Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: XXII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ» (Россия, г. Новосибирск, 01 июня 2017 г.)

Наука: Биология

Секция: Экология

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Шакирова М.М. ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА МАЛЫХ РЕК ПРИ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВАХ НЕФТИ // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. XXII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 11(22). URL: https://sibac.info/archive/meghdis/11(22).pdf (дата обращения: 05.12.2021)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА МАЛЫХ РЕК ПРИ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВАХ НЕФТИ

Шакирова Маргарита Мударисовна

магистрант, факультет защиты в чрезвычайных ситуациях УГАТУ,

РФ, г. Уфа

Научный руководитель Мухаматдинова Альфия Раисовна

канд. техн. наук, заместитель начальника ГБУ РБ УГАК,

РФ,  г. Уфа

Научный руководитель Сафаров Айрат Муратович

канд. техн. наук, технологический факультет УГНТУ,

РФ, г. Уфа

Обеспечение экологической безопасности при транспортировке нефти и нефтепродуктов является первостепенной задачей работы магистральных нефтепроводов. Нарушение технологического режима на предприятиях нефтяной отрасли приводит к серьезным авариям, в результате которых происходит интенсивное загрязнение природной среды. Разливы нефти и нефтепродуктов представляют значительную опасность, обуславливая большие экономические потери, приводя к ухудшению экологической обстановки, влияя на состояние здоровья людей. Весьма опасными являются аварийные ситуации, связанные с порывами нефтепровода и попаданием нефти в малые реки. Для минимизации негативного воздействия в малых реках существует множество технологий, в том числе сооружение барьеров, дамб, гидрозатворов, выжигание пленочных нефтяных углеводородов, использование нефтесборщиков, применение диспергентов и сорбентов.

В водных объектах нефть может находиться в различных формах – в виде эмульсии, растворенной и в виде пленки. При спокойном течении реки на поверхности воды образуется пленка, при бурном – водонефтяная эмульсия, это наиболее опасная форма присутствия нефти в воде [2].

Чтобы обеспечить расслоение водонефтяной эмульсии необходимо в русле реки соорудить временные котлованы с водоперепускными дамбами [2, 3].

Необходимое количество труб, уложенных в теле дамбы, а также размеры котлованов рассчитываются в зависимости от времени расслоения водонефтяной эмульсии. В каждой конкретной ситуации время расслоения уточняется экспериментально путем создания эмульсии «нефть:вода» в делительной воронке. Использование этого параметра позволяет более корректно определить число котлованов.

В большинстве случаев создается каскад котлованов для перевода эмульгированной нефти в пленочную. Отслоившуюся нефть в первом котловане откачивают при помощи нефтесборщиков и вакуумных насосов. Применение такого метода целесообразно только при толщине пленки более 1 мм. Для более глубокой очистки воды от нефтяного загрязнения можно использовать различные сорбенты. После проведенного литературного обзора выбрано два наиболее эффективных сорбента: синтетического (поролон) и природного (торф) происхождения. Однако существенным недостатком сорбентов синтетического происхождения является их неэкологичность и сложность утилизации. Для повышения плавучести и нефтеемкости таких сорбентов используют гидрофобизацию, при которой используются легковоспламеняющиеся растворители, повышающие пожаровзрывоопасность процессов.  Также существенным недостатком является сток части сорбированных нефтепродуктов (в некоторых случаях до 60–70 %) при извлечении сорбента с поверхности воды [1]. В связи с вышеизложенным выбран наиболее перспективный сорбент природного происхождения – торф. Чтобы оценить эффективность данного сорбента, проведена серия экспериментов в лабораторных условиях.

Разлив нефтепродуктов имитировали путем нанесения пятна нефтепродуктов на поверхность воды. Для этого в стаканы наливали по 50 мл дистиллированной воды и добавляли по 0,5 и 1,5 мл нефти, что соответствует концентрации нефтепродуктов в воде 414 и 1176 мг/л соответственно. Торф предварительно высушили при t = 105°С в течение 24 ч. Сухой торф в количестве по 0,1 и 0,3 г равномерно наносили на поверхность пятна и оставляли на 0,5, 1, 2 и 3 часа в каждом опыте. Очистка растворов от частичек сорбента проводилась при помощи бумажных фильтров «белая лента». Число опытов на всех этапах в каждой серии n=5. Массовую концентрацию нефтепродуктов в отфильтрованной воде определяли до и после внесения торфа методом ИК-спектроскопии на приборе КН-2.

На рисунке 1 представлены результаты эксперимента при начальной концентрации нефтепродуктов в воде 414 мг/л.

 

Рисунок 1. Массовая концентрация нефтепродуктов

 

Как видно из графика, при внесении 0,1 г торфа содержание нефтепродуктов в воде варьируется от 0,51 до 0,24 мг/л. При внесении 0,3 г торфа – от 0,29 до 0,11 мг/л.

На рисунке 2 представлены результаты эксперимента с начальной концентрацией нефтепродуктов в воде 1176 мг/л.

 

Рисунок 2. Массовая концентрация нефтепродуктов

 

Содержание нефтепродуктов в воде снижается до 0,36 мг/л при внесении 0,1 г торфа и до 0,21 мг/л при внесении 0,3 г торфа.

Результаты лабораторного исследования показывают, что эффективность сбора нефтяной пленки с поверхности воды достигает 99,8% уже в первые 30 минут контакта торфа с нефтяным пятном.

Основными достоинствами использования торфа в качестве сорбента является высокая плавучесть, легкость нанесения на поверхность загрязнения, дешевизна, доступность и нетоксичность в виду его природного происхождения.

Таким образом, предложенный вид сорбента является эффективным и экономически выгодным способом сбора нефтяной пленки при ликвидации последствий аварийных разливов нефти на водных объектах. Полученный нефтезагрязненный торф подвергается утилизации путем сжигания; при этом получается дополнительное количество тепла.

 

Список литературы:

  1. Бобрышева С.Н., Журов М.М., Вертячих И.М., Кашлач Л.О. Применение минеральных отходов в составе адсорбентов для ликвидации аварийных разливов нефти // Чрезвычайные ситуации: образование и наука. 2015. Т. 10. № 1. С. 120-128.
  2. Сафаров А.М. Оценка и технология снижения негативного воздействия крупных нефтехимических комплексов на окружающую среду: дис. … д-ра техн. наук: 03.02.08 / Сафаров Айрат Муратович. – Уфа, 2014. – 371 с.
  3. Сафарова В.И., Сафаров А.М., Шайдулина Г.Ф., Смирнова Т.П. Экологические проблемы нефтяных и горнорудных предприятий Республики Башкортостан // Башкирский экологический вестник. 2013. № 2. С. 42–48.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом