Адсорбенты для сбора нефти

В последнее время значительно расширяется область использования технических решений и материалов для ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов. Для решения задач практического природопользования, возникающих в результате аварийных разливов нефти и нефтепродуктов, необходимо руководствоваться критериями, позволяющими оценить эффективность принятия решений. Общими критериями, на наш взгляд, (они же приводятся в материалах открытой публикации РФ) могут служить эффективность применения сорбционных материалов и биосферная совместимость проведения природоохранных мероприятий. В комплексном критерии эффективности использования сорбционных материалов необходимо учитывать их сорбционные характеристики, стоимость, транспортные издержки, сложность нанесения на загрязненные поверхности с учетом характерных особенностей рельефа загрязненных участков, особенности применения в различных климатических условиях, технические решения утилизации нефтенасыщенных материалов. В критерии биосферной совместимости проведения природоохранных меро­приятий должны рассматриваться  подходы, использование которых при производстве, транспортировке, применению и утилизации НПМ не приведет к повторному загрязнению природных объектов.

Большинство используемых в настоящее время сорбционных материалов для ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов получают на основе синтетических и природных органических полимеров.

Типичными представителями НПМ, полученными на основе синтетических полимеров и изделий из них, являются сорбенты на основе полипропиленовых волокон, пенографита, пенопластов (пенополиуретаны), изделия из поливинилхлорида (ПВХ)), фенолальдегидных смол, резиновой крошки и др. По имеющимся литературным данным для изделий из синтетических полимеров приводятся величины нефтеемкости, находящиеся в пределах до 40–50 г/г. В основном такие высокие значения  величин сорбционной емкости этих материалов обусловлены весьма низкими значениями насыпной плотности (< 0,1 т/м3). Ясно, чем легче сорбент, то при прочих равных условиях даже незначительная величина поглощенной им нефти при отношении к малой навеске даст существенное значение нефтеемкости. Сравнение расчетных величин объемной сорбционной емкости показывает, что такие легкие сорбенты как пенографит и пенополиуретан, обладают значениями этого показателя в пределах 0,5 г/см3, а торфяной сорбент «Экоторф» (совместная разработка ИПИПРЭ НАНБ и Белниитоппроект ГПО Белтопгаз) – 0,8 г/см3. То есть, они сравнимыми со значениями показателей сорбционной емкости для НПМ, обладающих сравнительно низкими значениями по массовому показателю.     Из-за низкой насыпной плотности использование этих сорбентов даже при сравнительно низких скоростях воздушных потоков представляется затруднительным. По этой же причине эксплуатация этих изделий становится малоэффективной при пониженных температурах, вследствие повышения вязкости нефтепродуктов. Существенно возрастают транспортные проблемы с доставкой больших объемов легких сорбентов к месту аварии. Декларируемые как положительные моменты эксплуатации этих материалов и изделий из них в качестве многократно используемых сорбирующих материалов, на наш взгляд, также имеют несколько отрицательных моментов. Во-первых, существенно  возрастают трудности с хранением замазученных материалов с точки зрения пожарной опасности и экологии, а, во-вторых, использование загрязненных нефтью сорбирующих материалов может приводить к повторному загрязнению очищаемых объектов.  Учитывая, что использование синтетических полимерных сорбентов возможно, как правило, лишь в виде различного рода  изделий (салфетки, маты, блоки и т.п.), то этот аспект делает их техническую невозможность при применении на почвах и других природных объектах, имеющих сложную конфигурацию поверхности, городских территорий, а также при очистке загрязненного технологического оборудования. По мнению специалистов, основными недостатками этих материалов являются их высокая стоимость и существенные проблемы, возникающие при утилизации синтетических нефтенасыщенных сорбентов. Известно, что в ряде регионов РФ директивными решениями органов хозяйствования - использование сорбционных материалов для ликвидации аварийных разливов нефти не допускается без специальных технических решений для их утилизации. Материалы, полученные на основе фенолальдегидных смол, пенополиуретана, ПВХ и др. не могут быть утилизированы ни путем сжигании, ни захоронением в почве. По данным Института химии древесины АН Латвии (1982 г.), концентрация синильной кислоты в продуктах горения пенополиуретана при повышении температуры горения от 700 до 1000°С возрастает в 50 раз. В связи с чем рекомендуется избегать совместного применения пенополиуретана с легко возгораемыми материалами, выделяющими большое количество тепла при горении (в частности нефтепродуктами).

