ЛИНИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ, ГРУНТОВ И НЕФТЕШЛАМОВ Российский патент 2005 года по МПК C02F1/40 C02F103/34 

Изобретение относится к защите окружающей среды, а именно к рекультивации загрязненных нефтью земель, обезвреживанию почвы, грунтов, нефтешлама.

Известна установка для обработки нефтешламов “Альфа-Лаваль” (проспект фирмы “Alfa-Laval” “Установка “Альфа-Лаваль” для обработки нефтешлама”), содержащая устройство забора нефтешлама, теплообменники для нагрева шлама, фильтры тонкой и грубой очистки, гидроциклон, центрифугу, сепараторы.

Известная установка предназначена для переработки жидкого шлама и выделения нефти.

Известна линия для переработки нефтяных шламов (патент РФ 2078739), включающая установку сбора и перекачивания нефтешлама, установку сбора и перекачивания донного осадка, установку разделения нефтешлама и донного осадка, установку отмывки замазученных механических примесей, установки переработки донного осадка и переработки нефтешлама.

В линии используется технология отмывки замазученных механических примесей от нефти растворителем - легкой бензиновой фракцией. Указанная установка применяется при комплексной переработке нефтешлама.

Известна линия для очистки в центре по промывке почвы и нефтешламов фирмы “ЕРСО” (рекламный листок “Предложение компании ЭКПО по поставке технологических систем для восстановления окружающей среды”), выбранная за прототип, содержащая бункер, оборудованный виброситом для удаления крупных обломков, наклонный винтовой конвейер, герметично соединенный с днищем бункера и имеющий встроенную систему струйной промывки, направленной против движения грунта (шлама), емкость с системой перелива нефти и плавающей массы из бункера, тандемное вибросито для отделения от плавающей массы крупных частиц и растительных остатков, систему подачи плавающей массы из емкости перелива на вибросито в виде трубопровода, снабженного насосом, четырехсекционную емкость, в которой три отсека снабжены перемешивающими устройствами для последовательной промывки мелкозернистого грунта (шлама) и укомплектованы гидроциклоном-пескоотделителем и гидроциклоном-илоотделителем для выделения твердой фазы, а четвертый отстойный отсек соединен с центрифугой для обезвоживания осадка, при этом секции выполнены с возможностью перелива жидкости, кроме того, линия содержит бак приготовления химических реактивов и систему подачи реактивов на гидроциклон-илоотделитель и центрифугу, бак приготовления промывочной жидкости и трубопровод, подведенный к встроенной системе струйной промывки.

Недостатком известной линии является сложность конструкции. Отмывка осажденного в бункере грунта (шлама) осуществляется только с помощью струйной промывки на винтовом конвейере, направленной против движения материала, что при значительном загрязнении грунта (шлама) нефтью не обеспечивает качество отмывки. Кроме того, в линии осуществляется недостаточная промывка крупных частиц и растительных остатков при отделении их от плавающей массы на тандемном вибросите. Система промывки мелкозернистого грунта (шлама), скомбинированная с обычной сепарацией, обеспечивает по сути очистку промывочной жидкости от механических примесей и позволяет возвратить ее в стадию промывки мелкозернистого грунта (шлама), однако при этом промывочная жидкость поступает в цикл промывки вместе с нефтью, что влияет на качество очистки.

Задачей настоящего изобретения является разработка более эффективной линии для очистки нефтезагрязненных почв, грунтов и нефтешламов.

Предлагаемая линия является более экономичной и позволяет осуществлять очистку смеси грунта, растительных остатков, пород, твердых нефтешламов, твердожидких пульпообразных шламов, при этом обеспечить качество отмывки и цикличность процесса с многократным возвратом моющей жидкости в цикл очистки.

Изобретение представлено двумя вариантами линии очистки.

