LIKWIDACJA ROZLEWÓW OLEJOWYCH NA WODACH POWIERZCHNIOWYCH


1. ROZPRZESTRZENIANIE SIĘ NA POWIERZCHNI WODY
Olej, który dostał się do wody rozprzestrzenia się po jej powierzchni z prędkością zależną od swojej lepkości oraz warunków zewnętrznych takich jak: siła wiatru, prędkość nurtu, wielkość akwenu, falowanie. Oleje o małej lepkości rozprzestrzeniają się szybko, natomiast oleje o dużej lepkości mają skłonność do łączenia się w skupiska bez nadmiernego rozprzestrzeniania się. Wiatr powoduje rozbicie plamy olejowej i powstanie lokalnych skupisk oleju przemieszczających się wolniej od cienkich filmów olejowych. Szacunkowa prędkość przemieszczania się plamy olejowej na dużych akwenach wynosi ok. 2-3% prędkości wiatru. Zmainy kierunku wiatru powodują że plama powiększa swoją powierzchnię. Natomiast na rzekach olej płynie przez pewien czas całą szerokością koryta, a dalej jeśli występuje silny nurt powierzchniowy jest odrzucany w kierunku brzegu.


2. METODY WALKI Z ROZLEWAMI OLEJOWYMI
Istnieją 4 metody likwidacji rozlewów olejowych:
  • ZATAPIANIE - polega na obsypaniu oleju substancją zatapiającą (np. piaskiem). Metoda nie polecana, gdyż olej co prawda znika z powierzchni wody, jednak pozostaje on cały czas w środowisku wodnym (na dnie) i prowadzi do degradacji środowiska naturalnego. Poza tym po pewnym czasie olej może wypłynąć na powierzchnię osiągając w ten sposób stan sprzed interwencji.
  • SPALANIE NA POWIERZCHNI WODY - to jest także metoda nie polecana. Może być skuteczna tylko w przypadku rozlewów olejów lekkich. Spalanie może powodować tonięcie oleju na skutek odparowywania lekkich frakcji węglowodorowych, a poza tym metoda ta stwarza duże zagrożenie pożarowe oraz powoduje silne zanieczyszczenie atmosfery.
  • DYSPERGOWANIE - metoda polegająca na chemicznym rozproszeniu oleju w celu przyspieszenia jego bilogicznego rozkładu. Dodanie dyspergentu powoduje że olej ulega rozbiciu na nieograniczoną ilość mikrokropel. Dyspergowanie jest dosyć skuteczną metodą likwidacji rozlewów, jednak dyspergenty stanowią także zagrożenie toksyczne dla środowiska.
  • ZBIERANIE - metoda najczęściej stosowana, polegająca na zbieraniu oleju z powierzchni za pomocą różnych urządzeń tzw. zbieraczy.

3. ZBIERANIE OLEJU Z POWIERZCHNI WODY
Zbieranie oleju z powierzchni wody składa się z pięciu faz:
  • FAZA I - OGRANICZENIE WIELKOŚCI ROZLEWU
    Celem jest przeciwdziałanie nadmiernemu rozpływaniu się oleju po powierzchni wody, przy równoczesnym pogrubieniu jego warstwy. Zadanie to realizuje się przy pomocy zapór przeciwolejowych.
  • FAZA II - USUWANIE OLEJU Z POWIERZCHNI WODY
    Celem jest usunięcie ze środowiska wodnego jak największej ilości oleju z jak najmniejszą ilością wody. Usunięcie czystego oleju jest niemożliwe, ponieważ jest on zemulgowany, a także z powodu charakterystyk technicznych urządzeń, które zbierają olej. W zależności od warunków rozlewu (lepkość oleju, falowanie, prędkość nurtu, grubość warstwy oleju, typ zbieracza) zbieranych jest od 20 do 99% wody.
  • FAZA III - GROMADZENIE MIESZANINY WODNO-OLEJOWEJ
    Celem jest gromadzenie oleju wraz z towarzyszącą mu wodą na miejscu akcji bez nadmiernej dewastacji brzegu. Olej może być gromadzony na wodzie, w specjalnych zbiornikach, cysternach lub dołach separacyjnych.
  • FAZA IV - DOCZYSZCZANIE POWIERZCHNI WODY
    Celem jest usunięcie resztek oleju, których nie dało się usunąć za pomocą zbieraczy oleju. Powszechnie stosowaną metodą jest sorpcja przy użyciu zapór sorpcyjnych z zastosowaniem sorbentów naturalnych lub sztucznych.
  • FAZA V - OBRÓBKA ZEBRANEGO OLEJU
    Najprostszą metodą postępowania z zebranym olejem jest jego wywóz wraz z wodą na wylewisko gminne lub do rafinerii. Można też prowadzić sorpcję oleju i wody w dołach separacyjnych. W tym przypadku oddzieloną wodę wprowadza się z powrotem do zbiornika, zaś olej wywozi się lub spala na miejscu akcji. Spalanie odbywa się w specjalnych spalarkach.

