Uvod
Tehnoloki procesi koji zagauju vodu uljnim emulzijamaSADRAJ
1. Uvod
.....................................................................................................1
2. Tehnoloki procesi pri kojima se javlja otpadna voda koja
sadri uljne emulzije
............................................................2
2.1. Tehnologija prerade nafte
...................................................2
2.2. Petrohemijska industrija
...................................................12
2.3. Tehnologija dobijanja ulja i
masti.....................................14
2.4. Metalopreraivaka
industrija...........................................16
2.5 Ostali izvori otpadnih voda koje sadre uljne
emulzije.....18
3. Teorija emulzije i uticaj uljnih emulzija na ivotnu
sredinu...............204. Tretmani otpadnih voda koje sadre uljne
emulzije............................225.
Zakljuak.............................................................................................25
1. Uvod
Po Pravilniku o zatiti voda od hemijskih materija, koji se
propisuje za kanale gradskog kanalizacionog sistema, zabranjuje se
uputanje toksine, opasne i tetne materije u koncentracijama veim od
maksimalno dozvoljenih (MDK). U ove materije spadaju i ulja i
masti, organskog ili mineralnog porekla, za koje je MDK propisano
40 mg/l, to ujedno i predstavlja predmet istraivanja ovog rada.
Ulja i masti u otpadnim vodama mogu poticati od raznih ovekovih
delatnosti. Cilj ovog rada je da se identifikuju tehnoloki procesi,
koji najvie zagauju recipijente (reke, jezera, mora i sl) otpadnim
vodama koje sadre ulja i masti, kao i predlog tretmana ovih
otpadnih voda. Polazna hipoteza je da najvei doprinos u otpadnim
vodama optereenim uljnim emulzijama (ulja i masti) daju naftna
industrija, petrohemijska industrija, metalopreraivaka industrija i
industrija za proizvodnju ulja i masti. Metode istraivanja koje e
se koristiti u cilju dokazivanja postavljene hipoteze su statistike
metode kao i prouavnje literature. 3. Tehnoloki procesi pri kojima
se javlja otpadna voda koja sadri uljne emulzije3.1. Tehnologija
prerade nafteovek se susreo sa naftom pre nekoliko hiljada godina i
kroz istoriju je koristio naftu u razliite svrhe: medicina,
graevinarstvo, za osvetljenje, kao gorivo, u ratne svrhe (grka
vatra) itd. Kroz vekove se ovek koristio samo naftom koju je
nalazio na povrini ili u plitkim bunarima. Za dobijanje
industrijske nafte se uzima 1859. god (Pennsylvania - SAD), kada je
poela eksploatacija nafte pomou buotina. Primitivna destilacija
nafte, u to vreme, je davala petrolej i kolomasti, a ostali
derivati su se bacali kao neupotrebljivi. Kasnije su se, preradom
nafte, dobijala maziva ulja i parafini. Pronalaskom motora sa
unutranjim sagorevanjem, 1877. god. (Otto) i motora na pogon
plinskim uljem 1897. god. (Diesel), porasla je potronja novih
naftnih derivata (benzina i plinskih ulja), to je dovelo do razvoja
naftne tehnologije. Nafta je sirovina ijom preradom se dobija
mnotvo proizvoda, koji se koriste kao gotovi proizvodi ili kao
sirovine u drugim industrijama. Zato se moe rei da nafta
predstavlja bazu za razvoj itavog niza drugih industrija. Proizvodi
dobijeni preradom nafte se koriste kao energenti, u hemijskoj
industriji, kao sirovinski materijal u organohemijskoj industriji,
u petrohemiji, kao sirovina u graevinarstvu (bitumen) itd.
Zbog velikog broja finalnih proizvoda, u literaturi postoji
veliki broj klasifikacija rafinerija nafte. Uglavnom, osnov za
klasifikaciju predstavljaju sami tehnoloki procesi koji se odvijaju
u rafinerijama. Poslednjih godina se najee navodi CONCAWE
klasifikacija, koja deli rafinerije na etiri osnovna tipa:
TIP 1 -Jednostavna rafinerija: obuhvata atmosfersku i vakuum
destilaciju, reforming postrojenje, postrojenja za
hidrodesulfurizaciju (HDS), postrojenja za obradu destilata
(hidrofiniing postrojenje) kao i postrojenja za konverziju
destilata (izomerizacija).
TIP 2 - Obuhvata postrojenja tipa 1, kao i postrojenja za
konverziju atmosferskog i vakuumskog ostatka (termiki, katalitiki,
hidrokreking).
TIP 3 - Predstavlja energetsko - uljnu rafineriju, koja ima,
pored postrojenja rafinerije tipa 2, i postrojenje za proizvodnju
baznih ulja, kao i postrojenje za meanje finalnih maziva.
TIP 4 - Predstavlja tip rafinerije, koji se ne moe klasifikovati
u navedene tipove rafinerija.
Nafta se sastoji od raznih ugljovodonika i poeljno bi bilo da se
svaki od njih izdvoji. Meutim, takvo izdvajanje predstavlja teak
zadatak i ne moe se sprovesti u potpunosti. Zbog toga se prerada
nafte ograniava na izdvajanje pojedinih proizvoda, koji imaju
odreena svojstva, koja po svom sastavu ine meavinu raznih meusobno
bliskih ugljovodonika i koriste se u raznim privrednim granama.
Tehnologija prerade nafte se sastoji iz dve osnovne celine:
priprema nafte za preradu i prerada nafte.Priprema nafte za
preraduPripremu nafte za preradu ine sledee metode: uklanjanje vode
i soli, metode razbijanja emulzije, neutralizacija nafte,
stabilizacija nafte i sortiranje nafte.
Sirova nafta sadri vodu i mehanike neistoe, koje potiu od
buotina. U neistoe spadaju razne soli, rastvorene u vodi i fini
pesak suspendovan u nafti u obliku mulja. Te primese mogu kod
prerade nafte prouzrokovati razne potekoe. Zato se uklanjanje vode
i soli iz sirove nafte vri mirovanjem nafte u rezervoarima i bez
ikakvog zagrevanja, a taloenje se ponekad podstie zagrevanjem nafte
na temperaturi 30-40 C.
Neke vrste nafte su same po sebi, kao i nainom eksploatacije,
pogodne za stvaranje emulzija sa vodom i rastvorenim solima. Zbog
toga je potrebno razbijanje emulzija. Postoje razliite metode
razbijanja emulzija:
zagrevanje emulzije, ime se poveavaju kapljice, stvaraju
mehurii, koji se razbijaju a kapljice spajaju u vee kapljice i
odvajaju. centrifugiranje se temelji na primeni centrifugalne sile,
koja odvaja dve pomeane tenosti usled razlike njihovih specifinih
teina (isti princip kao kod sile tee, s tim to centrifugalna sila
ima vei intenzitet).
elektrometode kod kojih se, pod uticajem visokog napona (10 000
V), kapljice vode, koje su zbog prisutnih soli dobri provodnici
elektriciteta, meusobno pribliavaju i grupiu stvarajui sloj vode i
nafte.
upotreba elektrolita, koji se spajaju sa vodom i solima
stvarajui nove slojeve, koji se taloe iz emulzija. upotreba
koloida, gde sam koloid stvara emulziju, ali u meavini sa
odgovarajuom koliinom drugog koloida deluje tako da razbija
emulziju.Koja e metoda razbijanja emulzija biti primenjena zavisi
od osobine emulzije, koju su stvorile nafta i voda. Postoje vrste
sirove nafte, koje prouzrokuju koroziju postrojenja za njihovu
preradu. Korozija se moe znatno ublaiti prethodnom neutralizacijom
nafte dodavanjem baza. Osim smanjenja korozije, dodavanje baza
olakava rafinaciju proizvoda i dobijanje naftenskih kiselina. Nafta
iz buotine prolazi kroz separatore za odvajanje plina, ali i nakon
toga ona sadri rastvoreni plin. Ovaj plin, pri uskladitenju,
isparava i sa sobom povlai najlaganije frakcije benzina, stvarajui
gubitke. Gubici se spreavaju stabilizacijom u kolonama pod
pritiskom. Pritisak poveava temperaturu frakcija, ime omoguava da
se na vrhu kolone dobije propan - butanova frakcija, koja slui kao
pogonsko gorivo ili se koristi u daljoj preradi. Stabilizacija
nafte se redovno kombinuje sa metodom razbijanja emulzije, radi
boljeg iskorienja toplote.Sirova nafta razliitih nalazita pa i
nafta jednog nalazita, ali raznih slojeva, znatno se razlikuju po
svojim osobinama, ne smeju se meati, pa je neophodno vriti
sortiranje nafte.
Metodu uklanjanja vode i soli i razbijanja emulzija karakteriu
otpadne vode, koje sadre veliku koliinu natrijumhlorida, male
koliine fenola, sulfida i vodoniksulfida, a uz to prisutne su i
znatne koliine nafte. Ove vode karakteriu i velike koncentracije
ulja. Osnovne karakteristike otpadne vode nakon metode uklanjanja
vode i soli su prikazane u tabeli 1.1. Tabela 1.1 Osnovne
karakteristike otpadne vode nastale primenom metode za pripremu
nafte za preraduParametarProsena vrednost
Koliina, procenat prerade nafte5.7
pH8.2
BPK, mg O2/l259
HPK, mg O2/l291
Ulja, mg /l169
Fenoli, mg /l15.2
H2S, mg /l4.3
Prerada nafte
Osnovni procesi u napred navedenim razliitim tipovima rafinerija
nafte su: atmosferska destilacija,
vakuum destilacija,
rafinacija gasovitih i tenih derivata,
kreking,
hidrokreking,
reformiranje,
rafinacija i dorada uljanih destilata,
rafinacija i dorada parafina,
proizvodnja bitumena,
proizvodnja petrol - koksa,
proizvodnja aromata,
proizvodnja tehnikih masti.
DestilacijaDestilacija tenosti se vri: a) da bi se tenost
odvojila od, u njoj rastvorene, vrste supstance (voda i kuhinjska
so),
b) da bi se tenost razdelila na pojedine komoponente, ukoliko se
iste mogu meusobno odvojiti razliitim takama kljuanja (nafta).
