и ремонта объектов транспорта

 

При восстановлении работоспособности транспортных средств осуществляются уборочно-моечные, контрольно-регулировочные, крепежные, подъемно-транспортные, разборочно - сборочные, слесарные, кузнечные, сварочные, промывочные, смазочно-заправочные и другие работы. Они сопряжены с загрязнением атмосферного воздуха, воды, почвы вредными веществами, расходом материалов и энергоресурсов на стационарных постах, участках, на территориях стоянок и зон обслуживания.

Указанные процессы определяются периодичностью проведения работ, уровнем надежности конструкции транспортного средства, расходом материалов и инструмента на ремонтно-эксплуатационные нужды.

При проведении различного рода работ могут выделяться пары серной кислоты, соединения свинца, аэрозоли, пыль, оксиды хрома, азота, углерода, серы, уайт-спирит, углеводороды, фосфаты, ксилол, толуол и другие соединения.

Из 16 загрязнителей воздуха при восстановлении работоспособности транспорта наибольшее значение имеют оксиды углерода, оксиды азота, углеводороды, спирты, толуол.

Сточные воды на автотранспортных и ремонтных предприятий подразделяются на сточные воды от мойки автомобилей (80 %) от общего объема; нефтесодержащие сточные воды от производственных участков; сточные воды, содержащие тяжелые металлы, щелочи, кислоты; сточные воды, содержащие краску и растворитель; поверхностные сточные воды.

В сточных водах от мойки автомобилей, работающих на этилированном бензине возможно попадание в сток тетраэтилсвинца. При этом осадок и нефтепродукты очистного сооружения обладают высокой токсичностью. После реагентной очистки воды являются относительно чистыми и могут быть включены в систему оборотного водоснабжения.

Водные ресурсы могут загрязняться взвешенными веществами и нефтепродуктами в результате очистки и обезжиривания поверхностей деталей машин и узлов транспортных средств с помощью щелочных и кислотных растворов, синтетических моющих средств, жиров, скипидара, формальдегида. Наибольшее количество загрязнителей водных ресурсов связано с мойкой транспортных средств.

Один автомобиль за год при многократном прохождении через мойку оставляет около 50 кг вредных веществ (легковой), а грузовой до 150 кг.

Отработанные растворы моющих средств содержат нефтепродуктов и взвесей до 5 г/л, поверхностно – активных веществ – до 0,1 г/л и щелочных электролитов до 20 г/л, то есть концентрация примесей в этих растворах в 40-90 тыс. раз превышает санитарные нормы.

Для восстановления деталей и придания рабочим поверхностям заданных физико-химических свойств используют гальванические процессы, в частности электролитические способы осаждения хрома, железа, цинка, меди, кадмия в сернокислых растворах на поверхности деталей. Поэтому такие сточные воды содержат кислоты, щелочи, соединения хрома, меди, никеля, цинка, кадмия[18].

Необходимость периодической замены моторного масла, антифриза, аккумуляторных батарей нередко приводит к залповым выбросам этих эксплуатационных материалов (сливу их на землю или канализацию) и загрязнению вод нефтепродуктами, растворами кислот и др.

Токсичные вещества при окраске изделий выделяются в процессах обезвреживания поверхностей органическими растворителями при подготовке лакокрасочных материалов, их нанесении.

 

Таблица 1.24

Масса загрязнения при мойке автомобилей

Подвижной состав	Косметическая мойка	Глубокая мойка
Масса загрязнений	Количество моек в год, шт	Масса загрязнений	Количество моек в год, шт
Легковые автомобили	0,7		1,5
Грузовые автомобили	1,1		2,3
Автобусы	1,4		3,1

 

Выбросы вредных веществ в атмосферу при прогреве, маневрировании автотранспортных средств на территории транспортных предприятий, составляют более 95 % всех валовых выбросов загрязняющих веществ от данного объекта.

