22 февраля 2016г.
В связи с ежегодным увеличением объема автомобильного транспорта растет количество аварийных ситуаций, сопровождающихся розливом нефтепродуктов на дорожное полотно и придорожную территорию, а следовательно, увеличивается степень загрязнения окружающей среды нефтепродуктами. Попадание в почву нефти вызывает серьезные нарушения равновесия в природных экосистемах и приводит к потере важнейших невозобновимых ресурсов. В результате нарушения почвенного покрова и растительности усиливаются нежелательные процессы - эрозия почв и их деградация.
Кроме того, углеводороды, содержащиеся в нефтепродуктах, способны образовывать в процессе трансформации токсичные соединения, обладающие канцерогенной, тератогенной и мутагенной активностью. Эти соединения характеризуются стойкостью к микробиологическому расщеплению и способностью переходить в растения, что создаѐт серьезную угрозу для здоровья человека и животных [2].
Единственный приемлемый вариант для снижения негативного воздействия на окружающую среду - это сбор розливов нефтепродуктов за максимально короткий срок. Основной технологией ликвидации розливов нефтепродуктов является использование сорбентов с последующим их удалением.
Сейчас в мире производится или используется для ликвидации разливов нефти около двух сотен различных сорбентов, которые подразделяют на неорганические, природные органические и органоминеральные, а также синтетические.
Качество сорбентов определяется, главным образом, их емкостью по отношению к нефти, степенью гидрофобности, плавучестью после сорбции нефти, возможностью десорбции нефти, регенерации или утилизации сорбента.
В этой работе проанализированы свойства следующих сорбентов: «SpillSorb», «УниСпил», «Сормат» - сорбент на основе нетканого иглопробивного полотна из полипропиленового (РР) волокна, пенополистирол измельченный. Результаты экспериментов представлены в Табл.1 и Рисунок 1.
Таблица 1
|
Сорбент
|
Нефте - емкость
|
Примечание
|
|
%
|
г/г
|
|
Абсорбент "Spill-Sorb"® произведен из канадского торфяного сфагнового мха.
|
41
|
0,97
|
Образец очень липуч. Произвести сбор сорбента на 100% невозможно. На почве остаются части сорбента.
Утилизация – сжигание.
|
|
Полотно нетканое иглопробивное «Сормат» из полипропиленового (РР) волокна.
|
77
|
1,91
|
Образец удобен в нанесении. При нажатии образец сразу начинает ―отдавать‖ собранное. Почва осталась чистая, т.е без следов сорбента. Возможна регенерация. Утилизация – сжигание.
|
|
Универсальный сорбент
«УниСпилл»-смесь природного неорганического сорбента с реагентами.
|
64
|
0,43
|
Неудобен в нанесении (разлетается). Для достижения максимальной сорбции, сорбент необходимо перемешивать. На почве остаются части сорбента (в виде белого налета).
Утилизация – сжигание.
|
|
Пенополистирол измельченный
|
53
|
1,29
|
Неудобен в нанесении. Для достижения максимальной сорбции, сорбент необходимо перемешивать. На почве остаются части сорбента. Технологию регенерации и утилизации необходимо разработать.
|
В результате экспериментов были выявлены следующие недостатки:
·
Неудобство нанесения (слишком легкие, мелкие
гранулы, что приводит
к дополнительным затратам)
· Неудобство сбора и последующей транспортировки (прилипают к оборудованию, одежде
и т.д.)
· Территория загрязнения надолго
выводится из пользования. Следовательно, сорбент
должен отвечать следующим требованиям:
1.
Удобство на всех стадиях эксплуатации, а именно:
· Хранение
· Эксплуатация
· Транспортировка
· Рециклинг
· Утилизация
2.
Конкурентоспособность, а именно:
· Минимальные затраты на производство (составляющие, процесс производства)
· Минимальные затраты на рециклинг или утилизацию
Минимизировать затраты при производстве сорбентов возможно путем использования различных отходов,
в том числе полимерной промышленности.
Изделия из полимеров недолговечны и по окончанию
срока службы попадают
на свалки. Процентное содержание пенополистирола в общей массе
отходов, составляет – 6,3% [1].
Другими словами утилизация пенополистирола является доказанной необходимостью. Существующие методы утилизации не могут справиться с возрастающей массой
полимерных отходов.
Поэтому производство сорбента
с использованием отработанного пенополистирола поможет не только решить проблему с утилизацией пенополистирола, но и улучшить
экологическую обстановку при эксплуатации транспортных
систем.
Для решения проблемы утилизации пенополистирола предлагается использовать пенополистирол – отход, в качестве
связующего для минерального наполнителя при производстве композитного сорбента.
Сорбент получен следующим образом.
· Растворение пенополистирола в дихлорэтане, до вязко-текучего состояния.
· Добавление минерального наполнителя в полученный раствор при постоянном перемешивании.
· Добавление ПАВ (улучшает сорбционные свойства)
· Сушка при комнатной
температуре до постоянного веса под тягой.
Как было сказано
выше, нефтеемкость одно из определяющих свойств сорбентов. Нефтеемкость полученного композитного сорбента отражена на Рисунок 2
Сбор нефтепродуктов осуществляется путем накладывания на загрязнение сорбента
и снятия сорбента с загрязнения. Работа с сорбентом не подразумевает использование дополнительного оборудования или обучения персонала. Загрязненные пластины легко утилизируются путем сжигания,
с последующим повторным использованием вспученных минералов.
Выводы
1.
Проанализированы эксплуатационные свойства сорбентов.
2.
Сформулированы требования и обоснована актуальность синтеза композитного сорбента.
3. Получен композитный сорбент
решающий две важнейшие экологические проблемы: ликвидации аварийных разливов
нефтепродуктов и переработки полимерных отходов.
Список литературы
1.
Гущина Е.Д. Переработка полимерных отходов механическим способом.
Экология и промышленность России, ноябрь, 1999, с. 19-22
2.
Назарько М.Д., Романова К.Н., Ксандопуло С.Ю., Лобанов
В.Г., Александрова А.В. Способ восстановления нефтезагрязненных почв и грунтов.
Фундаментальные
исследования. – 2006. – № 8 – стр. 32-33
