Способ упреждающей защиты водного объекта от загрязнения жидкими углеводородами


 


Владельцы патента RU 2607396:

Гайворонский Борис Юрьевич (RU)

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для упреждающей – профилактической защиты водного объекта от загрязнения жидкими углеводородами, а также при проведении сезонных защитных мероприятий. Способ включает обработку водного объекта адсорбентами для жидких углеводородов, упакованными известным образом в оболочки – мешки, проницаемые для воды и жидких углеводородов, мешки с гидрофобным адсорбентом - графеновой пемзой, сбрасывают на водную поверхность у истока или вблизи сбросов воды на гидротехнических сооружениях для обеспечения упреждающей профилактической защиты водного объекта и их естественного свободного перемещения течением или скрепленные между собой или помещенные в сеть мешки - снабженные грузом и возможно якорем, помещают на дно защищаемого водного объекта для очистки донных отложений от тяжелых углеводородов - попав на водную поверхность, свободно перемещающиеся мешки очищают защищаемый водный объект в профилактическом дежурном режиме и собирают даже тот загрязнитель, о сбросе которого еще не известно, при этом нейтрализация загрязнителя осуществляется присутствующими в любой водной экосистеме углеводородокисляющими природными бактериями или под действием других природных факторов - в порах адсорбента, которые не стягиваются под действием капиллярных сил, а мешки, освобожденные от загрязнителя, перемещающиеся дальше, попадают на другой загрязненный участок водной поверхности и этот цикл повторяется многократно. Изобретение обеспечивает упреждающую защиту водного объекта от загрязнения жидкими углеводородами. 5 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для упреждающей – профилактической защиты водного объекта от загрязнения жидкими углеводородами, а также при проведении сезонных защитных мероприятий.

Негативное воздействие на флору и фауну водной среды общеизвестно, так, например, содержание уже 10 грамм нефти в 1-ом кубометре воды губительно для рыбной икры. Гибнет не только икра, но и взрослая рыба, гибнут птицы, питавшиеся этой рыбой, и в итоге довольно часто происходят случаи отравления и у людей. Кроме того, нефтяная пленка (одна тонна нефти загрязняет 12 квадратных километров площади моря) уменьшает проникновение солнечных лучей и тем самым пагубно влияет на процессы фотосинтеза фитопланктона, основной кормовой базы большинства живых организмов водной среды. Специалисты также подсчитали, что достаточно 1-го литра нефти, чтобы лишить кислорода 400 тысяч литров воды. Нефтяные пленки могут существенно нарушить обмен энергией, теплом, влагой, газами между водой и атмосферой. А ведь известно, что вода играет большую роль в формировании климата, вырабатывает 60 – 70% кислорода, необходимого для существования жизни на Земле [1].

Уровень техники

Материал

Известен патент на изобретение «Графеновая пемза, способы ее изготовления и активации» [2].

Согласно патенту графеновая пемза - это искусственная композиция – кластеры в виде пачек плоскопараллельных графенов, точечно связанных между собой твёрдым материалом. Графеновый кластер можно представить себе как очень маленькую книгу с раздвинутыми параллельно графеновыми листами на 15 - 200 нм, невтягивающимися под действием капиллярных сил (в отличие от большинства адсорбентов), обеспечивая многократную повторяемость цикла адсорбции и десорбции жидких углеводородов. Графеновая пемза является адсорбентом не только для жидких углеводородов, но и для газообразных, например метана. Графеновая пемза гидрофобна, что обеспечивает положительную плавучесть наполненных ею оболочек – мешков. Углеродная композиция «Графеновая пемза» обладает высокой способностью сорбировать жидкие углеводороды, например нефть, масла, нефтепродукты и жиры. Графеновая пемза отличается высокими удельной суммарной поверхностью (до 5000 кв.м/г), адсорбционной емкостью (80-150 кг/кг), механической прочностью и низкой себестоимостью.

Известен способ сбора нефтепродуктов с поверхностей воды, заключающийся в том, что на участок со слоем нефтепродуктов сбрасывают, по меньшей мере, одну емкость с размещенным в ней адсорбентом, осуществляют погружение указанной емкости в слой нефтепродуктов и в воду, раскрытие оболочки емкости для выпуска адсорбента из емкости при помощи связанного с емкостью средства для раскрытия оболочки емкости и адсорбцию нефтепродуктов находящимся на поверхности воды выпущенным из емкости упомянутым адсорбентом, раскрытие оболочки емкости и выпуск из нее адсорбента осуществляют с начала указанного погружения емкости с адсорбентом, а также тем, что при погружении емкости с адсорбентом в воду осуществляют ее раскрытие и выпуск адсорбента как на указанный слой нефтепродуктов, так и под него [3].

