Технологии ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

В советское время не существовало никаких нормативов, которые бы определяли, до какой степени предприятия должны были очищать почву, которая загрязнялась в процессе выполнения тех или иных работ. Теоретически считалось, что почву надо было очищать до исходного природного состояния. Расчетные ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) нефти в грунтах после проведения восстановительных работ приведены в таблице 3.

Таблица 3. Ориентировочно допустимые концентрации нефти в грунтах после проведения восстановительных работ

Направление использования земель	Содержание нефти и нефтепродуктов в слое 0-20 см (ОДК)
	Минеральная почва, г/кг абсолютно сухой пробы почвы	Торфяники, г/кг сухого торфа
Сельскохозяйственное Пашня	1,0	5,0
Сельскохозяйственное и лесохозяйственное Леса, сенокосы, пастбища	10,0	30,0
Лесохозяйственное и природоохранное Торфяное болото		50,0
Строительное Промплощадки	30,0	80,0

Биологическая рекультивация - этап рекультивации земель, включающий мероприятия по восстановлению их плодородия, осуществляемый после технической рекультивации. Принято различать в биологическом этапе восстановления земель два направления. Первое - это активизация разложения нефти в почве (восстановление почвы), второе - восстановление растительного покрова. Выбор направления зависит от исходного состояния почвы после технической рекультивации.

Когда дальнейшее проведение технической уборки уже не дает должного эффекта и может стать причиной уничтожения легкоуязвимых почв, тогда активизация микробиологического разложения нефти в почве (биоремедиация) остается единственно возможной мерой для ее доочистки. Под термином биоремедиация принято понимать применение технологий и устройств, предназначенных для биологической очистки почв и водоемов, т.е. для удаления из почвы и воды уже находившихся в них загрязнителей.

К основным принципам технологий биоремедиации почв относятся:

биостимуляция in siti, биостимуляция in vitro и биоаугментация.

Биостимуляция in siti (биостимуляция на месте загрязнения). Этот подход основан на стимуляции роста природных микроорганизмов, естественно содержащихся в загрязненной почве и потенциально способных утилизировать загрязнитель, но не способных делать это эффективно из-за отсутствия полного набора пищевых компонентов (недостаток соединений азота, фосфора, калия и др.). В этом случае в ходе лабораторных испытаний с использованием образцов загрязненной почвы устанавливают, какие именно пищевые добавки и в каких количествах следует внести в загрязненную почву, чтобы стимулировать рост микроорганизмов, способных утилизировать загрязнитель.

Биостимуляция in vitro. Отличие этого подхода от вышеописанного в том, что биостимуляция образцов естественной микрофлоры загрязненной почвы или воды проводится сначала в лабораторных или промышленных условиях (в биореакторах или в ферментерах). При этом в биореакторах обеспечивается преимущественный и избирательный рост тех микроорганизмов, которые способны наиболее эффективно утилизировать данный загрязнитель.

Затем таким образом «стимулированную» (специально отселекционированную, обогащенную) микрофлору вносят в загрязненную почву. При этом одновременно со «стимулированными» микроорганизмами вносят и необходимые пищевые добавки, повышающие эффективность утилизации загрязнителя. Иногда бывает необходимо обеспечить принудительную аэрацию загрязненной почвы, чтобы повысить скорость микробного окисления загрязнителей.

Биоаугментация (биоулучшение). В этом случае в загрязненную почву вносят относительно большие количества специализированных микроорганизмов, которые заранее были выделены из различных загрязнений и/или генетически модифицированы.

Основная цель агробиологических методов - это активизация аборигенной микрофлоры путем изменения субстратных условий (усиление аэрации почвы рыхлением и внесением органических удобрений, создание необходимого водного режима грунтов мелиоративными методами, улучшение минерального баланса добавлением в почву минеральных удобрений).

Достаточно важное место в успешном решении проблемы восстановления растительного покрова на участках, подвергшихся загрязнению нефтью и нефтепродуктами, занимает подбор видов многолетних трав, способных успешно развиваться в жестких рамках климатических условий и загрязняющих факторов. При благоприятных условиях среды (оптимальная температура, соленость, рН, достаточная степень аэрации, обеспеченность элементами минерального питания) удачно подобранная культура или смесь штаммов способны за короткое время практически полностью утилизировать десятки тонн нефтяных углеводородов, трансформируя их в органическое вещество собственной биомассы, углекислый газ и безвредные для окружающей среды продукты.

4. Средства ЛРН

Мировой опыт борьбы с загрязнением окружающей среды нефтью и нефтепродуктами показывает, что для оперативного реагирования на аварийные ситуации необходим постоянно находящийся в готовности комплекс технических средств [35].

Процесс ликвидации аварийного разлива нефти условно можно разбить на 3 стадии: первая - локализация разлива, вторая - собственно сбор и извлечение продукта с поверхности воды или почвы, и третья - транспортировка собранного продукта к месту переработки или утилизации.

Каждой стадии присущи свои средства и технологии.

Современные средства для локализации и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов можно подразделить на 6 больших групп:

боновые заграждения;

скиммеры (устройства для сбора нефти с поверхности воды);

сорбенты (материалы, собирающие нефть способом адсорбции и абсорбции (налипания или впитывания);

диспергаторы (специальные химические вещества, ускоряющие процессы биологического разложения нефти);

биохимические препараты (органические сорбенты, предназначенные для ликвидации загрязнений воды и почвы нефтью);

микробиологические средства;

вспомогательные средства (плавсредства, насосы, цистерны, наземные и воздушные транспортные средства, средства связи и др.).

В общем случае к средствам локализации и ликвидации последствий аварийных разливов нефти относят технические (механические), химические и микробиологические средства.

4.1 Боны

Для осуществления операций по сбору и удалению плавающей нефти с водных поверхностей используются боны, различные нефтесборные системы, нефтеперекачивающие устройства, диспергаторы и сорбенты.

Боновые заграждения (боны) обеспечивают эффективную локализацию возможных зон разлива и перемещения нефти в акватории портов, водохранилищах, затонах, реках, в открытом море, а также используются для ограждения нефтеналивных судов в процессе произведения грузовых операций, тем самым обеспечивая надежную защиту от загрязнения водных акваторий.

Боновые заграждения изготавливаются из специальной ткани, обладающей высокой прочностью, стойкостью к воздействию кислот, щелочей, нефти и нефтепродуктов. Конструкция соединений обеспечивает оперативное развертывание боновых заграждений.

Боновые средства применяются как самостоятельно, так и в сочетании с другими средствами для локализации нефтяных полей, ограждения участков акватории, расширения зоны захвата нефтесборных средств и т.д.

Боновые заграждения принято группировать по условиям применения:

1-й класс бонов - для защищенных акваторий;

2-й класс бонов - для прибрежной зоны, перекрытия входов в гавани, порты, акватории судоремонтных заводов и т.д.;

3-й класс бонов - для открытого моря.

Боновые устройств по своему предназначению можно разбить на несколько групп:

нефтеудерживающие;

сорбционно-удерживающие;

огнестойкие.

В настоящее время известно более 150 видов боновых заграждений.

Нефтеудерживающие боны изготавливаются для различных условий работы: в открытом моря, акваториях портов, полузакрытых водоемах и т.п.

Боны постоянной плавучести предназначены для локализации разлива нефти в водохранилищах, затонах, реках, акваториях портов, а также для оперативного ограждения судов при приеме топлива, нефтеналивных судов при грузовых операциях. Обладают высокой разрывопрочностью и обеспечивают скорость их буксировки до 3-х узлов. Конструкция обеспечивает максимальное сопротивление волновым и ветровым нагрузкам, не поглощают воду и нефтепродукты.

Аварийное боновое заграждение предназначено для локализации неф-теразливов, возникающих в случае аварии на судах всех назначений при переходах по внутренним водам и прибрежной зоне морских заливов, которое хранится в аварийном запасе танкера вместе с копией Сертификата Регистра.

Для закрытых водоемов, рек и акваторий портов широко используются в качестве аварийных сверхлегкие нефтеограждающие боны. Боны заградительные предназначены для оперативной локализации разлившихся на водной поверхности нефти и нефтепродуктов с целью предупреждения их дальнейшего распространения, подвода к нефтесобирающим устройствам и защиты береговой полосы. Заграждение представляет собой отдельные секции, заполненные поплавками, с верхним и нижним силовыми элементами, воспринимающими продольные нагрузки. На концах каждой секции заграждения установлены универсальные замки искробезопасного исполнения из специального сплава алюминия, что обеспечивает быстрое и надежное соединение (разъединение) секций между собой как на берегу, так и на плаву. Конструкция замков полностью исключает возможность просачивания нефти и нефтепродуктов через места стыковки секций. Все стальные элементы бона имеют гальваническое покрытие. Боны работают как на стоячей воде, так и на течении со скоростью до 1,7 м/с.

