Keräystuoton ennakointi öljyntorjunnassa

Keräysnopeuden kellottaminen torjuntaoperaation alkuvaiheessa antaa osviittaa välivarastointikapasiteetin mitoittamiseen ja keräystoimintaa tukevan logistiikan järjestämiseen.

Öljyvahingon tapahduttua öljy pyritään keräämään pois mahdollisimman nopeasti. Vesistöön vuotaneen öljyn kohdalla tämä edellyttää öljyn rajaamista puomituksilla, öljyn kerrospaksuuden kasvattamista, soveltuvan keräimen sekä siihen liitettyjen voima- ja varastointiyksiköiden käyttöä.

Keräystehokkuuteen vaikuttavat öljyn tyyppi, ulkoiset olosuhteet (kuten aallokko, veden roskaisuus) ja keräysjärjestelmän ominaisuudet, esimerkiksi keräysnopeus ja se, miten paljon vettä keräin nostaa öljyn mukana.

Suomenlahden öljyntorjuntavalmiutta arvioinut työryhmä on asettanut torjuntatavoitteeksi 30 000 tonnin öljyvahingon. Työryhmän mukaan merellisen keräyskyvyn tulisi olla 1,5-kertainen vuotaneeseen öljyn määrään ja tästä 50 % tulisi saada kerättyä ensimmäisen vuorokauden aikana. Käytännössä tämä tarkoittaa, että vahingosta seuraavan vuorokauden aikana merellä tulisi saada kerättyä ja välivarastoitua 22 500 tonnia vahinkojätettä. (Hietala & Lampela 2007.)

Esitetyn tonnimäärän valossa on helppo nähdä, että vahinkojäte on tarkoituksenmukaisinta kerätä puhtaana öljynä ja välttää mukana tulevaa vettä, jotta kokonaismäärä saataisiin pidettyä mahdollisimman pienenä. Kerätty vahinkojäte kun on vielä saatava kuljetettua mereltä maihin ja siirrettyä loppukäsittelyyn. Vahinkojätteen käsittely edellyttää silti runsaasti varastointikapasiteettia; joko aluksen omia keräyssäiliöitä, hinattavia säiliöitä tai muita välivarastointiyksiköitä. Öljyvahingon tapahduttua yksi alkuvaiheen tehtävistä on koettaa ennakoida varastointikapasiteetin tarvetta ja välivarastointiyksiköiden rotaatiota, jotta keräystä voidaan jatkaa keskeytyksettä. (Halonen 2018.)

Koska tilannesidonnaisia muuttujia on paljon, on järkevintä kellottaa keräysnopeus heti operaation alkuvaiheessa sekä säännöllisin väliajoin keräystilanteen muuttuessa. Tämän artikkelin tarkoitus on kuvata, miten kellottaminen voidaan toteuttaa. Samalla havainnollistuu se, millainen vaikutus keräimen valinnalla voi olla välivarastointikapasiteetin tarpeeseen.

Keräystuoton arviointi

Keräystuoton ja siten välivarastointikapasiteetin tarpeen arvioimiseksi järjestettiin pienimuotoinen testi. Testin tarkoituksena oli kellottaa kahden eri keräintyypin (harja- ja kiekkoskimmerit) keräysnopeutta sekä arvioida veden osuutta kerätyssä nestemäärässä.

Testi käynnistyi identtisistä lähtötilanteista: 12 neliön testiallas jaettiin puoliksi ja molemmille puolille laskettiin 60 litraa meriliikenteen dieselöljyä (MDO DMB) 10 millimetrin öljykerrospaksuuden aikaansaamiseksi. Öljykerrospaksuus todettiin siihen tarkoitetulla mittalaitteella.

Keräimet laskettiin omille puoliskoilleen testiallasta (kuva 1). Molempien keräinten pyörimisnopeudet optimoitiin silmämääräisesti siten, että nostettavan öljyn seassa olisi mahdollisimman vähän vettä. Molempia keräimiä pyöritettiin samanaikaisesti omilla voimakoneillaan ja kummankin skimmerin keräystuotos otettiin talteen omiin astioihinsa (kuva 2).

Skimmereitä pyöritettiin yhteensä 45 minuuttia. Kierroksia säädettiin öljykerrospaksuuden muuttuessa optimituoton ylläpitämiseksi. Keräystuotokset jätettiin IBC-kontteihin vesittymään yön yli ja todettiin öljyn ja veden erottuminen. Seisottamista jatkettiin vielä viikon ajan, mutta erottumisessa ei tapahtunut merkittävää muutosta enää kahden-kolmen päivän jälkeen (kuva 2).

Keräystuotosten vertailu

Keräystestin perusteella havaittiin selvä ero testissä käytettyjen skimmereiden välillä kyseisellä öljyllä ja öljyn kerrospaksuudella. Tiivistäen voidaan todeta, että kiekkoskimmeri keräsi kolme kertaa vähemmän nestettä, mutta kaksi ja puoli kertaa enemmän öljyä (kuva 3 ja taulukko 1).

Kiekkoskimmerin keräysteho osoittautui erittäin hyväksi, kun mitattiin öljyn suhdetta nostettuun veden määrään. Harjaskimmerin kierroksia ei saatu säädettyä sellaiselle tasolle, ettei vettä olisi noussut MDO-öljyn mukana kyseisellä öljykerrospaksuudella.

Taulukko 1. Keräystuotosten vertailun lähtötiedot ja testitulokset.

Toteutetun testin perusteella voidaan karkeasti arvioida, että testinkaltaisissa olosuhteissa saman öljymäärän keräämiseen vaadittava välivarastointikapasiteetti olisi meriliikenteen dieselöljyllä ko. kerrospaksuudella harjakeräintekniikkaa käyttäen keskimäärin 8,2-kertainen ja kiekkokeräimillä vastaavasti 1,1-kertainen kerättävän öljyn määrään nähden.

Tulosta tarkasteltaessa on huomioitava, että testi toteutettiin suhteellisen ohuella öljykerrospaksuudella tyynessä, roskattomassa vedessä ja vain yhtä öljylaatua käyttäen. Tulosten perusteella voidaan kuitenkin todeta keräystekniikan valikoivuudella olevan merkittävä vaikutus kerätyn jätteen hallintaan ja logistiikan järjestämiseen. Tämä korostuu entisestään vahinkokokoluokan noustessa aiemmin kuvatun tavoitetason mittakaavaan.

Lähteet

Hietala, M. & Lampela, K. 2007. Öljyntorjuntavalmius merellä -työryhmän loppuraportti. Suomen ympäristö 41/2008. Suomen ympäristökeskus. ISBN 978-952-11-2913-1. Saatavissa: http://hdl.handle.net/10138/38403

Halonen, J. 2018. Öljyisen jätteen kuljetusketjut öljyntorjuntaoperaatiossa Saimaalla. Artikkeli teoksessa Öljyntorjunnan toimintamallin kehittäminen Saimaan syväväylälle. SÖKÖSaimaa-hankkeen taustaselvitykset ja loppuraportti. Halonen, J. (toim.) Xamk Kehittää 64. Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu, Kotka. ISBN 978-952-344-137-8. Sivut 426–460. Saatavissa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-344-138-5