Grzanie na zużytym oleju. Utylizacja zużytych środków smarnych z odzyskiem energii cieplnej.

Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf pdf

Odpadowe środki smarne to wszystkie oleje smarowe i smary, w tym przemysłowe nie nadające się już do powtórnego zastosowania, a w
szczególności zużyte oleje silników spalinowych i oleje przekładniowe, oleje smarne, oleje grzewcze, oleje elektroizolatorowe, smary stałe, oleje do turbin i oleje hydrauliczne. Przybliżone zużycie mineralnych olejów smarowych (silnikowych i smarów) w Polsce wynosi ok. 350 000
– 370 000 ton, z czego prawie połowa to oleje silnikowe. Resztę stanowią oleje i smary przemysłowe i technologiczne. Obecny system zbierania i rerafinacji przepracowanych środków smarnych obejmuje 50 – 60% wszystkich środków odpadowych. Z tej ilości 68% przeznaczone jest do odzysku, 22% – do unieszkodliwiania, a 10% do magazynowania. Poważna ilość środków odpadowych pozostaje niezagospodarowana. Należy też zauważyć, że ilość zużycia olejów i smarów w najbliższych latach ma wzrosnąć, stosownie do planowanego wzrostu produkcji przemysłowej i rozwoju motoryzacji.

Zagrożenia dla środowiska Zużyte produkty smarne są zaliczone do grupy odpadów niebezpiecznych i stanowią olbrzymie zagrożenie dla środowiska naturalnego. Zgodnie z obowiązującym prawodawstwem, odpady niebezpieczne powinny być w pierwszej kolejności wykorzystane lub unieszkodliwione w miejscu ich powstawania. Natomiast „usuwanie odpadów niebezpiecznych z miejsc ich powstawania jest dopuszczalne tylko wtedy, gdy ich wykorzystanie w tych miejscach jest niewykonalne bądś też nieracjonalne ze względów ekologicznych lub ekonomicznych”.
Z warunków eksploatacji i magazynowania zużytych środków smarnych, zużyte oleje zawierają znacznie więcej substancji szkodliwych i  toksycznych niż produkty świeże. Proces technologiczny produkcji każdego oleju mineralnego lub syntetycznego opartego na oleju bazowym wymaga udziału związków chemicznych (dodatki uszlachetniające) polepszających parametry użytkowe środków smarnych. Te dodatki, ich skład chemiczny powoduje, że oleje smarne stwarzają szczególne zagrożenia ekologiczne. Ilość syntetycznych dodatków uszlachetniających może dochodzić w niektórych olejach do 30%. Podczas produkcji istnieje zawsze zagrożenie przedostania się do olejów bazowych polichlorowa-
nych bifenyli (PCB). Eksploatacji olejów smarnych towarzyszy ciągły proces zanieczyszczania substancjami obcymi pochodzenia zewnętrznego i wewnętrznego. Zanieczyszczenia zewnętrzne to piasek, pył, kurz, woda, zanieczyszczenia poremontowe. Do wewnętrznych zaliczamy produkty starzenia w postaci żywic, smół i koksów oraz innych produktów rozkładu, elementy ścieru metalicznego pochodzące ze zużycia eksploatacyjnego np. współpracujących części maszyn.
Podczas zbiórki i magazynowania olejów i smarów zużytych dostają się do nich często różne substancje stałe, jak: piasek, pył, skrawki tkanin,
folii, kawałki styropianu, płynne – woda, rozpuszczalniki, chłodziwa, a także mogą się znaleść syntetyczne oleje zawierające PCB czy toksyczne
związki chemiczne. Przepracowane oleje smarne potencjalnie mogą zawierać wiele substancji niebezpiecznych, mających znaczny wpływ na wielorakość ich utylizacji. Skład olejów zużytych może być obciążony m.in. związkami metali ciężkich i chloru, wielopierścieniowymi  węglowodorami aromatycznymi (WWA). Objęcie kontrolą przez każdego użytkownika olejów, wszystkich grup generowanych przez
siebie olejów przepracowanych jest niemożliwe ze względów czysto organizacyjnych i znacznych kosztów procedury oznaczeń. 