Всплывающие боновые заграждения отличаются высокой надежностью. Их конструкция обеспечивает оперативность развертывания (боны способны полностью перегородить реку за 2-3 минуты). Пуск осуществляется дистанционно в момент обнаружения утечки из нефтепровода. Боновый скиммер всплывает вместе с бонами. Ресивер представляет собой связку баллонов со сжатым воздухом. Ткань бонов обладает высокой прочностью, стойкостью к воздействию нефтепродуктов. Все швы выполняются методом высокочастотной сварки. Комплекс, находясь на дне, не изнашивается, круглосуточно готов к работе, как летом, так и зимой, и не препятствует судоходству.

Всплывающие боновые заграждения обеспечивают эффективную локализацию и сбор нефти в акватории портов, водохранилищах, озерах, реках, тем самым представляют надежную защиту. Срок службы комплекса порядка 5 лет с момента установки, с последующим ежегодным переосвидетельствованием, не зависит от гидрометеоусловий и человеческого фактора. Всплывающие боновые заграждения очень эффективны при установке на нефтяном терминале.

Боны сорбционно-удерживающие не только задерживают и концентрируют нефтяную пленку, но и сорбируют ее при незначительных скоростях течения и ветра. Боны обладают необходимой положительной плавучестью даже в состоянии полного насыщения нефтепродуктами при хорошей скорости сорбции и средней емкости бона порядка 3-4 кг нефтепродукта на 1 погонный метр бона. Сорбционно-заградительные боны представляют собой многослойные конструкции, состоящие из нетканого сорбента, элемента, обеспечивающего конструкции плавучесть, и сетки, придающей конструкции необходимую форму.

Сорбирующие боны предназначены для ограничения распространения нефтяных загрязнений, как при аварийных разливах, так и в превентивных целях для защиты участков размещения оборудования, добывающего, транспортирующего и перерабатывающего нефть и нефтепродукты, а также для сбора с поверхности воды разливов нефти и нефтепродуктов, очистки нефтесодержащих водных стоков.

Огнестойкие боны применяются для локализации нефтяного разлива, утолщения слоя нефти с целью ее последующего поджога и сжигания.

4.2 Скиммеры

При всем многообразии конструктивных решений и принципов сбора и приема нефти работа всех механических нефтесборных систем -скиммеров, основана на различии физических свойств нефти и воды (различие в плотности и в молекулярном сцеплении нефти и воды с поверхностями различных материалов). Эти различия определяют две основные группы: гравитационные устройства, использующие различие в плотности воды и нефти, и сорбционные, в которых используются свойства нефти налипать на поверхности либо впитываться некоторыми материалами.

Все типы нефтесборщиков-скиммеров включают узел для сбора нефти (плавающего или подвесного вида) и насос для перекачки собранной нефти в емкость.

Гравитационные нефтесборные устройства можно подразделить на пять основных типов:

вакуумные (по принципу непосредственного всасывания);

пороговые (по принципу перетекания нефти через порог, удерживаемый ниже уровня воды);

погружного типа (с устройствами, вызывающими погружение нефти и улавливание ее в сборные емкости);

с горизонтальным шнеком, имеющим постепенно убывающий шаг;

центробежного типа, использующие энергию для образования всасывающей нефть воронки).

Вакуумные устройства эффективно применяются при сборе значительного количества высоковязкой нефти.

Вода вместе с нефтяной пленкой направляется в скиммер воздушными струями из заградительного барьера, расположенного под углом к поверхности воды. При ускорении, создаваемом центральной воздушной струей на входе, пленка нефти втягивается в скиммер.

Входное отверстие скиммера расположено выше уровня заградительной поверхности, поэтому в него попадает лишь тонкий верхний слой жидкости, нижние слои воды в него не попадают. За входным отверстием расположено расширенное пространство, в котором происходит снижение скорости поступившей в скиммер жидкости. При этом под действием собственного веса происходит сепарация воды и нефти. Более тяжелая по весу вода выходит из нижних отделов скиммера, а в верхнем отделе собирается нефть. При достаточном накоплении нефти анализатор уровня автоматически включает насос для откачки нефти.

