Устройство для очистки толщи и придонных слоев воды от нефтяных загрязнений
Полезная модель относится к охране окружающей среды, в частности, к устройствам, предназначенным для очистки толщи и придонных слоев воды при проведении работ по защите природных и искусственных водных объектов с наличием течения воды в местах аварийных разливов нефти и нефтепродуктов, так и местах потенциально возможного загрязнения и повышенной мутности воды. В установку для очистки толщи и придонных слоев воды от нефтяных загрязнений включены балластный рукав (1) с прикрепленными к нему хомутами (2), гибкий напорный шланг (3) с встроенными в него пористыми распылителями воздуха (4), воздушный компрессор (5) и боновые заграждения (6). Степень очистки от загрязнителей, передвигающихся в толще и придонных слоях воды, с помощью заявленной установки может достигать 90-99%. 1 н.п. ф-лы, 2 ил.
Полезная модель относится к охране окружающей среды, в частности, к устройствам, предназначенным для очистки толщи и придонных слоев воды при проведении работ по защите природных и искусственных водных объектов с наличием течения воды в местах аварийных разливов нефти и нефтепродуктов, так и местах потенциально возможного загрязнения и повышенной мутности воды.
В результате аварийных ситуаций компоненты нефти в больших количествах накапливаются в донных отложениях, нанося вред сообществам водных организмов вплоть до полной их деградации. О загрязнении отложений свидетельствует своеобразный «нефтяной» запах донных отложений.
Известен нефтесорбирующий бон (патент РФ 
2183231, Е02В 15/06, 2002.06.10), выполненный в виде трубчатого элемента, имеющего сердечник из полимерного материала, обеспечивающий плавучесть бона. Вокруг сердечника расположена трубчатая оболочка из гидрофобного и олеофильного трехслойного нетканого материала, обладающего высокой нефтесорбирующей способностью. Нетканый материал имеет трехслойную структуру, наружные слои его имеют более высокую плотность, чем его внутренний слой. Трубчатую оболочку охватывает рукавная сетка из полимерных нитей. Сердечник включает закрытый с торцов цилиндрический чехол, заполненный гидроолеофобным полимерным материалом.
Основным недостатком является расположение нефтесорбирующего бона на поверхности воды, что не позволяет «улавливать» нефть и/или нефтепродукты, перемещающиеся в толще воды и в придонных слоях воды.
Известен нефтесорбирующий бон (патент РФ 2275466, Е02В 15/06, 2006.04.27), включающий сердечник из полимерного материала, обеспечивающего плавучесть бона, расположенную вокруг сердечника трубчатую оболочку, выполненную из синтетического материала, и носитель в виде полимерных сорбирующих волокон с различной плотностью. Сердечник представляет собой герметичную емкость или последовательно установленные герметичные емкости. Полимерные сорбирующие волокна носителя чередуются между собой и пропитаны составом из микроорганизмов и биогенного питания с высокой деструктирующей способностью к нефти и нефтепродуктам.
Основным недостатком вышеописанного нефтесорбирующего бона является отсутствие очистки воды от нефти и/или нефтепродуктов, перемещающихся током воды в толще и в придонных слоях в виду его расположения на поверхности воды.
Известное боновое заграждение, патент РФ 2117095, Е02В 15/06, 10.08.1998. Это боновое заграждение, включающее узел охлаждения корпуса, корпус и балластную завесу, выполненных в виде размещенных последовательно друг под другом и соединенных между собой посредством перемычек надувных рукавов из тонкостенной стали, к которым подсоединены входные патрубки для подачи и выпуска воздуха в рукав корпуса и воды в балластный рукав и рукав охлаждения, который выполнен с перфорационными, принято за прототип. Недостатком его являются сложность конструкции и отсутствие очистки воды от нефти и/или нефтепродуктов, перемещающихся током воды в толще и в придонных слоях в виду его расположения на поверхности воды. Задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и качества ее работы при очистке толщи и придонных слоев воды от нефтяных загрязнений.
Технический результат - увеличение эффективности работы установки в толще воды и придонном слое водотоков, упрощение конструкции. Технический результат достигается тем, что в установке для очистки толщи и придонных слоев воды от нефтяных загрязнений, содержащей корпус и балластную завесу согласно полезной модели корпус выполнен в виде гибкого напорного шланга, оснащенного пористыми распылителями воздуха, гибкий напорный шланг и балластная завеса, выполненная в виде балластного рукава, размещены последовательно друг под другом и соединены между собой посредством хомутов, при этом к гибкому напорному шлангу подсоединен воздушный шланг для подачи воздуха из компрессора, а балластный рукав выполнен из полимерно-тканевого материала.
Балластный рукав выполнен из полимерно-тканевого материала для удобства его транспортировки к местам установки устройства и хранения.
Полимерно-тканевый материал обеспечивает гибкость балластного рукава, что позволяет установить устройство на дно водотока при наличии неровностей поверхности дна водотока. Балластный рукав выполнен из полимерно-тканевого материала с двусторонним поливинилхлоридным покрытием, устойчивым к воздействию нефти и нефтепродуктов с разрывной нагрузкой во всех направлениях не менее 75 даН, с сопротивлением к раздиранию не менее 30 даН, жесткостью не менее 20 сН и устойчивому к многократному изгибу не менее 200 кГц.
