Методы ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов
Аварии на объектах ТЭК имеют катастрофические последствия для окружающей среды. В России «внештатные» утечки углеводородов происходят с незавидной регулярностью. Если суммировать весь ущерб от разливов нефти хотя бы за 2020 год, получатся огромные цифры.
Самоочищение водоёмов от нефтяного загрязнения – длительный процесс. Поэтому на ЧП нужно реагировать максимально оперативно, чётко следуя плану ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов.
Нефть имеет свойство быстро расползаться по поверхности водоёма, увеличивая площадь загрязнения. К тому же, при попадании в воду запускаются процессы испарения, растворения, эмульгирования и осаждения на дно.
Скорость рассеивания зависит от объёмов утечки, скорости ветра, температурных и прочих условий в море. Решающим фактором является плотность загрязняющего вещества.
Лёгкое нефтяное сырьё в «комфортной среде» рассеивается по водоёму естественным образом за 2-5 дней, лёгкие продукты переработки – и вовсе за 1-2 дня. Углеводороды повышенной плотности держатся «держатся на плаву» более 10 дней, но с течением времени тоже начинают расползаться.
Первым делом загрязнённый участок изолируют заградительными бонами, чтобы не допустить распространения пятна на бо́льшие площади. Только после этого начинается сбор вещества – механическим, физико-химическим, термическим или биологическим методом.
Механический метод
Механический сбор углеводородов – самый популярный и действенный метод экстренной ликвидации аварии. Его суть заключается в следующем: в ограждённую бонами зону запускается специальное оборудование – скиммеры.
Существует множество видов нефтесборщиков, их выбор зависит от того, где и в каких условиях он будет использоваться: в открытом море, защищённых от волнения водах, на суше и т. д.
В зависимости от своего типа скиммеры собирают «чёрное золото» разными способами.
Олеофильный скиммер. Такие системы укомплектованы материалами, которые собирают вещество и отталкивают воду. Это могут быть диски, ленты или щётки, на которые при вращении налипают углеводороды.
Скиммер с пороговыми отверстиями. В устройстве находится преграда, опущенная на глубину немного ниже нефтяного слоя. Смесь проходит через пороговое отверстие в ёмкость агрегата, где отделяется от воды.
Скиммеры циклонного типа. В таком оборудовании искусственно создаётся водоворот, который в центральной части сопровождается понижением уровня. Здесь и происходит выкачивание загрязнений.
Вакуумный метод. Скиммер оснащён вакуумным насосом, с помощью которого засасывает нефтяную плёнку вместе с водой. Смесь отстаивается в резервуаре, загрязнитель направляется в специальные баки, а вода откачивается обратно в водоём.
Физико-химический метод
При некоторых разливах нет возможности использовать нефтесборные устройства и другие плавучие средства. Например, авария произошла на малых глубинах или ограниченных площадях. В таком случае на помощь приходит физико-химический метод – другими словами, к сбору углеводородных соединений привлекают сорбенты и диспергенты.
Их распыление производится с судов, вертолётов и самолётов. При использовании крупных воздушных судов поверхность нефтяного пятна можно обработать в десятки раз быстрее, чем при использовании даже самых высокопроизводительных скиммеров.
В широком смысле сорбенты – это химические вещества, которые выборочно поглощают из внешней среды нужный элемент. Применительно к аварийным утечкам, они распыляются по поверхности загрязнения и «впитывают» углеводороды.
Для нейтрализации разливов используют и природные, и синтетические сорбенты. К природным относят торф, опилки, солому, мох, вермикулит и т. д. В своём исходном состоянии они недостаточно эффективно собирают нефть, поэтому предварительно подвергаются специальной обработке.
Более действенны при борьбе с разливами синтетические сорбенты – полипропилен, поролон, синтепон, каучуковая крошка и др. Они характеризуются более высокой нефтепоглощающей способностью, термостойкостью, высокой устойчивостью к химическим и физическим воздействиям.
Диспергенты превращают нефтяную плёнку в водорастворимую эмульсию, состоящую из мелких капель, взвешенных в толще воды. Их распыление в загрязнённой зоне ускоряет естественный процесс биологического разложения вещества.
В состав диспергентов входят растворители, ПАВы, стабилизаторы образующейся эмульсии и различные добавки синтетического происхождения. При крупных разливах они могут только усугубить ситуацию, поэтому применение диспергентов возможно только с разрешения контролирующих органов.
Термический метод
Основан на выжигании поверхностного слоя загрязнения. Его применение возможно непосредственно после утечки токсичного вещества в водоём, ещё до смешения с водой. Кроме того, зона ЧП должна находится на безопасном расстоянии по направлению ветра, а толщина плёнки должна превышать 3 мм.
При выжигании «чёрного золота» в море нужно соблюдать ещё несколько правил. Скорость ветра во время операции не должна превышать 35 км/ч. Под воздействием воздушных масс плёночный слой постоянно перемещается, а при быстрых скоростях гораздо труднее контролировать процесс горения.
Также при термическом способе необходимо устанавливать специальные боновые заграждения огнеупорного типа.
