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废油分类与收集
周亮
摘要:废油收集作为废油回收的第一环节,其作用不可替代。本文讲述了判定废油的标准及废油收集的相应分类标准,并详细介绍一系列废油收集设备,最后指出废油收集过程中存在的问题及废油收集发展的方向。关键字:废油分类;废油收集
前言
当前世界工业的发展与石油有着密不可分的关系。作为一种暂时无法完全替代的燃料,石油的年消耗量相当大。单就润滑油这一方面看,2009年全球润滑油需求量共计33百万吨[1]。其中亚洲市场达36%,北美达27%。大量石油的消耗给环境中带来大量的废油。相关数据显示,除去由于蒸发,泄露,溢出等原因损失掉的大约10.5百万吨的润滑油,09年潜在的可回收废油达到22.4百万吨。在这些可回收利用的废油中,大约只有16.5百万吨的废油能被收集,其他的废油被无形消耗掉。而在收集的废油中仅仅只有2.6百万吨的废油用于精炼再利用,其中78%的废油当做燃料焚烧掉。同时在这些用于精炼的废油中,大概只能回收1.6百万吨左右的基础油。总的看来,2009年世界再精炼得到的基础油量还未占整个润滑油市场的5%。在亚洲,80%以上的废油被当做燃料燃烧掉,而欧洲仅40%以上的废油被当做燃料燃烧,其50%以上的废油用于精炼再利用。由于欧洲对废油精炼再利用的重视,欧洲利用废油生产出的基础油占全球总量的40%以上,相比来说亚洲废油利用率就小的多,仅占13%左右。毫无疑问,如此大量无法收集的废油对环境造成严重的危害。有研究表明,泄露到水体的油要花费20多年的时间才能回复到原来的水质。大量油液覆盖在水面上,光线无法照射到水体下层,水体植物无法进行光和作用,水中含氧量急剧减少,动植物就会大量死亡。除此之外,废油存在于环境中,将无可避免的发生二次污染。如果能提高废油的收集效率,废油的再利用率也就能相应的提高。早在1990年就有资料表明,收集得到的废油如果用做燃料燃烧,每吨油相对来说会节约0.64美元,而如果将废油转变为机械润滑油,每吨油将相应的会减少1.5美元。总的来说收集废油对减轻环境和资源压力有着重要的意义。废油的分类
常用的工业用油大多从石油中获取,少数是合成油液、醇型液体和一些动植物油。石油中生产出来的数千种石油产品可根据石油产品的特征和用途分为六大类:燃料、溶剂油、润
滑油(脂)、蜡、沥青、石油焦。在对污染油液进行再生净化时,又可将工业油液分为燃料油、溶剂油和润滑油三大类。而所谓的废油[2],指的是原油或者合成油在使用、储存、处理的过程中,其中出现物理或化学杂质使其达不到原有的效果的一类油。废油包括从汽车、油轮、飞机等收集到的润滑油,也包括工业用油,如压缩机油、涡轮机油等。但废油并不仅只包含这些。另外值得注意的是含5ppm以上的PCBS的油液并不称之为废油。
废油收集的过程中如果简单的将油液分为三大类,显然有其局限性。在废油的收集之前应解决两大问题:
一、废油的判定。即如何判定油品为废油。
二、废油的混杂物分类。在现实生活中,废油无论是在产生前或产生后都会与其他物质相接触,因此有必要对废油与其他物质的混合组分进行分类。这两点也就决定了废油具体分类的复杂性。
由于使用的条件不同,各种机械设备对油的要求不同,需要结合实际使用情况而定。这里仅列出一般的指标作为判定废油的标准,仅作参考。
表一 废油的判定标准
判定废油的项目标准 机械杂质含量
含水量 酸值 粘度增大 碳渣值 灰分
含量 超过2%以上 超过2.5%以上 超过1.5%以上 超过规定的25%以上
超过2%以上 超过10%以上
以上的判定项目是一些反映废油特征的指标,废油的这种组分的变化是在废油的正常使用中产生的。而通常收集到的废油组分比单纯的废油要复杂,仅仅用这些指标是无法准确描述其特征的。为了达到更好的回收分离的目的,在下述分类方法中将把废油作单一的组分,以区分其他杂质。这种分类方法中非废油组分的不同决定了废油的分类标准。按废油混合液中组分分类,可将混合废油细分为七大类[3,4]:
(1)危险物与废油的混合很多种危险物能与废油液相混合,较常见的能溶于废油液中的有石油溶剂油的部分洗涤剂,以及原油清洁剂。尽管这些溶剂一般为高闪点型溶剂,但是他们的闪点温度均在140ºF以下,这样他们就易成为易燃的有害废物。这些与油混合的危险物又能分为两类:
1、收录在危险物名单上的危险物与废油的混合。在这种情况下,只要含有危险物则无论其含量有多少
均认为其为危险废物,而不是仅当做废油来处理。此类危险物有1,1,1-三氯乙烷,全氯乙烷,三氯乙烯,亚甲基氯,甲苯,二甲苯等;
2、仅含有某些危险物特征的物质与废油的混合。废油与一些没有列在危险物名单的物质相混合后,亦会表现出危险物的一些特征,诸如易燃性,腐蚀性,氧化性,毒性等。这类物质有矿质油漆溶剂,石油脑,干洗油等。当混合液具备这些特征之一时,即将这类混合液做有害废物处理;而不具备这些特征是则将其作废油处理。
(2)非危险物与废油的混合液
这类混合物通常直接当作废油来处理,主要是一些高闪点的石油溶剂。(3)废油与防冻剂的混合废油中有时候会混杂一些废弃的防冻剂。含防冻剂的废油通常在轿车、货车、轮船、飞机及其他的一些大型设备的常规维修中收集得到。最初的防冻剂并不含危险组分,但是废弃的防冻剂中含有污染组分,这将导致防冻剂成为危险物。废弃的防冻剂中含有铅、苯等含量远超规定的限度。单独将这种混合液列为一类是由于其为废油中普遍存在的污染物载体。如果防冻剂中的组分被判定为危险物,也可以归属于第一大类“危险物与废油的混合液”,再进一步的判定其为一种危险物还是一种废油。如果防冻剂的组分无害,则直接认定为一种废油。
(4)废油与废水的混合在某些条件下废油与废水相混合,将这种状况分为一类与防冻剂的分类一样,亦是由于废水中含有组分决定了废油的性质。判定废油的危险性的方法与防冻剂的判定一致。值得注意的一点是,假使废油包含在废水中,则这种不应归于此类混合液中,而应属于“含油或被有污染材料分类”中含油废水的分类标准中。
(5)废油与原油的混合废油经常会与原油混合,这种混合通常是为了特定的目的。诸如一些柴油机就建议将柴油与废油混合使用,在这种情况下的混合液就不应作为一种废油。除去这些特殊情况外,其他形式的废油与原油的混合应当做废油处理。
(6)含有PCBS的废油混合液
前面已经提到,PCBS在废油中的含量超过50ppm时不能简单的看做废油,而应当将其作为有毒物来看待。此外当PCBS的含量在50ppm以下时亦有相应的判别标准,此处不做赘述。
(7)其他一些比较重要的混合液
这类混合液比较重要的有:
一、应当清除的废油混合液。显然上述列举的前五项分类中的废油都可用来回收利用,而这类需清除的废油混合液中含有相当量的需特别处理的有害物
质。
二、被废油污染的物质。比如说水中的油污染,这类混合物专属于“被废油污染的物质”这一分类中。
七类混合液的划分其目的是为了更好的进行废油的收集,分类越明确,后续的处理的方法就有更好的选择性。废油收集的设备
废油收集需要在城市和农村建立相应的废油收集中心,以及在相关的机电厂设立收集点。在国外比较常见的有三种废油收集中心[5~7]。第一种是自助式废油收集点,主要针对个人家用产生的废油收集。如私人汽车中变速器油、液压油、刹车油等,个人不能收集诸如汽油,柴油等燃料油,以及防冻剂和挡风玻璃洗涤液等。这类废油需要到专门的废油收集中心进行收集,即第二种废油收集中心,此类废油收集中心一方面将个人收集的废油汇集,储存;另一方面收集一些特殊的需管制的废油。第三种是机电厂等设立的废油收集点。
最简单的收集废油的工具,诸如专门用于收集废油的碗或者罐状物等,显然是无法完全收集废油的。要想完全的收集废油需要一些专门的废油设备,下面介绍一些比较常见的废油收集设备。
1、电控真空系统
在大型的机械维修车间,这类系统主要作用于废油抽吸系统。电控真空系统(图一所示)安装方便,不需要特殊的放置场所。将其接到压缩空气供应机(最高压力8巴)和220~240V的电压即可持续工作。该系统真空度在99%左右,内部设置传感器,通过传感器来控制整个系统系统中的储油量,外部设有电子控制按钮,操作简单方便。需注意的是安装时最好与存储废油的油箱靠近。这种设备的优点有以下几种:直接连接汽车引擎与废油储存罐;无需操作人员接触废油;不需要辅助的移动设备;连接起来方便快捷。
图一
2、固定的废油抽取系统
固定的废油抽系统(图二所示)通常安装在某一固定的废油点,它采用气泵来抽吸废油,是一种清洁的收集废油的设备。它的基本工作流程:气泵将抽吸废油并将其运送到旁边的废油储存桶内。通常为了达到最高的工作效率,安装抽
油泵的时候尽量使抽油泵接近吸油点。安装到其他的地方均会延长抽空油液的时间。气泵通过吸油喉辘,吸油软管及吸油探针连接从而达到吸收的目的。喉辘又分为开放式和盒装式两种,吸油软管中安装有滤网,以防止杂物进入泵中造成堵塞。
图二
3、移动式废油收集器
这种收集设备(图三所示)通常利用重力来收集发动机油和齿轮油,储油装置是20L的油罐。使用这种设备通常需要将汽车等用升降器抬高,再将其置于汽车底下来收集废油。设备中的废油可以靠重力,空气压力或者依靠安装在设备中的泵来排出。如利用轮胎充气机可以将废油排出,用这种方式排废油的时候最大压力不超过0.5巴,通常通过安全阀来控制压力。利用抽吸方式吸取废油通常采用的是真空方式。油罐中的气体被排出,形成7-10巴的压力从而使废油排出。在这种情况下,转运废油的油罐容量在10L左右,这是为了避免废油散溢。
