Патент на изобретение №2390606

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОТ НЕФТИ И ЖИДКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано при ликвидации последствий аварий или катастроф. Способ очистки поверхностей от нефти и жидких нефтепродуктов включает обработку загрязненной поверхности сорбентом, сбор насыщенного нефтью и жидкими нефтепродуктами сорбента с последующей его транспортировкой. В качестве сорбента применяют шлакощелочную вяжущую смесь, содержащую доменный шлак с остатком на сите 008 5-7%, содержащий мас.%: СаО – 39; SiO₂ – 37; Аl₂О₃ – 10; MgO – 9; MnO – 0,5; Fe₂O₃ – 2,7; S – 0,6; TiO₂ – 1,2, песок, жидкое стекло плотностью 1,46 г/см³ при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный шлак 55-59, песок 21-25, жидкое стекло плотностью 1,46 г/см³ – остальное. Насыщенный нефтью сорбент после транспортировки утилизируют. Технический результат – повышение эффективности способа очистки поверхностей от нефти и жидких нефтепродуктов. 3 табл.

Изобретение относится к области средств ликвидации аварий, катастроф, охраны окружающей среды и может быть использовано для очистки грунта от нефти и жидких нефтепродуктов.

Известен способ очистки поверхностей от нефти и нефтепродуктов, включающий обработку поверхностей дисперсным полимеросодержащим композиционным материалом с последующей регенерацией или утилизацией отработанного продукта, в качестве полимера используют линейный полимер с неограниченной степенью набухания в нефтепродукте, нанесенный на инертный минеральный или органический наполнитель (патент РФ 2080298, E02B 15/04, C02F 1/28, опубл. 27.05.1997).

Однако известный способ малоэффективен из-за низкой сорбционной способности сорбента.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ очистки поверхностей от нефти и жидких нефтепродуктов, включающий обработку загрязненной поверхности сорбентом, в качестве которого применяют полиуретановый пенопласт, сбор насыщенного нефтью сорбента с последующей транспортировкой его к отжимному механизму и возврат очищенного сорбента к месту очистки поверхности, обработку загрязненной поверхности ведут полиуретановым полужестким мелкопористым пенопластом с низкой кажущейся плотностью 8-12 кг/м³ и размерами пор 0,3-1,2 мм, предварительно разрезанным на пласты любых размеров или в виде крошки, крошку получают из отходов при резке полиуретанового пенопласта на пластины, сорбент укладывают на обрабатываемую поверхность предварительно упакованным в сетчатые мешки (патент РФ 2241803, E02B 15/04, C02F 1/28, B01J 20/00, опубл. 20.12.2003).

Недостатком данного способа является низкая удерживающая способность сорбента.

Задача предлагаемого изобретения – повышение эффективности способа очистки поверхностей от нефти и нефтепродуктов за счет адсорбции нефтепродуктов на поверхности сорбента.

Поставленная задача достигается тем, что в способе очистки поверхностей от нефти и нефтепродуктов, включающем обработку загрязненной поверхности сорбентом, сбор насыщенного нефтью и нефтепродуктами сорбента с последующей его транспортировкой на утилизацию, в качестве сорбента применяют шлакощелочную вяжущую смесь, содержащую доменный шлак с остатком на сите 008 5-7%, содержащий мас.%: СаО – 39; SiO₂ – 37; Аl₂O₃ – 10; MgO – 9; MnO – 0,5; Fe₂O₃ – 2,7; S – 0,6; TiO₂ – 1,2, песок, жидкое стекло плотностью 1,46 г/см³ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сравнительный анализ с прототипом показал, что предлагаемый способ отличается от известного применением в технологии сбора нефти и жидких нефтепродуктов с поверхности грунта нового сорбента. Новый сорбент представляет собой шлакощелочную вяжущую смесь, содержащую, мас.%: доменный шлак с остатком на сите 008 5-7%, содержащий мас.%: СаО – 39; SiO₂ – 37; Аl₂O₃ – 10; MgO – 9; MnО – 0,5; Fe₂O₃ – 2,7; S – 0,6; TiO₂ – 1,2 – 55-59, песок – 21-25, жидкое стекло плотностью 1,46 г/см³ – остальное, которая после затвердевания способна адсорбировать нефть и жидкие нефтепродукты. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».

Анализ известных способов очистки поверхностей от нефти и жидких нефтепродуктов показал, что предлагаемое техническое решение обеспечивает высокие технологические параметры способа, а именно: увеличение эффективности сбора нефти и жидких нефтепродуктов. Таким образом, технология по данному способу за счет применения нового эффективного сорбента приобретает более совершенные и новые свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии решения критерию «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ может быть реализован следующим образом:

– готовят шлакощелочную вяжущую смесь:

– дозируют доменный шлак с остатком на сите 008 5-7%, содержащий мас.%: СаО – 39; SiO₂ – 37; Аl₂O₃ – 10; MgO – 9; MnO – 0,5; Fe₂O₃ – 2,7; S – 0,6; ТiO₂ – 1,2;

– дозируют песок (ГОСТ 8736-77);

– дозируют жидкое стекло (ГОСТ 13078-81) плотностью 1,46 г/см³;

– отдозированный шлак, песок и жидкое стекло тщательно перемешивают до получения однородной шлакощелочной вяжущей смеси.

В качестве шлакощелочной вяжущей смеси могут применяться следующие составы, табл.1.

Таблица 1
Номер сорбента Состав, мас.%	1	2	3	4	5
доменный шлак с остатком на сите 008 5-7%, содержащий мас.%: СаО – 39; SiO2 – 37; Аl2O3 – 10; MgO – 9; МnО – 0,5; Fe2O3 – 2,7; S – 0,6; TiO2 – 1,2	55	56	57	58	59
песок (ГОСТ 8736-77)	25	24	23	22	21
жидкое стекло (ГОСТ 13078-81) плотностью 1,46 г/см3	20	20	20	20	20

Шлакощелочную вяжущую смесь заливают на обрабатываемую поверхность из расчета, что на 1 м² загрязненной территории требуется 3 м³ сорбента, табл.2.

Таблица 2
Расход сорбента, м3 на 1 м2	1	2	3	4
Количество удаленных с поверхности нефтепродуктов, %	нефть	75	80	94	94
дизельное топливо	77	83	95	95
Сорбент на основе шлакощелочного вяжущего 1
мазут	77	85	96	96
Количество удаленных с поверхности нефтепродуктов, %	нефть	75	80	96	96
дизельное топливо	77	83	95	95
Сорбент на основе шлакощелочного вяжущего 2
мазут	77	85	96	96
Количество удаленных с поверхности нефтепродуктов, %	нефть	75	80	96	96
дизельное топливо	77	83	95	95
Сорбент на основе шлакощелочного вяжущего 3
мазут	77	85	96	96
Количество удаленных с поверхности нефтепродуктов, %	нефть	75	80	96	96
дизельное топливо	77	83	95	95
Сорбент на основе шлакощелочного вяжущего 4
мазут	77	85	96	96
Количество удаленных с поверхности нефтепродуктов, %	нефть	75	80	96	96
дизельное топливо	77	83	95	95
Сорбент на основе шлакощелочного вяжущего 5
мазут	77	85	96	96

– через 48 часов затвердевший сорбент, пропитанный нефтью и жидкими нефтепродуктами, собирают любым известным механическим способом.

В таблице 3 приведены основные характеристики предлагаемого сорбента в сравнении с прототипом:

– собранный сорбент отправляют на утилизацию. Отработанный сорбент может быть использован в качестве наполнителя при производстве строительных блоков, например фосфатных или щлакощелочных.

Таблица 3
Название	Сорбционная емкость, кг/кг	Удерживающая способность, кг/кг	Содержание нефтепродуктов в обработанном грунте, г/кг
нефть	дизельное топливо	мазут	нефть	дизельное топливо	мазут
Предлагаемый сорбент на основе шлакощелочного вяжущего 1	60-65	70-73	80-85	60-65	70-73	80-85	0,05
Предлагаемый сорбент на основе шлакощелочного вяжущего 2	60-65	70-73	80-85	60-65	70-73	80-85	0,05
Предлагаемый сорбент на основе шлакощелочного вяжущего 3	60-65	70-73	80-85	60-65	70-73	80-85	0,05
Предлагаемый сорбент на основе шлакощелочного вяжущего 4	60-65	70-73	80-85	60-65	70-73	80-85	0,05
Предлагаемый сорбент на основе шлакощелочного вяжущего 5	60-65	70-73	80-85	60-65	70-73	80-85	0,05
Прототип на основе полиуретанового пенопласта	35-45	60	50-55	35-45	60	50-55	0,14

Метод определения нефтепродуктов включает в себя следующие стадии:

– подготовка пробы к анализу, частота и периодичность их отбора по ГОСТ 17.1.4.01-80, ГОСТ 2761-84, ГОСТ 17.1.3.07-82;

– экстрагирование растворимых органических компонентов из пробы грунта. В качестве основного растворителя используется четыреххлористый углерод, удовлетворяющий требованиям, предъявляемым к растворителям при количественном анализе (ГОСТ 20288-74);

– адсорбционно-хроматографическое отделение присутствующих в экстракте компонентов неуглеводородного характера, мешающих определению, на хроматографической колонке с окисью алюминия, имеющую степень активности – 2;

– определение содержания нефтепродуктов в экстракте по калибровочному графику, приготовленному при растворении в четыреххлористом углероде искусственной смеси углеводородов, состоящей из 37,5% изооктана, 37,5% гексадекана и 25% бензола.

Формула изобретения

Способ очистки поверхностей от нефти и жидких нефтепродуктов, включающий обработку загрязненной поверхности сорбентом, сбор насыщенного нефтью и жидкими нефтепродуктами сорбента с последующей его транспортировкой, отличающийся тем, что в качестве сорбента применяют шлакощелочную вяжущую смесь, содержащую доменный шлак с остатком на сите 008 5-7%, содержащий мас.%: СаО – 39; SiO₂ – 37; Al₂O₃ – 10; MgO – 9; MnO – 0,5; Fe₂O₃ – 2,7; S – 0,6; TiO₂ – 1,2, песок, жидкое стекло плотностью 1,46 г/см³ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

а насыщенный нефтью и нефтепродуктами сорбент после транспортировки утилизируют.