Пристрій для знезараження баластних вод

Реферат: Винахід належить до галузі знезаражування баластових вод від шкідливих біологічних домішок на морських судах при скиданні їх у море. Відповдіно до винаходу пристрій для знезараження баластних вод містить герметичний корпус, усередині якого розміщений диспергатор, корпус забезпечений фланцями і патрубками для під'єднування до вихлопного тракту двигуна внутрішнього згорання, а також патрубками для подачі і відведення баластних вод, що очищуються, корпус виконаний складеним у вигляді двох труб різного діаметра, які розміщені співвісно один з одним, а їх торці закриті фланцями, які забезпечені патрубками, при цьому внутрішня труба має систему наскрізних отворів і усередині цієї труби жорстко укріплений додатковий диспергатор, внутрішні об′єми кожного диспергатора з'єднані між собою за допомогою патрубка, а на поверхні корпусу встановлений патрубок, в який подаються вихлопні гази від двигуна. UA 106495 C2 (12) UA 106495 C2 UA 106495 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі знезаражування баластових вод від шкідливих біологічних домішок на морських судах при скиданні їх у стінки причалу, так і у відкритому морському просторі під час руху судна. Відомий спосіб знезаражування баластових вод впливом на водне середовище, що очищається, газоповітряною сумішшю на основі. Озону /див. А.с. 960132 М. кл3 С02Р 1/78/. Спосіб полягає в тому, що газоповітряна суміш на основі озону через диспергатори під тиском пропускають через шар рідини, що очищається. У результаті чого спливаючі пухирці озону контактують з водним середовищем, де і відбувається окисна реакція, у результаті якої гинуть патогенні біологічні об'єкти. До недоліків цього способу можна віднести: a) великі енерговитрати на виробництво озону, необхідність дорогого устаткування, а також штат висококваліфікованих робітників, що виконують озонування; b) низький к.п.д. роботи установок, тому що газоподібний озон погано розчиняється в товщі води за короткий час і частина озону, що не прореагувала, виходить в атмосферу, що представляє підвищену вибухонебезпечність, якщо процес знезаражування відбувається в закритому приміщенні; c) тривалість процесу знезаражування, що неприпустимо при знезаражуванні баластових вод об'єм яких може досягати до 30350 тисяч кубічних метрів при заповненні або спустошенні суднових танків за короткий проміжок часу. В основу пропонованого винаходу поставлено задачу створення гігієнічно регламентованого технологічного циклу й устаткування суднового пристрою для знезаражування баластових вод на судах. Задачею даного винаходу є прискорення часу знезаражування, зниження вартості процесу і створення сприятливої екологічної обстановки під час роботи. Поставлена задача вирішується тим, що, як газоповітряну суміш використовують вихлопні гази від суднових двигунів у кількості, необхідній і достатній для максимального знезаражування баластових вод, при цьому вихлопні гази пропускають через диспергатор і їхній об'єм регулюють у залежності від об'єму баластових вод, що очищаються. Вихлопні гази від суднових двигунів, нагріті до високих температур (700 градусів і вище), на практиці викидаються в атмосферу, а частина їх йде на задоволення технічних нестатків забезпечення самого судна, наприклад, обігріву робочих і житлових приміщень шляхом прокачування газу через радіатори і т.д. Гарячі вихлопні гази при пропущенні через диспергатор, поміщений у товщу рідини, що очищається, що протікає, взаємодіють з об'ємом води і нагрівають її до температури вище 70 градусів, що дозволяє цілком знищити все патогенне біологічне середовище, яке знаходиться в баластовій воді. З іншого боку, вихлопні гази містять багато сірчистих з'єднань, що при викиданні в атмосферу порушують екологію повітряного середовища. При пропущенні цих газів через морську воду (середовище, що очищається,) остання через вміст солей кальцію практично нейтралізує окис сірки і при цьому утворить сульфат кальцію (гіпс). Потім вихлопні гази скидаються назад у море без яких би то негативних наслідків для навколишнього середовища. Зважаючи на те, що морська вода споконвічно містить сульфат кальцію, тому вихлопні гази від суднових двигунів не можуть істотно вплинути на її природну концентрацію. Відомо також, що вихлопні гази від суднових двигунів містять у великій кількості мілкодисперсний пил, що особливо шкідливий для екології навколишнього середовища і здоров'я людей, тому що веде до виникнення багатьох внутрішніх хвороб. Саме мікрочастинки, а не самі гази, викликають порушення функції кровоносних судин. Такі частки створюють молекули з високою реакційною здатністю, так звані вільні радикали, що найчастіше травмують кровоносні судини і приводять до судинних захворювань. При знезаражуванні запропонованим способом, ці мікрочастинки змішуються з морською водою і поступово осідають на дно. Техніко-економічні показники від застосування запропонованого способу поліпшуються за рахунок зменшення часу знезаражування баластових вод, здешевлення процесу знезаражування у зв'язку з відсутністю енерговитратних засобів, а також поліпшується екологія повітряного простору. Відомі пристрої для очищення і знезаражування стічних і баластових вод, що містять відкритий або закритий резервуар, у якому знаходиться оброблювана рідина, а на дні резервуара укріплені диспергатори, в які під тиском подається газоповітряна суміш на основі озону. Пухирці озону спливаючи крізь шар рідини, що очищається, контактують з останньою і роблять окислювання /див. а.с.№998379/. До недоліків цього пристрою можна віднести: 1 UA 106495 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 1. Тривалість процесу озонування в зв'язку з тим, що озон погано розчиняється в рідині і знезаражування великих об'ємів баластових вод за малий проміжок часу представляє великі труднощі. 2. Висока вартість процесу знезаражування в зв'язку з необхідністю одержання озону. 3. Великі габарити пристрою. Задача винаходу - зменшення габаритів пристрою, зменшення вартості процесу знезаражування і створення оптимальних умов для термохімічної реакції між рідиною і газоповітряною сумішшю за короткий проміжок часу. Зазначена задача вирішується тим, що, герметичний корпус пристрою виконаний на базі зовнішнього диспергатора, усередині якого співвісно і нерухомо укріплений додатковий внутрішній диспергатор, при цьому внутрішні об'єми цих диспергаторів з'єднані між собою патрубком і один з диспергаторів оснащений трубопроводом, що підключений до джерела газоповітряної суміші у вигляді вихлопних газів від суднових двигунів. На кресленні зображена схема пропонованого пристрою для знезаражування баластових вод. Пристрій для здійснення способу знезаражування баластових вод від шкідливих біологічних домішок на морських судах при їхньому скиданні в акваторію морського порту при стоянці судна в стінки або безпосередньо в море при його русі містить корпус 1, виконаний у виді диспергатора. Диспергатор являє собою два порожнистих циліндри різного діаметра 1 і 2, торці яких герметично закриті, наприклад, за допомогою фланців 3, при цьому циліндр меншого діаметра 2 по всій поверхні оснащений наскрізними отворами 4. Усередині диспергатора 1 поміщений на стійках 5 додатковий диспергатор 6, виконаний у вигляді герметично замкнутого циліндра, по всій зовнішній поверхні якого просвердлені наскрізні отвори 7. Внутрішні обсяги диспергаторів 1 і 6 повідомляються між собою за допомогою патрубка 8, при цьому один з диспергаторів оснащений трубопроводом 9, по якому подається газоповітряна суміш у вигляді вихлопних газів від головного суднового двигуна. Фланці 3 і 10 оснащені пристосуваннями для кріплення шлангів подачі і випуску баластових вод. Для поліпшення перемішування рідини, що протікає, між зазором внутрішньої поверхні диспергатора 1 і зовнішньої поверхні диспергатора 6 установлюється пристосування 11, що регулює потік рідини, що надходить, тим самим збільшуючи поверхню контакту рідини, що очищається, з поверхнею газоповітряної суміші. Пристрій для знезаражування баластових вод працює в такий спосіб. Оброблювана баластова вода через шланг від насоса подається в наскрізний отвір фланця 3 в усередину пристрою і зазор між двома поверхнями диспергаторів 1 і 6 випливає через наскрізний отвір фланця 10. При подачі через трубопровід 9 газоповітряної суміші на основі вихлопних газів від суднових двигунів, остання під тиском з наскрізних отворів диспергаторів 1 і 6, змішується з баластовою водою, що протікає. У зв'язку з тим, що температура вихлопних газів від суднового двигуна досягає 700 градусів і вище то при зіткненні з рідиною остання з великою швидкістю розігрівається і перетворюється в пару, при цьому виникають кавітаційні процеси усередині рідини, що очищається. У зв'язку з тим, що для процесу знезаражування баластової води, що циркулює в зазорі між двома диспергаторами, достатня температура 60-70 градусів, та змінюючи швидкість подачі баластової води, а також тиск і температуру газоповітряної суміші можливе досягнення оптимальних режимів знезаражування баластових вод у максимально короткий термін обробки. Поліпшення техніко-економічних показників від застосування пропонованого пристрою полягають у тому, що зменшуються габарити пристрою, витрати на його виготовлення, витрати на одержання газоповітряної суміші від додаткових пристроїв і, отже, робить процес знезаражування з мінімальними енерговитратами, при цьому в короткий термін, що важливо при експлуатації судів і епідеміологічної безпеки морського середовища. 2 UA 106495 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 1. Пристрій для знезараження баластних вод, що містить герметичний корпус, усередині якого розміщений диспергатор, при цьому корпус забезпечений фланцями і патрубками для під'єднування до вихлопного тракту двигуна внутрішнього згорання, а також патрубками для подачі і відведення баластних вод, що очищуються, який відрізняється тим, що корпус виконаний складеним у вигляді двох труб різного діаметра, які розміщені співвісно один з одним, а їх торці закриті фланцями, які забезпечені патрубками, при цьому внутрішня труба має систему наскрізних отворів і усередині цієї труби жорстко укріплений додатковий диспергатор, при цьому внутрішні об'єми кожного диспергатора з'єднані між собою за допомогою патрубка, а на поверхні корпусу встановлений патрубок, в який подаються вихлопні гази від двигуна. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що з метою інтенсивного перемішування баластних вод при їх обробці вихлопними газами на торці додаткового диспергатора з боку подачі рідини встановлений завихрювач потоку. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3