U prvom sluaju, proces destilacije se svodi na zagrevanje i
isparavanje tenosti, gde ostaje vrsta supstanca. Nastale pare
tenosti se odvode na hlaenje, gde kondenzuju u tenost. U drugom
sluaju, kada se tenost sastoji iz dve ili vie komponenti, tada
zagrevanjem i destilacijom isparavaju komponente sa niom takom
kljuanja a zaostaju komponente sa viom takom kljuanja. Nastale pare
se odvode i hlaenjem kondenzuju u tenost. Prema tome, destilacija
se sastoji iz tri faze: faza zagrevanja, isparavanja i
kondenzovanja. Kako je iz fizike poznato, isparavanje tenosti moe
biti povrinsko i zapreminsko. Povrinsko isparavanje se moe odigrati
na bilo kojoj temperaturi, kad god je pritisak nastalih para manji
od spoljanjeg pritiska. Kod zapreminskog isparavanja, pritisak pare
zagrejane tenosti mora da se izjednai sa spoljanjim pritiskom. Kada
se pare ne odvode, a pritom se odrava stalna temperatura tenosti,
izmeu para i tenosti nastaje ravnotea, pa tako sa istovremenim
stvaranjem para, nastaje i njihova kondenzacija. Da bi se izvela
kontinualna destilacija, potrebno je naruiti ravnoteu izmeu
nastalih para i tenosti odvoenjem nastalih para. Prilikom
destilacije nafte, zbog postojanja velikog broja komponenti, ne
dolazi do potpunog odvajanja, jer se sa parama lako isparljivih
komponenti mogu izdvojiti i jedan deo teko isparljivih komponenata.
Da bi se poveao stepen efikasnosti ove metode, koristi se
viestepena destilacija - rektifikacija. Na primeru atmosfersko -
vakuum rektifikacionog postrojenja tipa Alko, moemo sagledati
metodu destilacije u rafineriji nafte. Postrojenje se sastoji od
dve celine i radi na sledeem principu: u prvoj atmosferskoj celini,
reciklira se nafta od primarnog ostatka a u drugoj vakuumskoj
celini se recikliraju primarni ostaci na destilate mazivih ulja od
sekundarnog ostatka. Obe celine rade sa meusobno povezanim sistemom
izmenjivaa toplote. U postrojenju za atmosfersku destilaciju, nafta
prvo prolazi kroz izmenjivae toplote, gde se zagreva do temperature
od 90C, nakon ega odlazi na separatore vode i mulja. Potom, nafta
odlazi na etiri izmenjivaa toplote i konano ulazi u pe sa
temperaturom 170 - 175C. Iz pei, nafta sa temperaturom od 300C,
ulazi u kolonu za rektifikaciju, gde se dobijaju sledee frakcije:
benzin na vrhu kolone, tri bone frakcije (teki benzin, petrolej i
plinsko ulje). Pare benzina i vode se kondenzuju u izmenjivau
toplote, benzin se odvaja od vode u separatorima vode i tee u
refluks rezervoaru. Boni destilati odlaze u hladnjake, gde se
kondenzuju, a ostatak sa dna kolone se izbacuje pumpom. Vru
primarni ostatak odlazi u pe vakuum postrojenja za destilaciju, gde
se zagreva na temperaturi od 420 - 430C, nakon ega ulazi u vakuum
kolonu. U koloni se odvajaju sledee frakcije: teko plinsko ulje,
destilat vretenskog ulja, destilat leinog ulja, lagani i teki
destilat cilindarskog ulja. Kao ostatak se izdvaja teko ulje za
loenje ili bitumen, koji preko hladnjaka odlazi u rezervoar. U
vakuumsku kolonu se uvodi vodena para, koja zajedno sa tekim
plinskim uljem ide u razmenjiva toplote u barometarskom
kondenzatoru. Ostali destilati, osim tekog cilindarskog ulja,
prolaze kroz odgovarajue striping kolone. Iz striping kolone,
proizvodi idu u izmenjivae toplote, vakuum rezervoare, a iz njih
pomou pumpe odlaze u hladnjake i rezervoare. Destilacijom i
krekovanjem se dobijaju proizvodi koji sadre razne asfaltno -
smolaste materije, sumporne, azotne i kiseonine materije. Smolaste
materije su veoma tetne primese u naftnim derivatima, koji se
koriste za podmazivanje, jer su to nezasieni ugljovodinici i pod
uticajem vazduha ili zagrevanjem menjaju svoj hemijski sastav.
Sumpor se u destilatima moe nai u obliku sumporvodionika,
merkaptana, alkilsulfida, disulfida, tiofenina i tolifanina.
Sumporvodonik i merkaptani spadaju u veoma tetne primese u
destilatima, jer imaju korozivna svojstva (korodiraju gotovo sve
metale, stvarajui sulfide). Jedinjenja koja sadre kiseonik, u
destilatima se nalaze kao fenoli ili kao naftenske kiseline, koje
deluju korozivno. Jedinjenja sa azotom, kao i nezasieni
ugljovodonici kod mnogih proizvoda nafte mogu biti neeljene
primese. Sve nabrojane materije, koje se mogu nai u destilatima
nafte, se moraju ukloniti a proces uklanjanja se zove rafinacija.
Rafinacija primarnog benzina se vri u cilju uklanjanja sumporovih
jedinjenja. Prva operacija iz destilacije nafte je uklanjanje
sumporvodonika, kako bi se spreilo stvaranje elementarnog sumpora.
Posle ove operacije, benzin se uvodi u mealite (agitator), gde se
ubacuje rastvoreni natrijumhidroksid, pomou kog se uklanjaju vrlo
aktivni niskomolekularni merkaptani. Posle mealita, meavina benzina
i natrijumhidroksida odlazi na taloenje. Nakon to su se u taloniku
istaloila sumporova jedinjenja, koja su proreagovala sa
natrijumhidroksidom, ona se uklanjaju sa dna talonika a ostaje
proieni benzin koji se odvaja na vrhu talonika. Pored ovog naina
rafinacije primarnog benzina, moe se vriti: rafinacija sumpornom
kiselinom i natrijumhidroksidom, rafinacija natrijumplumbitom
(Na2PbO2), rafinacija boksitom itd. Rafinacija uljnih destilata ima
za cilj uklanjanje nezasienih ugljovodonika, asfaltno - smolastih
materija, naftenskih kiselina, sumpornih i azotovih jedinjenja,
policiklinih ugljovodonika sa kratkim bonim lancem, tvrdih parafina
i cerezina. Danas se rafinacija uljnih destilata, u zavisnosti od
naina rada, vri:
kiselinama i bazama,
kiselinom i filtriranjem preko filtera sa inertnim materijalom
(peani filtri) ili kiselinom, bazom i filtriranjem, selektivnim
rastvorima uz eventualno naknadno rafinisanje sumpornom kiselinom i
filtriranjem.
Uklanjanje tvrdih parafina i cerezina iz ulja se vri nakon
rafinacije i esto se poboljavaju svojstva ulja dodavanjem raznih
aditiva, koji poveavaju indeks viskoziteta, poveavaju stabilnost i
mazivost ulja itd. Rafinacija uljnih destilata kiselinom i bazom,
vri se sumpornom kiselinom, koja se ponaa na sledei nain:1.
Nezasieni ugljovodonici se polimerizuju i stvaraju visoko -
molekularne polimere, koji se iz ulja uklanjaju zajedno sa kiselim
gudronom.
2. Asfalteni se zgunjavaju i nastali proizvodi se taloe zajedno
sa kiselim gudronom.
3. Smole se delimino kondenzuju i stvaraju asfaltene, a delimino
oksiduju u sulfonske kiseline, koje se delimino tope u sumpornoj
kiselini. Konano se smole i proizvodi smola kiselinom uklanjaju
zajedno sa kiselim gudronom.
4. Naftenske kiseline se samo delimino rastvaraju u sumpornoj
kiselini a glavni deo ostaje u kiselom ulju.
5. Sumporova jedinjenja se delimino rastvaraju u kiselini i na
taj nain uklanjaju.
6. Azotova jedinjenja prelaze u kiseli gudron kao sulfati.
Uklanjanje policiklinih ugljovodinka zavisi od njihove grae,
koliine i jaine upotrebljene kiseline i temperature obrade.
Sposobnost reakcije tih ugljovodonika raste smanjenjem duine i
broja bonih lanaca. Neutralizacija se vri natrijumhidroksidom i to
prema tano utvrenom reimu, kako bi se spreilo stvaranje emulzija.
Hidroliza sapuna se spreava vikom baze. Nakon neutralizacije, ulje
se zagreva do temperature od 70 - 90C, u cilju boljeg taloenja
baznih ostataka. Posle otputanja baznih ostataka, ulje je mutno,
jer sadri zaostalu emulgovanu vodu i naftenske sapune. U cilju
uklanjanja naftenskih sapuna, ulje se pere vodom i to 15 - 20 %
vode u odnosu na ulje. Sapuni u ulju uzrokuju vei procenat pepela i
koksa. Nakon pranja, ulje se sui uduvavanjem vazduha u vrue ulje,
ime se uklanja vlaga. Osnovni delovi postrojenja za rafinaciju ulja
su prikazani na slici.
Slika 1.1. Shema rafinacije mazivih ulja: 1. predgreja
destilata, 2. pumpa, 3. agitator za obradu kiseline, 4. rezervoar
za kiselinu, 5. montejus, 6.rezervoar za kiseli gudron, 7. agitator
za obradu bazom, 8. pumpa, 9. rezervoar za odvojenu bazu, 10.
rezervoar za otpadnubazu, 11. agitator za pranje, 12. pumpa, 13.
rezervoar za toplu vodu, 14. pumpa, 15. agitator za suenje, 16.
kondenzator za vodenu paru, 17. kompresorZa rafinaciju uljnih
destilata se uglavnom koriste periodini agitatori, jer se dobija
gusti, konzistentni kiseli gudron koji se teko taloi, a obrada
natrijumhidroksidom i pranje ulja se vezuju za potekoe stvaranja
emulzija. Meutim, postoje i postrojenja sa kontinualnom obradom,
kod kojih se primenjuju mehanika mealita i centrifuge za odvajanje
kiselog gudrona. Agitatori su slini kao kod rafinacije primarnog
benzina.
