Устранение последствий разлива нефтепродуктов на воде

Технологии устранения разлива нефтепродуктов

Каждый год человечество тратит миллионы долларов на ликвидацию последствий разливов нефти и нефтепродуктов. Очевидно, что подобные аварии вызывают необратимые процессы в экосистеме нашей планеты, последствия которых сегодня невозможно предугадать. Вопреки существующему мнению, подобная статистика далеко не всегда является результатом аварий танкеров или аварий на нефтяных путепроводах с разливом большого количества нефтепродуктов. Каждый день происходят разливы меньшего масштаба на нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих производствах. Даже небольшие разливы на АЗС в совокупности приносят, куда больший ущерб. Поэтому именно сегодня становится актуальной технология по ликвидации разливов нефтепродуктов.

Разумеется, такая технология должна соответствовать современным требованиям - быть максимально доступной и удобной, экологически чистой и экономически целесообразной.

Таким требованиям полностью отвечает наш продукт - гидрофобный органоминеральный нефтяной сорбент . Наша технология применяется для сбора нефти и нефтепродуктов при разливах любой сложности.

Органоминеральный сорбент представляет из себя торф, гидрофобизированный не химическим способом. Благодаря этому достигается абсолютная экологическая чистота. Отличаясь высокой степенью сорбирования и гидрофобности, он не теряет своих свойств при отрицательных температурах, как на воде, так и на твердой поверхности При утилизации позволяет получать в чистом виде извлеченный из очага разлива нефтепродукт и высококалорийные топливные брикеты.

Использование дополнительного оборудования к уже имеющейся у нашего клиента технике существенно снижает стоимость производимых работ.

Сейчас в мире производится или используется для ликвидации разливов нефти около двух сотен различных сорбентов, которые подразделяют на неорганические, природные органические и органоминеральные, а также синтетические. Качество сорбентов определяется главным образом их емкостью по отношению к нефти, степенью гидрофобности (ненамокаемости в воде), плавучестью после сорбции нефти, возможностью десорбции нефти и регенерации или утилизации сорбента.

Неорганические сорбенты

К ним относятся различные виды глин, диатомитовые породы (главным образом рыхлый диатомит- кизельгур), песок, цеолиты, туфы, пемза и т.п. Именно глина и диатомиты составляют большую часть товара на рынке сорбентов в силу их низкой стоимости и возможности крупнотоннажного производства. Сюда же можно отнести и песок, используемый для засыпки небольших разливов нефти и нефтепродуктов. Однако качество неорганических сорбентов совершенно неприемлемо с точки зрения экологии. Прежде всего они имеют очень низкую емкость (70-150% по нефти) и совершенно не удерживают легкие фракции типа бензина, керосина, дизельного топлива. При ликвидации разливов нефти на воде неорганические сорбенты тонут вместе с нефтью, не решая проблемы очистки воды от загрязнений. Наконец, практически единственными методами утилизации этих сорбентов является их промывка экстрагентами или водой с ПАВ, а также выжигание.

Синтетические сорбенты

Чаще всего используются в странах с высокоразвитой нефтехимической промышленностью (США, страны ЕЭС, Япония). Чаще всего их изготовляют из полипропиленовых волокон, формируемых в нетканные рулонные материалы разной толщины. Кроме того, используют полиуретан в губчатом или гранулированном виде, формованный полиэтилен с полимерными наполнителями и другие виды пластиков.В то же время использование их в виде тонких порошков для повышения эффективности использования на тонких пленках, по мнению, специалистов фирмы "Маннесман-Италия", недопустимо из-за опасности канцерогенных заболеваний.

Природные органические и органоминеральные сорбенты

Являются наиболее перспективным видом сорбентов для ликвидации нефтяных загрязнений. Чаще всего применяют древесную щепу и опилки, модифицированный торф, высушенные зернопродукты, шерсть, макулатуру. Одним из лучших природных сорбентов, сопоставимым по своей нефтеемкости с модифицированным торфом, является шерсть. Она может поглотить до 8-10 тонн нефти на тонну своей массы, при этом природная упругость шерсти позволяет отжать большую часть легких фракций нефти. Однако после нескольких таких отжимов шерсть сваливается в битуминизированный войлок и становится непригодной для использования. Высокая цена шерсти, недостаточное ее количество и строгие требования к хранению (шерсть очень привлекает грызунов, насекомых, претерпевает биохимические превращения) не позволяют считать ее сколько-нибудь перспективным массовым нефтяным сорбентом.

Органоминеральный сорбент

Производится по новой технологии - безреагентной физико-химической обработке торфа. Указанные технологии базируются на результатах исследований природы гидрофобизации и гидрофильности различных материалов и защищены патентами России.

Сравнительные характеристики органоминерального сорбента и других сорбентов:

Особенно важны свойства органоминерального сорбента работать при низких температурах, так при аварии нефтепровода в январе 1996 года в Башкирии на реке Белой он продемонстрировал лучшие результаты из десятка испытанных сорбентов.

