Виталий Валентинович Гаевский, доктор технических наук, профессор кафедры «Автомобили»
125319, г. Москва, Ленинградский проспект, 64
Vitaly V. Gaevskiy, Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Department of Automobiles
64, Leningradsky Ave., Moscow, 125319
Ирина Вячеславовна Одинокова, кандидат технических наук, доцент кафедры «Гидравлика»
125319, г. Москва, Ленинградский проспект, 64
Irina V. Odnokova, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of the Department of Hydraulics
64, Leningradsky Ave., Moscow, 125319
Ирина Юрьевна Исаева, старший преподаватель кафедры ДСМ и ХТ
125319, г. Москва, Ленинградский проспект, 64
Irina Yu. Isaeva, Senior Lecturer of the Department of Road and Construction Materials and Chemical Technologies
64, Leningradsky Ave., Moscow, 125319
Галина Юрьевна Остаева, кандидат химических наук, доцент кафедры ДСМ и ХТ
125319, г. Москва, Ленинградский проспект, 64
Galina Yu. Ostaeva, Associate Professor of the Department of Road and Construction Materials and Chemical Technologies
64, Leningradsky Ave., Moscow, 125319
В России ежегодно фиксируются тысячи случаев аварийных разливов нефтепродуктов, при этом значительная их часть происходит в труднодоступных регионах, включая Западную Сибирь, Арктическую зону и Дальний Восток. Нефтепользование на всех этапах сопровождается негативным воздействием на литосферу, гидрологический режим и биоразнообразие, а его интенсивность возрастает с увеличением масштабов деятельности нефтехимической и добывающей отраслей. Анализ научной литературы показывает, что для ликвидации таких разливов используются разнообразные сорбенты, применяются различные мобильные решения, однако при этом сохраняются проблемы, связанные с высокой стоимостью транспортировки, ограниченными сроками хранения, сложностями в подборе материалов под конкретный тип загрязнения и отсутствием технологических модулей, адаптированных к доставке в труднодоступные районы. Цель данного исследования заключается в переносе ранее разработанной технологической схемы получения композитного сорбента на мобильный носитель и в определении конструктивно-технологических параметров мобильного технологического модуля (МТМ) для оперативной ликвидации разливов нефтепродуктов.
Материалы и методы . В основу исследования положена ранее разработанная авторами стационарная схема получения композитного сорбента из дихлорэтана, поверхностно-активного вещества цетиламина, вермикулита и измельчённого пенополистирола (ПС). Технологический процесс включал в себя перевод пенополистирола в вязкотекучее состояние с помощью растворителя, введение минерального наполнителя и последующее высушивание сформированной смеси. Для проектирования мобильного технологического модуля были рассчитаны время производственного цикла, масса комплекса и площадь, занимаемая оборудованием. При расчётах учитывались элементы из фторопласта ПТФЭ марки Ф-4 по ТУ 6-05-810-881 , шестерёнчатый насос BYD NYP-3.6, строительный фен Greenworks G24HG 24V, конденсатор, ёмкости, смесители, сушильная камера, жёлобы и гидравлическая арматура. В качестве мобильного носителя предложен автомобиль УАЗ 23632, выбранный с учётом проходимости, грузоподъёмности и размеров грузовой платформы.
Результаты исследования. Было установлено, что композитный сорбент может быть получен в мобильных условиях по ранее разработанной технологической схеме, включающей в себя растворение пенополистирола, введение наполнителя и сушку сформированной массы. Производственный цикл для партии из 20 листов сорбента размером 210×297×5 мм составил пять часов при сушке при температуре 22 °С и сократился до четырех часов при использовании строительного фена. Общая масса основных элементов мобильного комплекса без учёта компонентов сорбента составила 70 кг, а рабочая масса модуля с прекурсорами достигла 78 кг. Площадь, занимаемая основными элементами оборудования, составила 8900 см², что соответствует площади EUR-палеты (около 0,9 м²). Расчёты подтвердили возможность размещения всех компонентов мобильного технологического модуля на автомобиле УАЗ 23632. Также в процессе исследования было учтено, что минеральный наполнитель может использоваться повторно до трёх циклов, после чего потеря сорбционных свойств составляет 35 %.