Proizvodnja parafina ima sledee operacije:
dobijanje parafinskog destilata,
hlaenje destilata,
presovanje destilata na filter presama i dobijanje parafinske
mase - gaa,
znojenje gaa u cilju uklanjanja ulja i
rafinacija parafina.
Parafin nafte je meavina tvrdih ugljovodonika, dobijena iz
destilata parafinskih nafta odgovarajuom preradom. Sirovina za
proizvodnju parafina je parafinski destilat, dobijen kod
destilacije nafte. Pri destilaciji nafte je vano dobiti takav
parafinski destilat, koji sadri kristalne parafine, koji se dobro
filtriraju i koji ne sadri cerezin. Parafinski destilat se hladi,
pri emu se parafin kristalie, a zatim se filtrira na filter
presama. Filtrirani parafin u formi pogae sadri 70 - 80 % parafina
i 20 - 30 % ulja. Te pogae se nazivaju ga. Ga se podvrgava
znojenju, kako bi se tvrdi parafin izdvojio od ulja i parafina sa
niom takom topljenja. Znojenje se vri tako to se rastopljena
parafinska masa - ga sipa u plitke bazene sa perforiranom ploom.
Prethodno se iznad nivoa perforirane ploe nalije voda, kako bi se
ga razlio po celom bazenu. Nakon toga se temperatura u bazenu
poveava. Poto je parafinska masa raznorodna, prvo se tope parafini
sa niom takom topljenja i ulja. Mekani parafini sa niom takom
topljenja i ulje prolaze kroz perforiranu plou u donjem delu
bazena, odakle se izdvajaju. Na perforiranoj ploi, tvrdi parafin sa
visokom takom topljenja se nakon zavretka procesa znojenja topi
indirektnom vodenom parom, pri emu i on prolazi kroz perforiranu
plou. Ovako otopljen parafin ide u postrojenje za rafinaciju, gde
se rafinira kiselinom, bazom i zemljom za dekolorizaciju.
Rafinisani parafin je bela kristalna masa bez ukusa i
mirisa.Kreking
Benzin predstavlja vredan proizvod prerade nafte, pa je zbog te
injenice potrebno da se proizvede to je mogue vea koliina benzina.
Ovo se postie posebnom preradom ostataka nafte i drugih teih
proizvoda nafte, kojom se sutinski menja struktura molekula. Takav
nain prerade se naziva destruktivna destilacija. Promena u
strukturi molekula, koje se deavaju pri destruktivnoj destilaciji
mogu grubo da se podele u dve kategorije: promene kod kojih se
molekuli odreene supstance raspadaju na manje molekule i
promene kod kojih se molekuli odreene supstance prvo raspadaju,
pa onda spajaju u nove molekule koji su znatno manji od molekula
prvobitne supstance.
Ova dva procesa, raspadanja i sinteze dolaze u izvesnom stepenu
kod svih industrijskih procesa destruktivne destilacije. Jedan od
najrasprostranjenijih procesa destruktivne destilacije je kreking.
U tehnologiji krekinga primenjuju se sledee osnovne vrste krekinga:
termiki u tenoj fazi,
termiki u parnoj fazi,
katalitiki,
oksidacioni,
piroliza i polimerizacija,
hidrogenizacija.
Termiki kreking u tenoj fazi izvodi se pod pritiskom od 40 atm i
na temperaturi 450 - 510C. U tom procesu dobija se oko 40% benzina
i 12% plina. Kao sirovina se koriste teki ostatak nafte i njen tei
destilat.
Termiki kreking u parnoj fazi se izvodi pod pritiskom 3 - 10 atm
i na temperaturi 560 - 680C. Pri preradi plinskog ulja dobija se
40% benzina i 30% plina. Po hemijskom sastavu, benzin parne faze
znatno se razlikuje od primarnog benzina (sadri do 40% olefina i
30% aromata). Taj benzin mora se specijalnim metodama
rafinisati.
Kreking u prisustvu katalizatora se izvodi upotrebom raznih
katalizatora: meavina oksida metala, aluminijum hlorida, fosforne
kiseline itd. Kod tog procesa, iz plinskog ulja i ostataka nafte
dobija se 60% - 80% benzina i tekih destilata, a osim toga nastaju
manje koliine koksa i plina. Utroak katalizatora je od 3 - 4% prema
preraenom materijalu. Temperatura procesa ne prelazi 450C, a
pritisak je blizu atmosferskog.
Oksidacioni kreking se izvodi u parnoj fazi u generatoru, na
temperaturi od 520 - 550C. Tako visoka temperatura se postie na
raun oksidacije ugljovodonika u parnoj fazi. Pare derivata nafte
ulaze u generator zajedno sa kiseonikom. Pri radu sa petrolejskim
destilatom, dobija se 40% benzina, 6% laganog benzina, 2% flegme i
plina i 25% gubitaka. Kod tog procesa dobijeni plin ima znatan
sadraj vodonika ( 60% ).Piroliza se izvodi na atmosferskom pritisku
i na temperaturi 700 - 850C. Tom metodom se dobija 50% plina, 10 -
12% pirodestilata, koji ima 80 - 90% aromata. Preostalih 38 - 40%
otpadaju na naftensko ulje, zeleno ulje i tekuu smolu. Kao sirovina
slue frakcije petroleja i plinskog ulja.
Polimerizacija plina se izvodi na dva naina: termiki na
temperaturi od 650 - 750C i pritisku 50 - 70 atm, i katalitiki sa
fosfornom kiselinom ili alunimijumhloridom. Cilj ovog procesa je da
se preradom tekih plinovitih ugljovodonika dobije benzin.
Hidrogenizacija znatno poveava dobijanje benzina iz tekog ostatka
nafte. Taj proces se izvodi na dva naina: bez katalizatora i pod
velikim pritiskom 200 - 300 atm i u prisustvu katalizatora pod
pritiskom 50 - 100 atm. Tim procesima se ugljovodonicima sa malo
vodonika i tekim ugljovodonicima dodaje vodonik potreban za
zasienje. Tipina ema kreking procesa je prikazana na slici 1.2.
Slika 1.2. Shema tipinog kreking postrojenja: 1. ulaz sirovine,
2. pumpa za vrui materijal, 3. cevna pe, 4. dodavanje produkata
radi hlaenja, 5. redukcioni ventil, 6. evaporator, 7. kolona za
frakcionisanje, 8. odvaja plina, 9. plin, 10. benzin za
stabilizaciju, 11. refluks, 12. kolona za isparavanje, 13. ostatak
krekovanjaKod kreking procesa potrebno je postii temperaturu
reakcije i odravati tu temperaturu odreeno vreme. Temperatura
reakcije se odrava u posebnoj cevnoj pei ili u specijalnim komorama
(reakcijom retorte). Proizvodi krekovanja na izlazu iz zone
reakcije se sastoje iz plina, benzina, intermedijarne frakcije i
polimera (kreking ostatka), zbog ega se moraju razdvojiti.
Razdvajanje se vri u evaporatoru, gde se odstranjuje kreking
ostatak od plina i destilata, koji idu u kolonu za rektifikaciju
radi odvajanja plina i benzina od intermedijarnih frakcija. Kako je
temperatura krekovanja via od temperature isparavanja i
rektifikacije, to se proizvod po izlasku iz pei mora ohladiti.
Hidrokreking je esto korien proces za destilate koji imaju visok
sadraj sumpora, azota i metala i one koji nisu prikladni za
katalitiki kreking i reforming. To su vrlo fleksibilni procesi sa
vrlo irokim spektrom razliitih frakcija i visokim iskorienjem.
Njima se teke frakcije (vakuum - plinsko ulje, plinsko ulje
katalitikog i termikog krekinga, deasfaltirano ulje) prevode u
vredne proizvode, npr. tekui plin, benzin, avionsko gorivo,
dizelsko gorivo i uljni destilat. Reakcije hidrokrekinga se
odvijaju u reaktorima uz povien pritisak i visoke temperature,
prisustvo vodonika i prisustvo katalizatora. Katalizatori u ovom
procesu su metil kobalt, molibden, vanadijum i platina i njihovi
oksidi.
Katalitiki reformingKatalitiki reforming predstavlja proces
kojim se benzinske frakcije niske oktanske vrednosti pretvaraju u
benzin veeg oktanskog broja. Sirovina u ovom procesu je benzinska
frakcija dobijena atmosferskom destilacijom. Proces katalitikog
reformiranja se izvodi uz prisustvo katalizatora. Kako benzini
dobijeni procesom atmosferske destilacije sadre u sebi sumporova
jedinjenja, pre poetka reforminga, potrebno ih je desulforizirati
jer tete katalizatorima. Postrojenje katalitikog reforminga se
sastoje od tri pei, tri reaktora, separatora, stabilizatora i
kompresora za cirkulirajui plin. Benzin iz atmosferske destilacije
se alje kroz seriju izmenjivaa toplote u pe. Pre ulaska benzina u
pe, dodaje se cirkulirajui plin bogat vodonikom. Iz pei, ugrejani
benzin ulazi u reaktor a zatim naizmenino kroz pei i reaktore, gde
se u prva dva reaktora deavaju reakcije aromatizacije (endotermne),
a u poslednjem reaktoru se deava reakcija hidrokrekinga
(egzotermna). Benzin koji izlazi sa dna treeg rezervoara odlazi na
separator, gde se plin bogat vodonikom odvaja od tekue faze. Na
vrhu separatora izlazi plin, koji se delimino vraa u sam proces, a
ostali deo se upotrebljava u drugom postrojenju. Tena faza sa dna
separatora odlazi u kolonu za separaciju. Proizvod sa dna
stabilizatora se otprema u rezervoare i naziva se reformat.
