- Cellusorb có thể được sử dụng ở dạng xơ hoặc ở dạng đã đóng gói thành phao quây gối thấm Có thể dùng máy thổi cao áp để rải chất thấm lên vùng
2.Công nghệ sử dụng chất phân tán hóa học để xử lí dầu tràn:
Các chất phân tán dầu tràn là các chất có tính năng hoạt động bề mặt mạnh, khi được hoà tan vào dầu chúng sẽ phá vỡ các liên kết bề mặt của dầu trên nước và phân tán chúng vào môi trường nước, hạn chế tác hại của dầu tới môi trường. Ngoài ra chất phân tán dầu còn có tác dụng phân tán làm cho các vết dầu loang bị phá vỡ thành các giọt dầu nhỏ, những giọt dầu nhỏ này nhanh chóng pha loãng vào nước và cuối cùng chúng sẽ bị phân huỷ bởi vi sinh vật xuất hiện trong môi trường biển. Chất phân tán dầu còn có tác dụng làm chậm sự hình thành nhũ tương nước trong dầu.
Việc sử dụng chất phân tán phải dựa trên tính chất của dầu, địa hình nơi xảy ra tràn dầu, điều kiện môi trường và yếu tố kinh tế, đặc biệt khi các phương pháp xử lý khác bị hạn chế bởi điều kiện thời tiết, chế độ thủy động và nguồn nguyên liệu dự trữ. Mặt khác,chỉ cần một lượng nhỏ chất phân tán có thể xử lý được một lượng dầu tương đối lớn, vì vậy ta có thể tiết kiệm được nguồn nguyên liệu khi xử lý.
Các liên kết của dầu sẽ bị phá vỡ bởi sự tác động của các chất phân tán. Khi đó dầu kết hợp với chất phân tán và kết hợp với nước làm cho dầu phân tán vào trong nước. Nước pha loãng dầu tới một nồng độ mà ít ảnh hưởng tới môi trường. Quá trình phân tán tự nhiên của dầu vào trong nước phụ thuộc vào tính chất của chất phân tán, điều kiện sóng gió, chế độ thủy triều…. Dầu có độ nhớt thấp chịu sự phân tán tự nhiên nhiều hơn dầu có độ nhớt cao. Quá trình phân tán tự nhiên xảy khi sự tác động của gió và sóng đủ lớn để thắng sức căng bề mặt của dầu trên nước và phá vỡ liên kết bề mặt của vết dầu loang thành các giọt có kích thước nhỏ. Thường thì, các hạt dầu lớn hơn sẽ nhanh chóng nối lại và sau đó kết hợp để hình thành vết dầu loang, những hạt có kích thước nhỏ sẽ còn lại lơ lửng trong nước và chúng sẽ bị pha loãng bởi sự chuyển động hỗn loạn của dòng nước trên và dưới.
Chất phân tán thường là chất hóa học, các chất này có thể được đưa tới nơi xử lý sự cố tràn dầu bằng máy bay hoặc tàu hay cano chuyên dụng. Khi tiến hành xử lý tràn dầu các chất phân tán hóa học được phun ra thành những tia nhỏ phun lên bề mặt của biển.
Khoa Công Nghệ và Môi Trường PGS.TS. Nguyễn Toàn Thắng
(Hình ảnh sử dụng máy bay cung cấp chất phóng xạ tới nơi xảy ra sự cố tràn dầu)
2.1.Thành phần và cơ chế phân tán của chất phân tán:
Tiếp theo một vụ dầu tràn, một ít dầu sẽ phân tán tự nhiên vào trong nước.
Quy mô của nó phụ thuộc vào loại dầu tràn và năng lượng hỗn hợp. Dầu có độ nhớt thấp chịu phân tán tự nhiên nhiều hơn dầu có độ nhớt cao. Phân tán tự nhiên xảy ra ở một nơi khi hỗn hợp năng lượng cung cấp bởi gió và sóng đủ để chiến thắng sức căng bề mặt ở bề mặt dầu trên nước và phá vỡ vết dầu loang thành các giọt có kích thước có thể. Thông thường, các hạt dầu lớn hơn sẽ nhanh chóng nổi lại và sau đó kết hợp để hình thành vết dầu loang, nhưng các hạt nhỏ hơn còn lại lơ lửng trong nước, ở đây chúng sẽ bị pha loãng bởi sự chuyển động hỗn loạn của dòng nước trên và dưới.
Kết quả nghiên cứu cho thấy quá tžnh phân tán tự nhiên thực hiện tốt ở nơi tương đối động với sự phá vỡ của sóng và gió ở tốc độ trên 10m/s.
Phân tử hoạt động bề mặt là thành phần quan trọng nhất của chất phân tán. Chúng được tạo ra bởi 2 phần: phần ưa dầu và phần ưa nước. khi chất phân tán được phun vào vết dầu loang, dung môi chuyển và phân chia chất hoạt động bề mặt qua vết dầu loang tới bề mặt dầu trên nước. Ở đây chúng sắp xếp lại,vì vậy phần ưa dầu của phân tử nằm trong dầu và phần ưa nước nằm trong nước. Điều này tạo ra một sự giảm mạnh trong sức căng bề mặt của bề mặt dầu trên nước và các hạt dầu nhỏ bị bẻ gẫy rời ra từ vết dầu loang với sự giúp đỡ của năng lượng sóng. Sự liên kết lại được giảm đến mức tối thiểu bởi sự có mặt của phân tử bề mặt trong các giọt bề mặt và giảm khả năng va chạm các giọt dầu khác khi chúng chuyển phần.
Để đạt được sự phân tán có hiệu quả, kích thước các giọt dầu phải ở trong
nhỏ hơn bền hơn khi chúng tồn tại lơ lửng trong nước. Ở đây chúng sẽ pha loãng nhanh chóng trong vài mét nước trên biển tới dưới nồng độ gây hại. Sự tăng kích thước bề mặt được cung cấp bởi các giọt nhỏ cũng tăng cường cơ hội cho sinh vật phân hủy dầu.
Sở dĩ chất phân tán hóa học được phun dưới dạng tia nhỏ (các hạt nhỏ) để làm tăng diện tích bề mặt của chất, tăng khả năng phân tán của chất trong môi trường xử lý.
(Hình ảnh chất phân tán dầu tràn)
Hiện nay chất phân tán phổ biến trên thị trường ngày nay gồm có một dung môi và một hỗn hợp của 2 hoặc 3 chất hoạt động bề mặt. Chất hoạt động bề mặt phổ biến nhất sử dụng là ion và anion. Nhìn chung, trên toàn thế giới, 2 thành phần chính được gặp nhau là: Hydrocacbon-chất phân tán cơ bản.
Chất phân tán đặc biệt chứa từ 15-25% chất hoạt động bề mặt và mục đích làm tăng hiệu quả phân tán. Chúng không nên được hoà tan trước với nước biển vì sẽ làm giảm hiệu quả phân tán.
Nhìn chung chất phân tán gồm hỗn hợp của các chất hoạt động bề mặt khác nhau gồm những dung môi oxy hoá và dung môi hữu cơ với nồng độ cao hơn các chất hoạt động bề mặt từ 25-65% rất hiệu quả cho quá trình phân tán dầu trên biển.
Quá trình hoạt động của chất phân tán hóa học được mô tả qua sơ đồ sau:
Khoa Công Nghệ và Môi Trường PGS.TS. Nguyễn Toàn Thắng
Trong đó:
A. Các giọt phân tán chứa các chất hoạt động bề mặt được bơm vào vết dầu loang.
B. Dung môi mang chất hoạt động bề mặt xâm nhập vào trong dầu.
C. Phân tử chất hoạt động bề mặt thâm nhập vào bề mặt dầu trên nước và làm giảm liên kết bề mặt của dầu trên nước.
D. Chất phân tán phá vỡ liên kết dầu trên nước. Các giọt dầu nhỏ được tách ra từ mảng dầu loang, phân tán vào trong nước.
E. Các giọt dầu phân tán bằng hỗn hợp hỗn độn, chỉ chuyển lớp váng trên mặt nước.
2.2.Phạm vi áp dụng:
Chất phân tán chủ yếu được sử dụng trong môi trường biển. Hiệu quả của
chúng cao nhất với độ mặn xung quanh khoảng 30-35 phần nghìn (ppt) và sẽ giảm nhanh chóng trong nước với độ măn dưới 5-10ppt đặc biệt khi bị pha loãng trước. Ngoài ra, hiệu quả của chất phân tán cũng bị ảnh hưởng khi độ mặn của nước tăng lên trên 35ppt. Trong nước ngọt sự tác động của chất phân tán đột ngột giảm bởi vì chất hoạt động bề mặt có khuynh hướng đi qua lớp dầu vào trong nước thay vì sự ổn định ở bề mặt dầu-nước.
Ngoài ra người ta có thể phun chất phân tán bằng thuyền hay bằng canô.
(Phun chất phân tán bằng thuyền và canô chuyên dụng)
Hạn chế của chất phân tán dầu:
Tuy chất phân tán có khả năng phân tán dầu nhanh chóng, trong một thời gian ngắn, hiệu quả xử lý cao,nhưng cũng có những hạn chế lớn bởi các thông số hóa lý của dầu tràn, đặc biệt quá tžnh xử lý chất phân tán nhanh hay chậm còn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, trạng thái biển nơi xảy ra sự cố tràn dầu.