Главной особенностью конструкции скиммеров порогового типа является наличие самонастраивающегося слива. В зависимости от производительности насоса величина откачиваемого слоя меняется от 2 до 30 мм. Это позволяет устанавливать такой режим работы, когда на слив поступает нефть с минимальным количеством воды.

Выпускаются и боновые скиммеры, которые выполняется в виде секции надувного бонового заграждения длиной 3-5 метров со встроенным оборудованием для удаления «пойманного» боновым заграждением пятна нефтепродуктов пороговым методом.

Сорбционные нефтесборные устройства можно подразделить на четыре группы:

с горизонтальным олеофильным барабаном;

дисковые, диски которых вращаются частично погруженными в воду, а налипающая на них нефть удаляется скребками;

ленточные, оборудованные транспортерной лентой с отжимным или скребковым механизмом;

канатные, с плавающей трос-шваброй и отжимной роликовой системой.

Сорбционные скиммеры эффективно работают на нефти средней вязкости.

По характеру применения несамоходные нефтесборные системы и устройства можно разделить на буксируемые, навесные и переносные.

Конструкция большинства сорбционных нефтесборщиков основана на апробированном принципе олеофильных дисков, сочетающем высокую производительность сбора нефти с очень низким содержанием свободной воды. Олеофильность означает хорошее (часто полное) смачивание, малое межфазное натяжение, устойчивость поверхностей к взаимному слипанию.

Щеточные нефтесборщики предназначены для эффективной работы на нефтяных разливах для сбора тяжелых, вязких нефтей в прибрежных водах, внутренних водах и портах.

Щеточный скиммер имеет щеточные диски, которые при вращении создают под водой воздействующие на нефтепродукты потоки, которые и переносят нефтепродукты на щетки. Щетки состоят из миллионов щетинок, образующих большую площадь налипания нефтепродуктов. В процессе вращения дисков вода стекает сквозь щетки в канал винта и выбрасывается из головной части нефтесборщика. Собранные дисками нефтепродукты снимаются в нефтесборочный бункер и откачиваются в накопительную емкость. Щеточные скиммеры способны собирать нефтепродукты любой вязкости.

Появились барабанные скиммерные установки как новая концепция в создании оборудования для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности. Принципиальная новизна технического решения, заложенного в конструкцию, заключается в оригинальных свойствах материала, из которого выполнена поверхность барабана: соприкасаясь с нефтью, рабочая поверхность притягивает и удерживает на себе нефть, а воду отталкивает. Этим объясняется минимальное количество воды в собираемой нефти (не более 3%).

4.3 Суда-нефтесборщики

Для сбора нефтепродуктов и мусора с водной поверхности используются специальные суда, с установкой нефтесборщиков, среди которых широко используются нефтесборщики барабанного типа. Как правило, такие суда имеют направляющие захваты, устройство для грубой очистки с механизмом сбора и измельчения мусора, нефтесборщик, палубную рубку с пультом управления, корзину для сбора измельченных частиц мусора, емкость для временного хранения нефти.

Эффективный сбор разлитых на водной поверхности нефтепродуктов обеспечивает ленточный жесткощеточный конвейер, который монтируется на носу судна. Нефть и вода фильтруются через щетки несколько раз, вследствие чего вода становится чистой уже на выходе с ленточного коллектора. Скорость сбора обычно составляет 2-3 морских узла, причем мусор и нефтепродукты разделяются автоматически.

Традиционным методом борьбы с нефтяными загрязнениями в настоящее время на воде является механический сбор с помощью нефтяных сборщиков на корабельной основе. Теоретические расчеты показывают, что оптимальный диапазон толщины пленки нефти при разливе на воде до десятых долей миллиметра от нескольких сантиметров легко и эффективно убираются механически.

Однако практика реальных аварий демонстрирует, что даже при относительно комфортных погодных условиях и толщине пленки в несколько десятков миллиметров и более, стандартный сборщик нефти обычно собирает до 50-60% воды вместо нефти, в т.ч. в виде эмульсии (вода в нефти), которая требует дополнительной сепарации от нефти. Даже если такая сепарация осуществляется при сборке нефти и вода очищается до уровня ПДК (а это возможно только на крупнотоннажных судах сборщиках), невозможно собрать таким образом более 60% нефти. Кроме того, на волне более 0,5-1 метра и на малых глубинах такая техника мало эффективна или, чаще, вообще не применима.

Силы и средства Госморспасслужбы Минтранса России базируются в морских портах и не в состоянии обеспечить оперативную ликвидацию аварийных разливов нефти на расстоянии 100-150 км от них. В случае волнения на море спасательные суда не смогут на максимальной скорости идти к месту аварии, следовательно, время реагирования на ЧС затянется на 8-10 часов и более. За такой срок под воздействием ветра нефтяное пятно существенно увеличится в размерах. В результате масштаб аварии может возрасти и привести к серьезным экологическим бедствиям.

4.4 Сорбенты

Сорбенты - это материалы, собирающие нефть адсорбции и абсорбции (налипания или впитывания).

Сорбция (от лат. sorbeo поглощаю) - поглощение твердым телом или жидкостью какого-либо вещества из окружающей среды. Основные разновидности сорбции адсорбция, абсорбция, хемосорбция.

Абсорбция - поглощение какого-либо вещества из окружающей среды всей массой поглащающего тела (абсорбента). Адсорбция (от лат. ad -на, при - и sorbeo - поглощаю) - поглощение газов, паров или жидкостей поверхностным слоем твердого тела (адсорбента) или жидкости. Физическая адсорбция - результат действия дисперсионных или электростатических сил. Если адсорбция сопровождается химической реакцией поглощаемого вещества с адсорбентом, то она называется хемосорбцией.

Главными требованиями, предъявляемыми к нефтесорбирующим материалам, являются: безвредность для окружающей среды; нефтеемкость (количество поглощенного нефтепродукта на единицу веса сорбента); плавучесть (в исходном и насыщенном состоянии); гидрофобность (сорбент не должен впитывать воду); возможность регенерации и повторного использования; технологичность изготовления и применения (удобство нанесения на поверхность и удаление); доступная стоимость.

Именно по совокупности этих факторов определяется эффективность применения нефтесорбирующих материалов.

Сорбенты разделяются на три типа: неорганические, природные органические и искусственные органические. Выпускаются в виде полос, ковриков, матов, валиков, боновых заграждений, подушек и свободно разбрасываемого сорбента.

Сегодня наша промышленность предлагает не менее двухсот типов сорбентов. Характеристика некоторых сорбентов нефти и нефтепродуктов приведена в таблице 4.

Таблица 4. Характеристика сорбентов нефти и нефтепродуктов

Сорбент	Коэффициент нефтепоглощения	Время впитывания, сек.	Плавучесть	Эффективность очистки, %
Резиновая крошка	1:4	60	Не тонет	92
Текстильный	1:16	60	Не тонет	99,98
Горошек	1:0,7	-	Не тонет	98,93
Пенополиуретан	1:6	30	Не тонет	83
Перлит	1:3	30	Не тонет	82,5
Опилки	1:1	30	Не тонет	67

Важная особенность всех представленных в таблице сорбентов - это их плавучесть, аналогичная нефти и нефтепродуктам.

Способ нанесения сорбента на водную поверхность и под нефтяное пятно - с помощью распылителя бункерного типа с использованием в качестве носителя воздух (комплектуется компрессором) или воду (комплектуется насосом).

Освоено производство сорбентов многоразового пользования для сбора разлитой нефти (нефтепродуктов) с поверхности воды, почвы, вплоть до удаления радужной пленки. Сорбенты удерживаются на поверхности воды, не тонут, хорошо сорбируют нефть при температурах от 0 до 30°С. Выпускаются в различной форме - рулонах, матах, салфетках и используются в зависимости от условий. Маты армированы волокнами из полипропилена и предназначены для использования в качестве плавучих нефтепоглощающих боновых заграждений (тралов) различной конструкции. Сорбционная емкость составляет 15-20 кг нефти на 1 кг адсорбента. Регенерация (отжим нефти) до 10 циклов снижает емкость на 1-2 кг. Общий объем сбора нефти - на 1 кг адсорбента до 150 кг нефти. Использованные сорбенты могут применяться как топливо, гидроизоляционный материал.

4.5 Диспергаторы

Диспергаторы - это специальные химическое вещества, которые превращают плавающую на поверхности нефтяную пленку в водорастворимую эмульсию в виде мелких капель, взвешенных в большом объеме воды, в результате чего ускоряются естественные процессы биологического разложения нефти.

К детергентам относятся различные растворители и вещества, образующие эмульсию, которые химически воздействуют на молекулы углеводородных соединений и изменяют их поверхностное натяжение. Наибольшее число этих соединений относится к алкилбензолсульфонатам натрия, которые отличаются по длине углеродной цепи, связанной с бензольным кольцом. Следует отметить, что токсичность детергентов для морских организмов часто выше, чем самой нефти, и широкое применение детергентов только усугубляет поражающее действие нефтяного загрязнения на гидробионты.

Широко применяемые диспергаторы представляют собой маслянистые нейтрализующие жидкости от светло-коричневого до темно-коричневого цвета.

Наибольшую опасность для экосистем гидросферы, мореплавания, береговых зон, влаго-, газо- и теплообмена между океаном и атмосферой представляет нефтяное загрязнение в виде пленки или сликов. Однако естественное разрушение нефтяной пленки протекает медленно. Для интенсификации этого процесса используют химические диспергирующие средства (ДС), в состав которых входят синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), без которых невозможен перевод пленки нефти в устойчивую прямую эмульсию, способную рассеиваться в поверхностном слое водоема.

Диспергирование - весьма полезный и часто единственный способ ликвидации разливов нефти в море, когда основной целью является предотвращение попадания нефти на побережье. Однако, при низких температурах воды, свойственных большинству морей России, естественные процессы разложения чрезвычайно медленны. В условиях штормовой погоды и низких температур основная масса нефти будет находиться в виде эмульсий с содержанием воды до 80%.

Диспергенты состоят из поверхностно-активных веществ и растворителей. Диспергенты уменьшают поверхностное натяжение на границе раздела воды и нефти, что приводит к взвешиванию нефти в верхнем слое водной толщи от 5 до 10 метров в виде мельчайших (от 20 до 70 микрон) капелек. Морские течения быстро разносят нефть, уменьшая ее концентрацию до очень низких значений (менее 1 части на миллион), что не приводит к ущербу морским формам жизни. В результате этого процесса нефть становится легкодоступной бактериям, разлагающим в естественных условиях углеводороды, что ускоряет ее удаление из окружающей среды. Именно в результате этих процессов природа удаляла просачивающуюся в морскую среду нефть в течение миллионов лет.

Диспергенты удаляют нефть с водной поверхности, уменьшая потенциальное воздействие на птиц, представителей животного мира, уязвимые береговые линии и морские организмы, обитающие в приливных зонах. Предохраняя побережье от контакта с нефтью, диспергенты предотвращают ее воздействие на береговую линию или, по крайней мере, сводят масштабы такого воздействия к минимуму.

Применение диспергаторов целесообразно в тех случаях, когда не могут быть использованы механические средства сбора, при малой толщине нефтяной пленки (около 0,1 мм), при опасности воспламенения и взрыва разлитой нефти или при необходимости быстрой защиты экологически чувствительных и экономически важных участков побережья. Наиболее эффективным считается применение диспергаторов при толщине пленки нефти в пределах от 0,1 до 1 мм.

Метод борьбы с разливами нефти путем применения диспергаторов называется диспергированием.

4.6 Биохимические препараты

Биохимические препараты - это органические сорбенты, предназначенные для ликвидации загрязнений воды и почвы нефтью и нефтепродуктами, перевода остаточной замазученности до экологически нейтральных соединений, для ускорения полной рекультивации загрязненных нефтепродуктами земель.

Эти препараты получаются на основе штаммов микроорганизмов. В зависимости от способа поучения (простой обработки или синтеза) они делятся на природные и искусственные. Широко известные биосербенты типа «Путидойл» и «Деворойл» имеют форму порошка.

Расход биосорбента составляет порядка 3-10 кг/га или 150-200 кг на тонну нефтепродуктов.

Биосорбенты применимы для ликвидации разливов сырой нефти и любых нефтепродуктов. Последовательность действия биосорбента (типа «Биосорб») на нефть в воде приведена в таблице 5.