Upotrebljava se kao visokooktanska benzinska komponenta za
pravljenje motornih benzina ili kao sirovina za dobijanje aromata.
U ovim procesima, najee korieni katalizatori su bimetali na
alumosilikatu, kao nosiocu. Proizvodnja bitumena
Sirovina za dobijanje bitumena je nafta sa veim sadrajem smola i
tekih ugljovodonika, koji se lako oksiduju i polimerizuju. To su
asfaltno - bazno nafte. Proizvodnja nafte se sastoji iz dva
procesa:1. Destilacija primarnog ostatka nafte na sekundarni
ostatak i
2. Oksidacija ostatka vazduha.
Sekundarni ostatak nafte se dobija iz postrojenja za vakuum
destilaciju. Tako dobijeni ostaci se oksiduju uduvavanjem vazduha u
horizontalnim ili vertikalnim kotlovima, koji rade periodino ili
kontinualno. Bitumen moe da ima razliita fiziko - hemijska
svojstva, to zavisi od same nafte i naina pripreme. U kotlovima se
uduvava vazduh na temperaturi od 300 C, a pritom nastale pare
destilata neiskorienog vazduha oksidacije prolaze kroz separator i
hladnjake. Dobijeni teki kondenzat (crno ulje) odlazi u rezervoar,
a laganije frakcije se kondenzuju u kondenzatorima i skruberima.
Asfalt iz kotla prolazi kroz vazduni hladnjak u prihvatni
rezervoar, odakle se puni u bave ili cisterne. Uz primarne i
sekundarne ostatke, za pripremu bitumena mogu sluiti i ostaci
krekovanja, kiseli gudroni i sl. Meutim, dobijanje bitumena je tee
ukoliko materijal za dobijanje bitumena sadri vie koksa.
Proizvodnja tehnikih mastiMasti za podmazivanje ili konzistentne
masti su homogene koloidne meavine mineralnih ulja, dobijene
preradom nafte, sapuna i raznih dodataka. Te meavine se dobijaju
kuvanjem sapuna i meanjem sa mineralnim uljem i dodacima. Prema
vrsti sapuna, koji se u njima nalaze, konzistentne masti moemo
podeliti na:
a) masti na bazi kalcijumovog sapuna:
tovatne masti,
mast za jamska kolica i
kolomast.
b) masti na bazi natrijumovog sapuna: masti za kugline leajeve
i
masti za vrue leajeve.
c) masti na bazi ostalih metalnih sapuna.
Sapuni se dobijaju iz masnoa ivotinjskog porekla, masnoa biljnog
porekla, kao i iz ostalih sredstava za sapunifikaciju (kolofon,
tehnike masne kiseline, hidrantna ulja i naftenske kiseline), tako
to se kuvaju sa odreenom bazom. Osnovna aparatura za proizvodnju
konzistentnih masti se sastoji od:
kotla za pripremu sapuna, kotla za meanje sapuna sa mineralnim
uljem i
postrojenja za egalizaciju i homogenizaciju konzistentne
masti.
U zavisnosti od vrste mineralnih ulja, vrste sapuna i ostalih
dodataka, dobijaju se razne napred navedene konzistentne
masti.Poznato je da tehnologija prerade nafte predstavlja veoma
vanu industrijsku granu za celokupno oveanstvo. Meutim, prerada
nafte ujedno spada i u najvee zagaivae ivotne sredine. Moe se rei
da nafta podjednako zagauje sva tri medijuma ivotne sredine (voda,
vazduh i zemljite). Otpadne materije, koje se pri preradi nafte
javljaju, se mogu svrstati u tri osnovne grupe: Otpadni gasovi (NO,
NO2, SO2, CH3CH, CH3CH2SH i ugljovodonici),
Otpadne vode, koje sadre (H2S, S2-, NH3, C6H5OH, tee i lake
frakcije ugljovodonika, ulja i masti),
vrst otpad (muljevi sa dna sirovinskih rezervoara, bezolovni
muljevi sa dna produktnih rezervoara, olovni muljevi sa dna
produktnih rezervoara, muljevi sa dna slop rezervoara, otpadni
katalizatori kreking procesa, otpadni rastvarai, muljevi sa dna API
separatora, flotacioni mulj i viak biolokog mulja).Glavni izvori
nastajanja zauljanih procesnih otpadnih voda u integrisanoj
rafineriji TIPA 2 su: akumulator vrnog produkta destilacione
kolone, vakuum destilaciona kolona sa ureajem za vakuum, striper
kolone, akumulator vrnog produkta kolone za frakcionisanje
proizvoda katalitikog krekinga, postrojenje za proizvodnju
bitumena, drenaa rezervoara, ienje kotlova, ienje izmenjivaa, ienje
kolona i druge opreme. Pri procesima alkalnog pranja, rafinacije,
izomerizacije i alkilacije, nastaju kisele ili bazne otpadne vode,
kao i vode sa specifinim rastvaraima: furfurol, dimetanol - amin,
ketoni itd. U destilacionom postupku, pri kondenzaciji vodene pare,
koja se koristi za stripovanje para sirovog benzina, nastaje
otpadna voda, koja je izrazito kisela i karakteristinog mirisa
(zbog velike koncentracije sumporvodonika). Pored sumporvodonika,
ova voda sadri i znatne koliine amonijaka. Prisustvo amonijaka
predstavlja rezultat neutralizacije vode u kondenzacionoj posudi u
cilju spreavanja korozije vrha kolone. U vodi se nalaze i fenolna
jedinjenja, velike koliine ulja i masti, kao i odreene koliine
ugljovodonika iz sirovog benzina, kondenzovanog u istoj posudi.
Izvor nastajanja otpadnih voda u postrojenju za vakuum
destilaciju predstavlja barometarski kondenzator. Otpadna voda
nastaje kondenzacijom ejektorske pare, pare za stripovanje i vode
za hlaenje grejaa. Ova voda sadri ulje, fenolna jedinjenja i
vodoniksulfid, koji je posledica pojave procesa termikog krekovanja
u grejnoj zoni sirovine za vakuum kolonu. Kod postrojenja za
termiki i katalitiki kreking, u akumulatoru vrnog produkta
frakcionatora se javlja otpadna voda koja nastaje kondenzacijom
vodene pare za stripovanje. Ova otpadna voda uglavnom sadri fenolna
jedinjenja, u koncentracijama veim i od 1000 mg/l. Pored fenolnih
jedinjenja se javljaju i ulja, H2S, NH3 a mogua je pojava i
jedinjenja cijanida. U procesima hidrodorade, gde spada i
hidrokreking, otpadna voda sadri odreene koliine NH4SH, kao i
slobodni NH3, H2S i fenolna jedinjenja.
U procesima katalitike polimerizacije, kao katalizator se
koristi fosforna kiselina. Otpadna voda nastaje ispiranjem finalnog
proizvoda, u cilju eliminisanja tragova fosforne kiseline. U tu
svrhu se koristi NaOH ili neki drugi alkalni reagens, pa otpadna
voda sadri natrijumfosfat.
U procesu katalitike alkilacije, proizvode se alkilati,
visokokvalitetne komponente za proizvodnju benzina. Reakcije
propilena ili butilena sa izobutanom se izvodi u prisustvu sumporne
ili fluorovodonine kiseline. Otpadna voda koja nastaje prilikom
pranja vodenim rastvorom natrijumhidroksida, izrazito je bazna i
sadri znaajnu koliinu natrijumsulfata. U rafinerijama nafte TIPA 2,
instalirana su postrojenja koja koriste razliite rastvarae u
procesima ekstrakcije, adsorpcije, azeotropne destilacije, a u
cilju dobijanja kvalitetnijih ili novih proizvoda. Mnogi procesi,
koji koriste rastvarae isputaju otpadne vode, koje sadre rastvarae
koji se koriste u tim procesima. Kao rastvarai u rafinerijama nafte
javljaju se: fenol, glikoli, amini, furol, m - metil - pirolidon,
ketoni, karbamid, teni sumpordioksid, sumporna kiselina i dr.
Na osnovu opisane tehnologije prerade nafte i date analize
otpadnih voda iz pojedinanih postrojenja, vidi se da su otpadne
vode vrlo razliitih kvalitativnih karakteristika. Veliki deo ovih
otpadnih voda, zbog sastava same nafte, sadri velike koncentracije
ulja i masti (prosena koncentracija od 200 - 300 mg/l), pa ih treba
adekvatno tretirati. 2.2. Petrohemijska industrijaOsnovne sirovine
za proizvodnju petrohemijskih proizvoda su prirodni plin i nafta.
Petrohemijski proizvodi se mogu podeliti na primarne, sekundarne,
intermedijarne i finalne proizvode. Primarni i sekundarni proizvodi
su: vodonik, sintezni gas, monoolefin, diolefin, acetilen, aromati,
n - parafin i cikloparafin. Intermedijarni proizvodi se dobijaju iz
primarnih a koriste se za dobijanje finalnih proizvoda. Dobijaju se
procesom proizvodnje alkohola, aldehida, kiselina, oksidacijom
nezasienih i aromatinih ugljovodonika. Od finalnih proizvoda,
najveu primenu imaju plastine mase i sintetika vlakna. Na slici su
prikazani osnovni procesi i proizvodi u petrohemijskoj
industriji.
Slika 1.3. Osnovni procesi i proizvodi petrohemijske
industrijePetrohemijska industrija spada u grupu najsloenijih
industrija, pa su zato otpadne vode, nastale u ovoj industriji,
kompleksnog sastava sa velikim brojem opasnih i tetnih materija. Od
tih materija, najkarakteristinije su: iva, hlorovani ugljovodonici,
fenoli, sulfidi, ulja itd. Sve otpadne vode petrohemijske
industrije se mogu podeliti na dve vrste otpadnih voda: otpadne
vode sa preteno organskim optereenjem i
otpadne vode sa preteno neorganskim optereenjem.
Otpadne vode sa organskim optereenjem praktino nastaju u svim
baznim procesnim postrojenjima, instalisanim u jednom
petrohemijskom kompleksu, dok neorganski optereene otpadne vode
preteno nastaju u procesima elektrolize. to se tie standardnog
petrohemijskog kompleksa, sa otpadnim vodama optereenim organskim
zagaenjem, moemo nabrojati sledea postrojenja: piroliza sirovog
benzina - dobijanje etilena, proizvodnja polietilena niske gustine,
proizvodnja polietilena visoke gustine, proizvodnja vinilhlorida
monomera i proizvodnja polivinilhlorida.
Otpadne vode sa postrojenja za pirolizu su uglavnom optereene
benzinom, uljem, etilenom i natrijumsulfidom. Otpadne vode iz
proizvodnje polietilena najvie sadre polimere i ulje, dok kisele
otpadne vode iz proizvodnje vinilhlorida monomera i
polivinilhlorida sadre monomere vinilhlorida i etilen - dihlorid.
Kod postrojenja hlor - alkalne elektrolize, zbog korienja ive, kao
katode, dolazi do pojave zive u otpadnoj vodi, koja spada u vrlo
toksine elemente. Zbog specifinih karakteristika otpadnih voda iz
pojedinih postrojenja petrohemijske industrije, potrebno je izvriti
predtretman ovih otpadnih voda na samom izlazu iz postrojenja, a
pre ulaska u centralno postrojenje za preiavanje zbirnih otpadnih
voda petrohemijske industrije. Osnovne karakteristike otpadne vode
u bazenu za egalizaciju (bazen za ujednaavanje protoka i sastava)
date su u tabeli 2.1.:Tabela 2.1. Karakteristike otpadne vode u
bazenu za egalizaciju
ParametarProsena vrednost
Ulje, mg/l200 - 300 (max. 2000)
Fenoli, mg/l 20 - 40 (max. 500)
BPK5, mgO2/l350 - 500 (max. 1200)
HPK, mgO2/l550 - 780 (max. 2500)
pH 8 - 9 (max. 10)
2.3. Tehnologija dobijanja ulja i mastiUlja i masti su materije
biljnog i ivotinjskog porekla, koje se najveim delom sastoje od
triglicerida masnih kiselina. Osim to predstavljaju najvaniji izvor
energije u ljudskoj ishrani, ulja i masti se koriste i kao sredstva
za podmazivanje, sirovine u izradi sredstva za pranje, koriste se u
tekstilnoj industriji, industriji boja i lakova, industriji
proizvodnje plastinih masa i zato proizvodnja ulja i masti
predstavlja vanu industrijsku granu. Osnovna podela prirodnih masti
je podela prema poreklu, na osnovu koje se ulja i masti dele na:
biljne (dobijene iz semena, plodova ili delova biljke) i
ivotinjske (dobijene iz ivotinjskih tkiva).
Najznaajniji izvori ulja su biljke: lan, soja, pamuk, araid,
ricinus, kukuruz, maslina, palma, suncokret i sl., a to se tie
masti ivotinjskog porekla, one se dobijaju iz tkiva svinja, goveda,
ovaca, kao i iz mleka goveda, koza i ovaca. Znaajna koliina ulja se
dobija i iz organa morskih ivotinja ( kit, foka, ribe bogate uljem,
sardine, haringe i dr.).
Tehnologija dobijanja ulja i masti moe se podeliti na dve
osnovne celine:
priprema uljarice i
dobijanje ulja i masti iz uljarica.
Pod pripremom uljarica podrazumeva se niz operacija kojim se
odrava kvalitet semena, spreava oteenje zrna i unoenje primesa u
masu zrna. Te operacije su: transport, ienje i klasiranje semena
(prosejavanje i reetenje semena, sortiranje semena preme obliku,
ienje na osnovu magneta, flotacija), suenje semena, ljutenje
semena, skladiranje semena.
Dobijanje ulja i masti iz uljarica se sastoji iz dva osnovna
procesa: izdvajanje ulja i masti iz biljnih i ivotinskih tkiva i
rafinacija. Pored ova dva osnovna procesa prerade, u nekim
industrijama proizvodnje ulja i masti, dodatni procesi mogu biti:
frakcionisanje masti i masnih kiselina, cepanje masti,
esterifikacija i interesterifikacija.Izdvajanje ulja i masti iz
biljnih i ivotinskih tkiva perdstavlja specijalizovanu granu
tehhnologije masti. U zavisnosti od vrste sirovine iz koje se
dobija ulje za izdvajanje ulja i masti, koriste se postupci
topljenja, ceenja i ekstrakcije sa rastvaraima. Pri izboru
tehnolokog postupka, mora se voditi rauna o ouvanju hranjivih
svojstava ulja i spreavanju unoenja stranih materija u ulje. Kada
je u pitanju dobijanje ulja iz biljnih tkiva, potrebno je pre
procesa izdvajanja izvriti dodatnu pripremu. Poznato je da su
lipidi i proteini u elijama uljarica vezani na odreen nain gradei
gel. Da bi se promenila ova ravnotea potrebno je upotrebiti neku
spoljnu silu, a to se postie primenom mehanike (mlevenje), toplotne
(grejanje) ili hemijske (voda) sile. Ceenje semena i plodova
uljarica se danas obavlja kontinuiranim presama. Princip rada ovih
presa je u tome da snaan pu gura seme iz zatvorenog velikog
prostora u manji. U malom prostoru seme biva pritisnuto i zbog
poveanog pritiska dolazi do pucanja eliskih opni i ceenja ulja. Tim
postupkom u pogaama dobijenih ceenjem ostaje 2,5 - 3,5% ulja.
Ceenje se danas koristi samo za dobijanje ulja iz maslina i semena
bundeve. Meutim, ovaj postupak se moe kombinovati sa postupkom
ekstrakcije rastvaraima.
Ekstrakcija ulja rastvaraima predstavlja postupak izdvajanja
lipidnih sastojaka iz predhodno pripremljenih sirovina pomou
odgovarajuih rastvaraa. Taj postupak se primenjuje kod veine
uljarica (soja, pamuk, araid, kukuruzna klica i sl.), nekih
ivotinjskih tkiva, sirovina koje sadre male koliine ulja i pogaa
nastale nakon ceenja ulja. Organski rastvarai, koji se uglavnom
koriste za ekstrakciju ulja, su heksan i ekstrakcioni benzin.
Izdvajanje ulja iz semena ekstrakcijom organskim rastvaraima
obuhvata sledee operacije:
Priprema sirovine za ekstrakciju,
Ekstrakcija rastvaraem,
ienje micela i odvajanje rastvaraa od ulja,
Odvajanje rastvaraa od istog dela ulja,
Obrada same i
Rekuperacija rastvaraa.
Pod pripremom sirovine za ekstrakciju se podrazumeva zagrevanje
i mlevenje sirovine. Operacija ekstrakcije se vri u ureajima koji
se nazivaju ekstraktori, a sam tip ekstrakcije moe biti
diskontinualan (baterijski) i kontinualan. Kontinualni tip
ekstrakcije se koristi za velike kapacitete i zahteva malo radne
snage. Operacijom ekstrakcije se dobija micela, koju ini rastvor
ulja i rastvaraa i same i koja predstavlja ostatke semena. Nakon
ekstrakcije je potrebno oistiti micelu i odstraniti rastvara.
Micela, koja je dobijena u procesu ekstrakcije, predstavlja sloeni
rastvor lako isparljivog rastvaraa, rastvorenih masti i
negliceridnih komponenti, kao i primesa same (0.4 - 1%). Preiavanje
micele se moe obaviti dekantacijom, filtracijom i centrifugiranjem.
Uklanjanje rastvaraa iz ulja, nakon filtracije micele se obavlja u
destilatoru. Destilacija se odvija u kontinualnim destilatorima u
tri faze. U prvoj fazi se sadraj rastvaraa smanji za 50%, u drugoj
se sadraj rastvaraa smanji na 5 - 10% u ukupnoj masi micele, dok u
treoj fazi micela prolazi kroz kolonu, u koju se direktno ubrizgava
para, nakon koje se rastvara uklanja i u tragovima. Poto se
rastvara nalazi i u sami (15 - 30% od upotrebljenog rastvaraa),
zbog korienja same u poljoprivredne svrhe, potrebno je odstraniti
rastvara. Za odvajanje rastvaraa iz same, koristi se postupak
tostovanja, koji predstavlja prenje same nakon prethodnog dodavanja
vode. Rekuperacija rastvaraa se vri zato to se pri ekstrakciji
stvaraju pare rastvaraa, pa se ove pare, pre isputanja u okolinu,
moraju preistiti. Ovaj postupak se izvodi kondenzacijom para
rastvaraa (hladnom vodom, hladnim vazduhom, rastvornim solima), ili
pare prolaze kroz kolone sa aktivnim ugljem. U sirovom ulju,
dobijenom bilo ceenjem, bilo ekstrakcijom organskim rastvaraima,
ima prisutne mehanike neistoe. Ove mehanike neistoe se uglavnom
uklanjaju filter presama. Rafinacija ulja i masti predstavlja
odstranjivanje razliitih primesa, koje se nalaze u sirovim mastima
i uljima. Te primese mogu biti: slobodne masne kiseline,
fosfolipidi, fitosteroli, inozitfosfati, smole, pentozani, eeri,
biljni pigmenti (ksantofil, hlorofil), sluzne materije itd. Neke
primese su tetne jer u toku prerade ili skladitenja ulju daju tamnu
boju, meutim, nisu sve primese u uljima tetne, jer neke, kao to su
neutralni steroli, tokoferoli imaju vanu ulogu jer tite ulje od
oksidacije. Danas se pri proizvodnji rafinie veina ulja, sem
maslinovog ulja i nekih drugih ulja, koja se dobijaju metodom
ceenja. U okviru procesa rafinacije, ukljuene su operacije
uklanjanja sluznih materija (odsluzavanje), neutralizacija,
dekoloracija, vinterizacija, dezodorizacija i bistrenje ulja.
Odsluzavanje predstavlja uklanjanje fosfatida iz ulja, jer su ove
materije sklone koagulaciji i grade nepoeljne taloge. Ova operacija
se moe izvoditi na sledee naine: zagrevanjem do temperature
koagulacije, razaranjem kiselinama, koagulacijom pomou elektrolita
i hidratacijom. U praksi se najee koristi odsluzavanje
hidratacijom.
Svrha neutraliuzacije ulja i masti jeste uklanjanje slobodnih
masnih kiselina. Postupak se moe izvoditi na sledee naine:
neutralizacija bazama, ekstrakcija slobodnih masnih kiselina, pomou
glicerola, destilacija slobodnih masnih kiselina i ekstrakcija
selektivnim rastvaraima. U praksi se najee primenjuje
neutralizacija bazama. Ulja i masti sadre prirodne obojene -
lipohromne materije. To su najee hlorofil, karotinoidi, ksantofil,
gosipol idr. Dekolorizacija ulja i masti se moe izvesti adsorpcijom
na povrinski aktivnim materijama (aktivni ugalj) ili pomou
hemijskih sredstava. U uljarstvu se uglavnom primenjuje prva
metoda. Vinterizacija predstavlja operaciju pri kojoj se iz ulja
uklanjaju vrste masti i to filtriranjem. Dezodorizacija je
operacija, kojom se iz ulja i masti uklanjaju nosioci nepoeljnih
mirisa i ukusa. Proces dezodorizacije je u osnovi vakuum
destilacija vodenom parom.
Nakon dezodorizacije, ulje se hladi. Hlaenje se vri u vakuumu,
jer su visoke temperature vrlo tetne i omoguavaju oksidaciju. Nakon
procesa hlaenja, ulje se filtrira (bistrenje ulja), posle ega je
spremno za skladitenje i pakovanje. Karakteristino zagaenje ovih
otpadnih voda je ulje. U proizvodnom procesu nastaju otpadne vode
koje moemo podeliti u dve grupe: procesne i tehnoloke. Procesne
otpadne vode nastaju kao produkt odravanja (pranje i ienje)
procesnih postrojenja. Najvea koliina otpadnih voda, koje sadre
veliku koncentraciju ulja i masti, nastaje prilikom pranja filter
presa i filtera za bistrenje. Ove vode se karakteriu kao jako
zagaene vode. Tehnoloke otpadne vode nastaju kao produkt tehnolokog
procesa i u ovu grupu spadaju: barokondenzatorske otpadne vode iz
dezodorizacije, ekstrakcije i rafinacije, kao i razliite rashlaene
vode. Ove vode su malo zagaene vode i one zajedno sa procesnim
otpadnim vodama idu na postrojenje za preiavanje. 2.4.
Metalopreraivaka industrijaMetalopreraivaka industrija obuhvata
veliki broj tehnolokih procesa, ali meu tehnolokim procesima koji
daju otpadnu vodu sa uljnim emulzijama treba istai procese mehanike
i termike obrade metala. Pod mehanikom obradom metala se
podrazumeva obrada metala raznim mainama. Operacije koje se najee
primenjuju pri mehanikoj obradi metala su: bruenje, glaanje, obrada
u doboima, etkanje i obrada mlazom.
Bruenje predstavlja dobijanje ravne i glatke povrine metala
putem skidanja finih metalnih opiljaka. Sam postupak bruenja se
kree od finog do grubog bruenja. Iako se bruenjem dobija ravna i
glatka povrina, ovakva povrina nije pogodna za galvanizaciju, pa je
zbog toga potrebno dalje obraivati metal. Prilikom ove operacije,
stvara se velika koliina praine, pa je neophodno prisustvo lokalne
ventilacije a vrlo esto se koriste i vodene zavese. Glaanje je
operacija, kojom se na metalu dobija sjajna, ogledalu slina
povrina.
Obrada u doboima se sastoji u tome to se povrine predmeta iste i
glaaju na taj nain da se predmeti taraju jedni od drugih u
prisustvu abraziva u rotacionim doboima. Kao abraziv se koriste
kvarcni pesak, opiljci elika, ispucano staklo, eline kuglice itd. U
poslednje vreme se primenjuje mokro bruenje i glaanje u bubnjevima.
Za ovaj postupak se koriste perforirani doboi, koji su obino u
kadama napunjeni pogodnim rastvorima (rastvorom sapuna). etkanje je
operacija koja se primenjuje kada treba brusiti i glaati predmete
sa jako reljefnom povrinom. Za ovu operaciju se koriste razne vrte
etki: etke od ica, vlakna, rotirajue etke sa elinim vlaknima itd.
etkanje se uvek izvodi na mokro, pri emu se najee kao tenost
upotrebljava rastvor sapuna. Obrada mlazom je ienje metalne povrine
dejstvom mlaza (presa, elina sama, voda). Na metalnu povrinu,
velikom brzinom, se dovodi komprimovani vazduh ili tenosti. Ovom
operacijom se vri odstranjivanje oksidacionog sloja na metalu,
stare metalne prevlake itd.Pri mehanikoj obradi metala se javlja
trenje izmeu povrine alata i povrine predmeta koji se obrauje.
Pojavom trenja se oslobaa toplota, koja tetno utie na alat. Zbog
toga je potrebno smanjiti silu trenja, to se postie upotrebom
emulzija, sapunica, ulja za rezanje itd. Najvie upotrebljavana
sredstva su emulzije, koje predstavljaju meavinu ulja i vode. Pri
samom procesu obrade, emulzija trpi znaajne fizike i hemijske
promene. Tako, vremenom, dolazi do oksidacije ulja u emulziji pri
emu nastaju asfaltne i smolaste materije, kao i zaprljanje uljnih
emulzija nastalo troenjem dodirnih povrina. U tom sluaju, emulzija
gubi svojsva potrebna za hlaenje pa se mora zameniti novom.
Upotreba emulzije u odreenom pogonu zavisi od intenziteta, kao i od
karakteristika mehanike obrade metala, ali su to uglavnom male
koliine emulzija. Hlaenje reznog alata se vri uljem za rezanje, iji
sastav ine masne kiseline, estri, amini i druga organska
jedinjenja. Uljne emulzije, kao i ulje za rezanje, se moraju
preistiti pre isputanja u recipijent. Termika obrada metala
predstavlja obradu metala pri kojoj se menjaju fizike i hemijske
osobine metala, a ne menja oblik obraivanog predmeta. Termika
obrada metala se moe izvoditi na dva naina: termiki i
termohemijski. Termiki postupci su arenje, kaljenje i otputanje.
Termohemijski postupci su procesi cementacije, azotiranje,
nitrocementacija, cijanizacija, siliciranje, hromiranje i dr. Kod
ovakve obrade metala dolazi do obogaivanja povrine predmeta
ugljenikom, azotom, silicijumom, hromom i drugim elementima.
Za posmatranje procesa u odnosu na zagaenje otpadnih voda uljnim
emulzijama, u mnogome su bitniji termiki postupci u odnosu na
termohemijske postupke. Pri prethodnoj obradi metala (livenje,
izvlaenje i dr.), dolazi do pojave nejednakosti u strukturi, kao i
pojave unutranjih naprezanja metala. Ova pojava se javlja zbog
neravnomernog hlaenja metala. Da bi se postigao to bolji kvalitet
metala, potrebno je odstraniti ove nedostatke a to se postie
arenjem metala. arenje se odvija na povienoj temperaturi uz lagano
hlaenje. arenje moe da bude difuziono, potpuno i rekristalaciono
arenje. Difuziono arenje se primenjuje kod elika gde je nastala
unutranja segregacija. Ovom metodom, elik postaje homogen, te se
vrsta ovog arenja naziva i homogenizacija. Ova metoda se zasniva na
difuziji ugljenika ili drugih primesa u vrstom stanju. Potpuno
arenje se vri radi poboljanja strukture elika, u cilju lake obrade
i usitnjavanja strukture. Postoje dva tipa ovog arenja: potpuno
arenje na lamelasti preliv i potpuno arenje na zrnasti preliv.
Rekristalaciono arenje se primenjuje da bi se uklonila unutranja
naprezanja elika. Ovaj postupak se vri na 600C jer je temperatura
rekristalizacije elika 450C. Kaljenje je postupak kojim se dobija
odgovarajuass struktura materijala. Ovaj postupak se izvodi
postepenim zagrevanjem metala a zatim naglim hlaenjem u vodi ili
ulju. Zagrevanje pei za termiku obradu se vri gasom, tenim gorivom
ili upotrebom elektrine energije. Sredstvo za hlaenje, koje se
najvie koristi, je ulje i pri tome temperatura ulja ne sme da bude
vea od 80 - 85C, a temperatura paljenja ne sme da bude nia od 165C.
Otputanje je termika obrada koja redovno sledi nakon kaljenja i ima
za cilj smanjenje ili potpuno odstranjivanje unutranjeg naprezanja,
smanjenje tvrdoe, zatezne vrstoe, naprezanja pri granici
razvlaenja, poboljanje ilavosti i izduenja. Ova metoda se izvodi
tako to se metal kratkotrajno zagreva a zatim hladi na vazduhu ili
nekim drugim sredstvima. Otputanje moe biti nisko, srednje i
visoko, a to zavisi od temperature na kojoj se vri otputanje.
Mogunost nastanka otpadnih voda iz procesa termike obrade je iz
rastvora za hlaenje i prilikom ispiranja metalnih delova. Zbog
upotrebe ulja ili uljnih emulzija za hlaenje metala, otpadne vode
iz ovih procesa imaju veliku koncentraciju ulja.
