и нефтепродуктов в донных отложениях в пределах ПДК.Example 1. Application of a method for cleaning bottom sediments and water in watercourses from oil and oil products in the treatment zone with the concentration of oil and oil products in bottom sediments within the MPC.

В области размыва донных отложений на поверхности водотока размещали нефтесборную емкость (1), выполненную из полимера и объемом 3 м3, в качестве транспортного судна (2) применяли стеклопластиковую платформу в форме лодки. На транспортном судне (1) размещали средство для размыва донных отложений (3), состоящее из электрогенератора, компрессора, шланга ПВХ и распылителя. Ниже области размыва донных отложений на поверхности водотока последовательно устанавливали диагонально, с полным перекрытием русла водотока, первый ряд боновых заграждений постоянной плавучести (4) и второй ряд боновых заграждений постоянной плавучести (5), характеризующиеся диаметром 10 см и длиной 10 м, между которыми по дну водотока размещали диагонально, от берега до берега, средство для создания воздушно-пузырьковой завесы (6), состоящее из электрогенератора, компрессора, шланга с перфорациями и утяжелителя, ограничивая область очистки толщи воды.In the area of erosion of bottom sediments on the surface of the watercourse, an oil-collecting tank (1) made of polymer and with a volume of 3 m 3 was placed; a fiberglass platform in the form of a boat was used as a transport vessel (2). On the transport vessel (1), a means for washing out bottom sediments (3) was placed, consisting of an electric generator, a compressor, a PVC hose and a sprayer. Below the area of erosion of bottom sediments on the surface of the watercourse, the first row of constant buoyancy booms (4) and the second row of constant buoyancy booms (5) were successively installed diagonally, with a complete overlap of the channel of the watercourse, and were characterized by a diameter of 10 cm and a length of 10 m, between which At the bottom of the watercourse, a means for creating an air-bubble curtain (6), consisting of an electric generator, a compressor, a perforated hose and a weighting agent, was placed diagonally, from coast to coast, limiting the area for cleaning the water column.

После второго ряда боновых заграждений постоянной плавучести (5) в области очистки поверхности воды от остаточных растворенных нефти и нефтепродуктов устанавливали ряды сорбирующих бонов (7,8,9,10), характеризующихся полимерным наполнителем, диаметром 10 см, нефтеемкостью до 8 кг на изделие и длиной 10 м. Каждый ряд сорбирующих бонов (7,8,9,10) поочередно закрепляли на противоположных берегах водотока, смещая относительно друг друга, с обязательным перекрытием предыдущего ряда, под острым углом к берегу водотока.After the second row of booms of constant buoyancy (5) in the area of cleaning the water surface from residual dissolved oil and oil products rows of sorbent booms (7,8,9,10) were installed, characterized by a polymer filler, 10 cm in diameter, oil capacity up to 8 kg per product and 10 m long. Each row of sorbent booms (7,8,9,10) was fixed in turn on opposite banks of the watercourse, shifting relative to each other, with the obligatory overlap of the previous row, at an acute angle to the bank of the watercourse.

Последовательно приводили в рабочее состояние средство для создания воздушно-пузырьковой завесы (6), при помощи которого обеспечивали непрерывное образование пузырьков воздуха достаточной плотности для сдерживания и поднятия нефти и нефтепродуктов в толще воды на поверхность воды. Приводили в рабочее состояние средство для размыва донных отложений (3), используя которое вводили водовоздушную струю под давлением в донные отложения и размывали донные отложения. При размыве донных отложений агрегаты нефти и нефтепродуктов (11) покрывались пузырьками воздуха (12), приобретали положительную плавучесть и поднимались на поверхность воды, где образовывали нефтяную пленку (13), которую задерживали первым рядом боновых заграждений постоянной плавучести (4).The means for creating an air-bubble curtain (6) was successively put into operation, with the help of which the continuous formation of air bubbles of sufficient density was ensured to contain and lift oil and oil products in the water column to the surface of the water. The means for erosion of bottom sediments (3) was put into operation, using which an air-water jet was introduced under pressure into the bottom sediments and the bottom sediments were eroded. During the erosion of bottom sediments, aggregates of oil and oil products (11) were covered with air bubbles (12), acquired positive buoyancy and rose to the surface of the water, where they formed an oil slick (13), which was delayed by the first row of booms of constant buoyancy (4).