Технический результат по первому варианту достигается тем, что в линии для очистки нефтезагрязненных почв, грунтов и нефтешламов, содержащей бункер, наклонный винтовой конвейер со встроенной системой струйной промывки, герметично соединенный с днищем бункера, емкость перелива нефти и плавающей массы из бункера, вибросито для отделения плавающей массы от загрязненной моющей жидкости, систему подачи плавающей массы из емкости перелива на вибросито в виде трубопровода, снабженного насосом, согласно изобретению бункер снабжен загрузочной решеткой и укомплектован, по крайней мере, одной установкой напорного режима с возможностью направления струи на любой участок бункера и сетки, емкость перелива нефти и плавающей массы из бункера снабжена паровыми регистрами внутри и имеет наружное утепление, трубопровод системы подачи плавающей массы на вибросито соединен с нижней частью емкости перелива, вибросито для отделения плавающей массы имеет систему стока и оборудовано струйной моющей установкой, расположенной над сетчатой поверхностью вибросита, кроме того, линия очистки содержит вибросито с системой стока для отделения поступающего с конвейера грунта (шлама) от загрязненной моющей жидкости, оборудованное струйной моющей установкой, расположенной над сетчатой поверхностью вибросита, отстойную емкость с внутренней перегородкой для регенерации моющей жидкости, снабженную паровыми регистрами внутри, наружным утеплением и шнековым конвейером для вывода осажденных механических примесей, систему подачи моющей жидкости в цикл очистки, включающую заглубленное в отстойной емкости поплавковое заборное устройство, насос, линию трубопроводов с разводками к моющим установкам, гидроциклон для дополнительной очистки жидкости от взвешенных частиц. Дополнительно бункер в нижней своей части снабжен устройством подачи моющего раствора.

Технический результат по второму варианту достигается тем, что в линии для очистки нефтезагрязненных почв, грунтов и нефтешламов, содержащей бункер, наклонный винтовой конвейер со встроенной системой струйной промывки, герметично соединенный с днищем бункера, вибросито для отделения плавающей массы от загрязненной моющей жидкости, систему вывода и подачи плавающей массы и нефти из бункера на вибросито, согласно изобретению бункер снабжен загрузочной решеткой и укомплектован, по крайней мере, одной установкой напорного режима с возможностью направления струи на любой участок бункера и сетки, вибросито для отделения плавающей массы имеет систему стока и оборудовано струйной моющей установкой, расположенной над сетчатой поверхностью вибросита, система вывода и подачи плавающей массы и нефти из бункера на вибросито выполнена в виде наклонных желобов, кроме того, линия очистки содержит вибросито с системой стока для отделения поступающего с конвейера грунта (шлама) от загрязненной моющей жидкости, оборудованное струйной моющей установкой, расположенной над сетчатой поверхностью вибросита, промежуточную емкость для слива загрязненной моющей жидкости с вибросит, отстойную емкость для регенерации моющей жидкости с паровыми регистрами внутри, наружным утеплением и шнековым конвейером для вывода осажденных механических примесей, соединенную трубопроводом с нижней частью промежуточной емкости, систему подачи моющей жидкости в цикл очистки, включающую заглубленное в отстойной емкости поплавковое заборное устройство, насосы, гидроциклон для дополнительной очистки жидкости от взвешенных частиц, емкость регенерированной моющей жидкости, линию трубопроводов с разводками к моющим установкам. Дополнительно бункер в нижней своей части снабжен устройством подачи моющего раствора.

Варианты линии для очистки поясняются чертежами.

На фиг.1 представлен первый вариант линии, на фиг.2 представлен второй вариант линии. Описание вариантов линий приведено в общем с указанием отличительных признаков.

Для загрузки, разделения и промывки грунта (шлама) линия содержит бункер 1, который заполнен моющей жидкостью. В верхней части бункера 1 установлена съемная решетка 2 для загрузки и разрушения сгустков шлама. Над решеткой 2 расположена моющая установка напорного режима, например брандспойт 3, с возможностью направления струи на любой участок бункера и сетки. В нижней части бункер 1 оборудован дополнительным устройством подачи промывочной жидкости 4.

Для промывки осажденного грунта (шлама) и отделения его от загрязненной моющей жидкости линия содержит вибросито 5, одну или несколько секционных душевых установок 6, которые установлены над сеточной поверхностью вибросита 5. Вибросито 5 снабжено козырьком (не показано) для направления отмытого шлама в контейнер для сбора или приямок. Система стока загрязненного моющего раствора с вибросита 5 выполнена в виде наклонного желоба 7, исключающего явление падающей струи.

Для промывки плавающей массы и отделения ее от загрязненной моющей жидкости линия содержит вибросито 8, одну или несколько секционных душевых установок 9, которые установлены над сеточной поверхностью вибросита 8. Вибросито 8 снабжено козырьком (не показано) для направления отмытого шлама в контейнер для сбора или приямок. Аналогично, система стока загрязненного моющего раствора с вибросита 8 выполнена в виде наклонного желоба 10.

