SK167196A3 - Contaminant recovery system and method - Google Patents

Description

Spôsob a zariadenie na odstraňovanie kontaminujúcich látok

Oblasť techniky

Predkladaný vynález sa týka spôsobu a zariadenia na odstraňovanie uniknutej ropy. Konkrétnejšie, predkladaný vynález sa zaoberá plávajúcimi zariadeniami na odstraňovanie uniknutej ropy ako aj spôsobu ich použitia.

Doterajší stav techniky

Vzhľadom na časté havárie ropných tankerov spojené s únikom ich nákladu do svetových vôd sa vývoju účinných metód odstraňovania ropných únikov venovala veľká pozornosť. V snahe zabrániť ťažkému poškodeniu vodných ekosystémov boli navrhnuté rôzne spôsoby odstránenia uniknutej ropy z kontaminovaných vôd. Uvažovalo sa o rôznych chemických látkach, poróznych materiáloch ako aj o rozličných bariérach. Typickým predstaviteľom poslednej skupiny je US patent č. 5 120 598 udelený Robesonovi a kol. dňa 9. júna 1992. Predmetom vynálezu Robesona a kol. je rohož vyrobená z ultratenkých polyvinylalkoholových vlákien. Rohož sa umiestni na povrch ropnej škrvny a vlákna, z ktorých sa skladá, absorbujú uniknutú ropu.

Napriek záslužnosti a užitočnosti tohto vynálezu, Robesonov spôsob má tú nevýhodu, že po nasýtení vlákien ropou je nutné rohož odstrániť a pred ďalším použitím očistiť od vsiaknutej ropy. Takýto postup je očividne zložitý a časovo velmi náročný.

Predmetom patentu US č. 5 073 261 zo dňa 17.decembra 1991 udeleného Conradimu a kol. je skladací kontajner z vodu neprepúšťajúceho gumového materiálu s vstupom a výstupom pre vodu. Cez vstup sa do kontajnera vháňa zmes vody a ropy. Pomocou rôznych priehradok sa docieli zadržanie ropy v kontajneri, ktorý sa následne odtiahne. Opísané zariadenie neumožňuje okamžité odstránenie ropy z kontaminovanej vody, dosiahne sa skôr čiastočné odseparovanie ropy od ropou znečistenej vody, pričom sa kontajner obsahujúci ropu naďalej nachádza vo vode. Preto nemožno vylúčiť možnosť, že aj keď plávajúci kontajner pojme podstatnú časť uniknutej ropy, na vodnej hladine naďalej ostanú neodstránené zvyšky uniknutej ropy.

K iným, bežne citovaným postupom patria predmety patentov US č. 4 492 957 v a Č. 4 305 819.

Z dosiaľ uvedených spôsobov na dekontamináciu ropou znečistených vodných plôch vyplýva potreba vyvinúť účinnejšie zariadenie na odstraňovanie ropy alebo iných kontaminujúcich látok z vody. Takéto zariadenie by malo byť podľa možností plávajúce, nezávislé od iných prídavných zariadení a odstránenie ropy alebo iného kontaminantu z plávajúceho absorbčného materiálu by malo byť možné aj bez mechanického vytláčania.

Podstata vynálezu

Podstatou predkladaného vynálezu je zlepšené zariadenie na odstraňovanie uniknutej ropy ako aj spôsob využitia takéhoto zariadenia.

Ďalej je podstatou predkladaného vynálezu zostava vlákien, umožňujúca odstraňovanie nemiešajúcej sa kontaminujúcej látky zo znečistenej tekutiny. Takáto zostava sa vyznačuje množstvom dutých vlákien s pórmi, slúžiacich na zachytávanie kontaminujúcej látky ako aj možnosťou pripojenia vlákien na odsávacie zariadenie umožňujúce odsávanie kontaminujúcej látky cez duté vlákna.

Duté vlákna môžu byť usporiadané rovnobežne, divergentne, konvergentné, môžu sa križovať, byť spojené do jedného alebo viacerých zväzkov, do rohože, prípadne byt zapustené do vhodného substrátu, napr. tkaniny alebo polymérovej membrány. Kvalifikovaný odborník ľahko navrhne ďalšie vhodné usporiadania .

Samotné vlákna by mali byť pokiaľ možno mikroporózne, pričom priemerná hodnota priemeru póru by mala byť napríklad v rozmedzí 0.03 mikrónu Oum) až 5 mikrónov (um). Zvolený priemer pórov závisí, samozrejme, od predpokladaného využitia vlákien.

