Раздел 13. Утилизация и обезвреживание отходов фильтров и фильтровальных материалов отработанных

Раздел 13 Утилизация и обезвреживание отходов фильтров и фильтровальных материалов отработанных

13.1 Общая информация о деятельности по утилизации и обезвреживанию отходов фильтров и фильтровальных материалов отработанных

Фильтры и фильтровальные материалы широко используются в технологическом оборудовании в системах очистки газовых выбросов и жидкостей для нужд промышленности, сельского хозяйства и отдельных домохозяйств, в автотранспортных средствах.

Для фильтрации могут использоваться следующие материалы:

Металлические проволочные сетки

Отличаются по конструкции, способу изготовления и конфигурации отверстий. По способу изготовления выделяют тканые, сварные, крученые, плетеные и щелевые фильтры. По конфигурации отверстий бывают фильтры с прямоугольными, ромбическими, квадратными и другими формами ячеек. Для изготовления проволоки чаще всего используют бронзу, сталь, латунь, никель.

Неметаллические сетки

Производят из синтетических полимерных материалов типа полипропилена, лавсана, капрона, фторлона. Структура неметаллических фильтров напоминает структуру фильтров металлических. Среди преимуществ фильтрующих устройств данного типа можно выделить высокую коррозионную стойкость. Средняя тонкость фильтрации составляет 10 мкм, но есть возможность изготовления сеток с размерами в десятые доли микрометра.

Фильтровальные ткани

Достаточно часто используются при очистке жидкостей. Среди них наибольшее применение находят хлопок, шерсть, натуральный шелк, лен, асбест и т.д.

В настоящее время существует большое количество видов тканых материалов, используемых в качестве фильтровального материала. Наиболее распространенными являются: ткань бельтинг, полиамидная, полиэфирная нить, фильтромиткаль, серпянка. Данные материалы изготавливают в основном из натуральных, синтетических или комбинированных волокон.

Нетканые текстильные фильтровальные материалы

Производятся из натуральных, химических волокон, а также их смесей. Основное преимущество таких материалов в сравнении с натуральными тканями заключается в более низкой стоимости и лучшей фильтрационной способности.

Бумага и картон

Применяются в том случае, когда фильтруются неагрессивные жидкости, например, нефтепродукты. Для изготовления фильтровальной бумаги используется древесная целлюлоза или хлопковые волокна. Технические фильтровальные картоны получают из смеси хлопковых волокон с отходами прядения типа циклонного пуха и хлопчатобумажного очеса.

Мембранные фильтрующие материалы

Производятся из нитрата и ацетата целлюлозы, полиамида, поливинилхлорида, фторуглеродных соединений и т.п. Чтобы повысить механическую прочность, применяется армирование материалов ультратонкой проволокой или синтетическими тканями (тефлон, нейлон и другие).

Металлокерамические материалы

Являются продуктом спекания или прессования металлических порошков бронзы, алюминия, нержавеющих сталей, вольфрама.

Керамические материалы

Производятся на основании спекания зернистых минеральных частиц и последующего добавления связующего вещества (но не обязательно).

Полимерные фильтрующие материалы

Это пористые пластмассы. Они достаточно экономичны, что обусловлено невысокой стоимостью исходного сырья для их производства. Среди недостатков пенопластовых материалов чаще всего упоминается неравномерность поровой структуры (трудность обеспечения стабильного размера пор) [120].

Фильтровальные материалы применяются в горной металлургии, химической отрасли, машиностроительной отрасли, обрабатывающей и перерабатывающей промышленности, а также в медицине и пищевой промышленности. Фильтровальные материалы широко используют для очистки топлива авиационной техники, автотранспорта, железнодорожного транспорта и водного транспорта.

Согласно данным федерального статистического наблюдения практически треть от общего объема образования отходов фильтров составляют фильтры автотранспортных средств, в том числе фильтры очистки топлива и масла автотранспортных средств, фильтры воздушные. Более половины (до 60 %) от общего количества ежегодно продаваемых автомобильных фильтров приходится именно на масляные. Принимая во внимание, что статистическим наблюдением не учитываются отходы фильтров, образующихся при эксплуатации личных автотранспортных средств, можно предполагать, что реальное количество образующихся отходов фильтров автомобильных значительно выше статистических данных.

В настоящем Справочнике рассматриваются технологии утилизации масляных фильтров, отработанных при эксплуатации автотранспортных средств.

Фильтры могут быть разных типов: проточные, частично проточные, комбинированные, а также центробежные. Соответственно, названые варианты отличаются конструкцией. Однако выделяют несколько элементов, которые присутствуют в фильтрах всех видов:

- корпус: может быть с крышкой или без нее, что зависит от вида изделия (для одно- или многоразового использования);

- фильтрующий элемент: изготавливается из бумаги или пластика, образует складчатую конструкцию, что способствует увеличению полезной площади;

- обратный клапан: препятствует попаданию масла из системы смазки в фильтр;

- перепускной клапан: обеспечивает возможность подачи масла напрямую, в обход фильтра, что необходимо для работы системы при низких температурах или в случае, когда фильтрующий элемент забивается, перестает выполнять свою функцию;

- уплотнители (снижают вероятность образования течи);

- прижимная пружина (фиксирует обратный клапан, когда машина не работает).