Таблица 1.25

Выбросы вредных веществ в водную среду при капитальном ремонте АТС, г/кг массы

Наименование вещества	Технологические процессы*	Итого
		5,6
Лабомид		-	0,10	-	899,10
Кальцинированная сода	450,3	-	3,04	-	453,34
Алкилсульфат натрия	8,90	-	-	-	8,90
Нефтепродукты	297,2	-	-	-	297,2
Оксид хрома	-	-	26,75	17,2	43,95
Тринатрийфосфат	-	-	0,10	-	0,10

*1 – мойка, очистка поверхности; 4 –сварка, резка; 5 – гальваническая термическая обработка; 6 – механическая обработка; 7 – сборка, окраска

 

Основными загрязняющими веществами на СТО, АЗС, АТП являются нефтепродукты (отработанные моторные, трансмиссионные и индустриальные масла), мазут, способные загрязнять воду и почвы. Осадки вредных веществ накапливаются в отстойниках моечных установок (песок, ил, глина, нефтепродукты). Например, этиленгликоль является составляющей антифризов, при нарушении правил использования которых он может попасть в окружающие почву и сточные воды. Он ядовит, имеет весьма высокую проникающую способность и при малейшей неплотности в системе охлаждения двигателя попадает в ОС.

На АЗС, пунктах заправки в результате утечек топлива из резервуаров наблюдается образование линз углеводородов в грунтовых водах, очистка которых представляет сложную инженерную проблему.

Нефтесодержащие отходы предприятий можно разбить на следующие группы:

1. Отходы безагрегатной обработки нефтесодержащих сточных вод (жидкие отходы, задерживаемые на очистных сооружениях транспортных предприятий, шламы)

2. Отходы, образующиеся в результате реагентной обработки сточных вод (осадки, образующиеся при очистке сточных вод с применением химических реагентов)

3. Смешанные отходы, трудноразделимых нефтесодержащих материалов. Содержат мало горючих компонентов

4. Масла, требующие специальных методов утилизации.

 

Для уменьшения объемов нефтеотходов, а также для повышения эффективности применяемых способов утилизации их предварительно отделяют от воды. Для этого применяют отстаивание, фильтрацию, центрифугирование, разделение в гидроциклонах, сушку, вымораживание [21].

Отходы первой группы легко разделяются при отстаивании: за 1 час объем осадка уменьшается на 35 %. Для фильтрации отходов с высоким содержанием нефтепродуктов применяют ленточные фильтры и ручные фильтры – прессы. Для улучшения фильтрации осадков второй группы в них добавляют коагулянты, например известь и хлорид железа.

Осадки моечной воды при мойке автотранспорта легко разделяются в центробежном поле, для чего используют гидроциклоны, соединенные с бункерами – уплотнителями. В гидроциклоне происходит осушение осадка, а в бункере – уплотнителе – дальнейшее его обезвоживание методами уплотнения. Сточная вода под давлением поступает на очистку по тангенциально расположенному вводу в верхнюю часть цилиндра и приобретает вращательное движение. Возникающие центробежные силы перемещают взвешенные вещества к стенкам аппарата по спиральной траектории вниз к выходному патрубку. Очищенная вода удаляется через верхний патрубок. Недостатком этого метода является значительный (до 50 %) унос мелкодисперсной твердой фазы с водой.

 

Рисунок 1.20 - Гидроциклон напорный для очистки сточных вод

Нефтеотходы, которые нельзя регенерировать, подвергаются сжиганию.

Более рациональным методом утилизации нефтяных шламов является их пиролиз для получения горючих газов.

Химическое обезвреживание нефтесодержащих отходов вдвое дешевле сжигания, т.к. не только позволяет исключить ущерб окружающей среде, но и получить продукт, который может быть использован в строительстве.

Один из способов утилизации нефтесодержащих отходов – обработка их негашеной известью, предварительно обработанной стеариновой кислотой или другими ПАВ. В итоге получают сухой гидрофобный порошок, который можно использовать в качестве строительного материала при сооружении дорог.

Источником загрязнения окружающей природной среды также являются процессы испарения, которые распространены в транспортных системах. Это и испарение топлива при его хранении и транспортировке, и испарение тонких пленок, капель жидкости лакокрасочных материалов, растворителей с поверхностей деталей, узлов, агрегатов.

Электролиты аккумуляторных батарей также вредны для ОС. На дно аккумуляторных банок выпадает свинцовая пыль и кусочки свинцовых пластин. Поэтому мойка аккумуляторных банок в местах, где возможно попадание в сточные воды или почву остатков отработавшего электролита и свинцового шлама, недопустима.

