СПОСОБ ЛОКАЛИЗАЦИИ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ РОЗЛИВОВ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
METHOD FOR LOCALIZATION AND ELIMINATION OF CONSEQUENCES OF OIL AND OIL PRODUCTS SPILLS

Данное изобретение относится к технологии и технике локализации и ликвидации последствий розливов нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для локализации и ликвидации розливов нефти на воде и на суше, включая смеси нефти и нефтепродуктов с грунтом, камнями, песком, илом, водорослями, камышом и пр. (далее - смесь нефти с грунтом). Изобретение может применяться в резервуарных парках, нефтеперерабатывающих заводах, в портах, аэродромах и др., где могут случиться розливы нефти и нефтепродуктов.
Аналог. Известен способ и техника ликвидации и локализации розливов сжиганием на месте нефти, разлитой на поверхности воды, предусматривает поджог розлива нефти и контроль сжигание плавающей на поверхности нефти до определенной минимальной толщины пленки. Применяемая техника - вертолет сбрасывает контейнер с желатинообразным топливом типа «напалма», при попадании на розлив контейнер раскрывается, выливая топливо, на розлив топлива сбрасывается запальное устройство с судна или катера. В случае успешного воспламенения некоторая часть или вся нефть выгорает с поверхности воды или льда [1-3].
Недостатки. После естественного погасания пламени остается немалая масса нефтепродуктов на воде и еще больше на суше, основном это смеси нефти с водой, водорослями, грунтом, песком, пылью, камнями, неспособные поддерживать горение. Эти остаточные продукты остаются на плаву, в большей части погружаются на глубину до 10 м, образуют шары, выбрасываемые на берег, плавящиеся на солнце и растекающиеся по камням, песку, образуя зараженные участки, трудно, длительно и дорого ликвидируемые.
Прототип. Способ механического сбора пленки нефти с поверхности воды с помощью техники нефтесборщиками - скиммеры и насосы. На суше смесь нефти с грунтом, песком, илом с помощью традиционной техники - сгребается бульдозерами, выкапывается экскаваторами на глубину проникновения нефти и нефтепродуктов, сгруживаются в самосвалы, отвозящие эти загрязненные массы в промышленные отвалы.
Недостаток: Эти массы на свалках неизбежно распространяют нефть на глубину и вокруг себя, создавая новый очаг масштабного заражения, который очень трудно ликвидировать. Обычно эти свалки закапывают, стараясь про них забыть. Путь утилизации, извлечения нефти из этих грязных конгломератов, гранул сорбентов - дорог и сложен, требует сначала отделить конгломераты гранул сорбентов от водорослей, ила, песка, камней, пластика. Технология извлечения нефти из гранул сорбента требует сложного и дорогого оборудования, включающего фильтры, центрифуги, компрессоры, прессы и пр. Поэтому себестоимость нефти, извлеченной из гранул сорбента, до 4-7 раз выше стоимости добычи нефти обычным способом. Следовательно, такая технология экономически не обоснована.
Цель изобретения. Улучшить существующие способ локализации смесей нефти с водорослями, илом, грунтом, песком от окружающего пространства и переработки нефтезагрязнения биологическим разложением с помощью биосорбентов или химической деструкцией с помощью диспергентов. Внести в систему техники, реализующей способ новые устройства, резервуар типа ванны для сбора загрязненных нефтью - грунта, песка, ила, ила и технику равномерного, масштабного, быстрого дистанционного распыления биосорбентов и дипергентов на массы загрязненного грунта, песка, ила.
Данная цель достигается тем, что Способ локализации и ликвидации последствий розливов нефти и нефтепродуктов, состоящий в сборе загрязненной смеси нефти с грунтом, ее транспортировке и выгрузке в промышленном отвале или на бетонной площадке, с посыпанием смеси нефти с грунтом агентом, разлагающим нефть биологически или химически отличающиеся тем, что на территории с резервуарного парка, нефтеперерабатывающего завода, нефтяного терминала в порту, на железнодорожной станции потенциальной аварии с большой утечкой нефти и нефтепродуктов создается по меньшей мере одна железобетонная, высокопрочная «ванна» для механической загрузки послойно следующим порядком: 1 - многоствольный модуль на шасси танка или грузовика залпом с торца ванны создает газосорбентный (газодипергентный) вихрь с уплотненным фронтом, осуществляющим напыление сорбента или диспергента на часть площади дна ванны, 2 - самосвал сваливает с борта ванны на эту часть площади дна ванны массу смеси нефти с грунтом, 3 - на эту поверхность модуль залпом распыляет вихрь, покрывающий внешнюю поверхность сваленной смеси нефти с грунтом, затем такая трех-стадийная операция повторяется для каждой выгрузки из самосвала смеси нефти с грунтом; в результате в «ванне» создается многослойная смесь из нефти с грунтом и биосорбентов или диспергентов, после окончания загрузки ванна закрывается крышей, например каркасной со сплошным покрытием; при этом герметичные стенки ванны создают эффект замкнутого пространства, в котором послойная смесь нефти, грунта и биосорбентами или диспергентами, обеспечивает ускоренное, эффективное разложение и нейтрализацию нефти и нефтепродуктов.