Koncepcje zagospodarowania Dyskusja na temat racjonalnych metod utylizacji ropopochodnych, w tym szczególnie zużytych i odpadowych olejów silnikowych i smarów, z punktu widzenia technicznego i ekologicznego, pomijając zagadnienia ekonomiczne, podzieliła środowisko zajmujące się problematyką produktów naftowych zasadniczo na dwie grupy.  Zagadnienie postawione przez zwolenników obowiązkowej zbiórki zużytych i odpadowych olejów i smarów, i traktowania ich jako surowca wtórnego w procesie rerafinacji w przygotowanych do tego procesu rafineriach, motywowane jest względami ekonomicznymi, z uwagi na pozyskiwanie deficytowego surowca do procesów rafineryjnych. Problemy ekologiczne natomiast, wynikają z trudności w składowaniu i utylizacji szkodliwych odpadów w przygotowanych do tego celu miejscach, pod
względem technologicznym, jak też poziomu wiedzy na ten temat, wśród obsługi ciągów utylizacyjnych.
Obligatoryjny obowiązek zbiórki i przerobu olejów zużytych i odpadowych obejmuje także niektóre przedsiębiorstwa, które nie będąc do tego przygotowane, stosują je jako dodatki do tanich paliw. Wyprodukowane tak paliwa, w wielu przypadkach z pominięciem zasad z zakresu ochrony środowiska naturalnego w procesie zbiórki i przerobu, są paliwami niskiej jakości, niespełniającymi wymagań jakościowych określanych odpowiednimi normami.
Druga grupa specjalistów biorąca udział w dyskusji, optująca za zagospodarowaniem zużytych i odpadowych olejów i smarów, opowiada się
za racjonalną utylizacją odpadowych środków smarnych, z odzyskiem energii cieplnej w procesie spalania, w specjalizowanych urządzeniach
grzewczych, w miejscach ich powstawania.  Taki punkt postrzegania problemu narzucają uwarunkowania ekonomiczne związane z oszczędnościami z tytułu transportu i pozyskaniem taniej energii oraz ekologiczne, wynikające z niewielkiej toksyczności spalin w nowoczesnych nagrzewnicach, charakteryzujących się zmiennością parametrów w zależności od rodzaju spalanych paliw.
Ta koncepcja ma wielu zwolenników w krajach wysoko uprzemysłowionych o dużej kulturze technicznej i eksploatacji, coraz częściej zyskuje też uznanie w naszym kraju.
Metody rerafinacji, jak i racjonalnego spalania, zużytych i odpadowych olejów i smarów w celu wykorzystania powstającego ciepła, powinny być stosowane jednak alternatywnie, według kryteriów:
● właściwości fizycznych i chemicznych mieszaniny zebranych zużytych, odpadowych olejów i smarów;
● charakterystyki procesu spalania w danym urządzeniu grzewczym;
● technologii procesu rerafinacji;
●  zachowania wymogów z zakresu ochrony środowiska naturalnego, określonych odpowiednimi aktami prawnymi.

Utylizacja poprzez spalanie Dyrektywa Unii Europejskiej 87/101/EEC z dnia 22.12.1986 r. jako jeden z kierunków utylizacji olejów
przepracowanych obok rerafinacji dopuszcza spalanie z możliwością odzysku ciepła potechnologicznego.
Utylizacja odpadowych środków smarnych przez spalanie jest zagadnieniem ciekawym, o dużej prognostyce. W procesie spalania odpady tego rodzaju są zagospodarowane u użytkownika, bez nakładów finansowych na zbieranie i transport do oddalonych zakładów utylizacyjnych. Z
teoretycznego punktu widzenia, spalanie wydaje się najkorzystniejszą formą unieszkodliwiania odpadów, dodatkowo angażującą ciepłowników
w zakresie otrzymywania potechnologicznej energii cieplnej.  Jednak zagrożenia, jakie mogą powstać w wyniku spalania w nieodpowiednich warunkach, przy braku kontroli i nieodpowiednio prowadzonej zbiórce środków smarnych, nakazują podchodzić do problemu ostrożnie.
Akty prawne Gospodarkę olejami odpadowymi regulują następujące akty prawne:
●  Dz.U. 2004.192.1968 z dnia 03.09.2004 Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 03.09.2003 – W sprawie szczegółowego sposobu postępowania z olejami odpadowymi
●  Dz.U.2003.66.620 z dnia 17.04.2003 Rozporządzenie Ministra środowiska z dnia 09.04.2003 – W sprawie sporządzania planów gospodarki odpadami
● Dz.U.2003.7.78 z dnia 23.10.2003 Ustawa 78 z dnia 19.12.2002 – O zmianie ustawy o odpadach oraz niektórych innych ustaw
●  Dz.U.2001.62.628 z dnia 20.06.2001 Ustawa 628 z dnia 27.04.2001 – O odpadach
●  Dz.U.2001.62.627 z dnia 20.06.2001 Ustawa 627 z dnia 27.04.2001 Prawo ochrony środowiska
● Dyrektywa Rady 96/59/WE z dnia 1 września 1996, w sprawie usuwania polichlorowanych dwufenyli i trójfenyli (PCB/PCT);
● Decyzja Komisji 94/3/WE z dnia 20 grudnia 1994, ustanawiająca listę odpadów zgodnie z art. 1 pkt. (a) Dyrektywy Rady 75/442/EWG w sprawie odpadów.
●  Dyrektywa Rady 91/689/EWG z dnia 12 grudnia 1991, w sprawie odpadów niebezpiecznych (znowelizowana Dyrektywa Rady 94/31/WE);
● Dyrektywa EWG Nr 87/101/EEC z 1986 roku, która weszła w życie w 1990 roku zaleca wszystkim krajom Wspólnoty Europejskiej podjęcie
działań w celu powtórnego wykorzystania zużytych olejów poprzez ich regenerację lub spalanie w odpowiednich urządzeniach w celu wykorzystania energii cieplnej, powstającej podczas tego procesu;
●  Dyrektywa Rady 75/442/EWG z dnia 15 lipca 1975, w sprawie odpadów, ze zmianami w dyrektywie 91/692/EWG;

●  Dyrektywa Rady 75/439/EWG z dnia 16 czerwca 1975, w sprawie usuwania olejów odpadowych, ze zmianami w dyrektywie 91/692/EWG;
Dyrektywy unijne zakładają technologię spalania odpadowych środków smarnych pod warunkiem nieprzekroczenia poziomu 50 ppm PCB.
Polskie prawo dokładnie określa czas utrzymania spalin w komorze spalania i temperaturę spalania w zależności od zawartości chloru w związkach organicznych w przekształconych odpadach, zawartość tlenu w gazach spalinowych, proces monitorowania gazów odlotowych i
w założonym obszarze, dopuszcza proces termicznego przekształcania z określonych grup odpadowych olejów hydraulicznych, olejów smarowych, olejów grzewczych i transformatorowych.
Spalanie paliw stałych i ciekłych może się odbywać razem, jak również z odpadami komunalnymi w spalarniach, co jest wręcz wskazane
z uwagi na zwiększenie wartości opałowej odpadów komunalnych, przez co dodatkowo stabilizowany jest proces spalania.

