Технологии для борьбы с разливом мазута в Чёрном море приходится изобретать «на ходу»

Отсутствие опыта по работе с разливами такого тяжёлого мазута, который перевозили потерпевшие крушение танкеры класса «Волгонефть», вынуждает экспериментировать. Дело в том, что технологии для устранений последствий таких ЧС были давно, однако применялись скорее лишь на страницах учебников. Потому члены научного сообщества прямо говорят – методы изобретаются «на ходу». «Югополис» собрал основные разработки, которые помогают привести в пригодное состояние пляжи Анапы. Тут нашлось место инженерной мысли, теоретическому подходу и простой смекалке.

Главная сложность

Борьба с крупнейшей экологической катастрофой, случившейся на Черноморском побережье в декабре 2024 года, идёт уже третий месяц. Два танкера класса «Волгонефть», перевозившие более 9 000 тонн мазута, потерпели крушение во время сильного шторма в Керченском проливе. В воду попало 2 400 тонн нефтепродуктов, в результате около 400 квадратных километров побережья Краснодарского края и западной части Крыма были загрязнены.

Однако как только на береговых участках был обнаружен мазут, сотни участников ликвидации ЧС стали съезжаться в Анапу. Неравнодушные люди спасали птиц и дельфинов, вручную собирали выброшенные на берег нефтепродукты. С каждым днем число участников ликвидации экологической катастрофы росло. Неравнодушные люди по воле сердца добровольно прибывали со всех уголков страны и продолжают приезжать до сих пор. Целые группы работников отправляют на берег муниципалитеты, на месте трудятся спасатели. Но данный разлив мазута в своём роде уникален за счёт вязкости нефтепродукта и погоде, при которой произошло крушение.

«ЧС в акватории Керченского пролива — первая в мире авария с «тяжелым» топочным мазутом марки М100», — заявили в Морспасслужбе.

Одной из главных проблем стала откачка нефтепродуктов из танкеров. А точнее, невозможность сделать это в сложившихся после аварии условиях. ЧП произошло в шторм, который и мешал работать с погрузившимися на дно частями разломившихся танкеров. Долгое время водолазы просто не могли подобраться к ним, чтобы даже оценить ситуацию. А главная сложность, связанная с откачкой, заключается в том, что данный вид мазута приобретает тягучесть и может выгружаться только при температуре порядка +45 градусов.

За февраль федеральный Минтранс подготовит предложения по недопущению разлива мазута из затонувших фрагментов танкеров: носовой части «Волгонефть-239», а также носовой и кормовой частей «Волгонефть-212».

Приручить мазут

Тот мазут, который остался в затонувших танках, предложено сделать безопасным благодаря тампонажному материалу. Для этого предлагается поставить специальные обратные клапаны, через которые загнать под давлением вещество в части кораблей. Мазут притом должен стать безопасным для моря и принять состояние, более удобное для работы. «На вид он будет выглядеть как кусок глины. И через два с половиной часа можно с этим продуктом всё что угодно делать», — рассказала советник председателя правительства Красноярского края Екатерина Яковлева.

Изоляция части танкера «Волгонефть-239»

Кормовую часть одного из танкеров – «Волгонефть-239» – вынесло к берегу в район мыса Панагия. В нём на тот момент ещё находились нефтепродукты. В ходе экстренных совещаний властями было принято оперативное решение – создать вал вокруг этой части судна. Это сооружение стало преградой для распространения нефтепродуктов в море и одновременно технической дорогой вокруг кормы.

Откачать оставшийся в танках мазут получилось только после его прогрева. Для того пришлось запустить судовой котёл. Всего извлекли 1 400 тонн сырья. Одновременно с этим в воду рядом с судном засыпались специальные сорбенты, впитывающие вытекающие нефтепродукты. Помимо всего прочего, вокруг судна были установлены боновые заграждения, которые обеспечили дополнительную локализацию возможных зон разлива.

Сейчас судно распиливают и вывозят его части для дальнейшей утилизации. В планах — закончить процесс до конца марта.

Мазут в воде

Вытекший из танкеров мазут при взаимодействии с холодной водой стал тяжелым, плотным и сразу начал оседать пластами. Для поиска таких его «залежей» активно обследуется акватория с воздуха, с поверхности воды и специальными подводными дронами – под её толщей.

Чем быстрее и тщательнее будут удалены загрязнения из окружающей среды, тем меньше пагубных последствий это принесёт морским экосистемам. Сейчас, как только позволяет погода, в море погружаются водолазы, которые загружают нефтепродукт в мешки. Так как мазут сейчас находится в очень плотном агрегатном состоянии, он не вытекает из тары, которую складывают на дне. Когда накапливается должное количество, партию транспортируют на берег.

Грохот

Что касается мазута, который выбросило на берег, здесь, по мнению ученых, главным способом очистки грунта является механическая уборка. Это как раз именно то, чем занимались тысячи участников ликвидации ЧС с момента экотрагедии. Загрязнённый нефтепродуктами песок собирается и вывозится в пункты временного хранения.

В хуторе Воскресенском была смонтирована система грохот – вибрационная установка для сортировки вывезенного с пляжей загрязненного грунта на песок и нефтепродукты. Замазученный грунт трактор ковшами закидывает в емкость, после чего установка сепарирует материал и выбрасывает по конвейеру мазут в одну сторону, а песок в другую. Позже машиностроители вместе с учёными доработали установку, тем самым улучшив результат. Для мобильности её выполнили на колёсной базе. Эти установки можно перемещать по пляжу, тем самым снижая транспортные издержки и экономя драгоценное время. Ведь все учёные в один голос говорят о том, что как поведёт себя оставшийся на пляже мазут – большая загадка. Таким образом просеяно уже более 30 000 тонн загрязненного песка.

«К сожалению, очищенный грунт на пляжи не вернется. Мы, бывает, очищаем одну кучу и по несколько раз, но песок впитал в себя мазут. Он пойдет на строительство, для этого он годится. Все планируем очистить за три месяца», – поделился с представителями СМИ начальник площадки временного накопления Юрий Богородицкий.

Защитный вал

Одним из результативных решений в борьбе с загрязнением берега стали защитные валы. Сначала экскаваторы сделали ров около метра глубиной, рядом насыпали вал высотой около двух метров. Это сооружение должно не позволить волнам выбросить мазут на уже очищенные пляжи. Сегодня ров с заградительным валом защищает береговую линию от Центрального пляжа Анапы до поселка Веселовка Темрюкского района.

Полипропиленовые сети

Еще одним ноу-хау стали полипропиленовые сети, которые начали укладывать или рядом с валом, или прямо на него. Это случай применения смекалки, совмещённой с научным подходом. Дело в том, что это не какие-то специальные сети. Такими просто укрывают открытые площадки для защиты от солнечных лучей растений или, например, отдыхающих под таким пологом людей.

Применять их на побережье придумали в Сколковском институте науки и технологии. По словам руководителя группы проектов развития Владимира Каляева, сети обладают свойствами, при которых частицы мазута налипают на них, а песок – нет. Таким образом, появилась возможность избавить людей от изнурительного труда и предотвратить новые загрязнения. Технология уже показала эффективность в шторма.

Те же сети расстилаются и на морском дне. После того как на них налип мазут, сети достают и транспортируют на берег. Там Каляев придумал стирать сети в простых бетономешалках для повторного использования.

Биобоны

На «Белом пляже» Анапы также прошли тестирование биобоны – разработка из вторсырья для очистки воды от мазута. Внешне они похожи на рыболовную сеть. Состоит биобон из нейлоновых нитей – отходов коврового производства, на которые заселили специальные бактерии. Эти микроорганизмы питаются нефтепродуктами и разлагают их на углекислый газ и воду.

Нити нанизали на тросы, которые закрепили якорями ко дну так, чтобы они оставались на поверхности воды. Автор разработки — старший научный сотрудник научно-производственного объединения «Аквамин-технологии» Виктор Рядинский утверждает, что нить может на себя набрать мазута в 20 раз больше, чем весит сама. «Километр такого бонового заграждения может предотвратить выброс 20 тонн мазута», — говорит он.

Логическое продолжение биобонов дал тот же Владимир Каляев, который придумал подобным образом крепить на трос свои сети. «Столкнулись с необходимостью ещё сильнее снизить количество обслуживающего персонала и возложить наиболее тяжёлую работу на большую технику», — рассказывает специалист.

Лопата, сито, барабан

После того, как основная масса замазученного грунта покинула пляжи, на них перешли к более деликатной очистке. Песок просеивали ситами, в которые загружали его лопатами. Это позволяет очистить береговую линию уже от мелких фракций.

Однако местные умельцы придумали сходу совместить лопату и сито. Ещё одно проявление смекалки! Этот инструмент некоторые на берегу уже называют шутливо «чудо-лопатой». Она представляет из себя нечто вроде сетчатого совка, насаженного на обычный черенок. При помощи неё можно сразу просеять небольшую порцию песка, а твёрдые капли мазута отправить в мешки.

Инженерная мысль притом не остановилась. Вслед за лопатой был придуман вращающийся барабан, который позволяет заменить собой обычное сито.

