Попередження забруднення навколишнього природного середовища відпрацьованими моторними оливами - Автореферат

попередження забруднення навколишнього природного середовища відпрацьованими моторними оливамиВМО можуть вміщати в собі до 25% шкідливих речовин (механічних забруднень, присадок, важких металів, розчинників, кислот, пального, продуктів деструкції, конденсації, полімеризації та окиснення нафтенових та ароматичних сполук, що входять до складу базових олив), які негативно впливають на навколишнє середовище. Через 10-15 тис км пробігу у відпрацьованій оливі міститься від 270 до 400 мг/кг канцерогенних поліциклічних вуглеводнів, які утворюються в результаті згоряння оливи та потрапляння їх в оливу з палива . Відновлення властивостей відпрацьованих олив та повторне їх використання має важливе значення для народного господарства України: забезпечує реальну економію ресурсів країни та попереджає екологічну загрозу потрапляння ВМО в навколишнє середовище. Враховуючи актуальність проблеми доцільною є запровадження комплексу правових, організаційних та технологічних заходів для попередження забруднення навколишнього природного середовища відпрацьованими моторними оливами. Дисертаційна робота виконувалась згідно з планом науково-дослідницької роботи кафедри “Екологія та охорона навколишнього середовища” Національного університету «Львівська політехніка» з проблеми «Екологічно чиста енергетика та ресурсозберігаючі технології» згідно з науково-технічною програмою Міністерства освіти України № держреєстрації 0194 U 029586.У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету та задачі досліджень, визначено обєкт та предмет досліджень, охарактеризовано наукову новизну та практичне значення одержаних результатів, надано інформацію щодо апробації та впровадження результатів роботи. У першому розділі проаналізовано законодавство України та інших країн з позиції регулювання збору та регенерації олив, проаналізовано практику такої діяльності, розглянуті види забруднень ВМО, існуючі перспективні технології їх регенерації та відомі процеси відділення основних забрудників. Для визначення фізико-хімічних властивостей ВМО запропоновано використовувати відомі методики: густину ВМО визначали пікнометричним методом; вміст води у ВМО визначали методом Діна-Старка; вміст механічних домішок у ВМО визначали ваговим методом; вміст смол та асфальтенів у ВМО визначали фотоколориметричним методом (вважаючи що ця величина пропорційна оптичній густині проби ВМО, яка досліджувалась). Аналіз цих показників (таблиця 1) дозволяє зробити висновок, що основними забруднювачами ВМО є механічні домішки, вода (розчинена у вигляді емульсії), смоли та асфальтени, підвищена зольність вказує, що у ВМО присутні продукти розкладу присадок. В третьому розділі визначено масштаби забруднення відпрацьованими моторними оливами та проведено моніторинг забруднення в Україні ВМО.Для руйнування досліджуваної емульсії ВМО були проведені зрівняльні випробування різних процесів: промивання через фільтр; промивання в шарі води; промивання в шарі розчину деемульгатора; промивання в шарі розчину деемульгатора та флокулянта; промивання в шарі розчину соляної кислоти та флокулянта. Тому наступним етапом досліджень стало встановлення типу деемульгатора, який дозволяє досягнути оптимальних умов розділення емульсії ВМО та типу розчинника (сольвенту), в якому найбільш раціонально розчиняти деемульгатор, вводячи його в склад ВМО. Як свідчать дані досліджень, найефективнішим виявився деемульгатор Sot (хоча і незначно), тому подальші дослідження впливу тривалості відстоювання на ефективність деемульгування було вирішено проводити саме з цим деемульгатором. Як видно із таблиці 3, більш ефективними розчинниками є толуол та сольвент, але враховуючи те, що толуол є токсичною речовиною та відноситься до IV класу небезпечності, для подальших досліджень ми використовували сольвент, який є доступним реагентом і може використовуватись у випадку промислової реалізації процесу. Дослідження полягали у встановленні адсорбційної ємності бентоніту щодо води та залишкової оптичної густини із різним ступенем розкладу для ідентичних умов реалізації процесу (вміст бентоніту 10г/100г оливи, перемішування в апараті з мішалкою, температура - 40ОС).В результаті проведених дисертаційних досліджень розроблений комплекс правових, організаційних та технологічних заходів для попередження забруднення навколишнього природного середовища відпрацьованими моторними оливами. На основі проведеного моніторингу ВМО встановлено, що в Україні в 2012 році утвориться 242 тис тонн відпрацьованих моторних олив. Досліджено міру небезпеки ВМО для навколишнього природного середовища. Розрахована шкода, яка завдається довкіллю за умов потрапляння в ґрунти 10% від всіх ВМО, які щорічно утворюються на Україні.

Основний зміст роботи

1. В результаті проведених дисертаційних досліджень розроблений комплекс правових, організаційних та технологічних заходів для попередження забруднення навколишнього природного середовища відпрацьованими моторними оливами.

2. На основі проведеного моніторингу ВМО встановлено, що в Україні в 2012 році утвориться 242 тис тонн відпрацьованих моторних олив. Досліджено міру небезпеки ВМО для навколишнього природного середовища.

3. Розрахована шкода, яка завдається довкіллю за умов потрапляння в ґрунти 10% від всіх ВМО, які щорічно утворюються на Україні. Забрудненням цими ВМО 100 га землі, навколишньому середовищу наноситься шкода, на відшкодування якої потрібно 5,8 млн грн.

4. Розроблено комплекс організаційних заходів щодо збору ВМО, який включає: - створення норм збору ВМО;

- створення системи збору ВМО;

- створення дозвільної системи поводження з ВМО як з небезпечними відходами;

- створення системи економічного стимулювання діяльності в області збору ВМО;

- створення та функціонування системи штрафів за порушення норм поводження з ВМО як з небезпечними відходом.

5.На основі узагальнення експериментальних даних отримані апроксимаційні залежності для встановлення оптимальних параметрів реалізації процесів регенерації ВМО.

6.Встановлено, що ефективним методом виділення невеликих кількостей води та асфальтенів із ВМО є їх адсорбційне очищення із використанням активованих бентонітів, або бентонітів у нативній формі. Оптимальними режимними параметрами процесу є: температура 50ОС, час перемішування середовища - 200 секунд.

7.Шляхом порівняльних досліджень ефективності різних технологій зневоднення сильно заводнених ВМО визначено, що найефективнішим для попереднього зневоднення ВМО є застосування деемульгатора Sot, а у ролі розчинника - сольвенту нафтового. Оптимальні режимні параметри процесу: температура 60ОС, загальна тривалість зневоднення - 6 годин.

8. Запропоновано відділення твердих частинок із ВМО (механічних забруднень та відпрацьованого сорбенту) проводити із використанням центрифугування. Оптимальними режимними параметрами є: час центрифугування - 3 хвилини, температура середовища - 50ОС.

9. Розроблено комплексну технологію регенерації ВМО, яка включає стадії зневоднення, адсорбційного очищення, центрифугування та відгонки палива і дозволяє регенерувати ВМО із різним початковим вмістом води.

1. Кислотне активування бентонітів / М.С. Мальований, М.І. Санніков, І.М. Петрушка, О.Г. Чайка // Наук. вісник Укр. держ. лісотехн. ун-ту. - 2001. - №11.2. - C. 124-126. (особистий внесок - проведено дослідження кислотного активування бентонітів).

2. Регенерація відпрацьованих олив за допомогою природних дисперсних сорбентів / О.Г. Чайка, М.С. Мальований, І.М. Петрушка, З.С. Одноріг // Вісник «Хімія, технологія речовин та їх застосування». - 2003. - № 448. - С. 246-248. (особистий внесок - проведено дослідження щодо регенерації відпрацьованих олив методом адсорбції).

3. Комплексна регенерація відпрацьованої оливи деемульгаторами та природними сорбентами / О.Г. Чайка, М.С. Мальований, Я.М. Захарко, Н.Ю. Хомко // Вісник «Хімія, технологія речовин та їх застосування». - 2005. - № 529. - C. 196-198. (особистий внесок - запропонована комплексна технологія регенерації відпрацьованої моторної оливи методом деемульгування та доочищення активованим сорбентом - бентонітом).

4. Чайка О.Г. Очищення відпрацьованої оливи від смол та асфальтенів за допомогою природного дисперсного сорбенту-бентоніту / О.Г. Чайка, Я.М. Захарко, Н.Ю. Хомко // Вісник «Хімія,технологія речовин та їх застосування». - 2005. - № 529. - С. 194-196. (особистий внесок - проведено експериментальні дослідження очищення відпрацьованих моторних олив від смол та асфальтенів активованим бентонітом).

5. Регенерація відпрацьованих олив. Екологічні та технологічні аспекти / О.Г. Чайка, М.С. Мальований, Є.М. Семенишин [та інші] // Хімічна промисловість України. - 2006. - № 5 (76). - С. 40. (особистий внесок - запропонована комплексна технологія регенерації відпрацьованої моторної оливи методом деемульгування та доочищення активованим сорбентом - бентонітом).

6. Комплексна ресурсозберігаюча технологія регенерації відпрацьованих олив / М.С. Мальований, Є.М. Семенишин, О.Г. Чайка [та інші] // Экотехнологии и ресурсосбережение. - 2007. - № 1. - С. 38-42. (особистий внесок - запропонована комплексна технологія регенерації відпрацьованої моторної оливи методом деемульгування та доочищення активованим сорбентом - бентонітом).

7. Чайка О.Г. Порівняльний аналіз методів очищення відпрацьованих олив на Україні та за її межами / О.Г. Чайка, Ю.А. Чайка // Вісник Національного університету „Львівська політехніка”. - 2009. - № 644. - С. 224-228. (особистий внесок - проведено порівняльний аналіз методів очищення відпрацьованих моторних олив на Україні та закордоном).

8. Чайка О.Г. Моніторинг утворення відпрацьованих олив в Україні/ О.Г. Чайка, О.З. Ковальчук, Ю.А. Чайка // Вісник Національного університету „Львівська політехніка”. - 2009. - № 644. - С. 221-224. (особистий внесок - проведено моніторинг утворення відпрацьованих моторних олив на території України).

9. Запобігання забруднення довкілля відпрацьованими моторними оливами - завдання , яке потребує комплексного вирішення / М.С. Мальований, О.Г. Чайка, М.І. Канда, І.М. Ільків // Науково-популярний екологічний журнал «Екологічний вісник» - 2009. - № 5 (57). - С. 26-28. (особистий внесок - запропонована блок -схема регенерації відпрацьованої моторної оливи).

10. Чайка О.Г. Розроблення комплексу заходів щодо впровадження системи збирання відпрацьованих олив / О.Г. Чайка, Н.Ю. Хомко, І.М. Ільків, Ю.О. Малик // Вісник Національного університету „Львівська політехніка”. - 2010. - № 667. - С. 320-322. (особистий внесок - запропоновано заходи для покращення нормативно-законодавчої бази щодо збору відпрацьованих моторних олив).

11. Адсорбційні технології забезпечення техногенної безпеки шляхом використання природних дисперсних сорбентів : ІІІ -тя Міжнародна науково-практична конференція [“Проблеми економії енергії”], (Львів, 10-14 жовтня 2001 р.) / М.С. Мальований, М,І, Санніков, З.С. Одноріг,І.М. Петрушка, О.Г. Чайка. - Х., 2001. - С. 246-247. (особистий внесок - проведено дослідження адсорбційної здатності природних сорбентів щодо відпрацьованих олив).

12. Застосування природних сорбентів для регенерації відпрацьованих олив : VIII Міжнародна науково-практична конференція [«Проблеми управління якістю підготовки фахівців-екологів у світлі інтеграції освіти України в Європейський простір та перспективні природоохоронні технології»], (Львів, 15-17 жовтня 2003 р.) / О.Г. Чайка, І.М. Петрушка, В.Я. Максимик - К., 2003. - С. 64. (особистий внесок - проведено дослідження застосування природних сорбентів для регенерації відпрацьованих олив).

