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专利号: 2022104726784
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种修复石油污染海洋的方法,其特征在于,具体方法如下:

使用修复石油污染海洋的装置,所述装置包括外舱体(1)、设置于外舱体(1)内的内舱体(2)、设置于外舱体(1)上部的用于使装置漂浮在水面上的浮体(3)和设置于外舱体(1)的底壁上的用于控制装置运动的动力系统(6);

所述外舱体(1)和内舱体(2)之间形成用于放置吸附材料的第一除油仓;所述内舱体(2)内形成用于放置吸附降解材料的第二除油仓;

所述外舱体(1)的侧壁上设置若干个外舱体进水口(1‑1);所述内舱体(2)的侧壁上设置有若干个内舱体进水口(2‑1);

所述内舱体(2)的底壁上设置有出水口(4),所述出水口(4)的下部设置有用于排出内舱体(2)内部的水的排水泵(8);

所述外舱体进水口(1‑1)、内舱体进水口(2‑1)和出水口(4)的进水端均设置有过滤网(9);

所述外舱体(1)在外舱体进水口(1‑1)的外部设置有用于监测海水中是否存在油体的浮油传感器(1‑2);

所述外舱体(1)的内壁上设置有用于监控第一除油仓内水体液位的液位传感器(1‑3);

所述装置还包括用于控制外舱体进水口(1‑1)、内舱体进水口(2‑1)、出水口(4)开启、关闭的控制系统;所述控制系统还用于控制动力系统(6) 和排水泵(8)的开启和关闭;

将装置放置到石油烃污染的海域、码头或者近海海岸区域中,遥控装置到达指定海域寻找油污,当外舱体(1)外部设置的浮油传感器(1‑2)检测到油污存在后,控制系统控制动力系统(6)关闭,同时控制该浮油传感器(1‑2)对应的外舱体进水口(1‑1)打开,未检测到油污的浮油传感器(1‑2)对应的外舱体进水口(1‑1)不打开;当液位传感器(1‑3)检测到进入第一除油仓内的海水到达指定液位时或者在未达到指定液位前浮油传感器(1‑2)都检测不到油污时,控制系统控制外舱体进水口(1‑1)关闭;之后,水体在第一除油仓内吸附;

当吸附30 分钟后,控制系统控制内舱体进水口(2‑1)打开,水体进入第二除油仓,之后内舱体进水口(2‑1)关闭;同时,控制系统控制位于内舱体(2)的底壁上的排水泵(8)和出水口(4)打开,进入第二除油仓的海水穿过吸附降解材料后排出,海水中的石油粘附、吸附到第二除油仓内的吸附降解材料上,之后控制系统控制位于内舱体(2)的底壁上的出水口(4)和排水泵(8)关闭,粘附、吸附的石油在第二除油仓内降解;

内舱体进水口(2‑1)关闭后,如果浮油传感器(1‑2)仍然检测到外部海水有油污存在,则继续吸附;

所述第一除油仓内放置的吸附材料为疏水改性浒苔和灭活的石油降解菌‑疏水改性浒苔复合材料,两者的重量比为1.2‑1.3:1;

所述疏水改性浒苔由以下方法制备而成:

收集天然的浒苔,用海水清洗,去除掉杂质,在50℃条件下去除表面的自由水;之后将浒苔在改性液中浸泡12 小时,浸泡后在50℃条件下烘干;

所述灭活的石油降解菌‑疏水改性浒苔复合材料由以下方法制备而成:

收集天然的浒苔,用海水清洗,去除掉杂质,在50℃条件下去除表面的自由水;之后将浒苔在含高效石油降解菌的固定化培养基的锥形瓶中,培养两天,使高效石油降解菌生长在浒苔上,然后将长有高效石油降解菌的浒苔高压灭菌,最后将灭菌后的浒苔置于改性液中浸泡12h,取出于50℃干燥;

所述改性液由以下原料按照质量比组成:正辛基三乙氧基硅烷:钛酸四丁酯:乙醇=

75:5:920;

所述第二除油仓内放置的吸附降解材料为改性浒苔固定化石油降解菌;

制备方法如下:将未改性浒苔浸泡到十二烷基苯磺酸钠水溶液中进行改性,之后烘干后磨碎;将菌液和改性浒苔混入海藻酸钠溶液中,搅拌均匀后加入无水氯化钙溶液中,形成固定化菌剂;将制备好的固定化菌剂储存在无水氯化钙溶液中,4℃下交联24 小时以上;取出后用生理盐水冲洗。

2.根据权利要求1 所述的修复石油污染海洋的方法,其特征在于,所述内舱体(2)的内壁上设置有用于检测吸附效果的吸附检测装置(7)。

3.根据权利要求1 所述的修复石油污染海洋的方法,其特征在于,还包括用于给装置提供电源的太阳能发电系统(5),所述太阳能发电系统(5)的太阳能电池板设置于浮体(3)的上部。

4.根据权利要求2所述的修复石油污染海洋的方法,其特征在于,从外舱体(1)内的海水进入内舱体(2)三次后,暂停海水进入第一除油仓,海水在内舱体(2)内吸附、降解;海水最后一次进入内舱体(2)内起24 小时后,如果当内舱体(2)的内壁上设置的吸附检测装置(7)检测到的油污含量与最后一次进入内舱体(2)内的海水油污含量差值小于20%时,回收装置重新更换吸附材料。