Processoptimering
Ytforum 4-93
prev.gif (1840 bytes)
Elektrolytisk förzinkning
stop.gif (1869 bytes)
Artikelindex

 

Dagens och framtidens krav på mindre miljöbelastning från ytbehandlingsindustrin har lett till att mycket stora resurser har lagts ner på att minimera utsläppen till vattendrag, sjöar och hav. Studerar man de anläggningar som färdigställs i dag och som anses vara projekterade med framtidens teknologi, så   måste man tyvärr konstatera att alla resurser har lagts på att separera uppkommet avfall. Vid SGF:s resa till Tyskland och besök hos ett företag som nyligen hade investerat avsevärda summor på att skapa en anläggning med minimerade utsläpp, belystes detta tydligt. Det skriver Ulf Ericson vid Tecol AB i Kungsbacka.

Få frågar sig var avfallet kommer ifrån och accepterar detta som något oundvikligt. Det som vi ser som en stor kostnad i vattenreningsanläggningen har ju haft ett stort värde i processbaden. En större del av de ämnen som vi lägger ner stora pengar på att bli av med är ju inget annat än kemikalier och metaller som är dåligt utnyttjade i sina respektive processbad. Verkningsgraden av ingående komponenter är långt ifrån optimal.
Man kan tycka att det är självklart att förbruka så lite kemikalier som möjligt. Man ser på de rutiner och processupplägg som i dag är accepterade som självklara, förstår man att stora besparingar kan göras med relativt små förändringar.

Det maximala teoretiska nyttjandet av kemikalier kan uttryckas som följande:

RÄTT KEMIKALIE I RÄTT KONCENTRATION MED RÄTT TEKNIK FÖR RÄTT KVALITET.

Det är givetvis omöjligt att uppfylla allt detta i praktiken. Likväl bör det vara ett mål att komma så nära som möjligt. Många av de processer som används har ofta en nyttjandegrad som är alltför låg, varför relativt små förändringar kan innebära stora reduktioner av kemikalieförbrukningen och miljöbelastningen.

Vad är rätt kemikalie?
Ett avfettningsbad innehåller vanligtvis kemikalier för att avfetta och rengöra olika material från oljor och smuts.
Badet är komponerat för att klara de mest varierande uppgifter. Det kan ju låta lockande och riktigt med ett avfettningsbad som klarar allt. Problemet är att det innehåller stora mängder kemikalier som aldrig användes men som likväl belastar både miljö och ekonomi. En tysk undersökning gjord av en av de större kemikalieleverantörerna visar på att endast ca 30 proc av ingående komponenter användes för att uppnå det resultat som krävs.
     Förutom förbrukningen och hanteringen av processkemikalier måste man räkna med följande kostnader:
     Behandling av uppkommet avfall samt eliminering av badresters kontaminering av efterföljande processer. Sammansättningen skall givetvis inte bara vara rätt i sitt processbad, den skall även vara minimalt skadlig för efterföljande processer. I vissa fall kan även de enskilda processbaden vara uppbyggda på ett liknande sätt, varför de istället tillför varandra "rätt kemikalie".
     Vår tankegång som speglar sig i vårt produktprogram är att dela upp produkterna på ett sådant sätt att man med några få komponenter skall kunna komponera ett optimalt avfettningsbad.

Vad är rätt koncentration?

     Vid underhåll av exempelvis ett avfettningsbad tillsättes ursprungskemikalier i form av koncentrat. Detta koncentrat består av flera komponenter med varierande förbrukning. Efter en tids användning kommer badet i obalans och måste dumpas. Härvid går värdefulla kemikalier till spillo som dessutom ökar belastningen på reningsverket.
     Vid nysättning sker oftast överdosering för att erhålla en viss buffertverkan. Underhåll med tillsats av koncentrat återställer inte sammansättningen och dumpningen sker oftast först när badet ej kan prestera önskat resultat. Badsammansättningen är aldrig optimal.
     I produktionsprocesserna kan rätt koncentrationer hållas, om man istället använder sig av en s.k. Bleed & Feed rutin, där man med så hög frekvens som möjligt, justerar badet. Varje dumpning av ett processbad måste ses som ett misslyckande.
     Vid val av processkemikalier bör man tänka på att de skall vara lätta att dosera, att mäta och analysera. Man bör undvika att hantera kemikalier i pulverform eller i sådana koncentrationer att de inte går att tillsätta med enkla driftsäkra utrustningar.
     Ofta finns det möjlighet att endast lägga om sina rutiner, med befintliga processer och utrustningar. I fallet med avfettningsbad kan det dock vara svårt då de levereras i form av en komponent, ett pulver eller ett flytande koncentrat.
     En ökning av nyttjandegraden av ingående kemikalier kan ofta erhållas till en relativt låg investeringskostnad. Avancerade analysstyrda doseringsutrustningar ger sällan en förbättring som motsvarar kostnaden. Analyser bör ses som en kontrollfunktion.
     Fördelen med manuella analyser vars resultat ligger till grund för justering av den tids- eller produktionsstyrda doseringen, är att innan justering görs finns ett manuellt kontrollmoment. Detta moment saknas helt eller delvis vid analysstyrd dosering.

