Астраханский государственный технический университет

 

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2008 год, Том 5, выпуск 1), под редакцией проф., д.м.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

В обстановке все возрастающего антропогенного воздействия на природную среду важнейшей задачей является внедрение малоотходных и ресурсосберегающих технологий обеспечивающих охрану и рациональное использование природных ресурсов. Сегодня природопользование построено на базе экстенсивных технологических процессов без серьезного учета экологических факторов. Экономическую и экологическую эффективность производств должен обеспечивать принципиально новый подход, основанный на цикличности использования материальных потоков.
При утилизации промышленных отходов одной из проблем является обезвреживание, переработка промасленных и нефтесодержащих отходов, таких как промасленные фильтры (содержание нефтепродуктов около 45%), промасленная ветошь (содержание масел около 7%), образующихся в больших количествах на автотранспортных предприятиях и нефтеперерабатывающих производствах. Они относятся к отходам III класса опасности, являются токсичными и пожароопасными, а поэтому требуют особых условий хранения и утилизации.
В настоящее время применяются такие достаточно неэффективные с экономической и экологической точки зрения методы обезвреживания, как сжигание и захоронение, приводящие к загрязнению окружающей среды и безвозвратной потере ценных природных ресурсов. При сжигании промасленной ветоши в атмосферу выделяется большое количество экологически опасных веществ, в числе которых высокотоксичные соединения – полициклические ароматические  углеводороды и диоксины, обладающие канцерогенным действием. Захоронение промасленных и нефтесодержащих отходов под слоем грунта приводит к загрязнению почв и грунтовых вод. Кроме того, следует отметить, что их сжигание и захоронение носит ликвидационный характер, то есть решается только санитарно-гигиеническая задача и, следовательно, вторичное использование ветоши невозможно.
Нами была поставлена и решена задача утилизации данных отходов экстракционными методами с применением углеводородсодержащих растворителей в цикличном производстве. Была разработана технологическая схема, которая включала в себя следующие стадии: экстракция → отгонка паров растворителя → дистилляция мисцеллы. На конечной стадии процесса мы получали очищенную ветошь и фильтры, которые можно использовать вторично, тяжелые фракции нефтепродуктов и масел, которые можно использовать в качестве горюче-смазочных материалов. Углеводородные растворители обеспечивают эффективность извлечения масло- и нефтезагрязняющих веществ из промасленной ветоши и отработанных фильтров, но создают опасность пожара и взрыва. Поэтому в эксперименте математически просчитывалась и отрабатывалась температура ведения процесса. Процесс ведется при температуре, не превышающей температуру вспышки растворителя и концентрация паров находится в пределах взрывоопасности, в паровоздушную смесь для снижения взрывоопасности добавляется флегматизатор.
В качестве углеводородсодержащих растворителей мы применяли н-гексан, уайт-спирит, бензин марок А-76 и А-93. Бензином марки А-93 извлекается на 72,7 % меньше загрязняющих веществ, чем н-гексаном, на 65,4% – чем уайт-спиритом, на 59,3% – чем бензином марки А-76. В условиях производства в качестве экстрагента экономически целесообразно применять бензин марки А-76.
Для обеспечения эффективности процесса мы предлагаем проводить дробную экстракцию. Количество экстрагированных веществ за 30 минут  на 25% меньше по сравнению с трехразовой экстракцией по десять минут. Экстрагировать выгоднее последовательно небольшими порциями, чем однократно большим объемом растворителя. При этом процесс экстракции подчиняется закону распределения Нернста. Что позволяет математически рассчитать количество извлеченного и оставшегося вещества после однократного или многократного извлечения растворителем заданного количества при данной температуре.
Утилизация промасленных и нефтесодержащих отходов экстракционными методами обеспечивает экологическую эффективность, для повышения экономической эффективности  необходима государственная поддержка.