Экологические проблемы мойки автомобилей

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Министерство образования Российской Федерации

Ивановский государственный химико-технологический университет

Кафедра экологии

Доклад

на тему: Экологические проблемы мойки автомобилей

Выполнили: Жемчугов Александр

Громов Павел

Схема автомойки

мойка автомобиль очистка вода

Сущностью процесса мойки как обычной, так и бесконтактной, заключается в отделении частиц загрязнений от поверхности и перевод их в раствор моющего средства. Но даже после обливания водой под давлением более 100 атмосфер на поверхности кузова остается ил. Если протереть поверхность губкой или тряпкой - будет чище, но грязь все равно остаётся. Там где механическое воздействие не справляется, возможно, справится химическое при помощи поверхностно-активных веществ (ПАВ). Но не всегда. Поэтому нужно помогать руками, протирать и вытирать. Так все и поступают. Но в любом случае, будь то ручная мойка губками, тряпками, швабрами или механизированная мойка щетками не избежать микроповреждений покрытия от абразивного воздействия частиц грязи и песка.

Бесконтактная мойка

Технология бесконтактной мойки лишена этого недостатка. Она появилась сравнительно недавно и только благодаря разработке мощных моющих средств на основе современных поверхностно-активных веществ и специальных добавок, усиливающих моющую способность. Благодаря своим уникальным моющим свойствам и хорошему пенообразованию эта группа автошампуней получила название активная пена или бесконтактная пена. Технология применения бесконтактной пены несложна. Нанесение раствора активной пены на автомобиль может осуществляться при помощи распылителя низкого давления с ручной или компрессорной подкачкой или при помощи специального пистолета-пеногенератора, непосредственно подключаемого к моечному насосу высокого давления. Пеногенератор более производителен, дает обильную ровную пену, которая покрывает автомобиль, как снегом. Это нравится клиентам. Процесс мойки занимает около 10 минут и включает в себя:

* облив кузова водой под высоким давлением (чтобы сбить грязь и смочить поверхность);

* нанесение активной пены при помощи распылителя или пеногенератора;

* выдержку 1-2 минуты для активации пены;

* смыв раствора;

* удаление воды, сушку.

Паровая мойка

Паровая автомойка представляет собой аппарат, состоящий из парогенератора из которого пар выходит под большим давлением. Аппарат состоит из резервуара с водой, шланга и пистолета, с помощью которого регулируется давление пара. Вода в паровую автомойку должна заливаться очень чистая, без примесей и осадков. Конечно же, наша российская вода не может похвастаться высочайшим качеством и поэтому следует принять меры по очистке воды перед использованием в паромойке (дополнительная фильтрация).

Паровая автомойка потребляет достаточно много электроэнергии из-за постоянной генерации пара и для создания его нужного давления. Однако в продаже можно найти мойки, работающие на дизеле, это позволяет использовать паровую автомойку практически в любом месте, где недоступна электрическая сеть.

Чистка паром происходит следующим образом. За счет температуры пара и высокого давления, частички грязи выбиваются с загрязненной поверхности, происходит растворение и сбивание грязи. С помощью паровой мойки можно спокойно очищать поверхность от масляных пятен, которые трудновыводимы другими способами (с помощью обычной мойки). Плюс к этому пар способен проникать в самые потаенные места на поверхности, например, радиатор автомобиля, с помощью тряпки это сделать невозможно. Важным дополнением ко всему этому будет то, что после паровой мойки автомобиля, на его корпусе не останется разводов или каких-либо механических повреждений.

Главное преимущество паровой мойки в том, что она экологична, это значит, что в окружающую среду не поступает различного рода примесей. При использовании обычной мойки, когда машина моется с помощью воды, чтобы вокруг не образовалось болото, следует иметь хороший водосток. С паровой мойкой этой проблемы не возникает, по причине того, что она не расходует много воды (в зависимости от конкретной модели, но не более 6 литров). Температура пара в паровой автомойке колеблется от 80 - 120° C, а давление примерно 10 атмосфер. Это позволяет производить мойку автомобиля без применения чистящих средств и даже обходится без тряпки.

Мойка по вызову

Процесс мытья выглядит следующим образом:

* Клиент вызывает автомойку;

* Диспетчер принимает заказ и отправляет машину к клиенту;

* Приехав на место, достается резиновая площадка, стелется на землю. На нее заезжает клиентский автомобиль, после чего, площадка надувается, образуя своеобразный бассейн, в котором и будет мыться автомобиль клиента.

* Происходит процесс мойки;

* После мойки, вся грязная вода выкачивается из «бассейна» в резервуар. Таким образом, участок, где происходило мытье автомобиля, остается сухим.

* Клиент оплачивает услугу и все довольны.

Высокопроизводительные мойки

К высокопроизводительному оборудованию относятся мойки конвейерного и тоннельного типа, способные обслуживать от 30 автомобилей в час. На автозаправочных станциях, да и вообще в странах бывшего Союза данное оборудование до сих пор большая редкость. Хотя увеличение его количества на отечественных дорогах не исключено, ведь, например, в Европе автомоечные конвейеры (тоннели) занимают около 15%, а в США - 20% рынка.

Основные достоинства высокопроизводительных моек:

- высокая скорость обслуживания;

- экономичность;

- широкий выбор программ мытья;

- высокая доходность бизнеса.

Основные недостатки высокопроизводительных моек:

- высокая стоимость оборудования;

- большая площадь (протяженность) моечного комплекса;

- большие эксплуатационные расходы.

Высокопроизводительная мойка - это целый комплекс, собранный под конкретные требования клиента. Конструктивно тоннели (конвейеры) отличаются от других автоматических моек тем, что обслуживаемые автомобили перемещаются вдоль щеток (арок с оборудованием) - самостоятельно или по конвейерной ленте. (На портальных и ручных мойках машина стоит на месте, а перемещается сам портал/оператор.) Тоннельные (конвейерные) мойки предназначены для обслуживания плотного потока клиентов за относительно короткое время. Конструкция такой техники обеспечивает производительность работы до 160 автомобилей в час. В США есть тоннели еще мощнее, но, по словам экспертов и продавцов высокопроизводительного автомоечного оборудования, загрузить такого монстра даже в Штатах очень сложно, а в отечественных условиях еще нереально.

Следует отметить, что плюсы высокопроизводительного оборудования превосходят их минусы лишь в том случае, если оно обслуживает от 100 автомобилей в сутки. Чем интенсивнее используется конвейер (тоннель), тем лучше, и не только в плане дохода владельца, но и в плане эксплуатации техники. Ведь высокопроизводительная автомойка создавалась для работы именно в условиях максимальной загрузки. Поэтому главное для владельца такого оборудования - обеспечить загруженность мощностей.

Немного истории

Пионерами и лидерами по объемам продаж автоматического автомоечного оборудования, в т.ч. тоннелей и конвейеров, считаются американские компании.

Первое упоминание о мойках конвейерного типа относится к 1914 г.: тогда в Детройте была организована компания The Automobile Laundry (автомобильная прачечная), где автомобиль вручную передвигался от одного мойщика к другому (вариант ручной конвейерной мойки). В 1928 г. появился механический конвейер, который включался и выключался работником мойки. Именно 1928 год и считается временем рождения автоматической мойки конвейерного типа.

К середине 1940-х гг. в США работали 32 механические автомойки. А в 1946 г. распространение получила полуавтоматическая система с ленточным конвейером, к которому автомобиль крепился ремнем за бампер. Система была оснащена:

- верхним разбрызгивателем воды;

- тремя щетками, управлявшимися вручную;

- воздушной установкой для сушки автомобиля.

В свое время эти элементы были включены и в конструкцию промышленной автомойки конвейерного типа. Изначально, в 1950-1960-х гг., тоннели (конвейеры) разрабатывались для автопрома, а именно для мытья автомобилей:

- после сборки на заводе;

- в процессе предпродажной подготовки через дилерские центры;

- после использования в прокате (в США и Европе этот бизнес очень развит).

Бум на высокопроизводительные мойки при АЗС в Штатах пришелся на начало 1970-х. Американские нефтяные компании поняли, что бесплатная помывка автомобиля при заправке до полного бака может значительно увеличить продажи бензина на станции. В результате НК вложили миллионы долларов в создание пристанционных моек, т.н. Drive-Thru, когда машина не тянулась по конвейеру, а проезжала через мойку своим ходом (тоннель). В результате такой бизнес-политики на американских автомойках стали мыться миллионы автомобилей. Эмбарго на арабскую нефть (в середине 1970-х) затормозило развитие независимых или финансируемых нефтяными компаниями бесплатных моек, но "дармовщина" уже приучила американцев к цивилизованному мытью авто, и многие из них оказались готовы платить за данный сервис. Из США конвейеры и тоннели распространились по всему миру, успешно конкурируя с портальным и ручным оборудованием.

Мойки разные бывают

Высокопроизводительные мойки бывают двух типов:

- тоннельные (туннельные);

- конвейерные.