Vad menas med rätt teknik?
     Ofta utnyttjas inte de fysikaliska förutsättningarna för att förbättra de kemiska processerna. Bad och godsrörelse kan ofta ge möjlighet att gå ner i badkoncentrationer och på detta sätt öka nyttjandegraden av kemikalierna.
     Bad med förhöjd temperatur, kan också ofta innebära att badkoncentrationen kan vara lägre. Dessutom förbättras avrinningen samt mer sköljbad kan återföras tack vare avdunstningen. Detta ökar också nyttjandegraden hos kemikalierna. Inbesparingen måste givetvis ställas i relation till eventuella kostnader för uppvärmning och ventilation.
     En längre reaktionstid, kan i vissa fall tillåta lägre koncentrationer. Detta måste sättas i relation till kapacitetsutnyttjande. Vid kontinuerliga badkoncentrationer blir reaktionstiden likvärdig, vilket innebär att man inte behöver extra långa tider för att klara av de sämsta badförhållandena.
     Hur och när kemikalietillsatser tillförs badet och hur föroreningar tas ur badet har också stor betydelse. Tillsätt aldrig pulver och salter direkt till ett bad. Blanda och lös upp, helst i sköljvatten eller badvätska. Pumpa sedan in lösningen. Kontinuerliga vattenreningsanläggningars låga nyttjandegrad av kemikalierna, beror till stor del på dålig inblandning. Satsvis avgiftning kan ofta nedbringa kemikalieförbrukningen till mindre än hälften.

Vad är rätt kvalitet?
     Rätt kvalitet är den kvalitet som godset måste hålla för att ej störa nästföljande process. Vid betning skall godset frigöras från oxid, metallen skall angripas minimalt. En färdig produkt skall ha den kvalitet som man får betalt för, varken bättre eller sämre. En överkvalitet i vissa processteg förbättrar inte slutresultatet. Tillverkaren som ytbehandlar eget gods kan göra mycket stora förtjänster på att styra de processer som föregår ytbehandlingen. Vad har jag för utgångsmaterial, vilken typ av dragmedel, skärvätska, pressolja osv?
     Legoytbehandlare och andra med varierande gods bör undersöka vilket gods som bestämmer gränserna. Denna godsmängd är ofta endast någon eller några procent av total godsmängd. Försök behandla detta gods separat.

Tio punkter för att höja nyttjandegraden av processkemikalierna

1. Vid alla produktionsprocesser, försök att få ett konstant fortlöpande tillstånd. (Feed & Bleed)
2. Undvik starkt alkaliska processer. Utdrag och sköljvattenvolymer blir helt oacceptable.
3. Se alla processtegen som en helhet, inkl. vattenbehandlingen.
4. Det dagliga processupplägget bör klara ca 90 proc av produktionen. Behandla resten separat.
5. Undvik om möjligt att blanda vatten som skall avgiftas. Separat satsvis avgiftning är alltid att föredra.
6. Tänk på att sköljteknik inte bara är hur många sköljsteg man har. Sköljtekniken börjar redan vid föregående process.
7. Försök att styra inkommande gods utförande. (Oljor, oxider, material)
8. Lär känna processerna genom manuella analyser.
9. Försök att pricka rätt. Ta inte mer än nöden kräver.
10. Se var ditt avfall kommer ifrån. Försök att minimera det. Använd kemikalierna maximalt, innan du funderar på att återanvända dem. Det totala utsläppet är alltid lika med den totala kemikalieförbrukningen.

     Jag har använt alkalisk avfettning som ett exempel men detta gäller is stort alla processer i en ytbehandlingsanläggning.
     Min bestämda uppfattning är, att företag som försöker att möta framtidens skärpta miljökrav genom att ensidigt satsa på förbättrad reningsteknik kommer att få det mycket svårt att vara konkurrenskraftiga. Det företag som däremot optimerar sina processer och samtidigt förbättrar sin reningsteknik, främst genom att satsa på separerad satsvis avgiftning, kommer inte bara få stora kostnadfördelar utan även lättare att uppnå framtidens krav.