К балластному рукаву прикреплены хомуты, позволяющие прикреплять и неподвижно фиксировать гибкий напорный шланг с пористыми распылителями воздуха. Хомуты жестко прикреплены к верхней части балластного рукава (например, пришиты нитью или на резьбовом соединении), обеспечивающие неподвижную фиксацию гибкого напорного шланга на балластном рукаве, и расположены на расстоянии 0,2-1,0 м друг от друга. Для корректировки необходимой длинны шланга, предусмотрены патрубковые соединения шланга с фиксацией хомутами. На гибком напорном шланге в, одну линию, на резьбе прикреплены пористые распылители воздуха с регулятором подачи воздуха, представляющие собой микропористое тело, выполненное из керамзита, керамики, пластика или других материалов, обеспечивающее выход воздуха с диаметром пузырьков 2-5 мм с регулятором подачи воздуха. Для обеспечения воздушного заслона по всему сечению реки, расстояние между перфорациями на гибком шланге должно быть не более 1 см, а диаметр отверстий 0,2-1,0 мм. Использование в устройстве пористых распылителей воздуха обеспечивает образование мельчайших пузырьков, за счет чего увеличивается суммарная площадь поверхности пузырьков и как следствие - улучшается процесс обогащения воды кислородом и высокоэффективно осуществляется подъем нефти на поверхность воды, проходящей через «воздушный заслон».
При использовании распылителей воздуха отверстия для их крепления делаются на расстоянии не более 5 см друг от друга для возможности крепления распылителей. Предпочтительно заполнение воздухом начинать с крайней секции гибкого напорного шланга.
Гибкий напорный шланг (шланг высокого давления) выполнен из поливинилхлорида и устойчив к механическим и химическим воздействиям. Устройство для очистки толщи и придонных слоев воды от нефти установлено на дне загрязненных участков водотоков; на участках, расположенных ниже по течению от источника нефтяного загрязнения, а при проведении очистных работ на водотоке - ниже участка очистных работ. Предварительно проводят гидрометрические измерения в створе водотока (ширина водотока, глубины, скорость течения), где будет располагаться устройство.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 схематически представлен план устройства; на фиг.2 - схема установки устройства в водотоке.
Очистка воды от нефти осуществляется с помощью устройства для очистки толщи и придонных слоев воды от нефти (фиг.1), включающая балластный рукав 1 с прикрепленными к нему хомутами 2, гибкого напорного шланга 3 с встроенными в него пористыми распылителями воздуха 4 и воздушного компрессора 5. Воздушный компрессор установлен на берегу водотока и соединен с гибким напорным шлангом аналогичным шлангом без распылителей воздуха. Для эффективного функционирования процесса очистки водоема дополнительно расположены боновые заграждения 6 и нефтеоткачивающее устройство (на чертеже не указано).
Заявленное устройство транспортируют к месту установки одним из доступных средств к предварительно обследованному участку водотока и проводят его сборку. Для приведения в рабочее состояние устройства в полость балластного рукава 1 помещают балласт: например, песок, камень, камень, гальку и пр. - материал, обеспечивающий фиксацию устройства на дне водотока. Далее, осуществляют крепление хомутами 2 гибкого напорного шланга 3 с пористыми распылителями воздуха 4 к балластной трубе 1 таким образом, чтобы при установке устройства на дно водотока распылители воздуха были направлены к поверхности воды. Распылители воздуха, которые будут находиться в воде, с помощью регулятора подачи воздуха устанавливают в положение «открыто», а распылители, которые не будут погружены в воду в положение «закрыто». Устанавливают устройство с использованием плавающих средств на дно водотока. Гибкий напорный шланг с пористыми распылителями подключают к воздушному компрессору. При работе данного устройства, ниже по течению водотока, необходимо установить плавающие боновые заграждения для обеспечения локализации на поверхности воды нефти, поднятой устройством. По мере скопления нефти, задержанной боновыми заграждениями, производить ее откачку во избежание процесса повторной седиментации.
После завершения работ по очистке от нефтезагрязнений установку транспортируют на берег водоема, собирают для хранения и последующего использования.
В лабораторных условиях на проточной установке были проведены экспериментальные испытания изобретения. Наблюдения за поверхностью воды ниже по току воды от боновых заграждений показали отсутствие нефтяной пленки на данном участке аквариума; а также отсутствие нефтяных агрегатов на участке дна аквариума ниже по току воды от перфорированного шланга.
Преимуществом предложенного устройства является увеличение степени очистки воды от нефти и нефтепродуктов, передвигающихся потоком в толще и придонных слоях воды. Данное устройство также можно использовать для очистки потока воды от других загрязнителей, способных флотировать. Степень очистки от загрязнителей, передвигающихся в толще и придонных слоях воды, может достигать 90-99%.
1. Устройство для очистки толщи и придонных слоев воды от нефтяных загрязнений, содержащее корпус и балластную завесу, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде гибкого напорного шланга, оснащенного пористыми распылителями воздуха, гибкий напорный шланг и балластная завеса, выполненная в виде балластного рукава, размещены последовательно друг под другом и соединены между собой посредством хомутов, при этом к гибкому напорному шлангу подсоединен воздушный шланг для подачи воздуха из компрессора, а балластный рукав выполнен из полимерно-тканевого материала.
2. Устройство для очистки толщи и придонных слоев воды от нефтяных загрязнений по п.1, отличающееся тем, что оно размещено на дно загрязненных участков водотоков.
