Тема 16. Охорона навколишнього середовища при використанні автомобільних експлуатаційних матеріалів.

16.1 Забруднення довкілля нафтопродуктами.

16.2 Автомобільний транспорт, як однне з основних джерел забруднення.

16.3 Заходи по зменшенню забруднення навколишнього середовища ПЗП.

16.4 Зниження токсичності і кількості вихлопних газів автомобілів.

Мета заняття: Ознайомитися з міроприємствами по охороні навколишнього середовища від шкідливого впливу експлуатаційних матеріалів.

16.1 Забруднення довкілля нафтопродуктами.

Забруднення атмосфери парою нафтопродуктів впливає на навколишнє середовище і здоров'я людини. Пара нафтопродуктів відноситься до IV групи шкідливості. Вона може викликати ядуху, тому що у безвітряну погоду знаходиться над поверхнею ґрунту, особливо при розташуванні нафтоскладів у низинних місцях. Крім того, суміш вуглеводнів з оксидом азоту у повітрі сприяє фотохімічному утворенню таких шкідливих сполук, як озон, пероксилацетил, нітрати, альдегіди, аерозолі. Ці речовини подразнюють слизову оболонку очей, пошкоджують рослинність, деякі з них є канцерогенними.

Зменшення випарів вуглеводнів є найбільш ефективним способом боротьби з фотохімічними забрудненнями атмосфери. Граничне припустима максимальна разова концентрація (ГПКмр) пари бензину для атмосферного повітря населених пунктів – 5 мг/м3, гранично припустима концентрація для "робочої зони" (ГПКрз) –100 мг/м3.

Забруднення грунтів та підземних вод обумовлено витіканнями нафтопродуктів. Основна особливість витікань полягає в тому, що вони носять нерівномірний по площі і в часі характер.

Наприклад, витікання нафтопродуктів зі швидкістю дві краплі за 1 секунду приводять до їхніх втрат 130 л/міс. Витікання у вигляді крапель, що переходять у тонкий струмінь, досягають 200 л/міс, а витікання у вигляді струменя товщиною 2,5 мм приводить до втрат до 2,5 тис.л/міс.

Забруднюються території, головним чином, через забруднення підземних вод і ґрунтів. Нафтопродукти, що потрапляють на поверхню, фільтруються вертикально через товщу зони аерації ґрунтів і досягають рівня ґрунтових вод, де відбувається їхнє накопичення і розтікання по водоносному шару.

Забруднення ґрунтів та підземних вод розподіляється нерівномірно по всій площі, у вигляді окремих плям, які розташовані у місцях витікання нафтопродуктів. Тому, коли вирішується питання про проведення рекультиваційних робіт, ці роботи повинні проводитися не по всій території, а на окремих локальних ділянках максимального забруднення.

На нафтоскладах повинні застосовуватися локальні очисніспорудження (пісколовки, нафтовловлювачі, станції нейтралізації, флотаційні установки та ін.), будівництво яких дозволить виключити скидання забруднень у стічні води.

Локальні очисні спорудження повинні забезпечувати очищення поверхневих стічних вод при розливаннях нафтопродуктів, аварійних ситуаціях, загальному забрудненні території нафтоскладу.

Основним показником роботи очисних споруджень є якість очищення. Стічні води перед скиданням у водоймище повинні бути очищені відповідно до існуючих нормативних вимог до концентрації у них нафтопродуктів – 0,05 мг/л. Концентрація завислих речовин не повинна перевищувати 10,5 мг/л.

Відпрацьовані масла є дуже забруднюючими, тому їх не можна зливати в каналізацію чи на землю, а потрібно збирати в спеціальні посудини.

З цього приводу треба пам'ятати, що тільки один літр відпрацьованого масла може забруднити до 1 млн. літрів ґрунтової води.

16.2 Автомобільний транспорт, як однне з основних джерел забруднення.

В результаті виробничої діяльності автотранспортного комплексу (АТК) відбувається активне забруднення активними токсичними речовинами атмосфери, гідросфери і літосфери.

Автомобільний транспорт є одним з основних джерел забруднення атмосфери. Автомобільний транспорт відноситься до рухомих джерел забруднення, широко зустрічається в житлових районах і місцях відпочинку. Токсичними викидами ДВЗ є відпрацьовані і картерні гази, пари палива з карбюратора і паливного бака. Основна частка токсичних домішок поступає в атмосферу з відпрацьованими газами ДВЗ. З газами картерів і парами палива в атмосферу поступає близько 45% вуглеводнів від їх звичайного викиду.

Незалежно від того, працює чи ні бензиновий двигун, з паливної системи проходить випар бензину. При працюючому двигуні від 4 до 12% викиду CnHm відбувається за рахунок випарів. Добові випари вуглеводнів з карбюратора і паливного бака автомобіля складають близько 40 г, а з бака вантажних автомобілів – до 150 гр.

Для наочності вищевикладеного схема утворення шкідливих викидів представлена на рис. 16.1.

