Защита окружающей среды от нефтяного загрязнения

 

Значительный интерес  представляют данные по влиянию свободных  и связанных форм нефтяного загрязнения  почвы. С этой целью на почвах с  разными режимами внесения органических и минеральных добавок возделывали ячмень и сопоставляли всхожесть семян, высоту растений и массу зерен (табл. 4.49).

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что наличие нефти в почве оказывает токсичное воздействие на всхожесть семян. При этом особой токсичностью обладает нефть с преобладанием легких фракций. Применение "Эколана" в качестве сорбента нефти позволяет снизить ее токсичность за счет перевода в менее подвижную форму.

 

Таблица 4.49

Снижение токсичности  нефти нефтесорбентом

Варианты опытов	Всхожесть семян, %		Масса урожая с делянки, г
	Чернозем выщелоченный	Серые лесостепные	Чернозем выщелоченный	Серые лесостепные
Почва незагрязненная (контроль)	100	100	542	238
Почва загрязненная, нефть  легкая (контроль)	35	29	64	64
Почва загрязненная, нефть  тяжелая (контроль)	68	45	200	118
Почва загрязненная + "Эколан"	103	98	738	288
Почва загрязненная + "Эколан" +NPK	103	97	720	248
Почва загрязненная + NPK	78	69	420	200

 

Сам "Эколан" токсичностью для семян не обладает, и их всхожесть  сохраняется на уровне 98 - 103 % от контроля.

На нефтезагрязненных  участках не только остается слабой всхожесть семян, но и отмечается крайне слабое развитие проростков ячменя. Отсутствие нефтесорбентов приводит к тому, что нефть легко мигрирует на поверхность, приводя тем самым к полной гибели растений и утрате плодородия почв. Приводимые в настоящей работе данные по урожайности относятся к первому году, который наиболее опасен для растений с точки зрения экологического состояния почв. В последующие годы под воздействием агротехнических приемов плодородие почвы, как показали выборочные исследования, наращивается на тех участках, на которых применяли нефтесорбент.

Итак, нефтесорбент "Эколан" обеспечивает эффективное устранение нефтяного загрязнения почв и его последствий, проявляя при этом ярко выраженный экологический эффект, и рекомендуется к широкому применению в промышленной практике.

Технология сбора  плавающей нефти с водных поверхностей. Перечень технических средств для очистки загрязненных нефтью водных поверхностей включает:

- средства для сбора плавающей на поверхности воды нефти;

- средства для ограждения загрязненных участков акваторий и локализации разливов нефти;

- средства для удаления, утилизации или уничтожения собранных с акватории загрязненных веществ;

- вспомогательные средства.

Плавсредствами для охраны окружающей среды, которые должны обеспечивать очистку акваторий, являются нефтемусоросборщики различной конструкции. Очистка закрытых или открытых участков акватории производится либо последовательной обработкой загрязненной площади нефтесборщиком, либо ограждением ее бонами и сбором загрязняющих веществ с поверхности огражденного участка.

Известны около 150 видов боновых заграждений, которые по своему назначению и конструкции не имеют четких разграничений. В сложных условиях борьбы с разливами могут применяться одновременно заграждения различных типов. Принято функциональное разделение боновых заграждений на три класса:, I класс — для закрытых водных акваторий; II класс — для перекрытия входов в порты, гавани, узости; III класс — для работы в открытом море или на реках и водотоках.

В соответствии с рекомендациями Черноморского ЦПКБ в настоящее  время основными техническими средствами являются: нефтесборщики различного типа и назначения, боновые заграждения I и II классов, ручные собиратели сорбированной нефти. В комплект последнего входят специальные устройства для отжима и емкости для сбора нефти. Это средство позволяет ликвидировать незначительные разливы как на море, так и в открытых водоемах практически любого типа.

Для осуществления операций по сбору и удалению плавающей нефти с водных поверхностей используются боны, различные нефтесборные системы, нефтеперекачивающие устройства, диспергаторы и сорбенты. Сорбционные боны способствуют сбору нефти, располагающейся пленкой на поверхности спокойной воды.