Аккумуляторные батареи при утилизации дробят на щековой дробилке, а обогащенный аккумуляторный лом направляют на шахтную плавку. Низкокачественные мелкие отходы подвергают грохочению, крупную фракцию (более 20 мм) направляют на шахтную плавку, мелкую фракцию – на агломерацию.

Газы шахтной печи с запыленностью 10-20 г/м³ очищают в скрубберах, скоростных пылеуловителях и электрофильтрах [7].

Резиновая пыль и пыль от износа асфальтобетонного покрытия также загрязняют окружающую среду. Ежегодно с колес одного автомобиля стирается до 10 кг резины, а с асфальтобетонного покрытия слой 1 мм. Таким образом, на шоссе шириной 10 м на каждые 100 км приходится 100 т пыли износа в год.

Отходы тормозной жидкости, образующиеся при техническом обслуживании и ремонте гидравлических приводов тормозной системы автомобиля, также требуют утилизации. Автотранспортные предприятия реально имеют возможность собирать около 20 % отработавших масел.

Отработавшие нефтепродукты сдаются соответствующим организациям тремя отдельными группами: масла моторные отработавшие; смеси

 

 

нефтепродуктов, применявшиеся в качестве промывочных жидкостей – бензин, уайт-спирит, керосин, дизельное топливо, трансмиссионное масло; масла индустриальные (гидравлические, трансформаторные, компрессионные).

Отработанные масла относятся к категории опасных отходов, сбор и утилизация которых в большинстве промышленных стран регулируется соответствующими законами, экологическими стандартами и экономическими условиями. Хорошо отлаженный механизм рециклинга отработанных масел способствует их возвращению в сектор потребления полупродуктов или продуктов и обеспечивает реальную экономию ресурсов в странах-импортерах нефти.

 

Таблица 1.26

Данные по использованию и переработке моторных масел

Страна	Потребление масла, тыс.т./год	Сбор масел, тыс. т. год	Переработка масел, тыс. т. год
Россия и СНГ
США
Германия
Италия
Франция

 

Общая масса масел, поступающих в отходы в течение года во всем мире, оценивается в 40 млн. т. Из них только 20 млн. т. собирается, а подвергается переработке не более 2 млн.т., что составляет не более 5 % от количества образующихся отходов. В таблице 1.26 приведены данные по применению и переработке минеральных масел в различных странах мира.

Таким образом, можно сделать вывод, наиболее прогрессивные страны подвергают переработке до 30 – 38 % отработанных масел, обеспечивая при этом высокую полноту их сбора. Как правило, это страны, не имеющие своих источников получения нефтепродуктов и закупающие их за рубежом.

Высокая экологическая токсичность, химическая агрессивность, сложный состав и пониженная способность отработавших масел к технологической переработке делают весьма непростым выбор направления их рециклинга (то есть методов и конкретных технологий утилизации).

Как правило, этот выбор зависит от уровня промышленного развития страны, однако экологическая безопасность и экономическая целесообразность, а также возможность получения из отработавших масел вторичных продуктов с минимальными издержками считаются главными критериями выбора того или иного технологического процесса. Особенно актуальным выбор направления рециклинга отработавших масел остается для России, где за последние годы объемы потребления смазочных масел и образования отработавших масел резко возросли.

 

Принципиально в рециклинге различают две группы методов утилизации отходов – без переработки отработавших масел и на основе их переработки.

В состав первой группы входят механические и термические методы. Применение технологий утилизации отработавших масел на основе механических методов (т.е. без изменения качественного состояния отходов), таких как захоронение масел или их использование в качестве антиадгезивов, консервантов, технологических смазок, представляет большую опасность для почвенных и водных экосистем и в законодательном порядке запрещено в большинстве развитых стран.

Термические методы утилизации отработавших масел заключаются в их сжигании в отопительных установках в качестве основного топлива или добавки к котельному топливу (топочному мазуту). Высокая теплопроводность и низкая температура застывания нефтеотходов определяют привлекательность этой доступной технологии.

Вместе с тем сжигание предварительно неочищенных масел сопровождается образованием большого количества золы и высокотоксичных отходящих газов, в которых могут содержаться даже такие супероксиданты, как хлорированные диоксиды. Применение этих методов приводит к очень сильному загрязнению окружающей среды и, в частности, атмосферы, в связи с чем они также находятся под запретом.