Що стосується дії АТК на літосферу, необхідно відзначити, що забруднення ґрунтів автомобільним транспортом внаслідок відходів своєї роботи – це паливно-мастильні матеріали, що змиті, тонни кинутих покришок, відпрацьовані акумуляторні батареї, пошкоджені деталі автомобілів і самі списані машини і кузови. Внаслідок цього великі ділянки родючого ґрунту не використовуються .

Рис. 16.1 - Джерела утворення шкідливих токсичних викидів в автомобілі.

Але найнебезпечніше полягає в забрудненні автотракторним комплексом гідросфери. Багаточисельні кислоти, луги, масла через ґрунтові води потрапляють у водоймища, з яких походить водопостачання населення.

В середньому в рік автомобільний транспорт скидає в стічні води скидається близько 62 тис. т зважених речовин і більше 2,1 тис. т нафтопродуктів. Гостро постає проблема утилізації нафтових відходів і опадів з очисних споруд.

16.3 Заходи по зменшенню забруднення навколишнього середовища ПЗП.

Для зменшення забруднення навколишнього атмосферного повітря ПЗП викидами токсичних речовин у нашій країні і за кордоном розроблений ряд технологічних, організаційних і технічних заходів.

Одним з основних заходів щодо зменшення забруднення атомсферного повітря парами нафтопродуктів ПЗП є повернення в резервуар автоцистерни або заправника пароповітряної суміші, що викидається при “великих подихах”. Принцип роботи закільцьованої системи дуже простий. Горловину автоцистерни за допомогою рукава і спеціального пропускного клапану з'єднують з вентиляційним трубопроводом резервуарів ПЗП. Пароповітряна суміш, що витісняється з резервуарів при зливі нафтопродуктів, повертається в автоцистерну, що спорожняється. На нафтобазі при заповненні автоцистерни нафтопродуктами ця пароповітряна суміш витісняється в кондесатори для відновлення її з бензину. Така система дозволяє відновлювати 80...90 % бензину, що міститься в тарах, які викидаються при “великих подихах”. Крім того, при закільцюванні газового простору резервуарів ПЗП і автомобільної цистерни час зливу нафтопродуктів скорочується на 18...20 %. Незважаючи на високу ефективність, ця система не одержала поширення в Україні. Це пояснюється тим, що виникає необхідність обладнання всього парку автоцистерн, резервуарів і автозаправних станцій спеціальними пристроями, а це пов'язано із збільшенням числа операцій при зливі нафтопродуктів.

Рис. 16.2 - Схема установки регенерації парів бензину:

1 – автомобіль; 2 – стовпчик; 3 – вентиляційна труба; 4 – конденсатор з

холодильною камерою; 5 – рукав; 6 – автомобільна цистерна.

Іншим ефективним способом зменшення викидів токсичних речовин в атмосферу є застосування газової обв'язки резервуарів ПЗП. Для цього газові простори груп резервуарів, зайнятих автобензинами, з'єднують трубопроводами в єдину газозрівнюючу систему, що сполучається з атмосферою через дихальний клапан.

Становлять інтерес проведені на деяких автозаправних станціях Японії випробування системи регенерації парів бензину безпосередньо на ПЗП (рис. 16.2).

У ній здійснюється відвід у конденсатор парів бензину з резервуарів ПЗП автоцистерн і паливних баків автомобілів. Проходячи через компактний конденсатор з холодильною камерою, встановлений на вентиляційній трубі, пари конденсуються і зріджений бензин стікає в резервуар. Незважаючи на високу ефективність цієї системи вона не знайшла широкого застосування на ПЗП через відносну складність установки і необхідності уніфікації горловин паливних баків автомобілів різних марок.

16.4 Зниження токсичності і кількості вихлопних газів автомобілів.

Надзвичайно важливою є проблема зниження токсичності і кількості вихлопних газів автомобілів. Над її вирішенням посилено працюють у нашій країні і за рубежем, ведуться широкі дослідження із створення спеціальних присадок до палива і застосування різних типів нейтралізаторів. Однак на сьогоднішній день основним заходом по зниженню забруднення навколишнього середовища вихлопними газами залишається утримання автомобілів у технічно справному стані і регулювання їх системи подачі палива.

Зменшення концентрації у вихлопних газах токсичних компонентів може бути досягнуто утриманням автомобілів у технічно справному стані, регулюванням їх систем подачі палива, установкою у вихлопній системі каталітичного нейтралізатора та вприскуванням нейтралізуючих речовин у випускний трубопровід двигунів. Найбільш ефективним заходом щодо зниження забруднення навколишнього середовища є використання двох останніх способів.

Сьогодні будь-який автомобіль, що випускається в цивілізованих країнах, оснащується каталітичним нейтралізатором. При згоранні робочої суміші в двигуні утворюються шкідливі для природи і здоров'я людини окисел вуглецю (СО), різні вуглеводні (СН) і оксиди азоту (NOх). У масштабі всієї планети автомобілями викидається в атмосферу половина всіх оксидів азоту, 40% вуглеводнів, 65% чадного і 15% вуглекислого газів. Із забрудненням навколишнього середовища покликаний боротися каталітичний нейтралізатор пристрій у випуской системі, в якому відбувається складний хімічний процес. Усередині корпусу з неіржавіючої сталі розташована «цеглина», що має стільникову структуру. У цього моноліту величезна площа поверхні, покрита якнайтоншим шаром спеціального сплаву, що містить платину, родій і паладій, він і є каталізатором. Відпрацьовані гази «омивають» поверхню моноліту. Коли температура досягає критичної відмітки 270°С, починається каталітична реакція. При цьому значна частина токсичних речовин перетворюється на малотоксичних. Окисел вуглецю (СО) в двоокис (вуглекислий газ СО2), вуглеводні (СН) у воду (Н2о) і знову ж таки двоокис вуглецю (СО2), а оксиди азоту (NOх) у воду (Н2О) і азот (N). Ці речовини безпечні або менш шкідливі для навколишнього середовища і людини.

Ще одне рішення - це система SCR, що використовує реагент AdBlue. Система SCR спільно з ad blue, покликана очищати вихлопні гази від шкідливих домішок. Цією системою оснащені дизельні транспортні засоби стандарту Евро4/Евро5. Двома словами ця технологія базується на процесі вприскування певної кількості рідини AdBlue в потік відпрацьованих газів (що складаються переважно з шкідливих оксидів азоту), які в результаті хімічної реакції перетворюються на нешкідливі речовини.

Продукт ad blue - це абсолютно нешкідлива, неотруйна і не горюча речовина, рідина, що є 32,5% розчин сечовини вищої міри очищення в демінералізованій воді (67,5%). Застосування такої рідини потрібне для досягнення екологічних нормативів Євро 4 і Євро 5. Сьогодні, сечовина adblue виробляється найбільшими європейськими виробниками і має усі потрібні стандарти якості і відповідності.

Контрольні запитання:

1. Який вплив здійснюють нафтопродукти на організм людини?

2. Які міри потрібно прийняв ти для профілактики отруєння вихлопними

газами?

3. В чому небезпека використання мастильних матеріалів і спецрідин?

4. Яких правил особистої гігієни потрібно дотримуватись , що звести до

мінімуму, шкідливий вплив експлуатаційних матеріалів?

5. До яких речовин відносяться нафтопродукти в пожежонебезпечному

значенні?

6. Які міри потрібно прийняти для профілактики вибуху або пожежі при

роботі з нафтопродуктами?

7. Які заходи забезпечують пожежний захист складів нафтопродуктів?

8. Як впливає забруднення атмосфери парою нафтопродуктів на навколишнє середовище і здоров'я людини?

9. Яким чином відбувається забруднення довкілля нафтопродуктами?

10. Як автомобіль впливає на навколишнеє середовище?

11. Яким повинно бути водопостачання сучасних АТП ?

12. Яка роль сучасних паливо-заправних підприємств в забрудненні довкілля?

13. Які основні джерела забруднення навколишнього середовища

сучасними паливо-заправними підприємствами?

14. Які заходи щодо зменшення забруднення атомсферного повітря парами

нафтопродуктів застосовуються на ПЗП?

15. Які заходи щодо зменшення забруднення грунтів і стчних вод

нафтопродуктами застосовуються на ПЗП?

16. Як характеризуються вихлопні гази автомобіля по їх впливу не довкілля?

17. Які способи зменшення токсичності вихлопних газів автомобіля?

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Паливо-мастильні матеріали, технічні рідини та системи їх забезпечення.

/ Упор. В.Я.Чабанний. – Кіровоград: Центрально-Українське

видавництво, 2008. – 500с.

2. Зеркалов Д.В. Використання нафтопродуктів. Довідник. – К.: Основа,

2009.- 259 с. (Енергозбереження в Україні).

3. Стуканов В. А. Автомобильные эксплуатационные материалы. – М.:

ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003.- 208 с.

4. Колесник П.А. Материаловедение на автотранспорте. – М.: Издательский

центр «Академия», 2007. – 320 с.

5. Кузнецов А. В. Топливо и смазочные материалы. – М.: Колос, 2007. –

320 с.

6. Зеркалов Д. В. Довідник споживача нафтопродуктів. – К.: Науковий світ,

2000. – 196 с.

7. Грушевский А. И. Автомобильные эксплуатационные материалы. -

Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2003. – 136 с.

8. Костенко В. И. Эксплуатационные материалы для автомобильного

транспорта. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2005. – 165 с.

9. Бойкачев М. А. Эксплуатационные материалы. Ч.1: Моторные топлива.

- Гомель: БелГУТ, 2004. – 65 с.

10. Колосюк Д. С. Використання та економія матеріалів і ресурсів в

автомобільному транспорті. – К.: Вища школа, 1992. – 205 с.