Для регенерации моющей жидкости линия содержит отстойную емкость 11 с паровыми регистрами внутри (не показано). Емкость 11 снабжена устройством вывода механических примесей, которое выполнено в виде шнекового конвейера 12. Кроме того, емкость 11 имеет наружное утепление, например из утеплителя URCA. В первом варианте линии (фиг.1) отстойная емкость 11 имеет внутреннюю перегородку, не доходящую до дна емкости. При втором варианте исполнения линии (фиг.2) дополнительно установлена промежуточная емкость 13, из нижней части которой насосом 14 моющая жидкость подается в отстойную емкость 11.

Для вывода и транспортировки осажденного грунта (шлама) из бункера 1 линия содержит наклонный винтовой конвейер 15, герметично соединенный с днищем бункера 1. В винтовом конвейере 15 встроена струйная моющая установкой 16. Производительность конвейера 15 регулируется четырехступенчатой коробкой передач. Первый вариант исполнения линии (фиг.1) дополнительно укомплектован наклонным желобом 17 для направления грунта (шлама) на вибросито 5.

Для вывода нефти и плавающей массы из бункера 1 в первом варианте исполнения (фиг.1) линия имеет емкость 18, установленную ниже уровня щелей 19, выполненных в торцевой стенке бункера 1. Емкость 18 снабжена паровыми регистрами внутри (не показано) и имеет наружное утепление, например из утеплителя URCA. Во втором варианте исполнения (фиг.2) линия не содержит емкости, перелив нефти и плавающей массы осуществляется посредством желобов 20, соединенных со щелями 19.

Для подачи плавающей массы на вибросито в первом варианте (фиг.1) использован трубопровод 21 со шламовым насосом, соединенный с нижней частью разделительной емкости 18. Во втором варианте исполнения (фиг.2) использован желоб 22, обеспечивающий сток массы с желобов 20 на вибросито 8.

Система подачи регенерированной моющей жидкости в цикл очистки содержит поплавковое заборное устройство 23, установленное в емкости отстоя 11, насосы, линию трубопроводов с разводками, подведенными к установкам 3, 4, 6, 9, 16, при этом трубопроводы перед моющими установками снабжены задвижками для регулировки напора. Для очистки моющей жидкости от взвешенных частиц при подаче в цикл система снабжена гидроциклоном 24 с контейнером для сбора примесей (не показано). Во втором варианте исполнения линии (фиг.2) система подачи дополнительно содержит емкость регенерированного моющего раствора 25.

Линия работает следующим образом.

Моющую жидкость предварительно готовят в емкости отстоя 11 и подогревают паровыми регистрами до температуры предпочтительно 60°С. В качестве жидкости используют водный раствор моющего средства, способного эмульгировать углеводородные загрязнения, что позволяет регенерировать раствор путем гравитационного отстоя. С помощью паровых регистров в емкостях 11 и 18 моющий раствор непрерывно подогревается в процессе его использования.

Перед началом цикла очистки приготовленный раствор подается на установки 2, 4 для заполнения бункера 1, затем, при необходимости, установку 4 отключают.

Предварительно визуально оценивается степень загрязнения и в зависимости от этого регулируется напорный режим на моющих установках и устанавливается необходимая скорость винтового конвейера 15.

Загрязненные нефтью почва (грунт, шлам) подается вертикальным погрузчиком на загрузочную решетку 2. Оператор струей моющего раствора из брандспойта 3 размывает комки и сгустки шлама, при этом обеспечивается моющее и механическое воздействие раствора на нефтяное загрязнение. Проходя сквозь ячейки решетки 2, шлам поступает в бункер 1, заполненный раствором. В бункере 1 создается непрерывный поток жидкости. При попадании почвы, грунта или шлама в бункер 1 нетонущая масса, растительные остатки и нефть всплывают, а тяжелый шлам оседает на дно бункера.

Плавающая масса и нефть отводятся из бункера 1 переливом. В первом варианте линии (фиг.1) нефть и плавающая масса через щели 19 поступает в емкость 18, откуда по трубопроводу 21 масса, отделенная от нефти, с потоком раствора поступает на вибросито 8. Во втором варианте линии (фиг.2) нефть и плавающая масса через щели 19 и систему желобов 20, 22 поступают на вибросито 8. На вибросите 8 осуществляется струйная промывка массы раствором с помощью установки 9 с одновременным отделением массы от загрязненного раствора. Отмытая масса, растительные и иные остатки с вибросита 8 по козырьку сбрасываются в контейнер. Загрязненный раствор по желобу 10 поступает в отстойную емкость 11 (фиг.1) или емкость 13 (фиг.2).

Очистка осажденного грунта (шлама) осуществляется в несколько этапов. На первом этапе отмывка осуществляется при осаждении грунта (шлама) на дно бункера 1 в создаваемом динамическом потоке раствора, при этом осуществляется оптимальное воздействие моющего средства на нефтяное загрязнение. Экспериментально установлено, что объемное соотношение подаваемого грунта (шлама) и моющего раствора в бункере должно составлять не менее 1:1. Грунт (шлам), осевший на дно бункера, при необходимости, размывается с помощью устройства 4 и транспортируется конвейером 15 на вибросито 5. На выходе из конвейера 15 грунт (шлам) промывается с помощью встроенной струйной установки 16. На вибросите 5 осуществляется струйная промывка моющим раствором с помощью установки 6 с одновременным отделением грунта (шлама) от загрязненного раствора. Отмытый грунт (шлам) с вибросита 5 по козырьку сбрасывается в контейнер. Загрязненный раствор по желобу 7 поступает в отстойную емкость 11 (первый вариант исполнения линии) или емкость 13 (второй вариант исполнения линии).

Струйная промывка на виброситах 5, 8 обеспечивает сплошное смывание нефти с поверхности и обезвреживание грунта, почвы, растительных и иных остатков. Экологически безопасные почва, грунт, шлам вывозятся в места сбора или дальнейшей переработки.

Загрязненный моющий раствор непрерывно регенерируется путем гравитационного отстоя и вновь подается в цикл очистки.

Для первого варианта линии (фиг.1) регенерация и подача моющего раствора осуществляется следующим образом. С вибросит 5 и 8 загрязненный раствор по желобам 7 и 10 поступает в первый отсек емкости 11, при этом осуществляется разделение на нефтесодержащую, водную фазы и осевшие примеси. Осадок выводится из емкости шнековым конвейером 12 и по мере накопления, направляется для складирования очищенного материала или на дальнейшую переработку. Из второго отсека емкости 11 устройством 23, заглубленным ниже уровня нефтяной пленки, водная фаза насосом подается через систему трубопроводов на гидроциклон 24 и моющие установки 3, 4, 6, 9, 16. Регулирование напорного режима осуществляется с помощью задвижек, установленных перед моющими установками. Отделенные гидроциклоном взвешенные частицы складируются и используются в дальнейшем для выращивания микроорганизмов или дополнительно перерабатываются.

При втором варианте линии (фиг.2) осуществляется поэтапная регенерация раствора. С вибросит 5 и 8 загрязненный моющий раствор поступает в промежуточную емкость 13 и затем из нижней части емкости 13 насосом 14 подается в отстойную емкость 11. Из отстойной емкости 11 раствор подается в цикл очистки через гидроциклон 24 и емкость 25. Очищенный раствор из емкости 25 подается насосом на моющие установки 3, 6, 9, 16.

По окончании рабочей смены моющий раствор откачивают во вспомогательный котлован, осветляют флокулянтом и используют для дальнейшей работы.

По мере накопления органическая фаза из емкости перелива 18 и отстойной емкости 11 (в первом варианте линии) или емкостей 11, 13 (во втором варианте линии) откачивается с помощью вакуумного насоса и направляется на переработку жидкого шлама.

Таким образом, предлагаемая линия очистки нефтезагрязненных почв, грунта, шлама обеспечивает высокую степень очистки за счет многостадийности процесса и позволяет многократно использовать промывочную жидкость с сохранением качественных характеристик раствора, поступающего в цикл очистки.

Изобретение относится к защите окружающей среды, а именно к рекультивации загрязненных нефтью земель, обезвреживанию почвы, грунтов, нефтешлама. Линия содержит бункер, винтовой конвейер со встроенной системой струйной промывки, емкость перелива нефти и плавающей массы из бункера, вибросито для отделения плавающей массы от загрязненной моющей жидкости, систему подачи плавающей массы из емкости перелива на вибросито. Бункер снабжен загрузочной решеткой и установкой напорного режима с возможностью направления струи на любой участок бункера и сетки. Емкость перелива нефти и плавающей массы из бункера снабжена паровыми регистрами внутри и имеет наружное утепление. Вибросито имеет систему стока и струйную моющую установку. Линия по второму варианту снабжена дополнительно устройством для подачи моющего раствора в нижнюю часть бункера. Технический результат состоит в повышении качества очистки смеси грунта, растительных остатков, пород, твердых нефтешламов и обеспечении цикличности процесса. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Линия для очистки нефтезагрязненных почв, грунтов и нефтешламов, содержащая бункер, наклонный винтовой конвейер со встроенной системой струйной промывки, герметично соединенный с днищем бункера, емкость перелива нефти и плавающей массы из бункера, вибросито для отделения плавающей массы от загрязненной моющей жидкости, систему подачи плавающей массы из емкости перелива на вибросито, в виде трубопровода, снабженного насосом, отличающаяся тем, что бункер снабжен загрузочной решеткой и укомплектован, по крайней мере, одной установкой напорного режима с возможностью направления струи на любой участок бункера и сетки, емкость перелива нефти и плавающей массы из бункера снабжена паровыми регистрами внутри и имеет наружное утепление, трубопровод системы подачи плавающей массы на вибросито соединен с нижней частью емкости перелива, вибросито для отделения плавающей массы имеет систему стока и оборудовано струйной моющей установкой, расположенной над сетчатой поверхностью вибросита, кроме того, линия очистки содержит вибросито с системой стока для отделения поступающего с конвейера грунта (шлама) от загрязненной моющей жидкости, оборудованное струйной моющей установкой, расположенной над сетчатой поверхностью вибросита, отстойную емкость с внутренней перегородкой для регенерации моющей жидкости, снабженную паровыми регистрами внутри, наружным утеплением и шнековым конвейером для вывода осажденных механических примесей, систему подачи моющей жидкости в цикл очистки, включающую заглубленное в отстойной емкости поплавковое заборное устройство, насос, линию трубопроводов с разводками к моющим установкам, гидроциклон для дополнительной очистки жидкости от взвешенных частиц.2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что бункер в нижней своей части снабжен устройством подачи моющего раствора.3. Линия по п.1, отличающаяся тем, что система стока с вибросит выполнена в виде наклонных желобов, исключающих явление падающей струи.4. Линия для очистки нефтезагрязненных почв, грунтов и нефтешламов, содержащая бункер, наклонный винтовой конвейер со встроенной системой струйной промывки, герметично соединенный с днищем бункера, вибросито для отделения плавающей массы от загрязненной моющей жидкости, систему вывода и подачи плавающей массы из бункера на вибросито, отличающаяся тем, что бункер снабжен загрузочной решеткой и укомплектован, по крайней мере, одной установкой напорного режима с возможностью направления струи на любой участок бункера и сетки, вибросито для отделения плавающей массы имеет систему стока и оборудовано струйной моющей установкой, расположенной над сетчатой поверхностью вибросита, система вывода и подачи плавающей массы из бункера на вибросито выполнена в виде наклонных желобов, кроме того, линия очистки содержит вибросито с системой стока для отделения поступающего с конвейера грунта (шлама) от загрязненной моющей жидкости, оборудованное струйной моющей установкой, расположенной над сетчатой поверхностью вибросита, промежуточную емкость для слива загрязненной моющей жидкости с вибросит, отстойную емкость для регенерации моющей жидкости с паровыми регистрами внутри, наружным утеплением и шнековым конвейером для вывода осажденных механических примесей, соединенную трубопроводом с нижней частью промежуточной емкости, систему подачи моющей жидкости в цикл очистки, включающую заглубленное в отстойной емкости поплавковое заборное устройство, насосы, гидроциклон, для дополнительной очистки жидкости от взвешанных частиц, емкость регенерированной моющей жидкости, линию трубопроводов с разводками к моющим установкам.5. Линия по п.4, отличающаяся тем, что бункер в нижней своей части снабжен устройством подачи моющего раствора.6. Линия по п.4, отличающаяся тем, что система стока с вибросит выполнена в виде наклонных желобов, исключающих явление падающей струи.