Biorazgradiva ulja

 

 

Ekološki prihvatljiva maziva

Interes za ekološki prihvatljivim mazivima raste iz godine u godinu naročito u područjima gde pri primeni mineralno ulje može izazvati štete u okolinu, kao što su gubici ulja kod motornih testera, poljoprivrednih, šumarskih i građevinskih mašina, željezničkih i tramvajskih skretnica, vanbrodskih motora motornih čamaca, oplatna ulja u građevinarstvu, čelična užad i lanci, kao i ostalih protočnih podmazivanja gde mazivo u celokupnoj količini ostaje u okolinu.

Ekološki prihvatljiva maziva su ona, koja će u kontaktu sa okolinom prouzrokovati minimum štetnog delovanja, i kod proizvodnje i primene i kod prikupljanja i tretmana otpada. Jedan od uslova ekološke prihvatljivosti je biološka razgradljivost maziva. Pored biorazgradivosti potrebna su i ekotoksikološka ispitivanja na bakterije, alge i ribe kao i određivanje bioakumulacije maziva.

 

Biološka razgradljivost

Biološka razgradivost se može definisati kao sposobnost razgradnje organske materije od strane mikroorganizama. Osnovni uslovi za početak procesa razgradnje biološkog materijala su:

  • dovoljna populacija mikroorganizma,
  • prisutnost vazduha (kiseonika),
  • temperatura – mikroorganizmi su najaktivniji pri temperaturi ulja između 10 i 30°C,
  • viskoznost – niskoviskozna ulja se brže razgrađuju,
  • sunčeva svetlost – svetlost ubrzava biorazgradivost,
  • pH-vrednost – populacija različitih mikroorganizma lako preživi u širokom pH-obimu, ali najpovoljniju opseg je između 6,5 i 7,5,
  • mineralne soli i dostupnost azota,
  • rastvorljivost i mešljivost s vodom – biološka razgradljivost zasniva se na razgradnji od mikroorganizama pod aerobnim uslovima u vodenom medijumu.

Razgradnja počinje od niza bioloških i hemijskih procesa u odgovarajućim uslovima. Metode ispitivanja daju informacije o brzini razgradnje maziva i time da se predvidi kako će se mazivo prirodno razgraditi. Postoje različite definicije biorazgradljivosti i metode ispitivanja za određivanje biološke razgradljivosti.

  • OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development),
  • CEC (Coordination European council for the Development of Performance Tests forLubricants and end Engine Fuels) i
  • DIN (Deutches Institut fur Normung).

Prema metodi OECD glavne vrste biološke razgradnje su:

  • Primarna biološka razgradnja (“Primary Biodegradability”). Promena hemijske strukture ispitivane materije, postignuta biološkom aktivnošću što rezultira gubitkom specifičnog svojstva te supstance, odnosno supstanca A → B
  • Totalna (konačna) biološka razgradnja (“Ultimate Biodegradability”). Konverzija organske materije od strane mikroorganizama u mineralne produkte, kao što su CO2, H2O i neorganske soli u istovremenom povećanju biomase, odnosno supstanca A → B → … → CO2 + H2O (+ biomasa). Prema kriterijumima materija je potpuno biološki razgradljiva ako u testu nakon 28 dana dostigne vrednost stepena razgradnje od 70% rastvorenog organskog ugljenika (DOC) ili 60% CO2 ili 60%O
  • Brza biološka razgradnja (“Ready Biodegradability”). Razgradnja kod koje nakon što se postigne 10% razgradnje u narednih 10 dana (“desetodnevni prozor”) stepen razgradnje dostigne vrednost od 70% DOC ili 60% CO2 ili 60%O
  • Inherentna biološka razgradnja (“Inherent Biodegradability”). Razgradnja kod koje se koristi prethodno adaptirana kultura na materiju koja se ispituje u bilo kom priznatom testu biološke razgradnje.

Testovi za utvrđivanje biorazgradivosti su podeljeni na diskontinuirane i kontinuirane. U grupi diskontinualnih metoda testiranja uključuju metode OECD 301 A do F. U praksi, osnovana metoda posebno OECD-301 B (Modifikovan Sturm Test) i OECD-301 F (Respiratorni Test). Tok razgradnje uzoraka se upoređuje sa tokom razgradnje referentne supstance u istom test sistemu. Uslovi ovih testova su stroži od uslova u prirodi.

 

Najpoznatija i u praksi najčešće korišćena metoda ispitivanja u ovoj grupi ima oznaku CEC L 33-A-93 koja se u prvobitnom originalnom obliku CEC L-33-T-82 koristila za određivanje biorazgradivosti ulja za dvotaktne motore. Nedostatak CEC metode je nemogućnost preciznog razdvajanja između primarne i konačne biorazgradivosti, ali dokazano je da rezultat veći od 80% garantuje konačnu biorazgradnju. Vreme trajanja test metode po CEC je 21 dan, a po metodi OECD je 28 dana.

Untitled

Metode za određivanje biorazgradljivosti maziva

 

 

Kontinuirane metode ispitivanja simuliraju biorazgradivost u datom okruženju, na primer u postrojenjima za biološki tretman otpadnih voda. Test metoda specifična za ovu grupu, nosi oznaku OECD 303 A, i sa njom se određuje konačna biorazgradljivost organskih materija.

 

Biorazgradljivost ekološki prihvatljivih maziva mora biti veća od:

  • 60 % po metodama OECD 301 B, C i D,
  • 70 % po metodama OECD 301 A i E,
  • 80 % po metodi CEC L-33-A-93.

 

Toksičnost maziva

Pored biorazgradljivosti važna osobina ekološki prihvatljivih maziva je i toksičnost maziva, koja se odnosi na zaštitu živih organizama. Najčešća ispitivanja toksičnosti rade se testovima na vodene organizme: alge, vrsti “Daphnia magna” i ribe.Testovi toksičnosti imaju za cilj utvrđivanje uticaja maziva na žive organizme. Teškoće u proceni rezultata testa proizilaze iz činjenice da ista koncentracija različitih toksičnih supstanci utiče na život organizama u različitim okruženjima, na drugim lokacijama, kao i posmatranje samo jedne vrste organizma ne odražava realnu situaciju. Metode ispitivanja za određivanje toksičnosti maziva su: OECD 201 do 204 i OECD 209 do 210. Takođe se koristi nemački standard DIN 38412-8, 38412-9, 38411-12 i 38412-15.

 

Rezultati laboratorijskih ispitivanja izraženi su preko vrednosti efektivne koncentracije (EC) i letalne koncentracije (LC). Efektivna koncentracija (EC) je brojčana veličina za delovanje materije određene koncentracije kod koje je posmatrano određeno delovanje, npr. EC50 označava koncentraciju kod koje je bilo posmatrano delovanje na 50% test životinja koje su bile usmrćene ili imobilizirane, te se u slučaju mortaliteta označavaju i kao letalna koncentracija.

  • EC0 je najviša ispitivana koncentracija kod koje nema delovanja

(LC0: svi organizmi su preživeli)

  • EC50 je koncentracija kod koje dolazi do delovanja na 50% test organizama

(LC50: 50% organizama je uginulo)

  • EC100 je najniža koncentracija kod koje dolazi do delovanja na 100% test organizama (LC100: svi organizmi su uginuli)

Kriterijumi ocene akvatičkog toksiciteta prema smernicama Evropske unije (OJ No L 110A od 04.05.1993.):

  • vrlo toksično: EC50 < 1 mg/l
  • toksično: 1 mg/l < EC50 < 10 mg/l
  • štetno: 10 mg/l < EC50 < 100 mg/l

 

Uticaj maziva na vodu

Pokrivenost slatke vode čini samo 2,5% od ukupne količine raspoložive vode na Zemlji. Sadanašnjom tehnologijom smo za dobijanje vode za piće u stanju da koristimo samo 0,27% raspoloživih vodnih resursa i za mnoge voda se proglašava strateškom sirovinom veka. Zaštita vodnih resursa od zagađenja mazivima je veoma važna, jer samo jedan litar mazivih ulja zagađuje milion litara vode i čini je neupotrebljivom za piće. Nemačka je, u skladu sa zakonom o upravljanju vodama, uvela proceduru za razvrstavanje hemijskih supstanci u klase WGK (Wassergefahrdungsklasse), što ukazuje na stepen mogućeg rizika kontaminacije vode.Pregled oznaka, koje važe od juna 1999. godine:

  • NWH – ne ugrožava vodu,
  • WGK 1 – niska ugroženost vode,
  • WGK 2 – ugroženost vode,
  • WGK 3 – visoka ugroženost vode.

Ekološki prihvatljiva maziva moraju biti u klasi NWH ili najviše u klasi WGK 1.

 

Označavanje ekološki prihvatljivih maziva

Označavanje ekološki prihvatljivih proizvoda je uvedeno u mnogim najrazvijenijim zemljama. Ako proizvod ispunjava postavljene uslove, može na svojoj ambalaži da nosi oznaku koja ukazuje na ekološki proizvod. U Nemačkoj oznaka ima naziv Blaue Engel u Austriji se upotrebljava znak umetnika Hundertwasserja, Skandinavske države White Swan, itd. Kriterijumi za dodelu oznaka nisu usklađeni jedni sa drugima, zato se brzo uspostavlja jedinstveni znak Evropske Unije –Margareta (Marguerite).

Untitled

Oznake za maziva koja su prihvatljivija za okolinu