Многие наши соотечественники, да и сами продавцы автоматического автомобильного моющего оборудования не проводят различия между тоннелями и конвейерами. Причина такой путаницы в том, что европейцы чаще называют высокопроизводительные мойки тоннельными, а американцы конвейерными. Другое дело, что в них может стоять конвейер (тянущая/толкающая установка) или не стоять. Однако мы считаем классификацию высокопроизводительных моек оправданной. Ведь тоннели и конвейеры - это совершенно разные установки, использующие разные концепции мытья и ориентированные на разные типы автотранспорта.

В тоннельной автомойке машина самостоятельно движется вдоль щеток, арок нанесения шампуня, сушки и т.д. В конвейерной автомойке машину через арки проходит на конвейере: передняя шина (обычно на стороне водителя) помещается в специальный пояс конвейера, автомобиль ставится на нейтральную скорость, и конвейер планомерно ведет машину через моечные узлы.

Тоннельная и конвейерная мойки представляют собой комплекс разнесенных механизмов, каждый из которых выполняет определенную функцию. Обслуживание нескольких автомобилей одновременно обеспечивает данным видам моек производительность до 160 и более авто в час. Чем длиннее конвейер (тоннель), тем выше его производительность. При АЗС строятся в основном мини-тоннели для мытья легкового транспорта автомобилей.

Тоннельные моечные комплексы, рассчитанные на легковые автомобили и, следовательно, работающие при АЗС, как мы уже говорили, большая редкость. В странах же бывшего Союза их, по данным "Современной АЗС", вообще нет. Объясняется это, прежде всего, большой зависимостью качества мытья автомобиля от клиента и сложностью обеспечения стабильно высокого качества и безопасности мытья. Ведь будет автомобиль вымыт или нет, зависит от продолжительности воздействия автохимии на его поверхность, а проконтролировать скорость его движения по тоннелю практически невозможно. Поэтому чаще тоннели оборудуются для обслуживания грузового автотранспорта, который не требует суперкачественного мытья, лишь бы грязь была сбита. Конвейерная же автомойка, благодаря постоянной скорости движения автомобиля по конвейерной ленте, обеспечивает стабильно высокое качество услуги.

Средства для бесконтактной мойки автотранспорта

Составы для бесконтактной мойки значительно отличаются по рецептуре от традиционных автошампуней. Это вызвано требованиями, предъявляемыми к так называемым бесконтактным автошампуням:

Запах: слабый, обусловленный отдушкой

Внешний вид: однородный нерасслаивающийся раствор

Пенообразующая способность рабочих растворов при концентрации автошампуня 1,5-2,0 г/л: высокая

Моющая способность рабочих растворов при концентрации автошампуня 1,5-2,0 г/л: высокая

Степень биологической разлагаемости поверхностно-активных веществ, используемых в составе: не менее 80%.

Уровень рН рабочих растворов: от 7,0 до 12,5

Рабочие растворы не должны изменять своих свойств в течение 2-3 суток.

Используемый способ применения рабочих растворов автошампуня (распыление рабочего раствора в виде пены) ведет к заметному аэрозолеобразованию, в связи с чем при недостаточной вентиляции в помещении может появляться неприятный запах. Возможные причины: использование технических (поверхностно-активных веществ) ПАВ с недостаточной степенью очистки, неправильный выбор отдушек и избыточное их количество в рецептуре. Окраска зависит от применяемого сырья, вида и количества красителей. К красителям, как и к отдушкам, предъявляется требование высокой щелочестойкости. Недостаточно высокая щелочестойкость отдушек может привести к изменению первоначального запаха вплоть до неприятного.

По внешнему виду автошампуни обычно представляют собой прозрачные растворы плотностью 1100-1270 кг/м³. Как исключение - составы в виде двух несмешивающихся слоев жидкости; требующие тщательного перемешивания перед использованием. Такие автошампуни являются менее технологичными как в производстве, так и в применении. Содержание щелочей в таком продукте может составлять до 8-10%, регулярное применение его для мойки транспортных средств может привести к повреждению лакокрасочного покрытия.

Пенообразующая способность рабочего раствора одно из главных свойств автошампуня. Вязкость пены, ее кратность, устойчивость должны быть подобраны в комплексе. При нанесении на автомобиль пена слоем толщиной 5-20 мм покрывает все очищаемые поверхности. Устойчивость пены должна быть такой, чтобы проходило постепенное ее разрушение с высвобождением моющего раствора на загрязненную поверхность. Время высвобождения 50% жидкости из пены должно составлять 1-2 минуты. Чрезмерно устойчивая пена по истечению срока обработки продолжает удерживать в себе рабочий раствор не взаимодействовавший с поверхностью. В противном случае раствор автошампуня слишком быстро стекает по вертикальным и наклонным поверхностям.

Моющая способность рабочего раствора - основной критерий оценки качества при разработке и применении автошампуней для бесконтактной мойки. Состав автошампуней включает три основные группы компонентов: комплексообразователи, ПАВ, вещества для увеличения рН (щелочные агенты).

Комплексообразователи (нитрилотриуксусная кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота, оксиэтилидендифосфоновая кислота, нитрилотриметилфосфоновая кислота) связывают в комплексы катионы солей жесткости, которые присутствуют в воде и мешают поверхностно-активным веществам удалять с поверхности и удерживать в диспергированном состоянии частицы загрязнений. Количество комплексообразователей в растворе автошампуня должно быть достаточным для полного связывания солей жесткости (соли кальция, магния), солей железа, в противном случае происходит резкое ухудшение качества мойки даже в случае использования ПАВ устойчивых по справочным данным к повышенной жесткости воды. Качество воды в разных регионах существенно отличается, колеблется не только общая жесткость воды, но и катионный состав, поэтому комбинация комплексообразователей эффективная в одном месте может показать плохую моющую способность в другом. Увеличения количества комплексообразователей в составе автошампуня не всегда возможно как с экономической точки зрения (удорожание продукта), так и с технологической: при высоких концентрациях комплексообразователей поверхностно-активные вещества могут высаливаться с выделением их в самостоятельную фазу. В целом концентрация комплексонов может колебаться в составах разных производителей от 7 до 25%.

Поверхностно-активные вещества применяют в виде смесей отдельных ПАВ различных классов, например катионный ПАВ + неионогенный ПАВ; анионный ПАВ + неионогенный ПАВ (более эффективны). Использование композиций ПАВ основано на синергетическом эффекте, обычно имеющем место в таких системах. Подбор оптимального соотношения поверхностно-активных веществ в смеси из 2, 3 или 4 компонентов представляет достаточно большую работу. Поэтому часто применяют патентованные смеси ПАВ, специально предназначенных для применения в составах для бесконтактной мойки, рецептуру такой смеси производитель раскрывает только частично. Общее содержание ПАВ составляет 8-25%.

Эффективность действия ПАВ в большой степени зависит от уровня рН. В большинстве случае при использовании любых типов ПАВ и их смесей увеличение уровня рН приводит к заметному росту моющей способности раствора. Но при этом возрастает и негативное влияние автошампуня на лакокрасочное покрытие, резиновые уплотнители и др. Считается, что уровень рН не превышающий 12 при времени обработки автомобиля составом не дольше 3 минут достаточно безопасен в этом плане.

Методы очистки сточных вод

Флотационно-фильтрационные установки модельного ряда ФФУ предназначены для очистки сточных вод после мойки автомобилей, агрегатов, деталей, тары, а также ливневых вод гаражей, автостоянок, промышленных предприятий и других типов сточных вод от нефтепродуктов, масел, жиров, взвешенных веществ. Данные очистные сооружения предназначены для эксплуатации только в закрытых производственных помещениях, температура воздуха в которых исключает замерзание воды в емкостях и трубопроводах.

Флотационно-фильтрационные установки используются в качестве основного звена очистных сооружений для автомойки. Очистка сточных вод на установке ФФУ может производиться как с применением реагентов (коагулянтов, флокулянтов), так и без них.

Установка "Свияга"

Установка может быть эффективно использована для ручных и механизированных автомоек, использующих для мытья машин автошампуни и другие ПАВ. Позволяет принимать и очищать загрязненные воды после мойки легковых автомобилей и подавать очищенную воду соответственно к моечным постам или в систему механизированной мойки.

Назначение

Установка предназначена для приёма и очистки загрязнённых вод от мойки легковых автомобилей с использованием автошампуней и подачи очищенной воды к моечным постам или в систему механизированной мойки. Установка также обеспечивает глубокую очистку избыточной воды, появляющейся в системе за счёт ополаскивания вымытых автомобилей водопроводной водой с возможностью их сброса в дренажные канавы, придорожные кюветы и т.д.

Схема компоновки

Установка состоит из узла подачи загрязненной воды на очистку, блока очистки и узла подачи очищенной воды на мойку и к флотатору.

Подача загрязненной воды на очистку осуществляется автоматизированным насосом, располагаемым в приямке помещения мойки. На подводе загрязненной воды к приямку размещается пескоулавливающий лоток. В верхней части приямка устанавливается модуль для обезвоживания осадка, отводимого из блока очистки.

Размеры приямка в плане 0,7 х 0,6 м, глубина 0,7 м.

Блок очистки разделен на три секции: флотатор, отделение моечной воды и отделение очищенной воды. На вводе воды во флотатор помещается погружная перегородка, в нижней части - сатуратор-распределитель рабочей жидкости. В противоположной стороне сатуратора находится пеносборный лоток и емкость для сбора флотопены. Над лотком размещается трубопровод подачи воды для пеногашения. Под лотком для пеногашения размещаются струенаправляющая перегородка и переливные отверстия, соединяющие флотатор с отделением моечной воды.

В верхней части отделения моечной воды размещается фильтровальный модуль в виде слоя песка на подложке из фильтровальной ткани. Кроме того, выше максимального уровня воды в отделении имеется ввод воды от водопровода с поплавковым краном. Ниже фильтровального блока размещается объем, используемый как приемная емкость для насосной установки, подающей воду на мойку и к эжектору.

Отделение моечной воды соединяется через водослив с отделением очистки избыточной воды, в верхней части которого находится модуль осветительного фильтра с загрузкой из песка, а под ним - сорбционный фильтр с загрузкой из мезопористого ископаемого угля (МИУ). В нижней части сортируемого фильтра расположен дренаж с выводом за корпус блока.

Узел подачи воды на мойку и к флотатору включает насос с трубной обвязкой и запорной арматурой. Одна из ветвей напорного коллектора идет к моечным постам, вторая - к эжектору, где готовится водо-воздушная смесь. Забор воздуха осуществляется из надводного пространства в отделение моечной воды.

Порядок работы

Загрязненные воды собираются системой лотков, проложенных в полу помещения автомойки и перекрытых решетками, проходят пескоулавливающий лоток и поступают в приямок.

Из приямка они перекачиваются погружным насосом, работа которого автоматизирована по уровню воды, в блок очистки. В блоке очистки сточные воды проходят напорный флотатор и фильтр со сменной песчаной загрузкой и дренажем из фильтрованной ткани.

Очищенные сточные воды поступают в емкость, встроенную в блок очистки, из которой перекачиваются отдельно расположенным насосом на моечные посты. От напорной линии предусмотрено ответвление, для приготовления рабочей жидкости для флотатора. На ответвлении установлен воздушный эжектор. Водовоздушная смесь после эжектора подается в трубопровод большого диаметра (сатуратор-водораспределитель) во флотаторе. За время пребывания в сатураторе-водораспределителе воздух растворяется в воде, а затем, выходя из отверстий сатуратора-водораспределителя во флотатор в виде мелких пузырьков, инициирует процесс выделения из воды растворяемых поверхностно-активных веществ (шампуни) и мелких частиц и образует на поверхности флотопену.

Флотопена из флотатора поступает в сборный лоток и сливается в промежуточную емкость. Для лучшего отвода флотопену следует гасить разбрызгиванием воды из сопел над лотком. Из промежуточной емкости флотопена сливается в сборную емкость, в которой ее следует периодически вывозить в узел переработки жидких отходов. Для уменьшения обводненности флотопены воду из нее следует сливать через спускной кран.

Песок из пескоулавливающего лотка должен периодически удалять в сборный контейнер. Осадок, накопившийся в приямке флотатора, следует периодически удалять на фильтр с песчаной загрузкой для обезвоживания, расположенный в приемном приямке. Обезвоженный осадок из фильтра необходимо удалять в сборный контейнер и вывозить вместе с песком для использования при планировочных работах.

Избыточный расход очищенной воды, превышающий подачу насоса на моечные посты и на флотатор, переливается в секцию глубокой очистки в составе блока. Пройдя фильтр с песчаной загрузкой, а затем фильтр с угольной загрузкой, дополнительно очищенная вода сбрасывается в наружную сеть канализации.

Расход избыточной воды равен, примерно, половине потребленного расхода свежей водопроводной воды, используемой для ополаскивания автомобилей на конечном этапе мойки (остальная потребленная вода остается на поверхности автомобиля). После того, как расход избыточной воды составит 30 м³, необходимо заменить сорбент. Определить этот расход можно с учетом показаний водомера водопроводной воды, соответственно расход свежей воды составит 60 м³.

Использованные справочные материалы

1. http://www.gaztuning.ru

2. http://www.eco-waters.ru

3. http://www.avidenterprises.ru/titles_avik.htm

4. http://avtomoyka.com.ua/

5. http://www.ecolider.ru/articles/art12.html

Размещено на Allbest.ru