Экологический катер

 

Использование: в области охраны окружающей среды, а именно при охране водных поверхностей открытых и заросших водоемов, посредством очистки от нефтяных и других несмешивающихся с водой загрязнений в виде пленок и пятен. Сущность изобретения: экологический катер, представляет сборную конструкцию, включающую самоходное плавучее средство 1, снабженное узлом ввода очищаемой воды, имеющим защитную решетку и состоящим из нефтесборного приспособления в виде раскрытых створок лацпорта 2, выходящих за габариты катера и подводящего лотка. Лоток служит аппарелью с установленным на ней электродиспергатором 5, нефтеотделяющими секциями, расположенными по бортам катера и разделяемые рассекателем потока, которые содержит наклонный лоток 7, имеющий водоотводное окно 8, заполненное волокнистым материалом. Устройство снабжено также центрифугой непрерывного действия 9, находящейся в камере сбора воды 19 и сообщающейся с ней, волокнистым фильтром доочистки 11, нефтеловушкой 12 и трубопроводами отвода воды 13 и загрязнений 14, а также емкостями для сбора загрязнений, люком для отвода очищенной воды и дополнительно цистернами компенсации веса 15. Катер комплектуется навесными дисковым или барабанным нефтесборником связанным с соответствующим подводящим лотком для отвода очищаемой воды в нефтеотделяющие секции. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к охране водных поверхностей открытых и заросших водоемов, посредством очистки от нефтянных и других несмешивающихся с водой загрязнений в виде пленок и пятен.

Известна система для сбора и извлечения разлившейся нефти (международная заявка РСТ N 91-17321, кл, E 02 B 15/04, опубл. 1991), включающая плавсредство для сбора и извлечения разлившейся нефти, оборудованное отстойным сепаратором и системой очистки нефти. Средство имеет подвесную приемную воронку для забора верхнего слоя.

Недостатком данного устройства является невысокая эффективность работы, обусловленная ограничением площади очищаемой водной поверхности, невозможность использования известной системы для сбора и извлечения разлившейся нефти на заросших участках водной поверхности.

Известно устройство для удаления жидких пленок, плавающих на поверхности жидкостей (заявка ЕПВ N 0203057, кл. E 02 B 15/04, опубл. 1986), которое содержит вращающиеся вокруг оси диски, погружаемые в жидкость и отделители, попавшей на поверхность дисков нефти, отводящие ее в лоток.

Недостатком этого устройства является неэффективность работы на открытых участках водной поверхности из-за низкой производительности процесса очистки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для очистки поверхности воды от нефти (а. с. СССР, N 410998, кл. E 02 B 15/04, приор. 1972), включающее плавучее транспортное средство с нефтеуловителями, выполненными в виде корпуса переменного сечения с защитными решетками и состоящими из последовательно расположенных флотационной камеры с воздухораспределительными форсунками, камер пенообразования, отсоса пены и сбора очищенной воды.

Недостатком известного устройства является низкая производительность работы из-за ограничения габаритами поплавков полосы очищаемой поверхности, недостаточно качественная очистка от нефтянных загрязнений, обусловленная выносом части нефтепродуктов из камеры отсоса пены в камеру сбора очищенной воды. Переменное сечение корпуса поплавков резко увеличивает гидродинамическое сопротивление, влекущее появление эффекта "волнообразования" у заборного отверстия, а тем самым увеличение толщины загрязняющей пленки и интенсивного обтекания поплавков нефтепродуктами, что снижает эффективность очистки водной поверхности. Процесс очистки на заросших участках водной поверхности затруднен.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности и оперативности работы катера на открытых и заросших участках водной поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что экологический катер, включающий самоходное плавучее средство, снабженное узлом ввода очищаемой воды, имеющим защитную решетку, нефтеотделяющими секциями, емкостями для сбора загрязнений и люком для отвода очищенной воды и представляющий сборную конструкцию, дополнительно снабжен цистернами компенсации веса, узел ввода очищаемой воды состоит из нефтесборного приспособления в виде раскрытых створок лацпорта, выходящих за габариты катера и подводящего лотка, которым служит аппарель с установленным на ней электродиспергатором, питаемым от источника переменного тока, а нефтеотделяющие секции, расположенные по обоим бортам катера и разделяемые рассекателем потока, содержат наклонный лоток, имеющий водоотводное окно, заполненное волокнистым материалом, центрифугу непрерывного действия, находящуюся в камере сбора воды и сообщающуюся с ней, волокнистый фильтр доочистки, нефтеловушку и трубопроводы отвода воды и загрязнений.

Для работы на заросших (камышом, кустарником) участках водной поверхности катер дополнительно снабжен навесным дисковым нефтесборником и подводящим лотком со скребками для отвода очищаемой воды в нефтеотделяющие секции, подвижно закрепленными на корпусе катера, створки лацпорта в этом случае закрыты.

Для работы на заросших (водорослями, ряской) участках водной поверхности катер дополнительно снабжен навесным нефтесборником в виде свободно плавающего барабана с ворсистым покрытием и подводящим лотком со скребком для отвода очищаемой воды в нефтеотделяющие секции, подвижно закрепленным на корпусе катера, при закрытых створках лацпорта.

Сборная конструкция катера обуславливает оперативность работы устройства за счет того, что оно может быть оперативно доставлено к месту работы в разборном виде грузовым автотранспортом. Для приведения катера в рабочее состояние к его бортам легко пристыковываются две цистерны поплавки, фиксируемые болтами. Узел ввода очищаемой воды, состоящий из нефтесборного приспособления и подводящего лотка для эффективной работы катера в зависимости от характера водной поверхности можно легко изменять: нефтесборное приспособление в виде раскрытых створок лацпорта, выходящих за габариты катера и лоток, которым служит аппарель с установленным на ней электродиспергатором - для открытых участков водной поверхности; дисковые или барабанные нефтесборники с подводящими лотками, имеющими скребки для отвода очищаемой воды в нефтеотделяющие секции для заросших участков водной поверхности. Этим определяется оперативность и мобильность работы катера.

Цистерны компенсации веса стабилизируют осадку катера, необходимую при работе.

Нефтеотделяющие секции, расположенные по обоим бортам катера, разделяемые рассекателем потока, и содержащие наклонный лоток, имеющий водоотводное окно, заполненное волокнистым материалом, центрифугу непрерывного действия, находящуюся в камере сбора воды и сообщающуюся с ней, волокнистый фильтр доочистки, нефтеловушку и трубопроводы отвода воды и нефти, позволяют добиться полной очистки поверхности воды от загрязняющих пленок толщиной 2-5 мкм до 10-и мм пятен.

Узел ввода очищаемой воды, состоящий из нефтесборного приспособления в виде раскрытых створок лацпорта, выходящих за габариты катера и подводящего лотка, которым служит аппарель с установленным на ней электродиспергатором, питаемым от источника переменного тока, обеспечивает высокую производительность очистки водной поверхности при движении катера на открытых участках водной поверхности за счет значительного увеличения полосы очищаемой поверхности. Цистерны компенсации веса регулируют погружение передней кромки аппарели в воду таким образом, чтобы электродиспергатор, установленный на ней, верхней своей кромкой касался поверхности воды, это обуславливает эффективное пенообразование и получение водопенонефтянной смеси, которая, поступая в нефтеотделяющие секции, легко разделяется на воду и нефтезагрязнения, отводимые в специальные сборники загрязнений. Питание электродиспергатора от источника переменного тока снижает энергоемкость процесса очистки.

Изобретение поясняется чертежами: фиг. 1 экологический катер для работы на открытых и заросших (камышом, кустарником) участках водной поверхности (вид сбоку); экологический катер для работы на открытых и заросших (камышом, кустарником) участках водной поверхности (вид сверху) фиг. 2; фиг. 3 узел ввода очищаемой воды для работы катера на заросших (водоросли, ряска) участка водной поверхности.

Экологический катер включает плавучее средство 1, снабженное узлом ввода очищаемой воды, состоящим из нефтесборного приспособления в виде раскрытых створок лацпорта 2, выходящих за габариты катера, снабженного защитной решеткой 3, и подводящего лотка, которым служит аппарель 4 с установленным на ней электродиспергатором 5, нефтеотделяющими секциями, разделяемыми рассекателем потока 6 и содержащими наклонный лоток 7, имеющий водоотводное окно 8, заполненное волокнистым материалом, центрифугу непрерывного действия 9, находящуюся в камере сбора воды 10 и сообщающуюся с ней, волокнистый фильтр доочистки 11, нефтеловушку 12, трубопроводы воды 13 и загрязнений 14, цистернами компенсации веса 15 для стабилизации осадки катера, емкостями для сбора загрязнений 16 и люком отвода очищенной воды 17. Катер комплектуется навесным дисковым 18 или барабанным 19 нефтесборником с соответствующими подводящими лотками 20, 21, подвижно закрепленными на корпусе катера.

