В работе рассматриваются методы и средства ликвидации разливов нефти. Показано, что метод сорбции наиболее перспективен из существующих технологий. Различные типы сорбентов применяются для очистки воды. Сделаны выводы, что для ликвидации разливов нефти наиболее эффективными являются волокнистые сорбенты, сформированные в маты. Показана схема мата-сорбента многократного использования. Показано, что для многократного использования мата-сорбента необходима его регенерация. Регенерация мата осуществляется на специальной установке, конструкция которой также описана в работе.
Общая характеристика работы
Актуальность темы работы. Разливы нефти могут возникать и уже появляются практически повсюду. На небольшие разливы обращают мало внимания, их быстро убирают или же они разлагаются естественным способом. Большие разливы нефти привлекают внимание общественности и, как правило, требуют принятия срочных мер со стороны государственных организаций. Невозможно заранее предугадать серьезные разливы нефти, однако в случае их возникновения биологи и административные органы должны нести ответственность.
Федеральный закон РФ от 10 января 2002 года № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» устанавливает правовое, экономическое и организационное регулирование в области охраны окружающей среды. Федеральный закон также регулирует отношения в сфере взаимодействия общества и природы, возникающие при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, связанной с воздействием на природную среду в пределах территории Российской Федерации, а также на континентальном шельфе и в исключительной экономической зоне Российской Федерации.
Разливы нефти и нефтепродуктов имеют место на всех стадиях обращения с ними:
- при производстве;
- транспортировке;
- переработке;
- хранении;
- приеме;
- отпуске;
- и использовании.
Причем, наиболее сложными случаями являются разливы на поверхности воды. Они быстро распространяются и охватывают огромные территории.
Существующие методы и средства ликвидации разлива позволяют быстро и эффективно извлечь нефть и нефтепродукты с водной поверхности. Однако после этого их не всегда представляется возможным вернуть обратно в производство. Так как собранная нефть либо смешивается с водой, образуя водонефтяную эмульсию, либо утилизируется вместе с сорбентом. Поэтому, существует необходимость исследования, разработки и создания надежных методов сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды с последующим их использованием по прямому назначению.
Целью работы — является разработка технологии сбора разлитых нефтепродуктов на основе матов-сорбентов многократного использования.
Объект исследования — технология сбора разлитых нефтепродуктов.
Предмет исследования — мат-сорбент многократной сорбции.
Основные задачи исследования:
- Исследование нефтепоглощающих свойств различных сорбентов, оценка пригодности их использования в качестве основы для мата-сорбента многократного использования.
- Разработка конструкции мата-сорбента многократного использования.
- Разработка технологии регенерации мата-сорбента.
- Разработка конструкции устройства для регенерации мата-сорбента.
Научная новизна
- Произведен сравнительный анализ сорбентов нефтепродуктов по олеофильности, гидрофобности и регенерируемости, позволивший рекомендовать для решения задачи извлечения нефти и нефтепродуктов сорбенты волокнистой структуры.
- Предложена конструктивная схема мата-сорбента многократной сорбции.
- Разработана технология регенерации мата-сорбента.
- Предложена схема устройства для отжима и регенерации.
Теоретической основой исследования – послужили основы теории сорбции нефти, публикации по экологическим проблемам технологии добычи и транспортировки жидких углеводородов.
Практическая значимость работы:
- Даны рекомендации по изготовлению изделий из сорбентов волокнистой структуры для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды.
- Предложена новая конструкция мата-сорбента многократного использования, обеспечивающая оперативность сбора разлитых нефтепродуктов.
- Предложена технология регенерации мата-сорбента, благодаря которой достигается многократность использования мата с минимальным уменьшением начальных показателей сорбционных свойств.
На защиту выносятся следующие положения:
- Обоснованность применения сорбентов волокнистой структуры на минеральной основе в конструкции мата-сорбента.
- Конструктивная схема мата-сорбента многократного использования.
- Технология регенерации мата-сорбента за счёт применения упругих элементов в его структуре и установки для отжима и регенерации.
- Схема устройства для отжима и регенерации мата-сорбента.
Апробация работы
Основные результаты исследований, представленных в работе, докладывались на:
- студенческой научной конференции на английском языке «Communication of Students, Master Students and Postgraduates in Academic Scientific and Professional Areas», г. Ижевск, 2011.
Публикации по теме работы
По теме работы опубликовано 2 статьи, а также подана заявка на предполагаемое изобретение по конструкции мата-сорбента.
Объем и структура работы
Работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, содержит 103 страницы текста, в том числе 16 таблиц, 24 рисунка, библиографический список литературы из 32 наименований.