Как сказал бы мой дед: “Обезжиренное молоко легко исправить сливками». Шутка в том, что правильные ингредиенты творят чудеса.
В производственных отраслях основное внимание всегда направлено на выпуск продукции и скорость, с которой детали обрабатываются и продаются. Основная цель состоит в эффективном выпуске деталей при одновременном снижении времени вывода на рынок и производственных издержек; процесс обработки отходов рассматривается редко. Это делает обработку отходов перспективным источником для повышения эффективности, что попутно может улучшить финансовые показатели и воздействие на окружающую среду.
В данной статье рассматривается, как улучшить процесс обработки отходов посредством анализа и модернизации технологии, во-первых, чтобы сократить входные ресурсы технологического процесса, включая затраты времени, расход химического сырья, финансовые затраты и надзор. А, во-вторых, обеспечить дополнительное преимущество в виде уменьшения количества шлама и регулируемых сточных вод на выходе.
МИНИМИЗАЦИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ
Потоки отходов зачастую представляют собой сложносоставные смеси из нескольких источников. Желание получить более качественное порошковое покрытие, применяя фосфатирование и очистку, а также другие сопутствующие процессы, такие как штамповка и удаление металлов, приводит к тому, что поток отходов имеет крайне разнообразный и изменчивый состав, что требует надежной системы для обработки используемых в производстве материалов в соответствии с требованиями муниципалитетов.
Что касается обработанных отходов, они представлены как в жидкой, так и в твердой фазе, и это можно оптимизировать.
ДЛЯ ТВЕРДОЙ ФРАКЦИИ
Путем пересмотра процесса обработки отходов и улучшения технологий можно обеспечить снижение количества шлама, вырабатываемого в ходе технологического процесса. Хотя это может казаться незначительным фактором в общей схеме производства, но на техническое обслуживание фильтр-прессов и транспортировку шлама в мусорные контейнеры затрачиваются человеко-часы, которым можно найти лучшее применение для получения деталей на производственной линии и обслуживания производственного оборудования.
ДЛЯ ЖИДКОСТЕЙ
Основной фактор – это соответствие требованиям регулирующих органов. Это определяет цель, но средства для ее достижения весьма разнообразны. Было продемонстрировано, что новые полимерные технологии, применяемые в коагуляции, позволяют снизить общий расход химических веществ, а, следовательно, финансовые издержки. Оборудование, предназначенное для обработки и подачи сырья, может повысить эффективность процесса и снизить расход химических веществ.
Процесс обработки отходов определяется рисками и желанием компании поддержать хорошую репутацию и избежать штрафов за несоблюдение стандартов.
СНИЖЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ШЛАМА
Наличие шлама при обработке отходов часто считается положительным моментом. Разумеется, вы хотите удалить загрязнения.
Образование шлама демонстрирует, что процесс идет, и отходы удаляются из раствора. Такой подход уводит от конечной цели максимально эффективного удаления загрязнений из воды в соответствии с требованиями.
Например, один производитель кабин для сельскохозяйственного оборудования применял давно устоявшийся процесс обработки сточных вод с использованием хлорида кальция и анионного полимера для обработки отходов после процесса предварительной обработки и электроосаждения покрытий. Выбросы отвечали требованиям городских властей к содержанию загрязнителей в воде.
Проверка на флокуляцию, процесс слипания мелких частиц.
При этом отходы оказывались весьма мутными, производилось большое количество шлама, регулярно забивающего собой фильтрпресс. Такая типичная для производства ситуация длилась годами при изготовлении деталей. Фактически, ничего не менялось так долго, что процедуры контроля и очистки фильтр-пресса стали неотъемлемой частью стандартных операций.
Обновление технологии может привести не только к экономии средств, но также и к усовершенствованию процесса и экономии времени для производственных мероприятий, например, изготовления деталей. В данном случае анализ процесса и сточных вод показал, что путем модернизации технологии и перехода с классического хлорида кальция, и анионных составов на более новые полиэлектролиты-фокулянты и высококачественные полимеризованные коагулянты, процесс может получить сразу три преимущества. Первое из них заключается в повышении чистоты и безопасности для окружающей среды. Второе – это 35-процентное сокращение количества шлама, образующегося на фильтр-прессе. Третье достигается путем введения системы смешивания полимеров, снижающей количество химических веществ, необходимых для процесса.
ДОСТИЖЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ: ВАЖНОСТЬ ПЕРЕСМОТРА ПРОЦЕССА
Возможно, вы не обращали внимания на ваш процесс обработки отходов и не знаете, в каком он сейчас состоянии. Нечто подобное произошло с одним поставщиком сельскохозяйственного оборудования. Он обратил внимание, что отходы недостаточно прозрачны, а оптимальный уровень pH для их нейтрализации не поддерживается. В процессе применялась традиционная технология с использованием хлорида кальция, дозы которого для достижения соответствия требованиям к жидким отходам оказывались чрезмерными.
По завершении рассмотрения процесса и испытаний компания перешла на новую технологию с применением полиэлектролита и жидких полимеров с сульфатом алюминия, что позволило добиться необходимой прозрачности. К тому же, было прекращено чрезмерное использование хлорида кальция, что снизило образование шлама на 50%.
Данный пример наглядно показывает важность пересмотра процесса и его потенциальных результатов с точки зрения сокращения человеко-часов, затрачиваемых на обработку отходов, а также объема отходов, попадающих на полигоны для захоронения. Следует помнить, что, если рассматривать только цифры, связанные с расходами на химические вещества, можно упустить из виду потенциальную экономию времени, затрат на удаление отходов и возможность избежать штрафов за несоответствие установленным нормам.
СНИЖЕНИЕ ЗАТРАТ
Безопасность окружающей среды уже стала просто расхожим выражением, а затраты на ее достижение зачастую упускают из виду, либо они крайне размыты. В производстве безопасность окружающей среды также должна соответствовать вашей бизнес-модели.
Если это не так, вы рискуете выполнять эффективные операции с точки зрения экологии, но не с точки зрения бизнеса, поскольку они не принесут вам необходимого дохода. Подобная ситуация произошла с одним производителем сетчатых компонентов, получаемых формованием и экструзией, который решил улучшить свой процесс обработки отходов.
Уже состоялся переход с классического процесса с использованием хлорида кальция и анионного коагулянта на более сложный процесс очистки-нейтрализации-коагуляции с помощью полимеров с весьма скромными расходами на химические вещества – 300 тысяч долларов в год.
Путем пересмотра процесса обработки отходов и улучшения технологий можно обеспечить снижение количества шлама, вырабатываемого в ходе технологического процесса.
Основной источник жидких отходов – это линия фосфатов и некоторые ванны для очистки. Рассмотрение источников показало, что существует возможность ввести в процесс коагуляции дополнительный полимер. «Сколько это будет стоить? – спросите вы. – И зачем это нужно?» Стоимость полимера оценивается в 5000 долларов в год. При этом эти дополнительные расходы позволят сократить использование коагулянта на сумму более 100 тысяч долларов!
По мере развития технологий, появляются все новые возможности для улучшений. Менталитет вроде «Мы всегда так делали» определенно может пойти на пользу бизнесу, а тенденция не чинить то, что не сломано, весьма распространена.
Тем не менее, постоянно появляются новые возможности развития, и пересмотр старого процесса может привести к значительным улучшениям.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ
Очевидно, что изменения в производственном процессе влекут за собой изменения в потоке отходов и их обработке. Возможно, вы планируете обновить свои производственные мощности и внедрить в процесс нанесение электрофоретических и порошковых покрытий. Давайте рассмотрим пример с производителем торгового оборудования, который модернизировал свой технологический процесс, состоявший только из электроосаждения, добавив в него нанесение электрофоретических и порошковых покрытий.
Такое обновление приводит к ситуации, когда кислотные и анионные сточные воды смешиваются со сточными водами, содержащими хром, препятствуя восстановлению хрома и осаждению хрома, никеля и цинка. Когда источник потока отходов меняется с электроосаждения на порошковые и электрофоретические покрытия, увеличение анионных отходов требует четкого дозирования хлорида кальция. Хотя основным источником отходов остается электроосаждение, различные варианты могут доходить до крайностей, в зависимости от производственных требований.
Существующая технология обработки
Нормальное соотношение в потоке [общем]:
Отходы электроосаждения 70%
Отходы порошковых/электрофоретических покрытий 30%
Вариации в потоке:
Отходы электроосаждения 60-80%, пик – 100%
Отходы порошковых/электрофоретических покрытий 20-40%, пик – 100%
Помогло дополнительное дозирование хлорида кальция; однако периодические изменения в источниках отходов сделали необходимость в кальции беспорядочной и практически не поддающейся контролю на постоянной основе. Перемещения растворимых и взвешенных твердых частиц вызывали регулярные засорения песчаного фильтра цинком, никелем и взвешенными частицами на основе гидроксида хрома.
Ясно, что новые вариации отходов требовали более индивидуальных и надежных решений. Испытания показали, что, ПАВ в порошковых/электрофоретических покрытиях являются основным источником суспензии. При разработке составов для обработки отходов, пригодных для перепадов до 100% в отходах от электроосаждения или порошковых/электрофоретических покрытий, при средней скорости обработки 200 м.д. гидроксиды металлов успешно формировались и коагулировали. После корректировки уровня pH доза полимера 2,5 м.д. обеспечила успешную флокуляцию отходов.
В результате была получена стабильная обработка твердых веществ и нейтрализация всех источников сточных вод в пределах разностей полного анионного и катионного заряда. Сокращение объема шлама примерно на 15% было достигнуто путем применения смешанного хлоридного коагулянта в дозировке 200 м.д. по сравнению с предыдущим периодическим дозированием хлорида кальция. Постоянная обратная промывка песчаного фильтра поддерживала чистоту поверхности, а песчаный фильтр не засорялся карбонатами. Соблюдение нормативных требований к цинку, никелю и хрому не вызвало проблем.
НЕОБХОДИМЫЕ ОБНОВЛЕНИЯ
Поток отходов часто не учитывают, стараясь ускорить процесс производства деталей. Всем нам нужно сконцентрироваться на удовлетворении требований клиентов, чтобы оставаться на плаву, на рынке. От применения надлежащего оборудования до обновления химических составов, сотрудничество со знающим и надежным поставщиком для оценки процессов обработки отходов может помочь вам сократить отходы, позволяя сосредоточить внимание на производстве.
Марк Фрец, Chemetall, дочерней компании фирмы BASF.
