Утилизация нефтесодержащих вод в судовых условиях

• Автор: Исаков, Александр Яковлевич
• Шифр специальности: 05.26.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Петропавловск-Камчатский
• Количество страниц: 284 с. : ил. + Прил.(93 c.)

Оглавление

Основные условные обозначения .

Введение

1. Экологическая безопасность флота

1.1. Промысловое судно как причина чрезвычайных экологических ситуаций .

1.2. Современное состояние проблемы переработки нефтесодержащих вод в судовых условиях .
1.3. Тактика и стратегия предотвращения чрезвычайных экологических ситуаций на промысловых судах

1.4. Постановка задачи

2. Теория и практика получения водотопливных эмульсий

2.1. Теоретические аспекты диспергирования капель .

2.2. Обоснование способа получения эмульсии .

2.3.Выводы
3. Исследование гидродинамической кавитации при обтекании лопастей перемешивающих устройств
3.1. Гидродинамические особенности перемешивания
в режиме развитой турбулентности .
3.2. Структурные особенности вихревой системы .
3.3. Возникновение вихревой кавитации .
3.4. Результаты оптических исследований .
3.5. Акустические характеристики кавитации .
3.6. Моделирование кавитационного обтекания
3.7. Выводы по разделу .
4. Кавитационные свойства судовых топлив и водотопливных эмульсий
4.1. Методика измерения кавитационных порогов
4.2. Влияние физического состояния топлив на их кавитационную прочность .
4.3. Выводы
5. Оптимизация кавитационного эмульгирования
5.1. Эрозионная активность гидродинамической кавитации .
5.2. Экспериментальные исследования процесса эмульгирования
5.3. Выводы .
6. Теоретические основы технологии сжигания водотопливных эмульсий
6.1 .Физическая модель микровзрыва капель эмульсии
6.2. Термодинамические характеристики нагревания и вскипания капель водотопливной эмульсии .
6.3. Выводы
7. Безотходные технологии утилизации нефтесодержащих вод в судовых условиях
7.1. Выбор технологической схемы и
обеспечивающих е устройств
7.2. Опыт утилизации льяльных нефтесодержащих вод
на вспомогательном котле КВС II .
7.3. Модернизация топливной системы вспомогательных
котлов VX5 плавбаз проекта В
7.4. Система автоматической дозировки воды в топливе .
7.5. Выводы .
Основные выводы и результаты
Библиография


Особое место среди всех возможных загрязнений занимают нефтепродукты, поток которых в океан отличается динамизмом и масштабностью. По прогнозам специалистов [, ], в предстоящие лёт поступление углеводородного топлива в морскую среду может возрасти до млн т. Ощутимое количество загрязнений при этом будет обусловлено эксплуатацией водного транспорта, в частности и рыбодобывающего флота. Тактика развития методов уменьшения концентрации НП в водах, сбрасываемых за борт, заключается на наш взгляд, в следующем. Во-первых, в неукоснительном исполнении экипажами судов всех предусмотренных инструкциями и положениями регламентных и ремонтных работ по обеспечению исправного состояния устройств и аппаратуры, контактирующих с горючими и смазочными материалами. Во-вторых, исполнение всех технологических операций по переработке нефтесодержащих льяльных вод имеющимися на судах штатными средствами. В-третьих, обязательный контроль всеми доступными средствами за качественными показателями удаляемой за борт воды, прежде всего, по содержанию в ней нефтепродуктов. В-четвёртых, сведение к минимуму аварийных ситуаций, связанных с утечкой нефтепродуктов в льяльные воды. Все перечисленные выше четыре группы правил по обеспечению экологической безопасности рыбодобывающих и обрабатывающих судов ФРП предусматривают участие в их исполнении людей. Как и во всяких экологических мероприятиях, успех невозможен без заинтересованного и компетентного участия операторов, в данном случае экипажа судна. Выражаясь образно, это самое слабое звено в любой технологической цепочке, применяющейся в условиях промысловых рейсов. И если прочие технологии, связанные с добычей и переработкой сырья, имеют под собой реальную экономическую основу, касающуюся и понятную, в большей или меньшей степени, каждому члену экипажа, то экологические технологии в денежном выражении не столь очевидны, а даже совсем наоборот. Например, переработка отходов, на первый взгляд, представляется как последовательность действий, приводящих в конечном счёте к увеличению стоимости продукции или услуг, на которые ориентировано судно. Дополнительное оборудование, дополнительные энергетические затраты, дополнительное рабочее время, с одной стороны, и возможность избежать всех этих хлопот простым включением осушительных насосов и сбросом нефтесодержащих вод за борт с другой стороны, часто заканчиваются выбором менее затратного варианта. Стратегические направления развития средств заключаются, прежде всего, в разработке и внедрении более действенной и эффективной законодательной базы и в распространении новых современных методов и средств, обеспечивающих создание безотходных технологий. Можно выделить (рис. Первый, традиционно использующийся уже много лет способ сепарации нефтесодержащих льяльных вод, очевидно, должен развиваться в направлении использования новых физико-химических и биохимических методов очистки. Современные суда, особенно зарубежной постройки имеют достаточно надёжные и высокоэффективные сепараторы. Р ? Рис. Так, например, сепараторы Юва Ойл [9], «Фрам», «Фрамарин», «Гидро-пур», «Аквамарин», «Турбуло» [, 8, 4] и др. УСКГК-0,4 и СКМ (ФДН-М) обеспечивают концентрацию нефтепродуктов Ей = мг/л за счёт использования многоступенчатой обработки нефтесодержащих вод. Очевидным недостатком многоступенчатых сепараторов современных конструкций является их большая стоимость и необходимость систематического приобретения уникальных фирменных материалов для технического обслуживания фильтров []. Достаточно перспективным [, ], судя по лабораторным испытаниям, представляется электрохимический метод очистки, основанный на процессах коагуляции. Через очищаемый объём воды пропускается электрический ток, вследствие чего растворяется анод, при этом частицы гидроокиси металла, обладающие высокими сорбционными характеристиками, при своём движении к противоположно заряженному электроду захватывают мельчайшие диэлектрические капельки нефтепродуктов, которые, укрупняясь по пути следования, приобретают размеры, достаточные для всплытия. Как правило, после электрокоагуляции используют дальнейшее флотационное разделение.