Зниження техногенного навантаження на навколишнє середовище при утилізації відпрацьованих автомобільних масляних фільтрів

Abstract

Дисертаційна робота присвячена розв’язанню актуальної науковоприкладної задачі у галузі екологічної безпеки – зниження техногенного навантаження на навколишнє середовище при утилізації відпрацьованих автомобільних масляних фільтрів за рахунок попереднього оброблення фільтрувального паперу мийним розчином з вилученням залишкового масла перед подальшим термічним знешкодженням. Результати роботи пройшли достатню апробацію та мають упровадження, що підтверджено відповідними актами. Експериментально підтверджено факт негативного впливу відпрацьованих автомобільних масляних фільтрів на навколишнє середовище для умов Полтавської області. Тому на першому етапі комплексної технології утилізації потрібно організувати їх збирання. Для цього запропоновано контейнерний спосіб роздільного збору відпрацьованих автомобільних масляних фільтрів, який дозволить здійснювати їх попереднє сортування та роздільний збір за типорозмірами і відділити відпрацьоване масло з подальшим його зливом. Конструкція контейнера захищена патентом на корисну модель. Експериментальні дослідження щодо вибору мийного засобу дали змогу визначити, що найбільш перспективним мийним реагентом для розв’язання поставленої задачі виявився перкарбонат натрію Na2CO3∙1,5H2O2. З метою визначення максимальної ефективності очищення фільтрувального паперу відпрацьованих автомобільних масляних фільтрів розроблено математичну модель та одержано стаціонарну (сідлову) точку, що визначила оптимальне співвідношення параметрів технологічного процесу. Проведено оцінювання розробленої технології на відповідність екологічним вимогам, яке показало, що попереднє оброблення фільтрувального паперу мийним розчином дозволяє зменшити техногенне навантаження на навколишнє середовище. Так уміст відпрацьованого масла знижується на 55%, а кількість забруднювальних речовин у димових газах на: сульфур (IV) оксиду – 89%, нітроген (IV) оксиду – 15%, карбон (ІІ) оксиду – 66%, вуглецю (сажі) – 86%.

Диссертационная работа посвящена решению актуальной научноприкладной задачи в области экологической безопасности – снижение техногенной нагрузки на окружающую среду при утилизации отработанных автомобильных масляных фильтров за счет предварительной обработки фильтровальной бумаги моющим раствором с извлечением остаточного масла перед термическим обезвреживанием. Результаты работы прошли достаточную апробацию и имеют внедрения, что подтверждено соответствующими актами. Экспериментально подтвержден факт негативного влияния отработанных автомобильных масляных фильтров на окружающую среду для условий Полтавской области. Поэтому на первом этапе комплексной утилизации нужно организовать их сбор. Для этого предложен контейнерный способ раздельного сбора отработанных автомобильных масляных фильтров, который позволит осуществлять их предварительную сортировку и раздельный сбор по типоразмерам, отделить отработанное масло с последующим его сливом. Конструкция контейнера защищена патентом на полезную модель. Экспериментальные исследования по выбору моющего средства позволили определить, что наиболее перспективным моющим реагентом для решения поставленной задачи оказался перкарбонат натрия Na2CO3∙1,5H2O2. С целью определения максимальной эффективности очистки фильтровальной бумаги отработанных автомобильных масляных фильтров разработана математическая модель и получена стационарная (седловая) точка, которая определила оптимальное соотношение параметров технологического процесса. Проведена оценка разработанной технологии на соответствие экологическим требованиям, которая показала, что предварительная обработка фильтровальной бумаги моющим раствором позволяет уменьшить техногенную нагрузку на окружающую среду. Так содержание отработанного масла снижается на 55%, а количество загрязняющих веществ в дымовых газах: серы (IV) оксида – 89%, азота (IV) оксида – 15%, углерода (II) оксида – 66%, углерода (сажи) – 86%.

The thesis is devoted to the actual problem of reducing the technology-related load on the environment at the disposal of waste automobile oil filters by preliminary filter paper processing by means of a washing solution with the residual oil extraction before further thermal decontamination. The results of the research have been sufficiently tested and implemented, which is confirmed by the relevant acts. The fact of negative influence of waste automobile oil filters on the environment for the Poltava region conditions has been experimentally confirmed. Therefore, at the first stage of integrated recycling technology, it is necessary to organize their сollecting. For this purpose, a container method for the separate collection of waste automobile oil filters is proposed, which will allow to pre-sort them and collect separately according to standard sizes and separate the waste oil with its subsequent drain. The design of the container is protected by a utility model patent. Experimental research on the detergent choice has made it possible to determine that the most promising detergent reagent for solving the problem is sodium percarbonate Na2CO3∙1,5H2O2. In order to determine the maximum efficiency of cleaning the filter paper of the waste automobile oil filter, a mathematical model was developed and a stationary (saddle) point was obtained that determined the optimal ratio of the technological process parameters. The evaluation of the developed technology for compliance with ecological requirements has been carried out. It showed that the preliminary treatment of filter paper with a washing solution can reduce the technology-related load on the environment. So the amount of waste oil is reduced by 55%, and the amount of pollutants in fume gases is: sulfur dioxide – 89%, nitrogen dioxide – 15%, carbon monoxide – 66%, soot – 86%.