УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГРУНТОВ ОТ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Полезная модель относится к области охраны окружающей среды, а именно, к устройствам для очистки грунта, песка, щебня и гравия от нефтяных загрязнений.
Известна линия для очистки нефтезагрязненных почв, грунтов и нефтешламов, которая содержит бункер, винтовой конвейер со встроенной системой струйной промывки, емкость перелива нефти и плавающей массы из бункера, вибросито для отведения плавающей массы от загрязненной моющей жидкости и систему подачи плавающей массы из емкости перелива на вибросито. Бункер устройства снабжен загрузочной решеткой и установкой напорного режима с возможностью направления струи на любой участок бункера и сетки. Емкость перелива нефти и плавающей массы из бункера снабжена паровыми регистрами внутри и имеет наружное уплотнение. Вибросито имеет систему стока и струйную моющую установку (см. патент РФ №2244686, МПК С02F 1/40; С02F 103/34, опубл. 20.01.2005).
Недостатком данной линии является то, что отделение нефтяных загрязнений от грунта осуществляется только с помощью промывки, что при значительном загрязнении не обеспечивает требуемое качество очистки.
Известно устройство для очистки нефтезагрязненных слоев грунта, принятое за прототип, в состав которого входит автомобиль с грузовым гидроманипулятором, в кузове которого установлены газогенераторы с термоизолирующим кожухом и емкость с герметичной крышкой для размещения на ребрах жесткости перфорированных съемных кассет с нефтезагрязненным грунтом на перфорированных поддонах. Кассета с емкостью рабочей камеры газогенератора образует воздухонагревательную
полость замкнутого контура с открыто размещенным в ней теплоэлектронагревателем, питающимся током от электрогенератора двигателя внутреннего сгорания. Термоизолирующий кожух газогенератора выполнен с полостью замкнутого контура с отсосной системой воздушной вентиляции, воздух в которую поступает через перфорированные отверстия кожуха и, нагреваясь, отсасывается насосом воздухозаборника двигателя в бак конденсатора для перемешивания с несконденсировавшейся частью горючих и дымовых газов. Конденсатор встроен в бойлер для получения горячей воды для бытовых нужд. Выхлопные газы по коллекторным трубам от двигателя поступают в катализатор вредных газов, а затем в выхлопную трубу (см. патент РФ №2319074, МПК F23G 4/00, опубл. 10.03.2008).
Недостатком данного устройства является то, что очистка грунта осуществляется посредством пиролиза нефтяных загрязнений, который не обеспечивает распад неорганических соединений, входящих в загрязнение, в результате чего на очищаемом грунте остается нагар в виде сажи.
Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является полное удаление нефтяных загрязнений с очищаемого грунта.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что устройство для очистки грунтов от нефтяных загрязнений, содержащее базовый автомобиль с установленным на нем оборудованием, в состав которого входят загрузочная емкость и средство загрузки загрязненного материала, согласно полезной модели базовый автомобиль снабжен средством механического удаления нефтяных загрязнений и средством выгрузки очищенного материала, а средство загрузки выполнено в виде гидроманипулятора с закрепленным на его конце эжектирующим насосом, при этом загрузочная емкость выполнена в виде цистерны, заполненной рабочей жидкостью и разделенной внутренними перегородками на секции и имеющей два боковых отсека для сбора загрязненной рабочей жидкости,
причем в верхней части каждой секции выполнено окно, посредством которого секция цистерны сообщена с ее боковыми отсеками, при этом средство механического удаления загрязнений выполнено в виде ряда 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, эжекторный насос связан с источником рабочей жидкости и полостью цистерны, а в качестве рабочей жидкости применена вода.