16 января 1996 года в пропиленной майне под углом 45 на реке Белой у деревни Красный Яр (16 км ниже места аварии нефтепровода ТОН-2) на пленке нефти, выходящей из-под льда, проведены опробования сорбентов для сбора нефти с водной поверхности (температура -15…-25С, температура воды около 0С- постоянно образуется ледяная корка, кристаллы):

Следует отметить, что только органоминеральный сорбент успешно удалял (сорбировал) нефть с поверхности воды.

Перлит в качестве сорбента

Изучение вопроса очистки сточных вод от примесей  нефтепродуктов гидрофобными сорбентами в Институте химии начато в 1983 г.

Гидрофобные сорбенты представляют собой гранулы различного размера, способные поглощать из водных растворов нефтепродукты в количествах до 35 % от собственного объема за счет пористости и особых свойств поверхности, приданных ей специальной обработкой. Сырьем для получения гидрофобных сорбентов являются дешевые искусственные алюмосиликатные материалы (керамзит, ПЕРЛИТ и др.). Для получения и регенерации гидрофобного сорбента разработаны способ и устройство. При регенерации отработанного сорбента из него извлекается собранный нефтепродукт, который может быть направлен на переработку или утилизируется. Отработанный сорбент без регенерации может быть использован в производстве асфальтобетона. Сроки работы фильтра с загрузкой 3-3,5 тонн в зависимости от нагрузки на фильтр, степени загрязненности очищаемой воды составляет от 10 месяцев до двух лет.

Возможные направления использования сорбентов на основе перлита:

·                   при аварийных разливах нефти (гидрофобизированная минеральная вата, легкий гравий типа перлита);

·                   очистка вод непосредственно на судах (переносные фильтры с загрузкой перлитовым гравием и т.п.);

·                   очистка поверхности водостоков от плавающих  нефтепродуктов;

·                   очистка промышленных стоков (стационарные фильтры с загрузкой гидрофобизированным керамзитовым гравием, перлитом, кирпичной крошкой и т.п.);

Очистка сточных и поверхностных  вод

Россия имеет более 80 тысяч километров внутренних водных путей. Интенсивное их использование, эксплуатация существующих портовых сооружений обязывает нас заботится и об их экологическом состоянии и безопасности.

Существенными причинами загрязнений водоемов, влияющих на экологическую обстановку, являются:

·                   Активная эксплуатация морского и речного транспорта, портовых сооружений;

·                   Сброс в водоемы неочищенных, либо недостаточно очищенных промышленных сточных и ливневых вод, попадающих в реки из автохозяйств, предприятий автосервиса, АЗС, котельных, а также крупных промышленных предприятий, использующих нефтепродукты в качестве топлива, смазочных материалов и технологических жидкостей.

Согласно справочным данным, среднегодовая концентрация нефтепродуктов в сточных и ливневых водах в регионе Санкт-Петербурга превышает предельно - допустимые значения более чем в 6 раз.

Таким образом, проблема очистки промышленных сточных и ливневых вод от нефтепродуктов является одной из наиболее актуальных в области экологической безопасности.

Известно, что наиболее действенными мерами в решении данной проблемы является профилактика попадания в сточные воды нефтепродуктов.

В настоящее время для проточной очистки стоков наиболее часто применяются установки, использующие в качестве сорбционной загрузки активированные угли и их производные. Практика их использования выявила ряд существенных недостатков, а именно:

·                   Наличие растворенного воздуха в ливневом и промышленном стоке приводит к спонтанному выделению микропузырьков, накопление которых дезавуирует активные центры сорбции активированных углей.

·                   Имеет место процесс кольматирования активированного угля коллоидными и мелкодисперсными примесями.

В процессе эксплуатации угольных сорбционных фильтров происходит вымывание мелкой фракции сорбента и органических примесей в очищаемую воду.

Таким образом, такой сорбент быстро "забивается" На практике это приводит к тому, что такие очистные сооружения недостаточно выполняют функции очистки воды, не отвечают заявленным потребительским свойствам и быстро теряют свою работоспособность.

Таким образом, сорбент на основе перлита по сравнению с аналогами на основе активированного угля имеет следующие преимущества:

·                   Удобен в использовании при ликвидации разливом нефти ,нанесении и сборе с обрабатываемых поверхностей,

·                   При остаточном разложении не выделяет вредных побочных продуктов, не вызывает загрязнение воды биоразлагаемой органикой, приводящей к нарушению биологического равновесия в месте применения.

·                   Практически не тонет при длительном контакте с воды.

Из сопоставления эксплуатационных показателей некоторых сорбентов, применяемых для сбора разлитых нефтепродуктов и очистки сточных вод следует, что сорбенты на основе перлита наиболее универсальны, имеют более широкий спектр применения и наиболее высокие потребительские свойства.

Ликвидация  разливов нефти и #"#">

Сорбент на основе перлита - соответствует всем основным требованиям, предъявляемым к сорбентам для сбора разлитых нефтепродуктов.