2.5. Ostali izvori otpadnih voda koje sadre uljne emulzijeDanas
se u svetu mineralna ulja i maziva koriste za potrebe rada maina u
raznim industrijama, kao i u svim vidovima saobraaja. Maziva se
uglavnom koriste za podmazivanje mehanikih delova maina, radi
smanjivanja trenja, kao i za potrebe hidraulike. Gabaritne maine,
kao to su razne vrste kompresora, razne graevinske maine i sl.,
koriste pri svom radu velike koliine ulja. To ulje, pri radu maina,
se vremenom troi, a istovremeno menja i svoj hemijski sastav, pa ga
je zato potrebno stalno menjati. Promena ulja i maziva se uglavnom
vri u remontnim postrojenjima, u kojima moe da se obavlja pranje i
ienje maina. U ovim pogonima nastaju otpadne vode optereene velikim
koncentracijama uljnih emulzija. Slina situacija je i sa prevoznim
sredstvima, koje moemo posmatrati na primeru preduzea, koje se bavi
transportom robe i putnika Ni - ekspres. Prevoz putnika i robe se
obavlja autobusima i kamionima. Da bi se odrao potreban stepen
produktivnosti, neophodno je da putnika i teretna vozila budu u
ispravnom stanju. Tehnoloke operacije u radu su pranje vozila,
dnevni pregled vozila, remont i servisni pregledi (promena ulja i
rezervnih delova), i tankiranje ulja i nafte (iz sopstvene pumpe).
Redovno se vri odravanje oko 600 autobusa i 200 kamiona. Servis
vozila se obavlja u remontnom odeljenju, za svako vozilo jednom u
mesec dana. Remontno odeljenje se sastoji iz generalnog remonta I i
generalnog remonta II. U generalnom remontu I se vri zamena delova,
dok u generalnom remontu II se vri reparacija vozila (ako je vozilo
havarisano). Nakon servisiranja, vozilo odlazi na pranje. Kao
sirovine se koriste rezervni delovi, ulja, masti, nafta, sredstvo
za pranje i odmaivanje. U otpadnoj vodi, koja dolazi iz remontnog
odeljenja, javlja se prosena koncentracija ulja i masti 400 - 500
mg/l. Na osnovu ove koncentracije se vidi da su remontna
postrojenja ovog tipa znaajni zagaivai voda.Pored remontnih
postrojenja, uljne emulzije se u otpadnim vodama mogu javiti i pri
skladitenju odreenih sirovina. Na primer, postrojenja koja slue za
dobijanje toplotne energije (toplane), kao jedno od goriva koje
koriste je i mazut. Zbog velike koliine goriva, koje se koristi,
mazut se skladiti uglavnom na otvorenom. Prilikom rada sa mazutom,
u krugu toplane, dolazi do odreenih gubitaka mazuta, a pod uticajem
atmosferskih padavina, u obliku emulgovane organske faze, mazut
odlazi u gradsku kanalizaciju. Zbog toga je vano preistiti
atmosferske vode pre njihovog ulivanja u gradsku kanalizaciju ili
recipijent. Kvalitet atmosferskih otpadnih voda iz toplana se moe
sagledati kroz parametre, koji su prikazani u tabeli 2.2.Tabela
2.2. Kvalitet atmosferskih otpadnih voda zagaujuih materija iz
JKPGradska toplana - NiParametarJedinicaCsr
Sedimentne materije za 2hmg/l5.5
Suspendovane materije na 105 Cmg/l787.88
HPKmg O2/l720
20CBPK5mg O2/l135
Amonijum jon (NH4+)mg/l0.00
Ulja i mastimg/l120
Fenolimg/l0.00
Gvoemg/l0.012
Bakarmg/l0.000
3. Teorija emulzije i uticaj uljnih emulzija na ivotnu
sredinuUlja i masti se javljaju u otpadnim vodama u obliku
plivajueg sloja, u disperznom i emulgovanom stanju. Najsloenije je
preiavanje stabilnih vodenih emulzija ulja i masti, koje nastaju u
prisustvu povrinski aktivnih materija u otpadnim vodama. Ameriki
institut za naftu - API, daje sledeu klasifikaciju otpadnih ulja i
masti:
Laki ugljovodonici - obuhvataju sve tipove benzina, dizel goriva
i rastvarae, koji se koriste u hemijskoj industriji. Prisustvo
lakih ugljovodonika oteava separaciju ulja i masti vee
viskoznosti.
Teki ugljovodonici - obuhvataju sirovu naftu, dizel goriva, slop
ulja, ostatke prerade nafte, bitumen itd.
Maziva i ulja za obradu metala - obuhvataju ista ulja i ulja,
koja se koriste u procesima obrade metala u obliku stabilnih
emulzija. Emulziona ulja sadre sapune, organske masti i razna
organometalna jedinjenja u obliku aditiva.
Masti i organska ulja - uglavnom obuhvataju otpadne masti i
organska ulja iz prehrambrene industrije.
Emulzija je disperzni sistem u kome su disperzna faza i
disperziona sredina normalne tenosti. Primer takvog sistema je
majonez koji se sastoji od estica tene masti dispergovane u vodi,
kao i emulzija ribljeg ulja u kojoj je raspored obrnut. Globule
dispergovane tenosti imaju prenik od 0.1 do 1 (m ali mogu biti i
vee, pa su zato obino vidljive mikroskopom, a ponekad i golim okom.
Emulzije sa kojima se obino sreemo u praksi su emulzije u kojima je
ulje disperzna faza pa se zato nazivaju ulja u vodenim emulzijama,
za razliku od tipa emulzija voda u ulju, u kojima su estice vode
dispergovane u ulju.
Tip emulzije se eksperimentalno moe odrediti na vie naina. Jedan
od naina je da se mala koliina vode u uljnoj emulziji stavi na
mikroskopsku ploicu i u nju utrlja kap ulja, to e dovesti do meanja
, dok u sluaju emulzije tipa ulje u vodi, kapi se nee sjediniti.
Drugi nain je da se meri elektrina provodljivost i ona je znatna
kada su upitanju emulzije gde je voda disperzna sredina, a neznatna
kod emulzija kada je disperzna sredina ulje. Emulzije voda u ulju
su stabilne jedino uz prisustvo tree supstance, a emulzije ulje u
vodi, koje se dobijaju zajednikim mukanjem, nisu dovoljno stabilne.
Da bi emulzije bile stabilne potrebno je prisustvo emulgujuih
agenasa. Ovakvi sistemi sadre disperznu fazu u velikoj razmeri,
pokazuju osobine kao to su visoka viskoznost relativno visoke
koncentracije i stabilnost prema elektrolitima.
Emulgujue agense moemo podeliti u tri grupe:
dugolanana jedinjenja sa polarnim grupama (sapuni, dugolanane
sulfonske kiseline i sulfati)
supstance koje su po prirodi liofilne (proteini)
razne nerastvorne prakaste supstance (bazni sulfati gvoa, bakra
ili nikla i dr.)
Razaranje emulzija, tj. prevoenje u dva makroskopska tena sloja
moe se ostvariti na vie naina:
hemijsko razaranje emulgujueg agensa (dodatak kiseline ili
dvovalentnog katjona emulziji koja je stabilisana natrijumovim
sapunom) je efektivno, a isto tako i dodavanje supstance koja tei
da preokrene faze.
razaranje pomou visokovalentnih jona koji smanjuju z-potencijal
estica emulzija.
fizika i mehanika razaranja (zagrevanje, zamrzavanje,
centrifugiranje ili brzo treskanje).
Teorija o stabilnosti emulzija zavisi od relativnih
meupovrinskih napona. Moe se primeniti u mnogim slucajevima, ali se
tu mogu javiti potekoe usled eksperimentalne neizvesnosti. Nije
lako odrediti stabilnu emulziju, kao to nije uvek izvesno da li je
svaka data emulzija u ravnotenom stanju. injenica koja ovo
objanjava je da kod potpuno istih komponenata jedan nain tretiranja
daje relativno stabilnu emulziju dok kod drugog naina, to ne mora
biti sluaj.
Na osnovu date teorije o emulzijama moe se zakljuiti da su one u
otpadnim vodama problem koji treba da se shvati ozbiljno, a njegovo
reenje treba da bude postignuto paljivim i detaljnim radom. tetnost
otpadnih voda koje sadre uljne emulzije na recipient ( reka, jezero
itd) se moe sagledati kroz:
mineralizaciju organske faze ulja i masti, toksinost pojedinih
jedinjenja koja se nalaze u uljima i masti i uticaj na fizike
karakteristike recipienta.Ulja i masti se uglavnom sastoje od
organske materije (mineralna ulja i mati sadre pored organske faze
i neorgansku fazu ), koja se pod uticajem aerobnih i aneorobnih
materija mineralizuje. Kada se razgradnja organske materije deava u
aerobnim uslovima onda u vodi dolazi do smanjenja kiseonika. Ova
pojava moe prouzrokovati nestanak kiseonika u vodi, to dovodi do
pomora riba i drugih organizama koji koriste kiseonik za disanje.
Zato je pre isputanja zauljanih otpadnih voda potrebno pratiti
parametar BPK (biohemijska potronja kiseonika).
Ulja i masti mogu da sadre u sebi neka organska jedinjenja koja
su vrlo toksina. Tako na primer, zauljane vode naftne industrije
sadre ulja i masti koja u svojoj strukturi mogu imati jako toksina
jedinjenja: fenole, benzen, toluen itd. Fenolna jedinjenja spadaju
u jako toksina jedinjenja jer imaju irok spektar toksinog dejstva a
karakterie ih i sinergistiko dejstvo sa drugim opasnim toksinima
(amonijak, cijanidi, teki metali). Pored toga, ova jedinjenja
spadaju i u kancerogena jedinjenja. Kao i fenoli, i benzen spada u
vrlo toksina jedinjenja a poznato je da kada se unese u ovekov
organizam, u malim koliinama, moe izazvati bolest leukemiju. Toluen
spada u manje toksina jedinjenja, utie na centralni nervni sistem i
pogorava funkcije bubrega. Pored nabrojanih ugljovodonika, poznato
je da neki drugi ugljovodonici, koji se mogu nai u uljima i
mastima, imaju kancerogena, mutagena i teratogena dejstva. Zauljane
otpadne vode u recipijentu mogu izazvati promenu boje, viskoziteta
i mutnou. Ove promene mogu, u velikoj meri, uticati na ekosistem
voda, jer menjaju fizike karakteristike, koje naruavaju ravnoteu
prirodnog stanita. Pored navedenih karakteristika, moe doi i do
pojave plivajueg sloja ulja, koji spreava razmenu gasova izmeu vode
i vazduha. 4. Tretmani otpadnih voda koje sadre uljne emulzije Da
bi se zatitila ivotna sredina i ouvala u stanju ravnotee, potrebno
je zauljane otpadne vode preistiti pre isputanja u recipient. Koji
e nain tretmana biti izabran za tretiranje ovih otpadnih voda
zavisi od sledeih faktora:
protok otpadne vode,
kocentracija ulja u vodi,
fiziko-hemijske karakteristike ulja u otpadnoj vodi i zatita
ivotne sredine.Tretman zauljanih otpadnih voda moemo sagledati kroz
shemu postrojenja za preiavanje otpadnih voda naftne
industrije.
