Ликвидация свежих разливов нефти и нефтепродуктов с использованием пенобетонных смесей

Процесс химического связыванияводы при твердении легких (средняя плотность менее 800 кг/м3)цементных пенобетонов должен сопровождаться одновременным отсосомнефтепродуктов с твердых поверхностей за счет проявления сил химической связипри комплексообразовании (гидратообразовании) и явлений осмоса. Итог проявлениятаких сил выразится в поднятии нефти с поверхности вверх по пеноматериалу ивхождению ее в структуру формирующую пеноматериал.

Опыты показали, что максимальнаяэффективность удаления нефтепродуктов с песчаного грунта, достигается прииспользовании пенобетонной смеси плотностью D 600 (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость нефтепоглощения от плотности пенобетона

Для определениямаксимального количества поглощаемых нефтепродуктов введено понятиенефтепоглощения, Нпогл (кг/кг), которое одновременно являетсякосвенной характеристикой емкости пенобетонной смеси по нефтепродуктам, то естьнефтепоглощение — это степень насыщения поглотителя нефтепродуктами по массе.Для определения этой характеристики использовалась следующая методика.

Образцызатвердевшего пенобетона (не обладающие способностью удаления нефтепродуктов споверхностей) помещались в емкость с таким расчетом, чтобы уровеньнефтепродуктов в емкости был выше верхнего уровня уложенного пенобетонногообразца примерно на 50 мм.Образцы взвешивают до тех пор, пока результаты двух последовательныхвзвешиваний будут отличаться не более чем на 0,1 %. Обработка результатовведется по формуле:

,

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

mс— масса исходного пенобетонногообразца без нефти, кг.

Модельные экспериментыпроводились по следующей схеме. На помещенный в лоток песчаный грунт,являющийся аналогом прибрежных зон, заливались нефтепродукты, поверх которыхнаносилась пенобетонная смесь, рассчитанная на различную плотность от 300 до800 кг/м3. Наблюдения показали, что максимальная высота подъеманефтепродуктов с поверхности пенобетонной смеси устанавливается на 14 сут. исоставляет 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 пенобетоннойсмеси для удаления нефтепродуктов с песчаной поверхности

Припроведении экспериментов использованы нефтепродукты разной вязкости: масломашинное чистое, нефть Сызраньского месторождения, отработанное машинное маслои мазут. Исследования показали, что наиболее эффективно с поверхности удаляетсячистое машинное масло (до 90 %), в то время как очистка поверхности от мазутасоставляет 40 %.

Отсюда высказана идея, чтопроцесс твердения легких цементных пенобетонов должен сопровождатьсяодновременным отсосом нефтепродуктов с твердых поверхностей за счет проявлениясил химической связи при комплексообразовании и явлений осмоса.

Экспериментально доказано, чтонаиболее эффективной при удалении нефтепродуктов с песчаных поверхностейявляется пенобетонная смесь плотностью 600 кг/м3.

На предложенный способликвидации 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 связыванияжидких нефтеразливов при твердении пористых материалов на цементной основе: Сб. науч. стат. — СПб.: ПГУПС, 2006. — Вып. 6. — С.35–37.