Решение поставленной технической задачи, а именно, полное удаление нефтяных загрязнений с очищаемого грунта достигается за счет того, что средство механического удаления загрязнения в виде акустических излучателей позволяет осуществлять на загружаемый в цистерну материал вибровоздействие в их рабочей зоне через рабочую жидкость, в объеме которой возникает сильная кавитация, характеризующаяся захлопыванием микропузырьков и образованием интенсивных ударных воздействий на частицы очищаемого грунта. Следствием этого является ослабление и разрушение адгезионных связей между загрязнителем и грунтом. В результате чего нефтяной загрязнитель полностью отделяется от грунта, всплывает на поверхность рабочей жидкости в цистерне и через окна попадает в боковые отсеки, накапливаясь в них.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид устройства для очистки грунтов от нефтяных загрязнений, а на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Устройство для очистки грунтов от нефтяных загрязнений содержит базовый автомобиль 1 с установленным на нем оборудованием. В состав последнего входят загрузочная емкость, выполненная в виде цистерны 2, заполняемой рабочей жидкостью, и средство загрузки загрязненного
материала (на черт. не обозначено), выполненное в виде гидроманипулятора 3 с закрепленным на его конце эжекторным насосом 4. Кроме этого, базовый автомобиль 1 снабжен средством механического удаления нефтяных загрязнений, выполненным в виде ряда акустических излучателей 5, а также средством выгрузки очищаемого материала, выполненным в виде скребкового конвейера 6. При этом цистерна 2 выполнена с двумя боковыми отсеками 7 для сбора загрязненной рабочей жидкости и разделена внутренними перегородками 8 на секции 9. В верхней части каждой секции 9 выполнено окно 10, посредством которого каждая секция 9 цистерны 2 сообщена с ее боковыми отсеками 7. Акустические излучатели 5 смонтированы в днище 11 цистерны 2 и подключены к генератору 12 электрического тока, установленному на базовом автомобиле 1. Скребковый конвейер 6 размещен в полости цистерны 2, в которой предусмотрено также окно 13 для выгрузки очищаемого материала. Эжекторный насос 4 связан с источником рабочей жидкости (на черт. не показан) и полостью цистерны 2. Причем в качестве рабочей жидкости применена вода, забор которой может осуществляться, например, из любого ближайшего водоема.
Устройство для очистки грунтов от нефтяных загрязнений работает следующим образом.
При очистке грунта от нефтяных загрязнений гидроманипулятор 3 устанавливает эжекторный насос 4 в рабочее положение перед базовым автомобилем 1. В эжекторный насос 4 от источника рабочей жидкости под давлением подается вода, которая размывает грунт, а также создает эжектирующий эффект, в результате которого размытый грунт через эжекторный насос 4 подается по рукавам (на черт. не показан) гидроманипулятора 3 в зону днища 11 цистерны 2, по которому он транспортируется при помощи скребкового конвейера 6. В последнюю из секций 9 цистерны 2 подается вода в качестве рабочей жидкости также из ближайшего водоема. При включении генератора 12 электрического тока на
акустических излучателях 5, смонтированных в днище 11 цистерны 2, возникают механические колебания ультразвуковой частоты, воздействующие на рабочую жидкость. Ультразвуковые волны, распространяющиеся в жидкой среде, оказывают в процессе развивающейся кавитации вибровоздействие на очищаемый материал, в результате которого нефтяной загрязнитель полностью отслаивается от грунта и всплывает на поверхность рабочей жидкости в цистерне 2, так как его плотность ниже плотности рабочей жидкости. Перегородки 8 разделяют цистерну 2 на секции 9 по уровню загрязненности рабочей жидкости. Затем через окна 10 в верхней части секций 9 нефтяной загрязнитель попадает в боковые отсеки 7 цистерны 2, где хранится до окончания работы машины. Очищенный материал, дошедший до конца цистерны 2, выгружается из нее через окно 13 посредством скребкового конвейера 6.
Ультразвуковая очистка загрязненного грунта является сложным физико-химическим процессом, основанным на ряде эффектов, возникающих в жидкости при введении в нее мощных ультразвуковых колебаний. Наибольшее влияние на процесс очистки оказывает кавитация, характеризующаяся захлопыванием микропузырьков в рабочей жидкости - воде и образованием интенсивных ударных воздействий. Следствием этих воздействий является ослабление и разрушение адгезионных связей между нефтезагрязнителем и грунтом, в результате чего нефтезагрязнитель всплывает на поверхность рабочей жидкости.
Таким образом, данная полезная модель позволяет осуществить более полную очистку грунта от нефтяных загрязнений.