Резервуар для свалки смеси нефти с грунтом отличающиеся тем, что размещен на территории резервуарного парка или промышленного отвала и выполняется в виде ванны, углубленной в грунт близко к срезу ее бортов, емкость ванны составляет не менее 100% емкости самого крупного резервуара в резервуарном парке. «Ванна» имеет форму прямоугольника с отлогими торцами, позволяющими осуществить заезд самосвалов для свалки смеси нефти с грунтом или ковшевого погрузчика (экскаватора) для выемки инертного грунта после окончания периода нейтрализации сорбентами нефтяного компонента массы в резервуаре; по крайней мере с одного борта «ванны» устраиваются площадки для заезда самосвалов и вывалки смеси нефти с грунтом в «ванну» с высоты ее борта, надземная часть борта ванны утолщается на остановки самосвала и на месте точного вывала грунта, ванна после послойной загрузки смеси нефти с грунтом закрывается крышей, ограничивающей утечку нефтяных паров.
На фиг. 1 показана схема взаимодействия самосвала и распылительного модуля, стоящих на противоположных торцах бассейна.
На фиг. 2 показана схема взаимодействия самосвала и распылительного модуля, когда самосвал сваливает смесь нефти с грунтом с боковой стенки бассейна, а модуль стоит на торцевой стенке бассейна.
Конструкция «ванны», подъезды к ней для самосвалов и шасси с многоствольным модулем показаны на рис. 1, 2.
где: 1 - «ванна» - бетонный резервуар для складирования смеси нефти с грунтом; 2 - противооткатный упор; 3 - смесь нефти с грунтом; 4 - самосвал; 5 - многоствольный модуль на гусеничном шасси; 6 - вихрь сорбента (или диспергента) газогранульный.
Система работает следующим образом. Самосвал подъезжает на площадку сваливания и одновременно шасси с многоствольным модулем становится на позицию напротив или сбоку от самосвала. Самосвал отгружает массу смеси нефти с грунтом и многоствольный модуль создает вихри газосорбентные (диспергентные) одновременно с началом сброса и после окончания сброса по поверхности сброшенной массы в резервуаре с противоположной стороны или сбоку торца ванны многоствольный модуль на шасси танка или грузовика осуществляет залпом создание газо-сорбентного вихря с уплотненным фронтом, осуществляющим проникающее напыление сорбента или диспергента в сваленную массу смеси нефти с грунтом, затем второй самосвал вываливает свою массу смеси нефти с грунтом и по ней осуществляется следующее залповое распыление, на каждую отгрузку в «ванну» по вываленной массе осуществляется проникающее напыление очередным вихрем. Таким образом, после окончания загрузки в ванне создается многослойная смесь из смеси нефти с гнутом и биосорбентов или диспергентов, закрываемая крышей из толстой пленки или более солидной конструкции. Таким образом, создается эффект замкнутого пространства, в котором перемешаны смесь нефти с грунтом и биосорбентами или диспергентами, что обеспечивает эффективное разложение и нейтрализацию нефти и нефтепродуктов. Ускорению нейтрализации нефтекомпонента в «ванне» и отсутствию загрязнения окружающей среды грунта и воздуха способствует герметичность стенок резервуара и наличие крыши с вентиляцией, предотвращающей образование взрывоопасных концентраций.
Заезд распылительной установки с отлогого торца облегчает горизонтальное прицеливание стволов, упрощает конструкцию распылительного модуля в части гашения откатного усилия, направленного вверх от шасси при наведении стволов под отрицательным углом.
Такую систему из «ванны» - хранилища отходов, самосвалов и группы 2-3 мобильных, многоствольных модулей, распыляющих залпами, а также технологию их взаимодействия при загрузке смеси нефти с грунтом, выдерживания до нейтрализации сорбентами смеси нефти с грунтом в «ванне», целесообразно создавать на всех объектах и в регионах, где возможны не только крупные аварии, но и регулярно происходят мелкие и средние розливы нефти. Например, большой морской порт Циндао, в Китай, где есть целая флотилия мелких судов, ежедневно чистящих акваторию и сгружающих большие массы смеси нефти и водорослей на берег, которую требуется отвозить и утилизировать. Такая мера позволит обеспечить максимально быструю и качественно более экологически чистую технологию ликвидации последствий аварий и катастроф.
Использованные источники:
1. Захматов В.Д. Технология Импульсной Ликвидации Розливов Нефти на Море, Океане. // журнал «Успехи современного естествознания» №10, 2015, стр. 92-99.
2. Шарапов С.В., Захматов В.Д., Калач А.В., Крутолапов А.С., Пророк В.Я., Ловчиков В.А. Экспертное исследование пожаров: критерии и процедура идентификации нефтепродуктов и нефтяных загрязнений: Монография. СПб.: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2017. - 160 с.
3. Ликвидация разливов нефти в морях Арктики. URL: http://www.mchsmedia.ru/folder/50518/item/5381396/ (дата обращения: 18.06.2020).