Efekty energetyczne utylizacji  Właściwości energetyczne oraz podstawowe parametry fizykochemiczne przepracowanych olejów
smarowych są zbliżone do olejów opałowych. Wartość opałowa odpadowych środków smarnych jest bardzo zbliżona do oleju opałowego. W tabeli 2 porównano dane dotyczące zawartości metali i chlorowców w odpadowych środkach smarnych oraz węglu.
Zawartość chloru jest zbliżona, natomiast metali, jak chrom, bar, beryl, kadm jest mniejsza w oleju odpadowym. Według niektórych autorów,
zawartość PCB w badanych próbkach oleju przepracowanego może osiągać wartość od 5 do 20 ppm. Składy chemiczne węgla i oleju przepracowanego również mogą się zmieniać. W przypadku olejów przepracowanych skład ich zależy m.in. od rodzaju stosowanych dodatków, warunków eksploatacji oraz sposobu zbiórki i magazynowania. Można przyjąć, że jakość olejów zużytych w znacznej mierze zależy od reżimów przeprowadzania zbiórki olejów, a następnie sposobu i organizacji ich magazynowania. Stopień przydatności olejów przepracowanych do utylizacji z odzyskiem ciepła określają głównie: zawartość chloru, PCB oraz metali ciężkich. Czynnikiem utrudniającym spalanie przepracowanych środków smarnych jest zawartość wody, niekiedy dochodząca do 30% i zanieczyszczeń stałych w ilości 10-11%.
Spalanie takiego oleju, bez oczyszczenia i sprawdzenia jego jakości, przez przeprowadzenie analizy fizykochemicznej, nie powinno mieć
miejsca. Stąd też oleje odpadowe przed spalaniem, muszą podlegać filtracji substancji stałych i wody, wpływających niszcząco na armaturę,
pompy i palniki urządzeń spalających oraz usunięciu zanieczyszczeń zawierających związki, które podczas spalania wydzielają toksyczne spaliny.
Wnioski
● spalanie zużytych olejów jest najkorzystniejszym kierunkiem utylizacji;
● wykorzystanie ciepła potechnologicznego w procesie utylizacji dla ciepłownika jest celem pierwszoplanowym;
● zagospodarowanie olejów odpadowych przez użytkownika likwiduje koszty zbierania i transportu do oddalonych zakładów przetwórczych
oraz znacząco obniża koszty zakupu paliw przeznaczonych na uzyskanie energii cieplnej do celów c.o., przygotowania c.w.u. i założonych procesów technologicznych;
●  proces spalania zużytych olejów niesie z sobą wiele zagrożeń wynikających z:
– braku kontroli, nieodpowiednio prowadzonej zbiórki i magazynowania zużytych olejów;
– niedotrzymania wymagań podczas procesu spalania dotyczących zarówno składu chemicznego spalanych olejów, jak i utrzymania odpowiednio wysokich temperatur i czasu do dopalenia gazów spalinowych;
– stosowania kotłów z palnikami niespełniającymi odpowiednich warunków.
Leopold Naskręt
Literatura:
1. Lucjan Furtak, Andrzej Stępień, Józef
Szulc – Energetyczne wykorzystanie olejów przepracowanych jako paliwa w kotłowniach.
2. Cleanburn Inc. Poland – Warszawa – Leszek Świeżak.

szystkie artykuły są napisane
według podobnego schematu. Na
początku kilka zdań o istocie kondensacji,
potem wybiórczy opis budowy
kotła i na koniec zalety produkowanych
przez daną firmę kotłów
kondensacyjnych. W wielu artyku-
łach do zalet zaliczone zostały możliwości
współpracy kotła kondensacyjnego
z regulatorami pokojowymi i
pogodowymi, chociaż każdy kocioł
ma takie możliwości.
Po zapoznaniu się z treścią artyku-
łów można odnieść wrażenie lub nawet
przekonanie, że wszystkie kotły
są jednakowe, a pewne możliwe do
zauważenia różnice wynikają wyłącznie
ze stopnia znajomości techniki
kondensacyjnej przez Autorów i sposobu
ujęcia tematu. Wszystkie bowiem
kotły charakteryzują się wysoką
wydajnością cieplną, oszczędnością
w zużyciu paliwa, cichą pracą,
estetyką, najlepszymi wymiennikami
ciepła, najlepszymi palnikami, pełną
kontrolą elektroniczną, niską emisją
NOx-ów, niewielkimi gabarytami, niską
ceną i wieloma innymi szczególnymi
cechami.
Jednak mimo dość zgodnie
brzmiącej oceny kotłów kondensacyjnych
odczuwa się z jednej strony
pewien niedosyt, a z drugiej wyraśny
przesyt. Charakterystyki są w wielu
punktach niewystarczające, brakuje
zasadniczych informacji, a w wielu
innych są przegadane i sprzeczne lub
raczej mało wiarygodne. Trudno
oczekiwać w dwustronicowym artykule
wszystkiego, nie można z tego
robić nikomu zarzutu, ale sprzeczności
i nieścisłości należy wyjaśnić, a o
braki się upomnieć. Wszystko po to,
by znaleść ten najlepszy kocioł.
Oszczędność na paliwie
Do najbardziej interesujących
cech kotłów kondensacyjnych dla
użytkowników należy oszczędność
na paliwie. Jest ona ściśle związana
ze sprawnością kotła. Jeśli kocioł ma
o 1% wyższą sprawność, to spali o 1%
mniej paliwa. Autorzy obiecują
oszczędności na paliwie nawet do
30%. Trudno zaakceptować aż tak
wygórowane obietnice, ponieważ
tzw. ciepło utajone zawarte w parze
wodnej po spaleniu gazu ziemnego
to 11%. Kilka procent można dołożyć
z powodu schłodzonego dwutlenku
węgla, ale nie osiągniemy i tak obiecywanego
wyniku. Niektórzy, ale o
tym nie było napisane w artykułach,
dodają jeszcze korzyści wynikające z
niskiej awaryjności kotłów kondensacyjnych.
Pozostaje więc kwestia poziomu
odniesienia, wobec którego
oceniane są zyski na paliwie.
Sensownym poziomem odniesienia
powinny być nowe, współczesne
kotły z zamkniętą komorą spalania
(kocioł kondensacyjny należy do kotłów
z zamkniętą komorą spalania).
Posiadają one sprawność energetyczną
na poziomie nie mniejszym niż
92%, sprawdzoną doświadczalnie
przez niezależne urzędy i laboratoria
dopuszczające urządzenia grzewcze
do obrotu handlowego (nie przez
producenta). W porównaniu do takiego
urządzenia kocioł kondensacyjny
najwyższej klasy będzie miał
sprawność wyższą o 12 do 16%. Dolna
wartość będzie odpowiadać pracy
kotła na podgrzewanie wody użytkowej
do temperatury 60°C, górna, gdy
kocioł pracuje na centralne ogrzewanie
przy parametrach 40/30/20°C
(40°C – temperatura na zasilaniu,
30°C – temp. na powrocie, 20°C –
temp. pomieszczenia). Aby te
wskaśniki uzyskać, kocioł musi być
wyposażony w odpowiednią regulację
mocy umożliwiającą redukcję mocy
maksymalnej na c.o. (zwykle kotły są
w ten rodzaj regulacji wyposażone)
oraz w system oszczędnego podgrzewania
wody użytkowej (tu nie
wszystkie kotły mają tę możliwość).
Jeśli porównalibyśmy kocioł kondensacyjny
do starego, zużytego kotła
wykonanego u kowala, to może się
okazać, że oszczędność na paliwie
wyniesie nawet 80%.
Budowa
Najważniejszymi i szczególnymi
elementami kotła kondensacyjnego
są: zespół przygotowania mieszanki
palnej gaz-powietrze, palnik, wymiennik
ciepła i zespół powietrzno-
-spalinowy dostarczający powietrze
do spalania i odprowadzający spaliny.
Te zespoły odróżniają kotły kondensacyjne
od kotłów atmosferycznych i
turbo w sposób zasadniczy.
Przygotowanie mieszanki odbywa
się przez zasysanie powietrza i gazu
przez wentylator i tłoczenie mieszanki
palnej do palnika, z jednoczesnym
bardzo dokładnym mieszaniem
obu składników. Od jakości
zmieszania powietrza i gazu zależy
jakość spalania i tym samym ilość
wydzielonego ciepła oraz straty. Ten
sposób przygotowania mieszanki
palnej jest w pełni kontrolowany w
przeciwieństwie do kotłów trady-

Jedna myśl na temat “Grzanie na zużytym oleju. Utylizacja zużytych środków smarnych z odzyskiem energii cieplnej.

  • 9 marca 2016 o 12:32
    Permalink

    Jejku nie wiedziałam że tyle aktów prawnych dotyczy utylizacji oleju, ale to dobrze, czytałam kiedyś artykuł jak bardzo nie dobry wpływ ma taki olej na środowisko…

    Odpowiedz

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij