Témata
Reklama

Efektivní likvidace obráběcích kapalin

Obráběcí emulze jsou klíčovým prvkem celé řady obráběcích procesů. Emulze zajišťují chlazení, odvod vznikajících třísek, dočasně pasivují obrobky v průběhu operací a mají spoustu dalších funkcí. Na konci životnosti emulze je nutné zajistit jejich likvidaci. Vyčerpané emulze jsou klasifikovány jako nebezpečný kapalný odpad, takže je nelze jednoduše vylít do kanalizace. Článek pojednává o možnostech likvidace obráběcích kapalin.

V podstatě existují tři možnosti, jak s vyčerpanými emulzemi naložit. Prvním z nich je externí likvidace, tedy vyčerpané emulze předávat k likvidaci odborné firmě. Druhou možností je pořízení vlastní deemulgační stanice a vyčištěnou odpadní vodu pak vypouštět do kanalizace a olej předávat k likvidaci. Nebo pořízení vlastní vakuové odparky a vzniklý destilát recyklovat ve výrobním procesu a koncentráty předávat k likvidaci.

Pro malé provozy produkující maximálně pár desítek tun vyčerpaných emulzí ročně je nejvhodnější variantou emulze předat odborné firmě k likvidaci. Ale náklady na likvidaci tímto způsobem stabilně rok od roku rostou. Větším provozům se vyplácí využít alternativní řešení. Kompletní řešení čištění průmyslových odpadních vod včetně vakuových odparek Aquadest zajišťuje společnost Kovofiniš.

Reklama
Reklama
Reklama

Schéma čistění řezných emulzí

Deemulgace jako částečné řešení

Emulze je heterogenní směs dvou kapalin, které se vzájemně samovolně nesměšují. Tento koloidní systém se skládá z dispergované kapaliny a disperzního prostředí. Podle spojité fáze se emulze rozdělují na emulze typu voda v oleji nebo typu olej ve vodě.

Většina průmyslových procesních emulzí je typu olej ve vodě. Emulze jsou termodynamicky nestabilní a mají tendenci se „rozpadat“ na dvoufázový systém voda + olej. Emulze se proto ve většině případů stabilizují emulgátorem. Emulgátor je povrchově aktivní látka, která zabraňuje samovolnému rozpadu emulze.

V současné době se stále častěji využívají neionogenní emulgátory. Jejich emulgační účinek je velmi silný a nezávisí na pH, a často ani na iontové síle. Je natolik silný, že znemožňuje čištění znehodnocených řezných emulzí klasickou deemulgací.

Vakuová odparka Aquadest-K od společnosti Kovofiniš snižuje objem nebezpečného odpadu až o 95 %.Při deemulgaci se do roztoku přidávají kyseliny, flokulanty a koagulanty, které mají za cíl emulzi rozrazit a oddělit od sebe olejovou a vodní fázi. Přidané chemické látky však výrazně zvyšují zasolenost čištěného roztoku. Konkrétně se jedná o sledovaný parametr RAS (rozpuštěné anorganické soli). Vzniklou solnost z vody dále nelze jednoduše odstranit.
Nerezový trubkový tepelný výměník pro cirkulaci koncentrátu uvnitř vakuové odparky (slouží k ohřevu roztoku ve varné komoře vakuové odparky)

V případě vypouštění vyčištěné vody je parametr RAS jedním ze zpoplatněných ukazatelů a zvýšená solnost se promítne do poplatků za vypouštěné znečištění. Deemulgací vyčištěnou vodu nelze v některých lokalitách vůbec vypouštět do kanalizace kvůli přísným limitům.

Vakuové odpařování jako spolehlivé řešení

Řešením pro většinu druhů emulzí je vakuové odpařování. Při odpařování dochází k oddělení látek s různou teplotou varu. V tomto případě se odpařuje disperzní prostředí – voda. Při procesu se nepoužívá žádná přídavná chemie, která by výsledný produkt zasolila. Produktem je vyčištěná voda – destilát. Vysoce kvalitní destiláty je možné znovu použít pro další technologické procesy.

Oleje a další složky emulzí jsou v drtivé většině látky s vysokou teplotou varu. Při podmínkách vakuové destilace netěkají a jsou tedy koncentrovány v destilačním zbytku – koncentrátu. Koncentrát je nutné předat jako nebezpečný odpad specializované firmě k likvidaci. Nicméně objem tekutého nebezpečného odpadu je snížen až o 95 %. Z 20 litrů obráběcích emulzí vznikne zhruba 1 litr koncentrátu a 19 litrů destilátu k opětovnému použití. Při separaci oleje z koncentrátu se dá získat vysoce kvalitní olej s minimálním obsahem vody. Tento olej lze dále prodat jako palivo.

Pro řezné emulze jsou nejvhodnější vakuové odparky Aquadest-K s tepelným čerpadlem a nucenou cirkulací. Pracovní tlak je 6 až 7 kPa, při kterém je hodnota varu vody 35–40 °C. Energetická náročnost těchto odparek je 0,15 kWh na litr destilátu.

Ekonomika celého provozu vakuové odparky závisí na množství spotřebovaných emulzí. Při vysokém vytížení odparky je návratnost investice do dvou let. Návratnost investice závisí na celé řadě faktorů, mezi hlavními jsou objem spotřebovaných řezných emulzí, náklady na externí likvidaci a náklady za vodné a stočné.


Porovnání technologií chemické deemulgace a vakuového odpařování
Pro zvětšení klikněte na tabulku.

Závěr

Každý z uvedených způsobů má své ekologické a hlavně ekonomické opodstatnění. Pro malé objemy jakýchkoliv emulzí vychází nejlépe externí likvidace specializovanou firmou. Pro vyšší objemy se již vyplatí uvažovat o úpravě emulzí pomocí deemulgační stanice nebo technologie založené na vakuovém odpařování.

Kovofiniš

Ing. Pavel Kovanda jr.

pavel.kovanda.jr@kovofinis.cz

www.kovofinis.cz

Reklama
Vydání #12
Firmy
Související články
Syntetické estery a jejich použití nejen při obrábění

Syntetické estery jsou látky, které mohou být vyrobeny v nekonečném množství variací z běžně dostupných mastných kyselin a alkoholů a poskytují nekonečné množství strukturálních i výkonových možností. V současnosti vyráběné estery mohou být speciálně určeny pro specifický druh použití pro různé aplikace a prostředí. Ať již hledáte vynikající hydrolytickou stabilitu, oxidační stabilitu, biodegrabilitu, mazací schopnost, vysoký viskozitní index nebo vlastnosti fungování za nízkých teplot – to vše je možné s tím správným syntetickým esterem.

Vyvrtávání hlubokých otvorů

V současné době jsou kladeny stále vyšší nároky na nástroje pro obrábění. Čím dál více se obrábí těžkoobrobitelné a různé nestandardní materiály. K tomu jsou obrobky po konstrukční stránce čím dál složitějšími.

Simulací ke zlepšení efektu mazání a chlazení

Optimalizace třískového obrábění moderní metodou simulace strategie mazání a chlazení je dnes podrobena systematickému výzkumu. Použitím simulace procesu třískového obrábění a simulace proudění chladicího média se značně sníží náklady na výzkum a vývoj.

Související články
Kombinace dopravníků třísek a filtrační jednotky

Významné úspory nákladů a ochrana životního prostředí – to jsou hlavní přínosy pro firmy v mnoha průmyslových odvětvích, které využívají kombinaci dopravníků třísek a filtrace Ecofiltro. Sestavu zařízení dodává na český trh strojírenská společnost Hennlich, naposledy do závodu na výrobu kompresorů v Humpolci.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Progres v navyšování podílu na trhu

Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

Zrod (a znovuzrození) břitové destičky

Prakticky veškeré výrobky z kovů se obrábějí pomocí břitových destiček – ať už se jedná o letecký průmysl, výrobu energetických zařízení, nebo oblast spotřebního zboží. Břitové destičky jsou využívány ve velkém měřítku a pro širokou škálu aplikací, od frézování masivních bloků motorů a tvarového obrábění forem využívaných výrobci sportovní obuvi až po obrábění číselníků. Seznam požadavků na břitové destičky je dlouhý: vysoká odolnost proti opotřebení a dlouhá životnost, vysoké rychlosti úběru kovu a maximální spolehlivost, a to i v náročných podmínkách, jako jsou složité dráhy nástrojů nebo hluboké dutiny, špičková výkonnost při obrábění za sucha i za mokra a vynikající kvalita obrobené plochy při dodržení přísných tolerancí.

Bezpečnost od specialistů: řešení pro leteckou dopravu

Zazní-li u leteckých společností alarm AOG (Aircraft on Ground), počítá se každá minuta. Jestliže v letecké dopravě vypadne stroj kvůli technické závadě, stojí každá hodina, kdy je supermoderní letadlo mimo provoz, leteckou společnost tisíce eur. A pokud je navíc třeba opatřit náhradní stroj, vznikají dodatečné provozní náklady, letištní poplatky a ztráty. Nároky pasažérů na náhradu nebo smluvní pokuty mohou vyhnat finanční riziko do závratných výšek.

Výzvy při lisování hliníku

Vzhledem k neustále se zvyšujícím požadavkům na snižování spotřeby paliv automobilovém průmyslu, musí výrobci hledat cesty ke snižování hmotnosti automobilů všech produktových řad. Vedle používání ocelí AHSS a UHSS jsou hliníkové slitiny velmi atraktivní a životaschopnou možností pro výrobce. Novější typy oceli mohou být zpracovány podobným způsobem původně používaným po generace. Hliníkové materiály mají mnoho výhod i nevýhod oproti oceli, které musí být pečlivě zváženy.

Role ekodesignu v konstrukci strojů

Žijeme v turbulentní době. To, co bude zítra, už pravděpodobně bude vypadat jinak než to, co bylo včera. Je to dáno různými aspekty, které však znamenají, že výrobní podniky nemohou mít vzorce chování odvozené na základě svých zkušeností z minulosti. Pokud chtějí firmy přežít, musejí se pokusit předvídat přání zákazníků, musejí být proaktivní a zejména musejí mít zaměstnance schopné inovovat a přebírat zodpovědnost za své činy a chování. V tomto seriálu popisujeme naše úvahy tímto směrem.

Vysoká výkonnost, přirozená bezpečnost

Ačkoliv jsou chladicí kapaliny na bázi minerálního oleje v průmyslu stále velmi rozšířené, náročné obráběcí operace a zvýšené požadavky na zdraví a bezpečnost tlačí výrobce k pokročilejším technologiím. Nejmodernější obráběcí kapaliny na bázi esterů jsou jedním z nejlepších řešení požadavků současného trhu.

Vývoj obráběcích kapalin pohledem tradičního českého výrobce

Používání procesních kapalin, ovšem ne v té podobě, jako je známe dnes, se začalo objevovat v počátcích 20. století ve Fordových závodech. Dnes používané obráběcí kapaliny mísitelné s vodou, které jsou uvedeny v portfoliu společnosti Paramo, se rodí v jejích vlastních laboratořích. Procházejí neustálým procesem vývoje tak, aby zůstaly nepostradatelným nástrojem pro dynamicky se rozvíjející efektivitu procesů obrábění.

MKU_Maziva pro obrábění ozubených kol

Ještě před několika lety se musela k dosažení optimálního obrobení ozubených kol použít velká paleta různých obráběcích kapalin, situaci navíc komplikovaly různorodé povrchy a tepelné zatížení. Dnes je situace přehlednější. Vhodným výběrem pokročilých obráběcích kapalin lze výrobu ozubených kol významně zefektivnit.

Možnosti využití vizualizace v ekodesignu

Stále rostoucí požadavky na snižování emisí skleníkových plynů, zejména emisí oxidu uhličitého (CO2), vyvolávají potřebu integrace principu udržitelného rozvoje i do již pevně zaběhnutých vývojových postupů u různých typů produktů. Z pohledu chystaných legislativních požadavků může být u nových výrobků významné prokázat, že při jejich vývoji byla zvolena strategie, která v rámci jejich celého životního cyklu nejméně zatěžuje životní prostředí.

Pomocník pro plánování výroby

Většina lidí dnes ví, že žádná firma, která chce být konkurenceschopná, neobejde bez kvalitního ERP. Díky němu lze především řídit procesy, a to doslova všechny. Ne každý si však uvědomuje, jak velké mohou být rozdíly mezi systémy pro jednotlivé oblasti podnikání. Asi nejsofistikovanější ERP najdeme bezesporu ve výrobních firmách.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit