Phương tiện kỹ thuật bảo vệ môi trường biển

Hotline: 1800 1522

Ứng dụng tiện ích

App yeumoitruong.vn

App Store Google Play

App Gom Rác GRAC

App Store Google Play

Chia sẻ trang

phamuyennhi

Cỏ 4 lá
Bài viết
78
Nơi ở
TP HCM
An toàn hóa chất | an toàn lao động | Sự cố tràn dầu | Bộ ứng cứu tràn đổ 25L

Phương tiện kỹ thuật bảo vệ môi trường biển khỏi ô nhiễm hiện hành dùng để loại bỏ các chất độc hại từ các nguồn thải tầu biển cũng như để chống rò rỉ dầu thường xuyên xảy khi khai thác các dàn khoan trên thềm lục địa hay trong sự cố với các tầu chở dầu.

Bảo vệ môi trường biển trong khi khai thác tầu biển
Những nguồn ô nhiễm môi trường biển do tầu thuyền là các khí thải của các hệ thống năng lượng tầu, chất thải nhiên liệu và dầu mỡ, nước thải máy, nước thải bong tầu và hệ thống đối trọng, phế thải từ các hệ thống động cơ phản ứng, nước thải sinh hoạt, mọi rác thải rắn sinh hoạt và sản xuất. Nhiệm vụ bảo vệ môi trường trong trường hợp này là làm sao không để vượt quá mức ô nhiễm cho phép. Điều này được giải quyết theo hai hướng: 1) xây dựng các hệ thống chu trình kín sử dụng lại một lượng thải chính; 2) làm sạch và giảm thiểu độ tính của phế thải chắc chắn đi vào môi trường biển.

Do đốt cháy nhiên liệu không hoàn toàn, sự ôxy các tạp chất và tồn tại cặn lắng trong nhiên liệu và dầu mỡ, trong thành phần khí thải có thể có tới 1 % các chất độc, bao gồm CO, các ôxit nitơ NxOy, SO2, các hyđrô cacbua không cháy hết CxHy, cặn rắn cacbon tự do (bồ hóng), benzapiren độc tính cao, hợp chất của chì. Để làm sạch và trung hoà các chất thải khí của các thiết bị năng lượng tầu, người ta sử dụng các phương pháp sau (Iuđiski, 1978).

Các lò trung hoà xúc tác. Tác động của các lò trung hòa xúc tác dựa trên sự ôxy hóa không cháy các sản phẩm nhiên liệu cháy không hết CO và CxHy thành CO2 và H2O, cũng như phân hủy NOx thành O2 và N2. Trong các lò trung hoà nhiệt độ thấp (t<150°C) người ta sử dụng các chất xúc tác ôxit (hỗn hợp các hạt Mn, CuO, Cr, Fe và những chất khác), hiệu quả có thể đạt khoảng 50 %. Trong các lò trung hoà nhiệt độ cao (t>300°C), hiệu quả đến 90 %, người ta sử dụng các chất xúc tác dạng V2O5. Các chất trung hoà thường được đặt trong các buồng tập trung thải hoặc trong các ống dẫn khói.

Các lò trung hoà cháy. Đó là những buồng đặc biệt, nơi những nguyên tố cháy của khí thải có thể cháy đến hết ở nhiệt độ 700–850 °C. Muốn vậy, người ta đưa thêm nhiên liệu bổ sung hay đặt thêm bộ phận nung nóng vào trong lò. Ôxit cacbon, các andehyt, chất lơ lửng trong nhiên liệu và dầu bị ô xy hóa tới CO2 và H2O, nhưng những chất không cháy không biến đổi.

Các lò trung hoà lỏng. Đây là những bộ phận, ở đó khí thải được cho đi qua lớp chất lỏng (thường là nước). Trong đó các chất hoà tan (andehyt, ôxit lưu huỳnh, ôxit nitơ bậc cao) bị vô hiệu hóa, cặn khói, các sôn khí dạng lỏng của dầu mỡ và nhiên liệu bị chắt lọc, các phần tử nhiên liệu nóng đỏ bị làm nguội. Chỉ còn các ôxit cacbon và ôxit nitơ giữ nguyên.

Các hệ thống kết hợp. Sử dụng đồng thời một số phương pháp trung hoà là hợp lý nhất. Thí dụ, trong một hệ thống các khí thải được đốt cháy hết trong buồng trung hoà nhiệt độ cao, sau đó sử dụng trong tua bin khí và máy sinh hơi nước tinh chế, ở đây chúng mất đi một phần năng lượng, sau đó được chuyển tới trung hoà lỏng.

Nhiệm vụ trung hòa nước thải tầu được giải quyết bằng hai phương pháp (Ansevich và nnk., 1979): 1) lắp đặt trên tầu téc chuyên dụng thể tích đủ lớn để thu gom và bảo quản nước thải, sau đó chuyển tới các thiết bị thu gom ngoài tầu; 2) lắp đặt thiết bị (hệ thống) xử lý nước thải đến các tiêu chuẩn cho phép trực tiếp trên tầu và sau đó thu gom theo các quy tắc.

Trên tầu người ta sử dụng ba phương pháp chính làm sạch nước thải: 1) phương pháp sinh học, dựa trên sự ôxy hóa sinh hóa các chất thải bằng bùn hoạt tính; đảm bảo mức làm sạch cao khỏi chất lơ lửng và giảm BOD đáng kể, khả năng tự động hóa hoàn toàn và làm sạch lượng nước thải lớn, mức phân hủy chất hữu cơ cao và lượng cặn ít; 2)phương pháp vật lý, bao gồm lọc, ly tâm hóa, tách đãi, lắng đọng v.v... 3) phương pháp lý hóa, đảm bảo làm đông đặc, hấp phụ và ôxy hóa các phần tử hạt tinh trong nước thải.

Việc chống nhiễm nước thải sau khi đã làm sạch được thực hiện bằng phương pháp clo hóa, ôzon hóa, điện phân hoặc là tác động siêu âm.

Với mục đích tách các sản phẩm dầu khỏi nước thải người ta thường sử dụng các hệ thống làm sạch thô và làm sạch tinh.

Làm sạch thô được thực hiện bằng các thiết bị phân tách dạng lắng cặn, trong đó các phân tử thô của sản phẩm dầu được tách ra khỏi nước.

Nguyên lý hoạt động của các thiết bị phân tách dạng lắng cặn là phân chia hỗn hợp nước dầu dưới tác động của nội năng của hệ phân tán. Tốc độ dòng nước trong máy phân tách cần phải nhỏ hơn tốc độ nâng lên của các phần tử dầu. Các phần tử với đường kính 2–5 mm nổi lên với tốc độ 100 mm/s, còn các phần tử nhỏ hơn 0,8 mm thì nổi lên rất chậm, thành thử chúng bị dòng nước mang đi. Vì vậy, đường đi của chất lỏng trong máy phân tcáh được kéo dài bằng cách cấu tạo các lưới đi vòng vèo, các vách ngăn, vòi phun, các bề mặt hình xoắn v.v...

Làm sạch tinh được thực hiện trong các bộ lọc kiểu liên kết và tách đãi. Trong các bộ lọc kiểu liên kết, các phần tử nhỏ sản phẩm dầu lớn dần bằng cách liên kết với nhau khi hỗn hợp đi qua vật liệu liên kết (len, sợi thủy tinh, sợi tổng hợp, polipropilen). Dưới tác động các lực khối, những phần tử lớn của sản phẩm nổi lên, đi vào buồng thu dầu, từ đó được tách ra và đi vào téc. Trong các bộ lọc kiểu tách đãi, hỗn hợp làm sạch được hòa trộn với các bọt không khí rất nhỏ, những bợt không khí này nổi lên và lôi cuốn theo các phần tử dầu, tạo thành bọt nước dầu, sau đó được tách ra đi vào téc thu gom. Mức làm sạch đến 99 %, nồng độ các sản phẩm dầu sót lại không quá 6 mg/l.
Hiện nay người ta thường sử dụng phương pháp nhũ hóa của Viện Hải dương học và Viện hóa lý, Viện hàn lâm Khoa học Liên Xô (Nesterova, 1984). Phương pháp này tránh được việc đổ thải các chất ô nhiễm dầu vào biển trong khi rửa các bề mặt kim loại, các khoang chứa, téc, bể, bình chứa trên các tầu chở dầu. Bề mặt kim loại được rửa khỏi dầu dư bằng tia dung dịch thuốc loại ML (ML-51, ML-52, ML-72, ML-80). Dưới tác động cơ học, nhiệt học và lý hóa tạo nên nhũ trực tiếp (dầu trong nước) với thời gian tồn tại định trước rất nhỏ, sau đó tự phân chia ra thành dầu và dung dịch rửa. Các loại thuốc dạng ML trong quá trình làm sạch không tạo ra các chất nhũ nghịch độ nhớt cao và bền vững (nước trong dầu) và có thể sử dụng nhiều lần (đến 20 lần). Phương pháp nhũ hóa đảm bảo làm sạch các bình chứa theo chu trình kín không thải nước rửa. Hiệu quả làm sạch lớn tới mức, sau khi rửa dầu trong khoang chứa có thể vận chuyển thực phẩm – đường hay ngũ cốc. Dầu thu gom được sử dụng. Như vậy, mỗi tấn thuốc có thể nhận được hàng trăm tấn dầu tái sinh. Tính theo toàn ngành vận tại biển Liên Xô, phương pháp này tiết kiệm được gần 350 nghìn tấn dầu trong một năm.

Những biện pháp chống tràn dầu
Trong trường hợp dầu tràn thành đám rộng hoặc vết dầu, thì trước tiên phải ngăn không cho vết dầu lan rộng, sau đó lấy dầu khỏi bề mặt biển.

Trong các vùng nước gần cảng, việc ngăn chặn sự lan truyền các đám dầu được có thể bằng cách sử dụng những vật cản nổi thiết kế dưới dạng các ống có những tấm chắn.
Khi tốc độ dòng chảy dưới 40 cm/s, có thể sử dụng rào cản khí. Không khí dưới áp xuất được đưa vào ống dẫn có đục lỗ đặt dưới đáy biển, những bong bóng khí thoát ra tạo nên dòng nước thăng, dòng này tạo nên sóng đứng trên mặt (hàng rào nước). Nước chảy ngược theo hai phía rào cản và ngăn cản chuyển động của dầu.
Vai trò đặc biệt thuộc về các chất thu lượm, chúng làm tăng độ dày của váng dầu và giảm đáng kể diện tích tràn dầu. Đó là axit cacbon lỏng, cồn, ête, gliserit v.v... Chỉ tiêu hiệu quả thu lượm chính – đó là áp suất loang ra:

Phương tiện thu lượm CN–79, chế tạo tại Viện Hải dương học, Viện hàn lâm Khoa học Liên Xô và Viện “Liên hiệp khoa học, thiết kế công trình biển”, đã thử nghiệm thành công ở cảng Ođesa (Nesterova, 1984).


Việc tách dầu khỏi mặt biển được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau.

Để bơm hút các váng dầu người ta thường sử dụng các máy phân tách khác nhau. Thông thường đó là những thùng chứa hình phễu, gắn trên các phao có bơm để hút lấy váng dầu cùng với lớp nước mỏng. Một vài thiết bị có trang bị các vách cản nổi cứng, gắn dưới một góc với máy phân tách, cho phép tập trung dầu từ một đám rộng đến 20 m. Công suất của các máy phân tách dạng bè trôi bằng 10–100 tấn dầu một giờ.
Năm 1978, ở cảng Ilichovsk bắt đầu xây dựng tầu bảo về tự nhiên lớn đầu tiên trên thế giới “Svetlơmor”, chuyên dùng để thu gom những vết dầu tràn sự cố ở vùng biển khơi. “Svetlơmor” được tái tạo từ tầu chở dầu kiểu “Kazbek”. Trên đó người ta lắp đặt các thiết bị gom dầu, các máy bơm mạnh, những thùng chứa lắng đọng để tách dầu, những thiết bị để làm sạch mặt biển bằng các hóa phẩm. Các thiết bị gom dầu của “Svetlơmor” bao quát được đám nước rộng hơn 60 m và gom từ đó đến 800 tấn dầu một giờ với hiệu suất thu gom 80 %.
Một phương pháp tách các váng dầu khác dựa trên độ nhớt cao của dầu và khả năng bám dính của nó lên các bề mặt cứng. Một số bộ thu gom có chứa số lượng lớn các dây truyền cu roa bằng neopren, khi các dây tiếp xúc với váng dầu thì dầu bị quét và đưa máy phân tách. Một số máy thu gom khác sử dụng nguyên lý ống trụ quay. Tốc độ tách dầu từ các váng bằng các phương pháp này là 4500 lít/giờ.

Cơ sở của một số biện pháp thu gom dầu là người ta lợi dụng sự tung toé trên mặt biển của parafin lỏng hoặc dung dịch các phiến polyvinhil trong chất bay hơi. Sau khi ngưng kết vật liệu thì dầu ở lại trong các khoang xốp của nó, còn các cục vón của hỗn hợp được tách ra bằng các phương pháp cơ học.

Như vậy, để loại trừ dầu khỏi mặt nướccó rất nhiều phương pháp. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm nhất định. Việc áp dụng các phương pháp phối hợp với trật tự: cơ học – hấp thụ – phân tán – sinh học là có triển vọng nhất.
 
scroll-topTop