В настоящее время в США, Канаде и странах Европейского союза рециклинг отработавших масел практически полностью обеспечивается методами утилизации на основе переработки. Данная группа включает в себя физико-химические, термохимические и биологические методы.

Технологии на основе таких физико-химических методов, как фильтрация, коагуляция, экстракция, сорбция, дают возможность получать регенерированные (очищенные) масла, которые можно использовать в качестве антиадгезивов или добавок к котельному топливу. Включение в технологический процесс стадии вакуумного фракционирования (дистилляции) позволяет улучшить качество образующихся продуктов и получать базовые компоненты смазочных масел [23].

Биологические методы утилизации нефтеотходов, основанные на биохимическом окислении углеводородов, используют в основном при очистке загрязненных нефтепродуктами почв и водоемов. В силу достаточно продолжительного протекания биохимических процессов, специфичных свойств целевых продуктов и других особенностей биологические методы пока не нашли широкого распространения в промышленной утилизации.

Наиболее перспективными методами утилизации отработавших масел, одновременно обеспечивающими высокий уровень экологической безопасности производства и позволяющим получать вторичные нефтепродукты высокого качества, являются термохимические.

Использование их предполагает глубокую переработку нефтяных отходов с помощью современных высокотемпературных технологий, при которых происходит изменение структурного состава исходного сырья.

Ресурсосберегающие технологии переработки отработанных масел на основе термохимических методов широко распространены в промышленно развитых странах. В основе технологий такого типа лежат чаще всего процессы либо каталитического гидратирования, либо термического крекинга.

В процессе термического крекинга и дистилляции отработанные гидравлические жидкости, моторные и смазочные масла преобразуются в полноценное топливо, подобное дизельному, которое может использоваться для отопления зданий и сооружений. Технология характеризуется высокой эффективностью выхода целевого продукта, который достигает 75-85% от количества перерабатываемого сырья, а также небольшим количеством отходов (кокс и вода).

В качестве сырья используются только отработанные масла, и имеется возможность изменения характеристик конечного продукта в зависимости от целей его применения.

Отработанное масло собирается в приемной емкости отделения приема и усреднения отработанного масла, где оно перемешивается и нагревается. Усредненное и подогретое масло подается в выпарной аппарат отделения обезвоживания, в котором при температуре 110º С и вакууме происходит отделение масла от воды и легкокипящих углеводородов (в основном, фракций бензина). Пары воды и бензина после конденсации разделяются в отделении очистки водного дистиллята. Бензин и вода после дополнительной доочистки реализуются как товарные продукты. Обезвоженное масло с содержанием воды не более 1% подается в отделение термического крекинга. В котле крекинга при температуре 380-420ºС без доступа воздуха происходит деструкция молекул высококипящих углеводородов с образованием более легких углеводородов, входящих в состав печного топлива и бензина, и их испарение.

Одновременно с этим процессом из котла непрерывно удаляются неразложившиеся высококипящие углеводороды, образующие битумную фракцию в количестве 8-12% от массы перерабатываемых масел.

Пары углеводородов и газы крекинга, проходя через установленный на котле дефлегматор, охлаждаются до температуры 270ºС и поступают в конденсатор. Здесь происходит конденсация и разделение продуктов крекинга на фракции бензина и печного топлива. Несконденсированные пары углеводородов и газы крекинга подаются на высокотемпературное сжигание. Бензин после отделения от него воды в сепараторе реализуется как товарный продукт. Печное топливо откачивается в отделение стабилизации, где в стабилизаторе в присутствии небольшого количества стабилизирующего вещества отстаивается в течение некоторого времени.

Последующая очистка печного топлива от шлама осуществляется в высокоскоростной центрифуге и на адсорбционном фильтре. Очищенное печное топливо является основным товарным продуктом такого производства.

Единственным отходом технологического процесса является небольшое (около 0,5%) количество кокса, который периодически удаляется из котла крекинга. При коксовании происходит связывание содержащихся в ММО вредных веществ в нетоксичную форму, пригодную для захоронения.

