JP2020157202A

JP2020157202A - 石油汚染水域を処理する現場制御設備

Info

Publication number: JP2020157202A
Application number: JP2019057441A
Authority: JP
Inventors: 牛暁君; Xiaojun Niu; 林璋; Zhang Lin; 李徳豪; De Hao Li; 程麗華; Li Hua Cheng; ▲とう▼洪; Hang Toh; 葉興瑶; Xing Yao Ye; 王秀英; Xiu Ying Wang; 劉恒; Heng Liu; 李輝林; hui lin Li; 王玉; Yu Wang
Original assignee: Guangzhou Yuyue Ecological Environment Technology Co Ltd; Maoming Gravity Petrochemical Equipment Co Ltd; South China University of Technology SCUT; Guangdong University of Petrochemical Technology
Current assignee: Guangzhou Yuyue Ecological Environment Technology Co Ltd; Maoming Gravity Petrochemical Equipment Co Ltd; South China University of Technology SCUT; Guangdong University of Petrochemical Technology
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2039-03-25
Also published as: JP6618063B1

Abstract

【課題】逆浸透結合微生物により石油汚染水域を処理する現場制御設備を提供する。【解決手段】採掘井１の上端にあるプラットフォーム１６と、プラットフォーム１６上のマスター制御設備１１と、曝気ポンプ１４と、水域汚染監視装置１３と、曝気装置１５と、採掘井１を中心にして径方向に設置された２つの制御塔２と、制御塔２上にあるスレーブ制御設備２１と、制御プラットフォーム２５と、汚染水域処理装置１３と、微生物貯蔵タンク２３等が配置され、採掘井１周囲の水域の汚染をリアルタイムで検出し、油分解微生物の投入、曝気、浮遊油汚染物質を回収、逆浸透処理を運転制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、逆浸透結合微生物により石油汚染水域を処理する現場制御設備に関する。

石油汚染とは、石油の採掘、輸送、取扱い、加工および使用中に、主に海洋での石油の流
出および排出によって引き起こされる汚染のことである。汚染源の制御および事故の防止
に加えて、石油汚染の防止および管理は、石油フェンス、吸収材料、および分散剤によっ
て処理することができる。

しかし、現時点では、海洋石油採掘で発生する石油流出処理制御設備が完璧ではないため
、最初に汚染水域を外部水域から隔離することは不可能であり、その過程で、海の移動に
よって石油流出が急速に広がり、周囲の水域に広い範囲の汚染が形成され、従来の処理方
法はシンプルすぎ、吸油材料による処理コストが高く、処理効率が低く、そして分散剤の
散布は海水に二次汚染を形成する可能性があり、微生物の投入による石油分解は現在で効
率が比較的高い方法であるが、微生物による石油分解に大量の酸素を消費する必要がある
ため、海水中の溶存酸素が大幅に消費され、海水中の生き物は生き残れない可能性があり
、したがって、石油で汚染された水域を処理するために、逆浸透結合微生物により石油汚
染水域を処理する現場制御設備を設計することが必要である。

本発明の目的は、逆浸透結合微生物により石油汚染水域を処理する現場制御設備を提供
することである。

本発明の技術的解決手段は、以下のとおりである。

逆浸透結合微生物により石油汚染水域を処理する現場制御設備であって、それは、
採掘井の上端にあるプラットフォームと、プラットフォームの上にはマスター制御設備
と曝気ポンプが設置され、プラットフォームの下の脚には採掘井周囲の汚染を監視するた
めの水域汚染監視装置が設置され、海水中に曝気するために脚の底部には曝気ポンプに接
続された曝気装置が設置され、
採掘井を中心にして径方向に配置された２つの制御塔と、制御塔上部の制御プラットフ
ォーム上には、スレーブ制御設備、汚染水域処理装置および微生物貯蔵タンクが設置され
、制御塔内のブラケット上には停船キャビンが設置され、
２つの制御塔の間に接続された２本の円弧状トラックと、トラック内の上部には微生物
をトラック内に輸送するための輸送管が設置され、トラック内側の表面上には汚染海面に
微生物を散布するための輸送管に接続された散布ヘッドが等距離に設置され、トラック内
の下部には複数のモータが等距離に設置され、トラックの底端にはそれぞれ回転軸によっ
てモータに接続された複数の油セパレータが設置され、汚染流出が発生したときに油セパ
レータを回転させることによって汚染海面を外部海面から隔離するために使用され、油セ
パレータの下端には第二水位モニタが設置され、
それぞれ停船キャビンに停泊して海面に浮かぶ油汚れを回収するための２つの油吸込船
と、を含む。

本発明の一態様によれば、前記水域汚染監視装置は、
水域汚染監視装置の内側に設置された４つのローラと、水域汚染監視装置の内部に位置
してローラとそれぞれ軸によって接続された４つのロールモータと、２つのロールモータ
の間に位置して水中に光を放射するための光源発生器と、
水域汚染監視装置の外面に位置して反射光を受信するための光センサと、光センサに接
続されて光信号をデジタル信号に変換するための変換器と、変換器、受信機にそれぞれ接
続されて検出されたデータを処理した後にマスター制御設備に送信するためのマイクロプ
ロセッサと、
水域汚染監視装置と脚の隙間の上下面にあるネットカバーと、を含む。

