УСТАНОВКА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОЧИСТКИ ГРУНТОВ ОТ НЕФТИ
DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF PROCESS OF SOIL CLEANING FROM OIL

Изобретение относится к защите окружающей среды, а именно к рекультивации загрязненных нефтью земель, обезвреживанию почвы, грунтов, нефтешлама и автоматическому управлению процессом очистки нефтезагрязненных грунтов.
Известна установка для очистки от нефти, нефтепродуктов и нефтяного шлама, содержащая два приемных бункера для загрязненного и адсорбционного материала - целлюлозного волокна, загрузочный приемный бункер с перемешивающим устройством, соединенный со шнековым прессом для отжима смеси нефтяного шлама с адсорбционным материалом, шнековый пресс снабжен бункером для сбора отжатой жидкой фракции и соединен с мельчителем оставшейся твердой фракции, после которого установлены классификатор с бункером для удаления тяжелой фракции из твердой фракции и отделитель с бункером для твердой фракции - целлюлозного волокна (патент РФ №2426833 С1, дата приоритета 08.02.2010, дата публикации 20.08.2011, авторы: Телесов А.А., Телесов А.Н., RU).
Недостатком известной установки является низкая ее эффективность в связи с отсутствием системы автоматического управления процессом очистки от нефти, нефтепродуктов и нефтяного шлама, так как пропорциональное смешивание нефтяного шлама и адсорбционного материала, осуществляемое в зависимости от фракции и степени загрязнения материала нефтью, ведется визуально оператором.
В качестве прототипа принято устройство для очистки грунтов от нефтяных загрязнений, содержащее базовый автомобиль с установленным на нем оборудованием, в состав которого входят загрузочная емкость с постоянным объемом воды и средство загрузки в нее нефтяного шлама, средство механического удаления нефтяных загрязнений и средство выгрузки очищенного материала, при этом загрузочная емкость выполнена в виде цистерны с окнами вверху и с двумя боковыми отсеками для сбора загрязненной жидкости через окна, средство загрузки снабжено гидроманипулятором с эжекторным насосом, средство механического удаления нефтяных загрязнений выполнено в виде акустических излучателей, смонтированных в днище цистерны и подключенных к генератору электрического тока, установленному на базовом автомобиле, средство выгрузки очищенного материала выполнено в виде скребкового конвейера, размещенного в полости цистерны, имеющей окно для выгрузки (патент РФ №78494 U1, дата приоритета 01.07.2008, дата публикации 27.11.2008, авторы Приходько В.М., Зорин В.А. и др., RU, прототип).
Недостатком прототипа является низкая его эффективность, обусловленная тем, что устройство не приспособлено к использованию системы автоматического управления процессом очистки, для контроля и регулирования уровня воды в цистерне в зависимости от фракции и степени загрязнения грунта, что приводит к длительному процессу очистки грунта, перерасходу воды, снижению производительности и ухудшению рабочего процесса по очистке грунта от нефти, а перерасход воды ведет к невозможности использования установки в отдаленных от водоемов местах.
Задачей изобретения является повышение эффективности процесса очистки грунтов от нефти за счет применения установки для автоматического управления процессом очистки для экономии, контроля и регулирования уровня воды в загрузочной емкости в зависимости от фракции и степени загрязнения грунта, а также сокращение процесса очистки грунта по времени и увеличение производительности.
Для решения поставленной задачи установка для автоматического управления процессом очистки грунтов от нефти, включающая базовый автомобиль с установленным на нем оборудованием, содержащим загружаемую водой емкость с окнами в верхней части и боковыми отсеками для сбора загрязнений, гидроманипулятор с эжекторным насосом для загрузки в емкость загрязненного материала, средство механического удаления загрязнений в виде акустических излучателей, смонтированных в днище емкости и подключенных к генератору электрического тока, установленному на базовом автомобиле, и средство выгрузки очищенного материала в виде скребкового конвейера, размещенного в полости емкости, имеющей окно для выгрузки, согласно изобретению она дополнительно содержит расширительный бак с водой, перекачивающий насос, связывающий расширительный бак с емкостью, и подсистему автоматического управления, контролирующую уровень заполнения емкости водой, содержащую датчики уровня, установленные в емкости, связанное с датчиками устройство ввода для преобразования аналогового сигнала в цифровой, блок управления, связанный с устройством ввода, и устройство вывода для преобразования цифрового сигнала в аналоговый, связанное с блоком управления и с перекачивающим насосом.
