近年來,海洋被污染的報道頻出,世界各國對海洋環(huán)境的保護日趨重視。我國是一個海洋大國,擁有18000多千米的大陸海岸線、面積近300萬平方千米的海洋,隨著海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展,海上溢油事故頻繁發(fā)生,泄漏事故發(fā)生后漂浮在水體表面的油膜會消耗水體中的溶解氧,破壞水體生態(tài)系統(tǒng)平衡,同時油膜中難以降解的有機物被水生生物吸收以后,將在水生生物體內(nèi)富集進入食物鏈最終危害人類健康,目前海洋溢油已經(jīng)成為世界關(guān)注的重大問題。
如何解決海洋、江河水域污染應(yīng)急處置技術(shù)領(lǐng)域的迫切需求呢? 我們先來了解下目前溢油事故的處置現(xiàn)狀:
溢油事故發(fā)生后,首先用圍油欄將其圍住,阻止其在水體表面擴散,后續(xù)采用機械處理法、化學處理法、生物修復技術(shù)法、燃燒處理法、吸附處理法等技術(shù)進行浮油清理,其中吸附處理是采用吸油氈、吸油毯等對浮在水體表面的油膜進行吸附清除。
傳統(tǒng)吸附材料主要分為兩大類別:
(1)天然吸附材料:鋸末、稻草、谷殼、羽毛。
(2)合成吸附材料:聚丙烯、聚氨酯泡沫、吸油樹脂。
合成吸附材料相較于天然吸附材料具有較好的吸附性能,但它們吸附過程中依然存在明顯的缺點。
通過科研人員對石墨烯材料的多年研發(fā),發(fā)現(xiàn)石墨烯材料通過制備后具有吸油性好、持油性高、溶解性低、沉降性低等諸多優(yōu)點。
吸附速率快:吸油速率是傳統(tǒng)吸油氈的2.2倍。
吸附倍率高:1克材料能夠吸收80克原油,吸水量少于5克。
保持性好:20℃、油保持率80%以上。
成本低:同樣成本條件下新型石墨烯材料吸油量更大。
資源再利用:吸油反應(yīng)后材料可再利用制作自潤滑材料。
環(huán)保:對水質(zhì)無污染,通過了交通運輸部環(huán)保中心測評。
具有超級吸附能力的石墨烯產(chǎn)品是如何制備的呢?
石墨烯吸附材料是由天然鱗片狀石墨原礦經(jīng)過插層處理而成,經(jīng)過高溫膨化,即可得到石墨烯吸附材料,在顯微鏡下呈疏松的蠕蟲狀結(jié)構(gòu),是一種新興環(huán)保型吸附材料。
只需攜帶一個集裝箱的設(shè)備,就可實現(xiàn)石墨烯凈油材料海上現(xiàn)場制備,可生產(chǎn)出N個集裝箱的產(chǎn)品。
石墨烯非常適合將導電軌道和區(qū)域印刷到柔性表面上,例如塑料片、紙或織物。
石墨烯紫外線傳感器貼片:可穿戴,實時感應(yīng)紫外線,用于智能皮膚保護。
吸油包具有體積小、使用方便、吸附速度快等優(yōu)點,在化工廠、重工業(yè)、輕工制造業(yè)、運輸業(yè)、印刷業(yè)、汽車維修業(yè)等作業(yè)現(xiàn)場油類物質(zhì)的吸收、防止泄漏物質(zhì)進一步擴散方面具有顯著的效果。
吸油毯在吸油包的基礎(chǔ)上增加了與油類物質(zhì)的接觸面積,能快速吸附油類液體并存儲,有效阻止泄漏的擴散,適用于油庫、船塢、工廠碼頭的溢油處理。
吸油氈具有吸油倍數(shù)高、吸飽油后不變形、不松散、易打撈等特點,廣泛應(yīng)用于海面、港灣、湖泊的水面除油作業(yè)和工廠、船舶污水的凈化處理等領(lǐng)域。
吸油索具有柔性好、強度高、吸油速率和吸油量高等特點,具有圍控和回收水面溢油的功能,該產(chǎn)品表面的護欄網(wǎng)不僅大大提高了吸油索自身強度,而且設(shè)置了串聯(lián)式搭接卡扣,可以根據(jù)需求快速連接吸油索,適用于大范圍突發(fā)溢油事故的快速響應(yīng)。
溢油、危化品應(yīng)急處置成套裝備可實現(xiàn)石墨烯吸附材料現(xiàn)場制備、現(xiàn)場投放。
該裝備可將石墨原材料進行膨化,1g原材料經(jīng)過膨化可達到250ml,相較于傳統(tǒng)的應(yīng)急處置方式,該裝備徹底顛覆了吸附產(chǎn)品出庫、運輸、現(xiàn)場投放的應(yīng)急處置模式,減少了吸附產(chǎn)品運輸所需裝備數(shù)量,一臺設(shè)備可實現(xiàn)傳統(tǒng)方式多艘運輸船只的作用。
該設(shè)備從開啟到關(guān)閉完全實現(xiàn)一鍵式操控,一個人可操作完成,既方便、快捷、可靠,又節(jié)省了人力成本,同時能夠?qū)崿F(xiàn)遠程監(jiān)控,確保設(shè)備安全穩(wěn)定運行。
漂浮在海上吸附后的飽和材料如何進行回收處理呢,科研人員研發(fā)了強大的回收處置裝置。
該設(shè)備首先自動打撈飽和吸附產(chǎn)品,由履帶運輸至破碎機進行粉碎,通過螺旋輸送機運輸至擠壓機對粉碎的飽和吸附產(chǎn)品實現(xiàn)固液分離,然后固體廢料進行袋裝儲存,用于自潤滑材料的制備,液體廢料進行油水分離提純,油品可以再次使用。
相較于傳統(tǒng)溢油、?;窇?yīng)急處置方式回收所采用的人為打撈、海岸堆積、運輸泄漏、露天焚燒等處理方式,集成式集裝箱型海面吸附產(chǎn)品清理回收及潔凈打包成套設(shè)備的研制成功實現(xiàn)了應(yīng)急處置現(xiàn)場對飽和吸附產(chǎn)品的高效打撈、環(huán)保處置、廢物再利用的目的。
◎ 來源| 中新網(wǎng)