Sorbent

Co to jest sorbent i do czego służy?

Sorbent to substancja o właściwościach chłonnych, mająca za zadanie zneutralizowanie zanieczyszczeń płynnych poprzez związanie ich we własnej strukturze. Cząstki sorbentu charakteryzują się dużą powierzchnią i chłonnością. 

Zadaniem sorbentów jest uwięzienie szkodliwej substancji w obrębie własnej struktury poprzez wykorzystanie procesów fizycznych takich jak sorpcja, a dokładne absorpcja i adsorpcja.

Absorpcja polega na zatrzymaniu cieczy we wnętrzu por substancji wiążącej. Adsorpcja, z kolei to proces, w którym zanieczyszczenie zbierane jest i zatrzymane na powierzchni materiału chłonącego.

Po co jest sorbent i dla czego? Zastosowanie

Postęp cywilizacyjny i towarzyszący mu rozwój gospodarczy i przemysłowy nie jest procesem bezodpadowym. Produkcja  potrzebuje komponentów i źródeł energii. Rosnący stopień zużycia surowców, materiałów, energii oraz poziom zanieczyszczeń wymógł zmianę podejścia i świadomości ekologicznej. Działalność industrialna człowieka znacząco wpływa na stan powietrza, wód oraz gleby. Efektem rosnącej świadomości ekologicznej jest doktryna ekonomii zwana koncepcją zrównoważonego rozwoju. Najogólniej rzecz ujmując dotyczy ona działań wynikających ze świadomości ograniczeń dóbr naturalnych planety i dbałość o nie, z myślą o przyszłych pokoleniach. Dla osiągnięcia tych celów promuje się wzrost wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych, recykling, produkcję bezodpadową. Doskonałym sposobem okiełznania niepokornych substancji ciekłych i wyłapanie ich zanim zanieczyszczą glebę czy wody gruntowe jest zastosowanie sorbentów. Zatem zaczynając od koncepcji ekologicznoekonomicznych, a kończąc na prozie życia dnia codziennego, czyli zwykłych nieprzewidzianych i nagłych awarii urządzeń i maszyn oraz związanych z tym wycieków olejów i paliw uzyskaliśmy odpowiedź na pytanie z jakiego powodu i w jakich sytuacjach używamy sorbentu.

Jaki powinien być sorbent? Jak go używać?

Sorbent żeby spełniał swoje zadanie powinien sprostać określonym wymaganiom.

• wydajność - ekonomiczny, tani w zakupie i utylizacji
• antypoślizgowy - stosowany w zakładzie pracy nie może zwiększać ryzyka wypadku
• łatwy w zebraniu po użyciu
• wysoka chłonność
• selektywne działanie - sorbent do oleju stosowany na obszarze wodnym zbiera tylko olej
• dostosowany ciężarem i konsystencją do środowiska w którym będzie użyty
• niepalny

Największe znaczenie przy wyborze sorbentu ma miejsce stosowania, chłonność oraz koszty utylizacji rozlewiska. Stopień chłonności sorbentu można stwierdzić na podstawie ilości zebranej cieczy przez 1 kg sorbentu. Szczególnie istotne jest trafne określenie rodzaju substancji wylanej, tak aby dobrze dopasować sorbent do konkretnego zagrożenia i zapewnić skuteczną i optymalną ekonomicznie akcję zabezpieczającą. Wybór odpowiedniego sorbentu uwzględnia specyfikę miejsca, w którym będzie używany - czy to w przemyśle, laboratorium czy w przypadku różnych innych awaryjnych sytuacji. Również rodzaj cieczy, czy to olej, chemikalia czy woda, wpływa na efektywność działania sorbentu. Ostateczna decyzja powinna uwzględniać także koszty związane z utylizacją nasyconego sorbentu oraz jego wpływ na środowisko.

Podział sorbentów w zależności od źródła pochodzenia oraz miejsce stosowania

Sorbenty mineralne 

Sorbent w postaci małych granulek o różnej wielkości ziarna, należący do grupy tak zwanych "sorbentów sypkich", stosowany jest do użytku wewnątrz lub na zewnątrz pomieszczeń, zależnie od wielkości granulatu. Małe ziarna( o średnicy od 0,1 do 1 mm.) - użytek wewnętrzny, duże( o średnicy 1 – 3 mm) - zewnętrzny.  Podział ten wynika z gabarytów granulatu, co wiążę się z jego wagą i odpornością na zjawiska atmosferyczne , np. wiatr. 

Sorbenty mineralne - substancje absorpcyjne pochodzenia naturalne  nie organiczne - powstają na skutek rozdrobnienia materiału skalnego i jego obróbki termicznej. Proces obróbki termicznej powoduje zwiększenie powierzchni chłonnej sorbentu. Chłonność sorbentów mineralnych plasuje się w przedziale od 30 do 300 %. Właściwości sorbentów zmieniają się w zależności od  stopnia ich przetworzenia.

Sorbent mineralny w wersji podstawowej, czyli po prostu rozdrobnione i wysuszone minerały, chłonąc ciecz znacznie zwiększają swoją wagę i objętość, tworząc w ten sposób dużą ilość odpadów. 

Znacznie bardziej pożądanym rozwiązaniem jest sorbent kalcynowany występujący w formie granulatów. Jest bardziej chłonny (około 120%), nie zwiększa swojej objętości - a co za tym idzie - także kosztów transportu.

Najbardziej wydajne, lecz stosowane głównie w przestrzeniach zamkniętych, są perlity - bardzo lekkie sorbety o chłonności ok. 250%.

Sorbent mineralny stosowany jest do neutralizacji zanieczyszczeń na powierzchniach stałych.

Jako ciekawostkę przedstawić można zastosowanie sorbentu jako materiału do walki ze smogiem. Dodawany do węgla i innych paliw stałych przy piecach górnego spalania neutralizuje cząstki składowe smogu. 

Sorbenty naturalne organiczne

Sorbenty organiczne to głównie produkty uboczne powstające podczas obróbki drewna, ale też odpady przemysłu papierniczego i włókienniczego. Pozyskiwane głównie z kory, celulozy, torfu oraz  trocin charakteryzują się dużą chłonnością - od 70 do 400%.

Z uwagi na pochodzenie surowca  nie stosuje się ich przy usuwaniu substancji żrących takich jak kwasy, zasady, substancje utleniające. 

Są bardzo lekkie zatem stosowane są w warunkach bezwietrznych. Występują w postaci hydrofobowej (odpychającej wodę) oraz hydrofilnej (pochłaniającej wodę). 

Sorbent z kory dębu korkowego jako dobry reprezentant tej kategorii sorbentów posiada szereg przydatnych właściwości:

• nie oddaje wchłoniętych substancji, zaabsorbowana ciecz zostaje związana wewnątrz naczyń włoskowatych korka, nie ulegnie wypłukaniu ani odsączeniu, nawet po naciśnięciu
• likwiduje niemal całkowicie opary, podnosząc bezpieczeństwo w styczności z materiałami  łatwopalnymi lub szkodliwymi dla zdrowia,
• nie pyli,
• nie rysuje powierzchni,
• dosusza całkowicie powierzchnie, niepozostawiająca żadnych śladów substancji,
• zachowuje się obojętne w styczności z substancjami chemicznymi (nie wywołuje niebezpiecznych reakcji).

Sorbent stosowany do neutralizacji zanieczyszczeń na powierzchniach stałych, głównie na obszarach zamkniętych.

Sorbenty syntetyczne polimerowe

Sorbenty te wykonane są z włókniny polipropylenowej, zmielonej i twardej pianki poliuretanowej. Jest to najbardziej chłonny absorbent ze wszystkich wymienionych wyżej. Właściwości chłonne sorbentów  wielowarstwowych osiągają nawet 1400%. 

Działają jak chłonne maty, które pochłaniają ciecz całą swoją powierzchnią. Dzięki swojej lekkiej wadze i uniwersalności mogą być stosowane w większości sytuacji kryzysowych, przy wielu typach szkodliwych substancji. 

Maty i arkusze sorpcyjne polietylenowe doskonale  nadają się do utylizacji zanieczyszczeń na obszarach wodnych(baseny, rzeki, jeziora, morze). Skażenie wód jest trudne do neutralizacji i bardzo niebezpieczne z uwagi na fakt przedostania się do ujęć wody pitnej. Z tego względu ustanowione regulacje prawne zobowiązują przedsiębiorców do stosowania sorbentów we wszystkich zakładach produkcyjnych i usługowych, w których używane są substancje szkodliwe dla środowiska. W grupie sorbentów syntetycznych znajdują się sorbenty uniwersalne (wchłaniające  wodę, oleje, rozpuszczalniki, chemikalia, płyny chłodzące i smarujące) oraz sorbenty hydrofobowe nie wchłaniające wody. Stosowane skutecznie na przykład podczas ściągania z powierzchni wody plam oleju powstałych na skutek awarii i wycieku. W sytuacji zagrożenia występującego na akwenie wodnym wykorzystuje się zapory sorpcyjne, żeby ograniczyć zasięg rozprzestrzeniania się chemikaliów. Zamknięte, ograniczone w ten sposób zanieczyszczenia można zebrać arkuszami sorpcyjnymi.

Należy zdawać sobie sprawę , że sorbentów nie wyrzuca się do powszechnie dostępnych pojemników na odpady. Zużyty sorbent składuje się w  specjalnych pojemnikach.  Są one odpowiednio oznaczone i przystosowane do bezpiecznego trzymania materiału do czasu przekazania ich wyspecjalizowanym firmom gwarantującym prawidłową utylizację.

Podział sorbentów ze względu na substancje wchłaniane

• sorbenty uniwersalne - umożliwiają szybkie usunięcie wycieków różnego rodzaju. Pochłaniają ciecze przemysłowe i rozlewy stanowiące zagrożenie dla ludzi i środowiska naturalnego. Sorbenty uniwersalne pomagają utrzymać bezpieczeństwo i porządek na stanowisku pracy, charakteryzują się wysoką wydajnością wchłaniania wody, olei, produktów ropopochodnych, płynów przemysłowych, i innych substancji chemicznych.
  
  
• sorbenty do chemikaliów - pozwalają na szybkie i bezpieczne usunięcie chemikaliów  takich jak: kwasy, rozpuszczalniki, oleje i ciecze ropopochodne oraz inne substancje ciekłe niezależnie od ich składu chemicznego.
  
  
• sorbenty do oleju - pozwalają na szybkie usunięcie wycieków olejów i cieczy ropopochodnych, nie chłonąc wody.
  
  

Sorbenty - podział na kolory 

• sorbent szary - wchłania wodę, oleje, płyny przemysłowe, produkty ropopochodne oraz i nieagresywne chemikalia, może być układany pod stanowiska tokarskie, frezarskie ma szerokie spektrum zastosowania
  
  
• sorbent żółty - wchłania zarówno agresywne substancje chemiczne, jak również substancje niezidentyfikowane, daje największą gwarancję bezpieczeństwa,
  
  
• sorbent niebieski - wchłania oleje, ropę i inne produkty ropopochodne,  nie wchłania wody, dobry do stosowania na powierzchnie wodne, akweny, rzeki,
  
  
• sorbent biały - podobnie jak niebieski - wchłania oleje, ropę i inne substancje ropopochodne, nie wchłania wody.

Sorbent - podział ze względu na kształt

• arkusz - mata sorpcyjna  w formie arkusza przeznaczony jest do rozłożenia, w celach profilaktycznych, pod maszynami i urządzeniami, z których mogą wyciekać płyny,
  
  
• rękaw - w formie bariery stosowany jest w wyciekach wodnych, jeziorach, morzach, portach i wszędzie tam, gdzie doszło do wycieku oleistych cieczy do wody,
  
  
• granulat-sorbent sypki- w formie granulatu wykorzystywany do czyszczenia wszelkich pęknięć i nierówności, 
  
  
• wykładzina-chodnik sorpcyjny - w tej formie wykorzystywany jest do likwidowania dużych wycieków, cechuje się szerokim zakresem stosowania,
  
  
• poduszka sorpcyjna - w formie poduszki stosuje się w przypadku dużych wycieków z maszyn, gdzie potrzeba więcej czasu na neutralizację usunięcie awarii
  
  
• rolka - mata sorbentowa w formie rolki stosowany jest do zbierania zanieczyszczeń na  dużych powierzchniach,
  
  
• zapora, wąż - w tej formie stosowany jest do zlikwidowania dużych wycieków z maszyn oraz ograniczania rozprzestrzeniania się wycieku.

Gdzie kupić sorbent? 

Sorbent wszelkiego typu można kupić w centrach handlowych, w specjalistycznych sklepach branżowych stacjonarnych i internetowych. 

Można też, w ograniczonym wymiarze, pozyskać go we własnym zakresie gromadząc trociny albo kruszec mineralny. Jednak profesjonalne podejście do utylizacji substancji niebezpiecznych wymaga zastosowania preparatów firmowych i sprawdzonych w sytuacjach kryzysowych przez odpowiednie podmioty. Przetestowany przez producenta, przebadany i zmierzony pod względem zdolności wchłaniania daje nam gwarancje optymalnego i bezpiecznego działania w tym obszarze. 

Przepisy związane z wymogami stosowania sorbentów 

Od wielu lat sorbenty stosowane były głównie przez straż pożarną, służby drogowe i służby ratownictwa skażeń. Obecnie służby BHP na podstawie Ustawy z dnia 27 kwietnia 2001 Prawo Ochrony Środowiska (Dz.U.Nr. 62 poz. 627 i 628) oraz Ustawy o Odpadach zalecają wyposażenie stanowisk pracy w środki pochłaniające, zapobiegające skażeniu środowiska lub zagrożeniom dla pracowników wynikającym z niekontrolowanych wycieków różnego typu substancji. 

 Prawo Ochrony Środowiska określa, że „Każdy, kto prowadzi zakład stwarzający zagrożenie wystąpienia awarii przemysłowej w skutek złej gospodarki substancjami niebezpiecznymi, jest zobowiązany do zapewnienia, aby zakład ten był zaprojektowany, wykonany, prowadzony i likwidowany w sposób zapobiegający owym awariom i ograniczający ich skutki dla ludzi i środowiska.” (Ustawa z dnia 13.04.2001r.). 

• Ustawa z dnia 11 stycznia 2001 r. o substancjach i preparatach chemicznych (Dz.U. Nr 11, poz.84 z pózn. zm.)
• Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 13 listopada 2007 r. w sprawie karty charakterystyki (Dz.U. nr 215 poz. 1588)
• Rozporządzenie (WE) nr 1907/2006 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 18 grudnia 2006 r. w sprawie rejestracji, oceny, udzielania zezwoleń i stosowanych ograniczeń w zakresie chemikaliów (REACH)
• Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 2 września 2003 r. w sprawie kryteriów i sposobu klasyfikacji substancji i preparatów chemicznych (Dz. U. Nr 171, poz. 1666 z pózn. zm.);
• Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 28 września 2005 r. w sprawie wykazu substancji niebezpiecznych wraz z ich klasyfikacją i oznakowaniem (Dz. U. Nr 201, poz. 1674)
• Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 12 stycznia 2005 r. w sprawie sposobu dokonywania oceny ryzyka dla zdrowia człowieka i dla środowiska stwarzanego przez substancje nowe (Dz. U. Nr 16, poz. 138)
• Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001r. o odpadach (Dz.U. nr 62, poz. 628 z 2001 r. z pózn. zm. i Dz.U. Nr 100, poz. 1085 z 2001 r.)
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 września 2001 r. w sprawie katalogu odpadów (Dz. U. Nr 42, poz. 1206);
• Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 5 lipca 2004 r. w sprawie ograniczeń, zakazów lub warunków produkcji, obrotu lub stosowania substancji niebezpiecznych i preparatów niebezpiecznych oraz zawierających je produktów (Dz. U. Nr 168 poz. 1762 z pózn. zm.)
• Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29 listopada 2002r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (Dz.U. nr 217, poz. 1833 z pózn. zm.)
• Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 30 grudnia 2004 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy związanej z występowaniem w miejscu pracy czynników chemicznych (Dz. U. z 2005 r. Nr 11, poz. 86)

Dobrym rozwiązaniem jest zaopatrzenie zakładu w  zestawy ratunkowe. Zestaw jest kombinacją mat, poduszek, węży i środków ochrony indywidualnej. "Kompozycja" zależna jest od celu przeznaczenia i specyfiki zagrożeń oraz substancji. Zaprojektowane tak, aby mogły być umieszczone w łatwo dostępnych miejscach w obszarze  występowania szczególnego ryzyka zanieczyszczeń chemicznych.

Dostępne warianty, np.:

•    Skrzynki, beczki czy wózki transportowe, które można szybko przewieźć w miejsce wypadku.
•    Zestawy dla ciężarówek, do wożenia z transportem materiałów niebezpiecznych
•    Pojemniki na kółkach  - do użytku mobilnego i do ustawienia na otwartej przestrzeni
•    Szafy bezpieczeństwa z bogatym wyposażeniem

Sorbent syntetyczny

Sorbent mineralny

Sorbent organiczny

Sorbent - zestawy ratunkowe

Akcesoria do sorbentu