Andrzej Polanczyk, Malgorzata Majder-Lopatka, Zdzislaw Salamonowicz, Anna Dmochowska, Wojciech Jarosz, Rafał Matuszkiewicz, Radoslaw Makowski
The Main School of Fire Service, Poland
Streszczenie
Substancje sklasyfikowane jako niebezpieczne, tj. benzyna czy ropa naftowa, są codziennie wykorzystywane przez ludzi. Ich stosowanie związane jest bezpośrednio z wysokim ryzykiem zanieczyszczenia środowiska np. w wyniku wypadku samochodowego. W przypadku wycieku stosuje się substancje umożliwiające zabezpieczenie miejsca zdarzenia, tj. sorbenty. Z tego też względu celem badania była analiza w jakim stopniu proces sorpcji zależy od rodzaju zastosowanego sorbentu, sorbatu, a także ich proporcji. Eksperymenty prowadzono w skali laboratoryjnej, w której dwa płyny eksploatacyjne, tj. olej napędowy i benzyna, były mieszane na płytce Petriego w różnych proporcjach w łącznej objętości 100 cm3. Analizowane płyny eksploatacyjne wystawiano na działanie dwóch różnych typów sorbentów: komercyjny sorbent „compact” i suchy piasek. Waga sorbatu penetrującego sorbent była odczytywana co 10 s przy pomocy elektronicznej wagi. W celu odwzorowania rzeczywistych warunków, w których płyny eksploatacyjne po wycieku mieszają się, sorbaty były analizowane jako mieszaniny w następujących proporcjach: 100% do 0%, 0% do 100%, 50% do 50%, 25% do 75% i 75% do 25% (odpowiednio dla oleju napędowego i benzyny). Co więcej, w celu wyznaczenia referencyjnych punków badania wykonano również dla czystych sorbatów. Na podstawie otrzymanych wyników opracowano wykresy procesu sorpcji dla dwóch sorbentów i dwóch sorbatów w funkcji czasu. Proces sorpcji dla suchego piasku wynosił odpowiednio 0,12±0,010 g/g i 0,14±0,004 g/g dla benzyny i oleju napędowego (100% udział analizowanych sorbatów). Podczas gdy dla komercyjnego sorbentu „compact” sorpcja wynosiła odpowiednio 0,64±0,003 g/g i 0,66±0,038 g/g dla benzyny i oleju napędowego (100% udział analizowanych sorbatów). Podobny trend procesu sorpcji zaobserwowano w przypadku kontaktu komercyjnego sorbentu „compact” z mieszaniną sorbatów (50% benzyny i 50% oleju napędowego udziału analizowanych sorbatów). Wówczas proces sorpcji wynosił odpowiednio 0,14±0,013 g/g i 0,71±0,093 g/g dla suchego piasku i komercyjnego sorbentu „compact”. Co więcej, przeanalizowano, który sorbat wywiera większy wpływ na proces sorpcji. W tym celu analizowano mieszaninę sorbatów w następujących udziałach: 75% do 25% i 25% do 75% dla benzyny i oleju napędowego. Uzyskane wyniki wskazują, iż dla benzyny i oleju napędowego (25% do 75%) proces sorpcji wynosił 0,14±0,012 g/g dla suchego piasku. Natomiast dla komercyjnego „compactu” sorpcja wynosiła 0,65±0,018 g/g. Również w badaniach analizowano czas procesu sorpcji. Otrzymane wyniki wskazują, iż czas procesu sorpcji dla suchego piasku w połączeniu z olejem napędowym i benzyną był około 4 razy krótszy w porównaniu do komercyjnego sorbentu „compact”. Podsumowując należy uznać, iż komercyjny sorbent „compact” bez względu czy jest stosowany do czystych płynów eksploatacyjnych czy też do mieszanin jest wydajniejszy w porównaniu do suchego piasku.
Słowa kluczowe
sorpcja benzyny, sorpcja diesla, sorpcja paliwa, piasek sorbent compact
Environmental Aspects of Sorption Process
Abstract
Substances classified as dangerous such as gasoline and petroleum, are used daily by most of population. Therefore, they pose a potential threat of environment contamination for example in case of emergency, e.g. car accidents. This study aimed to simulate and compare sorption process of petroleum products with the use of two types of sorbents.. To replicate the leakage of operating fluids from a car engine chamber to the ground, a Petri dish filled with 100 cm3 volume of analyzed sorbate was used. Fluids were exposed to two different types of sorbents such as compact and dry sand. The weight gain of the sorbate which penetrated the sorbent was measured every 10 s with an electronic scale. Analyzed sorbents, diesel and gasoline, were tested in the following proportions: 100% to 0%, 0% to 100%, 50% to 50%, 25% to 75% and 75% to 25% (diesel to gasoline, respectively). The figures of sorption processes for different types of sorbents and sorbates in function of time were prepared. Sorption process for dry sand was equal to 0.12±0.010 g/g and 0.14±0.004 g/g for concentrated gasoline and diesel, respectively. While, for compact it was 0.64±0.003 g/g and 0.66±0.038 g/g for gasoline and diesel, respectively. Similar trend, however with an increase in sorption intensity, was observed for both sorbents contacted with equal mixture of sorbates (50% of gasoline and 50% of diesel). Here, sorption process was equal to 0.14±0.013 g/g and 0.71±0.093 g/g for dry sand and compact, respectively. Moreover, further increase of the gasoline percentage in analyzed sorbate mixture (75% of gasoline and 25% of diesel) decreased sorption for dry sand to 0.12±0.011 g/g. Moreover, sorption time for pure gasoline was 4-times longer for compact sorbent in comparison to dry sand which corselets with higher volume of absorbed liquid. Also, sorption process was 6-times higher for compact sorbent compared to dry sand. Therefore, the results indicated that a compact sorbent in contact with petroleum substances i.e. gasoline or diesel is a better solution compared to dry sand. However, the dry sand is a suitable material for limiting of the area covered with potentially danger liquids especially in places where commercial sorbents are unavailable, and the area is covered with potentially dangerous liquids.
Keywords
gasoline sorption, diesel sorption, petroleum sorption, sand sorbent compact
Pełny tekst / Full text
PDF (English)