Недостатком известного способа и устройства для его осуществления является то, что способ и устройство дорогостоящие несмотря на дешевизну используемых материалов для изготовления емкости. Для изготовления емкости потребуется пресс со сложной пресс-формой для вырубки развертки емкости, т.к. такое изделие – это массовое производство. В целом конструкция устройства не технологична, устройство раскрытия многоэлементно и видимо ненадежно. Растворимый в воде бумажный корпус загрязняет акваторию водоема.

Известен способ сбора нефтепродуктов с поверхности воды, заключающийся в том, что на участок водной поверхности со слоем нефтепродуктов сбрасывают емкости, выполненные из растворимого в воде материала, с размещенным в них адсорбентом, осуществляют погружение указанных емкостей в слой нефтепродуктов и в воду и адсорбцию нефтепродуктов выходящим из емкостей при их растворении адсорбентом [7].

Недостатком известного способа является то, что он не позволяет использовать для адсорбции нефтепродуктов значительную часть находящегося в емкостях адсорбента, так как он теряет свою адсорбционную способность при уплотнении в результате удара емкости о воду при падении. Поскольку емкости имеют относительно малую высоту, почти весь находящийся в них адсорбент подвергается указанному уплотнению. Поэтому качество очистки водных поверхностей от нефтепродуктов при использовании указанного способа неудовлетворительно. Кроме того, поскольку емкости растворяются в воде относительно медленно (как указано в описании, в течение тридцати секунд), за указанное время часть емкостей с адсорбентом уносится ветром за пределы участка загрязнения воды нефтепродуктами, что снижает эффективность использования адсорбента.

Известен способ сбора нефтепродуктов с поверхности воды, заключающийся в том, что на участок водной поверхности со слоем нефтепродуктов сбрасывают, по меньшей мере, одну емкость с размещенным в ней адсорбентом, осуществляют погружение указанной емкости в слой нефтепродуктов и в воду, раскрытие оболочки емкости для выпуска адсорбента из емкости при помощи связанного с емкостью средства для раскрытия оболочки емкости и адсорбцию нефтепродуктов находящимся на поверхности воды выпущенным из емкости упомянутым адсорбентом.

Способ реализуется в устройстве для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, содержащем емкость с размещенным в ней адсорбентом и средство для раскрытия оболочки емкости [8].

Недостатком этого способа и устройства для его осуществления является то, что они не позволяют эффективно использовать для адсорбции нефтепродуктов значительную часть находящегося в емкости адсорбента, так как он теряет свою адсорбирующую способность при уплотнении в закрытой емкости в результате удара емкости о воду при падении. При этом, поскольку раскрытие оболочки емкости осуществляют под слоем нефтепродуктов, после полного погружения емкости в воду со значительной глубины всплывает лишь небольшая часть частиц активного адсорбента, которые при этом не успели впитать значительное количество воды. Частицы адсорбента, напитавшиеся молекулами воды, не могут пробить слой нефтепродуктов снизу, поэтому, располагаясь под слоем нефтепродуктов и контактируя с ним лишь частью своей поверхности, адсорбируют лишь небольшое количество нефтепродуктов, в результате чего снижается качество очистки указанных поверхностей от нефтепродуктов и эффективность использования адсорбента. Кроме того, известный способ недостаточно экологически безопасен, поскольку практически невозможно выловить из воды все емкости, выполненные из нерастворимого в воде материала. Устройство для осуществления способа сложно по конструкции, поскольку содержит сложные узлы (газовый патрон, средство для обеспечения выдержки времени при приведении в действие указанного патрона и так далее), усложняющие конструкцию устройства в целом.

Известны способы очистки природных вод биологическими методами, заключающиеся в том, что в загрязненную нефтепродуктами воду вводится микробный препарат, состоящий из смеси природных углеводородокисляющих культур микроорганизмов, выделенных методом селекции из природного сообщества. Подготовленный препарат иммобилизируют на природные носители или адсорбенты и вводят в воду загрязненного водного объекта [4] и [5].

Недостатком этих способов являются длительное время подготовки препаратов (до 10 дней), малая скорость деструкции нефтепродуктов, особенно при низких температурах, что существенно снижает эффективность мероприятия.

Известен способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов путем нанесения на нефть и нефтепродукты, разлитые на поверхности воды, порошка полимера, для чего используют мелкодисперсный блок-сополимер стирола, в частности блок-сополимер стирола с этиленом и/или бутиленом. При этом нефть и нефтепродукты впитываются (поглощаются) полимером и образуют массу, всплывающую на поверхность воды, которую собирают и удаляют [9].

Недостаток данного способа – образование порошковой массы с неклейкой поверхностью, неспособность к образованию сплошной массы в форме резиноподобного ковра, что затрудняет сбор нефти с поверхности воды. При распылении порошка блок-сополимер стирола ветер или воздушные потоки уносят часть порошка, что приводит к неравномерному покрытию обрабатываемой поверхности и перерасходу материала.

Известен близкий и принятый за прототип способ очистки водной поверхности от жидких углеводородов, заключающийся в том, что мешки из сетчатого материала, заполненные адсорбентом, адсорбирующим углеводороды, сбрасываются на загрязнённую поверхность. Затем осуществляется их обязательный сбор любыми средствами для последующей утилизации [10].

Недостатком этого способа очистки водных поверхностей от тонких пленок жидких углеводородов является крайне затруднительное осуществление сбора мешков с большой акватории. А также способ утилизации собранного загрязнителя – сжигание на водной поверхности (п. 15-17, 54, 56, 58 и др. прототипа).

Известен близкий и принятый за второй прототип способ очистки участков суши и водной поверхности от жидких углеводородов [6].

В нём подобно предыдущему способу на водную поверхность сбрасывают пакеты из сетчатого материала, заполненные адсорбентом, адсорбирующим углеводороды. В данной заявке сделан упор на очистку водной поверхности от жидких углеводородов в виде тонких плёнок, на уменьшение размера пакетов для лучшего покрытия поверхности и на отсутствие необходимости обязательных мер по сбору и утилизации пакетов.

Недостатками этого и приведенных выше известных способов является то, что все они эффективны только при быстрой реакции соответствующих служб на событие разлива углеводородов на водную поверхность. Запоздалая реакция на событие приводит к тому, что загрязнитель в виде жидких углеводородов быстро растекается по поверхности воды до слоев менее миллиметра и даже до молекулярной толщины. Приведенные выше известные способы не предусматривают очистки водной поверхности в профилактическом – дежурном режиме или в рамках сезонных мероприятий и не обеспечивают упреждающей защиты водного объекта от загрязнения жидкими углеводородами.

Недостаткам большинства адсорбентов для жидких углеводородов является то, что все они, даже имея изначально развитую пористую структуру, теряют её при первой же десорбции жидких углеводородов, например, в результате их испарения. В результате десорбции жидких углеводородов поры необратимо стягиваются под действием капиллярных сил, делая невозможным повторное применение упомянутых адсорбентов.

Графеновая пемза не имеет этого недостатка – графеновая пемза представляет собой кластеры в виде пачек плоскопараллельных графенов, точечно связанных между собой твёрдым материалом. Упомянутые жесткие связи не дают графенам сближаться под действием капиллярных сил при десорбции жидких углеводородов.

Целью настоящего изобретения является разработка простого способа обеспечения упреждающей защиты водного объекта от загрязнения жидкими углеводородами в профилактическом – дежурном режиме и возможности усиления такой защиты в рамках сезонных очистных мероприятий.

Для этого необходимо осуществить подбор эффективного адсорбента, создать способ его доставки на загрязненную жидкими углеводородами поверхность и создать способ утилизации собранного загрязнителя.

Для решения поставленной задачи применяют оболочки – мешки, заполненные адсорбентом, например графеновой пемзой [2], обладающей открытой пористостью, механической прочностью, положительной плавучестью и, при необходимости, ферромагнитными свойствами. Графеновая пемза в мешках представляет собой хаотически расположенные кластеры. Адсорбент Графеновая пемза в мешках можно представить себе как легкопроницаемый для жидких углеводородов лабиринт прямоугольных пор в виде межграфеновых щелей. Графеновая пемза гидрофобна, поэтому поверхности пор всегда остаются сухими, а силы поверхностного натяжения воды не позволяют ей заполнить поры малого размера, что обеспечивает положительную плавучесть мешка. Вечно сухие межграфеновые щели кластера Графеновой пемзы идеально (прочно и на долго – испытано более трёх лет) удерживают жидкие углеводороды как в силу адсорбционной способности графенов, так и в силу поверхностного натяжения жидких углеводородов в порах. Жидкие углеводороды, попавшие в межграфеновые щели (шириной 15 - 200 нм), в силу вышеизложенных факторов не могут покинуть пределы кластера Графеновой пемзы в естественных условиях – уже не представляя опасности для водного объекта, и в свою очередь обеспечивают положительную плавучесть мешка, так как жидкие углеводороды легче воды. Кластеры Графеновой пемзы, обладающие большой механической прочностью, не разрушаются при ударе о воду и не стягиваются под действием капиллярных сил, обеспечивая многократную повторяемость цикла адсорбции и десорбции жидких углеводородов. Графеновая пемза способна извлекать токсичные углеводороды, находящиеся в эмульгированном и даже в газообразном состоянии, обладает высокой скоростью адсорбции, пожаробезопасна и взрывобезопасна, не токсична. Поскольку Графеновая пемза состоит из чистого углерода, то она экологически совершенно безопасна. Мешки изготавливают из сетчатого материала размером, например, 100 на 200 миллиметров. Объём мешка принимают большим, чем объём находящегося в нём адсорбента, так как при адсорбции наблюдается его разбухание – в силу частичного нарушения точечных межграфеновых связей в кластерах Графеновой пемзы при адсорбции большого количества загрязнителя.

Задача размещения адсорбента на максимально возможной территории водного объекта решается тем, что на поверхность водного объекта сбрасывают у истока или вблизи сбросов воды на гидротехнических сооружениях или в любом удобном месте упомянутые выше мешки с достаточной периодичностью и в достаточном количестве. В целях обеспечения максимальной упреждающей – профилактической защиты водного объекта для их естественного свободного перемещения течением или скреплённые между собой или помещённые в сеть мешки – снабжённые грузом и возможно якорем, помещают на дно защищаемого водного объекта для очистки донных отложений от тяжёлых углеводородов, при этом мешки остаются подвижными и проницаемыми для воды и жидких углеводородов.

Мешки также разбрасывают на загрязнённые или потенциально загрязняемые участки территории, прилегающие к защищаемому объекту, например вокруг промышленных предприятий. Попав на водную поверхность любым путём, свободно перемещающиеся мешки очищают защищаемую поверхность водного объекта в профилактическом – дежурном режиме и собирают даже тот загрязнитель, о сбросе которого ещё неизвестно. При этом нейтрализация загрязнителя осуществляется присутствующими в любой водной экосистеме углеводородокисляющими природными бактериями или под действием других природных факторов – в порах адсорбента, которые не стягиваются под действием капиллярных сил. А мешки, освобожденные от загрязнителя, перемещающиеся дальше, попадают на другой загрязненный участок водной поверхности, и этот цикл повторяется многократно. Для ускорения процесса нейтрализации загрязнителя углеводородокисляющие бактерии могут вводиться в адсорбент предварительно – незадолго до сброса мешков на водную поверхность, например, согласно способам [4] и [5], упомянутым в уроне техники. Даже в случае, если нейтрализации загрязнителя не происходит или этот процесс протекает слишком медленно – жидкие углеводороды, попавшие в межграфеновые щели кластера, не могут покинуть пределы кластера Графеновой пемзы в естественных условиях, уже не представляя опасности для водного объекта. В процессе упреждающей защиты водной поверхности от жидких углеводородов мешки с адсорбентом можно не собирать. При расчёте количества адсорбента и периодичности сброса мешков учитывают адсорбционную способность одного мешка, среднюю ширину поверхности защищаемого водного объекта и скорость течения воды так, чтобы участки воды, обрабатываемые отдельными мешками, при перемещении их течением в идеальном случае соприкасались, для возможно более полного охвата поверхности при обработке и достижения приемлемого качества такой обработки. Имеется возможность проводить сезонную усиленную обработку водного объекта, например в период нереста рыбы и выведения малька – путём увеличения количества сбрасываемых мешков. Мешки с Графеновой пемзой идеально подходят для непрерывной защиты воды от загрязнения жидкими углеводородами в ёмкостях для созревания икры и выведения малька, в рыбоводческих хозяйствах – мешки, находясь в упомянутых емкостях, гарантируют отсутствие в ёмкостях жидких углеводородов, в каждой ёмкости присутствует как минимум один мешок. В случае очистки загрязненных жидкими углеводородами участков суши мешки разрывают на загрязненной поверхности в достаточном количестве для полного сбора загрязнителя, загрязнитель адсорбируется кластерами Графеновой пемзы и утилизируется упомянутым выше способом или согласно общему уровню техники.

Мешки, заполненные адсорбентом и скреплённые между собой любым путём, представляют собой сложные изделия – боновые заграждения, коврики для очистки участков суши (например, как элемент защиты в составе допог), и так далее – там, где объёма одного мешка недостаточно. Мешки также можно скреплять нестойкими материалами (например, клеем на основе карбамидоальдегидных олигомеров с наполнителями, регулирующими их стойкость к растворению) для их самопроизвольного разъединения через определённое время, например, для уменьшения вероятности наматывания утерянного бона на гребной винт теплохода. Мешки также можно скреплять путём сшивания их незаполненных адсорбентом краёв швейной машинкой, при этом упомянутый выше клей может задерживать распускание такого шва. А после разъединения мешки продолжат перемещение индивидуально.

Задача вторичного использования в процессе защиты водных объектов жидких углеводородов и адсорбента актуальна при ликвидации больших разливов или при постоянной защите водной акваторий, такой как, например, портовая бухта или река, в её среднем течении – где скапливаются сброшенные выше по течению мешки.

Эта задача решается тем, что в случае организации сбора мешков любым способом с защищаемой поверхности (для упрощения процесса, используют Графеновую пемзу, обладающую ферромагнитными свойствами) возможно их освобождение от загрязнителя путём отжима – с усилием, достаточным для разрушения всех кластеров Графеновой пемзы. При этом твердый остаток используют как сырьё для повторного синтеза Графеновой пемзы. В процессе сжатия адсорбента прессом происходит полное схлопывание лабиринта межграфеновых щелей, а истекающие жидкие углеводороды, не содержащие воды, пригодны для дальнейшего использования. Мешки с адсорбентом, обладающим ферромагнитными свойствами, удобно собирать и отделять от мусора при помощи электромагнитов. Такую Графеновую пемзу синтезируют с добавлением в исходный состав солей железа, при этом уменьшения их адсорбционной способности не наблюдается. Возможно освобождение собранного адсорбента от загрязнителя путём нагрева и последующей конденсации паров углеводородов, при этом температура нагрева не превышает 750°С, а адсорбент, освобожденный от загрязнителя, используют повторно. Температура нагрева не должна превышать 750°С, потому что более высокая температура приводит к необратимым изменениям свойств Графеновой пемзы с потерей адсорбционной способности. Возможна утилизация собранного адсорбента с загрязнителем путём сжигания в качестве высококалорийного и малозольного топлива. При этом адсорбент, состоящий из чистого углерода, не выделяет вредных выбросов при сжигании.

Способ осуществляется следующим образом.

Для упреждения загрязнения водной поверхности жидкими углеводородами на защищаемую поверхность с помощью воздушного сухопутного или водного транспортного средства сбрасывают множество мешков с адсорбентом, предпочтительно Графеновой пемзой. Мешки с адсорбентом сбрасывают у истока или вблизи сбросов воды на гидротехнических сооружениях или в любом удобном месте с достаточной периодичностью и в достаточном количестве – для их естественного свободного перемещения течением или скреплённые между собой или помещённые в сеть мешки – снабжённые грузом и возможно якорем, помещают на дно защищаемого водного объекта для очистки донных отложений от тяжёлых углеводородов, при этом мешки остаются подвижными и проницаемыми для воды и жидких углеводородов. Мешки также разбрасывают на загрязнённые или потенциально загрязняемые участки территории, прилегающие к защищаемому объекту, например вокруг промышленных предприятий. Попав на водную поверхность любым путём, свободно перемещающиеся мешки очищают защищаемую поверхность водного объекта в профилактическом – дежурном режиме и собирают даже тот загрязнитель, о сбросе которого ещё не известно. При этом нейтрализация загрязнителя осуществляется углеводородокисляющими природными бактериями или под действием других природных факторов – в порах адсорбента, которые не стягиваются под действием капиллярных сил. А мешки, освобожденные от загрязнителя, перемещающиеся дальше, попадают на другой загрязненный участок водной поверхности, и этот цикл повторяется многократно. В случае очистки загрязненных жидкими углеводородами участков суши мешки разрывают на загрязненной поверхности в достаточном количестве для полного сбора загрязнителя, загрязнитель адсорбируется кластерами Графеновой пемзы и утилизируется упомянутым выше способом или согласно общему уровню техники, предотвращая тем самым дальнейшее загрязнение водного объекта.

В случае организации сбора мешков любым способом с защищаемой поверхности возможно их освобождение от загрязнителя путём отжима – с усилием, достаточным для разрушения всех кластеров Графеновой пемзы. При этом твердый остаток используют как сырьё для повторного синтеза Графеновой пемзы. Мешки с адсорбентом, обладающим ферромагнитными свойствами, удобно собирать и отделять от мусора при помощи электромагнитов. Возможно освобождение собранного адсорбента от загрязнителя путём нагрева и последующей конденсации паров углеводородов, при этом температура нагрева не превышает 750°С, Возможна утилизация собранного адсорбента с загрязнителем путём сжигания в качестве высококалорийного и малозольного топлива.

Сопоставительный анализ с прототипом и аналогами показал, что все известные способы эффективны только при быстрой реакции соответствующих служб на событие разлива углеводородов на водную поверхность. Запоздалая реакция на событие приводит к тому, что загрязнитель в виде жидких углеводородов быстро растекается по поверхности воды до слоев менее миллиметра и даже до молекулярной толщины. Приведенные в уровне техники известные способы не предусматривают очистки водной поверхности в профилактическом – дежурном режиме или в рамках сезонных мероприятий и не обеспечивают упреждающей защиты водного объекта от загрязнения жидкими углеводородами. Заявленный способ лишён упомянутых выше недостатков, он обеспечивает упреждающую защиту водного объекта от загрязнения жидкими углеводородами, в профилактическом – дежурном режиме, собирая даже тот загрязнитель, о сбросе которого ещё не известно, и возможность усиления такой защиты. Нейтрализация загрязнителя осуществляется углеводородокисляющими природными бактериями или под действием других природных факторов в циклическом порядке. Что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию «новизна».

Выбор высокоэффективного адсорбента – такого, как Графеновая пемза – легкопроницаемого для жидких углеводородов, обладающего порами, которые не стягиваются под действием капиллярных сил, простой способ его доставки на защищаемую поверхность, обеспечение упреждающей защиты водного объекта от загрязнения жидкими углеводородами, в профилактическом – дежурном режиме, сбор даже того загрязнителя, о сбросе которого ещё неизвестно, и возможности усиления такой защиты, нейтрализация загрязнителя под действием углеводородокисляющих природных бактерий или других природных факторов – в порах упомянутого адсорбента и многократная повторяемость цикла такой самоочистки позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого способа критерию «изобретательский уровень».

Технический результат выражается в том, что имеется возможность обеспечения упреждающей защиты водного объекта от загрязнения жидкими углеводородами, в профилактическом – дежурном режиме, собирая даже тот загрязнитель, о сбросе которого ещё неизвестно, и возможности усиления такой защиты. Нейтрализация загрязнителя осуществляется углеводородокисляющими природными бактериями или под действием других природных факторов – в порах адсорбента, которые не стягиваются под действием капиллярных сил. А адсорбент, освобожденный от загрязнителя, перемещаясь дальше, попадает на другой загрязненный участок водной поверхности, и этот цикл повторяется многократно. При этом даже в случае его слишком медленной деструкции загрязнитель, оказавшись в порах адсорбента, не может их покинуть в естественных условиях и не представляет опасности для водной поверхности.

Список использованных материалов

Заявка / Патент Название URL
1 «Мировой океан под угрозой» http://geoman.ru/books/item/f00/s00/z0000028/st008.shtml
2 RU 2550176 «Графеновая пемза, способы ее изготовления и активации»
3 RU 2285769 «Способ сбора нефтепродуктов с поверхности воды и устройство для его осуществления»
4 RU 2412913 «Способ очистки воды от нефти и нефтепродуктов»
5 RU 2405741 «Кассета для очистки природных вод от нефтяных загрязнений»
6 RU 2011134546 «Способ очистки участков суши и водной поверхности от жидких углеводородов»
7 DE 1292086 «Method of applying schwimmfaehigen for spreading on water surfaces contaminated by floating material, especially for spreading oelaufsaugenden»
8 DE 3739087 «Method for removing oil floating on the water surface, and arrangement for implementing the method»
9 US 4941978 «Block polymers of ethylene/butylene with styrene for absorption of oils»
10 US 5863440 «Deploying to oil spill a plurality of bouyant porous mesh sacks filled with oleophilic polymer which captures oil for recovery; water pollution control»

1. Способ упреждающей защиты водного объекта от загрязнения жидкими углеводородами, включающий обработку водного объекта адсорбентами для жидких углеводородов, упакованными известным образом в оболочки – мешки, проницаемые для воды и жидких углеводородов, отличающийся тем, что мешки с гидрофобным адсорбентом - графеновой пемзой, сбрасывают на водную поверхность у истока или вблизи сбросов воды на гидротехнических сооружениях для обеспечения упреждающей профилактической защиты водного объекта и их естественного свободного перемещения течением или скрепленные между собой или помещенные в сеть мешки - снабженные грузом и возможно якорем, помещают на дно защищаемого водного объекта для очистки донных отложений от тяжелых углеводородов - попав на водную поверхность, свободно перемещающиеся мешки очищают защищаемый водный объект в профилактическом дежурном режиме и собирают даже тот загрязнитель, о сбросе которого еще не известно, при этом нейтрализация загрязнителя осуществляется присутствующими в любой водной экосистеме углеводородокисляющими природными бактериями или под действием других природных факторов - в порах адсорбента, которые не стягиваются под действием капиллярных сил, а мешки, освобожденные от загрязнителя, перемещающиеся дальше, попадают на другой загрязненный участок водной поверхности, и этот цикл повторяется многократно.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при расчете количества сбрасываемого адсорбента учитывают среднюю ширину поверхности защищаемого водного объекта, скорость течения воды и факторы сезонных защитных мероприятий, например усиление защиты водного объекта в период нереста рыбы или выведения малька.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упомянутые мешки используют в емкостях для созревания рыбной икры и выведения малька, в рыбоводческих хозяйствах - мешки, находясь в упомянутых емкостях, гарантируют отсутствие в емкостях жидких углеводородов.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для упрощения процесса сбора и отделения мешков, содержащих адсорбент с загрязнителем, от мусора при очистке водной поверхности используют адсорбент, обладающий ферромагнитными свойствами.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мешки, заполненные адсорбентом и скрепленные между собой любым путем, представляют собой сложные изделия - боновые заграждения, коврики для очистки участков суши (например, как элемент защиты в составе допог), и так далее.

