Comparative characteristics of ecological compatibility of hydrocarbon solvents and silicone solvent D 5 for the process of dry-cleaning

Full Text

Предприятие химической чистки - это технологически сложное, экологически небезопасное производство, использующее при оказании услуг населению канцерогеноопасный растворитель (ПХЭ), а также нефтяной растворитель КВЛ и новые альтернативные растворители: Солвон К-4 и силиконовый D5. Таблица 1 Физико-химические и эколого-токсикологические характеристики растворителя КВЛ Показатели Значения Показатели экотоксичности Значения Взрыво- и пожароопасность t вспышки - 66 °С ПДК для рабочей зоны 300 мг/м3 Плотность КВЛ при 20 °С - 0,77-0,8 г/см3 ПДК для водоемов 0,05 мг/л Растворимость в воде при 22 °С 0,001 % Класс опасности отходов 3 (умеренно опасные) Растворимость воды в КВЛ при 22 °С 0,0012 % Воздействие на обитателей водоемов придает запах рыбе при дозе 0,1 мг/л Температура дистилляции под вакуумом 150-200 °С Воздействие жидких отходов из водоотделителей на поверхностный сток микробное загрязнение, ПАВ, усилители, дезинфектанты Давление при вакуумной дистилляции 0,1-0,2 атм. Переработка нефтешламов сжигание, реже утилизация в виде масел и смазок Допустимые добавки в КВЛ бензол - не более 1%, полициклические углеводороды - не более 0,01%, галогеносодержащих - не более 0,01% Токсичность нефтешламов класс опасности 3 (умеренно опасные) Загрязнение почвы при попадании нефтешламов на рельеф в живую природу класс опасности 3 (умеренно опасные) Парк оборудования для химической чистки в России представлен, в основном, машинами немецких и итальянских фирм. Это оборудование, несмотря на определенное совершенствование, еще недостаточно экологично, что может приводить к сверхнормативным выбросам и сбросам растворителей в окружающую среду. Среди углеводородных растворителей (УВР) наиболее распространенным является растворитель КВЛ. В качестве показателей экологических рисков и экотоксичности выбраны три основные природные среды: воздух, вода, отходы. По экотоксичности КВЛ в водоеме представляется как токсикант 2-го класса опасности; при попадании на рельеф живой природы он - 3-го класса опасности. В воздушной среде его считают 4-ым классом опасности (малоопасные, ПДК - 300 мг/м3). В таблице 1 представлены физико-химические и эколого-токсикологические характеристики нефтяного растворителя КВЛ. Выводы к таблице 1: Экологические аспекты переработки пожароопасных КВЛ-шламов не проработаны, не изучен их химический состав, не разработаны удельные нормативы образования шламов и экологическое воздействие на окружающую среду. Эти вопросы требуют дальнейшего изучения. Таблица 2 Физико-химические и санитарно-гигиенические характеристики растворителя Солвон К-4 (дибутоксиметан) Показатели Значения Показатели Значения Показатели Значения Растворимость в воде Нерастворим Пожароопасность по ГОСТ.12.1.044 Пожаро-опасен Химическая формула 1.1.(мети-лен-бутокси-дивитан) Растворимость в органических растворителях Полностью растворим t °С вспышки по ГОСТ.Р51330.0 62,5-69 Способ получения Путем кислотного катализа в воде (1 ч. формальдегид и 2 ч. бутанола) рН До 8,5 t воспламенения °С 220 Химическое название Дибуток-симетан Температура плавления °С 58,1 t °С кипения 180-188 Массовая доля вещества Более 90% Давление паров при 20 °С Па 0,13 Попадание в организм при вдыхании Безвреден ПДК в рабочей зоне Не нормируется Плотность при 20 °С в г/см3 0,835 Попадание в глаза Безвреден Класс опасности Не установлен Органолептические свойства Жидкость б/цв, прозрачная Отравление Редко Горючесть Горючая жидкость Запах (в баллах) Характерный неприятный запах, 3 балла Помощь при отравлении Не требуется Гигиеничес-кий норматив Не установлен В настоящее время в мире начато использование альтернативного нефтяного растворителя Солвон К-4 (дибутоксиметан). Для нового растворителя Солвон К-4: - гигиенический норматив для воздушной и водной сред не установлен; - класс опасности в почве не установлен; - класс опасности в водоемах-4 (малоопасные); - ПДК в рабочей зоне- 6000 мг/м3 (с.с). Среди недостатков Солвон К-4: - горючесть (температура вспышки 66 °С); - угнетение растительного покрова почвы; - согласно российскому водному законодательству, недопустим спуск растворителя в горколлектор (ПДК не установлена). В таблице 2 представлены физико-химические и санитарно-гигиенические характеристики растворителя Солвон К-4 , в таблице 3 - эколого-токсикологические показатели растворителя Солвон К-4 в природных средах (воздух, вода, отходы). По отходам- шламам: способы переработки и утилизации не разработаны; ПДК не установлена, нормы удельного образования отходов отсутствуют. Способ уничтожения как у УВР - сжигание. Отмечалось, при попадании растворителя на рельеф наблюдается засорение почв и угнетение растительного покрова. Обращает на себя внимание резкий неприятный запах, присутствующий на предприятии при обработке изделий в К-4 и у потребителей при получении изделия после чистки в К-4. Биотестирование почв и отходов до настоящего времени исследователями ни на Западе, ни в России не проводилось. Выводы к таблице 2 и 3: Предприятия химической чистки, использующие в качестве растворителя Солвон К-4, подвергаются экологическим рискам из-за малой изученности и возможности попадания в горколлектор и в водоемы этого растворителя при отсутствии разработанных способов очистки сточных вод. Имеется необходимость проведения научных исследований по определению его биотоксичности, класса опасности при сбросе «контактных вод» от оборудования и образующихся токсичных шламов. Таблица 3 Эколого-токсикологические показатели растворителя Солвон К-4 в природных средах Экотоксичность Миграция в ОС ПДК в воздухе Min дозы токсичес-кого воздействия на организм Отдаленные последствия влияния на организм Поражаемые органы Воздух 1. биоразлагаемость на 90% 2. окисление, гидролиз без образования опасных вторичных продуктов 6000 мг/м3 доза с.с. Отсутствуют (не установлены) отсутствуют (концерогеноопасность, кумулятивность, воспроизвод-ство) не установлены Вода загрязняет водоемы, токсичен для гидробионтов для водоемов хоз.питье-вого и культ. бытового назначения ГН - не установлены класс опасности 4 (малоопасные) в воде не изменяет цвет, прозрачность, не образует пленки, имеет специфический запах В химической чистке России появился относительно новый растворитель декаметилциклопентасилоксан, в производстве, - силиконовый D5. Растворитель на основе силоксана успешно используется в текстильной промышленности, обеспечивая хорошую степень очистки и оптимальные свойства обработки. Что же такое декаметилциклопентасилоксан? Это не имеющая запаха, бесцветная силоксановая жидкость, которая при производстве средств личной гигиены используется в качестве переносчика компонентов, обеспечивая их легкое равномерное распределение. При химической чистке изделий D5 также выступает в качестве компонента, который переносит чистящее средство внутрь изделия и выполаскивает загрязнения и жир с задержанным моющим веществом. D5 не агрессивен по отношению к коже, меху и текстилю, что способствует сохранению цвета изделий и их первоначальной формы. В отличие от других растворителей, декаметилциклопентасилоксан испаряется при более высокой температуре. По имеющимся данным, D5 регламентируется как экологически чистый и является альтернативой традиционным растворителям. Основные показатели: удельный вес - 0,95; температура вспышки - 77 °С; температура кипения - 210°С. Подходит для использования в машинах, работающих на нефтяных растворителях. Очень важное преимущество - возможность его применения в машинах как с дистилляцией, так и с фильтрацией растворителя. В машинах с фильтрацией загрязненного D5 можно использовать картриджи или диски, а также фильтр с углем или порошково-глинистой загрузкой. Нами были проведено биотестирование «контактных вод» (фитотест) на всхожесть зерен пшеницы. Всхожесть зерен пшеницы на исходной и «контактной воде» в присутствии D5 была значительно выше (80,0-86,7%), чем в «контактной воде» в присутствии Солвон К-4 (20,0-26,7%). Таким образом, данные фитотеста могут свидетельствовать о токсичности Солвона К-4 для живой природы по сравнению с силиконовым D5. Применение альтернативных растворителей Солвон К-4 и силиконового D5 требует проведения серьезных научных исследований.

About the authors

V. G Sister

Moscow State University of Mechanical Engineering (MAMI)

Corresponding Member of Russian Academy of Sciences, Dr. Eng., Prof.; +7 499 186-03-34

A. A Grischenko

Moscow State University of Mechanical Engineering (MAMI)

Email: anna400371@mail.ru
+7 499 186-03-34

N. I Mitashova

Moscow State University of Mechanical Engineering (MAMI)

Email: mitanieko@mail.ru
Ph.D.; +7 499 186-03-34

T. E Balabanova

Central Research Institute of Domestic Service, JSC

Email: к.х.н
Ph.D.; +7 499 186-03-34

References

Supplementary files