前記ネットカバーは水域汚染監視装置に固定接続され、水域汚染監視装置は脚に上下に
移動して異なる深さの海水中の汚染流出を検出することができ、油汚れによって反射され
て戻ってきた放射光を受信かつ分析することによって、水中汚染のリアルタイム検出が達
成される。

本発明の一態様によれば、前記曝気装置は、脚の底部にそれぞれ嵌着された４つの固定
リングと、各固定リングに等しい角度で接続された曝気管と、各曝気管上に等距離に設置
された曝気ヘッドと、を含み、石油流出のときに微生物を投入して石油分解に対して生物
学的分解を行い、微生物による石油分解は大量の酸素を消費する必要があるため、海水中
の酸素含有量を急激に低減させ、生き物が生き残れない可能性があり、油井底部の周りに
曝気装置を設けることによって連続曝気し、海水中の溶存酸素濃度を増加させ、微生物に
よる石油分解に消費される酸素を満たす。

本発明の一態様によれば、前記制御塔はさらに、
ブラケットの間にある固定ホルダと、それぞれ両側のブラケット上に固定されてトラッ
クに接続されたトラック接続ブロックと、トラック接続ブロック上に設置されてそれぞれ
微生物貯蔵タンク、輸送管に接続された第三接続口と、
ブラケットの内側に垂直に配置された４本のスライドレールと、制御プラットフォーム
の下面に固定設置されたリフトモータと、を含む。

前記リフトモータはスチールケーブルを介して停船キャビンに接続され、海面が変化す
ると、リフトモータの働きで停船キャビンを上下に移動させることができ、油吸込船を停
船キャビンに停泊させることができる。

本発明の一態様によれば、前記停船キャビンは、キャビン本体、キャビン本体の両側に
固定されてスライドレールとスライド接続されたスライダ、キャビン本体の底面に設置さ
れた第一水位モニタ、それぞれキャビン本体の裏側に設置された充電ソケット、第一接続
口および第二接続口を含み、水位モニタは停船キャビンの水中の深さを監視することがで
き、充電ソケットは充電ポートを接続することによって油吸込船のバッテリパックを充電
することができ、第一接続口は、それぞれリフトポンプおよび排水口に接続可能であり、
油汚れ回収装置に回収された油汚れを汚染水域処理装置に輸送して処理し、第二接続口は
、微生物貯蔵タンクおよび投入口に接続することによって微生物を微生物投入装置に輸送
することができる。

本発明の一態様によれば、前記汚染水域処理装置は、汚染水域処理装置の側壁上に設置
されたリフトポンプ、配管を介してリフトポンプと順に接続された一段逆浸透プロセッサ
、二段逆浸透プロセッサ、三段逆浸透プロセッサ、汚染水域処理装置内の底部に設置され
てそれぞれ一段逆浸透プロセッサと二段逆浸透プロセッサと三段逆浸透プロセッサの排出
口に接続された回収タンク、三段逆浸透プロセッサの排水口に接続された排水管、回収さ
れた油汚れに対して三段逆浸透処理を行い、精製水を海に直接排出し、分離後の油汚れは
さらなる処理のために回収タンクに輸送される。

本発明の一態様によれば、前記油吸込船は、
油吸込船の内部にあるバッテリパックと、油吸込船の裏側に位置しかつそれぞれ充電ソ
ケット、バッテリパックに接続された充電ポートと、
バッテリパックの下にある油汚れ装置と、前記油汚れ装置は、油吸込船の前側にある回
収口、回収口の内部にあるブロックネット、油汚れ装置の底部にある逆浸透底板、および
油吸込船の裏側に位置し、かつ第一接続口によってリフトポンプに接続された排出口を含
み、
油汚れ回収装置の下にある微生物投入装置と、前記微生物投入装置は、油吸込船の裏側
に位置し、かつ第二接続口によって微生物貯蔵タンクに接続された投入口、および油吸込
船の底部に等距離に設置された投入ノズルを含み、
油吸込船の底部にあるプロペラと、油吸込船の内部にあるロケーターと、それぞれロケ
ーター、スレーブ制御設備と信号によって接続された船本体コントローラと、を含み、
油吸込船は海面上でオーバーレイ移動回収を行うことができ、海に浮かぶ油を回収し、か
つ石油を分解する可能性のある微生物を海水に投入する。

本発明の一態様によれば、前記マスター制御設備の内部には、
それそれ水域汚染監視装置、曝気ポンプに電気的に接続された受信機と、受信機に接続
されたプロセッサと、プロセッサにそれぞれ接続されたメモリおよび送信機と、を含み、
送信機は、無線ネットワークを介してスレーブ制御設備に接続される。

前記スレーブ制御設備の内部には、
無線信号によって送信機と接続された命令受信機と、
命令受信機に接続された命令分解送信機と、制御命令を分解した後にそれそれ汚染水域
処理装置、停船キャビン、リフトモータ、モータ、散布ヘッド、油吸込船に送信するため
に使用され、
無線信号によってそれぞれ汚染水域処理装置、第一水位モニタ、リフトモータ、モータ
、散布ヘッド、第二水位モニタ、油吸込船に接続されたフィードバック受信機と、
それぞれフィードバック受信機、マスター制御設備に接続されたフィードバック送信機
と、を含み、
前記フィードバック送信機は、受信されたフィードバック情報をマスター制御設備に送
信するために使用される。

本発明の動作方法は、以下のとおりである。
水域汚染監視装置は、採掘井の脚に上下に移動し、光源発生器によって定期的に光を水
に照射し、油流出の検出、データのマスター制御設備への送信など、光センサによって収
集された反射光をマイクロプロセッサによって分析および処理し、
マスター制御設備は検出されたデータを分析および処理した後に汚染水域への制御計画
を作成し、送信機によってそれぞれ２つのスレーブ制御設備に送信し、スレーブ制御設備
は命令を分解した後に対応する制御端に送信し、
トラック内のすべてのモータが作動し始め、油セパレータが順次垂直状態に回転し、外
からのトラック内の海面をブロッキングし、海洋の移動によって油汚れが外海に流れ込む
のを防止し、微生物貯蔵タンクは、第二接続口、投入口によって油吸込船内の微生物投入
装置に石油を分解可能な微生物を投入し、油吸込船は停船キャビン内から出て、ロケータ
ーと船体コントローラの制御下でのトラック内の海面上にオーバーレイ移動し、回収口か
ら海面に浮かぶ油汚れを回収し、かつ逆浸透底板によって回収された海水を微生物投入装
置に分離し、投入ノズルは分離された海水および微生物を海水中に投入し、海水中の石油
を分解し、投入と当時に、曝気ポンプと曝気装置が海水を曝気し、油吸込船の回収後、ト
ラック上の散布ヘッドは微生物を海面に散布し続け、未回収油汚れと再度浮かんだ油汚れ
を分解処理し、
油吸込船の回収が完了した後、テールは内向きに停船キャビン内に停泊し、充電ソケッ
トは磁気吸引によって自動的に充電ポートに接続されて油吸込船を充電し、第一接続口は
排出口に接続され、汚染水域処理装置のリフトポンプは油汚れ回収装置内に回収された油
汚れを汚染水域処理装置内にポンピングして処理し、分離後の油汚れを回収タンクに輸送
してさらに処理する。

本発明の有益な効果は以下のとおりである。
（１）採掘井の径方向に沿って２つの制御塔を設置し、制御塔の間に円弧状トラックを
設置し、採掘井を中心にしていつでも海面をブロック可能な隔離リングを形成し、石油流
出が発生するとき、油セパレータを垂直状態に回転することができ、迅速に隔離リングを
形成し、流出した油が外海に流れ込むのを防止する。
（２）本発明は採掘井周囲の水域をリアルタイムで検出し、かつ応答を迅速に検出する
ことができ、遅延による油汚染の範囲の拡大を回避するために、最初にブロッキングして
処理する。
（３）散布ヘッドによって油吸込船の底部に微生物を投入し、流出した石油を分解して
処理することができ、採掘井の底部に曝気装置が設置され、海水中の微生物に必要な酸素
を供給し、水中の残りの生き物の生存酸素要求量も保証される。
（４）油吸込船は海面上の浮遊油汚染物質を回収し、かつ汚染水域処理装置に輸送して
逆浸透処理を行う必要があり、手動で運転する必要がなく、同時に微生物を海水に投入す
ることができ、柔軟で効率的である。

図１は本発明の構造全体の側面図である。図２は本発明の構造全体の平面図である。図３は本発明の水域汚染検出装置の構造概略図である。図４は本発明の曝気装置の平面図である。図５は本発明の制御塔の構造概略図である。図６は本発明の汚染水域処理装置の構造概略図である。図７は本発明のトラックの構造概略図である。図８は本発明の油吸込船の構造概略図である。図９は本発明のマスター制御設備の構造概略図である。図１０は本発明のスレーブ制御設備の構造概略図である。このうち、１−採掘井、１１−マスター制御設備、１１１−受信機、１１２−プロセッサ、１１３−メモリ、１１４−送信機、１２−脚、１３−水域汚染監視装置、１３１−ローラ、１３２−ロールモータ、１３３−変換器、１３４−光センサ、１３５−光源発生器、１３６−マイクロプロセッサ、１３７−ネットカバー、１４−曝気ポンプ、１５−曝気装置、１５１−固定リング、１５２−曝気管、１５３−曝気口、１６−プラットフォーム、２−制御塔、２１−スレーブ制御設備、２１１−命令受信機、２１２−命令分解送信機、２１３−フィードバック受信機、２１４−フィードバック送信機、２２−汚染水域処理装置、２２１−リフトポンプ、２２２−一段逆浸透プロセッサ、２２３−二段逆浸透プロセッサ、２２４−三段逆浸透プロセッサ、２２５−回収タンク、２２６−排水管、２３−微生物貯蔵タンク、２４−停船キャビン、２４１−スライダ、２４２−キャビン本体、２４３−第一水位モニタ、２４４−充電ソケット、２４５−第一接続口、２４６−第二接続口、２５−制御プラットフォーム、２６−ブラケット、２６１−固定ホルダ、２６２−トラック接続ブロック、２６２１−第三接続口、２７−スライドレール、２８−リフトモータ、２９−スチールケーブル、３−トラック、３１−輸送管、３２−モータ、３３−散布ヘッド、３４−油セパレータ、３４１−回転軸、３４２−第二水位モニタ、４−油吸込船、４１−バッテリパック、４１１−充電ポート、４２−油汚れ回収装置、４２１−回収口、４２２−ブロックネット、４２３−逆浸透底板、４２４−排出口、４３−微生物投入装置、４３１−投入口、４３２−投入ノズル、４４−プロペラ、４５−ロケーター、４６−船本体コントローラ。

本発明の技術的解決手段を理解しやすいために、以下は、図１〜１０および具体的な実施
例を参照して本発明をさらに説明し、実施例は本発明の保護範囲を限定するものではない
。

実施例
図１〜２に示すとおり、逆浸透結合微生物により石油汚染水域を処理する現場制御設備で
あって、それは、
採掘井１の上端にあるプラットフォーム１６上のマスター制御設備１１および曝気ポンプ
１４を含み、
図９に示すとおり、マスター制御設備１１の内部には、それそれ水域汚染監視装置１３、
曝気ポンプ１４に電気的に接続された受信機１１１と、受信機１１１に接続されたプロセ
ッサ１１２と、プロセッサ１１２にそれぞれ接続されたメモリ１１３および送信機１１４
と、送信機１１４は、無線ネットワークを介してスレーブ制御設備２１に接続され、
採掘井１の脚１２上にある水域汚染監視装置１３と、を含む。

図１３に示すとおり、水域汚染監視装置１３は、
水域汚染監視装置１３の内側に設置された４つのローラ１３１と、水域汚染監視装置１３
の内部に位置してローラ１３１とそれぞれ軸によって接続された４つのロールモータ１３
２と、２つのロールモータ１３２の間に位置して水中に光を放射するための光源発生器１
３５と、
水域汚染監視装置１３の外面に位置して反射光を受信するための光センサ１３４と、光
センサ１３４に接続されて光信号をデジタル信号に変換するための変換器１３３と、変換
器１３３、受信機１１１にそれぞれ接続されて検出されたデータを処理した後にマスター
制御設備に送信するためのマイクロプロセッサ１３６と、
水域汚染監視装置１３と脚１２の隙間の上下面にあるネットカバー１３７と、ネットカ
バー１３７は水域汚染監視装置１３と固定接続され、
採掘井１の底部にある曝気装置１５と、図４に示すとおり、曝気装置１５は、脚１２の
底部にそれぞれ嵌着された４つの固定リング１５１、各固定リング１５１に等しい角度で
接続された曝気管１５２、および各曝気管１５２上に等距離に設置された曝気ヘッド１５
３を含み、
採掘井１を中心にして径方向に配置された２つの制御塔２と、制御塔２の上端にあるス
レーブ制御設備２１と、を含む。

図１０に示すとおり、スレーブ制御設備２１の内部には、
無線信号によって送信機１１４と接続された命令受信機２１１と、
命令受信機２１１に接続された命令分解送信機２１２と、制御命令を分解した後にそれ
それ汚染水域処理装置２２、停船キャビン２４、リフトモータ２８、モータ３２、散布ヘ
ッド３３、油吸込船４に送信するために使用され、
無線信号によってそれぞれ汚染水域処理装置２２、第一水位モニタ２４３、リフトモー
タ２８、モータ３２、散布ヘッド３３、第二水位モニタ３４２、油吸込船４に接続された
フィードバック受信機２１３と、
それぞれフィードバック受信機２１３、マスター制御設備１１に接続されたフィードバ
ック送信機２１４と、フィードバック送信機２１４はじゅしんされたフィードバック情報
をマスター制御設備１１に送信するために使用され、
制御塔２の上部の制御プラットフォーム２５にある汚染水域処理装置２２と微生物貯蔵
タンク２３と、を含む。

図６に示すとおり、汚染水域処理装置２２は、汚染水域処理装置２２の側壁上に設置さ
れたリフトポンプ２２１と、配管を介してリフトポンプ２２１と順に接続された一段逆浸
透プロセッサ２２２と、二段逆浸透プロセッサ２２３と、三段逆浸透プロセッサ２２４と
、汚染水域処理装置２２内の底部に設置されてそれぞれ一段逆浸透プロセッサ２２２と二
段逆浸透プロセッサ２２３と三段逆浸透プロセッサ２２４の排出口に接続された回収タン
ク２２５と、三段逆浸透プロセッサ２２４の排水口に接続された排水管２２６と、
制御塔２のブラケット２６の内部にある停船キャビン２４と、を含む。

図５に示すとおり、停船キャビン２４は、キャビン本体２４２、キャビン本体２４２の
両側に固定されてスライドレール２７とスライド接続されたスライダ２４１、キャビン本
体２４２の底面に設置された第一水位モニタ２４３、それぞれキャビン本体２４２の裏側
に設置された充電ソケット２４４、第一接続口２４５および第二接続口２４６を含む。

制御塔２は、さらに、
ブラケット２６の間にある固定ホルダ２６１と、それぞれ両側のブラケット２６２上に
固定されてトラック３に接続されたトラック接続ブロック２６２と、トラック接続ブロッ
ク２６２上に設置されてそれぞれ微生物貯蔵タンク２３、輸送管３１に接続された第三接
続口２６２１と、
ブラケット２６の内側に垂直に配置された４本のスライドレール２７と、制御プラット
フォーム２５の下面に固定設置されたリフトモータ２８と、を含み、リフトモータ２８は
スチールケーブル２９を介して停船キャビン２４に接続される。

図７に示すとおり、２つの制御塔２の間に接続された２本の円弧状トラック３と、トラ
ック３の内部にある輸送管３１とモータ３２と、トラック３内側の表面上に設置され、か
つ輸送管３１に接続された散布ヘッド３３と、トラック３の下端にあり、回転軸３４１に
よってモータ３２に設置された油セパレータ３４と、第二水位モニタ３４２が油セパレー
タ３４の下端に設けられ、
停船キャビン２４内にある２つの油吸込船４と、を含む。

図８に示すとおり、油吸込船４は、
油吸込船４の内部にあるバッテリパック４１と、油吸込船４の裏側に位置しかつそれぞ
れ充電ソケット２４４、バッテリパック４１に接続された充電ポート４１１と、
バッテリパック４１の下にある油汚れ装置４２と、前記油汚れ装置４２は、油吸込船４
の前側にある回収口４２１、回収口４２１の内部にあるブロックネット４２２、油汚れ装
置４２の底部にある逆浸透底板４２３、および油吸込船４の裏側に位置し、かつ第一接続
口２４５によってリフトポンプ２２１に接続された排出口４２４を含み、
油汚れ回収装置４２の下にある微生物投入装置４３と、前記微生物投入装置４３は、油
吸込船４の裏側に位置し、かつ第二接続口２４６によって微生物貯蔵タンク２３に接続さ
れた投入口４３１、および油吸込船４の底部に等距離に設置された投入ノズル４３２を含
み、
油吸込船４の底部にあるプロペラ４４と、油吸込船４の内部にあるロケーター４５と、
それぞれロケーター４５、スレーブ制御設備２１と信号によって接続された船本体コント
ローラ４６と、を含む。

上記制御設備が作動されるとき、まず水域汚染監視装置１３を制御して採掘井１の脚１
２に上下に移動させ、光源発生器１３５によって定期的に光を水に照射し、油流出の検出
、データのマスター制御設備１１への送信など、光センサ１３４によって収集された反射
光をマイクロプロセッサ１３６によって分析および処理し、
マスター制御設備１１は検出されたデータを分析および処理した後に汚染水域への制御
計画を作成し、送信機１１４によってそれぞれ２つのスレーブ制御設備２１に送信し、ス
レーブ制御設備２１は命令を分解した後に対応する制御端に送信し、
トラック３内のすべてのモータ３２が作動し始め、油セパレータ３４が順次垂直状態に
回転し、外からのトラック３内の海面をブロッキングし、海洋の移動によって油汚れが外
海に流れ込むのを防止し、微生物貯蔵タンク２３は、第二接続口２４６、投入口４３１に
よって油吸込船４内の微生物投入装置４３に石油を分解可能な微生物を投入し、油吸込船
４は停船キャビン２４内から出て、ロケーター４５と船体コントローラ４６の制御下での
トラック３内の海面上にオーバーレイ移動し、回収口４２１から海面に浮かぶ油汚れを回
収し、かつ逆浸透底板４２３によって回収された海水を微生物投入装置４３に分離し、投
入ノズル４３２は分離された海水および微生物を海水中に投入し、海水中の石油を分解し
、投入と当時に、曝気ポンプ１４と曝気装置１５が海水を曝気し、油吸込船４の回収後、
トラック３上の散布ヘッド３３は微生物を海面に散布し続け、未回収油汚れと再度浮かん
だ油汚れを分解処理し、
油吸込船４の回収が完了した後、テールは内向きに停船キャビン２４内に停泊し、充電
ソケット２４４は磁気吸引によって自動的に充電ポート４１１に接続されて油吸込船４を
充電し、第一接続口２４５は排出口４２４に接続され、汚染水域処理装置２２のリフトポ
ンプ２２１は油汚れ回収装置４２内に回収された油汚れを汚染水域処理装置２２内にポン
ピングして処理し、分離後の油汚れを回収タンク２２５に輸送してさらに処理する。

適用例
渤海でのある海洋石油採掘プロジェクトを選択し、実施例における制御設備を１＃、２
＃、３＃、４＃、および５＃プロジェクトの採掘井に設置して石油流出制御のシミュレー
ション実験を行う。

対照グループを設定する：渤海でのある海洋石油採掘プロジェクトの６＃および７＃採
掘井に従来の石油流出処理方法を適用する。

検出方法：油輸送管の流出は１〜７＃採掘井上のバルブによって制御され、流出時間は
１ｍｉｎであり、１〜５＃プロジェクトは実施例における制御設備を使用して石油流出の
検出処理を行い、６〜７＃は従来の方法で石油流出の検出処理を行う。

検出指標：流出発生後の１〜７＃プロジェクトの反応時間、石油流出前に測定された１
〜７＃プロジェクト付近の２ｋｍ以内の海水の油汚れ含有量、および水中の溶存酸素濃度
を０ｈ参照値として、石油流出後の２ｈ、１２ｈ、２４ｈ、４８ｈ後の１〜７＃プロジェ
クトの採掘井付近の２ｋｍでの海水の油汚れ含有量、水中の溶存酸素濃度値を検出する。

検出結果は表１、表２に示すとおりである。

表２において、Ｃ_油は海水中の平均油汚れ含有量であり、単位はｍｇ／Ｌであり、Ｃ_酸素
は海水中の平均溶存酸素濃度であり、単位はｍｇ／Ｌである。
表２において、ｔ_１は石油流出を検出するのにかかる時間であり、ｔ_２は検出された石
油流出の処理応答時間である。

表１から分かるように、対照グループ６〜７＃と比較して、実施例の制御設備を備えた
１〜５＃油田プロジェクトは、海水中の石油流出への処理効率が顕著に向上させ、かつ石
油流出を処理するときに海水中の酸素濃度を４ｍｇ／Ｌ以上に保証され、海水中の生き物
の生存要件を満たす。

表２から分かるように、対照グループ６〜７＃と比較して、実施例の制御設備を備えた
１〜５＃油田プロジェクトは、石油流出ときの検出時間が大幅に低減させ、応答時間が大
幅に低減させ、長期的な管理措置による海水の移動によって石油が拡散することが回避さ
れる。

実験結論：
本発明の制御設備は、石油流出をリアルタイムで検出し、かつ対応する処理を迅速に実行
することができ、処理効率が高く、時間消費が短く、かつ海水中の溶存酸素濃度を生き物
の生存に必要な濃度以上に維持するように制御する。

本発明は、石油汚染水域を処理する現場制御設備に関する。

しかし、現時点では、海洋石油採掘で発生する石油流出処理制御設備が完璧ではないため
、最初に汚染水域を外部水域から隔離することは不可能であり、その過程で、海の移動に
よって石油流出が急速に広がり、周囲の水域に広い範囲の汚染が形成され、従来の処理方
法はシンプルすぎ、吸油材料による処理コストが高く、処理効率が低く、そして分散剤の
散布は海水に二次汚染を形成する可能性があり、微生物の投入による石油分解は現在で効
率が比較的高い方法であるが、微生物による石油分解に大量の酸素を消費する必要がある
ため、海水中の溶存酸素が大幅に消費され、海水中の生き物は生き残れない可能性があり
、したがって、石油で汚染された水域を処理するために、石油汚染水域を処理する現場制
御設備を設計することが必要である。

本発明の目的は、石油汚染水域を処理する現場制御設備を提供することである。

本発明の技術的解決手段は、以下のとおりである。

石油汚染水域を処理する現場制御設備であって、それは、
採掘井の上端にあるプラットフォームと、プラットフォームの上にはマスター制御設備
と曝気ポンプが設置され、プラットフォームの下の脚には採掘井周囲の汚染を監視するた
めの水域汚染監視装置が設置され、海水中に曝気するために脚の底部には曝気ポンプに接
続された曝気装置が設置され、
採掘井を中心にして径方向に配置された２つの制御塔と、制御塔上部の制御プラットフ
ォーム上には、スレーブ制御設備、汚染水域処理装置および微生物貯蔵タンクが設置され
、制御塔内のブラケット上には停船キャビンが設置され、
２つの制御塔の間に接続された２本の円弧状トラックと、トラック内の上部には微生物
をトラック内に輸送するための輸送管が設置され、
トラック内側の表面上には汚染海面に微生物を散布するための輸送管に接続された散布
ヘッドがトラックの表面上に等間隔で設置され、
複数のモータがトラック内の下部に等間隔に設置され、
トラックの底端にはそれぞれ回転軸によってモータに接続された複数の油セパレータが
設置され、
汚染流出が発生したときに油セパレータを回転させることによって汚染海面を外部海面か
ら隔離するために使用され、油セパレータの下端には第二水位モニタが設置され、
それぞれ停船キャビンに停泊して海面に浮かぶ油汚れを回収するための２つの油吸込船
と、を含む。

本発明の一態様によれば、前記曝気装置は、脚の底部にそれぞれ嵌着された４つの固定
リングと、各固定リングに接続された曝気管と、各曝気管上に等距離に設置された曝気ヘ
ッドと、を含み、石油流出のときに微生物を投入して石油分解に対して生物学的分解を行
い、微生物による石油分解は大量の酸素を消費する必要があるため、海水中の酸素含有量
を急激に低減させ、生き物が生き残れない可能性があり、油井底部の周りに曝気装置を設
けることによって連続曝気し、海水中の溶存酸素濃度を増加させ、微生物による石油分解
に消費される酸素を満たす。

実施例
図１〜２に示すとおり、石油汚染水域を処理する現場制御設備であって、それは、
採掘井１の上端にあるプラットフォーム１６上のマスター制御設備１１および曝気ポンプ
１４を含み、
図９に示すとおり、マスター制御設備１１の内部には、それそれ水域汚染監視装置１３、
曝気ポンプ１４に電気的に接続された受信機１１１と、受信機１１１に接続されたプロセ
ッサ１１２と、プロセッサ１１２にそれぞれ接続されたメモリ１１３および送信機１１４
と、送信機１１４は、無線ネットワークを介してスレーブ制御設備２１に接続され、
採掘井１の脚１２上にある水域汚染監視装置１３と、を含む。

検出結果は表１、表２に示すとおりである。

Claims

逆浸透結合微生物により石油汚染水域を処理する現場制御設備であって、
採掘井（１）の上端にあるプラットフォーム（１６）と、プラットフォーム（１６）の
上にはマスター制御設備（１１）と曝気ポンプ（１４）が設置され、プラットフォーム（
１６）の下の脚（１２）には採掘井（１）の周囲の汚染を監視するための水域汚染監視装
置（１３）が設置され、脚（１２）の底部には曝気ポンプ（１４）に接続されて海水中に
曝気するための曝気装置（１５）が設置され、
採掘井（１）を中心にして径方向に配置された２つの制御塔（２）と、制御塔（２）上
部の制御プラットフォーム（２５）上には、スレーブ制御設備（２１）、汚染水域処理装
置（２２）および微生物貯蔵タンク（２３）が設置され、制御塔（２）内のブラケット（
２６）上には停船キャビン（２４）が設置され、
２つの制御塔（２）の間に接続された２本の円弧状トラック（３）と、トラック（３）
内の上部には微生物をトラック（３）内に輸送するための輸送管（３１）が設置され、ト
ラック（３）内側の表面上には汚染海面に微生物を散布するための輸送管（３１）に接続
された散布ヘッド（３３）が等距離に設置され、トラック（３）内の下部には複数のモー
タ（３２）が等距離に設置され、トラック（３）の底端にはモータ（３２）とそれぞれ回
転軸（３４１）によって接続された複数の油セパレータ（３４）が設置され、汚染流出が
発生したときに油セパレータ（３４）を回転させることによって汚染海面を外部海面から
隔離するために使用され、油セパレータ（３４）の下端には第二水位モニタ（３４２）が
設置され、
それぞれ停船キャビン（２４）に停泊して海面に浮かぶ油を回収するための２つの油吸
込船（４）と、を含む、ことを特徴とする、
逆浸透結合微生物により石油汚染水域を処理する現場制御設備。
前記水域汚染監視装置（１３）は、
水域汚染監視装置（１３）の内側に設置された４つのローラ（１３１）と、水域汚染監
視装置（１３）の内部に位置してローラ（１３１）とそれぞれ軸によって接続された４つ
のロールモータ（１３２）と、２つのロールモータ（１３２）の間に位置して水中に光を
放射するための光源発生器（１３５）と、
水域汚染監視装置（１３）の外面に位置して反射光を受信するための光センサ（１３４
）と、光センサ（１３４）に接続されて光信号をデジタル信号に変換するための変換器（
１３３）と、変換器（１３３）、受信機（１１１）にそれぞれ接続されて検出されたデー
タを処理した後にマスター制御設備（１１）に送信するためのマイクロプロセッサ（１３
６）と、
水域汚染監視装置（１３）と脚（１２）の隙間の上下面にあるネットカバー（１３７）と
、を含む、前記ネットカバー（１３７）は水域汚染監視装置（１３）と固定接続される、
ことを特徴とする、
請求項１に記載の現場制御設備。
前記曝気装置（１５）は、脚（１２）の底部にそれぞれ嵌着された４つの固定リング（
１５１）と、各固定リング（１５１）に等しい角度で接続された曝気管（１５２）と、各
曝気管（１５２）上に等距離に設置された曝気ヘッド（１５３）と、を含む、ことを特徴
とする、
請求項１に記載の現場制御設備。
前記制御塔（２）はさらに、
ブラケット（２６）の間にある固定ホルダ（２６１）と、それぞれ両側のブラケット（
２６）上に固定されてトラック（３）に接続されたトラック接続ブロック（２６２）と、
トラック接続ブロック（２６２）上に設置されてそれぞれ微生物貯蔵タンク（２３）、輸
送管（３１）に接続された第三接続口（２６２１）と、
ブラケット（２６）の内側に垂直に配置された４本のスライドレール（２７）と、制御
プラットフォーム（２５）の下面に固定設置されたリフトモータ（２８）と、を含み、前
記リフトモータ（２８）はスチールケーブル（２９）を介して停船キャビン（２４）に接
続される、ことを特徴とする、
請求項１に記載の現場制御設備。
前記停船キャビン（２４）は、キャビン本体（２４２）、キャビン本体（２４２）の両側
に固定されてスライドレール（２７）とスライド接続されたスライダ（２４１）、キャビ
ン本体（２４２）の底面に設置された第一水位モニタ（２４３）、それぞれキャビン本体
（２４２）の裏側に設置された充電ソケット（２４４）、第一接続口（２４５）および第
二接続口（２４６）を含む、ことを特徴とする、
請求項１に記載の現場制御設備。
前記汚染水域処理装置（２２）は、汚染水域処理装置（２２）の側壁上に設置されたリフ
トポンプ（２２１）と、配管を介してリフトポンプ（２２１）と順に接続された一段逆浸
透プロセッサ（２２２）と、二段逆浸透プロセッサ（２２３）と、三段逆浸透プロセッサ
（２２４）と、汚染水域処理装置（２２）内の底部に設置されてそれぞれ一段逆浸透プロ
セッサ（２２２）と二段逆浸透プロセッサ（２２３）と三段逆浸透プロセッサ（２２４）
の排出口に接続された回収タンク（２２５）と、三段逆浸透プロセッサ（２２４）の排水
口に接続された排水管（２２６）と、を含む、ことを特徴とする、
請求項１に記載の現場制御設備。
前記油吸込船（４）は、
油吸込船（４）の内部にあるバッテリパック（４１）と、油吸込船（４）の裏側に位置
しかつそれぞれ充電ソケット（２４４）、バッテリパック（４１）に接続された充電ポー
ト（４１１）と、
バッテリパック（４１）の下にある油汚れ装置（４２）と、前記油汚れ装置（４２）は
、油吸込船（４）の前側にある回収口（４２１）、回収口（４２１）の内部にあるブロッ
クネット（４２２）、油汚れ装置（４２）の底部にある逆浸透底板（４２３）、および油
吸込船（４）の裏側に位置し、かつ第一接続口（２４５）によってリフトポンプ（２２１
）に接続された排出口（４２４）を含み、
油汚れ回収装置（４２）の下にある微生物投入装置（４３）と、前記微生物投入装置（
４３）は、油吸込船（４）の裏側に位置し、かつ第二接続口（２４６）によって微生物貯
蔵タンク（２３）に接続された投入口（４３１）、および油吸込船（４）の底部に等距離
に設置された投入ノズル（４３２）を含み、
油吸込船（４）の底部にあるプロペラ（４４）と、油吸込船（４）の内部にあるロケータ
ー（４５）と、それぞれロケーター（４５）、スレーブ制御設備（２１）と信号によって
接続された船本体コントローラ（４６）と、を含む、ことを特徴とする、
請求項１に記載の現場制御設備。
前記マスター制御設備（１１）の内部には、
それぞれ水域汚染監視装置（１３）、曝気ポンプ（１４）に電気的に接続された受信機
（１１１）と、受信機（１１１）に接続されたプロセッサ（１１２）と、プロセッサ（１
１２）にそれぞれ接続されたメモリ（１１３）および送信機（１１４）と、を含み、送信
機（１１４）は、無線ネットワークを介して前記スレーブ制御設備（２１）に接続され、
前記スレーブ制御設備（２１）の内部には、
無線信号によって送信機（１１４）と接続された命令受信機（２１１）と、
命令受信機（２１１）に接続された命令分解送信機（２１２）と、制御命令を分解した
後にそれそれ汚染水域処理装置（２２）、停船キャビン（２４）、リフトモータ（２８）
、モータ（３２）、散布ヘッド（３３）、油吸込船（４）に送信するために使用され、
無線信号によってそれぞれ汚染水域処理装置（２２）、第一水位モニタ（２４３）、リ
フトモータ（２８）、モータ（３２）、散布ヘッド（３３）、第二水位モニタ（３４２）
、油吸込船（４）に接続されたフィードバック受信機（２１３）と、
それぞれフィードバック受信機（２１３）、マスター制御設備（１１）に接続されたフ
ィードバック送信機（２１４）と、を含み、
前記フィードバック送信機（２１４）は、受信されたフィードバック情報をマスター制御
設備（１１）に送信するために使用される、ことを特徴とする、
請求項１に記載の現場制御設備。