Спосіб знешкодження суднових баластних вод

Реферат: UA 99354 U UA 99354 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель, що заявляється, може бути використана для систем обробки баластних вод, зокрема для знешкодження баластних вод на борту судна. Екологи всього світу давно порушують питання про глобальне і небезпечне забруднення світового океану і, зокрема, про прогресуюче, що наближається до катастрофічного, становище акваторій портів через неконтрольоване скидання і заповнення баластних танків суден. В даний час Міжнародною Морською Організацією прийнята Конвенція про контроль баластних вод - Ballast Water Treaty, яка вимагає, щоб всі морські судна були обладнані системами для очищення суднової баластної води від чужорідних організмів з метою запобігання морської інвазії. Провідні світові компанії OptiMarin AS, GloEn-Patrol розробляють, проектують і впроваджують системи знешкодження баластних вод, використовуючи відомі методи, такі як фільтрація, ультразвукове опромінення, дезінфекція шкідливих морських організмів і патогенної флори. Такі системи дорогі, розраховані на великотоннажні судна, їх застосування наприклад для малотоннажного флоту може бути економічно невиправданим. Патент на корисну модель Російської Федерації № 113264 "Судовое устройство для обезвреживания балластной воды" (МПК C02F 1/32; C02F 1/78, опубл. 2012.02.10) пропонує пристрій знешкодження з фільтрами тонкого очищення, послідовно з'єднаними установками генерації озону та знезараження води озоном і ультрафіолетовим випромінюванням. У патенті на корисну модель України "Спосіб знешкодження баластних вод" № 85579 (МПК C02F 1/32; C02F 1/78, опубл. 2013.11.25), який за технічною суттю найбільш близький до пропонованого технічного рішення, застосоване глибоке окислення, розкладання і гідроліз хвороботворних органічних сполук, що містяться в баластній морській воді, активним оксидантом, який отримують з відпрацьованого газу суднової енергетичної установки (СЕУ). В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу знешкодження суднових баластних вод. На відміну від прототипу, новий спосіб знешкодження суднових баластних вод пропонує знешкоджувати їх сірководнем. Для цього відбирають газоподібний сірководень з ємності для зберігання рідкого сірководню у вигляді сепаратора високого тиску, знижують тиск газоподібного сірководню, інтенсивно змішують його з порціями суднових баластних вод в віброзмішувачі і насичену сірководнем суднову баластну воду повертають у баластні танки для знешкодження мікроорганізмів. Після завершення циклу знешкодження суднові баластні води очищають від сірководню, для чого в баластних танках їх підігрівають відпрацьованими очищеними газами СЕУ, збирають газоподібний сірководень, який виділяється при цьому, зріджують його і повертають у ємність для зберігання рідкого сірководню. Система знешкодження суднових баластних вод, яка дозволяє реалізувати пропонований спосіб, представлена на кресленні. Судно повинне бути укомплектовано ємністю 1 для зберігання рідкого сірководню, як таку використовують сепаратор високого тиску, дросельним вентилем 2, що забезпечує подачу газоподібного сірководню в віброзмішувач 3, в який за допомогою насоса 4 закачують також порції суднової баластної води по трубопроводу 5, а по трубопроводу 6 повертають насичену сірководнем суднову баластну воду в баластні танки 7 і пристроєм управління 8 системою знешкодження суднових баластних вод, а баластні танки 7 повинні бути обладнані аналізаторами води 9, датчиками температури 10, теплообмінниками 11, через які пропускають нагріті очищені гази СЕУ, і збірниками 12 газоподібного сірководню, який по трубопроводу 13 подають на компресор 14, де за рахунок підвищення тиску зріджують газоподібний сірководень і по трубопроводу 15 повертають рідкий сірководень в ємність 1. Крім цього кожен баластний танк 7 повинен бути обладнаний вентилями 16 для підключення до трубопроводу 5, вентилями 17 для підключення до трубопроводу 6, вентилями 18 для підключення до трубопроводу 13. Система знешкодження суднових баластних вод функціонує наступним чином. Пристрій управління 8 системою знешкодження суднових баластних вод організовує знешкодження суднових баластних вод заповнених баластних танків 7. Процес знешкодження починають: - відкриттям дросельного вентиля 2, який забезпечує подачу на віброзмішувач 3 газоподібного сірководню з ємності 1, здійснюючи при цьому також зниження тиску 2 газоподібного сірководню до 1,5…2,0 кгс/см ; - відкриттям відповідних вентилів 16 і 17 в баластних танках 7, в яких здійснюють знешкодження суднових баластних вод; - включенням насоса 4, який по трубопроводу 5 закачує суднові баластні води в віброзмішувач 3. 1 UA 99354 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Віброзмішувач 3 забезпечує інтенсивне змішування вихідних компонентів, а потім насичену сірководнем суднову баластну воду повертають по трубопроводу 6 через відкриті вентилі 17 до відповідних баластних танків 7. Високий вміст сірководню в судновій баластній воді відповідного баластного танка 7 призводить до нейтралізації та гідросульфатаційної деструкції мікроорганізмів, які містяться в ній. Якість знешкодження суднових баластних вод визначають за допомогою аналізаторів води 9, які вмонтовані у відповідний баластний танк 7. Коли якість суднової баластної води по патогенним речовинам у відповідному баластному танку 7 сягає діючих безпечних нормативів, пристрій управління 8 перекриває відповідні вентилі 16 і 17. Коли процес знешкодження суднових баластних вод завершений в усіх баластних танках 7, пристрій управління 8 перекриває дросельний вентиль 2, вимикає насос 4 і віброзмішувач 3. Після завершення циклу знешкодження суднові баластні води очищають від сірководню, для чого: - пристрій управління 8 включає відповідні теплообмінники 11 в баластних танках 7, в яких завершено процес знешкодження суднових баластних вод. Через відповідні теплообмінники 11 забезпечують пропускання гарячих очищених газів СЕУ, нагріваючи суднові баластні води відповідних баластних танків 7 до температури 45±3 °C і підтримуючи цю температуру до закінчення процесу очищення суднових баластних вод від сірководню; - температуру суднових баластних вод у відповідних баластних танках 7 відстежують за допомогою відповідних датчиків температури 10. При цьому з нагрітих баластних суднових вод виділяється газоподібний сірководень, який збирають у відповідних збірниках 12 газоподібного сірководню; - пристрій управління 8 відкриває відповідні вентилі 18, забезпечуючи наповнення газоподібним сірководнем трубопроводу 13, включає компресор 14, за допомогою якого зріджують газоподібний сірководень, і по трубопроводу 15 повертають рідкий сірководень в ємність 1 для зберігання рідкого сірководню, як таку використовують сепаратор високого тиску, в якому відбувається поділ сірководню на рідку і газоподібну фази; - якість очищення суднових баластних вод від сірководню визначають за допомогою вмонтованих у відповідний баластний танк 7 аналізаторів води 9. Коли якість суднової баластної води по сірководню у відповідному баластному танку 7 сягає діючих безпечних нормативів, пристрій управління 8 перекриває відповідний вентиль 18 і вимикає відповідний теплообмінник 11; - коли процес очищення суднових баластних вод завершений в усіх баластних танках 7, пристрій управління 8 вимикає компресор 14. Спосіб знешкодження суднових баластних вод, який пропонується, є екологічно безпечним і економічно обґрунтованим рішенням, яке відповідає вимогам, прийнятим Міжнародною Морською Організацією. Крім цього він відрізняється економічністю за рахунок зменшення стадій процесу знешкодження та зменшення енерговитрат. Реалізуючи в системі знешкодження суднових баластних вод замкнутий цикл сірководню, спосіб, який пропонується, дозволяє обходитися мінімальною кількістю вихідного рідкого сірководню, не забруднювати навколишнє середовище і забезпечити безпеку праці екіпажу. Оброблені описаним вище способом суднові баластні води в подальшому можуть бути використані як екологічно чиста товарна продукція. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 1. Спосіб знешкодження суднових баластних вод, який відрізняється тим, що відбирають газоподібний сірководень з ємності для зберігання рідкого сірководню у вигляді сепаратора 2 високого тиску, знижують тиск газоподібного сірководню до 1,5…2,0 кгс/см , інтенсивно змішують його з порціями суднових баластних вод в віброзмішувачі і насичену сірководнем суднову баластну воду повертають у баластні танки. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що після знешкодження суднові баластні води в баластних танках нагрівають відпрацьованими очищеними газами суднової енергетичної установки (СЕУ) до 45±3 °C, підтримуючи цю температуру у відповідних баластних танках до закінчення процесу очищення від сірководню суднових баластних вод, збирають газоподібний сірководень, який виділяється при цьому, зріджують його і повертають у ємність для зберігання рідкого сірководню. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що, коли якість суднових баластних вод по патогенним речовинам досягає діючих безпечних нормативів, припиняють відбір газоподібного 2 UA 99354 U 5 сірководню з ємності для зберігання рідкого сірководню, а віброзмішувач вимикають, попередньо припинивши закачування в нього суднових баластних вод. 4. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що, коли якість суднових баластних вод по сірководню досягає діючих безпечних нормативів, припиняють нагрівання суднових баластних вод і вимикають компресор, який здійснює зріджування газоподібного сірководню і повернення рідкого сірководню в ємність для зберігання рідкого сірководню. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3