Вторичные нефть и нефтепродукты (14), которые при подъеме из донных отложений не достигли поверхности воды и под действием течения переместились в толще воды за пределы области размыва донных отложений улавливали воздушно-пузырьковой завесой (15). Всплывшие нефть и нефтепродукты (14) образовывали вторичную нефтяную пленку (16) на поверхности воды между первым рядом боновых заграждений постоянной плавучести (4) и вторым рядом боновых заграждений постоянной плавучести (5). Нефтяную пленку (13) и вторичную нефтяную пленку (16) с поверхности воды собирали в нефтесборную емкость (1), применяя механические орудия для сбора нефти и нефтепродуктов (17, 18), характеризующиеся сорбирующими элементами рабочих органов. Нефтесборную емкость (1) при заполнении транспортировали вручную к береговой площадке ручным способом и опустошали методом откачки. Очистку поверхности воды от остаточных растворенных нефти и нефтепродуктов осуществляли рядами сорбирующих бонов (7,8,9,10). Результаты представлены в таблице 1.Secondary oil and oil products (14), which, when rising from bottom sediments, did not reach the surface of the water and, under the action of the current, moved in the water column beyond the area of erosion of bottom sediments, were caught by an air-bubble curtain (15). Floated oil and oil products (14) formed a secondary oil slick (16) on the water surface between the first row of constant buoyancy booms (4) and the second row of constant buoyancy booms (5). Oil slick (13) and secondary oil slick (16) from the water surface were collected into an oil-collecting tank (1) using mechanical tools for collecting oil and oil products (17, 18), characterized by sorbing elements of the working bodies. The oil gathering tank (1) during filling was transported manually to the onshore platform by hand and emptied by pumping. The water surface was cleaned from residual dissolved oil and oil products by rows of sorbing booms (7,8,9,10). The results are presented in table 1.

Таблица 1Table 1 Пример 1Example 1 Донные отложенияBottom sediments ВодаWater ПоказателиIndicators Нефть и нефтепродукты, мг/кгOil and oil products, mg/kg Взвешенные
вещества, мг/дм3
weighted
substances, mg / dm 3
Растворенный кислород, мгО2/дм3 Dissolved oxygen, mgO 2 / dm 3 Cl-, мг/дм3 Cl - , mg / dm 3 Нефть и нефтепродукты, мг/кгOil and oil products, mg/kg
До очисткиBefore cleaning 853 ± 213853 ± 213 11.0 ± 1.111.0 ± 1.1 1.89 ± 0.131.89 ± 0.13 94.0 ± 14.094.0 ± 14.0 0.080 ± 0.0300.080 ± 0.030 После очисткиAfter cleaning 287 ± 72287 ± 72 3.60 ± 0.603.60 ± 0.60 7.0 ± 0.37.0 ± 0.3 45.0 ± 7.0045.0 ± 7.00 0.068 ± 0.0270.068 ± 0.027

Пример 2. Применение способа очистки донных отложений и воды в водотоках от нефти и нефтепродуктов в зоне очистки со средней (в диапазоне 1000-30000 мг/кг) концентрацией нефти и нефтепродуктов в донных отложениях.Example 2. Application of a method for cleaning bottom sediments and water in watercourses from oil and oil products in the treatment zone with an average (in the range of 1000-30000 mg/kg) concentration of oil and oil products in bottom sediments.

Способ очистки донных отложений и воды в водотоках от нефти и нефтепродуктов осуществляли аналогично описанию из Примера 1, при этом увеличивали протяженность зоны очистки толщи воды, разместив по дну водотока диагонально, от берега до берега, дополнительное средство для создания воздушно-пузырьковой завесы (19) и установили на поверхности водотока диагонально, с полным перекрытием русла водотока, дополнительный ряд боновых заграждений постоянной плавучести (20). Результаты представлены в таблице 2.The method of cleaning bottom sediments and water in watercourses from oil and oil products was carried out similarly to the description from Example 1, while increasing the length of the zone for cleaning the water column by placing diagonally along the bottom of the watercourse, from coast to coast, an additional means for creating an air-bubble curtain (19) and installed on the surface of the watercourse diagonally, with a complete overlap of the channel of the watercourse, an additional row of booms of constant buoyancy (20). The results are presented in table 2.

Таблица 2table 2 Пример 2Example 2 Донные отложенияBottom sediments ВодаWater ПоказателиIndicators Нефть и нефтепродукты, мг/кгOil and oil products, mg/kg Взвешенные
вещества, мг/дм3
weighted
substances, mg / dm 3
Растворенный кислород, мгО2/дм3 Dissolved oxygen, mgO 2 / dm 3 Cl-, мг/дм3 Cl - , mg / dm 3 Нефть и нефтепродукты, мг/кгOil and oil products, mg/kg
До очисткиBefore cleaning 12038 ± 301012038 ± 3010 25.2 ± 2.525.2 ± 2.5 1.06 ± 0.091.06 ± 0.09 101 ± 15.0101 ± 15.0 0.059 ± 0.0240.059 ± 0.024 После очисткиAfter cleaning 105 ± 26105±26 2.60 ± 0.502.60±0.50 7.2 ± 0.37.2 ± 0.3 46.0 ± 7.0046.0 ± 7.00 0.047 ± 0.0190.047 ± 0.019

Пример 3. Применение способа очистки донных отложений и воды в водотоках от нефти и нефтепродуктов в зоне очистки с высокой (свыше 30000 мг/кг) концентрацией нефти и нефтепродуктов в донных отложениях.Example 3. Application of a method for cleaning bottom sediments and water in watercourses from oil and oil products in a treatment zone with a high (over 30,000 mg/kg) concentration of oil and oil products in bottom sediments.

Способ очистки донных отложений и воды в водотоках от нефти и нефтепродуктов осуществляли аналогично описанию из Примера 1 и Примера 2, при этом увеличивали протяженность области очистки поверхности воды от остаточных растворенных нефти и нефтепродуктов, устанавливали дополнительные ряды сорбирующих бонов (21,22), каждый из которых поочередно закрепляли на противоположных берегах водотока, смещая относительно друг друга, с обязательным перекрытием предыдущего ряда, под острым углом к берегу водотока. Дополнительные ряды сорбирующих бонов (21,22), характеризовались хлопкосодержащим наполнителем, диаметром 10 см, нефтеемкостью до 8 кг на изделие и длиной 10 м. Результаты представлены в таблице 3.The method for cleaning bottom sediments and water in watercourses from oil and oil products was carried out similarly to the description from Example 1 and Example 2, while increasing the length of the area for cleaning the water surface from residual dissolved oil and oil products, installing additional rows of sorbent booms (21.22), each of which were alternately fixed on opposite banks of the watercourse, shifting relative to each other, with the obligatory overlap of the previous row, at an acute angle to the bank of the watercourse. Additional rows of sorbent booms (21,22) were characterized by a cotton-containing filler, 10 cm in diameter, up to 8 kg oil capacity per product and 10 m long. The results are presented in Table 3.

Таблица 3Table 3 Пример 3Example 3 Донные отложенияBottom sediments ВодаWater ПоказателиIndicators Нефть и нефтепродукты, мг/кгOil and oil products, mg/kg Взвешенные
вещества, мг/дм3
weighted
substances, mg / dm 3
Растворенный кислород, мгО2/дм3 Dissolved oxygen, mgO 2 / dm 3 Cl-, мг/дм3 Cl - , mg / dm 3 Нефть и нефтепродукты, мг/кгOil and oil products, mg/kg
До очисткиBefore cleaning 32900 ± 822532900±8225 38.0 ± 4.038.0±4.0 1.09 ± 0.091.09 ± 0.09 54.0 ± 8.054.0 ± 8.0 0.150 ± 0.0600.150 ± 0.060 После очисткиAfter cleaning 99 ± 2599±25 0.86 ± 0.190.86 ± 0.19 6.8 ± 0.36.8 ± 0.3 53.0 ± 8.0053.0 ± 8.00 0.030 ± 0.0120.030 ± 0.012

