Влияние гальваники на оцинкованный фланец на окружающую среду? 

Когда вы слышите о оцинкованном фланце, большинство людей сразу думают о защите от коррозии, а может быть, и о стоимости. Экологический аспект? Зачастую это запоздалая мысль или, что еще хуже, неправильно понятая. Я видел, как магазины обращались с промывочными баками для гальваники как с еще одним водопроводом, и именно здесь начинаются настоящая история и настоящие проблемы. Дело не только в цинке.

Основная проблема заключается не только в металле

Давайте внесем ясность: основная нагрузка на окружающую среду от гальванопокрытия оцинкованных фланцев обычно не связана с самим цинковым покрытием. Цинк относительно безвреден по сравнению с другими металлами покрытия, такими как кадмий или шестивалентный хром. Воздействие находится в процессе. Этапы предварительной обработки — кислотная обработка для удаления ржавчины, щелочная очистка для жира — образуют первую волну отходов. Вы имеете дело с отработанными кислотными ваннами, насыщенными хлоридами и сульфатами железа, и щелочными ваннами, насыщенными маслами и поверхностно-активными веществами. Если это произойдет без очистки, вы столкнетесь с серьезным нарушением pH и истощением кислорода в водоемах. Помню, небольшую мастерскую возле промзоны оштрафовали не за цинк, а за показания рН-метра, показавшего перелив их сливного бака.

Затем следует гальваническая ванна. Хотя щелочное нецианидное цинкование теперь является стандартом (к счастью, цианидные ванны остались кошмаром прошлого), ванна все еще ухудшается. Осветлители, комплексообразователи и увлажнители разрушаются, образуя органические соединения, требующие обработки. Затяжка — эта тонкая пленка раствора, прилипающая к фланцу, когда его вытаскивают, — является молчаливым виновником. Оно капает, загрязняя стоки с пола. Раньше мы думали, что простого поддона для сбора капель достаточно, пока сторонняя проверка не выявила перекрестное загрязнение охлаждающей жидкостью из зоны обработки. Это был беспорядок.

Последовательность промывания имеет решающее значение. Промывка противотоком экономит воду, но если скорость потока не откалибрована правильно, вы просто перемещаете загрязнения из одного резервуара в другой. Самая большая ошибка, которую я видел? Если предположить, что чистая вода для полоскания означает чистую воду. Растворенные твердые вещества и комплексы металлов невидимы. Я проверил чистую промывочную воду, в которой все еще содержалось 20–30 частей на миллион цинка, что значительно превышает пределы сброса. Подобные детали можно уловить только при регулярном и правильном анализе, а не при визуальной проверке.

Потоки отходов и скрытые издержки

Отстой. Это неизбежный конечный продукт. При нейтрализации сточных вод растворенный цинк выпадает в осадок в виде гидроксида. Во многих регионах он классифицируется как опасные отходы из-за содержания в нем металлов и возможности выщелачивания. Цена связана не только с его генерацией; это касается обработки, оформления документов (отслеживание манифеста) и платы за утилизацию. В ходе операции по обшивке фланцев среднего размера для использования в конструкциях может образовываться несколько тонн этого шлама в год. Затраты на свалку резко возросли. Я помню проект, в котором стоимость утилизации шлама стала конкурировать со стоимостью сырья для цинковых анодов. Это был тревожный сигнал, чтобы посмотреть на выздоровление.

Потребление воды – еще одно скрытое воздействие. Гальваника требует жажды. Для стандартной линии стеллажей поток промывочной воды может быть значительным. В регионах с нехваткой воды или высокими тарифами это становится прямыми эксплуатационными расходами и проблемой устойчивости. Мы работали на объекте, мало чем отличающемся от того, что можно найти на такой крупной производственной базе, как Хандан Зитай Фастинер Производство Ко., ООО в Юнняне, где местные власти начали ужесточать разрешения на добычу подземных вод. Им пришлось инвестировать в систему промывки замкнутого цикла с ионным обменом, которая имела высокие капитальные затраты, но позволила сократить подпитку воды более чем на 70%. Это окупилось менее чем за два года.

Энергия является менее обсуждаемым фактором. Обогрев резервуара, выпрямители для постоянного тока, вентиляция для контроля тумана — все это складывается. Углеродный след связан с энергетическим балансом местной сети. В регионе, где в основном используется уголь, косвенное воздействие на окружающую среду, связанное с обшивкой контейнера фланцами, может быть значительным. Это пробел в мышлении жизненного цикла: мы фокусируемся на химии ванн, но часто игнорируем выбросы электростанций, связанные с электричеством, проходящим по линии.

Реалии на местах и практические неудачи

Теоретически ответом являются системы очистки. На практике их часто недооценивают или неправильно понимают. Обычное явление на старых предприятиях: оператор очистки сточных вод одновременно является водителем вилочного погрузчика. Они выбрасывают регуляторы pH на основе быстрого полоскового теста, что приводит к резким колебаниям, которые нарушают процесс осаждения. Результат? Цинк просачивается через осветлитель или образует осадок, который не фильтруется должным образом. Я видел фильтр-прессы, забитые желеобразной массой из-за неправильного pH во время осаждения, что затягивало весь процесс обработки отходов на несколько дней.

Тогда возникает искушение срезать углы. Выпаривание в открытых резервуарах для уменьшения объема сточных вод кажется дешевой идеей. Так и есть, пока вы не поймете, что он просто концентрирует загрязняющие вещества и выбрасывает все летучие вещества в воздух вокруг магазина. Нехорошее решение. Еще одна неудачная попытка, свидетелем которой я стал, заключалась в использовании волшебного полимера для коагуляции всего. Он работал слишком хорошо, улавливая так много воды, что объем осадка увеличился на 40%, что не позволило достичь цели. Универсального решения не существует; его необходимо адаптировать к конкретному химическому составу ванны и настройке ополаскивания.

Поиск материалов добавляет еще один уровень. Откуда берется цинковый анод? Это результат первичной плавки или переработка? Объемы добычи и плавки первичного цинка колоссальны. Использование вторичных, переработанных цинковых анодов может значительно снизить нагрузку на окружающую среду. Это решение о закупках, которое многие гальванические цеха не контролируют, но более крупные производители, закупающие детали с покрытием, например, компания по производству крепежных изделий, управляющая своей цепочкой поставок, абсолютно могут и должны принять во внимание. Сайт для Зитайские крепежи (https://www.zitaifasteners.com) подчеркивает их расположение на крупнейшей базе стандартных деталей Китая; такие крупные производители имеют возможность требовать от своих поставщиков гальванических покрытий более экологически чистые материалы, подталкивая всю цепочку к более эффективным практикам.

Правила и движущаяся мишень

Соответствие не является статичным. В ЕС директивы REACH и ELV постоянно оказывают давление на рецептуры, ориентируясь на конкретные отбеливатели или добавки. В США местные ограничения POTW (государственных очистных сооружений) могут быть более строгими, чем федеральные рекомендации EPA. У меня был клиент, который соблюдал требования в течение многих лет, затем новое местное постановление снизило допустимый предел цинка вдвое. Им пришлось модернизировать всю очистную станцию. Вывод? Вы не можете просто установить систему и забыть о ней. Вам необходимо следить за тенденциями регулирования. Воздействие на окружающую среду связано как с юридическим риском, так и с экологией.

Отчетность и прозрачность становятся частью этого воздействия. Заинтересованные стороны, от клиентов до сообществ, хотят знать. Я видел больше запросов цен (запросов цен) на поставку фланцев, которые включают раздел, посвященный системам экологического менеджмента и сертификации по утилизации отходов. Это переходит от проблемы соблюдения требований бэк-офиса к квалификации внешних продаж. Способность производителя четко сформулировать, как он управляет воздействие на окружающую среду таких процессов, как гальваника, становится отличительной чертой рынка.

Это приводит к концепции перераспределения бремени. Сделав фланец более устойчивым к коррозии посредством цинкования, вы можете продлить срок его службы, уменьшив частоту замены и связанные с этим последствия для производства. Это положительный компромисс жизненного цикла. Но если сам процесс нанесения покрытия грязный, вы можете заранее создать большую проблему, чтобы потом решить меньшую. Баланс тонкий и требует честной оценки полного цикла, а не просто сосредоточения внимания на непосредственных стоках цеха.

На пути к смягчению последствий: никаких серебряных пуль, только тяжелая работа

Итак, что работает? Во-первых, сокращение источников. Оптимизация химического состава ванны для продления срока службы, улучшение стеллажей для минимизации затягивания и установка спрей-промывателей или воздушных ножей до того, как резервуар сможет сократить загрязнение в источнике на 30% или более. Это непривлекательная инженерная задача, но это наиболее эффективный шаг.

Во-вторых, восстановление. Ионный обмен, испарительная регенерация или мембранные технологии могут вернуть цинк и воду в процесс. Экономика сейчас во многих случаях благоприятна. Ключевым моментом является разработка рекуперации для вашего конкретного потока отходов. Система, предназначенная для ванны с высоким содержанием хлоридов, может выйти из строя в ванне с сульфатом.

Наконец, правильная обработка конца трубы, правильный размер и управление обученным персоналом. Это сеть безопасности. Сотрудничество с проверенной компанией по переработке мусора не подлежит обсуждению. Цель должна состоять в том, чтобы сделать эту сеть как можно меньшей на первых двух шагах.

В конце концов, воздействие гальванических оцинкованных фланцев на окружающую среду является вполне решаемой промышленной проблемой, но далеко не тривиальной. Это требует понимания уровня процесса, выходящего за рамки окончательной обработки детали. Речь идет о химикатах в баке, воде при промывке, осадке в мусорном баке и решениях, принимаемых каждый день в цехе. Игнорирование этого является риском; управление им — это всего лишь часть ответственного создания долговечного продукта. Промышленные центры, подобные центру в Ханьдане, где работают такие компании, как Zitai, обладают достаточным масштабом, чтобы добиться значимых изменений, если на них будет сосредоточено внимание. Речь идет не об устранении этого процесса, а об интеграции его реальных затрат – экологических и эксплуатационных – в то, как мы создаем вещи.