15 ppm что это такое на судах

15 ppm что это такое на судах

По этой причине все суда должны быть оснащены системами очистки льяльных вод, причем для предотвращения использования неэффективных решений все оборудование должно быть протестировано и соответствовать требованиям резолюции MERC.107 (49).

Вопрос Альфа Лаваль: «Кажется странным, что после установки на борту определенные системы не могут обеспечить такое же качество работы, которое они демонстрировали на сертификационных испытаниях. В чем же дело? И почему при наличии на рынке дешевых сертифицированных систем очистки льяльных вод некоторые компании-судовладельцы инвестируют в более дорогостоящие технологические решения?»

Сначала давайте рассмотрим общее положение дел.

Понятие «льяльная вода» с трудом поддается четкому определению. 50 лет назад льяльные воды состояли в основном из смеси воды и дизельного топлива. В наше время в их состав кроме воды могут входить тяжелое топливо, смазочное масло, масло для гидравлических систем, моющие препараты, присадки к маслам, химикаты, каталитические частицы, сажа и прочие твердые частицы (шлам). Сегодня очистка льяльной воды предполагает ее трехфазное разделение, при этом третьей фазой является шлам.

В соответствии с требованиями Международной конвенции по предупреждению загрязнения с судов (МАРПОЛ) в международных водах разрешается сбрасывать за борт очищенные льяльные воды с концентрацией нефтепродуктов не более 15 ppm. Некоторые правительства, региональные и местные органы власти устанавливают еще более жесткие требования. Например, в территориальных водах США, в Балтийском и Северном морях сброс прошедшей очистку льяльной воды разрешен на расстоянии не менее 12 морских миль от берега.

В будущем ожидается дальнейшее ужесточение законодательства и снижение допустимой концентрации нефтепродуктов в воде, сбрасываемой в море, до 5 ppm (в акватории Великих озер такое ограничение уже действует), и полное запрещение сброса в жизненно важные водоемы.

Методы контроля, используемые государственными агентствами и другими уполномоченными органами, становятся все более эффективными и сегодня включают как воздушные, так и космические средства определения фактов разлива углеводородов в Мировом океане.

Сертификация сепараторов

До 1 января 2005 года резолюция IMO MERC.60 (33), определявшая правила подтверждения пригодности оборудования для использования на борту судов, требовала проведения тестирования сепараторов льяльной воды с использованием смеси только из воды и нефтепродуктов.

Сегодняшние нормативы IMO (резолюция МЕРС.107 (49)), начавшие действовать с указанной даты, требуют, чтобы помимо проверки качества удаления из льяльной воды нефтепродуктов сепараторы, предназначенные для очистки, тестировались на стойких эмульсиях (с включением тонкодисперсных частиц и химикатов на основе ПАВ). Системы очистки льяльных вод должны также иметь монитор с функцией памяти, обеспечивающий отображение даты, времени, текущего статуса системы и выдачу аварийного сигнала о превышении допустимой концентрации нефтепродуктов. Все данные о работе системы должны сохраняться на протяжении 18 месяцев.

Традиционные технологии

Существует целый ряд других, менее эффективных методов очистки льяльных вод, например:

химическая очистка, абсорбционная фильтрация, мембранная фильтрация, традиционная коагуляция. Все они являются статическими технологиями, изначально предназначенными для работы в режиме периодической загрузки, когда обработка огромного объема льяльной воды ведется в течение короткого времени.

Для систем, реализующих эти технологии, характерны большие объемы отходов и значительные объемы потока на обратную промывку. Фильтрующие элементы, активированный уголь и элементы коагуляторов требуют замены при загрязнении. В системах с использованием коагулирующих химических реагентов до 25% объема обработанной льяльной воды превращается в отходы, и она должна быть сдана на береговые предприятия для последующей переработки и с возмещением затрат оператором/судовладельцем. Обслуживание таких систем весьма трудоемко, а эксплуатация сопряжена с необходимостью частого контроля рабочего процесса.

Альфа Лаваль считает, что, наверное, одним из самых существенных недостатков всех этих систем (за исключением систем мембранной фильтрации) является снижение их эффективности в суровых погодных условиях открытого моря и при образовании в льяльных водах стойких эмульсий. Эти связано с тем, что в данных технологиях используется естественная сила гравитации, действие которой легко преодолевается при колебаниях судна даже во время умеренного волнения. В итоге страдает качество обработки. Проблемы в этих системах вызывают и резкие скачки концентрации нефтепродуктов.

Традиционные статические системы, предназначенные для обработки определенных порций продукта, часто оказываются не в состоянии обеспечить необходимое качество в реальных условиях. Поэтому возникает вопрос: каким же образом подобные системы проходят сертификацию на соответствие требованиям IMO?

Ответ связан с особенностями самого процесса тестирования. Трудно поверить, но испытания на проверку работы в условиях, соответствующих реально существующим на судах, находящихся в открытом море, проводятся недостаточно длительное время. Почему это так важно?

Но самое удивительное состоит в том, что тестирование проводится на суше, в стабильных условиях, без имитации килевой и бортовой качки, имеющей место в реальных условияx и проходящей большую часть времени при нахождении судна в море.

Как отметил представитель Альфа Лаваль: «Если бы при тестировании традиционных статических систем использовался реальный коктейль льяльных вод, в испытаниях моделировались реальные условия морского волнения, а сами испытания велись круглосуточно на протяжении 20 дней, использование данных систем было бы немедленно запрещено».

Центробежная сепарация

Нет никакого сомнения, что наиболее эффективным техническим решением для данной области применения являются динамические системы очистки льяльных вод, в которых используется метод центробежной сепарации, реализованный посредством высокоскоростных тарельчатых сепараторов.

Ответ Альфа Лаваль

По сообщению компании, система PureBilge обладает наивысшей эффективностью сепарации больших объемов загрязненной нефтепродуктами воды и обеспечивает периодическую выгрузку через регулируемые интервалы времени отсепарированных твердых частиц без прерывания технологического процесса.

