CC BY
144
Рис. 4. Схема системы, в которой используется 2 типа рекуператоров
В итоге, технологии идут к тому, что будут применяться не отдельные виды рекуператоров, а их комбинации друг с другом, для общего повышения энергоэффективности здания.
Список литературы
1. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации [Текст]: Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ // Собрание законодательства Российской Федерации, 2009. № 48. Ст. 5711.
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ И ОЧИСТКИ ВОД ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТАМИ Короткоручко Д.Ю.1, Орехова В.И.2, Алиев М.А.3, Римарев М.А.4
1 Короткоручко Дмитрий Юрьевич - студент-бакалавр, факультет гидромелиорации; 2Орехова Валентина Ивановна - старший преподаватель, кафедра комплексных систем водоснабжения, факультет гидромелиорации; 3Алиев Матлаб Арзу Оглы - студент-бакалавр; 4Римарев Максим Александрович - студент-бакалавр, факультет гидромелиорации, Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина,
г. Краснодар
Аннотация: в статье анализируются современные методы очистки и защиты вод от нефтепродуктов, их преимущества и недостатки.
Ключевые слова: анализ, защита, очистка, вода, нефтепродукты, фильтрация, аэротенк.
Как известно каждому из нас, вода является главным источником жизни для всего живого. Без нее невозможно ни существование человека, ни развитие цивилизации в целом. Ведь она используется везде, как для поддержания жизнедеятельности, так и для содержания хозяйства и обеспечения различных бытовых нужд. Поэтому природные водные ресурсы можно назвать нашим величайшим богатством, которое нуждается в бережном к нему отношении, для сохранения возможности использовать его будущими поколениями.
I 10 I
Однако, сегодня ситуация в мире сложилась таким образом, что воды Мирового океана уже не настолько чисты и безвредны, как были раньше. Причиной тому служит быстрое развитие промышленности и других хозяйств. Особую угрозу представляет загрязнение нефтью и нефтепродуктами. Это связано, в первую очередь, с активным развитием нефтяной отрасли во многих странах за последние годы. Таким образом, добыча, переработка, транспортировка, неизменно сопровождается тем, что определенное число нефтепродуктов попадает в воду.
Доказанные запасы нефти (млрд. баррелей)
Азиатеко-Цемтральмзя и Тихоокеанский Южная Америка регион
Рис. 1. Мировые запасы нефти
Для осознания масштабов проблемы достаточно лишь ознакомиться со статистическими данными, которые раскрывают реальность происходящего в полной мере. Ежегодно в морские воды выливается около 6 млн. тонн нефтяных углеводородов. По рекам в Мировой океан за тот же период времени поступает около 2 млн. тонн нефтепродуктов. Нефтяной пленкой охвачены огромные водные территории, а именно Южно -Китайское и Желтое моря, Панамский канал, воды вдоль берегов Северной Америки, акватории Атлантического и Тихого океанов и многие другие [4].
Радует то, что сегодня человечество не сидит сложа руки, а активно действует во избежание экологической катастрофы. Как известно, постоянно идет поиск новых способов и технологий, которые обладали бы большой эффективностью в противостоянии и желании людей спасти свою планету. Наряду с этим уже существует множество известных методов борьбы с загрязнением вод нефтепродуктами, направленных на их очистку и защиту. И, что немаловажно, все они активно применяются. Главным плюсом в этом вопросе является то, что многие из этих способов не затратны.
Тем не менее, каждый метод, использующийся для устранения последствий загрязнения нефтепродуктами, имеет ряд отличий перед другими, а также достоинства и недостатки. Перед началом использования какого-либо из них сначала изучаются вопросы, касающиеся степени или типа загрязнения воды. На сегодняшний день разработано множество способов восстановления морских акваторий, однако, основными и наиболее действенными являются механический, химический, физико-химический и биологический методы [6].
Механический. Его главной особенностью является то, что здесь происходят процессы отстаивания и фильтрации воды. В первом случае примеси, обладающие большей плотностью, чем у воды оседают на дно, другие же, - те, у которых она
I 11 I
меньше, - всплывают. Это все происходит в специальных резервуарах, называющихся отстойниками. Они могут быть статическими и динамическими. По виду удаляемого загрязнения отстойники делятся на такие виды, как нефтеловушки, жироловки, бензоловки, мазутоловки и песколовки. Как правило, все они имеют схожие конструкции.
Рис. 2. Схема нефтеуловителя
Процесс фильтрации может осуществляться ручным методом или же при помощи специальных приспособлений. В качестве фильтрующих материалов здесь, в основном, используется кварцевый песок, керамзит, антрацит, шунгитовые породы и другие. Данный способ содействует появлению масляного пятна, которое впоследствии собирается в пакеты и утилизируется. При помощи такого метода удается удалить из воды практически до 75% нерастворимых нефтепродуктов. Однако, он не особо эффективен, поэтому, как правило, используется как подготовительный.
Химический. Данный метод характеризуется добавлением в загрязненную воду специальных химических препаратов, которые вступают в реакцию с нефтепродуктами. В результате примеси выпадают в осадок, а после с легкостью удаляются. Для очистки вод таким способом, зачастую, используются поверхностно-активные вещества, а также различные водонефтяные эмульсии. Помимо них также могут применяться специальные адсорбенты, например, такие, как алюмосиликаты и оксид алюминия. Данный способ позволяет добиться очистки воды от нефтепродуктов до 95 %. Минус его состоит в возможном их накоплении на дне водоема, что может привести к его повторному загрязнению. Также, он не может использоваться в реках, так как для достижения нужного эффекта объем воды должен быть ограниченным.
Физико-химический. Данный способ отличается наличием таких методов очистки воды, как коагуляция, адсорбция, окисление, экстракция и другие. По сути, в процессе его применения происходит распад органики и удаление тонкодисперсных примесей. Довольно часто здесь используются различные сорбенты. К примеру, гидрофобный перлит, карбонизированный уголь, терморасширенный графит, полиуретан, угольные адсорбенты. Широкое применение имеют различные активные глины, торф, зола, силикагели, отходы некоторых видов промышленности.
I 12 I
В борьбе с нефтяными пятнами также может использоваться метод насаждения: на поверхность загрязненной воды наносится определенные вещество и, сорбируя на себе нефтепродукты, опускается ко дну. Однако, данный способ подвергается критике, так как он влияет на водных обитателей. Ко всему этому, физико-химический способ очистки вод имеет и другие недостатки. Серьезной проблемой здесь является утилизация отработанных сорбентов, которые содержат нефть. Восстановление этих отходов требует больших затрат. Кроме этого, сорбируемая нефть сама по себе опасна, так как может содержать ядовитые компоненты. Нередко, данный метод наносит природе еще больший ущерб, чем само загрязнение.
Биологический. Данный метод признан самым перспективным на сегодняшний день. В этом случае, используются специальные микроорганизмы, которые питаются нефтепродуктами, то есть обладают способностью к усвоению и расщеплению сложных углеводородных соединений. Это могут быть бактерии, грибы или дрожжи. Известно более 1 тысячи простых организмов, способных на это. К примеру, дрожжи Candida, в результате их деятельности образуется биомасса, содержащая много белка и витаминов, или препараты «Деворойл» и «Ленойл».
Использование данного метода подразумевает под собой применение специальных аэротенков и биологических фильтров. Последние являются большими железобетонными резервуарами, внутри которых находится фильтрационный материал, подвергающийся орошению особой средой с микроорганизмами. Применение аэротенков является более продвинутым способом, который заключается в подаче в резервуары, помимо самой воды, еще и барботируемого воздуха, способного стимулировать развитие микроогрганизмов. После, на поверхности появляется активный ил, который способствует качественному разложению нефтепродуктов.
Биопленка
Рис. 3. Принцип действия биологического метода очистки
Не секрет, что данный метод обладает многими преимуществами. Во-первых, иммобилизованные микроорганизмы способны сохранять активность в течение длительного времени. Во-вторых, этот способ отличается своей безопасностью и экологичностью благодаря внедрению организмов, которые не нарушают окружающую среду. В-третьих, это наиболее экономически эффективная технология, так как в ее основу заложены естественные процессы [8].
Как мы видим, существует несколько основных способов, способных повлиять на экологическую ситуацию. Все они имеют свои особенности, каждая из которых, является наиболее востребованной в конкретных обстоятельствах. Поэтому здесь очень важным является выбор правильного метода, поскольку от него зависит вероятность снижения экологического ущерба окружающей среде, что непременно отражается и на человеке.
I 13 I
Таким образом, чтобы уберечь водные ресурсы, необходимо уделять особое внимание вопросам очистки и защиты вод от загрязнения нефтепродуктами. Для того чтобы уберечь воды Мирового океана от нефтепродуктов, нужно формировать и применять правильные стратегии, направленные на восстановление экологии. Данная проблема является одной из наиболее важных, требующих безотлагательных решений.
Список литературы
1. Волкова П.А. Основы общей экологии. М.: Форум, 2012. 128 с.
2. Корпачев В.П. Водные ресурсы и основы водного хозяйства. СПб.: Лань, 2012. 320 с.
3. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. М.: Изд. ФАИР-Пресс, 2003. 560 с.
4. Тетельмин В.В. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. Долгопрудный: Интеллект, 2009. 352 с.
5. ХотунцевЮ.Л. Экология и экологическая безопасность. М.: Академия, 2004. 480 с.
6. Гуславский А.И. Перспективные технологии очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов // Вестник Казанского технологического университета, 2011. № 20.
7. Капустин В.М., Гуреев А.А. Технология переработки нефти. М.: Химия, 2008. 364 с.
8. Морозов Н.В. Использование иммобилизованных на органическом сорбенте нефтеокисляющих микроорганизмов для очистки воды от нефти // Фундаментальные исследования, 2011. № 12.
9. Серебренникова М.К. Биологические способы очистки нефтезагрязненных вод // Вестник Пермского университета. Серия: Биология, 2015. № 1.
10. Шамраев А.В. Влияние нефти и нефтепродуктов на различные компоненты окружающей среды // Вестник Оренбургского государственного университета, 2009. № 6.
11. Лихота Е.В., Орехова В.И. Обеззараживание питьевых вод // Сборник статей Х Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 120-летию И.С. Косенко «Научное обеспечение агропромышленного комлекса». Краснодар, 2017. С. 1100-1101.
12. Терещенко С.И., Орехова В.И. Проблема сохранения экологии окружающей среды и водных ресурсов в п. Бухта Инал Туапсинского района // Сборник статей II Международной научно-практической конференции посвященной году экологии в России «Экологические, правовые и экономические аспекты рационального использования земельных ресурсов». Саратов, 2017. С. 134-136.
I 14 I
