WO2004070118A1 - Maquina limpiadora de vertidos de petroleo en el mar - Google Patents

Maquina limpiadora de vertidos de petroleo en el mar Download PDF

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Luis Rios Carballal
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    • E02B15/04—Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • E02B15/10—Devices for removing the material from the surface
    • E02B15/103—Rotary drums
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
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    • Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/204—Keeping clear the surface of open water from oil spills

Definitions

  • the invention is part of the technical sector of surface cleaning of water, more specifically in that relating to devices and devices for removing petroleum products or the like from the water surface, by separating them.
  • the invention has been designed to collect only the floating oil on the surface of the water, which does not require the pumping of water, thus saving energy and requiring smaller spaces for treatment.
  • This invention is constituted by a sealed cylinder that can have different diameter and length depending on the collection performance of spillages that one wants to obtain.
  • a sealed cylinder that can have different diameter and length depending on the collection performance of spillages that one wants to obtain.
  • Well such a cylinder on the periphery of which are attached pallets or hooks, being partially submerged in the water, by continuously rotating on a horizontal axis elevates the discharge collected with the pallets, separating it from the water and depositing it in a suitable place so that a pumping system sends it to a receiving vessel.
  • the discharges are very dense, it is advisable to supplement the pallets with a network-shaped sleeves that contract at the top, in order to be cleaned by a comb system that is located at the height of the part. top of the cylinder.
  • the vessel receiving the separate discharge will preferably be of the catamaran type, so that the collection system is protected from large waves and can thus work under adverse conditions.
  • the present invention therefore allows the rapid and efficient collection of oil spills in water, to be able to take advantage of and at the same time reduce the damage caused by this kind of environmental pollution.
  • the collection cylinder which is metallic and watertight, consists of two side covers and a curved surface to which are attached two hooks or pallets, also metallic, distributed in uniform rows throughout of the cylinder constituting in the separating elements of the oil poured in the water and that act by means of the continuous rotation of the cylinder being submerged in approximately in a third of its diameter.
  • a cleaning system acts, which is constituted by metal bars forming a kind of comb attached to the structure of the entire system, with an appropriate inclination, so that when passing the hooks transporting the spill, they are cleaned by the comb and by gravity, deposited in a lower compartment where a pumping system is located that raises and unloads the spill to the deposits of the receiving ship.
  • figure 1 is a perspective view of the assembly of the oil spill cleaning machine in the sea, in this case omitting the representation of the engine to give more simplicity and improve the understanding of the drawing.
  • Figure 2 shows a side view of the invention, showing in section the main components of the invention, indicating each of the parts that comprise it; and
  • Figure 3 shows a plan view of the invention, indicating the different parts that comprise it.
  • the machine for discharging oil at sea consists of a sealed cylinder (2) that rotates continuously in the direction shown by the arrow (1), located on the front of the machine as a whole, supported their axes in a frame (8), which also has a storage area (7) temporary storage of collected oil where one or more pumps raise the oil collected through ducts (9) to deposit it on the vessel available for that purpose.
  • the watertight cylinder (2) that rotates continuously driven by a motor or some other system of twist, carries perpendicularly in its periphery respective hooks or pallets (3) along all cylinders, which collect the floating oil on the surface of the sea, dragging it in its revolving movement, separating it from the water once the waterline of the machine has been passed.
  • the amount, length and shape of the collector hooks (3) can vary depending on the density of the oil to be collected, and can also be supplemented with sleeves in the form of a network that contract when they pass through the comb (4) to be cleaned.
  • the frame (8) then has two zones, the first one corresponding to the location of the cylinder (2) and is characterized by being open at the bottom, thus allowing the collection work to be in contact with the cylinder (2) and the collecting hooks (3) with the water.
  • the second area of the frame (8) is that which forms the oil tank and therefore is a watertight compartment.
  • the size of the invention as a whole can vary depending on the harvesting performance that is desired and the use of a catamaran-type vessel will be preferred so that the machine of this invention located in the working environment protected from the waves by both bodies of the catamaran, thus being able to work in adverse atmospheric conditions.
  • the oil spill collection system is changed using detergents that cause added damage to the waters and contaminated and those other more known systems that simultaneously suck water and oil and that have low performance.

