Sistemi za preradu rabljenih emulzija i zaštita čovjekove okoline

Životna sredina je vrlo složen sistem sa svojim zakonima i odnosima, sa određenim relacijama prema ostalom dijelu svijeta. Čovjek je svojim prisustvom poremetio tu životnu sredinu, jer joj se jedini suprotstavio borbom za opstanak. On u toj borbi teži da potčini prirodu svojoj volji, da bi umirio svoj vječiti strah od smrti, gladi, hladnoće i ostalih neugodnosti i prijetnji koje ugrožavaju njegov život. Čovjekovo osnovno oružje u ovoj borbi bila je tehnologija kao direktna posljedica posjedovanja osnovne pokretačke snage u čovjeku, koja ga je razlikovala od ostalih učesnika u sistemu.

S obzirom na nesvršenost tehnologije, koju čovjek upotrebljava u svojim djelatnostima, uvijek kao rezultat djelovanja ona ostavlja čovjeku nepotrebne nadprodukte. Pri tome količina i sadržaj tih otpadaka sve više postaju činioci, neprijatni po čovjeka, sa kojima se mora računati ukoliko se ne želi doći u situaciju da budu ograničavajući činioci daljeg opstanka čovjeka na zemlji.

Konačan cilj borbe za očuvanje životne sredine jeste svaku tehnologiju, koju čovjek koristi na relaciji radna sredina – životna sredina, učiniti što bezopasnijom po onu drugu. Zatijm je potrebno svaku tehnologiju svojim usavršavanjem dovesti u položaj ponovnog korišćenja sirovina ( recycling-a ) kao nadprodukta iz predhodnog tehnološkog ciklusa. Za temu kojom se ovdje bavimo, to znači da treba prikupljati i prerađivati rabljene emulzije koristeći ulja, aditive i vodu za dalju reprodukciju.

Potrebe za enrgijom su sve veće, a svjetske potrebe će se udvostručiti za narednih 30 godina. Raskorak između potreba i raspoloživih izvora zahtijeva racionalizaciju potrošnje. Mora se povesti sistematska borba protiv svih oblika rasipanja, orjentišući se na tehnološke inovacije.

U strukturi prerade nafte, pored energetskih derivata ( 98% ) čine mineralna maziva i ulja ( 2% ). Za razliku od energetskih derivata koji u procesu proizvodnje sagore, maziva i ulja se nakon obavljanja funkcije podmazivanja, hlađenja ili ispiranja u procesu rezanja, ispuštanja iz sistema kao rabljena ulja. Ona i dalje u sebi sadrže bazno ulje kao vrijednu sirovinu. Za proizvodnju jedne litre baznog ulja treba

preraditi 5 litara svježe nafte uz vrlo skup porces prerade. Mineralna ulja se mogu vječno rafinirati jer je izgradnja ugljovodoničnog sistema veoma mala. Danas se problem rabljenih ulja i emulzije rješava na tri načina:

Uništavanjem rabljenih ulja i emulzije Kontrolisanim spaljivanjem uz rekuperaciju toplote Regeneracijom rabljenih ulja i emulzije

Uništavanje se može izvesti deponovanjem ili kontrolisanim spaljivanjem bez rekuperacije toplote, kojim se nastavlja zagađivanje čovjekove okoline, a uređaji za spaljivanje su veoma skupi i nepovratno se gubi dragocjena sirovina. Nekontrolisano spaljivanje rabljenih ulja umjesto lož-ulja zakonski je zabranjeno jer predstavlja direktnu opasnost od eksplozije zbog toga što se u rabljenim motornim uljima nalaze određene količine dizel goriva.

Kontolisanim spaljivanjem rabljenih ulja uz rekuperaciju toplote zamjenjuje se upotreba lož ulja čija je cijena nešto veća od otkupne cijene rabljenih ulja, pa je u zimskim mjhesecima praktično nemoguće sakupiti značajnije količine rabljenih ulja. Jedan kilogram rabljenih ulja daje toplotu od 8 x 106 KJ, kao 0.8 kg lož-ulja.

S l i k a 1.

Regeneracija rabljenih ulja i emulzije se danas obavlja po klasičnom postupku obrade kiselinom uz upotrebu aktivne ( infuzorijske )

zemlje, zatim postupak solventne ekstrakcije propanom uz obradu vodonikom i primjenom ultrafiltracije i povratne osmoze. Primjena biohemijskih ili fizičko-hemijskih metoda za obradu rabljenih emulzija tretmanom sumporne kiseline aluminijumom Al2(SO4)3 .

