Ежегодная районная научно-практическая конференция учащихся «Завтра начинается сегодня»
Секция физики
Локализация водных разливов нефти
Исследовательская работа
выполнена учениками 11А и Б класса МБОУ Лицей № 83 Орджоникидзевского района ГО г. Уфа Гумеровым Артуром Ильгизовичем, Гумеровым Тагиром Арслановичем, Сергеевым Ильей Игоревичем, Яфаевым Булатом Маратовичем.
Научный руководитель - Кузнецова О. А., учитель физики высшей категории Научный консультант - профессор кафедры «Гидравлика и гидравлические машины» УГНТУ Шайдаков В.В.
Уфа-2012 |
Оглавление
Введение 3 стр.
Методы ликвидации разливов нефти 4-5 стр.
Хранение и транспортировка сорбентов 5-6 стр.
Способы распространения сорбента 6-8 стр.
Сбор нефти 8-9 стр.
Заключение 10 стр.
Список литературы 11-12 стр.
Введение
В настоящее время нефть — самое распространенное вещество, загрязняющее природные воды. Только в Мировой океан ежегодно поступает от 11 до 16 млн. тонн нефти.
- Работа автотранспорта и предприятий нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.
- Газообразные выбросы и сбросы сточных вод промышленными предприятиями.
- Многочисленные разливы нефти и нефтепродуктов в результате аварий трубопроводов и нефтеналивных судов (танкеров).
- Аварий и пожаров на нефтехранилищах и нефтеперегонных заводах. Приводят к загрязнению атмосферного воздуха, воды, донных отложений и почвы значительными количествами сырой нефти и продуктами ее переработки и создают угрозу экологической безопасности.
На сегодняшний день для локализации последствий аварийных разливов нефти используются боновые заграждения, дамбы, диспергенты и сорбенты. Но в основном диспергенты разлагают нефть на безопасные компоненты, что наносит колоссальные убытки нефтедобывающим компаниям. Довольно часто компании проще заплатить штраф, чем устранять последствия аварии ещё и потому что химические реагенты довольно дорого стоят и нуждаются в дополнительном оборудовании для правильного использования.
Целью своей работы мы поставили рассмотрение и усовершенствование доступных способов локализации водных разливов нефти и изобретение альтернативных, “нестандартных” способов решения этой проблемы. Так же уменьшение стоимости комплекса по локализации нефтяных пятен посредством более простого и надёжного принципа работы, повысит его популярность среди нефтедобывающих компаний.
Методы ликвидации разливов нефти
- Механические методы рассматриваются в разделе "Сбор нефти с водной среды" на примере скиммеров.
- Биологические мы не будем рассматривать, это методы, связанные с использованием метаболического потенциала биологических объектов (биоремедиация) и зеленых растений (фиторемедиация).
- Физико-химические методы представляют собой использование диспергентов или сорбентов.
Диспергенты применяются для осаждения нефтяных пятен (пленок) на поверхности воды. Являясь ПАВ, они разбивают сплошную пленку на множество мелких капелек, которые могут опускаться в толщу воды. Кроме того, по заявлениям производителей диспергентов, они ускоряют переработку нефти микроорганизмами за счет образования вышеупомянутых капелек.
Сорбенты (от лат. sorbens — поглощающий), твердые тела или жидкости, избирательно поглощающие (сорбирующие) из окружающей среды газы, пары или растворённые вещества.
Твердые сорбенты подразделяются на гранулированные и волокнистые. Волокнистые сорбенты обладают более высокой кинетикой сорбции за счет более высокой удельной поверхности и большей доступности функциональных групп. Кроме того, волокнистые сорбенты обладают большими показателями по регенеративной способности возможность повторного применения, что особенно актуально для промышленной сферы применения устранение последствий от аварийного разлива нефти, нефтепродуктов, иных агрессивных веществ.
Следует учесть, что волокнистые сорбенты являются горючими, то есть пожаро и взрывоопасными.
Жидкие абсорбенты, в виде вазелиновых, авиационных и силиконовых масел, фталатов, полиэтилен - гликолей, в основном используются для осушки природных и нефтяных газов. Для сорбции нефтяных разливов их не используют.
Виды сорбентов по действию:
абсорбенты – тела, образующие с поглощённым веществом твёрдый или жидкий раствор;
адсорбенты – тела, сгущающие вещество на своей сильно развитой поверхности;
химические поглотители – вещества, связывающие поглощаемое вещество, вступая с ним в химическое взаимодействие;
иониты – вещества, поглощающие из растворов ионы одного типа с выделением в раствор эквивалентного количества ионов другого типа.
Лигнин, алюмосиликат, графит, опилки, торф, «ньюсорб» и «Гиперсорб» – примеры сорбентов, подходящих для данных целей.
В нашей работе мы рассматриваем гибридный метод сбора нефти, заключающийся в использовании сорбента с ферро-магнитным порошком, имеющий свойство удерживать форму, то есть быть заменой бонам. И прототипа скиммера нашей разработки.