13. Колотицький Л.А. Переробка відпрацьованих олив / О.Г. Чайка, П.І. Топільницький, В.Я. Максимик // Lubricating materials and additives : 8-th international scientificand technical conference reports, 8-12 september 2003 : theses. - К.:, 2003. - P. 180-182. (особистий внесок - проведено дослідження вибору найефективнішого методу регенерації відпрацьованих моторних олив).

14. Проблема утилізації відпрацьованих олив : ІІІ-тя науково-технічна конференція [«Поступ в нафтопереробній й нафтохімічній промисловостях»], (Львів, 14-16 вересня 2004 р.) / О.Г. Чайка, М.С. Мальований, З.С. Одноріг. - К., 2004. - С. 195-196. (особистий внесок - встановлено екологічну небезпеку забруднення відпрацьованими оливами довкілля та шляхи її вирішення).

15. Проблема регенерації відпрацьованих олив : ХІІ-тая международная научно-технической конференции [“Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов”], (Бердянськ, 7-11 июня 2004 г.) / М.С. Мальований, О.Г. Чайка, І.М. Петрушка. - Х., 2004. - С. 694-696. (особистий внесок - проведено переваги методу регенерації відпрацьованих олив з іншими методами).

16. Проблема утилізації відпрацьованих олив : ХІІІ-тая международная научно-технической конференции [“Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов”], (Алушта, 13-17 июня 2005г.) / М.С. Мальований, О.Г. Чайка, І.М. Петрушка, Р. Петрус. - Х., 2005. - С. 694. (особистий внесок - проведено переваги методу регенерації відпрацьованих олив з іншими методами).

17. Шкідливий вплив відпрацьованих олив на екологічну ситуацію : збірник наукових праць Х-ої наукової конференції «Львівські хімічні читання - 2005», 25-27 травня 2005 р. / О.Г. Чайка, О.З. Ковальчук, Н.Ю. Хомко- Львів, 2005. - Д11. (особистий внесок - проведено дослідження негативний вплив на довкілля відпрацьованими моторними оливами).

18. Комплексна регенерація відпрацьованих олив : 9-та науково-технічна конференція [«Мастильні матеріали»], (Бердянськ, 4-8 вересня 2006) / М.С. Мальований, О.Г. Чайка, П.М. Топільницький, В. Максимик - Х., 2006. - С. 273. (особистий внесок - запропонована комплексна технологія регенерації відпрацьованої моторної оливи методом деемульгування та доочищення активованим сорбентом - бентонітом).

19. Комплексна деемульгаторно-адсорбційна технологія регенерування відпрацьованих олив : сборник научных трудов XV международной научно-технической конференции [“Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов”], (Бердянськ, 11-15 июня 2007г.) / М.С. Мальований, О.Г. Чайка. - Х., 2007. - С. 206-211. (особистий внесок - запропонована комплексна технологія регенерації відпрацьованої моторної оливи методом деемульгування та доочищення активованим сорбентом - бентонітом).

20. Пат. 17474. Україна. МПК(2006) С10М 175/00. Спосіб регенерації відпрацьованих олив / Чайка О.Г., Мальований М.С., Юрим М.Ф., Ковальчук О.З., Петрушка І.М. ; замовник і патентокористувач Національний університет «Львівська політехніка». - № u 2006 04583 ; заявл. 25.04.06 ; опубл. 15.09.06, Бюл. № 9. (особистий внесок - запропонована спосіб регенерації відпрацьованої моторної оливи методом деемульгування та доочищення активованим сорбентом - бентонітом).

21. Пат. 17431. Україна. МПК (2006) С10М 175/00. Установка для регенерації відпрацьованої оливи / Чайка О.Г., Мальований М.С., Юрим М.Ф., Ковальчук О.З., Петрушка І.М. ; замовник і патентокористувач Національний університет «Львівська політехніка». - № u 2006 04582 ; заявл. 17.04.06 ; опубл. 15.09.06, Бюл. № 9. (особистий внесок - запропонована установка регенерації відпрацьованої моторної оливи методом деемульгування та доочищення активованим сорбентом - бентонітом).

Размещено на .ru