Medzi materiály vhodné na zhotovenie dutých vlákien patria napríklad polyolefíny ako polyetylén, polypropylén, polybutén, polyizobutylén, polypentén, poly(4-metyl-izopentén) a ich halogén-substituované deriváty obsahujúce aspoň jeden atóm fluóru: polykarbonát: polyfenylénoxid: polystyrén a halogénovaný polystyrén obsahujúci aspoň jeden atóm fluóru: kopolyméry uhľovodíkov s nenasýtenou etylénovou väzbou a/alebo halogén- substituovaných uhľovodíkov s nenasýtenou etylénovou väzbou s aspoň jedným atómom fluóru, t.j. uhľovodíkov s nenasýtenou etylénovou väzbou a ich halogén-substituovaných derivátov vrátane etylénu, propylénu, buténu, isobutylénu, penténu, hexénu, monofluóretylénu, vinylidénfluoridu, trifluóretylénu, tetrafluóretylénu, trifluórchlóretylénu, hexafluórpropylénu a pod.: a zmesných polymérov ako je kombinácia polyetylénu s polypropylénom, polyvinylidénfluoridom, polytetrafluóretylénom alebo polystyrénom; kombinácia polypropylénu a polyvinylidénfluoridu alebo polytetrafluóretylénu; kombinácia polyvinylidénfluoridu s polysulfónom, polyakrylonitrilom, polyfenylénoxidom alebo polytetrafluróetylénom a pod. Medzi príklady vhodných materiálov patria aj látky obsahujúce ako hlavnú zložku polyetylén, halogenovaný polyetylén obsahujúci aspoň jeden atóm fluóru, polypropylén, halogenovaný polypropylén s aspoň jedným atómom fluóru, polykarbonát alebo polyfenylénoxid, alebo kopolyméry dvoch až troch druhov monomérov, vybratých z etylénu, propylénu a tetrafluóretylénu. Treba poznamenať, že pri zmiešaní veľkého množstva komponentov s rôznou hodnotou kritického povrchového napätia platí, že čím je väčší podiel komponentu majúceho nízke kritické povrchové napätie, tým nižšie bude aj kritické povrchové napätie výsledného polyméru.

Odsávacie a uskladňovacie zariadenie možno umiestniť na plávajúcu plošinu, pričom sa zostava dutých vlákien pripojí na odsávacie zariadenie. Odsávacie zariadenie je vybavené vhodnou pumpou, schopnou vytvoriť v dutých vláknach podtlak postačujúci na odsatie ropy do uskladňovacieho zariadenia.

Ak je potrebné, aby sa takáto samostatná funkčná jednotka dokázala samostatne premiestňovať, môže byť uskladňovacie zariadenie vybavené špeciálnym výstupom na vypúšťanie vody. Pod tlakom vytekajúci prúd vody potom poháňa plávajúce zariadenie a umožňuje mu tak pohyb, napríklad, po celej ropnej škvrne.

Okrem toho môže byť celé čistiace zariadenie vybavené rádiovým prijímačom umožňujúcim diaľkové ovládanie. Celé zariadenie môže byť zároveň premiestňované aj pôsobením vonkajšej sily a malo by byť uspôsobené tak, aby mohlo byť ťahané vlečnou loďou.

Diaľkové ovládanie je veľmi výhodné najmä preto, že umožňuje prístup do priestoru s uniknutou ropou, chemickým alebo iným kontaminantom aj keď sú tam nebezpečné podmienky, napr. prítomnosť povrchového požiaru či unikajúce toxické plyny.

Podstatou predkladaného vynálezu je aj spôsob odstraňovania ropy zo znečistenej vody pomocou:

- zostavy dutých vlákien ponorenej do ropy alebo zmesi ropy a vody

- nasávania ropy do dutých vlákien pôsobením podtlaku a následné odstránenie ropy.

Ďalej je podstatou predkladaného vynálezu rohož na odstraňovanie nemiešajúcej sa kontaminujúcej látky z kontaminovanej tekutiny. Takáto rohož obsahuje množstvo dutých vlákien s lúmenom prichádzajúcim do kontaktu s kontaminujúcou látkou. Tieto vlákna možno pripojiť na odsávacie zariadenie schopné odsať kontaminujúcu látku do a cez duté vlákna a čistiace zariadenie.

Napriek tomu, že použitie uvedeného usporiadania na odstraňovanie ropy je dosiaľ diskutované, mnohé nemiešajúce sa látky či už zmiešané s vodou alebo navrstvené na vodnom povrchu môžu byt odstránené použitím nového usporiadania vlákien podľa predkladaného vynálezu.

Podstatou predkladaného vynálezu je ďalej spôsob čistenia vody znečistenej nemiešajúcou sa kontaminaminujúcou látkou v nasledujúcich krokoch:

- vytvorenie zostavy dutých poróznych vlákien

- vytvorenie spojenia medzi zostavou dutých vlákien a nemiešajúcou sa kontaminujúcou látkou

- nasatie kontaminujúcej látky podtlakom do dutých vlákien

- oddelenie kontaminujúcej látky a vody

Ako už bolo uvedené, pri navrhovaní opísaného zariadenia sa brali do úvahy rôzne spôsoby použitia. Zariadenie môže byť nezávislé alebo čiastočne využívať funkčné jednotky na brehu, prípadne je možné tzv. ťažné usporiadanie, pri ktorom je zostava dutých vlákien ťahaná vlečným plavidlom. Pri tomto usporiadaní sa zvyšky znečistenia v supernatante odstránia pri jeho vypúšťaní z plavidla. Zostava vlákien tak efektívne čistí povrch vôd, ktoré vlečné plavidlo križuje.

Ďalším možným využitím, spadajúcim do rámca tohto vynálezu je využitie vlákien vo vhodnom usporiadaní, napr. rohože, na ohraničenie kontaminovaných vodných nádrží (napr. vodné jamy po banskej ťažbe). Okrem toho, čistiaca zostava môže byť v kontaminovanej vode celkom ponorená, a môže tak uľahčovať čistenie kontaminovaného riečneho alebo jazerného dna.

Vlákna pospájané do rohoží alebo zväzkov môžu byť poukladané v čistenom priestore na seba. Možné je aj usporiadanie tkaných alebo netkaných rohoží, či využitie rôznych substrátov slúžiacich ako opora dutých vlákien ako aj kombinácie ľubovoľných horeuvedených usporiadaní.

Duté vlákna v rôznych usporiadaniach možno využiť v kombinácii s obkľučovacími bariérami či inými systémami na čistenie kontaminovaných vodných plôch.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Podstata vynálezu je objasnená na pripojených výkresoch, kde sú znázornené odporúčané aplikácie predkladaného vynálezu. Obr. 1 - pohľad zhora na rohož podľa jedného z vyhotovení predkladaného vynálezu.

Obr. 2 - prierez rohože zobrazenej na obr.l

Obr. 3 - zväčšené zobrazenie vlákna podľa prekladaného vynálezu

Obr. 4 - alternatívne uskutočnenie predkladaného vynálezu

Obr. 5 - ďalšia aplikácia predkladaného vynálezu

Obr. 6 - ďalšia aplikácia predkladaného vynálezu

Obr. 7 - ďalšia aplikácia predkladaného vynálezu zobrazujúca rohož umiestnenú vo vnútri separačnej nádoby Obr. 8 - ďalšia aplikácia predkladaného vynálezu

Obr. 9 - ďalšia alternatívna aplikácia predkladaného vynálezu

Obr. 10 - schématické znázornenie uplatnenia vynálezu v kombinácii s ohraničovacou bariérou

Rovnaké vzťahové značky označujú tie isté komponenty na všetkých obrázkoch.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. l, 2a 3 je zobrazené zariadenie podľa prvej aplikácie predkladaného vynálezu.

Rohož 10. na obr. 1 sa skladá z množstva dutých vlákien 12, každé vlákno 12 má duté vnútro alebo lúmen 13. Vlákna 12 ďalej obsahujú množstvo mikropórov 13 siahajúcich od vonkajšieho povrchu vlákna 12 až do vnútra vlákna 12, takže mikropóry sú v spojení s lúmenom 13. Vo všeobecnosti, veľkosť mikropórov 13 závisí od materiálu, z ktorého je vlákno 12 vyrobené, konkrétneho kontaminantu, na odstránenie ktorého má byť vlákno 12 použité, ako aj od mnohých ďalších faktorov. Napríklad, veľkosť pórov môže kolísať v prakticky využiteľnom rozmedzí od 0.03 mikrometrov (nm) až do 5 mikrometrov (jum) . Mikropóry 13 musia byť dostatočne veľké, aby umožnili primeraný prietok, ale na druhej strane dostatočne malé, aby neprepúšťali vodu pôsobením povrchového napätia hydrofóbneho vlákna.