В центробежных фильтрах дополнительно предусматриваются ротор и ось [121].

Отработанный автомобильный масляный фильтр конструктивно представляет собой металлическую капсулу, в которой находятся резиновые и полимерные клапаны, фильтрующий элемент (бумага, текстиль, натуральные и синтетические волокна), стальные детали и отработанное моторное масло.

В настоящее время современными предприятиями производятся разборные и неразборные масляные фильтры.

В каждом отработанном автомобильном масляном фильтре сосредоточено от 200 до 500 г отработанного автомобильного масла. В результате в системе обращения масляных фильтров оборачивается свыше 14 000 м ³ отработанного масла [122].

Основные данные по методам и технологиям утилизации и обезвреживания отходов фильтров и фильтровальных материалов отработанных.

Фильтры и фильтровальные материалы, образующиеся в технологическом оборудовании, в основном подлежат утилизации и обезвреживанию на промышленных предприятиях, образующих данные отходы, или сжигаются. Сведения о технологиях обезвреживания отходов путем сжигания представлены в справочнике НДТ ИТС 9-2015 "Обезвреживание отходов термическим способом (сжигание отходов)".

Фильтры масляные автомобильные традиционной конструкции имеют металлические днища и стержень, гарантирующие высокую механическую прочность, фильтрующую перегородку, изготовленную из специального фильтрующего материала, а также резиновые прокладки. Таким образом, отходы масляных фильтров представляют ресурсную ценность как по причине содержания в них масла, так и по высокому содержанию в них ресурсоемких материалов.

Утилизация разборных масляных фильтров осуществляется путем разделки фильтров с дальнейшей утилизацией ее составных частей.

Неразборные масляные фильтры (spin-on) чаще всего используются в грузовых автомобилях. Достоинством этого типа фильтров является высокая устойчивость к механическим повреждениям, а также легкая замена, практически лишенная риска внесения загрязнений в систему смазки двигателя. Однако серьезным недостатком является сложный и дорогостоящий процесс утилизации использованных фильтров [123].

Неразборные масляные фильтры образуют единый узел, состоящий из корпуса и фильтрующего элемента. Во время проведения работ по техническому обслуживанию заменяется весь узел. Поэтому его утилизация остается проблемой. В настоящее время существуют линии и оборудование, осуществляющее утилизацию отработанных масляных фильтров.

Экологические проблемы, возникающие при утилизации и обезвреживании отходов фильтров и фильтровальных материалов отработанных, в первую очередь, связаны с необходимостью организации сбора этих отходов, необходимостью применения термических методов для обезвреживания отдельных деталей фильтров и низким качеством выделяемого металла в связи с загрязнением фильтров.

13.2 Технологические, технические решения и системы менеджмента, используемые в настоящее время в области утилизации и обезвреживания отходов фильтров и фильтровальных материалов отработанных

13.2.1 Технология утилизации автомобильных масляных фильтров с предварительной разборкой

Область применения. Применяется для утилизации разборных автомобильных масляных фильтров.

Описание метода. Корпус фильтра распаковывается с последующей сортировкой компонентов. Технология утилизации состоит в быстром разрезании корпуса фильтра, отделении и сборе отработанного масла, разборке фильтроэлемента, отделении и отжиме промасленной шторы, отделении стального лома, резинотехнических изделий, отсортировки деталей, подлежащих рециклингу при производстве новых фильтров. Масло поступает на регенерацию, сталь - в металлолом и в мартен, резина - в переработку, брикетированная бумажная штора - в печь.

13.2.2 Технология утилизации автомобильных масляных фильтров без предварительной разборки

Область применения. Применяется для утилизации автомобильных масляных фильтров. Линия используется для переработки от 1000 до 1200 кг/ч фильтров размером 100 x 140 мм от легковых автомобилей и размером 150 x 200 мм от грузовиков.

Описание метода. Процессом утилизации предусмотрено следующее:

- загрузка материала;

- удаление вручную посторонних включений;

- первая стадия измельчения;

- заключительная стадия измельчения с просеиванием;

- удаление остатков масла с материалов;

- отделение ферромагнитных материалов от бумаги.

Процесс позволяет получить железо (с остаточным содержанием масла не более 3 %), которое продается как металлолом. Отходы бумаги могут быть использованы в составе альтернативного топлива или направлены на обезвреживание термическим способом.

13.3 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссий в окружающую среду при утилизации и обезвреживании отходов фильтров и фильтровальных материалов отработанных

В процессе утилизации автомобильных масляных и топливных фильтров основными потребляемыми ресурсами являются энергетические ресурсы. Уровень потребления энергетических ресурсов зависит от применяемой технологии утилизации.

Применение технологии утилизации масляных и топливных фильтров может сопровождаться выбросами загрязняющих веществ в атмосферный воздух при разборке фильтров или в процессе отжима фильтрующей шторы.

При наличии процессов утилизации вторичных отходов, таких как брикетированная бумажная штора, методом сжигания, также образуются выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух.