Ликвидация свежих разливов нефти и нефтепродуктов с использованием пенобетонных смесей

Процесс химического связывания воды при твердении легких (средняя плотность менее 800 кг/м3) цементных пенобетонов должен сопровождаться одновременным отсосом нефтепродуктов с твердых поверхностей за счет проявления сил химической связи при комплексообразовании (гидратообразовании) и явлений осмоса. Итог проявления таких сил выразится в поднятии нефти с поверхности вверх по пеноматериалу и вхождению ее в структуру формирующую пеноматериал.

Опыты показали, что максимальная эффективность удаления нефтепродуктов с песчаного грунта, достигается при использовании пенобетонной смеси плотностью D 600 (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость нефтепоглощения от плотности пенобетона

Для определения максимального количества поглощаемых нефтепродуктов введено понятие нефтепоглощения, Нпогл (кг/кг), которое одновременно является косвенной характеристикой емкости пенобетонной смеси по нефтепродуктам, то есть нефтепоглощение — это степень насыщения поглотителя нефтепродуктами по массе. Для определения этой характеристики использовалась следующая методика.

Образцы затвердевшего пенобетона (не обладающие способностью удаления нефтепродуктов с поверхностей) помещались в емкость с таким расчетом, чтобы уровень нефтепродуктов в емкости был выше верхнего уровня уложенного пенобетонного образца примерно на 50 мм. Образцы взвешивают до тех пор, пока результаты двух последовательных взвешиваний будут отличаться не более чем на 0,1 %. Обработка результатов ведется по формуле:

,

где mн— масса пенобетонного образца, насыщенного нефтью, кг,

mс— масса исходного пенобетонного образца без нефти, кг.

Модельные эксперименты проводились по следующей схеме. На помещенный в лоток песчаный грунт, являющийся аналогом прибрежных зон, заливались нефтепродукты, поверх которых наносилась пенобетонная смесь, рассчитанная на различную плотность от 300 до 800 кг/м3. Наблюдения показали, что максимальная высота подъема нефтепродуктов с поверхности пенобетонной смеси устанавливается на 14 сут. и составляет до 3,6 см (табл. 1).

Плотность пенобетонной смеси

Высота подъема нефтепродуктов, см

1 сут.

3 сут.

7 сут.

14 сут.

D300

0,5

0,86

1,0

1,0

D400

0,7

1,0

1,5

1,9

D500

0,8

1,3

1,5

1,7

D600

0,9

1,2

2,7

3,6

D700

0,6

1

1,8

2,6

D800

1,0

1,3

1,4

1,6

Таблица 1. Результаты подбора плотности пенобетонной смеси для удаления нефтепродуктов с песчаной поверхности

При проведении экспериментов использованы нефтепродукты разной вязкости: масло машинное чистое, нефть Сызраньского месторождения, отработанное машинное масло и мазут. Исследования показали, что наиболее эффективно с поверхности удаляется чистое машинное масло (до 90 %), в то время как очистка поверхности от мазута составляет 40 %.

Отсюда высказана идея, что процесс твердения легких цементных пенобетонов должен сопровождаться одновременным отсосом нефтепродуктов с твердых поверхностей за счет проявления сил химической связи при комплексообразовании и явлений осмоса.

Экспериментально доказано, что наиболее эффективной при удалении нефтепродуктов с песчаных поверхностей является пенобетонная смесь плотностью 600 кг/м3.

На предложенный способ ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов получен патент № 2305152.

Литература:

1. Пат. 2305152 РФ. Способ ликвидации последствий разлива нефти / Л. Б. Сватовская, Е. И. Макарова, Ю. В. Маталыго, Е. В. Бенза, Е. А. Завгородняя, Е. А. Попова. — опубл. 27.08.07, Бюл. № 24.

2. Сватовская Л. Б., Макарова Е. И., Бенза Е. В. Процессы связывания жидких нефтеразливов при твердении пористых материалов на цементной основе: Сб. науч. стат. — СПб.: ПГУПС, 2006. — Вып. 6. — С. 35–37.

Дата публикации: 09.11.2008

Автор: Е. И. Макарова, С. В. Сулейманова, М. А. Смирнов

Источник



Похожие статьи:
  • Свойства и использование пенобетона, сравнительные характеристики
  • Сравнительные характеристики пенобетона и традиционных стеновых материалов
  • Влияние структуры бетона на критическое значение коэффициента интенсивности напряжений
  • Автоклавный золопенобетон
  • Расчет состава ячеистых бетонов

  • Комментарии запрещены.