При всем многообразии конструктивных решений и принципов сбора  и приема нефти работа всех нефтесборных систем основана на различии физических свойств нефти и воды (различие в плотности и в молекулярном сцеплении нефти и воды с поверхностями различных материалов). Эти различия определяют две основные группы: гравитационные устройства, использующие различие в плотности воды и нефти, и сорбционные, в которых используются свойства нефти налипать на поверхности либо впитываться некоторыми материалами.

Гравитационные нефтесборные устройства можно подразделить на пять основных типов: вакуумные (по принципу непосредственного всасывания); пороговые (по - принципу перетекания нефти через порог, удерживаемый ниже уровня воды); погружного типа (с устройствами, вызывающими погружение нефти и улавливание ее в сборные емкости); с горизонтальным шнеком, имеющим постепенно убывающий шаг; центробежного типа (использующие энергию для образования всасывающей нефть воронки).

Сорбционные нефтесборные устройства можно подразделить на четыре группы: с горизонтальным олеофильным барабаном; дисковые, диски которых вращаются частично погруженными в воду, а налипающая на них нефть удаляется скребками; ленточные, оборудованные транспортерной лентой с отжимным или скребковым механизмом; канатные с плавающей тросшваброй и отжимной роликовой системой.

По характеру применения несамоходные нефтесборные системы  и устройства можно разделить на буксируемые, навесные и переносные.

В настоящее время не имеется  универсального и надежного нефтесборного средства, достаточно эффективного в условиях волнения водной поверхности, способного предотвратить растекание нефти, собрать плавающую нефть с минимальным содержанием воды, перекачать нефть любой вязкости в плавающие емкости, получить готовый к утилизации нефтепродукт и все это осуществить быстро, качественно, при минимальных затратах на содержание, ремонт, развертывание и обслуживание оборудования.

Наибольшую трудность  в технологическом аспекте представляет очистка водных поверхностей от плавающей нефти с помощью гидрофобных плавающих сыпучих сорбентов-собирателей. Обычно нефтесорбент пневматическим устройством распыляется на загрязненную водную поверхность и после поглощения нефти собирается механическими средствами, например сетчатым черпаком или специальным сепаратором. Однако, как свидетельствует практика, такие методы нанесения и сбора сорбента с сорбированной нефтью малоэффективны. Во-первых, при распылении сорбента при неблагоприятных условиях часть его выносится за пределы зоны очистки. Во-вторых, распыленные на поверхности загрязнения сорбенты из-за низкой объемной массы плохо проникают в толщу нефтяного загрязнения, и при сравнительно больших толщинах нефтяного слоя коэффициент использования сорбента резко снижается.

Устранить отмеченные недостатки можно путем подачи сорбента в  зону очистки из-под воды. Под действием выталкивающей силы сорбент всплывает на поверхность, проходя сквозь слой загрязнения, отторгает его от воды и поглощает.

Обработку загрязнения сорбентом  как из-под воды, так и сверху целесообразно осуществить напорным водным потоком. В водную струю сорбент вводится эжекторным устройством.

Ныне разработана технология применения нефтесорбента "Эколан" для ликвидации нефтяного загрязнения водных поверхностей амбаров. Сущность технологии сводится к нанесению нефтесорбента на слой плавающей нефти. В качестве технических средств нанесения сорбента на слой плавающей нефти могут быть использованы стандартные вентиляционные установки. Принципиальная технологическая схема обработки поверхности шламового амбара нефтесорбентом показана на рис. 4.75. При этом загрузка материала осуществляется через воронку, а распыление - через сопло воздуховода, который для удобства работы выполняется из гибкого шланга.

Рис. 4.75. Принципиальная технологическая схема обработки поверхности шламового амбара нефтесорбентом: 1 - компрессор; 2, 4 - воздуховод; 3 - воронка для ввода нефтесорбента; 5 - распылитель; 6 - слой плавающей нефти; 7 - БСВ; 8 - шламовая масса амбара

 

Важным технологическим  достоинством разработанных нефтесорбентов является их высокая плавучесть. Нефть, сорбированная таким материалом, не тонет, а сам нефтесорбент не смачивается водой. Сорбированная в единую структурную массу нефть с нефтесорбентом может легко удаляться с водной поверхности механическим путем, что позволяет решать задачу резкого повышения экологичности работ по сбору и ликвидации нефтяного загрязнения водных объектов.