Vlákna 12 majú mať vnútorný priemer od cca 0.001 cm do cca 5 cm, najlepšie v rozmedzí 0.005 cm do 1 cm, pričom úplne najvhodnejšia je hodnota priemeru v rozmedzí od 0.01 cm do 0.1 cm v prípade polypropylénových vlákien.

Pri aplikáciách, kde sa vyžaduje väčší vnútorný priemer, napríklad ak bola ropou znečistená menšia vodná plocha, môže sa priemer vlákna 12 blížiť priemeru konvenčnej hadice.

Vzhľadom na jednotlivé vlákna je vhodné, aby obsahovali hydrofóbny materiál ako napríklad: polyolefíny ako je polyetylén, polypropylén, polybutén, polyizobútylén, polypentén, poly (4-metyl-izopentén) a ich halogén-substituované deriváty obsahujúce aspoň jeden atóm fluóru: polykarbonát: polyfenylénoxid: polystyrén a halogénovaný polystyrén obsahujúci aspoň jeden atóm fluóru: kopolyméry uhľovodíkov s nenasýtenou etylénovou väzbou a/alebo halogén-substituovaných uhľovodíkov s nenasýtenou etylénovou väzbou s aspoň jedným atómom fluóru, uvedených uhľovodíkov s nenasýtenou etylénovou väzbou a ich halogén-substituovaných derivátov vrátane etylénu, propylénu, buténu, izobutylénu, penténu, hexénu, monofluóretylénu, vinylidénfluoridu, trifluóretylénu, tetrafluóretylénu, trifluórchlóretylénu, hexafluórpropylénu a podobne, a zmesných polymérov ako je kombinácia polyetylénu s polypropylénom, polyvinylidénfluoridom, polytetrafluóretylénom alebo polystyrénom; kombinácia polypropylénu a polyvinylidénfluoridu alebo polytetrafluóretylénu; kombinácia polyvinylidénfluoridu s polysulfónom, polyakrylonitrilom, polyfenylénoxidom alebo polytetrafluóretylénom a pod. Medzi príklady vhodných materiálov patria aj látky obsahujúce ako hlavnú zložku polyetylén, halogenovaný polyetylén obsahujúci aspoň jeden atóm fluóru, polypropylén, halogenovaný polypropylén s aspoň jedným atómom fluóru, polykarbonát alebo polyfenylénoxid alebo kopolyméry dvoch až troch druhov monomérov vybraných z etylénu, propylénu a tetrafluóretylénu.

V zobrazených aplikáciách predstavuje zostava 10 množstvo rovnobežne prebiehajúcich vlákien 12 navzájom oddelených medzerami. Aj keď to nie je znázornené na obr. 1, rozumie sa, že vlákna 12 majú mikropóry 13 ako sú zobrazené na obr. 3 a ako bolo stručne uvedené vyššie v texte.

Každé z vlákien 12, z ktorých sa skladá plávajúca rohož má v tejto aplikácii jeden voľný, otvorený koniec 16, 18 ako je zobrazené na obr. 2. V tejto aplikácii konce 16. 18 sú spojené s uzavretými nádobami alebo kontajnermi 20, 22. Konce 16. 18 vlákien 12 sú zasunuté do kontajnerov 20, 22 tak, aby boli vo vnútri kontajnera 20. 22 a neprichádzali do styku s čistenou kvapalinou.

Vývody 26 vychádzajúce z každého z kontajnerov 20. 22 sú pripojené na podtlakovú pumpu 28 vytvárajúcu podtlak, ktorý sa tak prenáša do vlákien 12.. Vzhľadom na to, že kontajnery 20, 22 sú utesnené, podtlak vytváraný pumpou 28 sa prenáša do každého z vlákien 12, z ktorých je zhotovená rohož 10.