U tom sistemu su četiri različita dotoka rabljenih emulzija iz jedne tvornice, iz četiri različite tehnologije primjene a krajni cilj je izdvajanje ulja iz rabljenih emulzija. Tu je upotreba pješčanog ugljenog filtera sa aktivnom zemljom. Od jedne tone rabljenog ulja dobija se 800 kg baznog ulja i 200 kg otpadnih materijala ( kiseli gurdon i glina ), kao štetnih produkata. Postrojenja za regeneraciju rabljenih ulja u Modriči rade po klasičnom postupku regeneracije obrade sumporne kiseline i aktivnom glinom. Ovim postupkom se dobijaju i štetne otpadne materije. U Beogradu, Rafinerija nafte Beograd, ima pogon regeneracije kapaciteta 20 000 tona regenerata koji radi po postupku solventne ekstrakcije propanom sa obradom vodonikom. Ova tehnologija najsavremenija danas je u svijetu, jer je regenerat vrlo kvalitetan uz određenu količinu vrijednih nusproizvoda, bez otpadnih materijala.

Izračunato je da ispuštanje jedne tone rabljenih ulja u vodene slivove podjednako zagađuje koliko i ispuštanje otpadnih voda grada od 40 000 stanovnika ili dodatak samo jednog miligrama ulja u litri vode čine tu vodu neupotrebljivom ( odnosno jedan kubik rabljenog ulja zagađuje milion kubika vode ).

Na slici 2. prikazano je kako ispuštanje otpadnih voda iz tvornica utiče na životinjski svijet.

Štete od zagađivanja vodotokova otpadnim uljima i emulzijama su stoliko veće što su posljedice takvog zagađenja trajnije.

Problemi čovjekove okoline

E s

t e

t i k

a

E t

i k

a

Soc

iolo

gija

Pr a

vne

nau

ke

Bio

logi

ja(O

kruž

ujuć

e sr

edin

e)

Genetika

Embrologija

Ekologija

Citologija

S l i k a 2.

S l i k a 3.

Problemi čovjekove okoline se dotiču velikog broja nauka, slika 3, a ekologija se najintenzivnije bavi tim problemima.

Najčešći oblik zagađivanja je ispuštanje ulja u vodu, kad se na površini obrazuje uljni film koji djeluje kao membrana nepropustljiva za kiseonik, čime se najdirektnije ugrožava opstanak biljnog i životinjskog svijeta, u zatvorenoj sredini.

Zemljište zagađeno otpadnim uljima neupotrebljivo je za poljoprivredu deset i više godina. U cilju ostvarenja uloge mineralnih ulja, smanjenje trenja, baznom ulju se dodaju određeni aditivi čija je uloga da spriječi koroziju, oksidaciju, taloženje, itd. Ti aditivi su u najvećoj mjeri otrovne supstance. To su fenoli, aromatski amini, fosfatirani i sulfonirani terpeni, poliizobutilen itd. Kod povišenih temperatura pri procesu oksidacije nastaju naftenske kiseline čiji su spojevi nervni otrovi. Spaljivanjem rabljenih ulja, teški metali prisutni u ulju ( olovo, cink, baril ) odlaze u atmosferu u vidu oksida tih metala, a posebno opasno je olovo zbog konstantne kumulacije u ljudskom organizmu.

Interesantna konstrukcija separatora vode od ulja je predsavljena na slici 4.

A – Ulaz nečiste mješavine E - Plovak

B – Labirinti F - Grijanje

C – Ispust vode G – Ispust ulja

D – Odzračivanje H – Pokusni pipci

S l i k a 4.

Na slici 4 je prikazan odjeljivač ulja, izrađen od cilindičnog tanka. Pumpa za otpadnu vodu pumpa mješavinu ulja i vode, koja ulazi kroz otvor (A) i protiče u unutrašnjost uređaja kroz lavirint (B) gdje su postavljene pregrade za usmjeravanje i višestruko okretanje koje omogućuje ulju da se odijeli od vode.

Kapljice ulja se dižu po pregradama prema gore zbog manje specifične težine i skupljaju se u gornjem dijelu uređaja, dok se voda oslobođena od ulja ispušta kod (C). Ispitni pipci (H) dopuštaju postavljanje visine sloja ulja. Skidanjem poklopca n vrhu i dnu uređaja može se kontrolisati unutrašnjost i proces odvijanja. Na ispitnim pipcima se ugrađuje alarm (H) za kontrolu nivoa ulja, a ugradnjom magnetskog ventila na mjestu ispusta (G) ispušta se ulje u odgovarajući rezervoar.