Slika 4.1. Shematski prokaz preiavanja zauljanih otpadnih voda
naftne industrije
Kao to se vidi sa sheme, otpadne vode iz razliitih postrojenja
prvo ulaze u bazen za egalizaciju, zatim prolaze kroz dva bazena za
prethodno odstranjivanje ulja (API separatori), nakon ega voda ide
na hemijsku obradu, odnosno u sud za koagulaciju. Posle suda za
koagulaciju voda se dalje tretira u bazenu za flotaciju i na kraju
odlazi u talonik. Bazen za egalizaciju predstavlja ureaj za
ujednaavanje protoka i sastava otpadne vode kada su u pitanju dve
ili vie voda sa razliitim protokom, a koje se meaju. Ovaj ureaj se
u procesu preiavanja nalazi na mestu posle reetki i peskolova.
Bazen za egalizaciju se sastoji od bazena za ujednaavanje protoka,
opreme za uduvavanje vazduha i ureaja za evakuaciju vode. API
separator je talonik posebne konstrukcije, razvijen u amerikom
institutu za naftu. Ovaj talonik ima iroku primenu u velikom broju
rafinerija. U njemu se vri uklanjanje grubih talonih estica i
znaajne koliine mineralnog ulja. API separator (slika 4.2.) se
sastoji od dve komore odvojene zidom. Ovaj talonik je opremljen
sistemom za zgrtanje taloga, koji se kree malom brzinom, a na
povrini pospeuje kretanje ulja prema izlazu. Ureaj je opremljen
sistemom za grejanje, a na izlaznom delu je montiran skimer u
obliku brane, sa mehanizmom za podeavanje visine. Hvatai ulja i
masti su ureaji koji slue za uklanjanje plivajueg ulja i masnoa.
Ovi ureaji se projektuju kao pokretne trake koje se stalno okreu na
povrine otpadne vode u bazenu skidajui tako plivajue ulje. Od ovih
ureaja su u najeoj upotrebi skimeri.
Slika 4.2. Shematski prikaz API separatoraKoagulacija
predstavlja proces prevoenja jednofaznog sistema (otpadna voda) u
pravi dvofazni sistem, destabilzacijom koloidnih estica hemijskim
sredstvima ime se ostvaruje preduslov za njihovo taloenje. Ovaj
proces najee se koristi za uklanjanje ulja, koloidnih estica,
odreenim delom rastvorene materije i suspendovane materije iz
otpadne vode. Hemijska jedinjenja koja se koriste za ovaj proces
su: Al(SO4)3 ( 18 H2O; FeSO4 ( 7H2O; FeCl3 ( 6H20. Od ovih
jedinjenja najiru primenu ima Al2(SO4)3. Ove soli u vodi
hidrolizuju gradei pritom teko rastvorna jedinjenja, odnosno
hidrokside metala koji su skloni aglomeraciji. Hidroksidi metala
polutante u vodi adsorbuju na svojoj povrini ili ih ukljuuju u
svoju strukturu, pri emu ove estice aglomeriraju i taloe se na dnu
bazena za koagulaciju. Hemizam hidrolize Al2(SO4)3 se predstavlja
sledeom hemijskom reakcijom:Al2(SO4)3 + 6H2O ( 2Al2(OH)3 + 3H2O
(4.1.)Optimalni opseg pH za primenu Al2(SO4)3 je 4 ( pH ( 8. U
procesu preiavanja je potrebno ubzati koagulaciju, to se postie
flokulantima. Flokulanti koji se koriste se mogu svrstati u tri
grupe: neorganski,
organska visokomolekularna jedinjenja,
sintetika visokomolekularna jedinjenja.Flotacija je proces
preiavanja otpadnih voda kod koga se uklanjaju pene, masti i ulja
pre uputanja u gradsku kanalizaciju, ako su prisutne u velikoj
koliini. Ovaj proces je proces suprotan taloenju, pri emu se
uduvavanjem vazduha na povrini vode prikupljaju estice lake od
vode. Flotacija moe da se kombinuje sa drugim prosesima, kao na
primer sa koagulacijom i fizikim taloenjem. Kombinovanjem flotacije
sa drugim procesima se postie vea efikasnost a ujedno je i
ekonomski isplatljivije jer se ona ne projektuje posebno u nekom
drugom bazenu. Na osnovu naina uvoenja mehuria u vodu, flotacija
moe biti:
flotacija vazduhom pod atmosferskim pritiskom,
flotacija rastvorenim vazduhom,
vakuum flotacija.
Proces flotacije sledi nakon procesa koagulacije kako bi se
ostvario to vei kontakt izmeu koagulanta i emulgovanog ulja u
otpadnoj vodi. Ovo se postie uduvavanjem vazduha u donjem delu
bazena za flotaciju, ime dolazi do efikasnijeg meanja otpadne vode
i koagulanta. Taloenje se odvija u betonskim bazenima u kojima se
uklanjaju suspendovane materije (inertni materijali i mulj). Proces
taloenja se odvija na osnovu sile gravitacije zbog ega brzina vode
treba da bude mala, da bi dolo do taloenja to veeg dela
suspendovane materije. Pri projektovanju talonica, potrebno je
obezbediti i opremu za sakupljanje i uklanjaje mulja i pene. Ovim
postupkom se uklanja 50 - 70% suspendovane materije i 25 - 40% BPK.
Efikasnost taloenja zavisi od povrinskoog optereenja (m3 otpadne
vode na dan po m2 horizontalne projekcije povrine talonice) pa ga
pri projektovanju treba uraunati. Dubina talonice se projektuje
tako da bude vea od 2.5 m. Talonice mogu da se projektuju kao
pravougaone ili krune to zavisi od zahteva kupca.
Zauljane otpadne vode iz naftne industrije optereuju recipijent
najvie organskim materijama. Ove materije su uglavnom
biorazgradive. Kada se posmatraju otpadne vode industrije za
proizvodnju ulja i masti, one sadre organske materije, koje se
gotovo u potpunosti mogu mineralizovati biohemijskim procesima.
Zato je potrebno, pri preiavanju zauljanih otpadnih voda, ukljuiti
i bioloke procese preiavanja Ovim preiavanjem se u velikoj meri
uklanjaju bioloki razgradive organske materije. Koloidne i
rastvorljive organske materije prelaze u oblik manje vie
stabilisanog mulja koji se taloi na dnu bazena. Ovaj mulj ima
adsorpcionu mo, pa zato moe adsorbovati bioloki teko razgradive
toksine materije gde se sa njim mogu ukloniti. Bioloko preiavanje
otpadnih voda se moe podeliti na dve vrste postupaka: polutehniki i
tehniki postupci. U polutehnike postupke spadaju lagune za otpadnu
vodu, polja za oroavanje, filtri u zemlji. Tehniki postupci su
bazeni sa aktivnim muljem i bioloki filtri. Nedostaci polutehnikih
postupaka su ti to su manje efikasni tokom zime, poljoprivrednim
kulturama nije potrebna voda tokom cele godine a to se tie filtera
u zemlji, mora se voditi rauna o podzemnim vodama. Da bi procesi
aerobne biorazgradnje mogli da se odigravaju, neophodno je stalno
prisustvo kiseonika. To je mogue reiti ostvarivanjem velike
kontaktne povrine vode sa vazduhom, uduvavanjem vazduha u otpadnu
vodu, meanjem itd. to se tie biolokih filtra, kod njih se velika
dodirna povrina ostvaruje povrinom zrna preko kojih se sliva voda.
Ovi procesi se uglavnom primenjuju kada su u pitanju komunalne
otpadne vode. Kada se posmatraju industrije, ovi procesi se
primenjuju kod prehrambene industrije gde je zagaenje organskim
materijama velikog obima.Tretmanom zauljanih otpadnih voda dolazi
do stvaranja mulja, koji zbog zahteva zatite ivotne sredine, treba
adekvatno tretirati. Postupci kojima se tretira mulj su: uguavanje,
stabilizacija, kondicioniranje, obezvodnjavanje, suenje i
odlaganje. 5. Zakljuak
Na osnovu opisanih tehnolokih procesa moe se zakljuiti da
koncentracije ulja i masti u otpadnoj vodi, koje nastaju u opisanim
industrijama, prelaze granice maksimalno dozvoljenih koncentracija,
zbog ega je potrebno ove vode adekvatno tretirati. Od svih opisanih
thnolokih procesa, tehnoloki procesi proizvodnje nefte spadaju u
najprljavije. Zauljane otpadne vode iz naftne industrije imaju
prosenu koncentraciju ulja i masti od 200-300 mg/l. Uporeujui ovu
koncetraciju ulja i masti sa koncetracijama iz otpadnih voda drugih
industrija, proizilazi da su sve kocentracije priblino jednake.
Meutim otpadne vode naftne industrije imaju mnogo vee protoke nego
otpadne vode iz drugih industrija, pa je samim tim i maseni protok
vei ( proizvod koncentracije i protoka otpadne vode), to ini naftnu
industriju najveim zagaivaem.Dat tretman preiavanja zauljanih
otpadnih voda naftne industrije zadovoljava zahteve ivotne sredine,
ali se mora voditi rauna i o mulju koji nastaje ovim tretmanom,
kako bi se zaokruila kompletna zatita ivotne sredine. Otpadne vode
svih opisanih industrija moemo uspeno tretirati u koliko uzmemo u
obzir sve relevantne parametre: protok otpadne vode,kocentracija
ulja u vodi,fiziko-hemijske karakteristike ulja u otpadnoj vodi i
zatitu ivotne sredine. 2