Обсуждение. Полученные результаты показывают, что перевод стационарной схемы производства композитного сорбента в мобильный формат технически реализуем и соответствует задаче оперативного реагирования на аварийные разливы нефтепродуктов в труднодоступных районах. В отличие от решений, ориентированных на доставку готовых сорбентов, предлагаемый подход предусматривает транспортировку компонентов и изготовление материала непосредственно вблизи места применения, что снижает зависимость от логистики и условий хранения. Сопоставление с литературными данными подтверждает актуальность такого направления: мобильные технологии позволяют регулировать свойства сорбентов, сокращать транспортные издержки и уменьшать объём отходов за счёт регенерации материалов. Ограничением исследования является расчётнопроектный характер валидации: работоспособность модуля оценивалась на основе математического моделирования и сопоставления с аналогичным оборудованием. Практическое значение результатов состоит в подтверждении возможности размещения компактного производственного комплекса на транспортном средстве высокой проходимости без изменения базовой технологической схемы.
Заключение. В ходе исследования были рассчитаны ключевые параметры мобильного технологического модуля: продолжительность производственного цикла, масса оборудования и занимаемая площадь. Показано, что модуль массой 78 кг и площадью около 0,9 м² может быть установлен на автомобиль УАЗ 23632 и использован для получения композитного сорбента непосредственно в зоне аварийного разлива. Такое решение позволяет повысить оперативность в ликвидации загрязнений, сократить логистические издержки и снизить экологическую нагрузку за счёт уменьшения числа рейсов транспорта и количества переработанных отходов пенополистирола. Мобильный технологический модуль может быть рекомендован как элемент оборудования для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов в труднодоступных районах.
Introduction. Thousands of oil spills are recorded in Russia every year, many of which occur in remote regions such as Western Siberia, the Arctic zone, and the Far East. Oil production at all stages has a negative impact on the lithosphere, hydrological regime, and biodiversity. This impact increases with the scale of petrochemical and mining activities. An analysis of the literature shows that various sorbents and mobile solutions are used to eliminate spills, but there are still challenges with high transportation costs, limited shelf life, difficulty in selecting the right material for a specific type of contamination, and a lack of technological modules that can be delivered to hard-to-reach areas. The aim of this research was to transfer the previously developed technology for producing a composite sorbent to a mobile vehicle, and to determine the design and technical parameters of a mobile technological module (MTM) for the prompt elimination of oil spills.
Materials and Methods. The study was based on a stationary scheme previously developed by the authors for producing a composite sorbent from dichloroethane, cetylamine surfactant, vermiculite, and shredded polystyrene foam. The process involved converting polystyrene foam to a viscous state with a solvent, adding mineral filler, and drying the mixture. To design a mobile technological module, we calculated the production cycle time, the weight of the complex, and the area occupied by the equipment. The calculations took into account elements made of PTFE-4 fluoroplastic according to TU 6-05-810-88[
Results. It was established that the composite sorbent could be produced in mobile conditions using a previously developed technological process, which included dissolving polystyrene foam, adding a filler, and drying the formed mass. The production cycle for a batch of 20 sorbent sheets measuring 210×297×5 mm took five hours when drying at a temperature of 22°C, and was reduced to four hours by using a heat gun. The total mass of the main elements of the mobile complex, excluding the sorbent components, amounted to 70 kg, and the working mass of the module with precursors reached 78 kg. The area occupied by the main equipment elements was 8900 cm[
Discussion. The research results demonstrated that converting the stationary production process for a composite sorbent into a mobile format was technically feasible and met the goal of providing a rapid response to emergency oil spills in hard‑to‑reach areas. Unlike solutions focused on delivering ready‑made sorbents, the proposed approach involved transporting the components and producing the material directly near the spill site, which reduced the dependence on logistics and storage conditions. The comparison with literature data confirmed the relevance of this approach. Mobile technologies made it possible to customize the properties of the sorbent, reducing transportation costs and minimizing waste through material recovery. However, the limitations of this study included its design-based nature: the functionality of the module was assessed based on mathematical modeling and comparison with similar equipment. The practical significance of the results was that they confirmed the possibility of installing a compact production complex on an off-the-road vehicle without changing the basic process flow.
Conclusion. During the study, the key parameters of the mobile technological module were calculated: duration of the production cycle, weight of the equipment, and the occupied area. It has been shown that a module weighing 78 kg and with an area of approximately 0.9 m[
The authors declare that there are no conflicts of interest present.