Сжечь или разложить?

Этиленгликоль относят к третьему классу опасности, поэтому жидкость требует максимально осторожного обращения даже после того, как водно-гликолевые растворы переходят в разряд б/у. В этом материале рассказываем, как собрать отработанный МЭГ и какие способы его утилизации сейчас применяются.

Благодаря физическим свойствам моноэтиленгликоль (МЭГ) востребован для создания антифризов различного назначения. В России из-за холодной погоды развито производство автомобильных антифризов – на их изготовление уходит до 2/3 всего этиленгликоля. Из него также делают теплоносители для систем отопления частных домов и противообледенительные жидкости (ПОЖ) для самолетов. Большой оборот содержащих МЭГ технических жидкостей делает актуальной проблему сбора и утилизации гликолевых растворов.

О последствиях неправильной утилизации антифриза

Мы подробно рассказывали об опасности МЭГ для человека и окружающей среды, а также о минимизации рисков работы с этим веществом. Напомним, что летальный исход возможен от попадания в организм 100 грамм этиленгликоля, безопасный уровень содержания этого вещества в воздухе населенных пунктов – 1 мг/м куб., предельно допустимая концентрация в водоемах – 1 мг/дм3. МЭГ воспламеняется при температуре свыше 120 градусов.

Считается, что капля антифриза делает непригодными для использования 25 литров воды, поэтому даже малая небрежность в обращении с ним может привести к экологическим потерям.

Отработанные гликолевые растворы из любых источников нельзя сливать в воду или выливать на землю, а слив в канализацию может привести к коррозии труб. Загрязнение окружающей среды согласно законодательству РФ чревато уголовным преследованием – экологическим преступлениям посвящена 26 глава УК РФ. В медиа периодически сообщают о разбирательствах, связанных с претензиями надзорных органов к столичным аэропортам – воздушные гавани обвиняют в попадании этиленгликоля в водоемы.

Что нужно знать о хранении

Вне зависимости от источника получения отработанного антифриза, важно правильно организовать его хранение в период после сбора и до утилизации. Условия хранения определяются СанПиНом.

Правила, которые нужно знать для хранения отработанных гликолевых растворов:

• Нельзя смешивать разные виды технических жидкостей, например, антифриз и автомасла из-за того, что такую смесь сложно утилизировать.
• Жидкость сливают в герметичные емкости с толстыми стенками.
• Емкости размещают на подготовленной площадке и устанавливают на металлический поддон.
• Зона хранения раствора должна быть маркирована, важно сделать таблички о запрете курения рядом.

Как собирают отработанную жидкость?

Самый емкий источник отработанного антифриза – автомобили. Его рекомендуется менять не реже одного раза в два года или через 50 тыс. км пробега машины. Иначе старый антифриз перестанет защищать двигатель от перегревания или охлаждения, не сможет препятствовать образованию ржавчины на компонентах мотора.

Для определения рабочего состояния антифриза используют приборы и химические индикаторы (полоски). Однако оценка «на глаз» также результативна – если жидкость стала мутной или белой, лучше быстрее ее поменять, а красный оттенок сигнализирует, что в системе охлаждения началась коррозия.

Сбором автомобильного антифриза занимаются станции техобслуживания (СТО) и автосервисы. Теоретически автовладельцы могут самостоятельно собирать отработанную жидкость со всеми мерами предосторожности, сливать ее в герметичные емкости, а затем сдавать в пункты приема в тех же СТО, сервисах или автосалонах.

Гликолевые теплоносители в системах отопления предписывают менять через 10 отопительных сезонов. В противном случае жидкость теряет свойства теплопередачи и вязкость, что несет риски большего расхода энергоресурсов и износа насосного оборудования. Заменить самостоятельно такой антифриз сложно – нужна профессиональная техника для его откачки из отопительной системы – этим занимаются специализированные организации.

В аэропортах ПОЖ с содержанием МЭГ после обработки самолетов попадает на землю – в среднем на 100 вылетов проливают не менее 20 тонн раствора. Для сбора антифриза используют вакуумную спецтехнику, которая работает как пылесос, далее отработанный раствор транспортируется к месту накопления. Тема очистки сточных вод и почвы от гликолесодержащих ПОЖ настолько объемна, что заслуживает отдельной статьи в блоге – мы ее обязательно опубликуем.

Термический метод утилизации

Термический метод утилизации антифриза – это сжигание. Жидкость выливают в специальные емкости или печи и сжигают при температуре около 1600 °C. Для лучшего горения в смесь добавляют специальные поверхностно-активные вещества, которые расщепляют ее на компоненты.

По мере горения образуется токсичный газ, который улавливается установками газоочистки. Образующаяся энергия при больших объемах сжигания может использоваться для отопления окружающих инфраструктурных объектов.

Сжигание отработанного антифриза в обычных печах опасно для жизни: помимо риска пожаров, опасны отходы горения, которые проникают в организм через кожу и оказывают отравляющее действие.

Термический метод утилизации гликолесодержащих жидкостей – самый примитивный. В последние годы от него постепенно отказываются в пользу более эффективных способов, которые позволяют использовать списанный антифриз для получения вторичного сырья.

Другие способы переработки

Переработка использованного антифриза позволяет разложить его на основные компоненты, чтобы направить их в повторный оборот или с помощью химических реакций получить другие вещества.

Самым простым способом переработки без использования химии является отстаивание отработанной смеси – через какое-то время тяжелые компоненты выпадают в осадок. Ускорить такую сепарацию может центрифуга. Далее жидкость проходит фильтрование через песок или очистку адсорбентом — активированным углем. Таким способом можно получать достаточно чистый водногликолевый раствор без продуктов окисления МЭГ и нежелательных примесей.

Менее распространенный способ переработки охлаждающих жидкостей – окисление, в результате которого они распадаются на ценные химические продукты: глиоксаль, гликолевую и щавелевую кислоту.

Глиоксаль – высокоактивное соединение, которое используют для придания нерастворимости и несминаемости конечных продуктов. Гликолевую кислоту применяют для чистки оборудования, а также в качестве ароматизатора и консерванта в фармакологии и пищепроме. Щавелевая кислота – компонент для очистки металлов от ржавчины, накипи и оксидов.

На практике известно об опытах отечественных ученых с окислением содержащих МЭГ растворов с помощью кристаллического катализатора с серебряным покрытием при температуре выше 500 °C. Такую методику разложения антифриза считают затратной, что негативно отражается на скорости ее внедрения.

Другие исследователи из России опробовали метод фотокаталитического окисления (совместное действие катализатора и облучения светом) растворов МЭГ. Однако максимальный выход глиоксаля при таком способе не превышает 42%. Процесс окисления протекает при 30 °С в течение 10 часов. Метод требователен к содержанию воды в реакционной среде и времени облучения. Еще один минус – невысокая конверсия этиленгликоля.

Возможно, ускоренное развитие сегмента катализаторов в химпроме РФ в обозримой перспективе даст новые решения, которые позволят не только разлагать б/у гликолевые растворы на базовые компоненты для повторного использования, но и извлекать их них востребованные химпродукты.