Claims (3)

1. Способ очистки донных отложений и воды в водотоках от нефти и нефтепродуктов, включающий размыв донных отложений водовоздушной струей под давлением, поднятие нефти и нефтепродуктов на поверхность воды, применение боновых заграждений в области размыва донных отложений, сбор нефтяной пленки на поверхности воды, применение сорбирующих бонов, отличающийся тем, что ниже области размыва донных отложений на поверхности водотока последовательно устанавливают диагонально, с полным перекрытием русла водотока, первый и второй ряды боновых заграждений, между которыми по дну водотока размещают диагонально, от берега до берега, средство для создания воздушно-пузырьковой завесы, ограничивая область очистки толщи воды; после второго ряда боновых заграждений, в области очистки поверхности воды от остаточных растворенных нефти и нефтепродуктов, устанавливают ряды сорбирующих бонов, каждый из которых поочередно закрепляют на противоположных берегах водотока, смещая относительно друг друга, с обязательным перекрытием предыдущего ряда, под острым углом к берегу водотока; перед размывом донных отложений создают воздушно-пузырьковую завесу, которой улавливают вторичные нефть и нефтепродукты, сбор нефтяной пленки и вторичной нефтяной пленки на поверхности воды осуществляют механическими орудиями для сбора нефти и нефтепродуктов.1. A method for cleaning bottom sediments and water in watercourses from oil and oil products, including washing out bottom sediments with a water-air jet under pressure, raising oil and oil products to the surface of the water, using booms in the area of erosion of bottom sediments, collecting an oil film on the water surface, using sorbent booms, characterized in that below the area of erosion of bottom sediments on the surface of the watercourse, the first and second rows of booms are successively installed diagonally, with a complete overlap of the channel of the watercourse, between which, along the bottom of the watercourse, a means for creating an air bubble is placed diagonally, from coast to coast. curtains, limiting the area of cleaning the water column; after the second row of booms, in the area of cleaning the water surface from residual dissolved oil and oil products, rows of sorbent booms are installed, each of which is fixed in turn on opposite banks of the watercourse, shifting relative to each other, with the obligatory overlap of the previous row, at an acute angle to the watercourse bank ; before erosion of bottom sediments, an air-bubble curtain is created, which captures secondary oil and oil products, the collection of oil film and secondary oil film on the surface of the water is carried out by mechanical tools for collecting oil and oil products. 2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что увеличивают протяженность зоны очистки толщи воды, чередуя размещение по дну водотока диагонально, от берега до берега, дополнительного средства для создания воздушно-пузырьковой завесы и установку на поверхности водотока диагонально, с полным перекрытием русла водотока, дополнительного ряда боновых заграждений.2. The method according to claim 1, characterized in that the length of the zone of purification of the water column is increased, alternating the placement along the bottom of the watercourse diagonally, from coast to coast, of an additional means for creating an air-bubble curtain and installation on the surface of the watercourse diagonally, with a complete overlap of the channel watercourse, an additional row of booms. 3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что увеличивают протяженность области очистки поверхности воды от остаточных растворенных нефти и нефтепродуктов, устанавливая дополнительные ряды сорбирующих бонов, каждый из которых поочередно закрепляют на противоположных берегах водотока, смещая относительно друг друга, с обязательным перекрытием предыдущего ряда, под острым углом к берегу водотока.3. The method according to claim 1, characterized in that the length of the area for cleaning the water surface from residual dissolved oil and oil products is increased by installing additional rows of sorbent booms, each of which is alternately fixed on opposite banks of the watercourse, shifting relative to each other, with the obligatory overlap of the previous row, at an acute angle to the bank of the watercourse.
RU2022124965A 2022-09-23 Method for cleaning bottom sediments and water in streams from oil and oil products RU2783837C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2783837C1 true RU2783837C1 (en) 2022-11-21

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2246451C1 (en) * 2003-09-16 2005-02-20 Закрытое акционерное общество Экологическое научно-производственное предприятие "Сириус" (ЗАО НПП "Сириус") Bottom sediment removal method
RU2260652C1 (en) * 2004-05-05 2005-09-20 Лушников Сергей Валерьевич Method for water body and bottom sediments cleaning of oil and oil products
US20120024782A1 (en) * 2010-05-18 2012-02-02 Baird William E Method and apparatus for treating an oil spill
EP2497862A4 (en) * 2009-11-06 2013-05-15 Jae Sik Lee Method for using air to remove precipitated contaminating oil
RU2566645C1 (en) * 2014-11-17 2015-10-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) Cleaning method of bottom deposits and water against oil and oil products under ice cover in water bodies
RU2688473C1 (en) * 2018-07-25 2019-05-21 Владимир Алексеевич Перминов Method for cleaning technogenically contaminated bottom sediments of water, including oil and oil products
CN111254894A (en) * 2020-03-06 2020-06-09 中交广州航道局有限公司 Bubble curtain sewage discharge system and control method thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2246451C1 (en) * 2003-09-16 2005-02-20 Закрытое акционерное общество Экологическое научно-производственное предприятие "Сириус" (ЗАО НПП "Сириус") Bottom sediment removal method
RU2260652C1 (en) * 2004-05-05 2005-09-20 Лушников Сергей Валерьевич Method for water body and bottom sediments cleaning of oil and oil products
EP2497862A4 (en) * 2009-11-06 2013-05-15 Jae Sik Lee Method for using air to remove precipitated contaminating oil
US20120024782A1 (en) * 2010-05-18 2012-02-02 Baird William E Method and apparatus for treating an oil spill
RU2566645C1 (en) * 2014-11-17 2015-10-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) Cleaning method of bottom deposits and water against oil and oil products under ice cover in water bodies
RU2688473C1 (en) * 2018-07-25 2019-05-21 Владимир Алексеевич Перминов Method for cleaning technogenically contaminated bottom sediments of water, including oil and oil products
CN111254894A (en) * 2020-03-06 2020-06-09 中交广州航道局有限公司 Bubble curtain sewage discharge system and control method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101114746B1 (en) Surface oil and suspended solids removal device
US3702297A (en) Oil skimming device and method
KR102291227B1 (en) Eco-friendly dredger for pollutants sediment of sea bottom
KR100488391B1 (en) Amphibious apparatus for preventing sea contamination
US20120012535A1 (en) Oil skimmer conveyor
KR20080029978A (en) The oil cleanup ship for preventing ocean pollution
KR101732896B1 (en) prevention apparatus of contamination by oil spill on the sea
Fingas Physical spill countermeasures
KR20140009958A (en) Special ship for spilled oil collection on the sea and contaminant cleaning
CN208650019U (en) A kind of collector of water float object
KR100944399B1 (en) Oil cleanup ship
RU2783837C1 (en) Method for cleaning bottom sediments and water in streams from oil and oil products
KR102342175B1 (en) Eco-friendly dredger for pollutants sediment of sea bottom
KR101255462B1 (en) Mobile Float Removal Device
KR101920880B1 (en) a sludge adsoption and seperation apparatus under water
KR102204377B1 (en) Disaster Proof System Using Apparatus for Separating Oil From Water
RU2566645C1 (en) Cleaning method of bottom deposits and water against oil and oil products under ice cover in water bodies
KR102237084B1 (en) Eco-friendly dredger for pollutants sediment of sea bottom
RU2570460C1 (en) Method for purification of bottom sediments of reservoirs from oil and oil products and device for its realisation
KR101839584B1 (en) Apparatus for dredging underwater polluted deposit
HUT70676A (en) Purification of water contaminated with kerosene, oil, petrol and ther organic materials by means of and adsorptional process, adsorptional modules, method and apparatus for purifying such water
RU2220253C2 (en) Process of ice cleaning from oil
KR101127995B1 (en) Purifying apparatus of stagnant water bottom
KR0178109B1 (en) Remove device for oil on th sea and rivers
RU2766357C1 (en) Method of collecting oil spilled in open sea and complex of devices for implementation thereof