×
19.01.2018
218.016.03fd

СПОСОБ ОЧИСТКИ НЕПРОТОЧНЫХ ВОДОЁМОВ ОТ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к очистке воды в непроточных водоемах от нефтепродуктов и тяжелых металлов. Способ очистки непроточных водоемов от тяжелых металлов и нефтепродуктов включает использование сорбента, коагулянта и грубодисперсного минерального вещества. Извлекают донный осадок и воду. Извлеченный донный осадок компостируют со структурообразователями, нефтеокисляющими микроорганизмами, биогенными элементами с получением почвогрунтов. Используют электроды для уменьшения остаточной концентрации металлов в почвогрунтах. Отделенную от донного осадка воду возвращают в непроточный водоем. Извлеченную из водоема воду очищают последовательно сорбцией и фильтрованием в геохимическом барьере, заполненном минеральным зернистым материалом - силицированным кальцитом фракции 2-5 мм, в котором размещены электрохимические источники тока, генерирующие коагулянт. Очищенную воду возвращают в водоем, создавая циркуляцию воды. Воду фильтруют со скоростью 1-5 м/ч при длине геохимического барьера 8-16 м. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки воды и донных отложений водоема. 1 ил., 4 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам очистки воды в непроточных водоемах от нефтепродуктов и тяжелых металлов.

Известен способ очистки водоемов от нефти, включающий распыление раствора нефтеокисляющего препарата и минеральных удобрений, проведение аэрации для увеличения содержания кислорода в воде [Патент РФ №2322400].

Недостатком предложенного способа является невозможность очистки воды от тяжелых металлов.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является способ очистки загрязненных вод поверхностных водоемов от нефтепродуктов и тяжелых металлов путем внесения сорбента, флокулянта, коагулянта и минерального замутнителя [Патент РФ №2143403]. В качестве сорбента и минерального замутнителя используют смесь гидролизованных дисперсных алюмосиликатов, в качестве флокулянта - алюмосиликаты в коллоидном состоянии, в качестве коагулянта - композицию гидроксидов различных металлов (алюминий, железо, титан, кальций и магний).

Сущность способа заключается в том, чтобы внесенными реагентами сорбировать нефтепродукты и тяжелые металлы, находящиеся в водоеме, и их осадить. Однако нефтепродукты и тяжелые металлы, извлеченные из воды, переходят в донные отложения и там депонируются. Более того, все перечисленные металлы в виде гидроксидов тоже будут депонироваться в донных отложениях, ухудшая экологическую ситуацию водоема.

Недостатком способа является невысокий эффект очистки водного объекта, включающего воду и донные отложения.

Задачей изобретения является повышение эффективности очистки воды и донных отложений водоема.

Технический результат совпадает с задачей изобретения.

Сущность изобретения заключается в очистке непроточных водоемов от тяжелых металлов и нефтепродуктов путем использования сорбента, коагулянта и грубодисперсного минерального вещества. Согласно изобретению, извлекают донный осадок и воду, извлеченный донный осадок компостируют со структурообразователями, нефтеокисляющими микроорганизмами, биогенными элементами с получением почвогрунтов, используют электроды для уменьшения остаточной концентрации металлов в почвогрунтах, отделенную от донного осадка воду возвращают в непроточный водоем, извлеченную из водоема воду очищают последовательно сорбцией и фильтрованием в геохимическом барьере, заполненном минеральным зернистым материалом - силицированным кальцитом фракции 2-5 мм, в котором размещены электрохимические источники тока, генерирующие коагулянт, очищенную воду возвращают в водоем, создавая циркуляцию воды, при этом воду фильтруют со скоростью 1-5 м/ч при длине геохимического барьера 8-16 м.

На фигуре представлена технологическая схема процесса очистки непроточного водоема. В непроточном водоеме 1 на плавсредствах размещена насосная станция 2 для перекачки донного осадка на компостную площадку 3, размещенную на берегу водоема. Компостная площадка 3 размещена в выемке грунта, оборудована гидроизоляционным экраном, дренажной системой и системой аэрации (на фигуре не показаны). К дренажной системе подсоединен дренажный насос 4, имеющий выпуск в водоем 1. К системе аэрации подсоединен компрессор 5. Бункеры-накопители 6 компостообразователей соединены со смесителем 7, имеющим рассредоточенный выпуск 8 на компостные площадки 3. В теле компостной площадки 3 размещены чередующимися рядами электроотрицательные (алюминий) 9 и электроположительные (графит) 10 стержневые электроды.

В водоеме 1 размещены щелевые водозаборные трубы 11, соединенные с насосной станцией 12, имеющей выпуск в сорбционный фильтр 13, соединенный с геохимическим барьером 14 [Патент РФ на ПМ №154393]. Выпуск геохимического барьера 14 соединен с водорассеивающим выпуском 15, расположенным в непроточном водоеме 1.

Способ осуществляется следующим образом.

Вдоль береговой линии непроточного водоема 1 строят компостную площадку 3 в выемке грунта.

Насосной станцией 2 ведут откачку донного ила, который перекачивают на компостную площадку 3 и равномерно размещают по площади. Одновременно на компостную площадку 3 распределяют компостные добавки (структурообразователи, нефтеокисляющие микроорганизмы, биогенные элементы) с помощью бункеров-накопителей 6, смесителей 7 и рассредоточенного выпуска 8. Избыток влаги стекает вниз, где расположена дренажная система, с помощью дренажного насоса 4 воду откачивают в непроточный водоем 1. Для ускорения биологического процесса компостирования смеси обеспечивают подачу воздуха с помощью компрессора 5.

Нефтяные углеводороды содержат в своем составе тяжелые металлы в высокой концентрации, поэтому при контакте нефтепродуктов с водой часть металлов переходит в воду, причем их концентрация во много раз превышает допустимую. Часть металлов осаждается естественным путем, переходя в состав донного осадка, часть остается в воде.

В результате компостирования происходит минерализация органических веществ, образование гумуса из углеводородов, что позволяет получить товарные почвогрунты. Качество почвогрунтов определяется содержанием тяжелых металлов, которое регламентируется стандартами. Для уменьшения остаточной концентрации металлов в почвогрунтах в теле компостной площадки размещены электрохимические источники тока, состоящие из электродов 9 и 10 разной полярности, создающие электрическое поле. В электрическом поле катионы металлов перемещаются к отрицательно заряженному электроду (алюминию), закрепляются на его поверхности. Такой процесс известен в электрохимии, получил название электрокристаллизации [Стендер В.В. Прикладная электрохимия. Изд. Харьковского университета. - 1961. - 541 с. - См. с. 154].

Процесс компостирования происходит в течение 3-12 месяцев в зависимости от содержания загрязняющих веществ, поэтому концентрация тяжелых металлов успевает существенно снизиться. Полученные почвогрунты используют для рекультивации береговой зоны непроточного водоема.

Воду из непроточного водоема забирают насосной станцией 12, подают в сорбционный фильтр 13 для отделения пленочных нефтепродуктов. В качестве сорбента используют солому злаковых культур. Далее воду подают в геохимический барьер 14, загруженный минеральным зернистым материалом (силицированный кальцит) фракции 2-5 мм. Этот материал относится к активным фильтрующим материалам, извлекающим тяжелые металлы с эффектом 85-99%. Для увеличения эффекта очистки воды от тяжелых металлов в геохимическом барьере 14 использована такая же система электрохимических источников тока, создаваемая электродами 9 и 10, как в компостной площадке 3. Электроотрицательные алюминиевые электроды растворяются, образуя коагулянт.

Очищенная вода сбрасывается самотечно с помощью водорассеивающего выпуска 15 в водоем.