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Abstract

Esta invención esta constituida por un cilindro estanco (2) que puede tener diferentes dimensiones en cuya prefería se adosan sendos ganchos (3). Estando parcialmente sumergido dentro del agua y al girar continuamente según el sentido de la flecha (1) eleva el vertido recogido por las paletas, separándolo así del agua y al pasar por el peine limpiador (4) ubicado en la parte superior cae el vertido por gravedad al depósito (5) donde un sistema de bombeo (7) lo envía a un buque receptor. El cantidad, tamaño y forma de los ganchos recolectores (3) puede variar en función de la densidad del petróleo. El buque receptor del vertido será preferiblemente tipo catamarán, de manera que la invención este protegida de grandes olas y pueda trabajar bajo condiciones adversas. La presente invención permite la recolección rápida y eficiente de vertidos de petróleo en el agua, para aprovecharlo y disminuir los daños ambientales.

Description

MAQUINA LIMPIADORA DE VERTIDOS DE PETRÓLEO EN EL MAR
DESCRIPCIÓN SECTOR DE LA TÉCNICA La invención se encuadra en el sector técnico de la limpieza superficial del agua, más concretamente en el relativo a los aparatos y dispositivos para eliminar los productos del petróleo o similares de la superficie del agua, mediante su separación.
ESTADO DE LA TÉCNICA
Desde el desastre ocasionado por el accidente del petrolero Torrey Canyon en el año 1967 que provocó el derrame de 120.000 toneladas de petróleo, hasta el último desastre de noviembre de 2002 cuando el Prestige se partió en dos, han ocurrido al menos 20 catástrofes ecológicas de gran magnitud relacionadas con el derrame de petróleo en los océanos, causante de la llamada marea negra, del efecto irreversible sobre la flora y la fauna marina y del impacto negativo sobre la industria pesquera, sobre reservas acuáticas y sobre playas.
Esto ha propiciado un incremento en la necesidad de desarrollar equipos, dispositivos y métodos para disminuir el impacto ambiental que puede generar este tipo de accidentes, que parecen inevitables, mediante la recolección del petróleo vertido previa separación del agua.
Se han propuesto varias tipos de invenciones para solucionar el problema de separación y recolección de petróleo vertido en aguas. Uno de ellos es el tipo de invención reportado en las patentes WO 01/90486, WO 97/01680, WO 03/002823, que consiste en hacer entrar el agua contaminada a un aparado para ser sometida a un proceso de separación por diferentes medios mecánicos como por ejemplo trampas colocadas a lo largo de un conducto o trayectoria por donde circula el agua, para depositar finalmente el petróleo en un recipiente adecuado para ello y el agua separada retornada al mar. Este tipo de invención tiene la desventaja de necesitar manipular grandes volúmenes de agua, con la consiguiente necesidad de energía y gran tamaño del artefacto.
Otro tipo de invención propuesto en los documentos de patente WO 99/06638, WO 99/04101 , son del tipo de separadoras del petróleo vertido mediante tratamientos térmicos, ya sea por medio de calor o de frío, con el fin de facilitar la separación del agua. Estos sistemas tienen las mismas desventajas del anterior y adicionalmente necesitan de elementos para aplicación del frío o del calor requeridos. Igualmente se conoce otro tipo de invención como el mostrado por los documentos de patente WO 03/085207, WO 98/39520 y WO 99/35340, consiste en barreras flotantes que permiten retener dentro del área de control el agua contaminada para facilitar la limpieza o remoción del vertido por medio de otros sistemas mecánicos, aprovechando que los vertidos se concentran el los bordes de las barreras. Este tipo también se presenta con una variante en el documento de patentes ES 2084249, en la que las barreras son móviles, atadas a una o varias barcazas de arrastre, que efectúan una especie de barrido de la zona de trabajo y llevan el vertido recogido hasta una zona de limpieza. Este tipo de solución presenta el inconveniente de requerir no solamente un sistema de delimitación del área, sino un sistema adicional que debe recorrer posteriormente toda la longitud de las barreras para la recolección del vertido retenido.
Así mismo se conoce otro sistema, según los documentos de patentes ES 2029400 y W 9219350 consistente en la utilización de grandes bombas de succión o mecanismos de tipo hidráulico que generan corrientes cruzadas o torbellinos como sistema de separación y que recogen el petróleo vertido para depositarlo en un recipiente de almacenamiento. Tal sistema presenta el inconveniente de requerir potencias grandes y bombas hidráulicas especiales con costes de mantenimiento elevados. También existen propuestas para recoger el petróleo vertido en aguas mediante el uso de materiales absorbentes, como consta en los documentos de patente ES 2029632 y W9814404. Es claro que este tipo de sistema tiene una eficiencia muy baja y sería útil solamente para atender pequeñas manchas de petróleo. Esta revisión del estado de la técnica demuestra la necesidad de un alternativa que tenga una gran eficiencia y eficacia de recolección y sencillez en la operación, como es el caso de la invención que aquí se presenta. OBJETO DE LA INVENCIÓN Esta invención, según se expresa en esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema de recolección de petróleo, que ha sido concebido y realizado como alternativa para contribuir a la solución de los problemas ocasionados por los derrames de petróleo en mares y ríos, brindando la posibilidad de recoger petróleos de diversas viscosidades, en forma rápida y con alta eficiencia y sencillez.
Para ello, el invento ha sido concebido para recoger solamente el petróleo flotante en la superficie del agua, con lo cual no es necesario el bombeo de agua, ahorrando de esta manera energía y requiriendo menores espacios para el tratamiento.
Esta invención está constituida por un cilindro estanco que puede tener diferente diámetro y longitud en función del rendimiento de recolección de vertidos que se quiera obtener. Pues bien, tal cilindro en cuya periferia se adosan sendas paletas o ganchos, estando parcialmente sumergido dentro del agua, al girar continuamente sobre un eje horizontal eleva el vertido recogido con las paletas, separándolo así del agua y depositándolo en un lugar adecuado para que un sistema de bombeo lo envíe a un buque receptor. En caso que los vertidos sean muy densos, conviene suplementar las paletas con unas fundas en forma de red que se contraen en la parte superior, para poder ser limpiadas por un sistema de peine que para el efecto se ubica en a la altura de la parte superior del cilindro. El buque receptor del vertido separado será preferiblemente del tipo catamarán, de manera que el sistema de recolección este protegido de grandes olas y pueda así trabajar bajo condiciones adversas.
La presente invención permite por lo tanto la recolección rápida y eficiente de los vertidos de petróleo en el agua, para poderlo aprovechar y al mismo tiempo disminuir los daños ocasionados por esta clase de contaminación ambiental. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El cilindro de recolección que es metálico y estanco, se compone de dos tapas laterales y una superficie curva a la que se adosan sendos ganchos o paletas también metálicas distribuidas por hileras uniformes a todo lo largo del cilindro constituyéndose en los elementos separadores del petróleo vertido en el agua y que actúan mediante el giro continuo del cilindro estando sumergido en aproximadamente en una tercera parte de su diámetro.
Al elevarse el vertido atrapado por los ganchos a un nivel superior al del agua se produce la separación de ésta, y dado que el cilindro gira continuamente, una vez se rebasa la parte mas alta del cilindro, actúa un sistema de limpieza, que está constituido por barras metálicas formando una especie de peine fijado a la estructura de todo el sistema, con una inclinación adecuada, de manera que al pasar los ganchos transportando el vertido, son limpiados por el peine y por acción de la gravedad, depositados en un compartimiento inferior donde se ubica un sistema de bombeo que eleva y descarga el vertido a los depósitos del barco receptor.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para complementar esta descripción y con el objeto de ayudar a la mejor comprensión de las características de esta invención se acompaña esta memoria descriptiva con un juego de planos, en base a cuyas figuras se comprenderá mejor las ventajas de la mesa objeto de la invención
En dichos dibujos la figura 1 es una vista en perspectiva del conjunto de la máquina limpiadora de vertidos de petróleo en el mar, omitiéndose en este caso la representación del motor para dar mas sencillez y mejorar la comprensión del dibujo. La figura 2, muestra una vista lateral de la invención, mostrando en corte los principales componentes de la invención, señalando cada una de las partes que la conforman; y la figura 3 muestra una vista de planta de la invención, señalando las diferentes partes que la conforman. DESCRIPCIÓN DE UNA FORMA DE REALIZACIÓN PREFERIDA
Puede observarse en las figuras descritas, que la máquina limpiadora de vertidos de petróleo en el mar, está compuesta por un cilindro estanco (2) que gira continuamente en el sentido mostrado por la flecha (1), ubicado en la parte frontal de la máquina en su conjunto, apoyado sus ejes en un bastidor (8), que dispone además de una zona de depósito (7) de almacenamiento temporal del petróleo recogido de donde una o varias bombas elevan el petróleo recogido a través de conductos (9) para depositarlo en el buque disponible para tal fin. El cilindro estanco (2) que gira continuamente accionado por un motor o alguno otro sistema de giro, lleva adosadas perpendicularmente en su periferia sendos ganchos o paletas (3) a lo largo de todo cilindro, las cuales recogen el petróleo flotante en la superficie del mar, arrastrándolo en su movimiento giratorio, separándolo del agua una vez superada la línea de flotación de la máquina.
Cuando el petróleo así recogido y separado por los ganchos o paletas (3) alcanza el lugar inmediatamente después de pasar por el punto más alto del cilindro, donde se ubica el peine (4), para producir la limpieza de los ganchos y el petróleo recogido cae por gravedad al depósito (5), de donde una o varias bombas de trasvase (7) lo bombean a través de los conductos (9) que conduce al petróleo hasta el buque de recolección.
La cantidad, longitud y forma de los ganchos recolectores (3) puede variar en función de la densidad del petróleo que se quiere recolectar, pudiendo además ser suplementados con fundas en forma de red que se contraen cuando pasan por el peine (4) para ser limpiadas.
El bastidor (8) dispone entonces de dos zonas, siendo la primera la que corresponde a la ubicación del cilindro (2) y se caracteriza por estar abierta en el fondo, permitiendo así el trabajo de recolección al estar en contacto el cilindro (2) y los ganchos recolectores (3) con el agua. La segunda zona del bastidor (8) es aquella que conforma el depósito del petróleo y por ello es un compartimiento estanco.
El tamaño de la invención en su conjunto puede variar en función del rendimiento de recolección que se desee obtener y se preferirá la utilización de un buque tipo catamarán de manera que la maquina de esta invención ubicada en el medio trabaje protegida de la olas por los dos cuerpos del catamarán, pudiendo de esta manera trabajar en condiciones atmosféricas adversas.
De todo lo descrito y por la observación de las figuras, se desprenden las ventajas que presenta la máquina limpiadora de vertidos de petróleo en cuestión, respecto a otras realizaciones anteriores.
En primer lugar se cambia el sistema de recolección de vertidos de petróleo utilizando detergentes que causan daño añadido a las aguas ya contaminadas y aquellos otros sistemas mas conocidos que succionan simultáneamente agua y petróleo y que tienen poco rendimiento.
Destaca la sencillez del proceso de separación del petróleo por arrastre a través de las paletas en el mismo sitio donde se encuentra la mancha contaminante, de manera que no se requiere grandes sistemas de barreras para conducir el petróleo hasta una zona de recolección.
Las dimensiones variadas que puede tener esta invención la hacen flexible para utilizarse en diferentes condiciones y según las necesidades específicas que se tengan en el momento. El gran rendimiento que se obtiene por su uso hace posible la recolección rápida de vertidos de petróleo aún en el momento mismo que se está produciendo, con lo cual se disminuye considerablemente el impacto ambiental y los costes de este tipo de operaciones.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Máquina limpiadora de vertidos de petróleo en el mar. La aplicación es exclusivamente para la limpieza de los vertidos de petróleo en el mar.
2. Máquina limpiadora de vertidos de petróleo en el mar, caracterizada por el hecho de que el cilindro (2) gira en sentido de la flecha
(1) y recoge el petróleo en suspensión en el agua, y lo eleva con unos ganchos (3) a la parte superior del cilindro (2).
3. Máquina limpiadora de vertidos de petróleo en el mar, según la reivindicación 1 se caracteriza por el hecho una vez elevado el petróleo es separado del cilindro (2) por la escobilla (4) y desviado al depósito primario (5) una vez lleno es bombeado al buque (6) por una bomba de succión (7).
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