Pilsivee separaator
Pilsivee separaator on laevasüsteemi teenindav abimehhanism, mille funktsioon on naftasaaduste eraldamine pilsiveest enne laevast väljapumpamist merre lubatud maailmamere piirkondades.
Separeerimismeetodid
Pilsivee separaatorites kasutatakse laevadel peamiselt kolme meetodit naftasaaduste eraldamiseks veest:
- Väljasetitamismeetodi füüsikaline alus on nafta ja vee erikaalude erinevus, mille tõttu veest kergemad naftaosakesed tõusevad vee pinnale. Protsess on lihtne ja tõõkindel, kuid nõuab suuremõõtmelisi settimisanumaid ja puhastuse kvaliteet langeb naftaosakeste tihedusel üle 0,9 t/m³ ega taga ka naftaosakeste eraldumist nafta ja vee emulsioonist. Seetõttu kasutatakse seda meetodit pilsivee separaatorite eelpuhastusastmena.
- Flotatsioonimeetodi (heljuvate või emulgeerunud ainete eraldamine vedelikust neid pinnale ujutades) puhul aereeritakse pilsivett tiiviku (impelleri) abil, mille käigus tekitatud õhumullikesed koos nende külge kleepunud naftaosakestega tõusevad vahuna separeeritava vedeliku pinnale ja eemaldatakse kraaptransportööriga. Aereerimise käigus lisatakse doseerimisseadmega pilsivette flotoreagenti ca 30 g tonni kohta, et tagada naftaosakeste parem liitumine õhumullikestega.
- Koagulatsioonimeetod on protsess, mille käigus väikesed naftaosakesed koalestseerivate ainete mõjul liituvad suuremateks tilkadeks ja teatud suuruse saavutamisel eralduvad need tiheduse erinevuse tõttu tekkiva tõstejõu mõjul koalestseeriva aine pinnalt ning tõusevad separeeritava vedeliku pinnale. Koalestseeriva ainena kasutatakse sünteetilisi polümeere, peamiselt polüproüleeni.
Separaatori ehitus
Näidisena on joonisel toodud esimese ja kolmanda meetodi põhimõttel töötav pilsivee separaator Turbulo TE-i, mis tagab pilsivee puhastamise MARPOL 73/78 nõuetele vastavalt ja on laevadel leidnud laialdast kasutust.
Separaator koosneb väljasetitamismeetodil töötavast eelpuhastusseadmest A ja koagulatsioonimeetodil töötavast lõpppuhastusastmest (filtriplokist) B.
Eelpuhastusseade on jaotatud kolme ossa: naftasaaduste kogumisruum 1, jämepuhastussektsioon 17 ning peenpuhastussektsioon 3. Peenpuhastustsoonis on nafta ja vee soojendamiseks auru siugtorud (joonisel pole näidatud) ja kogumisruumis 1 nafta väljastamise soodustamiseks aurusoojendi 7.
Pilsivesi pumbatakse pumbaga 18 toru 6 kaudu jämepuhastussektsiooni 17, kus eralduvad suuremad naftakogumid ja -tilgad, tõustes kogumisruumi 1. Suurematest naftaosakestest vabastatud pilsivesi liigub alla peenpuhastussektsiooni 3, milles on perforeeritud toru 4 koos sellele monteeritud kooniliste taldrikutega 3. Väikese kiirusega kooniliste taldrikute vahel liikuvast pilsiveest eralduvad ja settivad nende alumistel pindadel väiksemad naftapiisad, moodustades liitumisel suuremaid tilku, mis liiguvad taldrikute välisservadele ja tõusevad sealt kogumisruumi 1. Sõltuvalt kogunenud nafta nivoole kogumisruumis avab/sulgeb nivooandur (joonisel pole näidatud) automaatklapi 10 naftaproduktide pääsuks kogumistanki 19. Koos pilsivceega kogumisruumi 1 ülaossa üle ettenähtud hulga koguneva õhu puhul avab ujuk 8 õhu väljalaskeklapi 9.
Eelpuhastusseadmes puhastunud pilsivesi suunatakse perforeeritud toru 4 ja toru 5 kaudu üle parda, kui selle naftasisaldus vastab nõutud piirnormidele, või lõpppuhastusploki B kambrisse 11, kus filtris 13 eraldatakse veest tahked osakesed ning teatud osa naftast. Filtris 13 filtreeritud vesi liigub filtriploki ülemise kambri kaudu koalestseeriva täidisega filtrisse 14, kus toimub lõplik naftasaaduste eraldamine ja puhastatud vesi juhitakse filtrikambrist 12 torustiku 16 kaudu parda taha. Filtrites eralduv nafta koguneb ülemise kambri ja kambrite 11 ja 12 ülaossa, kust see perioodiliselt lastakse käsitsi klappide 15 kaudu kogumistanki 19.
Laevad peavad olema varustatud seadmetega väljapumbatava puhastatud pilsivee naftasisalduse automaatseks mõõtmiseks, signaliseerimiseks naftasisalduse suurenemisel üle lubatud piirmäära ning väljapumpamise automaatseks peatamiseks.
Uuemates pilsivee puhastusseadmetes sageli eelpuhastusaste puudub, kasutatakse ainult koalestseerivat filtrit, mida puhastatakse iga töötsukli järel automaatselt läbipuhumise teel puhta vee vastuvooluga.
Autor: Jüri Kask
Allikad
- Heino Punab, J. Läheb, L. Laks. Laeva abimehhanismid, seadmed ja süsteemid. Tallinn, Eesti Mereakadeemia, 2014. ISBN 978-9985-57-3