Большинства этих недостатков лишены сорбционные материалы, полученные на основе полимерных материалов природного происхождения (мхи, торф, сапропели, отходы хлопкового и льняного производства и др.), а также продуктов их переработки. В мировой практике использования сорбционных технологий ликвидации последствий аварийных разливов нефти именно им отдается предпочтение. Широко известны НПМ «Peatsorb» и «Sphag Sorb» (Канада), «Ripotin» (Финляндия), «Turbo-Jet» (Франция), «Лессорб», «Сибсорбент», «Сорбойл» (Россия), «Экограннефтеторф» (Беларусь) (Табл. 2), полученные на основе торфа. Нефтепоглощающая способность этих материалов находится в пределах  10-12 г/г. Не составляет проблем нанесения этих материалов на поверхности любого профиля, а также при ликвидации аварийных разливов нефти на почве, в том числе путем введения их в пахотный горизонт (синтетические полимерные материалы для этих целей использоваться не могут). Учитывая, что основой этих НПМ является торф (природный биоразлагаемый полимер), торфяные НПМ легко подвергаются утилизации путем сжигания, либо захоронения в почве. Подобного рода технологии утилизации используются, в том числе за рубежом. С учетом малых величин насыпного веса для сбора одинакового количества нефти, вспененные полимерные материалы занимают объем в четыре раза больше, чем природные органические НПМ, что создает определенные трудности при хранении и транспортировке этих материалов. Низкие значения плотности приводят к определенным трудностям нанесения легких вспененных полимеров на нефтезагрязненные объекты в ветреную погоду и при низких температурах. В расчете на сбор одинаковых количеств нефтепродуктов ввиду  невысокой стоимости использование природных органических НПМ в 4–5 выгоднее применения  синтетических полимеров.

Несомненным лидером в области создания нефтепоглощающих материалов является Япония. По данным анализа патентной и научно-технической литературы, на ее  долю приходится около 30 % предложенных материалов и композиций. Далее идут США и страны СНГ (по 15 %). На долю Финляндии и Канады приходится  по 8 %, Германии – 4 %. Отдельные предложения имеются у Франции, Австрии и Швейцарии.

При выборе исходного сырья для создания нефтепоглощающих материалов японские специалисты отдают предпочтение полимерам растительного происхождения. Например, ими предложен сорбент на основе рисовой шелухи с емкостью по сырой нефти 3 т/т. При комплексном подходе с учетом требований высокой эффективности, невысокой стоимости и экологичности при создании нефтепоглощающих материалов  специалисты Финляндии, Канады, США и России отдают приоритет природному материалу торфу. Финской фирмой «Vapo» на основе торфа создан и применяется материал «Ripotin», обладающий нефтеемкостью до 8 г/г (ориентировочная стоимость 3000 US $). Канадская фирма «Klon Inc.» на основе канадского торфяного мха предлагает экологически чистый сорбент «Peatsorb», который позволяет эффективно удалять последствия разливов сырой нефти, нефтепродуктов и более 50-ти наименований углеводородсодержащих веществ (стоимость сорбента доходит до 8000 US $). В Швейцарии разработан материал для поглощения масел, нефти, масляных красок, растворителей и т.п. с поверхности воды или почвы, состоящий из коры, торфа, растительных волокон или их смеси. Российское ООО «Компания «Ренари» предлагает экологически безопасный сорбент на основе продуктов термической переработки отходов сельского хозяйства для сбора и удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды с сорбционной емкостью по нефти от 3 до 10 г/г и стоимостью за одну тонну сорбента 2750 US $. Российским ТОО «Лессорб» разработана серия препаратов с аналогичной торговой маркой на основе сфагновых мхов. Предлагаемые препараты обладают нефтеемкостью в пределах 4,5–7,0 г/г и стоимостью 2500–5000 US $ за тонну. Известен белорусский сорбент «Пенопурм» на основе пенополиуретана с декларируемой нефтеемкостью 35–50 г/г. Стоимость 1 т сорбента составляет примерно 20000 US $. Об особенностях применения и утилизации сорбентов на основе пенополиуретана отмечалось выше.

Совместные исследования, проведенные ООО «Экогранторф» и Институтом природопользования НАН Беларуси, позволили показать, что перспективность использования торфа и композиций на его основе в качестве сорбентов нефти и продуктов ее переработки позволяет создать высокоэффективный  сорбционный препарат, по своим эксплуатационным характеристикам, не уступающий зарубежным аналогам. В табл. 1 приведены данные, характеризующие свойства применяемых в настоящее время различных сорбционных материалов. Как следует из представленных данных, применяемые материалы характеризуются весьма широким разбросом показателей по величинам нефтеемкости, насыпной плотности, стоимости и рядом других. Однако, основными подходами к применению тех или иных материалов всегда будут высокие эксплуатационные показатели и биосферная совместимость. Весьма значимым является показатель стоимости сорбента для сбора одной тонны нефтепродукта. Как следует из представленных данных, по этому показателю торфяной белорусский сорбент «Экограннефтеторф» выглядит весьма достойно. 

Экограннефтеторф

Фракционный состав, мм

0,2 – 5,0

Вид материала

фрезерная крошка 

Влага, %, не более

20

Насыпная плотность, г/см3, не более

0,16

Водопоглощение, %, не более

260

Сорционная емкость по нефти, г/г, не менее

4

Скорость сорбции, сек

35

Плавучесть, %

100

 

Таблица 1

Сорбционные материалы для ликвидации аварийных разливов нефти: основные характеристики и свойства   

               

Характеристика

/

Наименование сорбента

Основа сорбента

Внешний вид

Плот-

ность,

см3

Нефтеем-

кость,

г/г

Нефтеем-кость,

г/см3

Водо-

погло-щение,

г/г

Токсич-ность

Способ утили-зации

Упаковка

Страна произво-дитель

Цена,

у.е./т

Стоимость сорбента для сбора 1 т нефте-продукта,

у.е./т

Vermiculit fine

слоистый алюмосиликат

гранулы

0,13

2,8

0,35

0,23

безвреден

захороне-ние

США

6500

2350

Пенографит

вспененный графит

порошок

0,002

45-55

0,4-0,5

10

безвреден

сжигание,

отжим

Россия

Униполимер модицированный

смола карбомидо-формальде-гидная

гранулы

0,024

30-50

4.6

Частично

токсичен

при сжигании выделяются токсичные продукты

Россия

1120

360

Пенопурм

пенополиу-ретан

салфетки,

маты

0.008

35-50

0,4-0,5

безвреден

при сжигании выделяются токсичные продукты

упако-ванные конструк-ционные изделия

Беларусь

20000

Ecosol

пенополиу-ретан

салфетки,

маты

6

безвреден

при сжигании выделяются токсичные продукты

упако-ванные конструк-ционные изделия

Нидерлан-ды

 

НПМ-Р

ватин

ткань, рулон

0,1 (г/см2)

14

0,52

безвреден

отжим

ткань, рулон

Россия

15000

Пауэросорб

нетканое полотно

рулон

12

0,06

безвреден

отжим

рулон

Франция

Питсорб

торф

крошка

0,16

4

0,64

1,64

безвреден

сжигание,

захоро-

нение

мешок

Канада

7000

1750

Турбоджет

торф

крошка

0,11

3,6

0,4

2,03

безвреден

сжигание

мешок

Франция

5800

1610

Сибсорбент

торф, сапропель

крошка

0,17

2-4

0,5

безвреден

сжигание,

захороне

ние

мешок

Россия

2500

БТК-1

торф

крошка

0,11

11

0,66

5,21

безвреден

сжигание

мешок

Россия

7000

640

Сорбойл

торф

крошка

0,2-0,3

8

1,6-2,4

безвреден

сжигание

мешок

Россия

2800

350

Лессорб

мох

крошка

0,091

9-11

3,6

безвреден

сжигание

мешок

Россия

1900

Эколан

продукт пиролиза древесины

крошка

0,25

8

0,05

безвреден

сжигание,

захороне-ние в почве

мешок

Россия

1600

Сорбенты растительного происхожде-ния

лузга гречихи, риса

крошка

0,15

4,5

0,68

безвреден

сжигание

мешок

Россия

2000-10000

От 445

Экограннефтеторф

торф

крошка

0,13-0,16

3-5

0,8

1,2б

безвреден

сжигание,

захороне-ние в почве

мешок

Беларусь

1000

180

Связь с нами

Полную информацию по услугам и ценам, Вы можете получить, связавшись с нами по телефонам:

Телефон

тел: 8 017 266 05 06
мтс: +375 33 661 99 35
 life: +375 25 612 84 34 

 

Гарантийное обслуживание

Мы предоставляем гарантию на все наше оборудование и обеспечиваем его

послегарантийным обслуживанием.

 

 TUT.BY Rating All.BY