4. SPRZĘT UŻYWANY PRZY LIKWIDACJI ROZLEWÓW OLEJOWYCH
  • ZAPORA PRZECIWOLEJOWA - ZAPORA SZTYWNA POMOSTOWA.
    Główne elementy konstrukcyjne tego typu zapór to dwa sztywne pływaki o małym zanurzeniu, pomost łączący oraz łączniki i uszczelnienia między segmentami zapory. Zapory te stosowane są głównie na rzekach o szybkim nurcie ( do ok. 2 m/s ).
    Charakterystyczne cechy zapór sztywnych pomostowych:
    - możliwość ustawienia w nurcie rzecznym bez pomocy sprzętu pływającego
    - potrójna bariera zapobiegająca przedostaniu się oleju poza zaporę ( 2 pływaki oraz silny nurt między nimi )
    - możliwość przemieszczania ludzi i sprzętu po zaporze ( nośność do 500 kg )


  • ZAPORA PRZECIWOLEJOWA - ZAPORA ELASTYCZNA PŁASZCZOWA.
    Jest to konstrukcja składająca się z pływaka, fartucha i balastu. Pływaki wykonane ze styropianu, tworzyw piankowych lub elastycznych folii "pęcherzowych" są stałym wypełnieniem płaszcza zapory. Zadaniem fartucha jest zatrzymywać pogrubioną warstwę oleju przy możliwie jak największej prędkości nurtu. Balast powinien utrzymywać pionowe ustawienie zapory, a w przypadku silniejszego nurtu opóźniać odkształcanie się fartucha prowadzące do ucieczki oleju. Wysokość zapór elastycznych lekkich wynosi 20-30 cm , natomiast zapór elastycznych ciężkich 80-90 cm .


  • ZAPORA PRZECIWOLEJOWA - ZAPORA ELASTYCZNA PNEUMATYCZNA.
    Główne elementy tych zapór są takie same jak w zaporach płaszczowych takie jak pływak, fartuch, balast. Różnica polega na zastosowaniu innego rodzaju pływaka. Jest nim elastyczna komora wypełniona na czas pracy zapory powietrzem. Standardowe długości odcinków wynoszą 15 i 30 m. Zapory elastyczne stosowane są głównie na zbiornikach zamkniętych lub na rzekach o nurcie nie przekraczającym 0,5 m/s.

  • ZAPORA PRZECIWOLEJOWA - ZAPORA SORPCYJNA
    Zapory sorpcyjne mają zastosowanie głównie pomocnicze. Główne ich przeznaczenie to: doczyszczanie powierzchni wody z resztkowych ilości oleju, które przedostały się poza linię zapór elastycznych lub sztywnych ; wyłapywanie cienkich filmów olejowych pozostających w wodzie po zakończeniu akcji oczyszczającej i stanowiących długotrwałe skażenie ; ochrona powierzchniowych ujęć wody, linii brzegowej z chronioną roślinnością. Wsadem do zapory sorpcyjnej mogą być sorbenty naturalne ( trawa, liście ,słoma ) lub sorbenty sztuczne takie jak wata pneumotermiczna.


  • ZBIERACZ PRZELEWOWO-POMPOWY
    Jest to podstawowy, najbardziej rozpowszechniony typ zbieracza przeznaczony do usuwania z powierzchni wody olejów o najmniejszych lepkościach. Są to lekkie oleje napędowe, opałowe i lekkie odmiany ropy naftowej. Główne elementy zbieraczy przelewowo – pompowych to : pływająca końcówka ssąca oraz pompa z zaworem regulacyjnym. Zbieracze te zbierają jednak bardzo duże ilości wody. Sprawność odzysku wynosi od 1 do 20% , natomiast wydajność tych zbieraczy wynosi od 1000 do 1800 l/min. Aby uzyskać w miarę wysokie parametry zaleca się stosowanie przerw podczas pracy zbieracza.


  • ZBIERACZ SORPCYJNY
    Jest przeznaczony do zbierania oleju o średnich lepkościach (od ok. 300 do 800 cSt ). Zasada działania zbieracza sorpcyjnego polega na ciągłym wyciskaniu oleju z materiału sorpcyjnego. Materiał ten wykonany jest najczęściej z pasów lub lin. Materiał wprowadzany jest do wody pokrytej olejem, następnie nasiąka on i jest podawany do rolek wyciskowych, po czym ponownie jest przemieszczany do wody. Sprawność odzysku zbieraczy sorpcyjnych wynosi od 40 do 80%. Zbieracze te mogą pracować nawet do 5-6 m nad powierzchnią wody


  • ZBIERACZ ADHEZYJNY
    Elementem roboczym zbieraczy adhezyjnych jest tarcza metalowa lub plastikowa. Olej przykleja się do powierzchni obracającej się tarczy i wraz z nią przemieszcza się do elastycznego zgarniacza. Tu następuje oddzielenie oleju od tarczy, po czym spływa on na ssanie pompy zbieracza. Zakres stosowania jest taki sam jak w przypadku zbieraczy sorpcyjnych ( optymalna lepkość oleju - ok. 500 cSt ) bardzo podobna jest też sprawność odzysku ( 40 - 80%). Zbieracze adhezyjne są jednak wrażliwe na zanieczyszczenia i falowanie na powierzchni wody.


  • PODAJNIK ŚRUBOWY
    Elementem roboczym zbieraczy adhezyjnych jest tarcza metalowa lub plastikowa. Olej przykleja się do powierzchni obracającej się tarczy i wraz z nią przemieszcza się do elastycznego zgarniacza. Tu następuje oddzielenie oleju od tarczy, po czym spływa on na ssanie pompy zbieracza. Zakres stosowania jest taki sam jak w przypadku zbieraczy sorpcyjnych ( optymalna lepkość oleju - ok. 500 cSt ) bardzo podobna jest też sprawność odzysku ( 40 - 80%). Zbieracze adhezyjne są jednak wrażliwe na zanieczyszczenia i falowanie na powierzchni wody.


    Literatura:
    1. Marek Małaczyński - "Nadzwyczajne zagrożenia środowiska"