На чертеже приведена функциональная схема установки для автоматического управления процессом очистки грунтов от нефти.
Установка для автоматического управления процессом очистки грунтов от нефти содержит базовый автомобиль 1 с платформой, на котором установлена емкость 2 с окнами в верхней части и боковыми отсеками для сбора загрязнений, загружаемая водой и загрязненным нефтью грунтом. В днище емкости 2 установлены средства механической очистки 3 в виде акустических излучателей, подключенных к генератору электрического тока (условно не показано). Для загрузки загрязненного грунта в емкость 2 на базовом автомобиле установлен гидравлический манипулятор с закрепленным на конце эжекторным насосом 4. Для выгрузки очищенного грунта емкость 2 снабжена скребковым конвейером 5 и окном. На платформе базового автомобиля установлены перекачивающий насос 6 и расширительный бак 7, связанный с емкостью 2 посредством упомянутого насоса 6. Базовый автомобиль снабжен подсистемой автоматического управления, контролирующей уровень заполнения емкости 2 водой. Подсистема автоматического управления выделена на приведенной схеме контуром и содержит датчики уровня воды 8, установленные в емкости 2, связанное с датчиками устройство ввода 9 для преобразования аналогового сигнала в цифровой, устройство вывода 10 для преобразования цифрового сигнала в аналоговый и связанный с устройствами 9 и 10 блок управления 11, при этом устройство вывода 10 связано с перекачивающим насосом 6.
Установка для автоматического управления процессом очистки грунтов от нефти работает следующим образом. Оператор заносит в блок управления 11 необходимые параметры рабочего процесса: степень загрязнения, фракцию грунта, после чего подается сигнал на устройство вывода 10, в котором сигнал преобразуется из цифрового в аналоговый, и включается перекачивающий насос 6, который, в свою очередь, подает воду из расширительного бака 7 в емкость 2, тем самым заполняя ее в требуемом объеме. О прекращении заполнения емкости 2 водой сигнализируют датчики уровня воды 8, которые подают сигнал на устройство ввода 9, преобразующее сигнал из аналогового в цифровой, далее в блок управления 11. Блок управления, в свою очередь, через устройство вывода 10 подает сигнал о прекращении подачи воды в емкость 2 на перекачивающий насос 6. Далее с помощью эжекторного насоса 4 загрязненный материал подается в емкость 2, где под действием средств механической очистки 3, в виде акустических излучателей, загрязненный материал подвергается очистке от органических соединений. Вследствие разности плотностей загрязнитель всплывает на поверхность воды и через окна в верхней части емкости переливается в боковые отсеки. Далее с помощью скребкового конвейера 5 очищенный материал выводится наружу. Вместе с очищенным материалом наружу выходит и часть воды, в результате чего объем воды в емкости уменьшается. О падении уровня жидкости ниже требуемого сигнализируют датчики уровня 8, которые подают сигнал на блок управления 11 через устройство ввода 9. Блок управления 11 через устройство вывода 10 подает сигнал на перекачивающий насос 6, который заполняет емкость водой в требуемом объеме из расширительного бака 7. Таким образом цикл повторяется.
Преимущество заявляемого технического решения заключается в осуществлении автоматического контроля и регулирования уровня заполнения водой емкости в зависимости от фракции и степени загрязнения грунта нефтью, в сокращении процесса очистки грунта по времени, в увеличении производительности и эффективности рабочего процесса по очистке грунта от нефти, а также в экономии воды, что способствует работе в отдаленных от водоемов местах.