Правильная утилизация смазочно-охлаждающих жидкостей – обязательное требование всех «зеленых» движений в развитых государствах. Ведь отработанные СОЖ и антифризы, попавшие в окружающую среду, негативно влияют на любую экосистему, нарушая в ней природное равновесие. Так же отрицательно воздействуют эти жидкости и на организм человека.
Что такое СОЖ (смазочно-охлаждающая жидкость)
Смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) – это многокомпонентная (т.е. состоящая из трех и более веществ) система, основное предназначение которой заключается в снижении температуры инструментов при работе станков, обрабатывающих металл. Также СОЖ служат для смазки деталей работающих станков.
Область применения СОЖ сосредоточена на их использовании в обработке металлов и сплавов в первую очередь путем резания или давления. СОЖ выполняют важные функции, а именно:
- они препятствуют истиранию станочных инструментов;
- повышают четкость и качество деталей;
- обеспечивают вымывание стружечных частиц из области резки материала;
- служат для антикоррозийной защиты деталей и станков;
- способствуют улучшению условий работы.
Виды
Получение СОЖ происходит за счет смешивания химической основы и различных присадок. Поэтому разделение смазочно-охлаждающих смесей на виды основывается на их компонентном составе. Выделяют следующие виды СОЖ:
- Масла (производные нефти) без добавления или с добавкой таких присадок, как жиры, серо-, хлор- и фосфорсодержащие органические вещества. В состав данного вида жидкостей также иногда входят соединения, обладающие антикоррозийными, антиокислительными и антипенными характеристиками, составляющие 5-50% смеси.
- Водные эмульсии, дисперсной фазой в которых являются капли минеральных (нефтяных) масел. Подобные системы получают непосредственно при их использовании, разбавляя эмульсолы водой. В состав эмульсолов входят масла – 40-80%, эмульгаторы – 20-60%, связующие компоненты, коррозийные замедлители, пеногасители, бактерициды.
- Водные растворы ПАВ и полимерных соединений. Получение таких систем происходит подобно изготовлению эмульсий минеральных масел. В данном случае используют концентраты с поверхностно-активными веществами (ПАВ) – 40-60%, полимерными веществами, пеногасителями, бактерицидами, коррозийными ингибиторами, которые смешиваются с водой в количестве 40-60%.
Подбор определенного состава СОЖ осуществляется также в зависимости от специфики работы по обработке металлов и сплавов.
Подробнее об эмульсиях
Широкое применение в качестве СОЖ нашли масляные эмульсии. Эмульсионная стабильность обеспечивается за счет добавления в смесь эмульгаторов – органических веществ, углеводородные (гидрофобные) хвосты частиц которых обращены к каплям масла, а гидрофильные группы – к воде. Для эмульсий характерна продолжительная устойчивость. Так, отстаивание эмульсионной жидкости на протяжении 3 месяцев приводит к снижению концентрации масляной фракции лишь на 10-20%. Однако возможный период использования эмульсий составляет 1 месяц, по истечении которого данный вид СОЖ необходимо утилизировать.
Утилизация СОЖ
Слив использованных смазочно-охлаждающих смесей в канализационную систему является экономически не выгодным. Кроме того, СОЖ, попадая в природную среду, наносит ущерб экологии и здоровью населения.
Интересная информация! Небольшая капля эмульсий или масел загрязняет 25 литров воды настолько, что она становится непригодной для питья.
По этим достаточно веским причинам отработанные жидкости необходимо правильно утилизировать.
Методы утилизации эмульсионных СОЖ основаны на разрушении несмешивающейся системы, разделении смеси на отдельные компоненты и их очищении. Крупные предприятия предпочитают самостоятельно регенерировать эмульсии. Для их расслоения используют определенные методы, некоторые из которых рассмотрены ниже.
Центрифугирование. Результатом высокоскоростного вращения смеси в центрифуге является разрушенная коллоидная система: масло с меньшей плотностью, чем у воды, становится отделенным от дисперсионной фазы. Разрушение гидратной оболочки эмульгатора на поверхностном слое масляных молекул способствует облегчению центрифугирования. С этой целью в эмульсии наливают кислоту, после добавления которой показатель pH системы должен составлять 1-2. Поэтому материал для центрифуг должен отвечать требованию высокой кислотоустойчивости.
Реагентная коагуляция. В эмульсию добавляют сульфаты алюминия и железа, а также хлорид железа (III) совместно с кальциевым гидроксидом или натриевой щелочью. Общая концентрация реагентов примерно равна 7-8г/л. Происходящие в системе химические процессы разрушают эмульсию. Далее жидкость отстаивается, и минеральные соединения осаждаются. Полученный осадок подвергают удалению и последующей утилизации.
Наибольшей эффективностью обладают методы термический и реагентной флотации.
При применении термического метода эмульсия вспенивается путем добавления в нее ПАВ, образующаяся пена направляется в специальный отсек утилизирующей установки, в котором она подвергается сжиганию при температуре 1500-1600оС. Дым проходит сквозь тело барботажного устройства, становясь источником тепла при упаривании охлаждающих жидкостей. Пар, содержащийся в газах, вышедших из барботажного устройства, конденсируется в аппарате газовой очистки. Термическая установка обладает производительностью 5т/ч.
Таким образом, утилизация СОЖ и эмульсий включает в себя методы:
- термический;
- химического разложения;
- мембранной очистки;
- выпаривания.
Обратите внимание! СОЖ на основе минеральных масел могут использоваться без замены в течение нескольких лет. Вследствие этого проблема утилизации отработанных масел стоит не так остро, как проблема регенерации водных эмульсий.
Отходы СОЖ, эмульсий сдаются в специальные компании, обеспечивающие экологически безопасную утилизацию опасных жидкостей. В качестве примеров таких компаний можно привести уральскую «Омегу» и московскую фирму «Аконит».
Утилизация антифриза
Разновидностью СОЖ является антифриз. Термин «антифриз» объединяет в себе совокупность жидкостей, которые не замерзают при низких отрицательных значениях температуры. Антифризы охлаждают двигатели внутреннего сгорания, поэтому это слово знакомо каждому автомобилисту.
У охлаждающих жидкостей могут быть этиленгликолевая, проипиленгликолевая, глицериновая и т.д. основы, смешанные с водой.
Интересно! В нашей стране охлаждающую жидкость (антифриз) часто называют просто тосолом. Хотя на самом деле «Тосол» — это наименование незамерзающих охлаждающих жидкостей, изобретенных еще в СССР.
Антифризы имеют широкую область применения, поэтому вопрос об их утилизации является достаточно актуальным. Утилизировать нужно не только автомобильную охлаждающую жидкость, но и антифриз из системы отопления.
Куда утилизировать антифриз? Вывозом, уничтожением и переработкой охлаждающих жидкостей занимаются специализированные компании (в России таких пока немного), которые часто заключают договоры с автосервисами – источниками большого объема сырья. Сдать отходы антифризов на основе этиленгликоля или на любом другом основном веществе в небольших количествах простому обывателю довольно проблематично. Не все предприятия по переработке принимают охлаждающие жидкости от населения. Однако найти контакты подобных организаций все-таки можно, воспользовавшись Интернетом.
Отходы антифризов на основе этиленгликоля утилизируются термическим методом. Также утилизация антифриза сегодня подразумевает его переработку. Охлаждающая жидкость проходит стадию отстаивания, после которой этиленгликоль удаляют вакуумным насосом. Выделенный компонент отправляется на доочистку. Результатом процесса является очищенный продукт, пригодный для повторного использования.
Примером компании, которая занимается безопасной утилизацией антифризов, является фирма «ЭКОТРАК» в Московской области.
В данном видео рассказывают о российском патенте на установку по очистке и регенерации смазочно-охлаждающих жидкостей
Вопрос утилизации охлаждающих жидкостей в нашей стране пока не решен. И если сдать СОЖ на утилизацию в больших объемах еще возможно специализирующимся компаниям, то утилизировать антифриз правильным образом простому человеку крайне проблематично. Поэтому данной проблеме должно быть уделено должное внимание со стороны государства.