Система, сертифицированная в соответствии с резолюциями IMO MERC.107 (49) и USCG, рассчитана на непрерывную долгосрочную круглосуточную эксплуатацию (24/7) в автоматическом режиме.

Функционально законченная система

В системе PureBilge при частоте вращения барабана 8000 об./мин. образуется сила тяжести в 6000g, что обеспечивает великолепную эффективность сепарации твердых частиц и частиц нефтепродуктов. Кроме того, по словам представителей Альфа Лаваль, в сепарационных каналах пакета тарелок происходит слияние капель нефтепродукта и коагуляция твердых частиц, что также способствует повышению эффективности работы установки.

Впускное устройство XLrator

Согласно заявлению компании, именно впускное устройство для ламинаризации потока XLrator, или «волшебная спираль», определяет выдающиеся характеристики системы PureBilge, существенно превосходящие показатели систем центробежной сепарации других производителей.

Патентованное впускное устройство Альфа Лаваль XLrator плавно разгоняет льяльную воду для ввода ее в барабан сепаратора, минимизируя деформацию потока и препятствуя пенообразованию. Это существенно повышает эффективность сепарации за счет предотвращения дробления частиц нефтепродуктов и образования эмульсии.

Для новых судов и модернизации старых

Система PureBilge отлично подойдет для использования на строящихся судах с машинными отделениями без обслуживающего персонала. Система очень легко монтируется, занимает мало места и обеспечивает экономию средств. Полностью автоматический режим работы и возможность долговременного бесперебойного функционирования не требуют наличия больших накопительных танков.

Компактная модульная конструкция позволяет с успехом применять PureBilge на уже существующих судах в качестве отдельной системы или в качестве установки, резервирующей основную систему очистки льяльных вод. Для размещения оборудования требуется очень малая площадь, что облегчает проведение модернизации.

Тестирование в жестких условиях

Рабочая жидкость представляла собой впечатляющий коктейль, моделирующий реальные параметры льяльной воды, следующего состава: 1 м 3 морской воды, 1 литр компрессорного масла, 10 литров дизельного топлива, 10 литров тяжелого топлива, 1 литр гидравлического масла, 1 литр ингибитора коррозии, 1 литр раствора для удаления нагара (carbon remover), 1 литр очистителя масла на базе растворителя, 20 литров шлама, 5 литров продуктов коррозии, 50 литров конденсата из воздухоохладителя главного двигателя и 5 литров сажи. Вместо проведения 2,5-часовых эмульсионных испытаний тестирование продолжалось несколько недель. Испытания проходили не на суше, а в условиях воздействия морского волнения.

Ответы на поставленные вопросы

Полученные результаты являются прямым ответом на второй вопрос, поставленный в начале этой статьи, а именно: почему при наличии на рынке дешевых сертифицированных систем очистки льяльных вод некоторые компании-судовладельцы инвестируют в более дорогостоящие технологические решения? Сегодня, например, на борту судов по всему миру установлено и эксплуатируется уже более 300 систем очистки льяльных вод на базе центробежных тарельчатых сепараторов BWPX 307.

Ответ очень прост. В процессе работы при реальном воздействии сильного волнения условия не всегда бывают столь же благоприятными, как условия во время проведения сертификационных испытаний. Поэтому некоторые компании-судовладельцы, уже знакомые с центробежными сепараторами, использующимися в системах очистки топлива и смазочного масла, принимают решение инвестировать в системы очистки льяльных вод, работающие на принципе центробежной сепарации, понимая, что это самое надежное, самое эффективное и логичное решение.

Система PureBilge сначала была представлена в июле 2009 года на выставке Nor-Shipping, а затем в течение лета международной организацией DNV была проведена сертификация. Первые системы сошли с производственной линии в сентябре, а первые поставки оборудования систем судового применения были осуществлены в январе 2010 года.

Всего будет выпускаться четыре модификации по цене от 70 000 до 90 000 евро. По утверждению Альфа Лаваль, это на 20% ниже цен, предлагаемых на рынке другими производителями аналогичного оборудования.

Система PureBilge является составной частью выпускаемой сегодня Альфа Лаваль линейки оборудования семейства Pure. Компания уверяет: продолжение следует.

Источник

Важно знать о требованиях к сепараторам льяльных вод

СЕПАРАТОРЫ 15 частей/млн

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ К СЕПАРАТОРАМ ЛЬЯЛЬНЫХ ВОД

К сепараторам на 15 частей/млн, предотвращающим сброс нефтесодержащей льяльной воды с содержанием нефти более 15 частей/млн, должны предъявляться технические требования и требования к испытаниям с целью их типового одобрения в соответствии с положениями резолюции ИМО МЕРС.107(49) (с учетом положений циркуляра ИМО МЕРС.1/Сirс.643) в следующих случаях:

Ввиду низкой или средней пропускной способности этих сепараторов через них могут пропускаться только нефтесодержащая льяльная вода и нефтесодержащий водяной балласт из топливных танков.

Электрические и электронные части сепараторов на 15 частей/млн должны функционировать удовлетворительно по завершению экологических испытаний в соответствии с частью 3 приложения к резолюции ИМО МЕРС.107(49).

Сепараторы на 15 частей/млн должны иметь надежную конструкцию. Узлы и детали, подлежащие периодическому контролю и обслуживанию, должны быть легко доступны для персонала. Подача насоса сепаратора на 15 частей/млн должна соответствовать пропускной способности сепаратора на 15 частей/млн. В любом случае подача насоса сепаратора на 15 частей/млн не должна превышать более чем в 1,1 раза пропускную способность сепаратора на 15 частей/млн. Должна быть предусмотрена возможность осушения сепаратора.

Если в конструкции сепаратора на 15 частей/млн предусмотрен подогрев нефтесодержащей смеси, он может осуществляться при помощи паровых или водяных змеевиков.

Сепаратор 15 частей/млн должен быть сконструирован для работы в автоматическом режиме. Однако должны быть предусмотрены средства, исключающие сброс в случае возникновения неисправностей. Для ввода в работу сепаратора на 15 частей/млн не должно возникать необходимости в регулировке клапанов или другого оборудования. Оборудование должно работать без наблюдения по крайней мере в течение 24 ч.

Изменение среды, подаваемой к сепаратору на 15 частей/млн (от нефтесодержащей льяльной воды к нефти, от нефтесодержащей льяльной воды к водяной эмульсии или от нефти и/или воды до прохвата воздуха), не должно приводить к сливу за борт любой нефтесодержащей смеси с содержанием нефти более 15 частей/млн.

Сепараторы на 15 частей/млн, насосы и другое оборудование должны быть оснащены приборами для контроля давления, температуры и уровня, а также системой аварийно-предупредительной сигнализации и защиты.

Сепараторы на 15 частей/млн, насосы и другое оборудование в местах возможной утечки нефтяных остатков (шлама) должны быть снабжены устройствами для сбора утечек.

На вертикальном участке трубопровода слива очищенной воды после сепаратора на 15 частей/млн должно быть предусмотрено устройство для отбора проб как можно ближе к выпускному отверстию сепаратора.

Любое электрическое оборудование, являющееся частью сепаратора, должно быть установлено во взрывобезопасном месте либо должно быть признано Администрацией как безопасное для использования во взрывоопасном месте. Любые движущиеся части сепаратора, установленные во взрывоопасном месте, должны иметь конструкцию, предотвращающую возможность образования статического электричества.

Для возможности проверки работы сепаратора на 15 частей/млн, а также сигнализатора на 15 частей/млн и автоматического запорного устройства при закрытом бортовом сливном клапане на участке сливного трубопровода между этим клапаном и автоматическим запорным устройством должен быть предусмотрен отвод с клапаном для слива воды обратно в льяла или танк нефтесодержащих льяльных вод.

Трубопроводы слива очищенной воды после сепаратора на 15 частей/млн не должны иметь соединений с трубопроводами осушительной (в том числе, системы нефтесодержащих льяльных вод) и балластной системы, за исключением отвода, с клапаном для слива воды обратно, и трубопровода рециркуляции после автоматического запорного устройства. Средства рециркуляции нефтесодержащей льяльной воды должны исключать любое байпассирование сепаратора на 15 частей/млн.

Приемные трубопроводы сепаратора на 15 частей/млн не должны иметь соединений с трубопроводами систем забортной или пресной воды. Трубопроводы сепаратора на 15 частей/млн могут иметь соединения с вышеуказанными трубопроводами для целей промывки в соответствии с одобренной конструкцией сепаратора на 15 частей/млн.

Рекомендуемая пропускная способность сепараторов на 15 частей/млн, в зависимости от валовой вместимости судна, приведена в таблице:

При добровольной модернизации существующего сепаратора на 15 частей/млн, имеющего Свидетельство о типовом одобрении Администрации в соответствии с требованиями резолюции ИМО МЕРС.60(33), с целью его усовершенствования для соответствия требованиям резолюции ИМО МЕРС.107(49) путем установки дополнительного оборудования, испытания и освидетельствование этого дополнительного оборудования должны производиться в соответствии с резолюцией ИМО МЕРС.205(62).

СИГНАЛИЗАТОРЫ 15 частей/млн

Сигнализаторы на 15 частей/млн должны быть установлены в соответствии с правилом 14 Приложения I к МАРПОЛ 73/78:

Конструкция сигнализатора на 15 частей/млн должна соответствовать положениям применимых резолюций ИМО (А.393(Х), МЕРС.60(33), МЕРС.107(49)).
Суда, оборудованные сигнализатором, должны иметь устройство автоматического прекращения сброса.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ К СИГНАЛИЗАТОРАМ

Конструкция сигнализатора на 15 частей/млн должна иметь типовое одобрение в соответствии с резолюцией ИМО МЕРС.107(49) с поправками, внесенными резолюцией ИМО МЕРС.285(70), (с учетом положений циркуляра ИМО МЕРС. 1/Circ.643) в следующих случаях:

Сигнализатор на 15 частей/млн должен быть стойким к коррозии в условиях морской среды.

В конструкции сигнализатора на 15 частей/млн не должны содержаться или применяться какие-либо опасные вещества, если только не будут приняты меры, одобренные Регистром, для устранения опасности при его эксплуатации.

Любое электрическое оборудование, являющееся частью сигнализатора, должно быть установлено во взрывобезопасном месте либо должно быть признано Администрацией как безопасное для использования во взрывоопасной атмосфере. Любые движущиеся части сигнализатора, установленного во взрывоопасном месте, должны иметь конструкцию, предотвращающую возможность образования статического электричества.

Электрические и электронные части сигнализаторов на 15 частей/млн должны функционировать удовлетворительно по завершению экологических испытаний в соответствии с частью 3 приложения к резолюции ИМО МЕРС.107(49).

Время срабатывания сигнализатора на 15 частей/млн, то есть время, прошедшее с момента изменения состава пробы воды, поступающей в сигнализатор, и до выдачи им окончательных показаний, не должно превышать 5 с.

Сигнализатор на 15 частей/млн должен быть оснащен электрическим/электронным устройством, предварительно настроенным изготовителем на срабатывание, когда содержание нефти в стоке превышает 15 частей/млн с одновременной подачей команды на управление автоматическим запорным устройством для прекращения сброса за борт. Это устройство также должно автоматически срабатывать всякий раз, когда сигнализатор выйдет из строя, когда идет прогрев устройства или когда устройство обесточено в силу других причин.

Рекомендуется иметь на борту простые средства для проверки отклонений показаний прибора и способности переустановки прибора на «ноль».

Сигнализатор на 15 частей/млн должен записывать дату, время работы, состояние сигнализации, а также рабочее состояние сепаратора на 15 частей/млн. Записывающее устройство должно также хранить данные, по меньшей мере, в течение восемнадцати месяцев и должно быть способно выводить на экран или распечатывать протокол для официальных проверок в той мере, в которой это требуется. В случае если производится замена сигнализатора, следует принять меры с целью обеспечения сохранности записанных данных в течение восемнадцати месяцев.

В целях предотвращения преднамеренного изменения настроек сигнализаторов на 15 частей/млн должны быть предусмотрены следующие средства:

Точность показаний сигнализаторов на 15 частей/млн должна быть в пределах +5 частей/млн и проверяться калибровкой и тестированием прибора с периодичностью, не превышающей 5 лет, или как указано в инструкциях изготовителя прибора, в зависимости от того, какой период меньше. Калибровка и тестирование сигнализаторов должны быть выполнены изготовителем или представителями организации, уполномоченной изготовителем. Акт калибровки сигнализатора на 15 частей/млн, подтверждающий дату его последней проверки, должен быть на борту судна и его наличие и действие должно проверяться при освидетельствованиях для возобновления Свидетельства IOPP, промежуточных и ежегодных освидетельствованиях.

Сигнализатор на 15 частей/млн должен быть смонтирован на судне относительно сепаратора на 15 частей/млн таким образом, чтобы общее время срабатывания (включая время срабатывания самого сигнализатора) в промежутке времени между началом слива воды с содержанием нефти более 15 частей/млн из сепаратора на 15 частей/млн и прекращением слива воды за борт при срабатывании автоматического запорного устройства было бы настолько мало, насколько это возможно. В любом случае это время не должно превышать 20 с.

Смонтированное на судне устройство для отвода нефтесодержащей льяльной воды из сливного трубопровода сепаратора на 15 частей/млн к сигнализатору на 15 частей/млн должно обеспечивать поток воды с необходимым давлением и расходом.

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРЕКРАЩЕНИЯ СБРОСА

Устройство автоматического прекращения сброса должно обеспечивать прекращение сброса нефтесодержащей смеси по сигналу сигнализатора.

Устройство автоматического прекращения сброса должно состоять из системы клапанов, установленных на трубопроводе слива очищенной воды после сепаратора на 15 частей/млн. В случае если содержание нефти в сбросе превышает 15 частей/млн устройство автоматически перепускает нефтесодержащую льяльную воду в судовые льяла или танки нефтесодержащих льяльных вод, предотвращая сброс за борт.

Для оперативного использования в работе вы можете скачать резолюцию ИМО MEPC.107(49) или обратиться за консультацией к нам.

Источник

Лекция 17. Сепараторы льяльных и сточных вод и их эксплуатация. Требования МАРПОЛ 73/78 к очистке льяльных и сточных вод.

Неконтролируемое потребление природных ресурсов, нерегулируемый сброс отходов вызвали необратимые процессы в биосфере, имеющие катастро­фический характер.

С целью регулирования и устранения негативных последствий, вызван­ных загрязнением окружающей среды, были приняты и ратифицированы Международные соглашения, а во многих странах разработаны также и Нацио­нальные программы, по предотвращению загрязнения окружающей среды и, в первую очередь, водоемов.

Так как каждое судно является источником загрязнения окружающей среды сточными водами, сухим мусором, пищевыми отходами и нефтепродук­тами, то в 1973 г. Международной морской организацией (ИМО), являющейся органом ООН, была принята Международная Конвенция МАРПОЛ 73 по предотвращению загрязнения с судов. Положения Конвенции МАРПОЛ 73 и Протокола 1978 г. представляют собой единый документ, кратко называемый «Конвенция МАРПОЛ 73/78», далее по тексту именуемый «Конвенция». Конвенцией установлены правовые, организационные и нормативно-технические требования, направленные на предотвращение загрязнения моря с судов и других объектов морской инфраструктуры.

Правила Конвенции распространяются на различные источники загрязне­ний с судов, которые изложены в пяти Приложениях к Конвенции. Приложение I посвящено предотвращению загрязнения нефтью. Конвенция к термину «нефть» относит:

нефть в любом виде;

все виды нефтепродуктов, включая остатки нефтепродуктов образую­щиеся при их перевозке и хранении на судне, а также в результате процессов обработки и подготовки к использованию на борту судна.

Концентрация нефтепродуктов в НВ колеблется в широком диапазоне: от долей процента до 100 % их содержания.

Эмульсии образуются в турбулентных потоках, при значительных скоро­стях движения жидкости в трубопроводах и в процессе их перекачивания насосами, особенно центробежными.

Удалять из воды эмульгированные нефтепродукты гораздо сложнее, чем грубодисперсные. Однако, полностью избавиться от присутствия в судовых НВ эмульгированных нефтепродуктов в реальных условиях не удаётся. Как показа­ли исследования, их концентрация колеблется в довольно широких пределах значений: в большинстве случаев она составляет 20. 50 мл/л (миллилитров на один литр), однако иногда превышает 100 мл/л.

1. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К СУДОВЫМ ТЕХНИЧЕСКИМ СРЕДСТВАМ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД

В соответствии с требованиями Приложения I Конвенции, каждое судно должно быть оборудовано техническими средствами очистки НВ, что подтверждается выдачей этим судам Международного свидетельства о предотвращении загрязнения нефтью (Приложения 1 и 2).

Конвенцией предусмотрены следующие технические средства для предотвращения загрязнения водной среды НВ с судов:

— нефтеводяное фильтрующее оборудование с очистной спо­собностью до уровня нефтесодержания в сбросе не более 15 мл/л;

— автоматическое устройство закрытия сливных клапанов, когда со­держание нефти в очищенной воде, сбрасываемой за борт, превышает 15 мл/л. Автоматическое устройство закрытия сливного клапана должно включать в свой состав измерительный прибор определяющий концентра­цию нефти в воде. Время срабатывания прибора определяется как время, прошедшее с момента изменения состава пробы, поступающей в прибор до регистрации им значения концентрации нефти не должно превышать 20 сек. В целом оборудование входящее в состав установок по очистке НВ должно быть спроектировано для автоматической работы («. должно быть в состоянии нормально работать без наблюдения по меньшей мере в течение 24 часов»), однако, обязательно должно быть предусмотрено аварийное ручное управление.

Конвенцией определена необходимость выполнения более жестких требований в особых районах: Средиземное, Черное, Балтийское и Крас­ное моря; район заливов Ближнего Востока; Аденский залив; район Антарктики и Северо-Западные Европейские воды Северное море, Ир­ландское море и подходы к ним, Кельтское море, Английский канал и подходы к нему и часть Северо-Восточной Атлантики на запад от Ирландии. Координаты, ограничивающие особые районы, приведены в тексте Конвенции. К особо чувствительным районам относятся Большой Барьерный Риф Австралии и архипелаг Сабана-Камагути (Северное побережье Кубы) ; в особо чувствительных районах сброс за борт НВ любой концентрации запрещён (список постоянно пополняется новыми районами акватории мирового океана). В особых районах разрешается сброс за борт НВ только при одновременном соблюдении следующих условий:

а) для судов вместимостью 400 регистровых тонн и более, а также из льял машино-котельных отделений танкеров: судно за 12-мильной зоной, в движении, содержание нефти в сбросе менее 15 мл/л, на судне в действии фильтрующее оборудование, прибор контроля нефтесодержания на сбросе (сигнализатор с автоматическим, прекращающим сброс устройст­вом) автоматическое запорное устройство, обеспечивающее прекращение сброса при превышении 15 мл/л.

в) в районе Антарктики запрещается любой сброс нефтесодержащей смеси.

Вне особых районов запрещается сброс в море нефтесодержащего балласта, нефтесодержащей смеси за исключением случаев, когда одно­временно соблюдаются следующие условия:

танкер на расстоянии не менее 50 миль от берега, на ходу, мгновен­ная интенсивность сброса балласта не превышает 30 литров нефти на милю хода, общее количество сброшенного не превышает 1/30000 общего количества груза, на судне действует САЗРИУС (Система Автоматическо­го Замера Регистрации и Управления Сбросом), отстойный (слоптанк) танк и прибор контроля раздела сред «нефть-вода».

Для судов вместимостью 400 регистровых тонн и более, а также из льял машино-котельных отделений танкеров:

— судно за 12-мильной зоной, на ходу, наличие фильтрующего оборудова­ния, содержание нефти в сбросе менее 15 мл/л, под контролем сигнализа­тора с автоматическим управлением контроля сброса.

УСЛОВИЯ СБРОСА НЕФТЕСОДЕРЖАЩЕЙ СМЕСИ И НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОСТАТКОВ

ПРАВИЛА СБРОСА В МОРЕ В ОСОБЫХ РАЙОНАХ

Запрещается сброс нефтесодержащего балласта танкеров, нефтяных от-
ходов и нефтесодержащих остатков (шлама).

Запрещается сброс нефтесодержащих смесей всех судов, нефтесодержащих остатков в районе Антарктики.

Разрешается сброс нефтесодержащих смесей (вод) МКО всех судов на ходу, очищенных до 15 мл/л под контролем СИГ­НАЛИЗАТОРА с автоматическим управлением контроля сброса. Разрешается сброс изолированного балласта.

ПРАВИЛА СБРОСА В МОРЕ ВНЕ ПРЕДЕЛОВ ОСОБЫХ РАЙОНОВ

Запрещается сброс нефтесодержащих смесей и нефтесодержащих
остатков (шлам).

Разрешается сброс нефтесодержащих вод МКО всех судов на ходу, очищенных до 15мл/л под контролем СИГНАЛИЗА­ТОРА с автоматическим управлением контроля сброса, изо­лированного балласта, чистого балласта.

Разрешается сброс нефтезагрязненного балласта с танкеров на ходу, через отстой в слоп-танке, под контролем прибора раздела сред «нефть-вода», САЗРИУСа, не более 1/30000 всего груза, с мгно­венной интенсивностью не более 30 литров на ми­лю хода.

2. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД

Технологии очистки НВ определяются прежде всего требованиями,
предъявляемыми к глубине очистки. Существующие Международные и
Национальные правила предполагают наличие специальных устройств,
обеспечивающих очистку до 15 и 10 мл/л (либо количество миллиграммов
нефтепродуктов на 1 л обработанной воды). Для достижения той или иной
глубины очистки применяют различные технологические схемы, вклю­чающие разные способы очистки.

Методы очистки НВ могут быть классифицированы по различным признакам, однако все они основаны на трех: физический, химический и биологический.

Наибольшее распространение получила классификация по характеру используемых процессов, основанные на комбинации вышеуказанных методов.

Наиболее простым способом очистки воды от содержащихся в ней нефтепродуктов является гравитационное отстаивание.

Гравитационное отстаивание, основано на свойстве частиц всплы­вать на поверхность воды. Этот метод позволяет извлекать из НВ практи­чески все грубодисперсные частицы нефтепродуктов и очищать воду до концентрации в ней нефтепродуктов около 100 мл/л.

Поэтому, в большинстве установок для очистки НВ в качестве пер­вой ступени очистки используются сепараторы, работающие по принципу гравитационного разделения сред, при этом наиболее эффективным являются тонкослойные отстойники (рис. 1).

В качестве второй ступени очистки НВ в судовых установках чаще всего применяют коалесцирующие элементы. При отсутствии в НВ нефтеводяных эмульсий коалесцирующими элементами можно очистить НВ до значений менее 15 мл/л. Это достигается за счет укрупнения частиц нефтепродуктов при прохождении НВ через коалесцирующие элементы. Механизм процесса заключается в том, что частицы нефтепродуктов при контакте с поверхностью коалесцирующего элемента закрепляются на ней и увеличиваются в размерах, соединяясь с другими, таким же образом задержанными частицами. Частицы растут до тех пор, пока сила всплытия не оторвет частицу от поверхности коалесцирующего элемента и не поднимет ее на поверхность воды.

эластичные с открытыми порами (полиуретановая губка, поролон);

волокнистые (полипропиленовые волокна).

Основными эксплуатационными характери­стиками коалесцирующих элементов являются ресурс и возможность регенерации. На рисун­ке 2 представлена конструкция коалесцирую­щего элемента сепаратора типа GSF.

Эмульгированная НВ поступает на фильтрующий элемент 2, в котором происходит коалесценция. После этого вода с укрупненными частицами направляется в отстойную полость 1. Из верхней части полости 1 удаляют­ся нефтепродукты, а из нижней части полости отводится очищенная вода.

В некоторых типах судовых установок для очистки НВ используется флотация, основанная на извлечении из НВ частиц нефтепродуктов пузырьками воздуха, всплывающими на поверхность. Эффективность флотации зависит, в основном, от вероятности столкновений извлекаемых частиц с пузырьками воздуха и величины силы адгезии (прочности при­липания частиц) действующей к поверхности пузырьков. В свою очередь, эти факторы во многом зависят от способа введения воздуха в воду. По этому признаку различают пневматическую, напорную, механическую и электрохимическую флотации.

Пневматическая флотация. В пневматической флотационной уста­новке пузырьки воздуха образуются за счет подачи сжатого воздуха в перфорированные трубы, уложенные вдоль дна ёмкости. Данная схема применяется в большинстве плавучих очистных станций.

Напорная флотация. Сущность напорной флотации заключается в том, что на первом этапе создают перенасыщенный воздухом раствор НВ, помещая затем его в ёмкость, в которой поддерживается повышенное давление. Далее вода поступает во флотатор, в котором давление обычно равно атмосферному. При снижении давления из воды выделяется ра­створенный в ней воздух в виде мелких пузырьков, которые выносят частицы нефтепродуктов на поверхность. На рис. 3 представлена схема прямоточной напорной флотации.

Преимущество напорной флотации перед пневматической заключает­ся в том, что частицы нефтепродуктов прикрепляются к пузырькам не только за счет их столкновения, но и за счет выделения пузырьков из раствора непосредственно на извлекаемых частицах нефтепродуктов. Кроме того, при напорной флотации образуются пузырьки меньшего размера по сравнению с пневматической, а это означает, что суммарная площадь их поверхности больше и вероятность столкновения с извлекае­мыми частицами нефтепродуктов выше.

Для глубокой очистки воды от нефтепродуктов, в том числе нахо­дящихся в эмульгированном состоянии, применяют адсорбцию. Процесс очистки адсорбцией основан на поглощении дисперсных частиц поверх­ностью адсорбционного материала. Сила, с которой удерживается извле­ченное из воды вещество на поверхности адсорбента, определяется разно­стью двух сил межмолекулярного взаимодействия: молекул извлекаемого вещества с молекулами адсорбента, а также молекул извлекаемого веще­ства с молекулами воды. Чем сильнее связь молекул извлекаемого веще­ства с молекулами воды, тем слабее адсорбируется вещество из раствора. Распространение получили адсорбционные фильтры. В качестве ад­сорбентов (наполнителей) применяют различные пористые материалы: зола, кокс, активированный уголь, синтетические материалы и др. Акти­вированный уголь до последнего времени являлся наиболее распростра­ненным адсорбирующим веществом. Однако все большее применение находят и другие, более дешевые виды адсорбентов, в частности, на основе формальдегидных смол.

По мере загрязнения адсорбента он подлежит замене, в противном случае качество очистки снижается. Основным условием для достижения наилучших результатов при использовании адсорбционных фильтров является предварительная очистка НВ от крупных частиц нефти. Как правило, адсорбционные фильтры применяют в качестве последней ступени очистки.

Основными способами электрохимической очистки НВ являются электрохимическая коагуляция и электрохимическая флотация. В электрокоагуляторе, в результате пропускания постоянного тока через очищаемую воду, происходят растворение анода и гидролиз перешедших в раствор ионов металла. Образовавшиеся при этом частицы гидроокиси металла обладают повышенной активностью и адсорбционной способностью, обеспечивая тем самым коагуляцию (укрупнение) частиц нефтепродуктов. Затем, в блоке электрофлотатора, за счет пузырьков газа, образующихся на поверхности нерастворимых катодов (обычно графитовых), укрупненные частицы нефтепродуктов поднимаются на поверхность. Электрокоагуляция имеет существенные недостатки, к которым относятся сравнительно боль­шая потребность в электроэнергии, значительный расход листового металла, засорение пространства между электродами продуктами электрокоагуляции, образование на поверхностях электродов окисных пленок (пассивация электродов). Для их устранения предусматривают механическую очистку электродов специальными щетками, переполюсовку электродов и др.

Озонирование представляет собой химический способ глубокой очи­стки НВ, его используют для удаления из воды эмульгированных и рас­творенных нефтепродуктов. Кроме того, при озонировании происходит одновременно обеззараживание и обесцвечивание воды, а также ее насы­щение кислородом.

Сущность биологической очистки НВ заключается в том, что в ёмко­стях определенной формы и размеров создаётся искусственная среда в которой поддерживается такая концентрация микроорганизмов, при которой они способны за минимально возможное время обработать определённые объёмы нефтепродуктов. Биологический метод основан на способности микроорганизмов в процессе своей жизнедеятельности, использовать нефте­продукты. Биологическая очистка НВ осуществляется при насыщении воды кислородом воздуха (аэробные условия), а концентрация нефтепродуктов в исходной воде не должна превышать 100 мл/л. Нефтепродукты окисляют определенный набор микроорганизмов, адаптированных к НВ. При помощи ферментов, вырабатываемых микроорганизмами, нефтепродукты разлагаются и проникают в клетки бактерий, обеспечивая их жизнедеятельность. Отличи­тельной особенностью установок, использующих биологический метод очистки, является способность перерабатывать нефтепродукты находящиеся в виде эмульсии. Этим отчасти объясняется ограничение по концентрации нефтепродуктов в исходной воде до 100 мл/л, так как при такой концентрации и менее нефтепродукты в основном находятся в эмульгированном состоянии. К недостаткам этих установок следует отнести жесткие ограниче­ния, связанные с условиями поддержания жизнедеятельности микроорга­низмов и довольно длительный период ввода их в действие.

3. СУДОВЫЕ УСТАНОВКИ ОЧИСТКИ

НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД, ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ И ДЕЙСТВИЯ

Важным элементом установки является подающий насос. В состав установок ОНВ обычно включаются винтовой или поршневой насосы, так как в отличие от центробежных они не создают условий для до­полнительного эмульгирования нефтепродуктов. Производительность насоса, в любом случае, не должна превышать номинальную пропускную способность оборудования более чем в 1,5 раза.

Таким образом, все судовые установки ОНВ оснащены штатными приборами, контролирующими степень очистки НВ, а также системой управления запорными клапанами, отливным клапаном за борт и сигнали­зацией их положения. В случае превышения допустимого содержания нефтепродуктов в воде сбрасываемой за борт, установка возвращает воду обратно в льяла или в накопительную сточную цистерну.

Ниже рассмотрены наиболее распространенные конструкции уста­новок ОНВ и особенности их действия.

3.1. СЕПАРАТОР НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД «ФРАМ»

Принципиальная схема установки «ФРАМ» (Голландия) показана на рис. 4. В схему включен отстойный сепаратор 4, два коалесцирующих фильтра патронного типа 1 и 6 и насос 9. Установка работает в напорном режиме (насос установлен перед первой ступенью очистки).

При включении установки в работу НВ из судовой сборной цистер­ны подается в первый коалесцирующий фильтр 1. В этом фильтре мелкие частицы нефтепродуктов укрупняются, что способствует их лучшему отделению при последующем отстое. Степень загрязненности вставок определяется по перепаду давления, который измеряется дифманометрами 7. Из первого коалесцирующего фильтра очищаемая вода поступает в отстойный сепаратор 4. В отстойнике расположен блок наклонных пла­стин 8, образующих тонкослойный отстойник, между которыми нап­равляется поток воды. Отделенные от воды нефтепродукты поднимаются вдоль пластин вверх и собираются в коллекторе 5. Из него они направля­ются в верхнюю часть сепаратора.

Уровень накапливаемых нефтепродуктов контролируется поплавко­вым устройством 3 с пневмоприводом. При накоплении определенного количества нефтепродуктов, соленоидный клапан 2 автоматически откры­вается и, через трубопровод сброса, нефтепродукты сбрасываются в шламовую цистерну. В отстойном сепараторе отделяются грубодисперсные и пленочные нефтепродукты.

Эффективность очистки НВ в установке «ФРАМ» в значительной степени зависит от скорости прохождения воды через коалесцирующие патроны, а также между пластинами отстойного сепаратора. Поэтому уменьшение подачи насоса 9, путем перепускания части воды через байпас, способст­вует улучшению процесса очистки.

3.2. СЕПАРАТОР НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД «ФРАМАРИН»

Принципиальная схема установки «ФРАМАРИН» (Голландия) включает очистку отстоем и коалесценцией и представлена на рис. 5.

Предварительно очищенная НВ, после сепаратора, подается в корпус горизонтального коалесцирующего фильтра 6. В конструкции фильтра предусмотрен сборный колпак 8 для накопления отделившихся нефтепродуктов. Накопленные в колпаке 8 нефтепродукты так же сбрасываются в шламовую цистерну, как и из колпака 4 сепаратора.

3.3. СЕПАРАТОР НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД «ПП МАТИК»

Принципиальная схема установки «ПП МАТИК» (Швеция) пред­ставлена на рис. 6.

При включении установки в работу, за счет разрежения, создавае­мого насосом 1 (насос расположен за сепаратором), НВ из судовой сбор­ной цистерны начинает поступать в отстойное устройство 2, где отделя­ются пленочные и грубодисперсные нефтепродукты. Отстоявшиеся нефтепродукты накапливаются в верхней полости отстойника. Как только слой нефтепродуктов достигнет определенной величины, срабатывает датчик 4 и открывает клапан 3. При этом электродвигатель насоса 1 начинает вращаться в противоположную рабочему направлению сторону, и нефтепродукты вытесняются в шламовую цистерну.

Сброс нефтепродуктов продолжается до тех пор, пока датчик уровня 4 не зафиксирует отсутствие нефтепродуктов. После этого установка снова начинает работать в режиме очистки.

Из отстойника сепаратора 2 вода поступает в фильтр тонкой очистки 8, где происходит отделение эмульгированных нефтепродуктов в слое зернистой фильтрующей загрузки. Затем очищенная вода поступает в сборную емкость 7, откуда сбрасывается за борт.

Если прибор контроля за содержанием нефтепродуктов в очищенной воде подает сигнал о неудовлетворительной очистке, то автоматически закрывается клапан 6, и открывается клапан 5. В результате слив за борт прекращается, и вода начнет сбрасываться в цистерну сбора НВ или в льяла.

Степень очистки зависит от эффективной работы каждой ступени установки, поэтому снижение скорости движения воды через сепаратор 2 (гравитационный разделитель) способствует уменьшению концентрации нефтепродуктов на входе в фильтр 8.

3.4. СЕПАРАТОР НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД «ГИДРОПУР»

Очистка НВ в установке «ГИДРОПУР» (Франция) осуществляется в двух основных элементах: отстойнике 8 и в фильтре тонкой очистки 5, рис. 7. В установке реализован вакуумный приём НВ.

При включении в работу насоса 2 НВ, за счет создаваемого разре­жения, поступает в приемный бак 3 и далее через воронкообразный элемент 9 в верхнюю часть отстойника 8. В отстойнике происходит отделение пленочных и грубодисперсных нефтепродуктов. Накапливае­мые нефтепродукты собираются в коллекторе 7, откуда по мере его наполнения автоматически сбрасываются в шламовую цистерну. Сброс нефтепродуктов осуществляется путем переключения насоса на работу в обратном направлении и вытеснения нефтепродуктов из коллектора под давлением через клапан 6. Системой управления насос переключается автоматически. Из отстойника 8 НВ насосом 2 подается в фильтр тонкой очистки 5, где дополнительно очищается от нефтепродуктов. Фильтрую­щим материалом служит специальная загрузка. После фильтра очищенная вода сбрасывается за борт.

Уровень воды в приемном баке 3 поддерживается автоматически с помощью верхнего 4 и нижнего 1 датчиков уровня. При осушении судо­вой цистерны сбора НВ, откуда НВ подается на установку, уровень в приемном баке падает до нижнего датчика уровня 1, который переключает насос 2 на работу в обратном направлении. НВ начинает заполнять при­емный бак до тех пор, пока уровень НВ не достигнет верхнего датчика 4. После этого насос снова переключается на работу в режим очистки.

Опыт эксплуатации установок «ГИДРОПУР» показал, что нередки случаи быстрого загрязнения фильтрующего материала из-за недостаточ­но эффективной работы блока гравитационного разделения (отстойника).

Повысить степень очистки НВ в отстойной зоне можно путем уменьшения подачи насоса 2.

3.5. СЕПАРАТОР НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД «САРЕКС»

Из сборной цистерны НВ насосом 1 последовательно прокачивают­ся через три ступени коалесцирующих фильтров. В каждой из ступеней происходит отделение нефтепродуктов и их последующее накопление в отстойных полостях 3. Из первой и второй ступеней сброс накопленных нефтепродуктов осуществляется автоматически при открытии клапана 4, датчиком 5. Из третьей ступени сброс производится вручную путём открытия клапана 6.

3.6. СЕПАРАТОР НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД «СОФРАНС»

Принципиальная схема установки «СОФРАНС» (Франция) представлена на рис. 9. Очистка НВ осуществляется отстоем и коалесценцией. Насосом 1 НВ подается в установку 2 через приемный патрубок 3. В верхней полости 6 установки происходит отстой НВ, в процессе которого пленоч­ные и капельные нефтепродукты всплывают вверх. Частично очищенная вода проходит через полипропиленовые пластины 8, которые, и являются коалесцирующим материалом.

Внутри пластин мелкие частицы нефтепродуктов укрупняются и всплы­вают. Из полипропиленовых пластин вода поступает по трубе 9 в патрон­ный фильтр 7. В нем происходит окончательная очистка. Накопление в верхней части установки нефтепродуктов конт­ролируется датчиками 5, которые через систему управления открывают клапана 4 для сброса нефтепродуктов в шламовую цистерну. В установке используется насос объемного типа с низкой частотой вращения. Приме­нение такого насоса позволяет исключить дополнительное эмульгирова­ние НВ при перекачивании её насосом.

3.7. СЕПАРАТОР НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД «АКВАМАРИН»

Принципиальная схема установки «АКВАМАРИН» (Швеция) пред­ставлена на рис. 10. В основу её работы заложен принцип отстоя и коалесценции. Отстой НВ происходит в отстойном сепараторе 1, имеющем вакуумный прием. В сепараторе нефтепродукты находящиеся в капельном и грубодисперсном состоянии всплывают в верхнюю его часть. Процесс отстоя интенсифицируется коалесценцией, для осуществления которой установлены пластины 2. Накопление отстоявшихся нефтепродуктов контролируется эластичной мембраной 4, которая под действием слоя нефтепродуктов выгибается вверх. Давление с обеих сторон мембраны выравнивается при перетекании воды по трубопроводу 3. Выгибаясь мембрана через систему рычагов и блок управления (на рис. не показаны), открывает клапан 5. Насос 9 начинает вращаться в противоположную сторону и происходит сброс нефтепродуктов. Из сепаратора очищаемая вода насосом 9 подается в коалесцирующий фильтр 8, фильтрующим элементом которого является мешок 7, выполненный из ткани.

Некоторые установки этого типа оснащены дополнительным ад­сорбционным фильтром 6, загруженным активированным углем, что позволяет достичь степени очистки до 10 мл/л. Использование трехступенчатой очистки, включая адсорб­ционный фильтр 6, дает определенные преимущества, так как позволяет очищать НВ от нефтеводяной эмульсии.

СТОЧНЫЕ ВОДЫ

Международной Конвенцией МАРПОЛ 73/78 установлены поло­жения технического, организационного и правового характера, кото­рые предусматривают меры по сокращению и предотвращению за­грязнения моря веществами, вредными для обитателей моря, которые перевозятся или образуются в процессе эксплуатации судна.

По определению 1.6.2. Конвенции, «Вредное вещество» означает любое вещество, которое при попадании в море способно создать опасность для здоровья людей, причинить вред живым ресурсам, морской фауне и флоре, нарушить природную привлекательность мо­ря в качестве места отдыха или помешать другим видам правомерно­го использования моря, и включает любое вещество, подпадающее под действие Конвенции.

Согласно Приложению IV Конвенции «Сточные воды» (СВ) оз­начают:

стоки и прочие отходы из всех типов туалетов, писсуаров и уни­тазов;

стоки из медицинских помещений (амбулаторий, лазаретов) через
расположенные в таких помещениях раковины, ванны и шпигаты;

стоки из помещений, в которых содержатся живые животные;

прочие сточные воды, если они смешаны с перечисленными выше стоками.

К сточным водам относят также хозяйственно-бытовые воды:

стоки из умывальников, душевых, прачечных, ванн и шпигатов;

стоки из моек и оборудования камбуза и других помещений пищеблока.

В зависимости от состава СВ определяется метод их очистки. Степень загрязненности СВ характеризуют следующие показатели:

Источник