У этого способа есть большие минусы, и по большей части они затрагивают экологический вопрос. Во-первых, нужно применять дополнительные меры пожарной безопасности. Во-вторых, возникает угроза повторного возгорания. В-третьих, при сгорании сырья в атмосферу попадают стойкие канцерогенные вещества.
Биологический метод
Используется в качестве дополнительного инструмента на заключительном этапе мероприятий по ликвидации аварии.
Для более полной очистки в поражённой зоне запускают специальные бактерии или грибки, которые утилизируют оставшиеся углеводородные соединения.
Микроорганизмы способствуют разложению углеводородной массы на простые соединения. Как правило, их применяют для очистки плёнок толщиной не более 1 мм.
Данный способ абсолютно безвреден для окружающей среды, при этом большинство технологий биологической очистки дёшевы и не особо трудоёмки.
Разделение вышеперечисленных способов весьма условно. На практике при ЧП мобилизуют все силы, комбинируя способы для скорейшего устранения аварии.
Учёные продолжают придумывать новые способы борьбы с утечками. Однако мировой опыт показывает, что последствия аварий в полной мере устранить невозможно. Какая-то часть углеводородов всё равно остаётся в воде, оседает на дне морей и океанов, отравляя их десятилетиями.
Источник
Ликвидация аварийных разливов нефти ЛАРН
Это мероприятия, связанные с уменьшением вреда, наносимого экосистемам.
ЛАРН производится с применением специальных средств:
- нефтесборочное оборудование,
- сорбирующие материалы,
- биопрепараты.
Классы боновых заграждений:
— I класс — для защищенных акваторий (реки и водоемы);
— II класс – для прибрежной зоны (для перекрытия входов и выходов в гавани, порты, акватории судоремонтных заводов);
— III класс – для открытых акваторий.
Типы боновых заграждений:
— самонадувные – для быстрого разворачивания в акваториях;
— тяжелые надувные – для ограждения танкера у нефтетерминала;
— отклоняющие – для защиты берега, ограждений нефти и нефтепродуктов;
— несгораемые – для сжигания нефти и нефтепродуктов на воде;
— сорбционные – для одновременного сорбирования нефти и нефтепродуктов.
Конструкция боновых заграждений:
— поплавок, обеспечивающий плавучесть бона;
— надводная часть, препятствующая перехлестыванию нефтяной пленки через боны;
— подводная часть (юбка), препятствующая уносу нефти под боны;
— груз (балласта), обеспечивающий вертикальное положение бонов относительно поверхности воды;
— тяговый трос, обеспечивающий сохранение конфигурации и возможности буксировки бонов на воде при наличии ветра, волн и течения;
— соединительные узлы для сборки бонов из отдельных секций;
— устройство для буксировки бонов и крепления их к якорям и буям.
ЛАРН возможна также судами-экранами, струями воды из пожарных стволов катеров, буксиров и стоящих в порту судов.
Классификация дамб, используемых в качестве локализующих средств при ЛАРН на почве:
— сифонная и сдерживающая дамбы,
— бетонная дамба донного стока,
— переливная плотинная дамба,
— ледяная дамба.
Технологии ЛАРН:
— механический сбор нефти. Эффективен в первые часы после АРН в связи с тем, что толщина слоя нефти остается достаточно большой.
— термическая технология, основана на выжигании слоя нефти, применяется при достаточной толщине слоя и непосредственно после загрязнения, до образования эмульсии с водой.
— обработка диспергентами, которые расщепляют нефтяную пленку и не дают ей распространяться. Однако диспергенты сами негативно влияют на окружающую среду.
— биологическая технология. Эффективна после применения механического и физико-химического методов при толщине пленки не менее 0,1 мм.
Использование специальных, углеводородоокисляющих микроорганизмов или биохимических препаратов, способных разлагать нефть. При температуре воды t=15-25 ºС и достаточной насыщенности кислородом микроорганизмы могут окислять нефть со скоростью до 2 г/м 2 /сутки водной поверхности.
При низкой температуре бактериальное окисление может растянуться на 10-летия.
Нефтесборные системы (НСС) — предназначены для сбора нефти с поверхности моря на ходу, во время движения нефтесборных судов.
НСС — это комплекс боновых заграждений и НСУ, бывают буксируемые и навесные.
Буксируемые НСС для работы в составе ордера требуют привлечения таких судов, как буксиры, вспомогательные суда для обеспечения работы нефтесборных устройств (доставка, развертывание, подача необходимых видов энергии) и приема и накопления собранной нефти и ее доставки.
Навесные НСС навешиваются на борта судна.
К специализированным судам ЛАРН относятся суда, предназначенные для проведения отдельных этапов или всего комплекса мероприятий по ЛАРН.
Назначение судов ЛАРН:
— нефтесборщики – самоходные суда, осуществляющие самостоятельный сбор нефти в акватории;
— бонопостановщики – скоростные самоходные суда, обеспечивающие доставку в район АРН боновых заграждений и их установку;
— универсальные – самоходные суда, способные обеспечить большую часть этапов ЛАРН.
