Знешкодження нафтових забруднень компонентів геосфери сорбентами та біодеструкторами, що транспортуються багатофазовими потоками

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ КОРАБЛЕБУДУВАННЯ

ІМЕНІ АДМІРАЛА МАКАРОВА

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

ЗНЕШКОДЖЕННЯ НАФТОВИХ ЗАБРУДНЕНЬ КОМПОНЕНТІВ ГЕОСФЕРИ СОРБЕНТАМИ ТА БІОДЕСТРУКТОРАМИ, ЩО ТРАНСПОРТУЮТЬСЯ БАГАТОФАЗОВИМИ ПОТОКАМИ

Спеціальність 21.06.01 - екологічна безпека

БУГАЄНКО Олег Михайлович

Миколаїв - 2009

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

сорбент нафтовий транспортування забруднення

Актуальність теми. Екологічна ситуація в Україні характеризується критичним техногенним навантаженням на компоненти геосфери. До чинників природного й антропогенного походження, що призводять до погіршення стану довкілля, належать нафта й продукти її перероблення, які входять до техногенної групи ризику екологічної небезпеки.

Найбільш поширені технології ліквідації нафтових забруднень акваторій базуються на застосуванні бонових загороджень, які обмежують розповсюдження нафтопродуктів і дозволяють проводити подальше їх збирання різними механічними засобами. Проте вони не забезпечують повного очищення забруднених зон і потребують значних витрат часу й матеріалів. Більш ефективні технології очищення води й ґрунту від нафтопродуктів передбачають нанесення тонкодисперсних сорбційних матеріалів на забруднені поверхні з їх подальшим збиранням. Для глибокого очищення в забруднене середовище додають препарати, які містять нафтоокислюючі бактерії, що потребують постійного зволоження, перемішування й підігрівання забрудненої поверхні.

Доставка сорбентів і біодеструкторів на забруднену поверхню може здійснюватись різними засобами, серед яких оптимальні властивості (здатність транспортувати сорбенти і біодеструктори на значні відстані й розподіляти їх на великі площі) мають газові й газорідинні потоки. Однак реалізація таких ефективних екологічних технологій стримується відсутністю методичних підходів до їх аналізу й синтезу, що включають визначення характеристик покриття сорбентами ураженої зони, за допомогою багатофазових потоків, формування структури потоків з урахуванням її залежності від характеристик розгінного пристрою та генератора газового струменя. Залишаються не вирішеними питання формування сорбентних потоків, зокрема трифазових, що містять значну кількість твердих сорбентних частинок і рідину, а несучою фазою є газовий потік.

Наведені обставини зумовили необхідність вирішення актуальної науково-прикладної задачі - очищення компонентів геосфери від нафтового забруднення потоками сорбентів і біодеструкторів, що наносяться газовими й газорідинними струменями при максимальних дальності й площі покриття зони забруднення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано в Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського "ХАІ" згідно з Державною науковою програмою «Розробка мобільного генератора багатофазового дрібнодисперсного потоку для гасіння пожеж, димопридушення й дезактивації», держбюджетною темою Г203-29/00 «Використання енергії газового потоку для подрібнення й доставки технологічних рідин», держбюджетною темою ДР 0100 U 002200 «Основи математичного моделювання й прогнозування безпеки техногенних об'єктів аерокосмічної техніки».

Мета й задачі дослідження. Метою роботи є підвищення ефективності управління екологічною безпекою при нафтових забрудненнях компонентів геосфери шляхом транспортування й розподілу сорбентів і біодеструкторів газовими й газорідинними струменями.

Для досягнення цієї мети необхідно вирішити такі задачі:

розробити методику розрахунку параметрів транспортування сорбентів і біодеструкторів на забруднені поверхні;

дослідити процес формування багатофазового потоку сорбентів і біодеструкторів у розгінному пристрої та визначити його оптимальні параметри, які забезпечують реалізацію вимог екологічної безпеки;

розробити математичну модель процесів формування й транспортування багатофазового потоку сорбентів і біодеструкторів, а також їх розподілу на ураженій нафтовими забрудненнями поверхні за допомогою установки, що включає розгінний пристрій і газогенератор;

провести верифікацію математичної моделі процесів формування, транспортування й розподілу багатофазового потоку сорбентів і біодеструкторів за результатами експериментальних досліджень;

створити експериментальну установку для ефективного покриття зони нафтового забруднення потоком сорбентів і біодеструкторів з метою забезпечення екологічної безпеки та на практиці випробувати основні результати досліджень.

Об'єкт дослідження - процеси формування, доставки й розподілу сорбентних і біодеструкторних потоків при управлінні екологічною безпекою в зонах нафтових забруднень.

Предмет дослідження - параметри транспортуючих багатофазових потоків сорбентів і біодеструкторів і технічні засоби забезпечення екологічної безпеки.

Методи дослідження. Методологічна основа теоретичних досліджень базується на використанні методів системного аналізу, науковому пізнанні в галузі екологічної безпеки, логічному аналізі літературних джерел. В експериментальних дослідженнях застосовано методи фізичного й математичного моделювання, розрахунково-експериментальні методи дослідження багатофазових потоків сорбентів і біодеструкторів.

Наукова новизна отриманих результатів:

створено наукові засади знешкодження нафтових забруднень компонентів геосфери шляхом транспортування сорбентів і біодеструкторів газовими й газорідинними струменями;

вперше встановлено закономірності формування сорбентних потоків у трифазовому розгінному пристрої (зокрема залежності дальності, площі покриття зони нафтового забруднення й дисперсності сорбентної суміші від ступеня розширення газу, коефіцієнта інжекції й довжини розгінного пристрою), що становлять науковий базис технічних аспектів ефективного управління екологічною безпекою;

вперше розроблено математичну модель спільної роботи газогенератора й багатофазового розгінного пристрою, що забезпечує реалізацію технологічного процесу формування, транспортування й розподілу сорбентних сумішей у зоні забруднення нафтопродуктами в широкому діапазоні режимів роботи установки;

отримали подальший розвиток наукові основи створення технічних засобів забезпечення екологічної безпеки в зонах нафтових забруднень.

Обґрунтованість і достовірність результатів дослідження забезпечені коректною постановкою науково-прикладної задачі; застосуванням при математичному моделюванні багатофазових сорбентних потоків фундаментальних законів і випробуваних емпіричних залежностей; задовільним узгодженням експериментальних результатів з даними, отриманими за допомогою математичної моделі; результатами порівняльного аналізу запропонованих та існуючих технічних рішень; даними випробувань розробленої установки для ефективного покриття зони нафтового забруднення потоком сорбентів і біодеструкторів.

Практичне значення отриманих результатів:

запропонована методика розрахунку параметрів покриття забрудненої поверхні потоком сорбентів і біодеструкторів може бути використана у технологічних процесах, спрямованих на забезпечення екологічної безпеки в зоні нафтового забруднення;

розроблений програмний комплекс, що реалізує математичну модель генератора сорбентних потоків, забезпечує розрахунок параметрів процесів формування, транспортування й розподілу сорбентних сумішей у зоні забруднення нафтопродуктами в широкому діапазоні зовнішніх умов і режимів роботи;

спроектовано, виготовлено й випробувано в реальних умовах експлуатації технологічні установки на базі конверсійних авіаційних двигунів АІ9-В, ГТД-5 і ТВ 3-117, які забезпечують дальність подачі сорбентів і біодеструкторів 30…110 м, площу зрошення забрудненої поверхні 20…80 м², дисперсність рідкої фази 70…150 мкм, що сприяє проникненню сорбентів і біодеструкторів у ґрунт на необхідну глибину і, в кінцевому підсумку, дозволяє знешкоджувати нафтові забруднення значних масштабів, що становлять екологічну небезпеку для цілих регіонів.

Упровадження результатів роботи здійснено шляхом застосування розроблених технологічних установок на базі конверсійних авіаційних двигунів
при знешкодженні нафтових забруднень в акваторії морського порту м. Маріуполя.

особистий внесок здобувача полягає в його участі в усіх стадіях роботи - від постановки науково-прикладної задачі до її вирішення: в одержанні наукових результатів, обґрунтуванні й підтвердженні їх достовірності, у розробленні математичної моделі багатофазового газогенератора, методик експериментальних досліджень і узагальненні їх результатів.

Внесок здобувача в роботи, що опубліковані в співавторстві, наведено безпосередньо в переліку робіт за темою дисертації.

Апробація результатів. Основні матеріали й результати дисертації доповідалися, обговорювалися і були позитивно оцінені на міжнародних конференціях «Сучасні проблеми охорони навколишнього середовища, раціонального використання водних ресурсів і очищення природних і стічних вод» (Україна, м. Миргород, 2007 р.), «Екологічна безпека: проблеми й шляхи вирішення» (Україна, м. Алушта, 2007 р.), «Проблеми екологічної безпеки» (Україна, м. Кременчук, 2008 р.), «Фізичні процеси й поля технічних і біологічних об'єктів (Україна, м. Кременчук, 2008 р.), міжнародних конгресах двигунобудівників (Україна, АР Крим, с. Рибаче, 2004-2008 рр.), міжнародних конференціях «Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні» (ІКТМ) (Україна, «ХАІ», 2004, 2005 рр.), а також на наукових семінарах кафедр хімії, екології та експертизних технологій та конструкції авіаційних двигунів Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут».

Публікації. За темою дисертації опубліковано 16 наукових робіт, із них 10 статей у виданнях, що входять до переліку фахових видань ВАК України і 6 тез доповідей у збірках праць міжнародних науково-технічних конференцій.

Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, шести розділів, висновку, списку використаних літературних джерел із 168 найменувань на 17 сторінках і чотирьох додатків на 15 сторінках. Повний обсяг роботи становить 173 сторінки, із них основний текст - 140 сторінок. Робота містить 11 таблиць (одну з них розміщено на окремій сторінці) і 73 рисунка.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми, яка спрямована на вирішення задачі транспортування й розподілу сорбентів і біодеструкторів газовими й газорідинними струменями за допомогою багатофункціонального газогенератора як технічного засобу управління екологічною безпекою в зонах нафтових забруднень, визначено мету й задачі дослідження, наведено інформацію про наукову новизну, практичну цінність отриманих результатів, особистий внесок здобувача, подано загальну характеристику роботи.

У першому розділі виконано моніторинг сучасних наукових розробок із вирішення проблем екологічної безпеки. Основні положення загальної концепції екологічної безпеки розроблено в роботах М.Ф. Реймерса, В.І. Вернадського, С.О. Боголюбова, В.І. Данилова-Данильяна, К.Ф. Фролова, М.Н. Мойсеєва й інших учених. Останнім часом виконуються багатоаспектні теоретичні й практичні дослідження із зазначеної проблеми. У роботах М.М. Биченка, М.В. Маслова, Г.І. Рудько, О.М. Трофимчука, О.Н. Тетиора, А.Г. Шапаря, В.М. Шмандія й інших учених конкретизуються й поглиблюються підходи за різними науковими напрямками, зокрема за технічним. У дисертації акцентується увага на аналізі проблем ліквідації нафтових забруднень і технологій доставки сорбентів і біодеструкторів у зону забруднення. Встановлено, що на сьогодні існують більше двохсот видів сорбентів і біодеструкторів, але відсутні необхідне обладнання й технології, особливо якщо йдеться про очищення значних площ протягом незначного інтервалу часу.

Результати аналізу існуючих установок дозволяють зробити висновок про можливість використання енергії газового потоку конверсійних газотурбінних двигунів (ГТД) для доставки сорбентів і біодеструкторів у зону нафтового забруднення під час вирішення задач забезпечення екологічної безпеки. Цим обґрунтовано мету дисертаційної роботи.

У другому розділі викладено методологію досліджень щодо вирішення задач захисту компонентів геосфери від впливу нафтового забруднення шляхом використання сорбентів і біодеструкторів, що наносяться на забруднену поверхню газовими й газорідинними струменями й забезпечують максимальну дальність і площу покриття зони забруднення.

Для оцінювання далекобійності багатофазового потоку, визначення розмірів плями покриття нафтозабруднених ділянок, а також розподілу сорбентів і біодеструкторів, що транспортуються, використовувався сучасний метод обчислювальної аерогідродинаміки (ОАГД). Для одержання статистичних параметрів, що характеризують далекобійність і розміри плями покриття, у розрахунку враховувалося розсіювання, спричинене впливом турбулентності на траєкторію частинки. Головними перевагами цього підходу є його наочність і помірна вимогливість до машинних ресурсів.

У методі математичного моделювання розгінних пристроїв (РП) генераторів багатофазових потоків використовувалися закони збереження маси, енергії та імпульсу суміші, елементи теорії теплопередачі, критеріальна залежність для визначення діаметра крапель. У моделі розглядалося подрібнення крапель рідкої фази з урахуванням числа Вебера, а як замикаюче рівняння використовувався закон проковзування фаз за довжиною каналу.

запропоновано методологію дослідження трифазового розгінного пристрою, яка враховує особливості параметрів твердої фази, з метою створення установки для розпилювання сорбентів під час ліквідації нафтових забруднень.

Метод математичного моделювання ГТД базується на наукових роботах із термогазодинамічного аналізу двигуна. Розглядалася повузлова модель, за допомогою якої здійснюється розрахунок параметрів робочого тіла в проточній частині й основні параметри двигуна (швидкість, тиск газового потоку на зрізі сопла) за заданими умовами на його вході. Математична модель (ММ) ГТД реалізується як система нелінійних алгебричних рівнянь. Замість штатного сопла двигуна використовується розгінний багатофазовий пристрій.

Методика експериментального дослідження генератора з багатофазовим розгінним пристроєм включає вибір газотурбінного двигуна, його адаптацію до умов роботи РП, а також визначення параметрів багатофазового потоку (далекобійності й площі зони покриття) з використанням візуального контролю й традиційних рулеток; діаметра крапель рідкої фази біодеструктора із застосуванням «мішені» й методу інваріантної оптичної діагностики; площі покриття забрудненої поверхні при варіації кутів нахилу потоку до горизонту й переміщенні сопла газогенератора за азимутом).

Третій розділ присвячено дослідженню далекобійності й площі покриття сорбентним потоком нафтової плями. Для цього використовувався траєкторний підхід (моделювання методом ОАГД). Третя (рідка) фаза не враховувалася, тому що її вплив на струмінь незначний внаслідок низької концентрації. Розв'язання задачі методом ОАГД проводилося в тривимірній розрахунковій області розміром 40Ч8Ч8 м з використанням нерівномірної прямокутної сітки. Задача вирішувалася в два етапи. На першому етапі встановлювалися параметри газового потоку, після чого визначалися траєкторії частинок, які рухаються під дією сили тяжіння і сил інерції. Цей підхід дозволяє одержати статистичні параметри, що характеризують далекобійність і розміри зони покриття з урахуванням розсіювання, спричиненого впливом турбулентності на траєкторію частинки.

Траєкторії руху потоку частинок до плями забруднення визначали для W_ч=50 м/с і d_ч=3 мм при двох значеннях щільності (200 і 700 кг/м³), швидкості газу на зрізі сопла (150 і 200 м/c) і кута нахилу струменя до лінії горизонту (0 і 15°). Результати розрахунків для W_г = 150 м/с, б = 0

Установлено, що при збільшенні щільності сорбенту далекобійність збільшується, а площа покриття істотно залежить від швидкості потоку на зрізі сопла й має максимальне значення при куті його нахилу до лінії горизонту =15⁰.

Далекобійність потоку при застосуванні газогенератора ГТД-5 у стаціонарному режимі становила 24…30 м, а площа покриття сорбентом - 20 м², і при його повороті на 180⁰ збільшилася в 5 разів. Розрахунки дозволяють оцінити дисперсність розподілу частинок на забрудненій поверхні.

Розроблено ММ розгінного пристрою багатофазових потоків, що забезпечує транспортування активних речовин з метою управління екологічною безпекою в зоні нафтового забруднення. Розглянуто двофазову «газ рідина (емульсія біодеструктора)» й трифазову «газ рідина тверді частинки (ТЧ) сорбенту» течії. Прийнято, що ТЧ мають сферичну форму, а рідка й тверда фази не взаємодіють безпосередньо між собою, тобто співударяння й теплообмін між краплями рідини й ТЧ відсутні.

ММ двофазового розгінного пристрою, схематично зображено на рис. 2 (можлива подача рідкої або твердої фази), подано загальноприйнятими залежностями. Вона відрізняється від існуючих видом замикаючого рівняння. Останнє стосовно умов доставки в зону нафтового забруднення біодеструкторів має два різновиди, в яких використовуються:

а) закон зміни проковзування фаз за довжиною розгінного пристрою

, (1)

де , - швидкості газового потоку й краплі рідкої фази; - коефіцієнти, що характеризують закон розподілу проковзування фаз; x - координата вздовж сопла розгінного пристрою;

б) закон розподілу тиску в розгінному пристрої

, (2)

де - константи (у випадку лінійної зміни тиску в соплі; і характеризують зміну тиску потоку за координатою ).

Під час моделювання встановлено, що при зростанні ступеня розширення діаметр краплі зменшується при використанні замикаючого рівняння (1) і збільшується при використанні замикаючого рівняння (2). Ця обставина дозволяє прийняти рішення під час розрахунку профілю сопла залежно від поставленого завдання щодо ліквідації нафтового забруднення: для ґрунту використовують дрібнодисперсний потік біодеструктора (рівняння 1), для водної поверхні - високу швидкість потоку, тобто більшу дальність його переміщення (рівняння 2).

ММ трифазового розгінного пристрою базується на моделі гетерогенного двофазового потоку, доповненій рівняннями, які характеризують тверду фазу. ММ містить:

систему рівнянь збереження маси й енергії суміші та рівняння стану

(3)

систему рівнянь збереження кількості руху відповідних фаз

 (4)

рівняння припливів тепла до рідкої та твердої фаз

, (5)

де , , Р, , m, , , , параметри фаз: швидкість, температура, тиск, теплоємність, маса, сумарна площа перерізу, в якій міститься окрема фаза, щільність, коефіцієнт теплопередачі, коефіцієнт впливу скінченності об'єму; j = k - рідка фаза, j = s тверда фаза.

При профілюванні розгінного пристрою трифазового потоку (система рівнянь (3)(5)) замикаюче рівняння має вигляд:

, або (6)

. (7)

У випадку застосування рівняння (7) задається різниця швидкостей руху газу й твердих частинок на виході з розгінного пристрою. Система рівнянь розв'язувалась числовим методом Рунге - Кутта.

Із використанням ММ трифазового пристрою виконано варіантні розрахунки ефективності його дії для різних видів замикаючих рівнянь. Аналіз результатів досліджень дозволяє зробити висновок, що закон зміни ковзання фаз, який застосовується в трифазових розгінних пристроях, поступається в забезпеченні максимальної швидкості твердої частинки закону зміни тиску за довжиною розгінного пристрою. Таким чином, обґрунтовано висновок щодо необхідності використання замикаючого рівняння (6) для проектування розгінних пристроїв трифазових і двофазових потоків, оскільки при цьому забезпечуються максимальна далекобійність потоку сорбенту (біодеструктора) і як наслідок - більша площа покриття ним нафтової плями при вирішенні задач екологічної безпеки у випадку нафтового забруднення.

Проведено експериментально-розрахункову верифікацію математичної моделі трифазового розгінного пристрою, поданої у вигляді рівнянь (3)(6), (7). Для цього використано ММ, що базується на сучасних методах обчислювальної аерогідродинаміки (ОАГД). Багатофазова течія моделювалася як рух двофазової суміші з ейлеровим описом газової фази (суцільне середовище) і лагранжевим описом руху частинок (траєкторна модель). Взаємодія фаз ураховувалася на основі моделі «частинка - джерело в елементі» тривимірної розрахункової області, відповідно до якої присутність частинок у потоці виявляється через додаткові джерела в рівняннях збереження суцільної фази. Вважається, що при зіткненні зі стінкою частинка нею захоплюється. Відмінність значення коефіцієнта гідравлічного опору сопла, визначеного методом ОАГД, від значення, розрахованого аналітичним методом за загальновідомими залежностями Г.Н. Абрамовича, становить 3,5 %, що свідчить про вірогідність розв'язків, одержаних методами ОАГД, і про можливість використання цього методу для верифікації математичної моделі багатофазового розгінного пристрою.

Проведено верифікацію багаторідинної математичної моделі розгінного пристрою на прикладі розрахунку його параметрів - швидкості й тиску газової фази. Характер зміни цих параметрів, визначених за методом ОАГД і з використанням математичної моделі багатофазового сопла (ММБС), однотипний, а максимальна різниця значень становить 4,6 % (18 м/с) для швидкості газу й 11,9 % (14 кПа) для тиску.

При оцінюванні далекобійності й площі покриття сорбентним потоком нафтової плями із застосуванням ОАГД були використані два підходи: дисперсний і багаторідинний. Перший з них дозволяє оцінити середнє значення далекобійності потоку сорбенту, але не дає точного уявлення про розмір плями покриття. Багаторідинний підхід дозволяє враховувати розсіювання твердої фази, спричинене турбулентністю потоку, тому дає більш точне уявлення щодо розміру зони покриття. Встановлено, що починаючи зі значень щільності 900 кг/м³ далекобійність практично не змінюється, а площа покриття суттєво залежить від швидкості потоку на виході із сопла і має максимальне значення при куті його нахилу до лінії горизонту =15⁰. Далекобійність потоку, що визначена для двигуна ТВ 3-117 за багаторідинним методом при =15⁰, становить 87 м, а площа покриття сорбентом - більш ніж 500 м².

Отримані результати використано при створенні математичної моделі багатофункціонального газогенератора, що дозволяє вирішувати завдання екологічної безпеки під час ліквідації техногенного нафтового забруднення.

У четвертому розділі розглянуто математичну модель, що враховує особливості формування багатофазового потоку сорбентів і біодеструкторів при спільній роботі розгінного пристрою й газогенератора.

Процедура визначення параметрів проточної частини ГТД, яка ґрунтується на розв'язанні рівнянь термогазодинамічного розрахунку, має ітеративний характер. При цьому використовуються незалежні змінні (зведена частота обертання ротора ; температура газів за камерою згоряння ; ступінь підвищення тиску в компресорі ; ступінь зниження тиску в турбіні ; відносна витрата рідкої фази - u).

Математичну модель турбореактивного двигуна (ТРД) подано такою системою рівнянь:

нев'язка між потужностями турбіни й компресора:

(8)

нев'язка між значеннями зведеної витрати через сопловий апарат турбіни, розрахованої за параметрами робочого тіла на вході в турбіну й визначеної за витратною характеристикою турбіни:

(9)

нев'язка між значенням статичного тиску у вихідному перерізі розгінного пристрою, визначеному за математичною моделлю цього пристрою , та атмосферним тиском :

(10)

дві нев'язки, які сформовані за значеннями параметрів управління (заданим і розрахованим за поточним значенням незалежних змінних), що встановлюють режим роботи двигуна й розгінного пристрою:

(11)

Програмний пакет моделювання параметрів ГТД містить:

програму розрахунку нев'язок, яка виконує функцію виклику програми розрахунку проточної частини ГТД і здійснює обчислення;

програму термогазодинамічного розрахунку, призначену для визначення параметрів ТРД, які відповідають заданим значенням незалежних змінних;

програму розрахунку трифазового розгінного сопла, реалізовану у вигляді динамічної зовнішньої бібліотеки. В цьому модулі розв'язується пряма задача на основі трифазової моделі, тобто за відомою геометрією сопла визначається зміна параметрів фаз за довжиною сопла. Структурну схему математичної моделі газогенератора показано на рис. 7.

Виконано розрахунки швидкості руху твердих частинок на виході з сопла двигуна ТВ 3-117 для різних режимів роботи (задавалися кількістю обертів ротора) при різних значеннях щільності й коефіцієнта інжекції твердої фази. Одержані результати (табл. 1) свідчать про можливість отримання широкого спектра значень швидкостей сорбентного потоку, що, в свою чергу, забезпечує варіювання в значних межах дальності розсіювання сорбенту й площі покриття ним забрудненої поверхні.

Розроблена математична модель газогенератора з багатофазовим розгінним пристроєм є науковим базисом для проектування установки, що забезпечує доставку сорбентів у зону нафтового або іншого забруднення водної поверхні й ґрунту.

Таблиця 1

Результати розрахунків параметрів установки на різних режимах роботи

n, об/хв	Коефіцієнт інжекції U
	0,5	1	2
	Щільність руху твердих частинок с, кг/м3
	100	800	1000	100	800	1000	100	800	1000
	Швидкість твердої фази на виході із сопла, м/с
19000	187,4	110,2	102,7	186,9	102,8	95,1	175,5	88,3	80,8
17000	129,5	73,8	68,7	125,5	68,2	63	118,4	59,8	54,6
15400	79,5	47,6	44,3	76	44,3	41,1	71	37,1	34,2
13500	72	40,1	37,4	68,7	37,2	34,5	65,2	33	30,4

У п'ятому розділі розглядаються питання створення на основі теоретико-розрахункових аспектів, викладених у попередніх розділах, установок для транспортування сорбентів і біодеструкторів у зону нафтового забруднення, а також результати експериментальних досліджень процесів покриття зони забруднення.

Установлено, що для створення експериментальної установки (вітчизняне виробництво, незначна маса, необхідні параметри газового потоку) оптимальним є використання авіаційних двигунів АІ9-В і ГТД-5, які відпрацювали свій ресурс, а для промислової установки - двигуна ТВ 3-117.

Розраховано й виготовлено двофазове й трифазове сопла, які призначені для доставки сорбентних матеріалів і біодеструкторів у зону нафтового забруднення. Встановлено, що двофазовий РП забезпечує мінімальний розмір крапель (~ 50...70 мкм) при витраті рідкого сорбенту 1...5 кг/с. Трифазовий РП проектувався для твердого сорбенту - деревинної стружки, подача якої в приймальну камеру установки здійснювалась за допомогою шнека або спеціального ежекторного сопла. Під час випробування установки отримано такі результати: далекобійність ежекторного сопла при нульовому куті атаки до горизонту становить 24 м, а площа покриття - 26 м², при цьому швидкість руху твердої фази на перерізі сопла дорівнює 42 м/с.

Розмір крапель потоку біодеструктора впливає на дальність доставки й площу покриття забрудненої поверхні, а також на глибину проникнення в ґрунт. Досліджено зміну діаметра краплі рідини в двофазовому потоці при введенні в камеру змішування додатково парової фази й вуглекислого газу, а також при застосуванні механічного диспергатора. Отримані результати (рис. 9) указують на можливість регулювання розміру крапель потоку рідини. Останні визначено методом інваріантної оптичної діагностики.

За результатами випробувань експериментальних установок із двофазовими РП на базі двигунів ГТД-5 і АІ9-В установлено, що при об'ємній витраті водної суспензії біодеструктора «еконадин» 2...3 дм³/с далекобійність потоку сорбенту становить 30…40 м, діаметр крапель рідкої фази - 75...200 мкм.

Газогенератор із багато- фазовим РП може розглядатися як виконавчий пристрій у складі географічної інформаційної сис- теми (ГІС), яка з використанням супутників Землі здійснює моніторинг нафтових забруднень Установка розташовується на базі різних транспортних засобів, зокрема на автомобілі див. (рис. 8), може монтуватися на річкових або морських суднах.

Аналіз результатів випробувань експериментальних установок підтверджує їх працездатність при вирішенні задач ліквідації нафтового забруднення компонентів геосфери.

У шостому розділі розглянуто технологічні особливості ліквідації нафтових забруднень із застосуванням газогенератора багатофазового потоку.

Технологічний процес базується на використанні двох методів: фізико-хімічного й біологічного. Перший з них передбачає застосування диспергентів і сорбентів і є ефективним у тих випадках, коли механічне збирання нафти з водної поверхні не дає бажаного результату через незначну товщину її плівки або коли існує реальна загроза уразливим районам і необхідна оперативна ліквідація забруднення. Серед досліджених сорбентів найбільш прийнятними стосовно умов роботи газогенератора є перлітні, оскільки вони не зазнають дії підвищених температур потоку несучої фази. Під час випробувань багатофазового газогенератора як сорбент використано деревинну стружку.

Конфігурацію й параметри поля розповсюдження сорбенту, що створюється газогенератором на базі двигуна ТВ 3-117 (=1000 кг/м³, с = 2),. Дальність розповсюдження сорбентного потоку (L) при максимальному режимі роботи газогенератора становить 100 м, а площа покриття при повороті газогенератора на кут 20⁰ - 500 м².

Біологічний метод (біоремедитація) ґрунтується на застосуванні спеціальних вуглецево-окисних мікроорганізмів або біохімічних препаратів. Процес життєдіяльності мікроорганізмів суттєво уповільнюється при температурі, нижчій за 15⁰ С. Запропонована технологія очищення ґрунту від нафтопродуктів містить таку послідовність етапів: підготовка водного розчину біодеструктора; його нанесення на забруднені поверхні з використанням двофазового сопла газогенератора; підтримання необхідної вологості ґрунту протягом усього процесу очищення; додаткове підживлення мікроорганізмів біодеструктора на різних етапах очищення; барботування забрудненого водяного прошарку повітряно-газовим потоком. Технологічні особливості процесу оброблення ґрунту біодеструктором наведено в табл. 2.

Багатофазовий газогенератор виконує не тільки функцію доставки мікроорганізмів на забруднену поверхню, але й дозволяє підтримувати вологість ґрунту протягом процесу очищення на рівні 6070% періодичним впливом на забруднену ділянку двофазовим дрібнодисперсним водним потоком. на відміну від дощувальних установок, при використанні багатофазового генератора, бактерії з ґрунту не вимиваються.

Таблиця 2

Характеристики процесу оброблення ґрунту біодеструктором

Концентрація нафтового забруднення	Витрата препарату
Мас. %	кг/м3	Глибина забруднення ґрунту > 0,15 м	Глибина забруднення ґрунту < 0,15 м
		кг/м3 нафти	кг/м3 ґрунту	Кількість обробок	кг/м3 нафти	кг/1га ґрунту	Кількість обробок
1-5	10-50	3	0,15	2:0.1+0.05 кг	0,2	10	3:4+3+3 кг
5-10	50-100	4	0,15-0,4	3:0,2+0,1+0,1 кг	0,3	15	3:7+5+3 кг
10-30	100-300	5	0,4-1,5	3:0,7+0,5+0,3 кг	-	-	-
30-100	> 300	6-7	1,8	3:0,8+0,5+0,5 кг	-	-	-

Активність мікроорганізмів, особливо в холодний період, підвищується за рахунок зволоження ґрунту високотемпературним водним потоком, що розширює сезонні рамки застосування біодеструктора під час очищення ґрунту від нафтопродуктів.

Для додаткового підживлення мікроорганізмів використовуються органічні джерела азоту й фосфору, а також мінеральні добрива. Останні у вигляді водних розчинів розпилюються газогенератором із двофазовим РП.

Особливістю технологічного процесу очищення водної поверхні від нафтопродуктів є проведення процесу барботування водяного шару повітряно-газовим потоком, джерелом якого є газогенератор. При цьому відбувається насичення поверхневого шару води киснем, зростає його температура, що сприяє підвищенню активності мікроорганізмів і скорочує час очищення забрудненої території.

Таким чином, можна констатувати, що використання газогенератора з багатофазовим розгінним пристроєм (ГГБРП) для вирішення проблем екологічної безпеки має низку суттєвих переваг порівняно з традиційними способами нанесення сорбентів. Унаслідок практичного використання ГГБРП на базі двигуна ГТД-5 у Маріупольському торговельному порту ліквідовано нафтове забруднення акваторії площею 500 м². Тим самим підтверджено основні результати дисертаційного дослідження, що відображено у відповідних актах упровадження.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено нові науково обґрунтовані результати, які у сукупності вирішують науково-прикладну задачу знешкодження нафтових забруднень компонентів геосфери сорбентами й біодеструкторами, що транспортуються багатофазовими потоками.

До найважливіших результатів дослідження слід віднести такі:

1. На основі аналізу літературних джерел установлено, що існуючі установки й технології не забезпечують швидкої доставки сорбентів і біодеструкторів з метою знешкодження нафтових забруднень на значних площах уражених поверхонь і в стиснені терміни.

2. Запропоновано методику визначення профілю РП із трифазовою течією робочого тіла на основі розробленої ММ, яка забезпечує визначення необхідних параметрів сорбентного потоку (дальності, дисперсності) й площі покриття зони нафтового або іншого забруднення.

3. Запропоновано методику моделювання трифазового потоку, утвореного сорбентом і несучою газорідинною сумішшю, що дозволяє визначати параметри розподілу сорбентів у зоні покриття для вирішення задачі забезпечення екологічної безпеки в зоні нафтового забруднення.

4. Сформовано наукові засади аналізу течії багатофазових потоків методом ОАГД у тривимірному просторі, що дозволяє на стадії проектування газогенератора оцінити далекобійність і площу покриття сорбентним потоком забрудненої нафтопродуктами поверхні.

5. Розроблено математичну модель установки, що складається з ГТД і багатофазового РП, яка є науковим підґрунтям для створення багаторежимного газогенератора, що дозволяє підвищити ефективність ліквідації нафтового забруднення компонентів геосфери.

6. Розроблено експериментальні багатоцільові установки транспортування сорбентів і біодеструкторів на базі конверсійних двигунів ГТД-5 і АІ9В, результати випробування яких підтвердили високі показники дальності й площі покриття забрудненої території сорбентним потоком (відповідно 40 м і 30 м²).

7. Отримано сорбентні потоки в широкому діапазоні дисперсності рідкої фази (70...150 мкм), що забезпечує необхідну глибину проникнення біодеструктора в ґрунт і підвищення ефективності процесу очищення.

8. Установлено переваги ГГБРП порівняно з традиційними способами нанесення сорбентів і біодеструкторів: суттєве зниження часу очищення забрудненої території, підвищення ефективності дії мікроорганізмів за рахунок більш раціонального зрошення, мінерального підживлення й повітряного барботування водної поверхні, розширення сезонних рамок очищення за рахунок використання двофазових потоків із підвищеною температурою рідкої фази.

9. Результати дисертаційних досліджень пройшли практичну апробацію в реальних умовах, що підтверджено актами впровадження.

10. Одержані результати використовуються у ВНЗ при викладанні нормативної дисципліни бакалаврату «Екологічна безпека» й в дипломному проектуванні.

11. Результати досліджень рекомендується використовувати при розробленні технологічного процесу очищення від забруднень: акваторій річкових і морських портів і нафтових терміналів; поверхні ґрунту в місцях аварійних розливів; територій підприємств із перероблення й транспортування нафти й ін.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Бугаенко О.М. Обеспечение экологической безопасности в зоне нефтяного загрязнения с применением генераторов трехфазных потоков / О.М. Бугаенко, Ю.А. Гусев, А.В. Скляров // Наук. працi: наук.-метод. журн. Сер. Техногенна безпека. - 2008. - Т. 77. - Вип. 64. - С. 64 - 68.

Здобувачем досліджено вплив довжини сопла на швидкість твердих частинок, а також залежність швидкості твердих частинок від коефіцієнта інжекції при використанні різних замикаючих рівнянь.

2. Бугаенко О.М. Газогенератор для комплексной очистки воды и поверхности почвы от нефтепродуктов / О.М. Бугаенко, Ю.А. Гусев // Проблеми охорони навколишнього природного середовища та екологічної безпеки: зб. наук. пр. УкрНДІЕП. - Х., 2008. - Вып. ХХХ. С. 213 222.

Здобувачем проведено експеримент із перевірки ефективності сорбентних можливостей стружки з деревини для збору дизельного пального з поверхні води.

3. Бугаенко О.М. Установка для ликвидации последствий загрязнений водных акваторий и грунта нефтепродуктами / О.М. Бугаенко // Інтегровані комп'ютерні технології та енергозбереження. 2008. № 1. С. 46 - 49.

4. Бугаенко О.М. Многофункциональный газогенератор для ликвидации последствий загрязнений водных акваторий и грунта нефтепродуктами / О.М Бугаенко, Ю.А. Гусев, Н.В. Нечипорук //Авиационно-космическая техника и технология. 2008. № 8/55. С. 176 - 185.

Здобувачем запропоновоно методику розрахунку газогенератора на всіх етапах його проектування.

5. Математическое моделирование многофункциональных генераторов двухфазных потоков на базе авиационных ГТД / С.В. Епифанов, О.М. Бугаенко,
Ю.А. Гусев, В.С. Чигрин // Вестник двигателестроения. 2004. № 2. - С. 78 81.

Здобувачем обґрунтовано методику використання математичної моделі двофазового потоку для проектування генераторів на базі авіаційних двигунів для отримання дрібнодисперсного потоку.

6. Математическое моделирование многофункциональных генераторов трехфазных потоков на базе авиационных ГТД / С.В. Епифанов, О.М. Бугаенко, Ю.А. Гусев, А.В. Скляров // Авиационно-космическая техника и технология. 2005. № 8(24). - С. 58 61.

Здобувачем запропоновано математичну модель для проектування генераторів трифазових потоків на базі авіаційних двигунів з фазами газ, рідина й тверді частинки.

7. Математическая модель эжекторного сопла подачи частиц сорбента при решении задачи очистки водной поверхности от нефтяного загрязнения / О.М. Бугаенко, Ю.А. Гусев, А.В. Скляров, А.С. Москаленко // Авиационно-космическая техника и технология. 2007. № 10/46. - С. 145 - 147.

Здобувачем запропоновано методику розрахунку, спроектовано й виготовлено ежекторне сопло для подачі частинок сорбентів у камеру змішання для газового потоку двигуна ГТД-5.

8. Проверка достоверности математической модели многофазного разгонного сопла / В.Е. Костюк, О.М. Бугаенко, Ю.А. Гусев, А.В. Скляров // Авиационно-космическая техника и технология. 2006. № 7(33). - С. 157160.

Здобувачем запропоновано методику перевірки вірогідності математичної моделі багатофазового розгінного пристрою за допомогою сучасних методів обчислювальної аерогідродинаміки.

9. Механизмы дополнительного диспергирования жидкой фазы биосорбента в разгонном устройстве многофазного газогенератора / О.М. Бугаенко, Н.В. Нечипорук, Ю.А. Гусев, В.С. Чигрин // Авиационно-космическая техника и технология. - 2008. - № 5/52. С. 85 - 89.

Здобувачем проведено й проаналізовано експерименти з додаткового диспергування рідкої фази в розгінному пристрої багатофазового газогенератора за допомогою трьох різних методів.

10. Бугаенко О.М. Анализ зависимости параметров фаз на выходе из газотурбинной установки от выбора замыкающего уравнения и параметров на входе в сопло / О.М. Бугаенко // Весник двигателестроения: науч.-техн. журн. - 2008. № 1. - С. 22 25.

11. Применение разнофункционального газогенератора с многофазным разгонным устройством при ликвидации нефтяного загрязнения компонентов геосфери / С.В. Епифанов, Ю.А. Гусев, В.Н. Кобрин, Н.В. Нечипорук, О.М. Бугаенко // Екологічна безпека. - 2008. - Вип. 2. - С. 73 - 77.

Здобувачем досліджено технологічні особливості застосування газогенератора при нафтовому забрудненні.

12. Многофазный генератор на базе газотурбинного двигателя для решения задачи очистки водной поверхности от нефтепродуктов / С.В. Епифанов, О.М. Бугаенко, Ю.А. Гусев, А.В. Скляров // Сучасні проблеми охорони довкілля, раціонального використання водних ресурсів та очистки природних і стічних вод: пр. Міжнар. наук.-практ. конф. (23 - 27 квітня 2007 р., м. Миргород). - К., 2007. - С. 49 - 52.

Здобувачем запропоновано ідею створення газотурбінної установки - багатофазового генератора, що дозволяє за короткий час вирішити задачу доставки адсорбентів на значні площі забрудненої водної поверхні.

13. Бугаенко О.М. Установка для комплексной очистки воды и поверхности почвы от нефтепродуктов / О.М. Бугаенко, Ю.А. Гусев // Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення: пр. III Міжнар. наук.-практ. конф.: зб. наук. ст. у 2 т. (10 14 вересня 2007 р.). - Алушта, 2007. - Т.1. - С. 337 - 340.

Здобувачем запропоновано метод доставки біосорбентів у зону нафтового забруднення за допомогою газотурбінної установки, що працює за принципом дроблення й розгону рідини - емульсії біодеструктора.

14. Газогенератор с многофазным разгонным устройством для ликвидации нефтяных загрязнений / О.М. Бугаенко, С.В. Епифанов, Ю.А. Гусев, В.Н. Кобрин, Н.В. Нечипорук // Фізичні процеси й поля технічних і біологічних об'єктів: тез. доп. VII Всеукр. наук.-техн. конф. - Кременчук, 2008. - С. 85 - 86.

Здобувачем обґрунтовано можливості застосування газогенератора при управлінні екологічною безпекою.

15. Бугаенко О.М. Особенности формирования математической модели двухфазной дисперсной смеси / О.М. Бугаенко, А.В. Скляров // Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні ІКТМ'2004: тез. доп. Міжнар. наук.-техн. конф. Х.: Нац. аерокосм. ун-т ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”. 2004. - С. 85.

Здобувачем запропоновано модель двофазової дисперсної суміші з використанням одновимірних рівнянь руху й замикаючого рівняння.

16. Бугаенко О.М. Программная реализация математической модели многофункционального генератора трехфазного потока на базе авиационного ГТД / О.М. Бугаенко, Р.Л. Зеленский, А.В. Скляров // Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні ІКТМ'2004: тез. доп. Міжнар. наук.-техн. конф. -- Х.: Нац. аерокосм. ун-т ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”. - 2005. - С. 119 - 120.

Здобувачем поставлено задачі програмування й виконано тестування розв'язання системи диференціальних рівнянь і допоміжних залежностей у двох варіантах: визначення параметрів фаз за довжиною сопла при відомій геометрії (пряма задача) і розв'язання задачі профілювання сопла (обернена задача).

АНОТАЦІЯ

Бугаєнко О.М. Знешкодження нафтових забруднень компонентів геосфери сорбентами та біодеструкторами, що транспортуються багатофазовими потоками. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 21.06.01 - екологічна безпека. - НУК, Миколаїв, 2009.

Дисертацію присвячено розробленню газогенератора як технічного засобу управління екологічною безпекою у зонах нафтового забруднення.

Виконано моделювання трифазового потоку, утвореного сорбентом і несучою газорідинною сумішшю, запропоновано методику визначення профілю розгінного пристрою, що дозволяє вирішувати задачу забезпечення екологічної безпеки в зоні нафтового забруднення шляхом нанесення різних типів сорбентів. Розроблено математичну модель установки, що складається з газотурбінного двигуна й багатофазового розгінного пристрою. Виготовлений на базі конверсійних двигунів ГТД-5 і АІ9-В газогенератор виявив достатньо високі показники дальності й площі покриття забрудненої території сорбентним потоком (відповідно 40 м і 30 м²). Крім того, встановлено переваги ГГБРП порівняно з традиційними способами нанесення сорбентів і біодеструкторів, зокрема суттеве зниження часу очищення забрудненої території, підвищення ефективності дії мікроорганізмів за рахунок раціонального зрошення, мінерального підживлення й повітряного барботування водної поверхні, розширення сезонних рамок очищення шляхом використання двофазових потоків із підвищеною температурою. Унаслідок упровадження науково-практичних рішень у промислових умовах ліквідовано джерело екологічної небезпеки (нафтова пляма площею 500 м²). Отримані результати використовуються в навчальному процесі у ВНЗ.

Ключові слова: газогенератор, математична модель, розгінний пристрій, екологічна безпека, сорбент, нафтове забруднення.

АННОТАЦИЯ

Бугаенко О.М. Обезвреживание нефтяных загрязнений компонентов геосферы сорбентами и биодеструкторами, которые транспортируются многофазными потоками. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 21.06.01 - экологическая безопасность. - НУК, Николаев, 2009.

Диссертация посвящена разработке многофункционального газогенератора, являющегося техническим средством управления экологической безопасностью в зонах нефтяного загрязнения.

В работе выполнен анализ современного состояния разработок технологических устройств, базирующихся на использовании энергии газовой струи, обоснована целесообразность применения газотурбинных двигателей для решения задач экологической безопасности.

Проведен анализ процесса ускорения жидкости в двухфазном и трехфазном соплах и разработана математическая модель разгонного устройства многофазного потока. С использованием указанной модели выполнены вариантные расчеты эффективности действия разгонных устройств при изменении массовых расходов твердой фазы и газа, степени расширения газа и длины сопла. Проанализирована зависимость скорости многофазного потока на выходе из сопла от массовых расходов сорбентных и биодеструкторных потоков, обеспечивающих экологическую безопасность в зоне нефтяного загрязнения. Созданы программы расчетов двухфазного и трехфазного разгонного сопла и проведен расчет профилей их проточной части.

Сформированы научные основы анализа течения многофазных потоков трехфазного разгонного устройства с использованием метода вычислительной аэрогидродинамики (ВАГД). Установлено, что характер изменения скорости дисперсной фазы по методу ВАГД и с применением математической модели многофазного сопла однотипный, при этом максимальное отклонение значений не превышает 10 % (или 9 м/с). Проведена оценка дальнобойности и протяженности зоны орошения сорбентным потоком нефтяного пятна с использованием ВАГД.

Разработана математическая модель установки, включающей газотурбинный двигатель и многофазное разгонное устройство. Указанная модель обеспечивает создание разнорежимного газогенератора с многофазным разгонным устройством, позволяющим повысить эффективность технологий обеспечения экологической безопасности при ликвидации нефтяного загрязнения компонентов геосферы.

Испытания экспериментальных установок с двухфазными разгонными устройствами показали, что при расходе водной суспензии биодеструктора от 2 до 3 дм³/с дальнобойность потока сорбента составила до 40 м, диаметр капель жидкой фазы - 75200 мкм.

Представлены графики зависимости зоны покрытия загрязненной поверхности твердым сорбентом с помощью трехфазного РУ при различных режимах работы газогенератора на базе двигателя ТВ 3-117. Дальность перемещения сорбентного потока при максимальном режиме работы газогенератора составила 100 м, а площадь пятна орошения при повороте газогенератора на угол 20⁰ - 500 м².

Предложена технология очистки почвы от нефтепродуктов с применением многофазного газогенератора, включающая такие этапы: подготовка водного раствора биодеструктора; нанесение этого раствора с помощью двухфазного сопла газогенератора на загрязненные нефтепродуктами поверхности; поддержание влажности почвы на протяжении всего процесса очистки периодическим воздействием на загрязненный участок двухфазным водным потоком; проведение дополнительной подкормки микроорганизмов биосорбента на различных этапах очистки и барботирование загрязненного водяного слоя воздушно-газовым потоком.

Установлены преимущества газогенератора с многофазным разгонным устройством по сравнению с традиционными способами нанесения сорбентов и биодеструкторов, т.е. существенное снижение времени очистки загрязненной территории, повышение эффективности действия микроорганизмов за счет более рационального орошения, минеральной подкормки и воздушного барботирования водной поверхности. Кроме того, расширяются сезонные возможности очистки за счет использования двухфазных потоков с повышенной температурой жидкой фазы.

В результате внедрения научно-практических решений в промышленных условиях ликвидирован источник экологической опасности - нефтяное пятно площадью 500 м². Полученные результаты используются в учебном процессе в вузах.

Ключевые слова: газогенератор, математическая модель, разгонное устройство, экологическая безопасность, сорбент, нефтяное загрязнение.

SUMMARY

Bugaenko O.M. Extinguishing of the geosphere components oil waste by sorbents and biodestructors, transported by multi-phase streams. -- Manuscript.

The thesis submitted to obtain the Candidate of science degree, technical (Ph. D), on speciality 21.06.01 ecological safety. MSU, Mykolaev, 2009.

The dissertation is devoted to the development of gas generator as a technical means for ecological safety in oil waste areas.

Three phase stream of sorbet and transporting gas-liquid mixture modeling is made, the method of acceleration device profile accounting is suggested, which provides ecological safety in oil waste area by covering it with different types of sorbet.

Math model of the unit, which includes gas-turbine engine (GTE) and multi phase acceleration device, is made. Gas-generator based on converted GTEs such as GTD-5 and AI9-V, has shown sufficiently high range and area indices of wasted area covering by a sorbet stream (30 and 40 sq.m. accordingly to engine types), essential deterioration of wasted territory purification time, improve the efficiency of microorganism by means of rational coating, mineral fertilization and air bubbling of water surface, increasing season limits using heated two-phase streams.

As a result of scientific and practical solutions usage source of ecological threat (500 sq.m oil spot) in real industrial conditions was liquidated. Obtained results are used in teaching process in higher schools.