Анализ методов утилизации и регенерации отработанной смазочно-охлаждающей жидкости

Содержание:

Введение………………………………………………………………………….с.3

1.Смазочно-охлаждающая жидкость: основные проблемы утилизации……………………………………………………………………….с.4

2. Организация сбора и  хранения отработанного масла  и маслосодержащих отходов……………………………………………………………………………с.5

3. Анализ методов утилизации  и регенерации отработанной смазочно-охлаждающей  жидкости…………..……………………………………………..с.7

3.1 Утилизация СОЖ………………………………………………...…………..с.8

3.2 Регенерация СОЖ…………………………………………………….……..с.10

3.3 Малогабаритные регенерационные  установки……………………………с.12

3.4 Регенерация на ходу………………………………………………………...с.13

3.5 Выращивание биомассы…………………………………………………….с.14

4. Разработка мероприятий  по снижению образования отработанной  смазочно-охлаждающей жидкости………………………………………………………..с.15

Заключение………………………………………………………………………с.17

Список использованной литературы…………………………………………..с.18

Введение

Необходимость и актуальность своевременной переработки и утилизации отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей связана с целью предотвращения попадания токсических веществ в окружающую среду, во избежание возможности вредного воздействия отходов производства и потребления на здоровье человека, сохранением окружающей природной среды Потенциал каждой экономически развитой страны определяется эффективностью промышленного производства и качеством выпускаемой продукции. Один из важных элементов производственного процесса, связанного с обработкой металлов, является СОЖ - водные эмульсии, растворы, суспензии, смеси. Множество предприятий машиностроения и металлургии, осуществляющих обработку металлов, ежемесячно потребляют миллионы тонн СОЖ. В процессе эксплуатации эти жидкости загрязняются техническими маслами, механическими примесями и другими отходами обработки, подвергаются биопоражению, теряют свой технологический потенциал.

Состояние машиностроительной промышленности России делает проблему рационального применения СОЖ всё более актуальной из-за ряда причин

• ухудшение экологической обстановки;
• истощение природных запасов нефтепродуктов, отсюда, увеличение их себестоимости;
• ужесточение требований к охране ОС;
• ужесточение требований экологической безопасности производств;
• увеличение затрат на СОЖ вследствие несовершенных технологий очистки.

Проблема утилизации отработанных масел и СОЖ на данное время стоит остро. Необходимо знать весь процесс от образования отработанной СОЖ на предприятии до момента их утилизации и переработки. Зная эту последовательность, можно будет проанализировать и выявить основные недостатки схемы, применяемой в данное время в России, и определить, что может быть усовершенствовано за счет опыта зарубежных стран.

1.Смазочно-охлаждающая  жидкость: основные проблемы утилизации

Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) – сложные многокомпонентные системы, предназначенные в основном для смазки и охлаждения металлообрабатывающих инструментов и деталей, что способствует снижению износа инструментов и повышению точности обработанных деталей. В процессе обработки материалов СОЖ выполняют, кроме того, ряд других функций: вымывают абразивную пыль и стружку, защищают обработанные детали, инструмент и оборудование от коррозии, улучшают санитарно-гигиенические условия работы. Кроме того, смазочно-охлаждающие жидкости (антифризы) применяются для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, радиоэлектронной аппаратуры, промышленных теплообменников и других установок (в том числе систем отопления), работающих при температурах ниже 0°С.

В составе отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) могут входить механические загрязнения, такие как металлическая пыль, шлам после отслаивания, окалина и т.п. Также содержаться в СОЖ могут различные соли, смолистые вещества, масла, сажа, абразивные материалы, тяжелые металлы и ряд других механических и химических примесей.

По агрегатному состоянию делятся на твёрдые, полутвёрдые, полужидкие, жидкие, газообразные.

Для каждого вида механической обработки (например обточки, сверления, высверливания отверстий, фрезеровки, шлифовки, распиливания, строгания, нарезания резьбы) может подходить тот или иной вид смазочно-охлаждающей жидкости в зависимости от материала заготовки.

В ходе использования СОЖ теряет свои основные антикоррозионные, смазывающие, охлаждающие свойства. В результате предприятия вынуждены 1 – 2 раза в месяц направлять на разложения отработанные СОЖ, заменяя их свежеприготовленными. Объем использования СОЖ на среднем машиностроительном заводе достигает нескольких тысяч тонн ежегодно. Срок службы СОЖ составляет 30-45 дней и он на 10% состоят из высококачественных масел, ПАВов, противозадирных присадок, антикоррозионных добавок и других компонентов, из-за этого возникает проблема обезвреживания и утилизации отработанных СОЖ с выделением и вторичным использованием масел и водной фазы.

Отработанные нефтяные масла являются одним из существенных источников загрязнения окружающей среды - почвы, водных источников и грунтовых вод. Огромный экологический ущерб наносит слив отработанных масел в почву и водоёмы, который по данным зарубежных исследователей, превышает по объему аварийные сбросы и потери нефти при ее добыче, транспортировании и переработке. В связи с этим большое значение имеет полное или частичное восстановление качества отработанных масел (регенерация) с целью их повторного использования по прямому назначению или для иных целей.

Однако существует организационная проблема, и заключается она в налаживании правильной системы сбора ОНП. Существующая практика показывает, что в настоящих условиях трудно рассчитывать на селективный и технологически своевременный сбор ОНП, а, следовательно, на высокое качество получаемого исходного сырья. Как правило, это будет смесь отработанных масел и других нефтепродуктов, растворителей, промывочных жидкостей и прочих примесей. При этом необходимо учитывать что, с одной стороны, цена такого сырья будет достаточно высокой за счет значительных затрат на организацию их сбора, а с другой, выделение из подобного сырья ценных базовых компонентов для производства товарных масел требует применения сложных, многостадийных и дорогостоящих технологий. В то же время, продукт, полученный в результате переработки, должен быть высоколиквидным на рынке, в том числе зарубежном. Количество же отходов этого процесса должно быть минимальным и легко утилизируемым.

Все вышеописанное создает практически безальтернативную основу для применения низкоэнергоемких установок термического крекинга с получением печного топлива для малогабаритных тепловых и силовых агрегатов, широко применяемых на Западе.

2. Организация сбора и хранения отработанного масла и маслосодержащих отходов

Первичный сбор маслосодержащих отходов должен осуществляться раздельно от других отходов в специально предназначенные металлические ёмкости. Ёмкости для сбора и временного хранения ветоши промасленной, опилок промасленных, а так же отработанных промасленных фильтров, могут находиться как в производственной зоне, так и за её пределами. Ёмкости обязательно должны иметь маркировку и крышку. Запрещается ставить емкости хранения маслосодержащих отходов вблизи нагретых поверхностей и мест возможного возгорания.

Не допускается хранение маслосодержащих отходов в открытых контейнерах, под открытым небом и под прямыми лучами солнца; совместное хранение с ТБО.

Сбор и хранение отработанных масел (отработанных нефтепродуктов) осуществляется в соответствии с Приказом Минтопэнерго РФ от 25 сентября 1998 г. №311.

Обычные методы очистки не всегда возможны для различных типов СОЖ, применяемых например в металлообработке. В утилизируемых СОЖ на водной основе ПДК загрязнений определяется местными природоохранными нормативами и актами.

Безводные СОЖ храниться могут, в течение нескольких лет, тогда как срок хранения некоторых концентратов для СОЖ на водной основе составляет максимум от 6 месяцев до 1 года. Температура для хранения концентратов СОЖ должна быть в пределах от -5 до +40°С. Если же температура окружающей среды опускается до отрицательной, то перед использованием концентратов СОЖ их необходимо перемешать.

Емкости для хранения концентратов СОЖ предпочтительнее содержать в помещении. При хранении бочек с СОЖ на открытых площадках их нужно располагать горизонтально, чтобы избежать попадания влаги при малом дыхании. Емкости (бочки) для хранения концентратов СОЖ должны быть чистыми, герметичными и использоваться только для конкретного определенного типа СОЖ. Нельзя использовать оцинкованные бочки, так как это может вызвать образование цинковых мыл, отрицательно влияющих на качество СОЖ. Бочки и емкости для хранения концентратов должны постоянно проверяться на предмет наличия загрязнений и в случае необходимости подвергаться очистке. При хранении концентратов СОЖ в резервуарах рекомендуется производить ежегодный бактериологический анализ и при необходимости использовать соответствующие антибактериологические добавки.

Сбор отработанных масел должен осуществляться раздельно от других отходов в специально предназначенные герметически закрываемые емкости. Емкости для сбора и временного хранения отработанных масел могут находиться как в производственной зоне, так и вне ее. В случае если емкости устанавливаются на прилегающей территории, площадка для первичного накопления отработанных масел должна иметь твердое покрытие и навес, исключающий попадание воды и посторонних предметов.

Емкости с отработанными маслами должны быть оборудованы металлическими поддонами. Полы в помещениях и под навесами должны быть покрыты влагонепроницаемыми и маслонепроницаемыми материалами. Помещение для хранения отработанных масел должно быть оборудовано вытяжной вентиляцией. Площадки и навесы, где хранятся емкости с отработанными маслами, должны быть ограждены. При хранении емкостей с отработанными маслами необходимо следить за их герметичностью, не допускать случаев загрязнения отработанными маслами компонентов окружающей среды. Ликвидация возможных разливов отработанного масла осуществляется с помощью песка.

При обнаружении разлива отработанного масла необходимо:

• прекратить доступ людей к месту разлива;
• место разлива масла обильно засыпать песком;
• собрать песок (с помощью лопаты) в предназначенную для этого герметичную емкость (для дальнейшего обезвреживания данный песок передается в специализированные организации, специализирующиеся на обезвреживании замазученных грунтов);
• в случае разлива в помещении тщательно вымыть загрязненный участок мыльной водой;
• проветрить помещение.

3. Анализ методов  утилизации и регенерации отработанной смазочно-охлаждающей жидкости

Утилизация отработанных СОЖ производится согласно местным природоохранным нормам. Каждое предприятие заинтересовано в снижении расходов на утилизацию отработанных СОЖ. Правильный выбор и использование СОЖ позволяют уменьшить объем жидкостей, не снижая качества работы, что, естественно, понижает расходы на их утилизацию.

При выборе метода утилизации необходимо учитывать объемы утилизируемых СОЖ, возможность очистки фильтров от осадка, капиталовложения, стоимость операций и найма персонала. В случае если на металлообрабатывающем предприятии образуется небольшой объем отработанных СОЖ (не более 3 м3/неделю), собственные очистные сооружения для переработки СОЖ нецелесообразны и дешевле заключить договор с компанией по переработке. Наиболее приемлемым методом для утилизации синтетических СОЖ является термический метод. Однако он требует больших капиталовложений. Хорошей альтернативой ему является мембранная очистка, позволяющая получать качественную воду намного дешевле. Разрушение эмульсий электролитами отличается минимальными капиталовложениями, но вместе с тем требует высоких трат на обслуживание и персонал. Кроме того, возникающие проблемы с утилизацией ограничивают применение этих методов. Одним из способов решения проблемы является применение электрофлотации и термокислотного разрушения эмульсий. Сочетание испарения и ультрафильтрации является высокоэффективным методом, который успешно применяется на некоторых европейских заводах.

 В металлообрабатывающей промышленности ежедневно образуется большое количество сточных вод, состоящих из различных эмульсий, а также моющих растворов. Эти стоки содержат опасные вещества, что не позволяет напрямую сбрасывать их в городскую канализацию или водоёмы.

Направляя водную составляющую отработанной СОЖ на биоочистное сооружение, необходимо знать, какие загрязнения будут распадаться на активном иле, а какие останутся на полях в виде неизменного осадка и их количества. Кроме того, важно учитывать возможность наличия в СОЖ добавок, токсичных для окружающей среды очистных сооружений. Методы очистки сточных вод разделяются на механические, физико-химические, химические, биологические и термические.