Оптимальный состав компоста следующий, %

- осадки биологических очистных сооружений нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) - 1;

- птичий помет - 1;

- солома, опилки, торф, бумага - 8;

- осадки биологических очистных сооружений канализации населенных пунктов - 20;

- осадки очистных сооружений водоснабжения населенных пунктов - 10;

- минеральный зернистый материал силицированный кальцит - 10;

- катализатор окислительных процессов - 5;

- донные осадки - остальное.

Пример 1.

Проводили опыты по очистке модели природной воды, содержащей ионы железа, геохимическим барьером длиной 16 м при скорости фильтрования в диапазоне 0,1-1 Ом/ч.

Результаты приведены в таблице 1.

Из таблицы следует, что для получения воды с концентрацией железа 0,3 мг/л (ПДКхоз.пит - предельно допустимая концентрация водоемов хозяйственно питьевого назначения) необходимый эффект очистки воды составляет 90%, т.е. возможна скорость фильтрования 5,0 м/ч при длине геохимического барьера 12 м.

Пример 2.

Проводили опыты по очистке модели природной воды, содержащей ионы марганца геохимическим барьером длиной 16 м при скорости фильтрования в диапазоне 0,1-10 м/ч.

Результаты приведены в таблице 2.

Из таблицы следует, что для получения воды с концентрацией марганца 0,1 мг/л (ПДКхоз.пит.) необходимый эффект очистки воды составляет 90,0%, то есть возможна скорость фильтрования 5,0 м/ч при длине геохимического барьера 12 м.

Пример 3.

Проводили опыты по очистке модели природной воды, содержащей ионы меди геохимическим барьером длиной 16 м при скорости фильтрования в диапазоне 0,1-10 м/ч.

Результаты приведены в таблице 3.

Из таблицы следует, что для получения воды с концентрацией меди 1,0 мг/л (ПДКхоз.пит) необходимый эффект очистки воды составляет 99,00%, т.е. возможна скорость фильтрования 5,0м/ч при длине геохимического барьера 8 м.

Пример 4.

Проводили опыты по очистке модели природной воды, содержащей бензол геохимическим барьером длиной 16 м при скорости фильтрования в диапазоне 0,1-10 м/ч.

Результаты приведены в таблице 4.

Из таблицы следует, что для получения воды с концентрацией бензола 0,1 мг/л (ПДКхоз.пит.) необходимый эффект очистки воды составляет 90,00%, то есть возможна скорость фильтрования 5,0 м/ч при длине геохимического барьера 16 м.

Технический результат заключается в том, что достигнута очистка донного осадка до качества почвогрунтов и очистка воды водоема до предельно допустимых значений концентраций тяжелых металлов и нефтепродуктов.

Способ очистки непроточных водоемов от тяжелых металлов и нефтепродуктов путем использования сорбента, коагулянта и грубодисперсного минерального вещества, отличающийся тем, что извлекают донный осадок и воду, извлеченный донный осадок компостируют со структурообразователями, нефтеокисляющими микроорганизмами, биогенными элементами с получением почвогрунтов, используют электроды для уменьшения остаточной концентрации металлов в почвогрунтах, отделенную от донного осадка воду возвращают в непроточный водоем, извлеченную из водоема воду очищают последовательно сорбцией и фильтрованием в геохимическом барьере, заполненном минеральным зернистым материалом - силицированным кальцитом фракции 2-5 мм, в котором размещены электрохимические источники тока, генерирующие коагулянт, очищенную воду возвращают в водоем, создавая циркуляцию воды, при этом воду фильтруют со скоростью 1-5 м/ч при длине геохимического барьера 8-16 м.
СПОСОБ ОЧИСТКИ НЕПРОТОЧНЫХ ВОДОЁМОВ ОТ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 176 items.
26.08.2017
№217.015.defa

Скважинный штанговый насос

Изобретение относится к области механизированной добычи нефти скважинными штанговыми насосами. Насос содержит цилиндр с всасывающим клапаном. Плунжер установлен в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного движения. На наружной поверхности плунжера нанесены замкнутые канавки, поперечный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624939
Дата охранного документа: 11.07.2017
26.08.2017
№217.015.e55c

Устройство для измерения числа качаний станка-качалки

Изобретение относится к нефтедобыче для использования при оценке технического состояния насосного оборудования в условиях эксплуатации скважин. Устройство включает магнитную метку, установленную на кривошипе, и уловитель сигнала, закрепленный на раме на кронштейне. Уловитель сигнала выполнен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626616
Дата охранного документа: 31.07.2017
26.08.2017
№217.015.e560

Узел подачи пара в теплообменный аппарат

Изобретение относится к системам подачи водяного пара и отвода конденсата в теплообменные аппараты и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Узел подачи пара в теплообменный аппарат включает клапан-регулятор, узел измерения расхода пара с трубкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626614
Дата охранного документа: 31.07.2017
26.08.2017
№217.015.ee07

Гибридный функциональный цифроаналоговый преобразователь со сплайновой аппроксимацией n-го порядка

Изобретение относится к области радиотехники, электросвязи, информационно-измерительной техники и может применяться для нелинейного цифроаналогового преобразования сигналов разной точности и сложности. Технический результат - оптимизация построения нелинейного гибридного цифроаналогового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628918
Дата охранного документа: 22.08.2017
29.12.2017
№217.015.f213

Способ получения эфиров сорбитана и жирных кислот

Изобретение относится к способу получения сложных эфиров сорбитана, являющихся поверхностно-активными веществами, который может быть использован в химической промышленности. В предложенном способе получения сложных эфиров жирных кислот и сорбитана растительные масла взаимодействуют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636743
Дата охранного документа: 28.11.2017
29.12.2017
№217.015.f24d

Способ производства сжиженного природного газа

Изобретение относится к газовой промышленности и криогенной технике, конкретно к технологиям сжижения природного газа на газораспределительных станциях. Способ производства сжиженного природного газа включает подачу потока сжатого природного газа из магистрального трубопровода высокого давления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636966
Дата охранного документа: 29.11.2017
29.12.2017
№217.015.f353

Способ предупреждения гидратообразования в промысловых системах сбора газа

Изобретение относится к области добычи природного газа, в частности к области предупреждения гидратообразования в системах промыслового сбора газа преимущественно в условиях Крайнего Севера. Технический результат - оптимизация расхода ингибитора гидратообразования и повышение надежности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637541
Дата охранного документа: 05.12.2017
29.12.2017
№217.015.f4ec

Система автоматической подачи ингибитора гидратообразования в шлейфы газового промысла

Изобретение относится к области внутрипромыслового сбора газа, а именно к системам ввода ингибитора образования гидратов в газовые шлейфы. Система содержит емкость с ингибитором, трубопроводы подачи ингибитора к защищаемым точкам, исполнительный механизм, обеспечивающий прямую управляемую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637245
Дата охранного документа: 01.12.2017
19.01.2018
№218.015.ffc6

Дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама

Изобретение относится к строительным материалам, используемым для укладки в качестве дорожного покрытия дороги IV категории, а также для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок. Технический результат - увеличение прочности покрытий и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629634
Дата охранного документа: 30.08.2017
19.01.2018
№218.016.00b4

Способ получения этил(2е, 4е)-5-хлорпента-2,4-диеноата

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения этил(2E,4E)-5-хлорпента-2,4-диеноата. Этил(2E,4E)-5-хлорпента-2,4-диеноат является перспективным исходным соединением в синтезе (2E,4E)-диеновых кислот и их производных. Результаты изобретения могут быть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629665
Дата охранного документа: 31.08.2017
Showing 21-30 of 54 items.
26.08.2017
№217.015.e55c

Устройство для измерения числа качаний станка-качалки

Изобретение относится к нефтедобыче для использования при оценке технического состояния насосного оборудования в условиях эксплуатации скважин. Устройство включает магнитную метку, установленную на кривошипе, и уловитель сигнала, закрепленный на раме на кронштейне. Уловитель сигнала выполнен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626616
Дата охранного документа: 31.07.2017
26.08.2017
№217.015.e560

Узел подачи пара в теплообменный аппарат

Изобретение относится к системам подачи водяного пара и отвода конденсата в теплообменные аппараты и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Узел подачи пара в теплообменный аппарат включает клапан-регулятор, узел измерения расхода пара с трубкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626614
Дата охранного документа: 31.07.2017
26.08.2017
№217.015.ee07

Гибридный функциональный цифроаналоговый преобразователь со сплайновой аппроксимацией n-го порядка

Изобретение относится к области радиотехники, электросвязи, информационно-измерительной техники и может применяться для нелинейного цифроаналогового преобразования сигналов разной точности и сложности. Технический результат - оптимизация построения нелинейного гибридного цифроаналогового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628918
Дата охранного документа: 22.08.2017
29.12.2017
№217.015.f213

Способ получения эфиров сорбитана и жирных кислот

Изобретение относится к способу получения сложных эфиров сорбитана, являющихся поверхностно-активными веществами, который может быть использован в химической промышленности. В предложенном способе получения сложных эфиров жирных кислот и сорбитана растительные масла взаимодействуют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636743
Дата охранного документа: 28.11.2017
29.12.2017
№217.015.f24d

Способ производства сжиженного природного газа

Изобретение относится к газовой промышленности и криогенной технике, конкретно к технологиям сжижения природного газа на газораспределительных станциях. Способ производства сжиженного природного газа включает подачу потока сжатого природного газа из магистрального трубопровода высокого давления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636966
Дата охранного документа: 29.11.2017
29.12.2017
№217.015.f353

Способ предупреждения гидратообразования в промысловых системах сбора газа

Изобретение относится к области добычи природного газа, в частности к области предупреждения гидратообразования в системах промыслового сбора газа преимущественно в условиях Крайнего Севера. Технический результат - оптимизация расхода ингибитора гидратообразования и повышение надежности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637541
Дата охранного документа: 05.12.2017
29.12.2017
№217.015.f4ec

Система автоматической подачи ингибитора гидратообразования в шлейфы газового промысла

Изобретение относится к области внутрипромыслового сбора газа, а именно к системам ввода ингибитора образования гидратов в газовые шлейфы. Система содержит емкость с ингибитором, трубопроводы подачи ингибитора к защищаемым точкам, исполнительный механизм, обеспечивающий прямую управляемую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637245
Дата охранного документа: 01.12.2017
19.01.2018
№218.015.ffc6

Дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама

Изобретение относится к строительным материалам, используемым для укладки в качестве дорожного покрытия дороги IV категории, а также для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок. Технический результат - увеличение прочности покрытий и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629634
Дата охранного документа: 30.08.2017
19.01.2018
№218.016.00b4

Способ получения этил(2е, 4е)-5-хлорпента-2,4-диеноата

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения этил(2E,4E)-5-хлорпента-2,4-диеноата. Этил(2E,4E)-5-хлорпента-2,4-диеноат является перспективным исходным соединением в синтезе (2E,4E)-диеновых кислот и их производных. Результаты изобретения могут быть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629665
Дата охранного документа: 31.08.2017
19.01.2018
№218.016.0142

Установка для раздельного измерения дебита нефтяных скважин по нефти, газу и воде

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения продукции нефтяных и газоконденсатных скважин раздельно по компонентам - нефти, газу и воде, в том числе и как эталонное средство для уточнения среднесуточных дебитов скважины по компонентам. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629787
Дата охранного документа: 04.09.2017
+ добавить свой РИД