Počas prevádzky, keď je rohož 10 umiestnená na povrchu vodnej plochy za účelom odstránenia kontaminujúcej látky alebo viacerých kontaminujúcich látok, prenáša sa sací podtlak z pumpy 28 do jednotlivých vlákien 12.. Pretože vlákna 12 sú v priamom kontakte s odstraňovanou kontaminujúcou látkou, materiál nasávaný do vlákien 12 cez mikropóry 14 sa následne nasáva do jedného alebo druhého alebo oboch kontajnerov 20, 22. Použije sa pritom rohož 10 takej hustoty, aby sa táto vznášala vo vrstve kontaminujúcej látky, čím sa dosiahne maximálna dotyková plocha vlákien 12 a kontaminujúcej látky.

Po odsatí odstraňovaného materiálu do kontajnerov 20, 22 sa v nich tento uskladní a následne odtransportuje na iné miesto. Táto fáza celého procesu bude detailnejšie opísaná ďalej v texte.

Na obr. 4 je zobrazené iné, alternatívne vyhotovenie predkladaného vynálezu. V tejto aplikácii obsahuje rohož 10 množstvo rovnomerne usporiadaných dutých vlákien 12 oddelených medzerami, z ktorých každé má jeden voľný koniec 16. Voľné konce 16 sú uzavreté, takže vlákna 12 majú v podstate len jeden otvorený koniec. Uzáver na konci vlákien 12 bráni prenikaniu vody do lúmenu, ku ktorému by ináč dochádzalo cez otvorené konce 16. v tomto usporiadaní sú duté vlákna pospájané priečnymi prvkami 30, ktoré majú za úlohu udržiavať celistvosť opísaného systému alebo zvyšovať vnútorné spojenie atď. Okrem toho priečne prvky 30 môžu obsahovať rovnaké vlákna podobné vláknam 12- Opačné konce 18 pozdĺžne orientovaných vlákien 12 sú zapustené do uzáveru 32, ktorý je priamo napojený na zdroj podtlaku 34.

Ďalšie možné usporiadanie dosiahneme tak, že sa duté vlákna 12 jednoducho ohnú do slučky o 180 a následne sa aj ich voľné konce 16 zapustia do uzáveru 32.

Na obr. 5 je zobrazené ďalšie vyhotovenie predkladaného vynálezu. V tomto usporiadaní sa rohož 10 skladá z množstva zväzkov 40 dutých vlákien 12. Podobne ako v predchádzajúcich usporiadaniach sú zväzky 40 skladajúce sa z jednotlivých vlákien 12 zapustené svojimi koncami 42., 44 do zberných komôr 46. 48. Utesnenie je zabezpečené tesniacou zmesou, tesniacou vložkou alebo iným tesnením 50.

Ako bolo v texte už skôr uvedené, zberné komory 46, 48 sú pripojené na zdroj podtlaku, čím sa dosiahne odsatie kontaminantu cez mikropóry 14 a cez lúmen 13 vlákien 12.

Obr. 6 zobrazuje množstvo jednotiek zobrazených na obr. 4 alebo 5 umiestnených v pravidelných rozostupoch. V danom usporiadaní sú všetky jednotlivé jednotky pripojené spoločným spojením na zdroj odsávania 52. V závislosti od spôsobu usporiadania zaberá spoločné spojenie 52 buď obidve alebo len jednu stranu zostavy.

Na obr. 7 je schématicky znázornený príklad jednotky 54 na separovanie ropnej a vodnej zložky zmesi obsahujúcej obidve látky. V tomto usporiadaní predstavuje nádobu £6, do ktorej sa vháňa zmes vody a kontaminujúcej látky, ktorá má byt odstránená. Zmes sa môže vpúšťal: do nádoby 56 v bode A.

Na obrázku je znázornená voda 58 s kontaminujúcou látkou 60 alebo kontaminujúce látky plávajúce na povrchu vody 58. Toto usporiadanie je vhodné pre nemiešajúce sa kontaminujúce látky, ktoré sú rozptýlené v zmesi v podobe malých kvapiek a ktoré vytvárajú odlíšiteľnú zložku, ako je znázornené, až po určitej dobe. Usporiadanie je vhodné najmä pri kontaminujúcich látkach vytvárajúcich podstatne menšie kvapky, než látky, ktoré možno odseparovať usadzovaním pôsobením gravitačnej sily. V tomto usporiadaní sa použije napríklad rohož 10. znázornená na obr. 2. Rohož 10 sa umiestni do nádoby 56 vo výške zložky kontaminujúcej látky 60. prípadne do oblasti zmiešanej zložky označenej na obrázku šípkou B. Pumpa 34 môže byť umiestnená buď priamo na rohoži 10 ako na obr. 2 alebo na vhodnom mieste na nádobe 56. pričom spojenie medzi rohožou 10 a pumpou 34 sa zabezpečí pomocú vhodného rúrovodu 62. Ako vyplýva z tejto aplikácie, pumpa 34 môže byť umiestnená na vhodnom mieste, ktoré umožňuje jednoduchý transport zachyteného materiálu zo zberných kontajnerov 20, 22 rohože 10. Voda očistená od kontaminujúcej látky sa odstráni z nádoby 56 výstupom 64 a následne je buď vypustená do vodnej nádrže, rieky, resp. mora, z ktorého bola predtým odsatá alebo sa vráti spáč do nádoby 56 za účelom ďalšieho čistenia, prípadne môže byť vypustená do iného čistiaceho zariadenia (nezobrazené).

