Determination of the limiting petroleum product content during the thermal treatment of oil-containing wastewater in a gas duct simulating the exhaust pipeline of a marine diesel engine
Abstract
Determining the maximum permissible concentration of petroleum products in oily wastewater supplied to the exhaust tract of a marine diesel engine is a mandatory step in defining the boundaries of efficient and environmentally acceptable operation of a thermal treatment test bench (installation).
When oily wastewater is atomized into a flow of high-temperature combustion products, simultaneous processes of droplet heating, evaporation, thermal decomposition, and oxidation occur, leading to changes in the temperature regime and the composition of the exhaust gases.
The results of an experimental study of the influence of petroleum product concentration in oily wastewater on the temperature field of the gas duct and on the concentrations of regulated components of combustion products are presenred in the article. The experiments were carried out using a laboratory test bench simulating the parameters of a marine diesel engine exhaust system at a constant combustion gas temperature of 520 °C and an oily wastewater supply pressure of 1.8 bar. The concentration of petroleum products was varied within the range of 0.1–11.5%.
A combined analysis of the temperature field and exhaust gas composition (CO, NO, NO₂, CH) made it possible to identify a concentration range within which the thermal treatment process proceeds steadily without deterioration of the environmental performance of the emission source. When this range is exceeded, a qualitative restructuring of the thermal and chemical regimes is observed, accompanied by changes in emission characteristics.
The obtained results establish experimentally substantiated operational boundaries for the proposed method and provide a basis for proceeding to an interpolation (extremal) experimental study.
References
2. Ермошин Н.Г., Калугин В.Н., Корнилов Э.В., Кулешов И.Н. Судовые установки очистки нефтесодержащих вод. Методы и схемы очистки, устройство и эксплуатация. Одесса: Фенiкс, 2004, 44 с.
3. Методы утилизации нефтяных шламов / И. Ш. Хуснутдинов, А. Г. Сафиулина, Р. Р. Заббаров, С. И. Хуснутдинов // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. – 2015. – Т. 58. – № 10. – С. 3-20. - EDN UQCSGR.
4. Чернов В.А., Бевза Д.И., Шураев О.П., Чичурин А.А. Методы очистки нефтесодержащих вод // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. 2022, № 3. С. 50-59. – DOI 10.24143/2073-1574-2022-3-50-59. – EDN FYYMJR.
5. Бернадинер М.Н., Шурыгин А.П. Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов. М.: Химия, 1990. 304 с.
6. Medeiros, A.D.M.d.; Silva Junior, C.J.G.d.; Amorim, J.D.P.d.; Durval, I.J.B.; Costa, A.F.d.S.; Sarubbo, L.A. Oily Wastewater Treatment: Methods, Challenges, and Trends. Processes 2022, 10, 743.
7. Чернов В.А., Шураев О.П., Чичурин А.А. Отсеивающий эксперимент по термическому обезвреживанию судовых нефтесодержащих вод // Морские интеллектуальные технологии. – 2025. – № 3-1(69). – С. 78-89. – DOI 10.37220/MIT.2025.69.3.023. – EDN FWRDBG.
8. Чернов В.А., Шураев О.П., Чичурин А.Г. Стенд для исследования термического обезвреживания нефтесодержащих вод. // Научные проблемы водного транспорта. 2022, №73. С. 79-87. - DOI 10.37890/jwt.vi73.314. – EDN SPAOSZ.
9. Шураев О.П., Чернов В.А., Чичурин А. Г. Модель теплообмена в стенде термического обезвреживания нефтесодержащих вод. // Научные проблемы водного транспорта, 2025, №83. С. 95-105. – DOI 10.37890/jwt.vi83.594. – EDN GQAFSA.
10. Чернов В.А., Шураев О.П., Чичурин А.Г., Гуро-Фролова Ю. Р. Доводочные испытания стенда термического обезвреживания судовых нефтесодержащих вод. Научные проблемы водного транспорта. 2024, №80. С. 77-88. DOI 10.37890/jwt.vi80.513. – EDN LMDEDR.
11. Трифонов А.В., Степанов Н.Е, Букин В.Г., Васильев А.В. Оценка эмиссии отработавших газов судовых энергетических установок. // Эксплуатация морского транспорта. 2024, № 4(113). – С. 143-151. DOI 10.34046/aumsuomt113/24. – EDN QLLKIP.
12. Живлюк Г. Е., Петров А.П. Техническое обеспечение для соответствия судовых энергетических установок новым требованиям 2021 Г. По выбросам оксидов азота. // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. – 2020. – Т. 12, № 1. – С. 122-138. – DOI 10.21821/2309-5180-2020-12-1-122-138. – EDN NFUGYI.
13. Соловьев А.В. Методика оценки экологической эффективности судов внутреннего плавания. // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. 2017, №2(42). C. 306-322. - DOI 10.21821/2309-5180-2017-9-2-306-322. – EDN YLFWKR.
14. ГОСТ 31967-2012. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы определения URL: https://docs.cntd.ru/document/1200104634 (Дата обращения 25.01.2026).
15. Российское классификационное общество. Правила предотвращения загрязнения окружающей среды с судов. М.: 2019 (переизд. 2022). / URL: https://rfclass.ru/assets/Uploads/PPZS.pdf?t=1718632553 (Дата обращения 02.02.2026).
16. Технический кодекс по контролю за выбросами окислов азота из судовых дизельных двигателей. URL: https://www.iprosoft.ru/docs/?nd=499050234 (Дата обращения 25.01.2026).
17. Тихомиров Г.И. Технология обработки воды на морских судах. Курс лекций. Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2013, 159 с.
18. Нунупаров С.М. Предотвращение загрязнения моря судами. М.:«Транспорт», 1979, 336 с.
Copyright (c) 2026 Russian Journal of Water Transport
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