S l i k a 51.

Slika 5. Separator gravitacijskog tipa

Na slici 5 je prikazan princip djelovanja separatora gravitacijskog tipa, kod koga mješavina voda-ulje ulazi u separator kroz priključak (1) i struja prema dolje kroz međuprostor (2) između plašta i unutrašnjeg kućišta. Strujanjem mješavine prema dolje postiže se grubo odjeljivanje, a oddijeljeni talog se skuplja na dnu komore za izbacivanje taloga. Dio očišćene mješavine ulazi kroz otvor (3) u prvi stepen oddjeljivanja i kroz konusni prostor (4) diže se do prostora (5) gdje se podvrgava drugom stepenu oddjeljivanja.

Tu se ulje zausatvlja na lopaticama ( tamno označenim ). Ulje kao lakše se sve više diže prema gore, prema kanalu (9) i ulazi u komoru sakupljanja. Mješavina koja je napustila difuzor (5) i ostavila sadržaj ulja prema kanalu (6) struji u prostor (7) da bi ispunila i prostor (8), a male kapljice ulja ulaze u prostor (10). Oddijeljena voda izlazi preko lijevka (11) na otvor (A). Sakupljeno ulje iz prostora (9) i (10) izlazi kroz otvor (B) u poseban rezervoar za sakupljanje ulja, a talog se ispušta na otvoru (C), dok je odzračivanje kod (D).

Ovaj uređaj je detaljno opisan zato što bi ga trebale imati sve proizvodne organizacije.

S l i k a 6.

Na slici 6 je predstavljena peć za spaljivanje taloga ulja iz proizvodnih procesa i goriva. Potpaljivanje se vrši lakšim dizel gorivom. Nakon što je komora dovoljno ugrijana prelazi se na loženje talogom odnosno onom mješavinom goriva i ulja koja se sakuplja u preduzeću za talog. Prije nego se talog pumpom dovede gorioniku potrebno ga je zagrijati i pomiješati tako da se talog lakše izgara. Talog ispari zajedno sa vodom koja je u njemu, a temperatura u komori izgaranja dostiže visinu od 450ºC, pa se vanjske stijenke hlade zrakom pomoću posebnog ventilatora, a vanjske stijenke u pećima su radi toga dvostruke.

Rabljena ulja istovremeno su i veliki izvor dragocjene sirovine i veliki zagađivač čovjekove okoline. Zbod toga je regeneracija rabljenih ulja višestruko opravdana. Pozitivni efekti koji se postižu regeneracijom rabljenih ulja su u uštedi znatnih deviznih sredstava za uvoz skupih baznih ulja i skupe nafte, zaštiti životne okoline i uštedi ukupnih svjetskih rezervi nafte te stimulansu za ekonomično korišćenje drugih industrijskih otpadaka.

Neophodan preduslov za ekonomski opravdanu regeneraciju rabljenog mineralnog ulja jeste dobro organizovana mreža za prikupljanje rabljenih ulja. Redovno snadbijevanje pogona za regeneraciju predviđenim količinama rabljenih ulja moguće je ostvariti uz rješavanje niza konkretnih mjera koje se ogledaju u sljedećem.

U potpunosti zakonski regulisati područje rabljenih ulja Postaviti ekonomski realnu i stimulativnu otkupnu cijenu

za prikupljanje rabljenog ulja

Razviti dobru mrežu sakupljanja rabljenih ulja i podići na viši nivo samu

organizaciju prikupljanja Riješiti status organizacija koje se bave prikupljanjem i

prometom otpadaka, njihovim izdvajanjem iz trgovinskih djelatnosti

Sistematskom i kontinuiranom propagandnom akcijom uticati na svijest

radnih ljudi i građana o potrebi prikupljanja rabljenih ulja

Da bi se prikupile značajnije količine rabljenih ulja, mjere stimulacije moraju se uvesti i za rafinerije koje posjeduju postrojenja za regeneraciju rabljenih ulja i to:

Uvođenja sistema poreskih olakšica za stimulaciju regeneracije rabljenih ulja

Finansijske olakšice društva za investicije u instalacije za regeneraciju rabljenog ulja Za potrebe čišćenja i izdvajanja ulja i rabljenih emulzija danas se u pojedinačnim pogonima u svijetu najčešće primjenjuju ultrafiltracija i povratna osmoza.