图三
4、移动式排油设备
这种排油设备能够排出绝大多种类的废液,如机械油,引擎机油,齿轮箱中的油以及冷却液容器中的冷却液等。它由一个36L的聚乙烯油罐,带滚轮的铝架及真空泵组成,如图四所示。当油液充满容器时,泵自动停止工作。油罐中的废液可以直接倒出也可以用真空泵排出。该设备正常工作温度为60℃,也允许在90℃时短时间运行。图四
5、便携式吸油瓶
这种便携式吸油瓶(图五所示)能吸取大部分的油液,包括一些重度污染的废机油,齿轮油,防冻剂等。这种小型设备由一个真空气泵连接聚乙烯瓶组成。储油瓶带有把手,注入孔直径100mm,此外带有长2.2m的吸油软管。该便携式吸油设备最大吸取速率为60L/min,真空度50%,最大允许温度为 60℃。图五废油收集过程中的问题
废油收集的过程中存在一系列的问题。首先是人们对废油的认识问题,日程生活中人们对废油的忽视,导致废油这类可大量回收利用的资源被大量的丢弃。其次是废油收
集的管理规范问题。由于国内缺乏对废油的研究,废油的相关规范不健全,不统一。这导致废油收集过程中分类的不规范,以及日后再精炼废油过程中处理的复杂性。此外,国内缺少专门的废油收集站点,只有少量的废油收集公司,并且未形成规模。第三点,废油回收设备研究落后。废油研究的滞后性直接导致废油回收行业的整体滞后性,废油收集作为废油回收过程中第一环节也处在薄弱的环节,废油收集设备自身的高投入和缓慢的利益回报,导致废油收集设备的相关研究远落后于废油回收设备的研究。针对这些问题,显然可以看出废油收集的发展重点在三方面:
1、加强对废油回收的宣传,提高人们回收废油的意识。
2、加快建立相应的废油收集规范,明确废油分类,建立健全的废油回收机构,形成完整的产业链。
3、加快废油收集设备的研发,废油回收设备将向便捷,小型,易操作等方向发展。
参考文献:
[1] Global Used Oil 2009: Market Analysis and Opportunities [EB], http://www.daodoc.com.[2] Used Motor Oil Re-refining and Recycling [EB], http://www.daodoc.compliance Aurance Engineering & Enforcement Division, Materials Containing or Otherwise Contaminated with Used Oil [EB].http://www.daodoc.compliance Aurance Engineering & Enforcement Division, Mixtures of Used Oil and Other Materials [EB].http://www.daodoc.compliance Aurance Engineering & Enforcement Division, Materials Containing or Otherwise Contaminated with Used Oil [EB].Management of Household Do-It-Yourselfer Used Oil.http://www.ct.gov/dep.The Division and Collecting Filters of Used Oil
Zhou Liang(Institute of Environmental and Biological Engineering, Chongqing Technology and Busine
University, Chongqing 400067)
Abstract: The collection of used oil is irreplaceable in the proce of re-fining used oil.This article mainly talks about the division and the collecting filters of used oil.At last it points out the current problems of the used oil collection system in China and also point out the future development of the used oil’s collection system and collection filters.Key words: division of used oil;used oil collect filters