К преимуществам такой технологии относятся: простота технологического процесса и его аппаратурного оформления; возможность переработки широкого спектра отработанных масел с предъявлением ограниченных требований к их качеству; малоотходность и экологическая безопасность производства; получение с высоким выходом основного товарного продукта - печного топлива; ограниченная площадь размещения производства и его полная автоматизация; сравнительно небольшой объем капиталовложений [22].

Процесс каталитического гидратирования позволяет получать базовые масла высокого качества, но вместе с тем требует предварительной тщательной очистки масел от механических загрязнений и присадок, негативно влияющих на работу катализаторов.

По сравнению с технологиями каталитического гидратирования технологии, использующие процесс термического крекинга просты, экономичны, не требуют применения дорогостоящего технологического оборудования, катализаторов и реагентов. Образующиеся в этом случае конечные продукты (дизельное топливо, бензин, битум и т.д.) имеют низкую себестоимость, хорошую ликвидность и без доработки сразу поступают в сектор потребления.

Благодаря вышеперечисленным качествам, в последние годы технологии термического крекинга нашли применение в Канаде, Польше, Испании, Израиле, Австралии и других станах.

Отработанные моечные растворы также представляют собой экологически относительно опасную среду, состоящую из веществ неполного окисления нефтепродуктов и токсичных механических примесей; в связи с этим они требуют достаточно дорогостоящей очистки.

Лучшим способом утилизации таких раствор является применение их в качестве воды затворения при производстве строительных материалов, в частности, безобжиговых фосфатных материалов. Доказано, что присутствие нефтепродуктов замеляет процесс схватывания такой смеси.

Кроме загрязнения воздуха и воды происходит загрязнение территории предприятия твердыми отходами, прежде всего утилизируемыми покрышками и аккумуляторами. Масса отработавших шин, скапливаемых на территории предприятия, составляет для легковых АТС – 9,85 кг на один автомобиль; для грузовых – 124, 9 кг; автобусов – 390,4 кг на единицу техники.

Используемые мероприятия для сокращения расхода материалов, выбросов загрязняющих веществ в воздух и водные источники при восстановлении АТС, заключаются в выборе устройства системы очистки воздуха и установке данного устройства на соответствующий источник загрязнения ОС; подборе метода очистки сточных вод, предотвращении проливов топливно-смазочных материалов и минимизации их испарения; а также предохранении почв прилегающей территории от попадания в них щелочей, кислот и других вредных для окружающей среды компонентов.

 

Контрольные вопросы

 

1. Перечислите основные мероприятия по снижению негативного воздействия на окружающую среду работы предприятий по переработке материалов.
2. Как обеспечивается защита окружающей среды на предприятиях по производству строительных материалов?
3. Назовите методы очистки воздуха от аэрозолей на АБЗ.
4. Что представляет собой инвентаризация выбросов на производственном предприятии?
5. Перечислите источники пылеобразования на АБЗ.
6. Перечислите источники пылеобразования на ЦБЗ.
7. Назовите требования, предъявляемые к пылеулавливающему оборудованию.
8. Дайте характеристику аппаратов сухой очистки отходящих газов.
9. Дайте характеристику водных пылеуловителей.
10. Дайте характеристику электрофильтров.
11. Назовите экологические преимущества асфальтосмесительной установки ДС – 168.
12. Что представляют собой холодные асфальтобетонные смеси и для чего используются?
13. Перечислите основные методы очистки производственных сточных вод.
14. Назовите группы нефтесодержащих отходов транспортных предприятий.
15. Какой принцип заложен в функционировании флотационных установок?
16. Что представляет собой система замкнутого водоснабжения?
17. Каким образом осуществляется очистка сточных вод в нефтеловушках?
18. Что представляет собой система отстаивания сточных вод. Какие виды отстойников Вы знаете?
19. Назовите способы очистки сточных вод на предприятиях сервиса.
20. Каким образом производится выбор местоположения объектов сервиса транспортных предприятий. С кем необходимо осуществлять согласования?
21. Каковы особенности эксплуатации АЗС?
22. Что представляет собой рециклинг, как способ утилизации отходов?
23. Какие существуют ресурсосберегающие технологии переработки отработавших масел?
24. Какие работы относят к работам по восстановлению работоспособности транспортных средств?

25.Способы утилизации нефтеотходов предприятий.