Интервью с Александром Ягуповым, R&D директором BIOMICROGELS GROUP:

Как утилизаторам СОЖ больше заработать и соответствовать политике ESG крупных компаний 

1. Расскажите, с какими сложностями сталкиваются металлургические и машиностроительные предприятия при переработке и утилизации СОЖ? 

Крупные предприятия используют до нескольких десятков тысяч тонн смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) в год. Например, на металлургических предприятиях СОЖи образуются в количествах от 10 до 100 тыс. тонн в год. Они помогают одновременно сохранить свойства обрабатываемого металла и защитить металообрабатывающее оборудование и инструмент в процессах прокатки, сверления, резания и др.  После использования СОЖ необходимо должным образом обезвредить или утилизировать, поскольку СОЖ относится к опасным отходам. Некоторые предприятия идут по первому пути, добавляя решение по переработке и утилизации СОЖ в собственный технологический цикл, другие – передают СОЖ специализированным компаниям, занимающимся утилизацией промышленных отходов. Но важно отметить, что за сброс загрязнённых сточных вод с превышением допустимых концентраций загрязнителей, в том числе нефтепродуктов, компания может нести дополнительные расходы – плату за негативное воздействие. Если не утилизировать, то предприятию предписывают штрафы за загрязнение окружающей среды, что несет за собой серьезные репутационные риски. Все это обуславливает стремление металлургических и машиностроительных компаний внедрять систему управления отходами как важный элемент устойчивого развития предприятия.

Перечень специальных технологий именно для обезвреживания и утилизации СОЖ крайне ограничен, поэтому существующие подходы к решению данной задачи — это чаще всего попытка применить стандартные методы очистки воды, что в большинстве случаев не приводит к нужному результату или экономически неэффективно: выпарные установки требуют немалых капитальных вложений, энергозатратны при эксплуатации, а также являются источником выброса парниковых газов в атмосферу, фильтровальная техника нуждается в частой замене фильтроэлементов.

Наиболее распространенные методы утилизации СОЖ такие, как выпаривание, инсинерация или пиролиз являются энергозатратными и дорогостоящими – в среднем себестоимость составляет 2-4,5 тысяч рублей на 1 тонну СОЖ. Кроме того, эксплуатация выпарных установок негативно воздействует на окружающую среду - в процессе эксплуатации выброс в атмосферу до 2,5 тыс. тонн CO₂ в год от одной установки. С учетом современных тенденций по снижению выбросов парниковых газов и планируемом введении налога на углеродный след предприятиям уже сейчас необходимо задумываться о внедрении более совершенных и экологичных решений для переработки промышленных отходов.

2. Почему необходимо утилизировать СОЖ? 

По данным Росприроднадзора, ежегодно в поверхностные водные объекты поступает более 11 миллионов тонн загрязняющих веществ. Парламентарии надеются, что повысить экологическую ответственность предприятий помогут санкции за загрязнение водоемов. Так, 26 апреля 2019 года вступил в силу закон, направленный на ужесточение ответственности за нарушение правил охраны водных объектов.[1]

Загрязняющие вещества, поступающие в окружающую среду со сточными водами, регламентируются предельно допустимыми нормами сбросов (ПДС). Если сброс сточных вод действующими предприятиями осуществляется с превышением нормативов ПДС, то для этих предприятий устанавливаются лимиты сбросов загрязняющих веществ, исходя из необходимости поэтапного достижения нормативов ПДС загрязняющих веществ и сроков достижения этих нормативов. Платежи за сбросы загрязняющих веществ в окружающую среду представляют собой форму возмещения экономического ущерба от сбросов. Эта плата возмещает затраты на компенсацию воздействия сбросов загрязняющих веществ и стимулирование снижения или поддержание сбросов в пределах нормативов, а также на проектирование и строительство природоохранных объектов. Массу сброса загрязняющих веществ определяют по каждому ингредиенту загрязнения. Ставки платы установлены Постановлением Правительства РФ от 13.09.2016 N 913 (ред. от 24.01.2020) «О ставках платы за негативное воздействие на окружающую среду и дополнительных коэффициентах». Самыми дорогостоящими загрязняющими веществами являются токсичные техногенные вещества, например диоксины, ставка которых составляет 13 400 000 000 руб/т сбрасываемого вещества. Также хлорорганические соединения являются опасными для сброса веществами, стоимость сброса за тонну составляет 73 553 403 руб/т. Но чаще всего сточные воды содержат ионы тяжелых металлов, ставки по каждому из них отличаются и находятся в диапазоне до 735 534,3 руб/т. Особенно дорогостоящими загрязняющими веществами являются нефтепродукты - 14 711,7 руб/т, если учесть концентрации их в сточных водах.

Важное место в рассматриваемой проблеме занимают отработанные СОЖ. Сброс СОЖ без должного обезвреживания представляет собой серьезную опасность для окружающей среды и здоровья человека.Небольшая капля эмульсии масел загрязняет 25 литров воды настолько, что она становится непригодной для питья.[2] Отработанные СОЖ содержат в своем составе вредные вещества, обладающие токсичностью. Неорганизованная утилизация, сброс или утечка СОЖ в поверхностные или подземные водные объекты, на водосборные площади, в недра и на почву может нанести непоправимый вред флоре и фауне, а для последующего восстановления их нормального состояния понадобиться много времени и это достаточно дорогостоящий процесс.

Такие жидкости нельзя направлять на очистные сооружения, а необходимо утилизировать отдельно. Отработанная эмульсия практически не разлагается естественным путем, поэтому недопустим ее сброс в водоемы и на очистные сооружения без предварительного обезвреживания и очистки. Превышение допустимых концентраций нефтепродуктов в стоках может нарушать работу систем очистки городских очистных сооружений, вследствие чего нефтепродукты попадают в водные экосистемы, поэтому к качеству сточных вод предъявляют жесткие требования.

3. Какие способы переработки и утилизации применяются в России? В чем их преимущества и недостатки?

Ультрафильтрация – данный способ заключается в том, что масло фильтруется от жидкой водной фазы. Это делается за счет ситового механизма разделения, что влияет на степень очистки. Преимуществом такого способа является низкий отход шлама. Также здесь применяется достаточно низкий уровень химикатов. Но для такого метода характерна недостаточная степень очистки, не высокая эффективность и повышенные затраты на эксплуатацию с учетом высокой стоимости замены фильтрующих элементов.

Выпаривание – данный метод позволяет дистиллировать вещества, которые содержатся в жидкой фазе СОЖ. Здесь практически не применяются химические вещества, а эффективность очистки находится на высоком уровне. Тем не менее, тут выходят большие энергозатраты, а также используется дорогостоящее оборудование.

Реагентная обработка (солевое или кислотное разделение) – данный способ предполагает, что полученная для утилизации эмульсия будет расщепляться путем применения электролитов или солей, которыми выступают кальций и хлорид железа. Этот способ известен давно и многие могут считать его устаревшим, и тем не менее он актуален и в наше время. Многие отказываются от него из-за применения большого количества химических веществ. Эффективность и экономичность данного способа значительно зависит от состава СОЖ и находится на уровне средних значений в сравнении с другими методами.

Расщепление вместе с подготовкой шлама – этот способ основан на химико-термическом принципе подготовки. Здесь подразумевается добавление соляной кислоты, которая должна расщеплять эмульсию, попав в нее при одновременном нагревании. При использовании этого способа не остается большого количества отходов, а полученные вещества имеют высокое качество. И в то же время тут проявляются такие недостатки, как высокий риск при использовании соляной кислоты, обильное применение химикатов, а также излишнее засаливание жидкой фазы. Этот способ наименее экологичен и требует больших капитальных затрат.

4. Как работает технология, которая позволяет предприятиям экономить и соблюдать нормативы, а утилизаторам больше зарабатывать?

• Стоимость переработки СОЖ в 2-3 ниже стоимости утилизации традиционными способами
• Очистка любых типов СОЖ (растительные и синтетические). Вода после очистки соответствует нормам ПДК
• Снижение объема отходов для захоронения/утилизации
• Снижение негативного воздействия на окружающую среду (не используем энергоемких выпарных установок)

Альтернативой наиболее распространенному методу утилизации СОЖ – выпариванию, которое является высокоэнергозатратным и дорогостоящим, впрочем, как и остальным методам, может быть использование установки реакторного типа на основе реагентов Биомикрогели^® - обработка СОЖ без нагрева.

Коагулянт Биомикрогели^® BMG-P2 позволяет металлургическим и машиностроительным предприятиям решать поставленные задачи:

• Соблюдение нормативов по содержанию нефтепродуктов на сброс очищенной воды;
• Возможность повторного использования очищенной воды в водооборотном цикле;
• Уменьшение количества образующихся отходов;
• Разложение СОЖ без дополнительного нагревания системы, то есть экономия энергоресурсов;
• Избавление от запаха деструктивных углеводородов;
• Снижение эмиссии парниковых газов.

Коагулянт улавливает в воде любые минеральные, растительные масла и нефтепродукты. После разделения водомасляной смеси осветленная вода удовлетворяет требованиям для сброса в промышленный сток. Образующийся осадок имеет четвертый класс опасности, небольшой объем - обычно не более 2-3%, и легко утилизируется до полностью безвредных компонентов. Реагенты BMG-P2 хорошо сочетаются практически с любыми коагулянтами на основе неорганических солей поливалентных металлов, очищающими воду от взвешенных частиц, но не достигающими установленных нормативов по показателю «нефтепродукты». Важно и то, что коагулянт создан на основе природных полисахаридов – его получают путем комплексной переработки растительного сырья: жома сахарной свеклы и яблочного жмыха. Исследования, проведенные в аккредитованной лаборатории на соответствие ГОСТ 32509–2013 «Вещества поверхностно-активные. Метод определения биоразлагаемости в водной среде» подтвердили 100%-ную биоразлагаемость коагулянта Биомикрогели^®️ BMG-P2 в естественной среде, за счет чего реагент отнесен к классу быстроразлагаемых.

Коагулянт применяется в виде водного раствора, связывает (капсулирует) эмульгированные капли масел и нефтепродуктов и образует стабильные нерастворимые соединения. При дальнейшей обработке данных соединений происходит образование осадка, который удаляется из воды путем фильтрования или отстаивания. А компании, занимающиеся переработкой отходов, получают возможность занять лидирующие позиции на легальном рынке, обеспечить себе конкурентное преимущество в утилизации и обезвреживании таких отходов, как СОЖ и различные эмульсии.

Комплексное решение для утилизации СОЖ – комплекс реагентов на основе коагулянта Биомикрогели^®BMG-P2 и установка для их использования, – исключает выпаривание, не требует дополнительного нагревания СОЖ и, как следствие, сокращает затраты на электроэнергию или газ. Совокупно экономика от внедрения решения на базе BMG-P2 в некоторых случаях оказалась двукратно выгоднее альтернативных вариантов и сдачи отработанных СОЖ на переработку сторонним компаниям.

В процессе производства Биомикрогелей^® не происходит дополнительных выбросов CO₂ в окружающую среду (расчёт области охвата Scope 1 = 0). В качестве исходного сырья для производства Биомикрогелей^®используются отходы сельского хозяйства, например, яблочный жом, который в большинстве своём нигде не используется и утилизируется компостированием, в результате чего в атмосферу выделяется 1,1 кг СО₂-экв. на 1 кг жома. Применяя такой жом в качестве сырьевого компонента, минимизируется собственный углеродный след производства Биомикрогелей^® с учётом энергоносителей – расчёт Scope 2 не превышает 0,36 кг СО2-экв. на 1 кг продукции.

Так, например, применение Биомикрогелей^® для утилизации отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), даже без регенерации, по сравнению с классической технологией упаривания и сжигания сконцентрированного остатка, позволяет снизить эмиссию СО₂ на 365 кг СО₂-экв. при утилизации 1 куб. м отработанной СОЖ. С учётом низкой дозировки Биомикрогелей^® (до 150 мг/л), при расчёте углеродного следа области охвата Scope 3, каждый килограмм Биомикрогелей^® в рамках своего жизненного цикла при утилизации металлургических СОЖ снижает эмиссию парниковых газов на 600–1500 кг СО₂-экв.!

Таким образом, использование решения на базе Биомикрогели^® снижает выбросы парниковых газов, в окружающую среду, что позволяет снизить «углеродный след» и соответствовать глобальной политике ESG. Если все компании и по всем направлениям начнут внедрять подобные решения, то результат станет заметен достаточно быстро.

5. Каковы перспективы развития таких технологий? 

Предлагаемая технология обладает рядом важных преимуществ:

• позволяет снизить затраты на обезвреживание СОЖи в 2-3 раза;
• позволяет снизить углеродный след;
• легко встраивается в имеющийся процесс утилизации.

Потому нет сомнений, что решение на основе Биомикрогели^® займет достойное место в ряду основных методов обезвреживания СОЖ.

[1] https://www.garant.ru/news/1268812/

 [2] https://stankotec.ru/raznoe/emulsiya-sozh-smazochno-oxlazhdayushhaya-zhidkost-sozh-sostav-vidy-xarakteristiki-primenenie.html