Na obr. 8 je schematicky zobrazená ďalšia aplikácia predkladaného vynálezu. V tomto usporiadaní vyčnieva zo steny nádoby 56 smerom dovnútra výčnelok 66. Nádoba 56 ďalej obsahuje vstup 67 slúžiaci na recyklovanie extraktantu, dopĺňanie a regulovanie hladiny. Okrem toho vstup 67 umožňuje prístup do nádoby 56 tak, aby bolo možné selektívne menič zloženie vrstvy 70. Výčnelok 66 taktiež slúži na vpúšťanie zmesi kontaminujúcej látky, vody a kovovej zlúčeniny do nádoby 56 za účelom separácie. Privádzanie horeuvedených látok vedie k rozvrstveniu materiálu do troch vrstiev 70, 72 a 74. Vrstva 70 vo všeobecnosti obsahuje organickú zložku, vrstva 72 obsahuje zmes zložiek, zatiaľ čo vrstva 74 sa skladá z vody. Na obrázku je príklad separácie vrstiev, kde majú organické prímesy, extraktant atď. menšiu hustotu ako voda. Odborník si ľahko domyslí, že v situácii, kde sú organické prímesy a kontaminujúca látka ťažšie ako voda, bude poradie vrstiev zodpovedať rozdielom hustoty.

Výstup 76 na nádobe 56 priamo susediaci s rohožou 10 slúži na odstraňovanie organickej vrstvy spolu s chelátovanými kovovými zlúčenami a/alebo voľným kovom a chelátmi. Výstup 78 umožňuje odvádzanie čistej vody zbavenej chelátových kovov, koordinačných alebo organických zlúčenín.

Na obr. 9 je zobrazená ďalšia aplikácia predkladaného vynálezu - systém na extrakciu rozpustných látok. Zostava 80 umožňuje extrakciu rozpustných látok vrátane, napríklad, organických a kovových anorganických látok. V danom usporiadaní sa využíva prvá zostava rohože 82 skladajúcej sa z dutých vlákien 12 ako bolo uvedené vyššie v texte. Vlákna 12 sú svojimi koncami spojené s prvým zásobníkom 84 obsahujúcim vhodný extraktant, ktorý sa buď vytláča cez vlákna alebo sa šíri prirodzene difúziou. Ak sa extraktant vytláča cez duté vlákna 12. je potrebná vhodná pumpa vytvárajúca potrebný pretlak (neznázornené na obr. 9). Druhý zásobník 86 slúži na zachytávanie nespotrebovaného extraktantu.

Rozptýlený extraktant preteká cez objem čistenej kvapaliny ako je naznačené šípkou A na obr. 9. Extrakt sa nasaje vrchnou zostavou rohoží a zhromaždí v zásobníku 20 a 22 a následne pumpou 34 prečerpá ďalej.

Pri alternatívnom usporiadaní sa zostava rohože 82 nahradí vhodným zariadením na rozptyľovanie extraktantu do objemu kvapaliny, ktorá má byť očistená. Konkrétna podoba takýchto vhodných usporiadaní je odborníkovi zrejmá, napríklad obsahujúca perforované rúrky alebo dýzy. Takisto prichádza do úvahy vonkajší zdroj extraktantu, privádzaného do zostavy rohože 82.

Vybavenie výstupom 76 a ďalšie, ako aj vzhľadom na skutočnosť, že rohož skladajúca sa z vlákien umožňuje odstraňovanie organických ako aj kovových anorganických látok, vynález môže nájsť uplatnenie aj v baníctve - zariadenie umožní získať množstvo kovu, ktoré by inak bolo stratené.

Odborník ľahko pochopí, že predkladaný vynález sa dá využiť pri odstraňovaní rozpustnej kontaminujúcej látky z objemu vody, obsahujúcej takúto rozpustenú kontaminujúcu látku. Pomocou vhodných postupov sa dosiahne vyzrážanie rozpustnej kontaminujúcej látky. Po oddelení zložiek možno využiť niektorý z postupov podľa predkladaného vynálezu a odseparovať jednu zložku od druhej.

Ak kontaminujúca látka obsahuje petrolej alebo iný hydrokarbón plávajúci na povrchu vody, ako napríklad rozliata ropa z tankera, na odstránenie rozliatej ropy môže byť použitá jedna alebo viacero zostáv rohoží. V závislosti od veľkosti ropnej škvrny možno použiť usporiadanie podľa obr. 6. Ak je kontaminujúca látka vysoko viskózna, respektíve teplota podmieni výrazné zvýšenie viskozity vyliatej ropy, je vhodné zriediť viskóznu kontaminujúcu látku vhodným riedidlom, napr. kvapalným hydrokarbónom alebo iným vhodným modifikátorom viskozity. Viskóznu kontaminujúcu látku možno prípadne ohriať a tak znížiť jej viskozitu, ak je takéto riešenie praktické. Takto tu opísané zväzky obsahujúce mikroporózne duté vlákna môžu byť bez ťažkostí účinné v rôznych oblastiach ekológie.

Na obr. 10 je znázornená ďalšia aplikácia predkladaného vynálezu, pri ktorej sa využíva zostava vlákien 12 v spojení s ohraničovacou bariérou. Celá zostava sa označuje vzťahovou značkou 90. Napríklad, na obrázku je voda 92 kontaminovaná ropou 94 pokrývajúcou jej povrch. Zostava rohoží .10, podľa ľubovoľnej z predchádzajúcich aplikácií, ako napríklad usporiadanie vlákien do zväzkov, rohoží sa umiestni na povrch ropnej škrvny 94. Odstránená ropa sa zhromaždí v ohraničovacej bariére 96. časť ktorej je zobrazená na schématickom nákrese. Spojenie medzi rohožou 10 a ohraničovacou bariérou 96 sa dosiahne potrubím 98.· Zdroj podtlaku 100 je napojený na ohraničovaciu bariéru 96 a následne cez potrubie 98 aj na rohož 10. Tento prvok nie je podmienkou, a nie je nevyhnutný, ak má zostava 10 vlastný zdroj podtlaku.

Konečne s prihliadnutím na výber materiálu, z ktorého majú byť vlákna a/alebo zväzky zložené, zloženie vlákien závisí od typu kontaminujúcej látky, ktorá má byť odstránená. Druh materiálu na výrobu vlákien sa vyberie tak, aby nasávaná kontaminujúca látka negatívne nezmenila vlastnosti vlákna v zmys14 le priemeru lúmenu, vnútorného priemeru, vonkajšieho priemeru, veľkosti pórov ako aj charakteristiky povrchu ako napr. hydrofóbnosť povrchu či pórov.

Napriek tomu, že vynález bol opísaný na konkrétnych aplikáciách a usporiadaniach, odborník pochopí, že možno vytvoriť, mnoho ďalších modifikácii základného vynálezu pri zachovaní základnej myšlienky a oblasti použitia.

Claims (22)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zostava vlákien slúžiaca na odstraňovanie nemiešajúcej sa kontaminujúcej látky z kvapaliny obsahujúcej kontaminujúcu látku, vyznačujúca sa tým, že pozostáva z množstva dutých vlákien (12) s pórmi, prichádzajúcimi do kontaktu s kontaminujúcou látkou (60), pričom duté vlákna (12) možno pripojiť na odsávacie zariadenie (52), umožňujúce nasávanie kontaminujúcej látky (60) cez duté vlákna (12).
2. 2. Zostava vlákien podľa nároku 1, vyznačujúca sa t ý m, že uvedené póry sú mikropóry (13).
3. 3. Zostava vlákien podľa nároku 1, vyznačujúca sa t ý m, že duté vlákna (12) sú z mikroporózneho, hydrofóbneho materiálu.
4. 4. Zostava vlákien podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že duté vlákna (12) sú usporiadané tak, že sa navzájom križujú.
5. 5. Zostava vlákien podľa nároku 4, vyznačujúca sa t ý m, že navzájom sa križujúce duté vlákna (12) sú usporiadané tak, že vytvárajú rohož (10).
6. 6. Zostava vlákien podľa nároku 1, vyznačujúca sa t ý m, že duté vlákna (12) sú usporiadané divergentne.
7. 7. Zostava vlákien podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že duté vlákna (12) sú uložené navzájom rovnobežne .
8. 8. Zostava vlákien podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že duté vlákna (12) sa navzájom križujú v pravom uhle.
9. 9. Zostava vlákien podľa nároku 1, vyznačujúca sa t ý m, že množstvá dutých vlákien (12) sú navzájom pospájané do väčších jednotiek.
10. 10. Zostava vlákien podľa nároku 1, vyznačuj úca sa t ý m, že duté vlákna (12) majú vnútorný priemer v rozmedzí od približne 0.001 cm do približne 5 cm.

    — - t — :-
11. 11. Zostava vlákien podľa nároku 10, vyznačujúca sa tým, že duté vlákna (12) majú vnútorný priemer v rozmedzí od približne 0.005 cm do približne 1 cm.
12. 12. Zostava vlákien podľa nároku 11, vyznačujúca sa tým, že duté vlákna (12) majú vnútorný priemer v rozmedzí od približne 0.01 cm do približne 0.2 cm.
13. 13. Zariadenie na odstraňovanie kontaminujúcej látky z kontaminovaného objemu kvapaliny, vyznačujúce sa tým, že pozostáva zo zostavy dutých vlákien (12) majúcich póry, odsávacieho zariadenia (52) pripojeného na duté vlákna (12) na nasávanie kontaminujúcej látky (60) cez póry, a zo zásobníka (20, 22) na uskladňovanie odstránenej kontaminujúcej látky (60).
14. 14. Zariadenie na odstraňovanie kontaminujúcej látky z kontaminovaného objemu kvapaliny podľa nároku 13 v y z n a čujúce sa tým, že zostava dutých vlákien (12) je z mikroporózneho, hydrofóbneho materiálu.
15. 15. Zariadenie na odstraňovanie kontaminujúcej látky z kontaminovaného objemu kvapaliny podľa nároku 13 v y z n a čujúce sa tým, že je určené na odstraňovanie uniknutej ropy rozliatej na vodnej hladine.
16. 16. Zariadenie na odstraňovanie kontaminujúcej látky z kontaminovaného objemu kvapaliny podľa nároku 13 v y z n a čujúce sa tým, že je samonosné na hladine kvapaliny a nosné pre odsávacie zariadenie (52) a uvedený zásobník (20, 22) .
17. 17. Zariadenie na odstraňovanie kontaminujúcej látky z kontaminovaného objemu kvapaliny podľa nároku 15 v y z n a čujúce sa tým, že je vybavené prostriedkom na vypúšťanie prúdu kvapaliny očistenej od kontaminujúcej látky (60) .
18. 18. Zariadenie na odstraňovanie kontaminujúcej látky z kontaminovaného objemu kvapaliny podľa nároku 16 v y z n a čujúce sa tým, že je vybavené pohonným systémom.
19. 19. Zariadenie na odstraňovanie kontaminujúcej látky z kontaminovaného objemu kvapaliny podľa nároku 13 v y z n a čujúce sa tým, že je diaľkovo ovládateľné.
20. 20. Spôsob čistenia vody kontaminovanej nemiešajúcou sa kontaminujúcou látkou, vyznačujúci sa tým, že pozostáva z nasledujúcich krokov:

    - vytvorenie zostavy dutých vlákien s pórmi,

    - vytvorenie spojenia medzi vláknami a nemiešajúcou sa kontaminujúcou látkou,

    - nasávanie kontaminujúcej látky podtlakom do uvedených vlákien

    - odseparovanie kontaminujúcej látky od vody.
21. 21. Spôsob odstraňovania ropy zo znečistenej vody, vyznačujúci sa tým, že zostava dutých vlákien obsahujúcich póry, sa umiestni na vodnú hladinu kontaminovanú ropou, potom sa ropa nasáva podtlakom do vlákien, a následne sa ropa odstráni.
22. 22. Spôsob odstraňovania ropy zo znečistenej vody, v y značujúci sa tým, že póry vlákien sú úplne obklo pené ropou.