آشنایی با مواد شیمیایی پاک کننده آلودگی‌های نفتی (نفت روب)
مواد شیمیایی پاک کننده
یکی از آلودگی‌های مهم آبها آلودگی نفتی می‌باشد. آلودگی نفتی از آنجا که بطور تدریجی با ورود نفت و فرآورده‌های آن به محیط زیست ناشی می‌شود، دارای خسارت بسیار سنگینی است که از آن جمله در دریا باعث از بین بردن موجودات دریایی و ذره‌بینی تخریب صنایع مرتبط با دریا و … می‌شود. بنابراین ضروری است که به نوعی جلوی انتشار آلودگی گرفته شده و در مرحله بعد جهت کاهش اثرات تخریبی آن اقدام لازم صورت پذیرد.
آلودگی نفتی به سه روش مکانیکی شیمیایی و بیولوژیکی مرتفع می‌گردد.
روش مکانیکی رفع آلودگی نفتی به وسیله بوم و اسکیمر انجام میگیرد.
آلودگی‌های شیمیایی توسط مواد جاذب طبیعی و سنتتیک همچنین جمع‌کننده‌ها و دیسپرسنت و روش‌های دیگر قابل بررسی می‌باشد.
دیسپرسنت‌ها گروهی از مواد شیمیایی هستند که به منظور اسپری بر روی سطح مواد نفتی طراحی شده و جریان طبیعی پراکندگی مواد نفتی را تسریع می‌نمایند. تزریق دیسپرسنت‌ها ممکن است فقط بمنظور جمع‌آوری مواد نفتی از سطح دریا خصوصاً در مواردی که جمع‌آوری به روش مکانیکی امکان‌پذیر نمی‌باشد مورد استفاده قرار گیرند. بهرحال عموماً با همه عوامل واکنشی استفاده از دیسپرسنت‌ها تاثیرگذار بوده و بایستی با دقت تحت کنترل قرار گیرد. مصرف دیسپرسنت‌ها وابسته به مقررات ملی ناظر بر این محصولات می‌باشد.
مشخصات فنی
ماده‌ای که قابلیت دیسپرس کردن و جمع‌آوری (متمرکز کردن) نفت بصورت افزایش لایه نفتی را دارا می‌باشد. این ماده که عمدتا از گروه سورفکتانت‌های نانیونیک است جهت افزایش لایه نفتی روی آب توسط فرآیند جمع‌آوری، یعنی افزایش ضخامت لایه نفتی که منجر به جداسازی به روش مکانیکی می‌گردد بکار گرفته می‌شود.
ضمناً در شرایطی بعنوان دیسپرس کننده، یعنی لایه نازک نفتی روی آب را به قطرات کوچکتر که بصورت پخش شده در آب می‌باشد در می‌آورد تا اثرات تخریبی نفت روز آب از بین برود، که در این صورت نیز قطرات ریز دیسپرس شده توسط میکرو ارگانیسم‌ها یا فرآیندهای طبیعی از بین می‌رود.
مشخصات شیمیایی
در مواد جمع‌کننده نفت بخاطر به حداقل رساندن عوارض زیست محیطی از مواد اولیه‌ای استفاده می‌شود که خود دارای کمترین عارضه باشند و عمدتاً از مواد شیمیایی خطی بهره‌گیری شده استو درصورت ناخالصی توسط هریک از مواد سازنده جمع کننده آلودگی نفت قطعاً ترکیبات آروماتیک آن کمتر از حد مجاز می‌باشد.
پراکندگی طبیعی یک سطح مواد نفتی موقعی اتفاق می‌افتد که امواج و سایر جریان‌های گردابی در سطح دریا باعث می‌گردد تمام و یا قسمتی از سطح به قطرات کوچک شکسته شوند و وارد لایه‌های اّب گردند. اضافه نمودن دیسپرسنت‌ها بمنظور تسریع کردن این پروسه می‌باشد. دیسپرسنت‌ها دو جزء ترکیب شده اصلی دارند که عبارتند از: یک سورفکتانت و یک حلال.
سورفکتانت‌ها ملکول‌هایی هستند که دارای میل ترکیبی برای دو مایع مجزا که ترکیب نمی‌شوند بوده و بعنوان یک سطح مشترک بین آنها عمل می‌نمایند. یک قسمت از ملکول‌های مواد سورفکتانت که در دیسپرسنت‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند دارای جاذبه بر روی مواد نفتی می‌باشند (لیپوفیل) درحالیکه قسمت دیگر دارای خاصیت جذب‌کنندگی برای آب است (HYDROPHILIC) مایع شستشودهنده معمولی نیز شامل مثال دیگری است برای محصولاتی که شامل مواد سورفکتانت می‌باشند.
هنگامی که یک دیسپرسنت بر روی سطح مواد نفتی تزریق می‌شود، کشش سطحی بین مواد نفتی و آب کاهش می‌یابد و تشکیل قطرات کوچک نفتی پخش شده افزایش داده می‌شود. این قطرات ریز در اندازه‌های متفاوت می‌باشند، اگر چه قطرات بزرگتر ممکن است به سطح برگردند بعضی در حالت تعلیق باقی می‌مانند. بهرحال پخش موثر سورفکتانت در کل سطح مواد نفتی برای موفقیت پروسه تعیین کننده است. برای دستیابی به توزیع مورد نظر، اغلب دیسپرسنت‌ها شامل یک حلال مناسبند که اجازه می‌دهد دیسپرسنت به سطح نفوذ کرده و بعنوان یک حامل برای سورفکتانت عمل نماید.
محدود سازی
دیسپرسنت بر روی مواد نفتی با چسبندگی بالا تاثیر اندکی دارد، زیرا آنها گرایش دارند که زهاب کشی مواد نفتی داخل آب را قبل از اینکه حلال قادر به نفوذ گردد انجام دهند. بعنوان یک قاعده عمومی دیسپرسنت‌ها قادر به دیسپرس اغلب مایعات نفتی و ذرات ریز و پایدار در محلول با چسبناکی کمتر از 2000 SENTISTOKES می‌باشند.
آنها برای بکارگیری با ذرات ریز و پایدار در محلول چسبناک (MOUSSE) یا مواد نفتی که دارای یک نقطه ریزش نزدیک یا بالاتر از درجه حرارت محدود باشند مناسب نیستند. حتی آن دسته از مواد نفتی که در ابتدا قابلیت دیسپرس شدن داشته‌اند، پس از یک دوره زمانی به علت افزایش چسبندگی در نتیجه تبخیر و امولسیون سازی مقاوم شده‌اند. برای یک مواد نفتی خاص زمان لازم قبل از توقف دیسپرسنت به عواملی نظیر شرایط اقلیمی دریا و درجه حرارت و … بستگی داشته و تاثیرگذار می‌باشند، ولی غیر محتمل است که طولانی تر از یک یا دو روز شود. بهرحال دیسپرسنت برای مواد نفتی با ویسکوزیته بالا در سواحل موثرتر است، زیرا زمان تماس طولانی‌تر خواهد شد و سبب می‌گردد دیسپرسنت در مواد نفتی بهتر عمل کند.
نحوه کاربرد
از آنجا که ماده جمع کننده نفتی عموماً در محیط‌های باز دریا و محیط‌هایی که حجم عظیمی از آب آلوده را شامل می‌گردند مورد استفاده قرار میگیرد، جهت کاربری موثر نیاز به تماس هرچه بیشتر آن با آلودگی نفتی سطح آب می‌باشد که آن نیز از طریق شناورها یا ماشین‌های پاشنده بصورت اسپری نمودن انجام میگیرد.
روش مصرف
در حالیکه هدف جمع‌آوری هرچه بیشتر آلودگی نفتی می‌باشد، الزاماً باید از روشی استفاده گردد که تماس ماده مذکور را با آلودگی ناشی از نفت بر روی سطح آب هرچه بیشتر میسر سازد. بنابراین تجسم ساده آن می‌تواند همانند سمپاشی با ماشین‌های سمپاش در محیط‌های کوچک و از شناورهای اسپری‌کننده همانند ماشین‌های دوشدار و یا آتش‌نشانی استفاده نمود.
روش‌های کاربرد در دریا
دیسپرسنت‌ها به روش‌های گوناگون جهت پاکسازی آب دریا مورد استفاده قرار می‌گیرند. عموماً قایق‌ها برای اسپری فرعی در لنگرگاه‌ها یا بسترهای محدود شده آبها بکار گرفته می‌شوند.
هواپیماهای بزرگ دو موتوره بهترین تجهیزات برای تزریق در قسمت‌های وسیعی دریایی می‌باشند. هواپیماهای کوچک یک موتوره و هلیکوپترها برای تزریق قسمت‌های کوچکتر و نزدیک سواحل مناسب هستند.
صرفنظر از روش استفاده آنها بایستی برای تزریق موثر دیسپرسنت قابلیت‌های لازم را دارا باشند. جهت به حداقل رساندن ضایعات ناشی از توده باریک الگوی تزریق بصورت قطرات بزرگتر به قطرات باران در مقایسه با تزریق قطرات ریزتر شبیه مه ارجحیت دارند.
موارد مصرف
این مواد در پوندهای (حوضچه‌های پساب) پالایشگاه‌ها، تصفیه‌خانه‌های پساب پالایشگاه‌ها در شرایط آلودگی با لایه نازک نفتی، اسکله، تفریحگاه‌های ساحلی، شیلات و بنادر کشتیرانی و … مورد استفاده قرار میگیرد.
آتش‌زا بودن
از آنجا که این مواد دارای دو پایه روغنی و آبی می‌باشند، پایه‌های روغنی دارای شرایط آتش‌گیری بیشتری نسبت به آبی بود و آن نیز بستگی به نوع کاربرد، محل کاربرد، نوع آلودگی و نوع نفت روب مصرفی و … دارد که باید قبل از مصرف نوع آلودگی، محل، شرایط محیط آلوده و … بررسی گردد و سپس ماده نفت روب بکار گرفته شود. البته دمای کاربرد 5 تا 40 درجه سانتیگراد باتوجه به شرایط اقلیمی ایران در نظر گرفته شده است. قابل ذکر است که باتوجه به تنوع محصولات تولید شده در محدوده وسیع‌تر نیز که از حد استاندارد پیروی نماید مواد جمع‌کننده قابل عرضه می‌باشد.
عوارض زیست محیطی
نظر به اینکه پس از فرایند مصرف ماده نفت‌روب، آب و نفت از هم تفکیک می‌شود و کیفیت آنها نیز تقریباً ثابت می‌ماند، بنابراین عارضا زیست محیطی به حداقل می‌رسد.
H.L.B (هیدروفیل، لیبوفل، بالانس)
علامت مشخصه‌ایست برای تعیین محدوده کاربرد مواد سورفکتانت که پایه امولسیفایرها، دمولسیفایرها، ترکننده‌ها، دترجنت‌ها و … می‌باشد که باتوجه به نحوه محاسبه H.L.B در نوع سورفکتانت‌ها عمدتاً از فرمول‌های ارائه شده در نانونیک‌ها برای دیسپرس کننده‌ها استفاده می‌نمائیم.
دانسیته
جمع‌کننده نفتی با پایه روغنی در 20 درجه سانتیگراد دارای دانسیته از 0.85-0.75 می‌باشد و پایه‌های آبی آن دارای دانسیته 0.8-1.2 است.
B.P (نقطه جوش)
متنوع از 150-85 درجه سانتیگراد در شرایط متعارف در گونه‌هایی با پایه آبی حتی بالاتر از 150درجه سانتیگراد می‌باشد.
بو: این مواد دارای بوی ملایم بوده و آزاردهنده نمی‌باشد.
رنگ: عمدتاً دارای رنگ زرد روشن و قهوه‌ای روشن می‌باشند.
روش بیولوژیکی
بمنظور رفع آلودگی از طریق روش بیولوژیکی بصورت امولسیون در آب با ایزوله کردن گونه‌ای از میکروارگانیسم‌ها از محیط طبیعی و کشت آن، درصد بالایی از آلودگی نفتی در مدت زمانی حدود 15-12 روز از بین می‌رود و به روش MULTI CULTURE یا چند نوع میکرو ارگانیسم تواماً درصدد کاهش زمان فوق و رفع آلودگی‌های مختلف ناشی شده از برش‌های مختلف نفتی می‌باشد.
این روش با توجه به حساسیت کاربرد دارای هزینه بالاتری بوده و در تفرجگاه‌ها، واحدهای تصفیه پالایشگاهی و … کاربرد دارد و همچنین برای تصفیه خاک‌های آلوده نیز قابل بهره‌برداری می‌باشد.