6. Способ по пп. 1 или 5, отличающийся тем, что мешки скрепляют нестойкими материалами для их самопроизвольного разъединения через определенное время.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологиям очистки поверхности воды проточных водоемов, покрытых льдом, от нефтепродуктов. Способ установки бонового заграждения подо льдом проточного водоема для сбора нефтепродуктов включает вырезание во льду водоема прорезей и береговых майн, установку в одной береговой майне троса-утяжелителя с боновым заграждением и последующее натяжение троса под углом к динамической оси водного потока.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано при разливе нефти (нефтепродуктов) под ледяным покровом преимущественно арктических водоемов.

Акустическое устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды содержит корпус с впускным отверстием и коллектором, систему обеспечивающих плавучесть поплавков, прикрепленных к корпусу кронштейнами, циркуляционный насос с патрубком, резервуар для сбора нефтепродуктов, соединенный гибким шлангом с патрубком циркуляционного насоса, источник питания, соединенный с циркуляционным насосом и ультразвуковым генератором, подключенным к источнику ультразвука, погруженному под поверхность воды и направленному на границу слоя нефти с водой.

Изобретение относится к судовому оборудованию и может быть использовано для сбора объектов, плавающих на воде. Судно содержит корпус, в носовой части которого выполнено отверстие.

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для локализации и сбора нефтепродукта на водной поверхности крупных судоходных рек с быстрым течением, преимущественно в местах подводных переходов через реки магистральных трубопроводов нефти или нефтепродуктов.

Изобретение относится к средствам для очистки водоема от разлитых нефтепродуктов. Предложен катер для аварийных работ, имеющий емкость, насос и электродвигатель, скрепленный с барабаном, причем емкость и насос, соединенный с радиоуправляемым двигателем, расположены на прицепленной к катеру барже, а на барабан намотана состоящая из герметического материала пленка, имеющая в верхней части пузыри, заполненные воздухом.

Изобретение относится к концепции для контролируемой локализации нефти и конденсата и возможно других типов жидкостей и химреагентов в конструкциях при возможном выходе из строя обычных известных барьеров, используемых в морской разведке и добыче нефти и газа, предназначенных для использования на нескольких морских глубинах.

Изобретение относится к устройствам для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей и может быть использовано в очистных сооружения водоснабжения и канализации, в химической, металлообрабатывающей отраслях промышленности при очистке технологических, смазочно-охлаждающих жидкостей и моющих растворов от посторонних органических примесей, а также для удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов, рек, морей, океанов.

Изобретение относится к устройствам для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей и может быть использовано при очистке технологических, смазочно-охлаждающих жидкостей и моющих растворов от органических примесей, а также для удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов, рек, морей, океанов.

Изобретение относится к системам для ликвидации разлива нефти, находящейся на поверхности воды. Предложена система для ликвидации разлива нефти судном для ликвидации разлива нефти, которое имеет в борту входное отверстие (1), расположенное на уровне воды, и водовод (3), проходящий от входного отверстия и содержащий блок отделения нефти, находящейся на поверхности воды, при этом указанный водовод ведет в обратный водовод (15), содержащий выходное отверстие (2).

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод и может быть использовано на очистных сооружениях промышленных предприятий. Устройство адсорбционно-биологической очистки сточных вод промышленных предприятий содержит технологически связанные между собой линию подачи сточных вод 12, аэротенк-смеситель 1, вторичный отстойник 2, бункер избыточного активного ила 3 с линией отвода осадка 13 в шламонакопитель, камеру разбавления очищенных сточных вод 4 с линией сброса очищенных сточных вод 14.
Изобретение может быть использовано при очистке скважинных вод, смесей нефть-вода, сточных вод, а также жидких промышленных и канализационных стоков. Для осуществления способа проводят многоступенчатую механическую обработку в емкости проточного типа с грубой фильтрацией в отстойнике, обработку магнитным полем и финишную фильтрацию на мелких фильтрах.

Изобретение относится к системам очистки жидкости, преимущественно воды, применяемым в бытовом и/или питьевом водоснабжении в бытовых и/или промышленных условиях, на дачных и садовых участках.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и предназначено для защиты и очистки от отложений солей жесткости (накипи) на внутренних поверхностях трубопроводов, систем центрального отопления, водонагревательного и отопительного оборудования (котлы, бойлеры, радиаторы, теплообменники и т.д.), стиральных и посудомоечных машин, холодильной техники и т.д.

Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано в сельском хозяйстве, в жилищно-коммунальном хозяйстве и в промышленности. Способ водоподготовки включает фильтрацию воды через загрузку с ионообменными свойствами, регенерацию и промывку загрузки восходящим потоком регенерата и подготовленной воды в направлении снизу вверх и седиментацию загрузки.

Изобретение относится к способу обработки и повторного использования сточных вод, образованных от производства поливинилхлорида. Способ обработки и повторного использования сточных вод, образованных от производства поливинилхлорида, включает в себя этап полимеризации по меньшей мере одного мономера, содержащего винилхлорид, в водной среде, из которой затем отделяют непрореагировавший мономер и полученный полимер; причем указанный способ включает в себя этапы, на которых: испаряют, по меньшей мере, одну часть указанных сточных вод для того, чтобы получить очищенные, испаренные сточные воды; конденсируют очищенные, испаренные сточные воды для получения очищенных, сконденсированных сточных вод; повторно используют очищенные, сконденсированные сточные воды.

Изобретение относится к способу и системе для обработки воды, предназначенной для использования в промышленных процессах, при низких затратах. Система для обработки воды включает: линию подачи воды, контейнер, включающий средство приема осевших частиц, которое прикреплено к дну указанного контейнера, средство согласования, которое периодически активирует операции, необходимые для регулирования параметров воды в пределах, определяемых оператором или средством согласования, средство введения химических веществ, которое активируют с помощью указанного средства согласования, подвижное средство всасывания, которое перемещается по дну указанного контейнера, всасывая поток воды, содержащий осевшие частицы, движущее средство, которое сообщает движение подвижному средству всасывания, чтобы оно могло перемещаться по дну контейнера, фильтрующее средство, которое обеспечивает фильтрацию потока воды, содержащего осевшие частицы, коллекторную линию, соединяющую подвижное средство всасывания и фильтрующее средство, возвратную линию от указанного фильтрующего средства к контейнеру, и линию отвода воды из указанного контейнера в процесс ниже по потоку.

Изобретение относится к биоцидам. Композиция для контроля микроорганизмов включает: гидроксиметил-замещенное фосфорсодержащее соединение - соль тетракис(гидроксиметил)фосфония, и соединение изотиазолинона, выбранное из 1,2-бензизотиазолин-3-она и 2-метил-1,2-бензизотиазолин-3-она.

Изобретение относится к установке очистки поверхностного стока на очистных сооружениях ливневой канализации. Установка включает блок первичной очистки, состоящий из по меньшей мере двух унифицированных, автономно функционирующих секций 1, и блок глубокой доочистки.

Изобретение относится к устройствам для активации жидкостей, в частности водных растворов, и может быть использовано для обработки питьевой и минерализованной воды, физиологических, лечебных растворов, а также крови.

Изобретение относится к области обработки бытовых сточных вод, а именно к системе безотходной утилизации сточных вод с применением их деминерализации и последующей подачи на впрыск в газотурбинные установки газоперекачивающих агрегатов с целью охлаждения турбин. Система утилизации сточных вод содержит блок (4) биологической или биохимической очистки сточных вод, имеющий выход для очищенного стока (14) и выход для осадка (20), блок (5) компостирования осадка (20), связанный с выходом осадка, испарительный блок (7) для деминерализации очищенного стока (14), связанный с выходом очищенного стока (14) и имеющий выход для подачи деминерализованной воды (15) и выход для продувочных вод (21), осадительно-кристаллизационный блок (8), связанный с выходом для продувочных вод (21). При этом выход для подачи деминерализованной воды (15) испарительного блока (7) выполнен с возможностью связи с устройством охлаждения газотурбинной установки (10) газоперекачивающего агрегата (ГТУ ГПА), установленным с возможностью впрыска деминерализованной воды в тракт ГТУ ГПА (10). Технический результат - минимизация загрязнения окружающей среды вследствие отсутствия отходов утилизации, повышение степени очистки сточных вод, снижение энергетических затрат на утилизацию, увеличение КПД и мощности ГТУ ГПА. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх