Утилизация отработанного масла — основные способы

Отработанные масла относятся к отходам III класса опасности вне зависимости от их природы и назначения: минеральные, полусинтетические, синтетические, индустриальные или моторные. Они требуют специальных принципов обращения, чтобы значительно снизить пагубное влияние на экологию и здоровье человека. Особую опасность представляют отложения, формирующиеся на стенках емкостей, в которых хранятся топливно-смазочные материалы.

Масла применяются в цепях, бытовых и промышленных приборах, редукторах и т. д. Основные источники формирования отработанных горюче-смазочных материалов:

• транспортные средства;
• предприятия по обработке металла;
• заводы, промышленные объекты;
• базы хранения нефтепродуктов и предприятия нефтепереработки;
• сельскохозяйственные предприятия.

Отработанные масла — основная часть жидких органических отходов, являющихся продуктами нефти с примесью минералов, воды, песка и глины. К примеру, масла трансмиссий взаимодействуют с металлическими деталями, в процессе работы нагреваются и сдавливаются при быстром вращении шестерен. Это приводит к термическому разложению, окислению, появлению механических примесей, накоплению воды и асфальто-смолистых продуктов, а также кислот, солей, пыли минерального происхождения и других загрязняющих компонентов.

Попадание отработанного масла в окружающую среду может привести к загрязнению воды и почвы, что, в свою очередь, негативно сказывается на экологии. Это оказывает прямое или косвенное влияние на здоровье человека. Для выполнения транспортировки и переработки отработанных масел необходима лицензия Росприроднадзора, которая выдается на ограниченный срок.

Так как в мире количество опасных отходов постоянно растет, утилизация — экономически и экологически целесообразный вариант борьбы с проблемой.

Сбор и утилизация

Задача переработки требует особого внимания, так как неправильное обращение с загрязненными минеральными маслами может нанести существенный урон экологическому балансу, а для его восстановления потребуется длительное время.

Правильный сбор — ключ к безопасной утилизации. Важно соблюдать следующие правила:

• сбор отдельно от других отходов в герметичные емкости;
• наличие маркировочных знаков на таре;
• расположение контейнеров на водонепроницаемом основании на открытой территории.

Грамотно организованная переработка отходов позволяет произвести сырье высокого качества. На объектах должна быть создана специальная инфраструктура для безопасного сбора отработанных масел. При ее разработке необходимо учитывать технологию регенерации и возможные направления применения вторичного сырья.

Так, например, сферы применения отработанного минерального масла включают:

• производство переработанного топочного мазута;
• изготовление моторного масла;
• получение материалов для консервации и защиты техники и металлоконструкций от коррозии;
• производство топлива для машин, использующих дизель.

Приобретение восстановленных масел чаще всего на 40–70 % выгоднее покупки свежих.

Особенности процедуры подготовки и утилизации

Загрязненные индустриальные, моторные и другие минеральные масла представляют собой отходы нефтепродуктов, потерявшие потребительские свойства в процессе эксплуатации. Существует возможность подготовки вторичного сырья для повторного использования на объектах нефтепереработки. Отработанные масла могут быть использованы в качестве базовой среды после специальной подготовки, или же их характеристики могут быть восстановлены до изначальных показателей. Второй сценарий возможен только при условии раздельного сбора промышленных отходов.

Существует множество способов регенерации изначальных свойств сырья. Многие из них основаны на двух принципах:

• фильтрация с перегонкой под вакуумом, гидроочисткой и химической реакцией;
• обработка теплом.

В результате этих процессов получается сырье, которое по физико-химическим свойствам практически не отличается от нового масла, полученного из сырой нефти. Продукт пригоден для использования, а для его изготовления требуется на 70 % меньше энергии.

Утилизация отработанного минерального моторного масла — это экономически эффективный и экологически безопасный способ обращения с опасными отходами.

Метод переработки должен сочетать в себе:

• высокое качество очистки;
• возможность переработки большого объема отработанного масла;
• экономичность технологии;
• максимальную автоматизацию производственных операций;
• минимально возможную продолжительность процесса;
• безопасность для окружающей среды и человека;
• получение востребованного на рынке вторичного сырья.

В процессе регенерации отработанных моторных масел можно получить эффективные консервационные материалы, которые защищают металлоконструкции и технику от коррозии. Их особенностью является высокое содержание асфальто-смолистых соединений, что делает продукт более эффективными по сравнению со свежими и регенерированными моторными маслами.

Асфальто-смолистые соединения способствуют образованию на металлических поверхностях прочной полимолекулярной пленки, обладающей высокой адгезией. Их эффективность достигает 97 %. Для усиления защитных свойств в отработанные масла добавляют специальные вещества, которые усиливают антикоррозионный эффект.

Специальное изготовление асфальто-смолистых материалов для защиты техники и металлических поверхностей является сложным и экономически невыгодным процессом. Однако существует более простой и доступный способ получения таких соединений. Для этого достаточно обработать отработанные моторные масла карбамидом — коагулирующим агентом.

Еще одно новое направление утилизации загрязненных моторных масел — изготовление твердого топлива с помощью отверждения и брикетирования. Для этого:

1. Отходы смешивают с животным клеем.
2. Нагревают смесь до + 90 °С.
3. Добавляют опилки и измельченную бумагу.
4. В нагретом состоянии выполняют брикетирование.

