Нет больше дыма над водой

В то время как защита окружающей среды имеет приоритетное значение на суше и в районах с высокой плотностью населения, в судоходной отрасли до сегодняшнего дня допускалось множество экологических нарушений. Теперь судоходные компании должны очищать отработанные газы, тем самым надежно защищая океаны. Декантеры Flottweg позволяют компании Stenaline обезвоживать образовавшийся после пенной флотации осадок и значительно уменьшать его объем. Путем обезвоживания допускается временное хранение твердой фазы опасных отходов в контейнерах на судне, чтобы потом их утилизировать их экологически безопасным способом в ближайшем порту.

Ответственные судоходные компании используют системы очистки отработанных газов для значительного уменьшения объёма выбросов твердых ч?

По данным Федерального ведомства по охране окружающей среды Германии океаны мира бороздят около 40 000 торговых судов, не считая огромного количества паромов и гигантских круизных лайнеров. В международной торговле судоходная отрасль является неоспоримым лидером, занимая около 90 процентов рынка. С точки зрения охраны окружающей среды, отрасль находится не на лучших позициях в связи с высоким уровнем выбросов. Ситуацию необходимо менять. Ужесточение правил Международной морской организации (IMO) в будущем улучшит защиту океанов от воздействия высоких уровней выбросов твердых частиц и серы. С 2020 года для соблюдения установленных лимитов выбросов содержание серы в применяемом судами в открытом море топливе должно быть снижено с ранее допустимых 3,5 % до 0,5 %. В авангарде этой инициативы находится ситуация на Северном и Балтийском морях: здесь уже с 2015 года установлено предельное содержание серы в 0,1 процента. Но всегда нужно стремиться к лучшему.

Экономически эффективное сокращение выбросов от судоходства

В целях соблюдения более строгих требований, судоходные компании должны использовать высокосортное судовое дизельное топливо вместо дешевого мазута. Однако судовое дизельное топливо значительно дороже. Именно поэтому многие судоходные компании выбирают более экономичную и проверенную альтернативу. Установка в вытяжных системах судов мокрых газоочистителей, так называемых скрубберов, позволяет соблюдать установленные ограничения на выбросы.

Скрубберы обеспечивают необходимое снижение выбросов, производя при этом сточные воды, которые перед сливом необходимо очищать скруббером замкнутого цикла. Различные системы скрубберов отличаются по степени своего воздействия на окружающую среду.

Североевропейская паромная компания Stena Line также использует скрубберы для очистки источников выбросов. Stena Line, помимо других видов водного транспорта, управляет восемью паромами, ежедневно курсирующими между портами Хук-ван-Холланд в Нидерландах и Харидж и Киллингхольм в Англии.

 

В процессе очистки скруббером газы в системе выпуска очищаются обработанной морской водой, при этом связывается большая часть частиц отработанных газов, например, тяжелых металлов, сажи и углеводородных выбросов.

В зависимости от степени загрязнения промывочная вода из газоочистителя направляется для очистки в систему пенной флотации.

На крупных паромах Stena Line используются скрубберы компании Wärtsilä. В этой системе загрязненная вода газоочистителя очищается с помощью специально разработанного устройства пенной флотации, называемого BOTU (Bleed Off Treatment Unit, блок обработки спускаемой воды). Очищенная вода соответствует требованиям к выбросам и может сливаться непосредственно в океан. 

 Однако этот процесс имеет явный недостаток. Значительные объемы жидкого осадка от пенной флотации необходимо временно хранить в контейнере до утилизации в порту. Объем осадка все еще очень велик, а твердые частицы образуют отложения в контейнере. Работа с данным отходом — сложная и дорогостоящая задача, решение которой еще предстоит найти.

Обезвоженный осадок временно хранится в небольших контейнерах и затем надлежащим образом утилизируется на суше.

Оптимальное отделение твердых частиц и жидкостей с помощью декантерной центрифуги

Целью Stena Line было значительное сокращение объема остаточного осадка. Для этого необходимо дополнительно разделить твердые и жидкие вещества, содержащиеся в осадке. Но как это сделать?

Во время разработки и проектирования компания Stena Line самостоятельно изучила множество технологических процессов.

Решением стало использование так называемого декантера. Преимущества декантера по сравнению с другими технологиями разделения заключаются в том, что ему не требуется много свободного места, он не производит выбросов, и требует минимальных затрат благодаря работе в непрерывном автоматическом режиме. Компания Stena Line решила использовать на своих крупных судах высококачественные декантерные центрифуги, изготовленные в Германии. На этапе разработки и оптимизации на судах Stena Transit была установлена бывшая в употреблении модель Z1L, изготовленная в 1985 году.  На крупных паромах Stena Line, Brittanica и Hollandica компания устанавливает декантеры Flottweg модели Z23-3/401. Эти машины с той же функциональностью, но уже с современной технологией управления интегрированы в процесс очистки осадка. 

В настоящее время для этой области применения предлагается совершенно новая машина модели Z2E-4/4X1.  Эта оптимизированная конструкция с несколько увеличенным объемом барабана включает все усовершенствования новой серии Z2. 

Декантерные центрифуги Flottweg снижают количество осадка, образующегося при очистке отработанных газов, непосредственно на борту, что позво?

Функциональность декантера: простота и эффективность

Декантер устанавливается в конце технологической схемы очистки. Новейшая центрифуга с цельным барабаном Flottweg обрабатывает поступающий из BOTU осадок пенной флотации непосредственно на борту.

Через расположенную по центру впускную трубу осадок поступает во внутреннее пространство шнека и после плавного предварительного ускорения проходит через распределительные отверстия в барабан. Барабан имеет цилиндрическую / коническую форму, и его скорость вращения точно подстраивается под требования процесса сепарации. Таким образом, по достижении максимальной скорости вращения осадок задерживается на цилиндрической части барабана.  То есть под действием центробежной силы твердые частицы оседают на внутренней стенке барабана. В то же время, шнек вращается во внутреннем пространстве с относительно меньшей дифференциальной скоростью и перемещает осажденные твердые частицы к коническому концу барабана, где они выгружаются наружу.  Этот относительно сухой осадок собирают и утилизируют в порту. Осветленная жидкость перемещается к цилиндрическому концу барабана, где чистая жидкость, не находящаяся под давлением, выходит через отверстия в ступице барабана.

 

Эксплуатационная надежность и длительный срок службы гарантированы, поскольку для всех контактирующих с продуктом компонентов Flottweg использует только высококачественную коррозионно-стойкую и кислотостойкую нержавеющую сталь. Поэтому барабан изготовлен из высокопрочной дуплексной нержавеющей стали центробежного литья, а корпус шнека — из нержавеющей стали центробежного литья.  Это обеспечивает оптимальную защиту от коррозии, что чрезвычайно важно для высокоагрессивных загрязнений, образующихся при очистке отработанных газов.

Успех этого процесса также очевиден в открытом море: Если слой осадка после прохождения BOTU с 2 % твердой фазы от общей массы сохраняет высокую насыщенность водой, то декантер отделяет воду и уменьшает вес осадка на 20-22 масс. %. Очищенная водная фаза сливается вместе с очищенной водой после пенной флотации, так что остается лишь небольшое количество осадка: Благодаря этому процессу  удалось достичь снижения с 500 кг/ч до 45 кг/ч (0,09) при соответствующем уменьшении объема.

Небольшое количество оставшегося осадка помещается в небольшой контейнер, который легко снимается с борта судна. Он утилизируется в порту Роттердама. Декантер — это огромный успех не только с точки зрения охраны окружающей среды, но и с точки зрения рентабельности. Процесс утилизации значительно оптимизирован благодаря устранению необходимости в еженедельной утилизации автотранспортом. Это также значительно снижает стоимость.

 

Компания Stena Line довольна тем, что система привода Flottweg настолько проста в обращении, а встроенная система контроля скорости вращения шнека, зависящая от крутящего момента, предотвращает засорение даже при меняющемся содержании твердых частиц. Новейшая система управления обеспечивает быстрый обзор рабочего состояния всей установки обезвоживания.

«Наша цель — оптимизировать процесс отделения твердых частиц», — говорит Питер Полифка, менеджер по продажам отдела промышленных сточных вод, минералов и масел Flottweg. — Поддерживая такого компетентного заказчика, как Stena Line, мы продолжаем работу над новыми вариантами технологического процесса и усовершенствованием применения декантера в области обработки отработанной воды».

Простое и универсальное использование декантера

По сравнению с другими процессами разделения преимуществом декантерной технологии является простота обслуживания и эффективность использования. Во время работы не требуется выполнять цикл очистки. Машина эффективно защищена от износа, что минимизирует потребности в техническом обслуживании и запасных частях. Кроме того, не образуется никаких дополнительных отходов, так как декантерные центрифуги Flottweg не нуждаются в фильтрующих средствах или тканях. Для автоматической регулировки различных устройств подачи и условий эксплуатации могут использоваться логические  контроллеры или дистанционное управление. К дополнительным преимуществам относятся небольшая занимаемая площадь и закрытая конструкция, исключающая выбросы в окружающую среду. Благодаря качественным материалам, декантерные центрифуги Flottweg отличаются длительным сроком службы. Дуплексные материалы, используемые Flottweg, помогают избежать коррозии. Благодаря этому модульная серия особенно хорошо подходит для работы с материалами, содержащими хлорид натрия и серу. Простота обработки для утилизации остаточного осадка позволяет значительно сократить затраты.

Об авторах

Нильс Энгельке

Нильс Энгельке (Nils Engelke) — менеджер по коммуникациям и связям с общественностью  Flottweg SE

Питер Полифка

Питер Полифка (Peter Polifka) — инженер по продажам  Flottweg SE и специалист по промышленным осадкам и сточным водам.