Устройство работает следующим образом. Экологический катер оперативно в разборном виде грузовым автотранспортом доставляется к месту работы. Для приведения его в рабочее состояние к бортам пристыковываются понтоны (плавсредство) 1, фиксируемые болтами. При движении катера на открытых участках водной поверхности, имеющей масляные пленки, пятна, вода захватывается нефтесборным приспособлением в виде раскрытых створок лацпорта 2, проходит защитную решетку 3, на которой задерживаются крупные плавающие предметы. Затем вода "накатом" по аппарели 4 подается в нефтеотделяющие секции. На аппарели 4 установлен электродиспергатор 5, заглубление в воду которого таково, что верхняя кромка его касалась поверхности воды, что обеспечивает бурное вспенивание нефтепродуктов в очищаемой воде. Под давлением смесь проталкивается в нефтеотделяющие секции, в которых, проходя через водоотводное окно 8, вода отфильтровывается и по водоводу 13 поступает в камеру сбора воды 10, где смешивается с фугатом и через волокнистый фильтр доочистки 11 и нефтеловушку 12 выбрасывается наружу через люк 17. Отделенные нефтепродукты по наклонному лотку 7 поступают в центрифугу непрерывного действия 9, откуда под давлением через трубопровод отвода загрязнений 14 в емкость для сбора загрязнений 16. Стабилизация осадки катера осуществляется системой цистерн компенсации веса 15, куда подается сжатый воздух от компрессора и тем самым, вытесняя воду из цистерн, так как по мере заполнения емкостей для загрязнений 16 осадка катера увеличивается, что не допустимо. При движении катера по заросшему участку водной поверхности створки лацпорта закрыты, а на воду спускают дисковый 18 (для участков водной поверхности заросших камышом, кустарником) или барабанный 19 (для участков заросших водорослями, ряской) нефтесборник связанный с соответствующим лотком снабженным скребками 20, 21 и подвижно закрепленный на корпусе катера.

Экспериментальные исследования заявляемого устройства для очистки водной поверхности от несмешивающихся жидкостей показали, что в сравнении с прототипом экологический катер обеспечивает высокую эффективность очистки водной поверхности от загрязнений в виде пленок толщиной 2-5 мкм до 10-и мм пятен и оперативность работы устройства.

Формула изобретения

1. Экологический катер, включающий самоходное плавучее средство, оборудованное нефтеуловителями для входа и выхода отрабатываемой воды, емкости для сбора загрязнений, трубопроводы для подачи воды и отвода загрязнений и приспособление для отвода очищенной воды, отличающийся тем, что катер дополнительно снабжен цистернами компенсации веса, при этом нефтеуловители расположены в корпусе катера и выполнены из последовательно расположенных узла ввода очищаемой воды в виде защищенного решеткой нефтесборного приспособления из раскрытых створок лацпорта, выходящих за габариты катера, с подводящим лотком, которым служит аппарель катера, с установленным на ней электродиспергатором, и бортовых нефтеотделяющих секций, разделенных рассекателем потока и снабженных наклонным лотком, в верхней части которого образовано водоотводное окно, заполненное волокнистым материалом, и входящее в водовод, а в нижней части лотка установлены центрифуга непрерывного действия с камерой сбора очищенной воды, расположенной на водоводе и сообщающейся с центрифугой, волокнистый фильтр доочистки и нефтеловушка, последовательно установленные на конце водовода после камеры сбора очищенной воды.

2. Катер по п. 1, отличающийся тем, что узел ввода очищаемой воды выполнен в виде навесного дискового нефтесборника и подводящего лотка со скребками, подвижно закрепленными на корпусе катера.

3. Катер по п. 1, отличающийся тем, что узел ввода очищаемой воды выполнен в виде свободно плавающего барабана с ворсистым покрытием и подводящего лотка с очищающим скребком, подвижно закрепленными на корпусе катера.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3