Источник
4 метода ликвидации аварийных разливов нефти
Совершить ошибку и осознать ее — в этом заключается мудрость. Осознать ошибку и не скрыть ее — это и есть честность (с)
Что делать, если разлили нефть? Как действовать в случае аварийной утечки нефтепродукта? Чем безопасно и быстро ликвидировать пролив ГСМ? Эти и похожие вопросы очень часто задают владельцы производств, чья деятельность связана с работой с легковоспламеняющимися веществами. При работе с нефтепродуктами необходимо быть ответственным и понимать, что сокрытие аварии на производстве, которая привела к попаданию агрессивных жидкостей в почву, карается по всей строгости закона. Однако административное и даже уголовное наказание не сравнится с тем, какой вред может быть нанесен нашей планете.
За последние 20 лет из-за аварий на нефтяных скважинах во время добычи в окружающую среду вылилось около 7 миллионов тонн сырой нефти, которая не только загрязняет воду и почву, делая их непригодными к использованию, но и убивает все живое, что оказывается у нее на пути. Именно поэтому так важно знать, как бороться с разливами нефти, чтобы не допустить катастрофических последствий для окружающей среды.
Существуют 4 основных способа ликвидации аварийных разливов нефти (ЛАРН)
Может осуществляться при помощи специализированной техники или в некоторых аварийных случаях даже вручную. Чаще всего под техникой подразумеваются скиммеры-нефтесборщики,которые собирают с поверхности воды 99% нефтепродуктов. Их несомненным плюсом является малый вес и размер, благодаря чему скиммер-нефтесборщик можно оперативно установить даже в ограниченном пространстве.
Однако важно понимать, что скиммеры больше служат для предотвращения попадания нефтепродуктов в окружающую среду, поэтому их чаще всего устанавливают стационарно на производстве для автоматизации процесса сбора нефтепродуктов с поверхности сточных вод. Есть три основных типа скиммеров: ленточные (показан на схеме) , трубчатые и дисковые. Все они работают по примерно одинаковой схеме: отделяют нефтепродукт от воды. Важно заметить, что снятый скиммером нефтепродукт можно будет даже использовать повторно, в случае если это ГСМ.
Или другими словами – выжигание нефти. Не самый экологически правильный метод, однако в некоторых случаях, когда слой нефтепродукта большой и он еще не успел смешаться с водой или с почвой – вполне действенный. Но у этого способа есть ряд ограничений: не стоит поджигать нефтепродукт в непосредственной близости от строений, сухой травы, деревьев и прочих пожароопасных объектов. Поэтому использовать этот метод стоит только по соглашению с МЧС во избежание еще более опасных ситуаций.
Немаловажным будет также упомянуть, что в случае ликвидации разлива на водной поверхности необходимо сначала организовать обвалование разлива при помощи нефтеудерживающих бонов, чтобы нефть (а потом еще и горящая нефть) не могла распространиться по водоему, тем самым осложняя работу ликвидаторам. Причем важно будет отметить, что чем быстрее разлив будет локализован, тем быстрее он будет ликвидирован.
- Физико-химический
Один из самых действенных и безопасных методов сбора нефтепродуктов. В него входит использование: сорбентов, адсорбентов или диспергентов. Суть метода максимально проста: на загрязненный участок воды или почвы высыпается сорбент, после чего нужно дождаться, когда сорбент поглотит нефтепродукты и… все! Потому что сорбенты из торфяного сфагнового мха обладают способностью биоразложения нефти, благодаря чему они не требуют сбора и утилизации. Кроме того, такие сорбенты не впитывают воду, благодаря чему их можно использовать для сбора нефти и ее производных с поверхности воды. Быстро, удобно, экологично.
Настоящий прорыв в промышленной экологии! Этот способ очистки базируется на применении биопрепаратов – специальных бактерий или грибков, которые, выражаясь простыми словами, питаются нефтью, превращая ее в воду и углекислый газ! В идеальных условиях и при правильно рассчитанной дозе эти крошечные микроорганизмы способны поглотить килограмм нефтепродукта всего за несколько часов! Этот метод тоже считается безопасным для экологии, поскольку бактерии, которые используются для биодеструкции нефти, абсолютно безвредны для окружающей среды.
Биопрепараты для устранения разлива нефтепродуктов отлично показывают себя в сложных условиях, где сложнее использовать другие способы ЛАРН. Кроме того, существенным плюсом является то, что после применения биопрепарата нет необходимости утилизировать то, что остается от нефти.
Таким образом, разобрав основные методы ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов (ЛАРН), можно заявить, что человечество продвинулось не только в сфере добычи нефти, но и в устранении последствий непредвиденных аварийных ситуаций, которые могут возникнуть во время извлечения нефти из земли или во время ее переработки на заводе. Планета Земля – наш общий дом и мы обязаны заботиться о нем, чтобы наши действия не погубили нас же самих. Именно поэтому наша компания «Терра Экология» предлагает множество решений для обеспечения экологической безопасности на производствах.
Будьте эффективными и экологичными вместе с нами!
Источник