Сорбенты на основе перлита соответствуют всем основным требованиям, предъявляемым к сорбентам для сбора разлитых нефтепродуктов:

·                   сорбент должен эффективно поглощать нефть или  нефтепродукты;

·                   быть технологичным при его применении с учетом использования технических средств нанесения, последующего сбора и утилизации отработанного материала;

·                   материал сорбентов для сбора разлитых нефтепродуктов должен быть гидрофобным и одновременно хорошо смачиваться углеводородами нефти;

·                   сорбенты для сбора нефтепродуктов должны обладать высокой плавучестью;

·                   требования к созданию вторичных загрязнений для сорбентов, применяемых при сборе разлитых нефтепродуктов значительно выше, чем при очистке сточных вод, поскольку обрабатываются водные объекты, обладающие рыбными запасами;

·                   сорбенты для сбора разлитых нефтепродуктов должны обладать способностью к длительному хранению, бать абсолютно пожаробезопасными, не оказывать аллергенного воздействия при применении;

·                   сорбенты для сбора различных нефтепродуктов должны быть абсолютно безвредными для окружающей среды, не нарушать естественного экологического равновесия в случае длительного пребывания на воде или в почве. Особую опасность в этом смысле представляют полимерные сорбенты, а также биосорбенты, воздействие которых на биоту в течение длительного времени как правило не определялось

Ликвидация разлива нефтепродуктов на воде и почве после сбора основного количества разлитой нефти осуществляется с использованием нефтепоглощающих сорбентов.

Использование органических сорбентов на основе активированного угля для сбора разливов нефти затруднено, так как при нанесении и сборе они сильно "пылят", возникает необходимость использования средств защиты. Часто происходит вторичное загрязнение водоемов биоразлагаемой органикой. Это приводит к нарушению биологического равновесия в местах применения.

Сорбенты на основе перлита идеально подходят для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, и соответствуют всем требованиям, предъявляемым к сорбентам, применяемым для решения данной задачи. В дополнение к вышеизложенным свойствам необходимо отметить, что:

·                   Материал сорбентов хорошо смачивается углеводородами нефти.

·                   Сорбент обладает высокой плавучестью.

·                   Материал сорбента абсолютно безвреден для окружающей среды, не нарушает естественного экологического равновесия в случае длительного пребывания в воде и почве

·                   Применим для сбора нефтепродуктов с поверхности морских, солоноватых и пресных вод, прибрежной зоны и всех типов почв.

Таким образом, сорбент НЕС по сравнению с аналогами на основе активированного угля имеет следующие преимущества:

·                   Удобен в использовании при ликвидации разливов нефти ,нанесении и сборе с обрабатываемых поверхностей,

·                   При остаточном разложении не выделяет вредных побочных продуктов, не вызывает загрязнение воды биоразлагаемой органикой, приводящей к нарушению биологического равновесия в месте применения.

·                   Практически не тонет при длительном контакте с водой.

Из сопоставления эксплуатационных показателей некоторых сорбентов, применяемых для сбора разлитых нефтепродуктов и очистки сточных вод следует, что сорбенты на основе перлита наиболее универсальны, имеют более широкий спектр применения и наиболее высокие потребительские свойства.

Заключение

Сотрудник Международной федерации владельцев танкеров по ответственности за загрязнение окружающей среды Хелен Томас и ее коллеги создали всемирную карту загрязненности воды нефтепродуктами. Как выяснилось, список самых загрязненных и рисковых районов Земли возглавляет Черное море.

Следом за ним в списке идут побережье Великобритании, Средиземное море и северо-западная часть Тихого океана.

В опасности находятся Красное море, и коралловые острова западной части Индийского океана.

Томас и ее коллеги не только составили карту наиболее загрязненных областей, но и определили степень готовности стран с выходом к морю к устранению последствий аварий. Крушения танкеров - основная причина загрязнения. Всего в период между 1993 и 2002 годами в результате 470 разных аварий в море вылилось 580 тысяч тонн нефти.
Серьезность аварии зависит от количества и типа нефтепродуктов, вылившихся в море, погодных условий в момент аварии, а также глубины воды и особенностей морского дна в районе катастрофы. Очень важен и "административно-человеческий" фактор - насколько эффективно государственные службы реагируют на произошедшее.

Исходя из этих факторов, по трехбалльной шкале определяется степень экологического риска в том или ином регионе.

Список литературы

1.                 Гольдберг В.М., Зверев В.П., Арбузов А.И., Казеннов С.М. и др. Техногенное загрязнение природных вод углеводородами и его экологические последствия. М: Недра, 2001г., 150с.

2.                 Демина Л.А. Как отмыть "Черное золото": О ликвидации нефтяных загрязнений // Энергия. - 2000. - N10. - С. 51-54.

3.                 Катастрофа танкера "Глобе Асими" в порту Клайпеда и ее экологические последствия / Под ред. А.И.Симонова. - М.: Гидрометеоиздат, 1990. - 230 с.

4.                 Миронов А. Нефть в море: Катастрофа века // Химия и жизнь. - 1992. - N3. - С. 34-39.

5.                 Черный год для супертанкеров: О мерах борьбы с загрязнением Мирового океана нефтью: Ст. из журнала "Файнэншл Таймс" (Лондон): Напеч. с сокр. // Водный транспорт. - 1990. - 8 февраля.

Страницы: 1, 2