Застосування біопрепарату ліпосам як засобу, що блокує пил навалочних і насипних вантажів

Реферат: Винахід належить до засобу, що блокує пил при вантажно-розвантажувальних роботах, наприклад, вугілля, руди, концентратів, добрив, зерна, сільськогосподарських культур та ін. Запропоновано застосування біопрепарату Ліпосам у вигляді дрібнодисперсного водного аерозолю як засобу, що блокує пил навалочних і насипних вантажів. UA 104096 C2 (12) UA 104096 C2 UA 104096 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до засобу, що блокує пил при вантажно-розвантажувальних роботах, наприклад, вугілля, руди, концентратів, добрив, зерна, сільськогосподарських культур та ін. Через українські морські і річкові порти проходить всезростаючий з року в рік величезний вантажопотік, близько 89-120 млн. тонн експортних, вітчизняних і зарубіжних транзитних, промислових навалочних вантажів (кам'яне та буре вугілля, руди, концентрати, котуни, грудкова сірка, мінеральна сировина та ін.), крім цього, понад 20 млн. тонн сільськогосподарських вантажів (зернові, зернобобові, макуха, шроти, висівки, олійні культури та продукти їх переробки). Це пов'язано з загальнонаціональною проблемою постійного ризику санітарноепідеміологічного та еколого-гігієнічного забруднення виробничої зони портів і атмосферного повітря житлових районів припортових міст, зростанням захворюваності портовиків і населення [Эколого-гигиеническая оценка новых технологий блокирования пыли при перегрузках в портах пылящих навалочных и насыпных грузов/Отчёт НИР УкрНИИ медицины транспорта, хоздоговор № 03/ОГ-010-2010. - Одесса, 2010. - с. 52]. Причин неконтрольованих процесів викидів величезних хмар пилу, безперешкодної її міграції та забруднення повітря портів і припортових міст в період перевантажень, складування і зберігання курних навалочних вантажів - безліч і вони різнобічні. Головна проблема в усуненні причин шкідливої і небезпечної запиленості - відсутність сучасних безпилових технологій перевантаження, складування та зберігання курних суднових партій, у портах. До іншої важливої причини шкідливої запиленості портів належить - відсутність ефективних способів і методів боротьби з пилом із застосуванням надійних, продуктивних і універсальних пилоблокуючих препаратів і технологій їх конкретних застосувань. В даний час як пилоподавляючий засіб найчастіше використовується питна та технічна вода, зокрема: а) інтенсивний струминний полив водою (з пожежних і портових автомобілів) за допомогою пожежних і виробничих рукавів поверхонь штабелів, запилених навалочних вугільно-рудних вантажів і засипаних пилом по периферії штабелів, поверхні складів, причалів та автодоріг, що знаходяться всередині порту (п. Південний, Керч, Маріуполь); б) локальний струминно-краплинний полив за допомогою поверхневого зрошення водою курних поверхонь навалочно-насипних вантажів і прилеглих площ територій порту і доріг (п. Іллічівськ); в) стаціонарне системне струминно-крапельне поверхневе зрошення водою штабелів на складі курних вантажів, у загальній обв'язці водопровідних труб ("Ніка-Терра", п. Миколаїв); г) стаціонарне системне струминно-крапельне поверхнево-об'ємне зрошення морською водою піввагонів з грудковою сіркою на причалі при її розвантаженні за допомогою багатофункціональної пилоподавляючої системи "МПС-1" (п. Маріуполь). Однак, використання води як пилоподавляючого засобу неефективне. Це пояснюється наступними причинами. 1. Вода, що використовується в портах як пилоподавляючий агент, не має таких важливих властивостей зв'язування і пилоподавлення (включаючи пил, який витає), як зниження поверхневого натягу, і за рахунок цього не покращує змочуваність поверхні пилевмісного вантажу, не утворює вологозахисну плівку, яка запобігала би стіканню вологи з поверхні і утримувала вологу всередині вантажу (властивість транспірації), запобігала осипанню і винесенню пилу повітряними потоками. 2. Вода через крупність струминних і краплинних фракцій при поверхневому поливі і зрошенні вантажу не проникає глибоко всередину курного вантажу і не проявляє, тим самим, очікуваного пилезв'язуючого ефекту. 3. Затверділий, після обробки водою, поверхневий шар курного навалочного вантажу у вигляді кірки швидко висихає, неміцний, легко обсипається, оголюючи масу необробленого вантажу, який піддається потужній вітровій ерозії і сильному пилоутворенню. 4. Справжні водні технології боротьби з пилом за допомогою поверхневого зрошення курних вантажів, не тільки малоефективні. Вони не тільки вимагають величезної кількості марного витрачання прісної води, але і не здатні забезпечити санітарно-епідеміологічну та екологогігієнічну безпеку портових робітників і населення, що спонукає до постійного пошуку сучасних способів пилоблокування при перевалці курних вантажів в портах. Відомий засіб для подавлення пилу "Бішофіт" на основі магнію хлористого (MgCl26H2O). "Бішофіт" має гідрофобні властивості (не змочується водою), здатний дуже добре поглинати атмосферну вологу, що використовується в протипилових цілях. Поверхня навалочних вантажів, оброблених розсолом "Бішофіту", може залишатися вологою в найбільш жаркий і посушливий час року. "Бішофіт" належить до екзотермічних речовин, але робітники не піддаються опікам, як це буває при використанні інших препаратів, що контролюють запиленість 1 UA 104096 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 виробничої зони портів [див. ТУ У В. 2.7-26.8.33346 498-002:2008 "Бішофіт (хлористий магній)" ГОСТ 7759-73. Магний хлористый технический (Бишофит). Бишофит-противогололёдный пылеподавляющий материал. ООО "Бишофит" Украина, Киев, ул. Куриневская, 21 Г]. Однак, хімічний препарат "Бішофіт" не може бути використаний як засіб боротьби з пилом при перевантаженнях зернових, харчових та сільськогосподарських вантажів через псування товарної якості вантажу. Найбільш ефективним, з відомих заявникам, є пилезв'язуючий засіб "Ново-Даст 07 × 205" на основі сульфонових кислот, що виробляється ТОВ "Новохем Водні Технології" м. Київ (див. Препарат "Novo-Dust". Лист безопасности материалов. Material Safety Data Sheet, № 1907/2006 EC, 2006) Зазначений засіб дозволяє нівелювати перераховані недоліки, зазначені вище за допомогою: зв'язування частинок пилу в конгломерати, значно знижуючи процеси пилоутворення; заміни рутинного водного струминно-краплинного поверхневого зрошення на хімічну аерозольну обробку вантажів за допомогою розпилювання водного розчину препарату у вигляді туману; здатності до утворення щільної, стійкої до дії вітрової ерозії і руйнування кірки, що перешкоджає пилоутворенню; утворення щільної плівки або кірки, що утримує вологу всередині вантажу; значного зменшення витрати води для досягнення протипилового ефекту на всіх технологічних етапах перевантаження, складування і зберігання вантажу. Однак, використання промислового реагенту "Ново-Даст 07 × 205" має суттєві недоліки. По-перше, не має універсальності і не здатний через свої хімічні властивості блокувати пил зернових, харчових та сільськогосподарських вантажів. По-друге, не має властивості носія-сорбенту, тому не сумісний з біосубстратами рослинних вантажів. По-третє, препарат не має властивостей прилипання і пролонгування, а тому відсутній ефект посилення дії промислових пилоподавляючих хімічних речовин. В основу винаходу поставлена задача - пошук нового пилоподавляючого засобу з ряду відомих біологічних препаратів, що забезпечить значне підвищення ефективності подавлення пилу за рахунок блокування пилу всередині і зовні курних вантажів. Поставлена задача вирішена застосуванням біопрепарату ЛІПОСАМ у вигляді дрібнодисперсного водного аерозолю як засобу, що блокує пил навалочних і насипних вантажів. Використання біопрепарату ЛІПОСАМ дозволяє практично повністю подавити процеси пилоутворення і формування пилових хмар, які викликають запиленості виробничої зони та житлових районів припортових міст. Це досягається завдяки тому, що біопрепарат ЛІПОСАМ у вигляді дрібнодисперсного водного аерозолю склеює частки пилу в повітрі (особливо пил який витає) вугільних, рудникових, мінеральних, зернових та сільськогосподарських вантажів. Незалежно від розмірів шматків вугілля, руд і антрациту (6-300 мм) навалочних вантажів при осіданні частинки водного розчину препарату не формуються у вигляді великих крапель і не скочуються вниз, а рівномірно розподіляються всередині вантажу, а також у вигляді дрібнокрапельних структур розподіляються за рахунок поверхневого натягу на їх поверхні у вигляді плівки, утримуючи вологу на довгий час. Плівка, в свою чергу, запобігає виходу вологи назовні, підвищує важливу властивість утримування вологи всередині штабеля вантажу, що значно знижує або усуває взагалі здатність вантажу до пилоутворення. Одночасно плівка захищає вантаж від сонячної інсоляції, перешкоджає впливу вітрової ерозії і винесенню пилу з штабеля вугілля, антрациту, руд і котунів, протидіє стіканню препарату і змиванню його атмосферними опадами. Подібний ефект біопрепарату ЛІПОСАМ проявляється при обробці курних насипних зернових вантажів сільськогосподарської продукції, а також скупчення різноманітного пилу на палубах, причалах, відкритих площах і автодорогах порту. Це забезпечує повну санітарногігієнічну, епідеміологічну та екологічну безпеку порту і припортових міст, попереджає пилову захворюваність портовиків, моряків і населення. Речовини типу ЛІПОСАМ розроблені і випускаються в промислових масштабах 1111 "БТУБіотехнології України" (див. ТУ У 24.1-30165603-016: 2007) спеціально для потреб сільського господарства на період переходу його на екологічне землеробство з широким використанням технологій підвищення врожайності за допомогою застосування цих біологічних препаратів. ЛІПОСАМ - ліпогенна композиція полісахаридів природного походження, яка застосовується для живлення, захисту і вирощування складних високорентабельних сільськогосподарських 2 UA 104096 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 культур. Він легко розчинний у воді, сумісний з багатьма поживними і мікроелементними харчовими комплексами. Препарат ЛІПОСАМ належить до біологічних, природних, універсальних, екологічно безпечних речовин комплексної дії: 1) створює сітчасту плівку на змочуваній поверхні рослин, завдяки чому утримує вологу (транспірацію) рослинами; 2) в посушливий період полив розчином з ЛІПОСАМом дозволяє утримувати вологу в ґрунті; 3) при недостатньому вмісті вологи в ґрунті вологоємна полімерна оболонка ЛІПОСАМа дозволяє зберегти вологу протягом 30 днів. Ефективність використання ЛІПОСАМу полягає в тому, що розчин знижує поверхневий натяг, краще змочує поверхню, а значить збільшує площу контакту діючої речовини, знижує непродуктивні втрати, пролонгує їх дію. Важлива позитивна якість біопрепаратів типу ЛІПОСАМ полягає в тому, що вони не токсичні, а тому безпечні для людини, тварин і навколишнього середовища (див. Висновок державної санітарно-епідеміологічної експертизи Мінохорони здоров'я України № 02-04/9210 від 26.02.2007 p.), а тому не чинять шкідливої дії на зернові, зернобобові та інші сільськогосподарські вантажі, не порушують їх харчових і товарних якостей. Заявниками вперше виявлено, що препарати типу ЛІПОСАМ можуть бути застосовані в невластивій їм сфері, тобто застосування в морській галузі як універсальні речовинибіоблокатори пилу, які здатні надати потужну пилоподавляючу дію на курні навалочні промислові та насипні зернові вантажі на всіх технологічних етапах їх перевалки: перевантаження із залізничних піввагонів, складування на відкритих складах і причалах, зберігання і вантаження на судна. Нижче наведено технологію використання біопрепарату ЛІПОСАМ як засобу, що блокує пил навалочних і насипних вантажів. І. Блокування пилу проникаючим зрошенням всередині насипних вантажів на елеваторах і суднонавантажувальних комплексах. В залежності від роду оброблюваних зернових (пшениця, кукурудза, овес, ячмінь, жито, сорго), зернобобових (горох, квасоля, соя, боби) або сільськогосподарських олійних культур (насіння соняшнику, бавовни), продуктів переробки сільськогосподарських культур (шрот, макуха, гранули висівки, тапіока), а також від вологості, ступеня засміченості і швидкості руху потоку вантажу, розраховується кількість витрат препарату ЛІПОСАМ на одиницю об'єму води для отримання робочого розчину (наприклад, для особливо засміченого зерна пшениці - 0,2 % водний розчин препарату). Розрахунок кількості води для приготування робочого розчину роблять, виходячи з обмеження зволоження вантажу, не більше на 0,1-2,0 % від вихідної вологості курного вантажу. Розчин подається під тиском через форсунки, що виробляють віяловий широкозахоплювальний розпил дрібнодисперсного аерозолю біоблокатора пилу. Хмару туманоподібного препарату направляють через спадаючий зерновий потік на конвеєрній лінії в місцях пересипання, в місцях висипання вантажу в бункер з вагонів-хоперів. У цей період відбувається активна взаємодія і зв'язування мікрочастинок робочого розчину ЛІПОСАМ із зерновим пилом і блокування його всередині вантажу. Зерна вантажу - насіння соняшника, шматочки і пластинки макух покриваються нешкідливою мікроплівкою, а міжзерновий простір вільний від пилу. Після обробки насипних вантажів біоблокатором ЛІПОСАМ - вони переходять в розряд некурних вантажів і безпечних в санітарному та екологогігієнічному відношенні. II. Блокування пилу насипних вантажів при поверхневому зрошенні в період навантаження на судна і зберіганні в закритих складах. Поверхневе зрошення застосовують для обробки великих курних площ вантажних трюмів при завантаженні зерном судна за допомогою суднових вантажних машин, наприклад, просвітів вантажних трюмів балкера-зерновоза (площа просвіту2 одного трюму становить 900-1100 м ), а також обробки площ зернових бунтів вантажів при складуванні та зберіганні в закритих складах. Завантаження трюмів курними зерновими вантажами супроводжується, в залежності від засміченості вантажу, виділенням з трюмів пилу в 3 3 концентрації, що перевищує ГДК (4,0 мг/м ) в десятки і сотні разів (від 52,6 до 212,9 мг/м ). З метою запобігання викиду пилу із трюмів і великого пилового забруднення палуб судна, акваторії порту, причалів і місця над трюмом для боротьби з пилом виконують над зрізом комінгса трюму поверхневе зрошення аерозолем водного розчину ЛІПОСАМ за допомогою гідроакустичних форсунок або генератора туману типу "Даст-Босс" (США, Словаччина, Голландія). Контроль часу обробки біоблокатором ЛІПОСАМ при блокуванні пилу, що виходить за межі трюму проводиться візуально з дотриманням режиму витрати робочого розчину і ступеня зволоження вантажу. 3 UA 104096 C2 5 10 15 20 III. Блокування пилу зернових вантажів при завантаженні в закритий склад. Процес проводять шляхом пошарового поверхневого зрошення площі бунта в складі. У період завантаження і заповнення портового складу зерном, за допомогою робочого розчину універсального біоблокатора пилу ЛІПОСАМ виконують за допомогою туманних аерозольних генераторів типу "Даст-Босс" обробку як хмари пилу над зерном, так і всієї площі поверхні бунта вантажу в технологічному режимі описаному вище. IV. Блокування промислового вугільного, рудникового, антрацитного та мінерального пилу за допомогою універсального біоблокатора пилу ЛІПОСАМ в портах. Боротьба з пилом при перевантаженнях навалочних вантажів передбачає застосування в портах цього універсального біоблокатора пилу в наступних виробничих ситуаціях: - блокування пилу (включаючи пил, який витає) всередині потоку курного навалочного вантажу за допомогою проникаючого зрошення на живильниках бункера вагоноперекидача; - пошарова обробка біоблокатором пилу навалочних курних вантажів, шляхом поверхневого зрошення при їх складуванні із застосуванням грейферного перевантаження і за допомогою стакера при формуванні штабеля вантажів на відкритих складах; - поверхневе зрошення штабелів курних навалочних вантажів на відкритих складах і причалах порту з метою виключення пилоутворення при вітровій ерозії із застосуванням біоблокатора пилу для утворення пилезахисної плівки, попередження скочування крапель рідини зі штабелів вниз, збереження вологості всередині вантажу; - блокування пилу у вигляді розсипів на причалах, відкритих площах і автомобільних дорогах порту залишків вантажу, що містять велику кількість пилу, що розмелюється колесами портового автотранспорту. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 Застосування біопрепарату Ліпосам у вигляді дрібнодисперсного водного аерозолю як засобу, що блокує пил навалочних і насипних вантажів. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 4