После необходимо очистить сточные воды термическим или иным допустимым методом.

Общая схема и способы утилизации

Чтобы вернуть отработанному минеральному маслу его первоначальные свойства, необходимо избавиться от продуктов старения, воды, механических примесей и других загрязнений.

Для подготовки отработанного сырья к повторному использованию применяется разнообразное оборудование: фильтры, очистители, вакуумные дистилляторы и другие устройства. На этапе подготовки к утилизации применяют физические, химические способы, пиролиз и их комбинации. Они позволяют эффективно удалять воду и механические примеси из отходов.

Общая схема подготовки сырья включает фильтрацию, удаление топливных фракций, воды, продуктов окисления и поликонденсации углеводородов. Если продукт планируют использовать в качестве масла, в него затем добавляют легирующие добавки.

На предварительном этапе проводят следующие процессы и манипуляции:

• очистка через фильтрующие перегородки с порами;
• центробежная очистка;
• адсорбция;
• теплофизические способы воздействия;
• коагуляция в отстойниках;
• экстракция;
• селективное растворение и ионообменная очистка.

Далее остановимся на каждом из способов утилизации минерального масла.

Физические методы

Первый способ — отстаивание — отлично подходит для подготовки любых видов загрязненных минеральных масел. Суть процесса заключается в разделении сырья на три компонента: воду, механические примеси и масляную составляющую, которые под воздействием силы тяжести разделяются. Отстаивание может применяться как самостоятельный метод или служить подготовительным этапом перед фильтрацией. Основным оборудованием для отстаивания служат вертикальные и горизонтальные резервуары-отстойники. Однако у этого метода есть существенный недостаток — для получения качественного вторичного сырья требуется длительное время.

Второй способ — фильтрация — также эффективен для подготовки всех видов отработанных минеральных масел. Его суть заключается в улавливании механических примесей и смолистых продуктов с помощью сетчатых или пористых перегородок. Фильтры, изготовленные из различных материалов, таких как пластмасса, войлок, обеспечивают высокое качество фильтрации. Для достижения максимальной эффективности процесс фильтрации проводится в два этапа. На первом этапе осуществляется грубая очистка с использованием нескольких перегородок, а на втором — удаляются мелкие загрязнители.

Еще один метод — центробежная очистка. Это эффективный и быстрый способ удалить воду и механические примеси из загрязненного масляного сырья.

Процесс включает 4 этапа:

1. Отработанное масло под воздействием центробежных сил разделяется на разные фракции в сепараторе.
2. Удаляются твердые частицы.
3. Вода и загрязнители выходят на периферию барабана оборудования.
4. В непрерывном режиме получается очищенное масло и вторичное сырье.

В процессе центробежной очистки отходы собираются в специальном отсеке. Их необходимо периодически удалять и обезвреживать.

Физико-химические методы

Первый способ — адсорбция. Он заключается в улавливании и удержании загрязняющих веществ с помощью специальных реагентов, таких как природные и искусственные цеолиты, оксид алюминия, отбеливающие глины, силикагель, бокситы и алюмосиликатные соединения.

Существует 3 варианта адсорбционной очистки:

1. Контактный метод — в отработанное минеральное масло добавляется измельченный адсорбент. Недостатком этого способа является образование большого количества вещества, которое может загрязнять окружающую среду.
2. Метод противотока — в результате организации этого метода масляный компонент и адсорбент движутся в противоположных направлениях.
3. Перколяционный способ — улавливание механических загрязнений происходит в процессе движения отработанного масла через силикагель. Однако этот метод отличается высокой стоимостью адсорбента.

Второй способ — коагуляция. Она заключается в укрупнении мелких механических частиц с помощью добавления химических соединений. Средняя продолжительность технологической операции составляет около 30 минут. После этого укрупненные частицы извлекаются из сырья с помощью пористых фильтрующих перегородок методом центробежной очистки или отстаивания.

Третий способ — термовакуумная сушка. Это эффективный метод очищения загрязненного минерального масла. Процесс осуществляется в баке, в котором создается разрежение. Суть технологии заключается в сушке масла при невысокой температуре в вакууме, из сырья удаляются влага и воздух, а очищенный продукт попадает на дно камеры.

Другие способы утилизации

В дополнение к физическим и физико-химическим способам обработки отработанных масел существуют также химические методы восстановления. Они основаны на использовании реагентов, которые связывают примеси в соединения, легко извлекаемые из продукта.

К химическим методам относятся:

1. Гидрогенизация — процесс превращения углеводородов в более тяжелые соединения.
2. Использование гидридов, оксидов и карбидов металлов — реагентов, способных поглощать оксиды, полициклические углеводороды и сернистые соединения.
3. Применение щелочных и кислотных реагентов для удаления нежелательных примесей.
4. Селективная очистка — процесс избирательного поглощения оксидов, полициклических углеводородов и других загрязняющих веществ, содержащихся в масле. В результате селективной очистки получается сырье с минимальным количеством примесей.

Основной способ утилизации отработанных масел на специальном оборудовании — пиролиз. В результате процесса получается пироуглерод и газообразные и жидкие углеводороды.