Таблица 5. Последовательность действия биосорбента типа «Биосорб» на нефть в воде

Тип эффекта	Время
Разрушение пленки и локализация нефтяного пятна	0,5-1 час
Сорбция нефти	2-4 часа
Начало биодеструкции	2-4 часа
Активизация естественного самоочищения воды от нефти	5-8 часов
Очистка поверхности и толщи воды от нефти (80-90%)	7-14 суток
Разрушение нефти в донных отложениях, аэробный процесс (50-75%)	40-50 суток
Разрушение нефти на препарате в береговой зоне (до 60-75%)	20-40 суток
Разрушение нефти в донных отложениях в условиях анаэробиоза (50-60%)	более 100 суток

4.7 Вспомогательные средства

К вспомогательным средствам, используемым при разливах нефти, можно отнести: резервуары для временного хранения нефти и нефтепродуктов; устройства сжигания (инсиниаторы); различные транспортные средства (сухопутные, морские и воздушные); разбрасыватели гранулированного сорбента; насосы; шанцевый инструмент; установки для от-мыва от нефти береговых зон (гидропушки); отжимные устройства; средства связи; индивидуальные средства защиты и др.

Контейнеры для сбора нефти и мусора представляют собой полиэтиленовые мешки, мягкие и жесткие резервуары.

Мешки из ламинированной влагонепроницаемой ткани могут быть использованы для сбора и транспортировки всех типов сыпучих материалов, продуктов и веществ на автомобильном, железнодорожном и морском транспорте. Изготавливаются контейнеры различных конструкций и размеров объемом до 2 м.

Для сбора и временного хранения собранной нефти используются резервуары наземные и плавающие.

В качестве наземных резервуаров используются автоцистерны, стационарные емкости, разборные резервуары, резинотканевые контейнеры.

Разборные резервуары предназначены для сбора и временного хранения нефти и нефтепродуктов, для отмыва оборудования, используемого при ликвидации аварийных разливов, а также плановых работ по очистке нефтяных амбаров, нефтехранилищ, прудов-отстойников и т.п. Резинотканевые контейнеры используются для локализации и временного хранения разлившейся нефти. Имеют различные габариты и, соответственно, рассчитаны на различный объем хранимых нефтепродуктов, имеют также открытое и закрытое исполнение. Разработаны на основе резинокордных оболочек.

В качестве плавающих резервуаров используются резинотканевые контейнеры, а также танки различных судов, участвующих в борьбе с разливом нефти.

Инсиниаторы - установки для сжигания нефтесодержащих продуктов, образующихся при проведении работ, связанных с устранением аварийных разливов нефти: отработанных сорбентов, нефтевпитывающих матов и бонов, обтирочных и других материалов, разрешенных к утилизации термическим способом. Применение установки позволяет существенно снизить выбросы вредных веществ по сравнению с обычным открытым сжиганием. Установки используются в полевых условиях, а также на специально оборудованных площадках.

Суда для борьбы с разливами нефти - это, как правило, универсальные нефтесборщики для работы на разливах нефти, способные справляться с плавающим мусором и нефтью. Они оснащаются набором ским-меров для сбора легких, средних нефтей, а также вязких нефтей и эмульсий. Суда могут быть дополнительно оборудованы средствами для борьбы с пожарами и средствами для распыления дисперсантов, бортовыми емкостями для сбора нефти и мусора. Такие малотоннажные суда имеют малую осадку для действий на мелководье и используются для очистки закрытых акваторий.

Выпускаются специальные нефтесборочные системы в контейнерном исполнении и представляют собой наиболее гибкую систему сбора нефти с водной поверхности. Они могут быть быстро установлены на любом судне. Для увеличения ширины захвата используется система направляющих бонов, с помощью которых нефть попадает на отверстие в кассете и затем на щетки, на которые нефть налипает, а вода при вращении щеток скатывается. Затем нефть со щеток снимается и перекачивается при помощи насоса в емкости для собранной нефти.

Для транспортировки нефтесборного оборудования и боновых заграждений к месту аварии, выполнения работ по ликвидации разлива, сбора в танки нефтесодержащих вод также широко используются нефтеналивные баржи. Такие баржи могут быть самоходными и несамоходными.

Отжимное устройство представляет собой специальное механическое изделие, предназначенное для регенерации (отжима) сорбирующих материалов с целью их многократного использования.

Гидропушки предназначены, прежде всего, для отмывки береговой зоны рек и озер от нефти и нефтепродуктов. Они размещаются, как правило, на сухопутных или морских транспортных средствах и представляют собой комплект оборудования, состоящий из мотопомпы и штатного пожарного напорного переносного ствола.

