คืนชีพน�้ำมันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ
โดย สถาบันวิจัยและพัฒนา มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี
คืนชีพน�้ำมันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ
ผู้เขียน : ณัฐชา เพ็ชร์ยิ้ม ISBN : 978-974-625-622-3 จ�ำนวน : 24 หน้า พิมพ์ครั้งที่ 1 : สิงหาคม 2557 จ�ำนวนพิมพ์ : 100 เล่ม ราคา : จัดพิมพ์โดย : สถาบันวิจัยและพัฒนา มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี เลขที่ 39 หมู่ 1 ถนนรังสิต-นครนายก ต�ำบลคลองหก อ�ำเภอธัญบุรี จังหวัดปทุมธานี 12110 โทรศัพท์: 0 2549 4682 โทรสาร: 0 2577 5038 Website: http://www.ird.rmutt.ac.th E-mail: ird@rmutt.ac.th พิมพ์ที่ : บริษัท ทริปเพิ้ล กรุ๊ป จ�ำกัด โทรศัพท์ : 0 2521 8420 โทรสาร: 0 2521 8424
เนื้อหาใดๆ ในหนังสือเล่มนี้เป็นความรับผิดชอบของผู้เขียนเพียงผู้เดียว สถาบันวิจัยและพัฒนา เป็นเพียงผู้จัดพิมพ์เผยแพร่เพื่อประโยชน์ต่อสาธารณชนเท่านั้น
ค�ำน�ำ เอกสารเผยแพร่ความรู้ เรื่อง คืนชีพน�้ำมันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ ฉบับนี้ เกิดขึ้นจากน�้ำมันเครื่องที่ใช้แล้วส�ำหรับยานยนต์ และภาคอุตสาหกรรมได้สร้าง ปัญหาในด้านมลพิษทีม่ ผี ลกระทบต่อมนุษย์ ไม่วา่ จะเป็นสารพวกโครเมียม โลหะหนัก และสารก่อมะเร็ง เมื่อปริมาณการใช้น�้ำมันเครื่องมีมากตามปริมาณยานยนต์ และ โรงงานอุตสาหกรรมที่เพิ่มมากขึ้น ก็ส่งผลให้มีปริมาณน�้ำมันเครื่องที่ใช้แล้วเพิ่ม มากขึ้น ปัจจุบันมีการปรับปรุงเพื่อให้สามารถน�ำกลับมาใช้ประโยชน์ได้อีก เช่น การน�ำมาใช้ผสมกับน�้ำมันเตาเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงทดแทน การบ�ำบัดน�้ำมันเครื่อง ใช้แล้วเพือ่ เพิม่ มูลค่านอกจากขายเป็นน�ำ้ มันเตาเกรดซี เปลีย่ นมาเป็นน�ำ้ มันพืน้ ฐาน (Base Oil) แทน ซึ่งสามารถน�ำไปเป็นวัตถุดิบในการผลิตจารบี น�้ำมันหล่อลื่นใน เครือ่ งจักรกลทีไ่ ม่รนุ แรง หรือใช้หล่อลืน่ ในภาคเกษตรกรรม เช่น รถไถ รถแทรกเตอร์ เป็นต้น หนั ง สื อ เรื่ อ ง คื น ชี พ น�้ ำ มั น เครื่ อ งใช้ แ ล้ ว กั น เถอะ ผู ้ เ ขี ย นจั ด ท� ำ ขึ้ น เพื่ อ เป็ น แนวทางให้ กั บ ผู ้ ที่ ส นใจอยากจะน� ำ น�้ ำ มั น เครื่ อ งใช้ แ ล้ ว ซึ่ ง หลายคน มองว่ า เป็ น ขยะ ให้ ก ลั บ มามี มู ล ค่ า สามารถน� ำ มาใช้ ใ ห้ เ กิ ด ประโยชน์ ต ่ อ ไป อีกทั้งเป็นการช่วยลดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมด้วย สถาบันวิจัยและพัฒนา มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี สิงหาคม 2557
สารบัญ มลพิษจากน�้ำมันเครื่องใช้แล้ว น�้ำมันพื้นฐาน (Base oil) ...คืออะไร ? แนวทางการจัดเก็บน�้ำมันหล่อลื่นที่ใช้แล้ว กระบวนการคืนสภาพน�้ำมันเครื่องใช้แล้ว มาตรฐานน�้ำมันหล่อลื่น บรรณานุกรม ประวัติผู้เขียน
1 4 9 13 20 23 24
คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ 1
มลพิษจากน�้ำมันเครื่องใช้แล้ว มลพิษจากน้้ามันเครื่องใช้แล้ว
น�้ ำ มั น หล่ อ ลื่ น หรื อ น�้ ำ มั น เครื่ อ ง น้้าอมัยูน่จหล่ อลื่นหรือน้ว้ามัยน�นเครื งที่เอราใช้ ที่เราใช้ ะประกอบด้ ้ำมัน่อหล่ ลื่น อยู่จพืะประกอบด้ อลื่นและสารเพิ พื้นฐานหรือ่ ม ้ น ฐานหรื อวน�ยน้ ้ ำ มั้านมัพืน้ นหล่ฐาน น้้ามัคุนณพืภาพ ้นฐานและสารเพิ ่มคุอณลืภาพเมื ้ามัน ว เมื่อน�้ำมันหล่ ่นถูกใช้่องน้านแล้ องพวกสารประกอบที ยู่ใน หล่อคุลืณ่นสมบั ถูกใช้ตงิขานแล้ ว คุณสมบัต่มิขีอองพวก น�้ำมันหล่อลื่ม่นีอยูจะเปลี นหล่อ่ยลืน่น สารประกอบที ่ในน้้ามั่ยนนไป หล่อน�ลื้ำ่นมัจะเปลี ณ ภาพเหล่ ระกอบด้ ไป เสืน้่ อ้ามัมคุ นหล่ อลื่นเสื่อมคุา นีณ้ ปภาพเหล่ านีว้ปยสาร ระกอบ อินทรีนย์ปทรีระเภทไฮโดรคาร์ บอนบอนตัวท�ำละลาย โลหะหนัก โลหะหนั ฯลฯ น�้ำกมันหล่อฯลฯ ลื่น ด้วยสารอิ ย์ประเภทไฮโดรคาร์ ตัวท้า-ละลาย ่ า นการใช้ านแล้ วงานแล้ ไม่ วว่ า จะมาจากยานยนต์ ห รืหอรืโรงงานอุ น้้ามัทีน่ ผหล่ อลื่นที่ผ่างนการใช้ ไม่ว่าจะมาจากยานยนต์ อโรงงานอุตตสาหกรรม สาหกรรม ล้ วอนก่ เ กิ ดษมลพิ ษ ต่ษอย์มนุพืษชย์ สัพืตชว์ สัและสิ ต ว์ และสิ น เป็ น ผล ล้วนก่ ให้เอกิให้ ดมลพิ ต่อมนุ ่งแวดล้่ ง แวดล้ อมทั้งสิอ้นมทัอั้ ง สิน้ นเป็นอัผลมาจาก มาจากส่วนประกอบในน� ลื่น กรมควบคุ กระทรวงทรัพพยากรและ ยากรและ ส่วนประกอบในน้ ้ามันหล่อลื้ำ่นมันหล่อกรมควบคุ มมลพิมษมลพิษ กระทรวงทรั สิ่งแวดล้ อมทได้ ท�ำการศึ กษาของเสี อันตรายจากชุ (http://www.pcd.go.th) สิ่งแวดล้ อมได้ ้าการศึ กษาของเสี ยอันยตรายจากชุ มชนมชน (http://www.pcd.go.th) โดยมีแนวทางในการก�ำจัดน�้ำมันเครื่องใช้แล้ว 2 วิธี คือ โดยมีแนวทางในการก้าจัดน้้ามันเครื่องใช้แล้ว 2 วิธีคือ การผสมของเสียเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิง (Fuel blending) เป็นการ การผสมของเสียเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิง (Fuel blending) เป็นการ ก�ำจัดสารเคมีประเภทน�ำ้ มันเครือ่ งหรือน�ำ้ มันหล่อลืน่ ใช้แล้ว รวมทัง้ ของเสียอินทรียสาร ก้าจัดสารเคมีประเภทน้้ามันเครื่องหรือน้้ามันหล่อลื่นใช้แล้ว รวมทั้ง ที่สามารถติดไฟได้ เช่น กาว สี ตัวท�ำละลาย เป็นต้น ของเสีำจัยดอิโดยระบบเตาเผา นทรีย์ สารที่สามารถติ ดไฟได้ เช่น เหมาะส� กาว สี ำตัหรั วท้บาของเสี ละลายย การก� (Incineration) นต้น ำจัดได้ด้วยวิธีการปรับเสถียรและฝังกลบได้ของเสียที่น�ำมา อันตรายที่ไม่สเป็ ามารถก� การก้อานค่ จัดอโดยระบบเตาเผา (Incineration) หรับของ เผาต้องมีคา่ ความร้ นข้างสูง เช่น น�ำ้ มันหล่ อลืน่ ใช้แล้ว ตัวท�ำเหมาะส้ ละลายาสารก� ำจัด ศัตรูพืช เป็นต้นเสียอันตรายที่ไม่สามารถก้าจัดได้ด้วยวิธีการปรับเสถียรและฝังกลบ ได้ 2545 ของเสี ยที่น้ามาเผาต้ งมีจคัด่าท�ความร้ อนค่อกนข้ษาเพื างสู่องจัดตั้งศูเช่นนย์ ในปี พ.ศ. กรมควบคุ มมลพิษอได้ ำโครงการศึ มันหล่เพื อลื่อ่นเพิใช้่มแขีล้ดวเรืตั่อวงความสามารถในการเก็ ท้าละลาย สารก้าจัดศัตบรูรวบรวมและก� พืช เป็นต้น ำจัด ก�ำจัดของเสียอัน้น้าตราย ในปี พ.ศ. 2545 กรมควบคุมมลพิษได้จัดท้าโครงการศึกษาเพื่อจัดตั้งศูนย์
2 คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ
ของเสียอันตรายจากชุมชน ซึ่งมีขีดความสามารถในการรองรับปริมาณของเสีย อันตราย โดยการก�ำจัดด้วยการผสมของเสียเพือ่ ใช้เป็นเชือ้ เพลิง 35 ตันต่อวัน มีอตั รา ค่าบริการ 4,500 บาทต่อตัน ส่วนวิธีการก�ำจัดโดยระบบเตาเผาชนิดท่อ (Rotary Kiln) พร้อมระบบบ�ำบัดอากาศเสีย สามารถรองรับปริมาณของเสีย 170 ตันต่อวัน และมีค่าบริการ 5,300 บาทต่อตัน ปริมาณน�้ำมันเครื่องใช้แล้วที่เหลือทิ้งมีจ�ำนวน ประมาณ 230 ล้านลิตรต่อปี ในปัจจุบันพบว่าน�้ำมันเครื่องใช้แล้วที่สามารถน�ำมาผ่านกระบวนบ�ำบัด อย่างถูกวิธีคิดเป็นเพียงร้อยละ 20–40 เท่านั้น โดยส�ำนักบริหารจัดการกาก อุตสาหกรรม กรมโรงงานอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม ซึ่งเป็นหน่วยงาน ที่มีหน้าที่ก�ำกับดูแล มีนโยบายส่งเสริมและสนับสนุนให้เกิดอุตสาหกรรมให้บริการ บ�ำบัดและก�ำจัดสิ่งปฏิกูล หรือวัสดุที่ไม่ใช้แล้วให้ครอบคลุมพื้นที่ทั่วประเทศ ผลกระทบจากการก�ำจัดน�้ำมันเครื่องใช้แล้วไม่ถูกวิธี การทิง้ น�ำ้ มันหล่อลืน่ ใช้แล้วลงท่อน�ำ้ สาธารณะหรือแหล่งน�ำ้ เป็นการ ท�ำลายระบบนิเวศวิทยาในแหล่งน�ำ้ เพราะน�ำ้ มันจะลอยตัวและรวมตัวกันบนผิวน�ำ้ กัน้ ไม่ให้ออกซิเจนและแสงอาทิตย์ผา่ นไปได้ เป็นการท�ำลายแหล่งอาหาร การวางไข่ ของสัตว์น�้ำ และท�ำลายทัศนียภาพที่ดี การเก็บหรือทิ้งน�้ำมันหล่อลื่นที่ใช้แล้วและภาชนะบรรจุอย่างไม่ถูก วิธี ท�ำให้น�้ำมันหล่อลื่นเกิดการรั่วไหลลงดิน พื้นดินบริเวณนั้นเสียคุณค่าในการ เพาะปลูก และถ้าซึมลงสูช่ นั้ น�ำ้ ใต้ดนิ จะท�ำให้นำ�้ มีกลิน่ เหม็น ไม่เหมาะแก่การบริโภค และใช้สอย การเผาน�้ำมันหล่อลื่นใช้แล้วและภาชนะบรรจุ ท�ำให้เกิดไอ ควันพิษ ที่มีโลหะหนัก และออกไซด์ของโลหะฟุ้งกระจายสู่บรรยากาศ เหล่านี้คือผลเสียที่ เกิดจากการก�ำจัดไม่ถูกวิธี
คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ 3
อันตรายจากน�้ำมันเครื่องใช้แล้ว หากต้องสัมผัสน�ำ้ มันหล่อลืน่ ใช้แล้วเป็นประจ�ำจะส่งผลให้ผวิ แห้งแตก ระคายเคืองเป็นผื่นแดง เนื่องจากน�้ำมันจะไปชะล้างไขมันธรรมชาติออกจากผิว ท�ำให้เกิดการติดเชื้อ และการแพ้ได้ง่าย หากสูดดมรับไอระเหยของน�้ำมันหล่อลื่นในขณะมีการใช้งานของ เครื่องยนต์ ท�ำให้น�้ำมันหล่อลื่นเกิดการเผาไหม้ มีก๊าซพิษ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์และเขม่า จะท�ำให้เกิดอาการวิงเวียน คลื่นไส้ อ่อนเพลีย ง่วงนอน ระคายเคืองต่อหลอมลมและปอด หากรับประทานอาหารหรือน�ำ้ ทีม่ นี ำ�้ มันหล่อลืน่ ปนเปือ้ นเข้าสูร่ า่ งกาย สารเพิ่มคุณภาพในน�้ำมันหล่อลื่นจะท�ำให้เกิดอาการคลื่นไส้ ปวดท้อง และท้องเสีย
4 คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ
น�้ำมันพื้นฐาน (Base oil)...คืออะไร ? คือสารหล่อลืน่ ทีเ่ ข้าไปแทรกเป็นฟิลม์ หรือเยือ่ อยูร่ ะหว่างผิวโลหะทีเ่ สียดสีกนั เพือ่ ลดความฝืด และลด การสึกหรอให้มากที่สุด ได้จากการกลั่นน�้ำมันดิบ มี ช่วงจุดเดือดระหว่าง 380-500 องศาเซลเซียส และเติม สารเพิม่ คุณภาพต่าง ๆ ในปริมาณเล็กน้อย เพือ่ ปรับปรุง สมบัตใิ ห้เหมาะสมส�ำหรับใช้งานหล่อลืน่ แต่ละชนิด ได้แก่ สารป้องกันสนิม และการ กัดกร่อน เป็นต้น ก็จะได้นำ�้ มันเครือ่ ง ท�ำหน้าทีช่ ว่ ยท�ำความสะอาด และระบายความร้อน ของเครื่องยนต์ เช่น ความหนืดโดยเยื่อบาง ๆ หรือเนื้อครีมของน�้ำมันหล่อลื่น จะเคลือบอยู่ระหว่างผิวของชิ้นส่วน 2 อย่าง ซึ่งส่วนใหญ่เป็นชิ้นส่วนโลหะที่มีการ เคลื่อนไหวผ่านไปมา ท�ำหน้าที่ป้องกันการเสียดสีกันโดยตรง น�้ำมันพื้นฐานสามารถจ�ำแนกได้ 3 ประเภท คือ 1. น�้ำมันพื้นฐานที่ท�ำจากพืชและสัตว์ (Vegetable or Animal Base Oil) ไม่คอ่ ยนิยมใช้ในการผลิตน�ำ้ มันหล่อลืน่ โดยตรง เนือ่ งจากมีความคงตัวทางเคมี ต�ำ่ และเสือ่ มสลายได้งา่ ยในขณะใช้งาน แต่จะน�ำมาใช้เป็นสารเพิม่ คุณภาพในน�ำ้ มัน หล่อลืน่ แทน เพือ่ เพิม่ ความลืน่ (Friction Modifier) เป็นตัวกลางท�ำให้นำ�้ มันสามารถ รวมตัวกับน�้ำได้ดี (Emulsifier) ส�ำหรับการใช้งานบางลักษณะ เช่น น�้ำมันผสมน�้ำ ในงานตัด กัด กลึงโลหะ ตัวอย่างน�้ำมันเหล่านี้ ได้แก่ น�้ำมันละหุ่ง น�้ำมันปาล์ม น�้ำมันหมู และน�้ำมันปลา เป็นต้น 2. น�ำ้ มันพืน้ ฐานทีท่ ำ� จากปิโตรเลียมหรือน�ำ้ มันแร่ (Mineral Base Oil) มีคุณภาพดีและราคาถูก เพราะเป็นผลผลิตที่ได้จากการกลั่นน�้ำมันในหอกลั่น น�ำ้ มันดิบจึงได้รบั ความนิยมมากทีส่ ดุ สามารถจ�ำแนกได้ 3 ประเภท โดยมีคณ ุ สมบัติ ดังแสดงในตารางที่ 1
คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ 5
ตารางที่ 1 ชนิดน�้ำมันหล่อลื่น ชนิดน�้ำมัน หล่อลื่น ฐานพาราฟิน ฐานแนฟทีน ฐานอะโรเมติก
จุด วาบไฟ สูง ต�่ำ -
จุดไหลเท สูง ต�่ำ ต�่ำมาก
ความถ่วง จ�ำเพาะ ต�่ำ สูง สูง
การหล่อลื่น ดี ดี ไม่ดี
ดัชนี ความหนืด สูง ต�่ำ ต�่ำ
3. น�ำ้ มันพืน้ ฐานจากน�ำ้ มันสังเคราะห์ (Synthetic Base Oil) เป็นน�ำ้ มัน ที่สังเคราะห์ขึ้นด้วยกระบวนการทางเคมี น�้ำมันพื้นฐานชนิดนี้จะมีราคาสูงและ มักใช้เป็นน�้ำมันพื้นฐานในงานพิเศษโดยเฉพาะ เช่น งานที่ต้องการคุณสมบัติด้าน จุดไหลเทต�่ำมาก ๆ หรือมีค่าการระเหยต�่ำเป็นพิเศษ คุณสมบัติของน�้ำมันเครื่องพื้นฐาน น�้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานเมื่อผ่านออกมาจากโรงกลั่นก็มีคุณสมบัติที่ส�ำคัญ บางอย่างในตัวเองอยู่แล้ว ได้แก่ ความหนืดหรือความข้นใส (Viscosity) หมายถึง ความใส และความเข้มข้นของน�้ำมัน โดยวัด ที่อุณหภูมิใดอุณหภูมิหนึ่ง น�้ำมันที่มีความข้นใสต�่ำ จะไหลง่าย แต่เมื่อใช้ในการหล่อลื่นเกิดฟิล์มบางมาก ส�ำหรับน�้ำมันที่มีความข้นใสสูงย่อมไหลยาก แต่จะมี เยื่อหล่อลื่นหนากว่าหรือแข็งแรงกว่า ความหนืดเป็น คุณสมบัติพื้นฐานที่ส�ำคัญที่สุดที่จะต้องน�ำมาพิจารณา เป็นอย่างแรกในการเลือกใช้น�้ำมันเครื่องให้เหมาะสม กับเครื่องยนต์
6 คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ
ปัจจัยที่ท�ำให้น�้ำมันข้นขึ้น ตัวเนื้อน�้ำมันจะท�ำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ ท�ำให้น�้ำมันเกิด ปฏิกิริยาออกซิไดเซชั่น เป็นสาเหตุให้เสื่อมสภาพ มีค่าความเป็นกรดในน�้ำมันสูงขึ้น มีสงิ่ สกปรก เช่น ฝุน่ ละอองหรือเขม่า (จากการเผาไหม้นำ�้ มันเครือ่ งยนต์) เศษโลหะจากการสึกหรอ และสิ่งสกปรกอื่น ๆ ท�ำให้ค่าตะกอนในน�้ำมันสูงขึ้นด้วย ปัจจัยที่ท�ำให้น�้ำมันใสลง มีการเจือปนของน�้ำมันที่ใสกว่า เช่น พวกน�้ำมันเชื้อเพลิงหรือน�้ำมัน ใสกว่าเดิมมาผสม เกิดการเสื่อมสลายตัวของสารเคมีเพิ่มค่าดัชนีความหนืด ความต้านทานการรวมตัวกับออกซิเจน น�ำ้ มันเป็นส่วนผสมทีซ่ บั ซ้อนของ สารประกอบไฮโดรคาร์บอน เมื่อสารไฮโดรคาร์บอนสัมผัสกับออกซิเจนในอากาศ ก็จะเกิดการท�ำปฏิกิริย ากัน ท�ำให้เกิดสิ่งไม่พึงประสงค์หลายชนิด เช่น กรด ความเหนียว นอกจากนี้ถ้าอุณหภูมิสูง อัตราการรวมตัวก็ยิ่งเกิดเร็วขึ้นอีก ส�ำหรับ น�้ำมันที่ดีย่อมรวมตัวกับออกซิเจนได้ยาก จุดวาบไฟ (Flash Point) คือ อุณหภูมิของน�้ำมันที่ได้รับความร้อน จนกลายเป็นไอ แล้วลุกวาบเมื่อโดนเปลวไฟ จุดวาบไฟ มีความส�ำคัญเกีย่ วกับความปลอดภัย โดยปกติจดุ วาบไฟ ของน�ำ้ มันเครือ่ งจะอยูใ่ นช่วง 160-320oC แล้วแต่วา่ เป็น น�ำ้ มันใสหรือน�ำ้ มันข้น น�ำ้ มันเครือ่ งใสมักจะมีจดุ วาบไฟ ต�ำ่ กว่าน�ำ้ มันข้น ส่วนจุดวาบไฟของน�ำ้ มันเครือ่ งส�ำหรับ เครื่องยนต์วัดโดยวิธี ASTM D-93 (Pensky-Martens Closed Cup Tester; PMCC) ไม่ควรต�่ำกว่า 182 oC (ตามมาตรฐานน�้ำมันหล่อลื่นหน้า 23)
คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ 7
จุดไหลเท (Pour Point) คือ อุณหภูมิต�่ำสุดที่น�้ำมันหล่อลื่นจะเริ่มไหล ภายใต้สภาวะที่ก�ำหนด ขึ้นอยู่กับประเภทของ น�้ำมันด้วย ซึ่งน�้ำมันทั่วไปจะมีไขมันส่ ว นหนึ่ ง ละลายอยูด่ ว้ ย เมือ่ น�ำ้ มันเย็น ไขก็จะตกผลึกและ เกาะกันเป็นโครงสร้างทีแ่ ข็งแรง โดยกักเอาน�ำ้ มัน ไว้ และเมื่อผลึกของไขเกิดขึ้นมากพอ น�้ำมันก็จะ ไม่สามารถไหลได้ต่อไป
กากคาร์บอน (Carbon residue) หมายถึง สิ่งที่ตกค้างอยู่ คิดเป็น เปอร์เซ็นต์โดยน�้ำหนักภายหลังการเผาไหม้น�้ำมันในสภาวะที่ก�ำหนด ปริมาณกาก คาร์บอนในน�ำ้ มันหล่อลืน่ จะไม่คอ่ ยมีความส�ำคัญนักส�ำหรับการใช้งาน เนือ่ งจากจะ ไม่มีการเผาไหม้โดยตรงของน�้ำมันหล่อลื่นในการน�ำไปใช้งาน โดยทั่วไปจึงเป็นการ หาส�ำหรับน�้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานเพื่อดูว่าขบวนการผลิตเป็นไปตามก�ำหนดหรือไม่ สี (Color) สีของน�้ำมันหล่อลื่นที่เห็นเมื่อมี แสงผ่านนั้นจะมีสีต่าง ๆ กัน ตั้งแต่ใสมากจนถึงด�ำ ซึ่ง อาจมีสเี หลือง แดง และน�ำ้ ตาล เป็นต้น ความแตกต่างกัน ของสีน�้ำมันหล่อลื่นเป็นผลมาจากชนิดของน�้ำมันดิบ ที่น�ำมาผลิตเป็นน�้ำมันหล่อลื่นที่ต่างกัน ทั้งวิธีการ กลั่นและชนิดของสารเพิ่มคุณภาพ ความหนาแน่นและความถ่วงจ�ำเพาะ (Density and Specific Gravity) ความหนาแน่น หมายถึง มวลของสสารต่อหนึ่งหน่วยปริมาตรที่อุณหภูมิมาตรฐาน ที่ก�ำหนด ส่วนความถ่วงจ�ำเพาะ หมายถึง อัตราส่วนระหว่างความหนาแน่นของ น�้ำมัน และความหนาแน่นของน�้ำที่อุณหภูมิเดียวกัน ในสหรัฐอเมริกานิยมก�ำหนด
8 คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ
ค่าความถ่วงจ�ำเพาะในรูปของหน่วยองศา API (American Petroleum Institute) น�ำ้ มันหล่อลืน่ เครื่องยนต์ที่ใช้แล้ว ซึ่ง ถ้ามีคา่ ความถ่วงจ�ำเพาะลดลง ก็อาจแสดงว่ามีนำ�้ มันเชือ้ เพลิง เข้ามาผสมกับน�ำ้ มันหล่อลืน่ และถ้ามีคา่ ความถ่วงจ�ำเพาะเพิม่ ขึ้นก็อาจแสดงว่ามีสิ่งแปลกปลอม เช่น เขม่า หรือสารที่เกิด การรวมตัวกับออกซิเจนผสมอยู่กับน�้ำมันหล่อลื่น ตัวเลขความเป็นกลาง (Neutralization number) น�้ำมันหล่อลื่น โดยทัว่ ไปจะมีสภาพเป็นกรดอยูเ่ ล็กน้อย ซึง่ สภาพความเป็นกรดนีจ้ ะวัดเป็นปริมาณของ เบสมาตรฐานทีต่ อ้ งใช้ในการท�ำให้นำ�้ มันมีสภาพเป็นกลาง สภาพความเป็นกรดของ น�ำ้ มันหล่อลืน่ โดยทัว่ ไปจะเพิม่ ขึน้ เมือ่ อายุการใช้งานของน�ำ้ มันหล่อลืน่ เพิม่ ขึน้ ทัง้ นี้ เนื่องจากน�้ำมันหล่อลื่นเกิดปฏิกิริยารวมตัวกับออกซิเจน (oxidation) ซึ่งท�ำให้เกิด กรดอินทรีย์ขึ้น สภาพความเป็นกรดนี้ท�ำให้เกิดการกัดกร่อนชิ้นส่วนที่เป็นโลหะได้ ดังนั้นน�้ำมันหล่อลื่น โดยเฉพาะน�้ำมันหล่อลื่นเครื่องยนต์ดีเซล จึงนิยมเติมสารเพิ่ม คุณภาพทีม่ สี ารทีเ่ ป็นด่างเข้าไป เพือ่ ให้สารทีเ่ กิดจากการเผาไหม้ ซึง่ มีสภาพเป็นกรด ให้มีสภาพเป็นกลาง และเมื่อน�ำน�้ำมันหล่อลื่นไปใช้งาน อัตราการสิ้นเปลือง สารที่ เป็นตัวตรวจสอบได้ก็จะเป็นตัวชี้ถึงอายุการใช้งานของน�้ำมันหล่อลื่น การวัดความ เป็นด่างนี้จะวัดในรูปของจ�ำนวนเบสทั้งหมด
คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ 9
แนวทางการจัดเก็บน�้ำมันหล่อลื่นที่ใช้แล้ว การใช้นำ�้ มันหล่อลืน่ หรือน�ำ้ มันเครือ่ ง ทัง้ ทีถ่ กู ใช้ในยานพาหนะอุตสาหกรรม และกิจกรรมอื่น ๆ ท�ำให้เกิดน�้ำมันที่ใช้แล้วเหลือทิ้งเป็นจ�ำนวนมาก โดยมีปริมาณ กว่า 230 ล้านลิตรต่อปี การถ่ายเททิ้งและก�ำจัดอย่างไม่ถูกวิธีจะเป็นอันตรายต่อ สิ่งแวดล้อม สัตว์ พืช และมนุษย์ ข้อปฏิบัติหลักการใช้น�้ำมันหล่อลื่น - อย่าทิ้งน�้ำมันหล่อลื่นที่ใช้แล้วและภาชนะบรรจุปะปนกับขยะมูลฝอย ทั่วไป - อย่าเผา ฝังดิน หรือทิ้งน�้ำมันหล่อลื่นลงท่อระบายน�้ำหรือแหล่งน�้ำ - จัดสร้างบ่อดักน�้ำมันบริเวณที่มีการเปลี่ยนถ่ายน�้ำมันหล่อลื่นและซ่อม เครื่องยนต์ - จัดให้มภี าชนะทีเ่ หมาะสมเพือ่ รองรับน�ำ้ มันหล่อลืน่ ทีใ่ ช้แล้ว เพือ่ รอการ เก็บรวบรวมไปก�ำจัดอย่างถูกวิธี รับคืนและรับซื้อคืนภาชนะบรรจุน�้ำมันหล่อลื่น เพื่อป้องกันการน�ำมาบรรจุน�้ำมันปลอมปน ปี 2542 ส�ำนักงานคณะกรรมการนโยบายพลังงานแห่งชาติ ได้จดั การศึกษา แนวทางจัดเก็บน�้ำมันหล่อลื่นที่ใช้แล้ว โดยแบ่งกลุ่มการใช้น�้ำมันหล่อลื่นใช้แล้ว ออกเป็น 5 กลุ่ม คือ กลุ่มยานยนต์ การใช้น�้ำมันหล่อลื่นในภาคยานยนต์นับเป็นแหล่งการใช้ น�้ำมันหล่อลื่นหลักของการใช้น�้ำมันหล่อลื่นทั้งหมด ยานยนต์มีสัดส่วนการใช้อยู่ใน ช่วงประมาณ 40-60% ของปริมาณการใช้นำ�้ มันหล่อลืน่ ทัง้ หมด สรุปปริมาณน�ำ้ มัน หล่อลื่นในกลุ่มยานยนต์โดยรวมพบว่า ปริมาณน�้ำมันหล่อลื่นที่ใช้แล้วในอดีตตั้งแต่ ปี 2538 มีปริมาณ 150.12 ล้านลิตร ปี 2539 มีปริมาณ 168.97 ล้านลิตร และมี ประมาณ 184.5 ล้านลิตรในปี 2540
10 คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ
กลุม่ อุตสาหกรรม แบ่งประเภทของอุตสาหกรรมออกเป็น 11 ประเภท คือ 1) กระดาษ 2) เครื่องใช้ไฟฟ้า 3) ปูนซีเมนต์หรือปูนขาว 4) เซรามิก 5) น�้ำตาล 6) พลาสติก 7) สิ่งทอ 8) ยาง 9) แปรรูปโลหะดีบุก/ตะกั่ว 10) ชิ้นส่วนรถยนต์ 11) อาหาร จากการศึกษาประเภทของผลิตภัณฑ์น�้ำมันหล่อลื่นในอุตสาหกรรม 11 ประเภท พบว่า ส่วนใหญ่ประเภทของน�้ำมันหล่อลื่น 4 ประเภท มีสัดส่วนการใช้ โดยภาพรวม ดังนี้ 1. น�้ำมันหล่อลื่นทั่วไป (General use) 562% 2. น�้ำมันหล่อลื่นในงานพิเศษ (Specialties) 31.5% 3. น�้ำมันหล่อลื่นในงานโลหะ (Metal working fluid) 2.3% 4. น�้ำมันหล่อลื่นส�ำหรับการผลิต (Processing) 10.0% กลุ่มเกษตรกรรม ปริมาณน�้ำมันหล่อลื่นใหม่ที่ใช้ในเครื่องยนต์การเกษตร เมื่อท�ำการส�ำรวจในพื้นที่ 76 จังหวัดทั่วประเทศ โดยจะประมาณการสุ่มด้วยการ กระจายตัวอย่างจากจังหวัดที่ถูกคัดเลือก โดยจากผลการส�ำรวจจะสามารถหา ปริมาณการใช้น�้ำมันหล่อลื่นใหม่และน�้ำมันหล่อลื่นที่ถ่ายออกเฉลี่ยต่อเครื่องยนต์ การเกษตรแต่ละประเภท ได้แก่ 1. เครื่องยนต์เกี่ยวนวดข้าว 2. รถไถสองล้อ 3. เครื่องนวดข้าว/กะเทาะเมล็ด 4. เครื่องสูบน�้ำ 5. รถแทรกเตอร์ กลุ่มเรือประมง เรือประมงจัดได้ว่าเป็นกลุ่มอาชีพหนึ่งที่ก่อให้เกิดปัญหา มลพิษต่อระบบนิเวศวิทยาทางทะเล ปริมาณการใช้น�้ำมันหล่อลื่นในกลุ่มประมง เมื่อเปรียบเทียบกับสัดส่วนการใช้น�้ำมันหล่อลื่นจากกลุ่มต่าง ๆ ทั่วประเทศแล้ว
คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ 11
มีปริมาณการใช้นำ�้ มันหล่อลืน่ 16.9 ล้านลิตร การใช้นำ�้ มันหล่อลืน่ ในเครือ่ งยนต์เรือ เมื่อใช้ไประยะหนึ่ง หรือครบก�ำหนดชั่วโมงการท�ำงานของเครื่อง จ�ำเป็นต้องมีการ ถ่ายน�ำ้ มันหล่อลืน่ เดิมออก น�ำ้ มันหล่อลืน่ ทีถ่ กู ถ่ายออกมาแต่ละครัง้ มีการน�ำกลับไป ใช้ประโยชน์ทั้งที่ถูกวิธีและไม่ถูกวิธี ตลอดจนมีการน�ำไปเททิ้งในแหล่งต่าง ๆ รวมแล้วคิดเป็นร้อยละ 90 ปริมาณน�ำ้ มันหล่อลืน่ ใช้แล้ว ซึง่ เป็นสิง่ ทีก่ อ่ ให้เกิดปัญหา มลพิษทางทะเลเป็นอย่างยิ่ง กลุ่มหน่วยงานราชการและรัฐวิสาหกิจ กลุ่มราชการและรัฐวิสาหกิจ เป็นอีกกลุ่มหนึ่งที่มีปริมาณการใช้น�้ำมันหล่อลื่นพอสมควร ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบ กับกลุ่มอื่นที่ได้มีการศึกษา พบว่าจะมีปริมาณที่ค่อนข้างน้อยกว่ากลุ่มอื่น คือจะ มีปริมาณการใช้โดยเฉลี่ยประมาณปีละ 7-8 ล้านลิตร ซึ่งคิดเป็นร้อยละ 1.5 ของยอดการผลิตและจ�ำหน่ายทั่วประเทศ ประกอบไปด้วยกลุ่มข้าราชการพลเรือน กลุ่มข้าราชการทหาร (3 เหล่าทัพ) และกลุ่มรัฐวิสาหกิจ (การรถไฟ การไฟฟ้า เป็นต้น) กลุ่มผู้จัดเก็บและรวบรวมน�้ำมันหล่อลื่นที่ใช้แล้ว ในการศึกษาการ จัดเก็บน�้ำมันหล่อลื่นที่ใช้แล้ว จ�ำเป็นต้องทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับธุรกิจการ จัดเก็บและรวบรวมน�้ำมันหล่อลื่นใช้แล้วออกเป็น 2 ประเภท คือ กลุ่มผู้จัดเก็บ น�้ำมันหล่อลื่นใช้แล้ว และโรงน�้ำมันด�ำ และกลุ่มโรงงานแปลงสภาพน�้ำมันหล่อลื่น ใช้แล้ว ปริมาณการจัดเก็บได้ต่อเดือนของกลุ่มผู้จัดเก็บน�้ำมันหล่อลื่นใช้แล้ว มีปริมาณโดยเฉลี่ย 90,000-93,000 ลิตรต่อราย ส่วนในกลุ่มน�้ำมันด�ำมีปริมาณ น�้ำมันหล่อลื่นที่เก็บมาได้เฉลี่ยต่อเดือน 98,000-120,000 ลิตร/ราย โดยผู้จัดเก็บ น�้ำมันหล่อลื่นใช้แล้วจะรับซื้อน�้ำมันมาในราคาประมาณลิตรละ 2.0-2.4 บาท หรือ ประมาณถังละ 2,000-2,900 บาท หากเป็นพวกน�้ำมันไฮโดรลิกใช้แล้วจะมีราคา สูงกว่าถึงถังละประมาณ 2,200-4,500 บาท หลังจากกลุ่มผู้จัดเก็บน�้ำมันหล่อลื่น ใช้แล้วน�ำน�้ำมันไปแปรสภาพจะสามารถขายเป็นน�้ำมันเตาเกรดซีได้ในราคาลิตรละ ประมาณ 16-23 บาท
12 คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ
จากข้อมูลสถิติของการส�ำรวจทั้ง 5 กลุ่มในประเทศไทย ที่มีการใช้น�้ำมัน หล่อลืน่ ท�ำให้ทราบว่าปริมาณการใช้มจี ำ� นวนมากมาย แต่การน�ำกลับมาใช้ซำ�้ กลับ มีปริมาณน้อยกว่าครึ่งของน�้ำมันหล่อลื่นที่ใช้ นั่นเป็นเพราะคนส่วนใหญ่ไม่รู้ว่า จะน�ำน�้ำมันเครื่องใช้แล้วนั้นไปท�ำอย่างไรต่อเพื่อให้เกิดมูลค่าเพิ่ม หรือการก�ำจัดที่ ถูกต้องก็กระท�ำได้อยากหากไม่มีอุปกรณ์และเครื่องมือ สิ่งที่ท�ำได้ในตอนนี้คือ การประชาสัมพันธ์ให้ประชาชนทราบว่า น�ำ้ มันเครือ่ งใช้แล้วเมือ่ รวบรวมมากพอสามารถ น�ำไปขายให้กับผู้รับซื้อน�้ำมันได้ ส่วนหน่วยงานภาครัฐและรัฐวิสาหกิจที่มีศักยภาพ มากพอทีจ่ ะจัดหากระบวนการทีเ่ หมาะสมในการแปรสภาพน�ำ้ มันเครือ่ งใช้แล้วเป็น น�ำ้ มันประเภทอืน่ ทีส่ ามารถน�ำกลับไปใช้ในหน่วยงานของตนได้ ไม่วา่ จะเป็นกระบวนการ ไพโรไลซิส (Pyrolysis) ซึ่งเป็นกระบวนการใช้ความร้อนสูงท�ำให้โมเลกุลของ น�้ำมันแตกออกได้น�้ำมันที่มีโมเลกุลเล็กลงเป็นน�้ำมันดีเซลหรือเบนซิน หรือการน�ำ น�้ำมันเครื่องใช้แล้วมาผ่านกระบวนการบ�ำบัดด้วยตัวท�ำละลาย เพื่อให้ได้น�้ำมัน พื้นฐานน�ำกลับมาใช้หล่อลื่นในเครื่องยนต์การเกษตร
คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ 13
กระบวนการคืนสภาพน�้ำมันเครื่องใช้แล้ว น�ำ้ มันเครือ่ งทีใ่ ช้แล้วส�ำหรับยานยนต์และภาค อุตสาหกรรมได้สร้างปัญหาในด้านมลพิษทีม่ ผี ลกระทบ ต่อมนุษย์ ไม่ว่าจะเป็นสารพวกโครเมียม โลหะหนัก และสารก่อมะเร็ง เมือ่ ปริมาณการใช้นำ�้ มันเครือ่ งมีมาก ตามปริมาณยานยนต์ และโรงงานอุตสาหกรรมที่เพิ่ม มากขึ้น ก็ส่งผลให้มีปริมาณน�้ำมันเครื่องที่ใช้แล้วเพิ่ม มากขึ้น ปัจจุบันมีการปรับปรุงเพื่อให้สามารถน�ำกลับ มาใช้ประโยชน์ได้อกี เช่น การน�ำมาใช้ผสมกับน�ำ้ มันเตา เพือ่ ใช้เป็นเชือ้ เพลิงทดแทน และลดต้นทุนในการผลิต การบ�ำบัดน�ำ้ มันเครือ่ งใช้แล้ว เพื่อเพิ่มมูลค่านอกจากขายเป็นน�้ำมันเตาเกรดซีเปลี่ยนมาเป็นน�้ำมันพื้นฐาน (Base Oil) แทน ซึง่ สามารถน�ำไปเป็นวัตถุดบิ ในการผลิตจาระบี น�ำ้ มันหล่อลืน่ ในเครือ่ งจักรกล ที่ไม่รุนแรงหรือใช้ในภาคเกษตรกรรม เช่น รถไถ รถแทรกเตอร์ เป็นต้น การก�ำจัดน�้ำมันเครื่องใช้แล้วมีด้วยกัน 4 วิธี คือ 1. การใช้กรดซัลฟูริกเข้มข้นร่วมกับการใช้ดินขาว 2. การกลั่นสุญญกาศ 3. การสกัดด้วยตัวท�ำละลาย และ 4. การไพโรไลซิส ซึ่งแต่ละวิธีให้ผลที่แตกต่างกันโดยวิธีที่ 1 ถึงวิธีที่ 3 จะได้ผลิตภัณฑ์เป็น น�้ำมันหล่อลื่นพื้นฐาน ส่วนวิธีที่ 4 จะได้น�้ำมันเชื้อเพลิง หากเปรียบเทียบวิธีการคืน สภาพน�้ำมันพื้นฐานแล้ว พบว่าวิธีการสกัดด้วยตัวท�ำละลายเป็นวิธีที่ดี เกิดของเสีย ในกระบวนการน้อยกว่า อีกทั้งได้น�้ำมันพื้นฐานที่มีคุณภาพดี ลดปริมาณโลหะหนัก ได้ดีกว่าการน�ำไปกลั่นสุญญากาศเพียงอย่างเดียว ส่วนตัวท�ำละลายยังสามารถน�ำ กลับมาใช้ซำ�้ ได้ แต่ขอ้ เสียคือ มีคา่ ใช้จา่ ยจากราคาของตัวท�ำละลายทีร่ าคาค่อนข้างสูง
14 คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ
การคืนสภาพน�้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานด้วยวิธีการสกัดด้วยตัวท�ำละลายนี้ เป็นกระบวนการทีก่ อ่ ให้เกิดของเสียน้อย แตกต่างจากกระบวนการดัง้ เดิมทีโ่ รงงาน รับซือ้ น�ำ้ มันด�ำใช้วธิ โี ดยน�ำน�ำ้ มันเครือ่ งใช้แล้วมากรองเอาตะกอนออก และใช้เครือ่ ง เหวีย่ งความเร็วสูงแยกน�ำ้ ออกจากน�ำ้ มัน จากนัน้ จะใช้กรดซัลฟูรกิ เข้มข้นและดินขาว ในการฟอกสีของน�้ำมัน ซึ่งทั้งกรดซัลฟูริกและดินขาวไม่สามารถน�ำกลับใช้ซ�้ำอีกได้ อีกทั้งมีน�้ำล้างที่มีฤทธิ์เป็นกรดทิ้งสู่ระบบน�้ำเสียต้องมีค่าใช้จ่ายในการบ�ำบัด ส่วน ดินขาวต้องน�ำไปเผาท�ำลายหรือฝังกลบก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม การใช้ตัว ท�ำละลายอินทรียม์ าช่วยในการตกตะกอนโลหะหนักแทนการใช้กรดซัลฟูรกิ เป็นวิธกี าร ที่ให้ประสิทธิภาพการลดโลหะหนักพอ ๆ กัน แต่ตัวท�ำละลายที่ใช้สกัดน�้ำมันเครื่อง แล้วสามารถน�ำกลับมาใช้ซ�้ำได้อีก 2-3 ครั้ง หรือจะน�ำมาผสมกับตัวท�ำละลายใหม่ อย่างละครึง่ ก็ให้ประสิทธิภาพในการลดปริมาณโลหะหนักได้ดเี ช่นกัน ตัวอย่างตัวท�ำ ละลายอินทรีย์ ได้แก่ 1-บิวทานอล, 2-โพรพานอล, เฮกเซน และเมทิลเอทิลคีโตน เป็นต้น หลังจากใช้ตัวท�ำละลายสกัดท�ำให้โลหะหนักตกตะกอนแล้ว จะต้องท�ำการ แยกกากหรือตะกอนที่นอนก้นออกโดยการกรอง แล้วจึงน�ำไปกลั่นภายใต้สภาวะ สุญญากาศ ก็จะได้น�้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานที่สามารถน�ำไปใช้ทดแทนน�้ำมันหล่อลื่น ส�ำหรับเครื่องจักร หรือน�ำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในเตาเผา สารเคมีและอุปกรณ์ 1. น�้ ำ มั น เครื่ อ งใช้ แ ล้ ว ชนิ ด ไม่ ต ้ อ งแยกประเภท แต่ถา้ ทดสอบคุณสมบัตเิ บือ้ งต้น เช่น จุดวาบไฟ ไม่ควรต�ำ่ กว่า 190 ํC หากจุดวาบไฟต�่ำกว่า 190 ํC ให้หาน�้ำมันเครื่อง ใช้แล้วส�ำหรับรถบรรทุก (เครือ่ งยนต์ดเี ซล) มาผสมจะช่วยดึงให้ จุดวาบไฟสูงขึ้นได้
คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ 15
2. ตัวท�ำละลายอินทรีย์ 1-บิวทานอล (1-butanol), 2-โพรพานอล (2-propanol) และเมทิลเอทิลคีโตน (Methyl Ethyl Ketone)
3. เตาให้ความร้อน
4. เครื่องกวนสาร
16 คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ
4. ชุดกลัน่ สุญญากาศขนาด 1 ลิตร พร้อมปัม้ สุญญากาศและเครือ่ งควบคุม อุณหภูมิ
ขั้นตอนการคืนสภาพน�้ำมันหล่อลื่นพื้นฐาน
การคืนสภาพน�้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานแบ่งออกเป็น 4 ขั้นตอน คือ การก�ำจัดน�้ำ (dehydration) การสกัดด้วยตัวท�ำละลายผสม (Solvent extraction) การระเหยตัวท�ำละลาย (Solvent evaporation) การกลั่นสุญญากาศ (Vacuum distillation)
คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ 17
1) การก�ำจัดน�้ำออกท�ำโดยการน�ำน�้ำมันเครื่องใช้แล้วชั่งให้ได้น�้ำหนัก 500 กรัม น�ำไปให้ความร้อนทีอ่ ณ ุ หภูมิ 150 oC กวนทีค่ วามเร็วรอบ 200 รอบต่อนาที เป็นเวลา 1 ชั่วโมง 2) น�ำน�้ำมันเครื่องที่ผ่านการไล่น�้ำออกแล้วมาผสมกับตัวท�ำละลายผสม (60:30:30) น�้ำหนัก 500 กรัม (2-โพรพานอล หนัก 200 กรัม, 1-บิวทานอล หนัก 150 กรัม และเมทิลเอทิลคีโตน หนัก 150 กรัม) ในอัตราส่วนตัวท�ำละลายต่อ น�้ำมันเครื่องใช้แล้ว 1:1 3) น�ำน�ำ้ มันเครือ่ งใช้แล้วทีผ่ สมกับตัวท�ำละลายผสม มาผสมทีอ่ ณ ุ หภูมหิ อ้ ง กวนด้วยความเร็วรอบ 500 รอบต่อนาที เป็นเวลา 24 ชัว่ โมง แล้วตัง้ ทิง้ ไว้ทอี่ ณ ุ หภูมิ ห้องเป็นเวลา 7 วัน เพื่อให้โลหะหนักตกตะกอน 4) ท� ำ การระเหยตั ว ท� ำ ละลายออกจากน�้ ำ มั น เครื่ อ งโดยใช้ ชุ ด กลั่ น สุญญากาศที่อุณหภูมิ 30-120 oC ความดัน 100 mbar 5) น�ำน�้ำมันเครื่องที่บ�ำบัดที่ผ่านการระเหยตัวท�ำละลายออกแล้วไปกลั่น สุญญากาศที่ความดัน 40 mbar ที่อุณหภูมิ 320-450 oC จนได้น�้ำมันหล่อลื่น พืน้ ฐานน�ำไปทดสอบคุณสมบัติ ได้แก่ จุดวาบไฟ (ASTM D93) ค่าความหนืด (ASTM D445) ความถ่วงจ�ำเพาะและค่าสี (ASTM D1500) เทียบกับมาตรฐานน�ำ้ มันหล่อลืน่ ที่กรมธุรกิจพลังงานประกาศไว้ (หน้าที่ 23) การวิเคราะห์หาปริมาณโลหะหนัก ใช้เครื่อง Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) ผลการวิเคราะห์คุณสมบัติของน�้ำมันพื้นฐานที่ได้ หลังจากผ่านกระบวนการคืนสภาพน�้ำมันเครื่องใช้แล้วทั้ง 4 ขั้นตอน เมื่อน�ำไปวัดคุณสมบัติต่าง ๆ พบว่าปริมาณโลหะหนักได้แก่ เหล็ก (Fe) อะลูมเิ นียม (Al) และ นิเกิล (Ni) ลดลงเหลือน้อยมาก เมือ่ เทียบกับน�ำ้ มันเครือ่ งใช้แล้ว
18 คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ
ทีไ่ ม่ผา่ นการบ�ำบัดด้วยตัวท�ำละลายผสม ส่วนคุณสมบัตขิ องน�ำ้ มันหล่อลืน่ พืน้ ฐานได้ มาตรฐานตามที่กรมธุรกิจพลังงานประกาศไว้ ตารางที่ 2 คุณสมบัติของน�้ำมันเครื่องใช้แล้ว ข้อมูล
น�้ำมันเครื่อง ใช้แล้ว
น�ำ้ มันหล่อลืน่ มาตรฐาน พื้นฐาน น�้ำมันหล่อลื่น ที่คืนสภาพ 183 ไม่ต�่ำกว่า 182 9.59 ไม่ต่ำ� กว่า 3.8 0.876 ไม่ระบุ 4.0 ไม่ระบุ 0 ไม่ระบุ 0 ไม่ระบุ 2.74 ไม่ระบุ
ค่าจุดวาบไฟ (ºC) 197.5 ค่าความหนืด (cSt.) @100 ºC 65 ค่าความถ่วงจ�ำเพาะ 0.909 ค่าสี > 8.0 ปริมาณ Fe (mg/kg) 57.05 ปริมาณ Al (mg/kg) 2.90 ปริมาณ Ni (mg/kg) 21.91 ส่ ว นในเรื่ อ งค่ า ใช้ จ ่ า ยได้ ท� ำ การประเมิ น เฉพาะในส่ ว นต้ น ทุ น ของตั ว
ท�ำละลายผสมเท่านัน้ โดยคิดเป็นราคา 2-โพรพานอล 321 บาท/ลิตร 1-บิวทานอล 590.64 บาท/ลิตร และเมธิลเอธิลคีโตน 483.64 บาท/ลิตร ตัวท�ำละลายผสมใน อัตราส่วน 60:30:30 ผสมกับน�้ำมันเครื่องใช้แล้ว 1:1 สรุปได้ว่าค่าใช้จ่ายในการ คืนสภาพเพือ่ ให้ได้นำ�้ มันหล่อลืน่ พืน้ ฐานคิดเป็น 0.56 บาทต่อกรัมของน�ำ้ มันเครือ่ ง ใช้แล้ว ส่วนตัวท�ำละลายที่ระเหยออกมาสามารถน�ำกลับไปใช้ซ�้ำอีกได้
คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ 19
ข้อควรระวัง 1. น�้ำมันเครื่องเป็นสารอินทรีย์ที่มีไอระเหย ยิ่งได้รับความร้อนจะเกิดไอ มากขึ้น ผู้ท�ำการทดลองควรใส่อุปกรณ์ป้องกัน เช่น ผ้าปิดจมูก หรือมีระบบระบาย อากาศในห้องทดลอง 2. การสัมผัสกับน�ำ้ มันเครือ่ งเป็นเวลานานอาจส่งผลให้ผวิ แห้ง เกิดอาการ ระคายเคือง ดังนั้นควรสวมถุงมือและสวมเสื้อผ้ารัดกุม 3. ตัวท�ำละลายที่ใช้ในการทดลองเป็นสารไวไฟ ควรเก็บในที่อุณหภูมิ ไม่สูง และห่างจากประกายไฟ 4. ในขั้ น ตอนของการกลั่ น สุ ญ ญากาศไม่ ค วรลดความดั น เร็ ว เกิ น ไป ในระหว่างมีการใช้อุณหภูมิ เนื่องจากอาจเกิดการ dumping หรือการเดือดอย่าง รุนแรงได้
จุดไหลเท ํซ (POUR POINT)
การกัดกร่อน (CORROSION)
ปริ ม าณน�้ ำ ร้ อ ยละโดย ไม่สูงกว่า ปริมาตร (WATER CONTENT,% vol.)
4.
5.
6.
ไม่สูงกว่า
ไม่สูงกว่า
ไม่ต�่ำกว่า
จุดวาบไฟ ํซ (FLASH POINT)
3. -
-
ไม่ต�่ำกว่า
ดัชนีความหนืด (VISCOSITY INDEX)
5W
10W 15W 20W 25W
-
182 -
-
4.1 -
3.8 -
7,000
6,600
-
-
5.6 -
7,000
-
199
9.3 -
13,000
0.05
หมายเลข 2 a
-
-
5.6 -
9,500
30
40
50
60
วิธีทดสอบ
-6
92 204
ASTM D 95
ASTM D 130
ASTM D 97
ASTM D 92
ASTM D 2270
- ASTM D 5293 9.3 5.6 12.5 16.3 21.9 ASTM D445 9.3 12.5 16.3 21.9 26.1
20
ชนิดความหนืด
-35 -30 -25 -20 -15 -10
6,200
0W
2.
อัตรา สูงต�่ำ
ไม่สูงกว่า ไม่ต�่ำกว่า 3.8 ต�่ำกว่า
ข้อก�ำหนด
1. ความหนืด (VISCOSITY) 1.1 ณ อุณหภูมิ... ํซ เซนติพ้อยส์ (cP) 1.2 ณ อุณหภูมิ 100 ํซ เซนติสโตกส์ (cSt)
ราย การ
ตารางที่ 3 ก�ำหนดลักษณะและคุณภาพของน�้ำมันหล่อลื่น พ.ศ. 2554 ตามประกาศกรมธุรกิจพลังงาน
20 คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ
มาตรฐานน�้ำมันหล่อลื่น (http://www.doeb.go.th/)
ข้อก�ำหนด
อัตรา สูงต�่ำ
8. ปริมาณฟองอากาศ มิลลิลติ ร (FOAMING CHARACTERISTICS, ml) 8.1 เมือ่ สิน้ สุดการเป่าในล�ำดับที่ 1/2/3 (TENDENCY, SEQUENCE 1/2/3) - ชั้นคุณภาพที่ต�่ำกว่า API SH และที่ ต�่ำกว่า API CG-4 - ชั้นคุณภาพ API SH (ยกเว้นชนิด ความหนืดรวม SAE 5W-30, 10W-30 และ 15W-40) - ชั้นคุณภาพ API SH (เฉพาะชนิด ความหนืดรวม SAE 5W-30, 10W-30 15W-40) และชั้นคุณภาพ API SJ, API SL, API SM และ API SN - ชัน้ คุณภาพ API CG-4, API CH-4, API CI-4, API CI-4 PLUS และ API CJ-4 25/150/25 10/50/10
10/20/10
ไม่สูงกว่า
ไม่สูงกว่า
0.07
10W 15W 20W 25W
ไม่สูงกว่า
5W
25/150/25
0W
20
ชนิดความหนืด
ไม่สูงกว่า
7. ปริมาณตะกอน ร้อยละโดยปริมาตร ไม่สูงกว่า (SEDIMENT CONTENT, % vol.)
ราย การ 30
40
50
60
วิธีทดสอบ
ASTM D 892
ASTM D 2273
ตารางที่ 3 ก�ำหนดลักษณะและคุณภาพของน�้ำมันหล่อลื่น พ.ศ. 2554 ตามประกาศกรมธุรกิจพลังงาน (ต่อ)
คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ 21
ราย การ
อัตรา สูงต�่ำ
ไม่สูงกว่า 8.2 ภายหลังสิน้ สุดการเป่าเป็นเวลา 10 นาที ในล�ำดับที่ 1/2/3 (STABILITY, SEQUENCE 1/2/3) ส� ำ หรั บ น�้ ำ มั น หล่ อ ลื่ น คุ ณ ภาพที่ สู ง กว่า API SN และ API CJ-4 ให้เป็น ไปตามที่ American Petroleum Institute (API) ประกาศก� ำ หนดหรื อ ตามที่ ร ะบุ ใ น ASTM D 4485 ส�ำหรับมาตรฐานอืน่ ๆ ให้เป็นไปตามชั้นคุณภาพที่มาตรฐาน นั้นก�ำหนด
ข้อก�ำหนด 0W
5W
20
30
ไม่ปรากฎ/ไม่ปรากฎ/ไม่ปรากฎ (nil)
10W 15W 20W 25W
ชนิดความหนืด 40
50
60
ตารางที่ 3 ก�ำหนดลักษณะและคุณภาพของน�้ำมันหล่อลื่น พ.ศ. 2554 ตามประกาศกรมธุรกิจพลังงาน (ต่อ) วิธีทดสอบ
22 คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ
คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ 23
บรรณานุกรม กิ่งแก้ว พรรณปราโมทย์, เมธี มะแอ, สรัช ชัยธนะสมบัติ และณัฐชา เพ็ชร์ยิ้ม. 2556. การคืนสภาพน�ำ้ มันหล่อลืน่ พืน้ ฐานโดยการสกัดด้วยตัวท�ำละลาย ผสม. ปริญญานิพนธ์ ภาควิชาวิศวกรรมเคมีและวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี. จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย สถาบันวิจัยสิ่งแวดล้อม. 2546, เมษายน-มิถุนายน. “แนวทางการจัดเก็บน�้ำมันหล่อลื่นใช้แล้ว,” วารสารสิ่งแวดล้อม. 7, 26: 26-30. ณัฐชา เพ็ชร์ยมิ้ , วีราภรณ์ ผิวสอาด และปิยะมาส สิรแิ สงสว่าง. 2555. กระบวนการ คืนสภาพน�ำ้ มันหล่อลืน่ พืน้ ฐานจากน�ำ้ มันเครือ่ งใช้แล้วด้วยวิธไี ม่ใช้กรด. ปทุมธานี: คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี. ประเสริฐ เทียมนิมิต. 2554. เชื้อเพลิงและสารหล่อลื่น. กรุงเทพฯ: ซีเอ็ดยูเคชั่น. “รูปน�้ำมันพื้นฐาน,” ม.ป.ป. [ออนไลน์] สืบค้นเมื่อ 23 สิงหาคม 2556 จาก: http://www.paydargroup.com/Products.aspx?id=77
24 คืนชีพน้ำ�มันเครื่องใช้แล้วกันเถอะ
ประวัติผู้เขียน ชื่อ-นามสกุล นางณัฐชา เพ็ชร์ยิ้ม ต�ำแหน่งปัจจุบัน หัวหน้าธุรการภาควิชาวิศวกรรมเคมี ที่ท�ำงาน ภาควิชาวิศวกรรมเคมีและวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี 39 หมู่ 1 ถ.รังสิต-นครนายก ต.คลองหก อ.ธัญบุรี จ.ปทุมธานี 12110 ประวัติการศึกษา วท.บ. (เคมีอุตสาหกรรม) สถาบันเทคโนโลยีราชมงคล วศ.ม. (วิศวกรรมเคมี) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี สาขาวิชาการที่มีความช�ำนาญพิเศษ Pyrolysis (plastic waste, used oil, biomass) Separation Technology Environmental assessment Bio-gas
คณะกรรมการวิชาการพิจารณาเอกสารเผยแพร่ความรู้ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี 1. รศ. ดร.สุวรินทร์ ปัทมวรคุณ 2. ผศ. ดร.ณัฐวรรณ คุปพิทยานันท์ 3. ผศ. ดร.จตุพร เผ่าพงษ์ไทย 4. รศ.วสันต์ กันอ�่ำ 5. ผศ. ดร.วันชัย ประเสริฐศรี 6. ผศ.สุภา ทองคง 7. ผศ. ดร.บุญเรือง สมประจบ 8. ผศ. ดร.อัญชลี สวาสดิ์ธรรม 9. ผศ. ดร.สมจิตร ถนอมวงศ์วัฒนะ 10. ผศ. ดร.อ้อยทิพย์ ผู้พัฒน์ 11. ผศ. ดร.บุญย์ฤทธิ์ ประสาทแก้ว 12. นายประชุม ค�ำพุฒ 13. นายเกษียร ธรานนท์
คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี คณะบริหารธุรกิจ คณะบริหารธุรกิจ คณะบริหารธุรกิจ คณะศิลปกรรมศาสตร์ คณะเทคโนโลยีการเกษตร คณะเทคโนโลยีการเกษตร คณะเทคโนโลยีคหกรรมศาสตร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์
คณะผู้จัดท�ำ
ที่ปรึกษา รองศาสตราจารย์ ดร.ประเสริฐ ปิ่นปฐมรัฐ อธิการบดี คณะท�ำงาน ฝ่ายอ�ำนวยการ รองศาสตราจารย์ ดร.อัญชลี สงวนพงษ์ นางบรรเลง สระมูล
ผู้อ�ำนวยการสถาบันวิจัยและพัฒนา รองผู้อ�ำนวยการสถาบันวิจัยและพัฒนา
ฝ่ายเนื้อหา ณัฐชา เพ็ชร์ยิ้ม
คณะวิศวกรรมศาสตร์
ฝ่ายศิลป์ และจัดพิมพ์ นางนฤมล จารุสัมฤทธิ์ นางสาวกชกร ดาราพาณิชย์ นางสาวอริสรา สุดสระ นางสรสุดา ชูกลิ่น จัดพิมพ์โดย สถาบันวิจัยและพัฒนา มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี เลขที่ 39 หมู่ 1 ถนนรังสิต-นครนายก ต�ำบลคลองหก อ�ำเภอธัญบุรี จังหวัดปทุมธานี 12110 โทรศัพท์: 0 2549 4682 โทรสาร. 0 2577 5038 Website: http://www.ird.rmutt.ac.th E-mail: ird@rmutt.ac.th พิมพ์ที่: บริษัท ทริปเพิ้ล กรุ๊ป จ�ำกัด โทรศัพท์: 0 2521 8420 โทรสาร. 0 2521 8424