«Стиральная машина» для песка

Курганинские изобретатели придумали специальную установку, отмывающую песок от мазута с помощью поверхностно-активных веществ (ПАВ) – средств сродни тем, что мы обычно применяем для мытья посуды. В результате нефтепродукты всплывают на поверхность, а песок остается на дне машины, после чего его можно вернуть пляжу.

Кстати, как рассказал разработчик установки Леонид Цатурян, в подобной машине можно отстирать для повторного использования биобоны или полипропиленовые сети. «Мы боны промыли, у них ни запаха, ни следов загрязнения нет. Можно пользоваться как мочалкой», — рассказал инженер.

Также любопытно, что работать установка должна будет на энергии, получаемой от выделенного мазута. Так что она может получиться установкой, которая обеспечивает себя сама и при том использует выделенный из среды загрязняющий фактор с пользой.

Реагенты

Одна из новых технологий, получивших положительное заключение экспертизы по отбору решений и технологий для очистки песка Анапы, – специальный реагент, который при перемешивании с загрязненным грунтом отделяет углеводороды от песка за 40-60 минут. После чего специальные насосы перекачивают песок с водой в следующую емкость, где его промывают водой. Также на днях стартовало исследование по очистке загрязнений специальными биопрепаратами.

«Предполагается выполнение работ в емкости объемом 30-40 кубических метров, где можно за одну обработку производить очистку порядка 10-15 кубических метров песка», — рассказывает директор департамента технологических жидкостей бурения и капитального ремонта скважин «КорТекс Сервисез» Александр Ивахненко.

Очистка морского дна

А вот технологии, которые помогли бы собрать осевший мазут на дне моря, еще находятся в разработке. Специальную насосную систему ранее уже привозили из Красноярского края. Однако в ходе испытаний возникла проблема: поршни насоса забились ракушечником, с которым перемешан мазут. Установку отправили на доработку в Новороссийск. 19 февраля она уже вернулась назад, и испытания возобновились. А пока нефть вручную собирают спасатели-водолазы. По сообщению пресс-службы МЧС РФ, специалистами совершено 712 спусков и собрано 950 мешков с нефтесодержащими отходами.

«Основная работа на дне ведется лопатами: мы загребаем ими мазут в мешки. Я работаю водолазом уже около 20 лет, но с такой проблемой, как оседание на дне моря пластов мазута, еще не сталкивался. Поначалу казалось, что объемы нереальные. Но мы справляемся, наращиваем темпы. Нефтепродуктов на дне стало значительно меньше», – поделился водолаз, спасатель первого класса Сергей Смирнов.

Методом проб и ошибок…

По последним данным Telegram-канала краевого оперштаба, на сегодняшний день более 3 500 человек ведут постоянный мониторинг акватории береговой линии. Работают более 500 единиц спецтехники и 28 плавсредств. Очищено свыше 359 километров берега от более чем 185 000 тонн загрязненного грунта. Из них около 150 000 тонн вывезено и более 5 000 тонн уже утилизировано.

Поиски решений по ликвидации загрязнений при участии научного сообщества не прекращаются. «В течение этого месяца будем внедрять новые тестируемые технологии», — заявил журналистам министр гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций Краснодарского края Сергей Штриков.

Сейчас на рассмотрении федеральной и краевой научных рабочих групп находятся 73 проекта и технологии, которые могут помочь с ликвидацией последствий данного ЧС. 32 из них касаются действий на суше, 41 – в море.

10 заявок касаются мониторинга состояния экологии окружающей среды. Это тоже является «тонким местом». «Прогнозы по распространению вытекшей фракции в море делаются, но на достаточно ограниченный период. Это определяется в основном ветровыми нагрузками, а их дальше чем на 10 суток мы не можем достоверно прогнозировать», — говорит исполнительный директор научно-технического центра мониторинга окружающей среды и экологии МФТИ Александр Родин.

Уникальный опыт

Все, кто задействованы в ликвидации ЧС, сейчас помогают не просто перенести знания по работе с такого рода происшествиями из учебников на практику, но и пополнить эти самые учебные пособия. Казалось бы, такая авария раньше не происходила. Но вот случилось. А потом буквально не прошло и полгода, как на Сахалине на мель сел сухогруз, а танкер в Ленобласти получил пробоину.

Говорят, что дважды в одно дерево молния не бьёт, но проверять сложа руки не хочется. Несомненно, случившееся нанесло непоправимый урон экосистеме. Но, как отмечают ученые и специалисты, самое страшное уже позади и, возможно, после этой трагедии будет найден уникальный способ спасения природы от подобных катастроф.