Область применения:

отмывка береговой полосы рек и озер от нефти и нефтепродуктов в процессе проведения оперативных работ по ликвидации аварийных разливов;

отмывка нефтезагрязненного оборудования, конструкций и т.п.;

средство пожаротушения.

Стандартная комплектация гидропушки:

мотопомпа со встроенным двигателем;

пожарный напорный переносной ствол;

опорная подставка для ствола;

шланг всасывающий напорный;

комплект напорных разгрузочных шлангов.

Разбрасыватели бывают пневматические и механические с радиусом действия 5~50 м. В качестве технических средств нанесения сорбента на слой нефти могут использоваться стандартные компрессорные установки. Загрузка материала осуществляется через воронку, а распыление осуществляется через сопло воздуховода, который выполняется в виде гибкого шланга.

При разливах на море в качестве мобильного средства для размещения разбрасывателя диспергантов и биопрепаратов используются суда и летательные аппараты.

Для оперативного реагирования на разливы нефти необходим постоянно находящийся в готовности комплекс технических средств в виде универсальных экологических мобильных установок, содержащих постоянно возобновляемый (неснижаемый) запас природоохранных средств.

Заключение

Нефть и газ - фундамент экономики современной России. Но и источник повышенной опасности для окружающей природной среды. Нефтегазовый комплекс был и остается крупнейшим загрязнителем природной среды в стране. Он дает до 30% загрязняющих веществ, выбрасываемых промышленностью. Многие водоемы, соседствующие с разрабатываемыми месторождениями, до чрезвычайности загрязнены нефтепродуктами. На балансе нефтяников - более 100 тыс. га нарушенных земель. Более половины промышленных отходов - это тоже продукт жизнедеятельности топливного комплекса. Тысячи «бесхозных» скважин, тысячи километров ржавеющих внутрипромысловых и магистральных трубопроводов - это постоянная угроза аварий с тяжелыми экологическими и экономическими последствиями.

Использованные источники

1. Руководство по ликвидации разливов нефти на морях, реках и озерах, изд. ЗАО «ЦНИИМФ», С.-Петербург, 2002, 344 с. РД-08-200-98. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности - Госгортехнадзор РФ, 1998 год.

2. РД 39-00147105-015-98. Правила капитального ремонта магистральных нефтепроводов - ИПТЭР, 1998 год.

3. РД 153-39.4-114-01. «Правила ликвидации аварий и повреждений на магистральных нефтепроводах».

4. РД 08-296-99. «Методические рекомендации по идентификации опасных производственных объектов магистральных нефтепродуктопроводов».

5. РД 52.18.647-2003. Методические указания. Определение массовой доли нефтепродуктов в почвах. Методика выполнения измерений гравиметрическим методом.

6. Ерцев Г.Н., Баренбойм Г.М., Таскаев А.И. Опыт ликвидации аварийных разливов нефти в Усинском районе Республики Коми. - Сыктывкар, 2000. - 183 с.

7. Жаров О.А., Лавров В.Л. Современные методы переработки нефтешламов. «Экология производства», № 5, 2004 год.

8. Золотовская Ю.Б. Оценка уровня природоохранных инвестиций в Ямало-Ненецком автономном округе. Журнал «Регион: экономика и социология», № 1, 2003 год.

9. ООО Инвестиционная компания «Файненшл Бридж»: http://www.finbridge.ru.

10. Информационно-аналитический центр «Минерал»: http://www.mineral.ru.

11. Сахалинский шельф. Проблемы освоения. «Нефть и газ континентального шельфа: проблемы освоения и рационального использования». Парламентские слушания в Государственной Думе 11.04.02 года.

12. Транспортная стратегия («Перспективы развития магистрального трубопроводного транспорта нефти»), 2003 год.

13. Энергетическая рабочая группа США - Россия. Материалы семинара по предотвращению разливов нефти и ликвидации их последствий. Москва, 4-5 декабря 2003 года.

Приложение

Схема нефтепроводов ОАО «АК «Транснефть»

Схема продуктопроводов ОАО «АК «Транснефтепродукт»



Различные схемы развертывания боновых заграждений

Схемы локализации нефтяных пятен с помощью бонового заграждения

Свободно дрейфующие боновые заграждения

Размещено на Allbest.ru

...