REDUCEREA CONSUMULUI DE APA DE SPALARE IN GALVANOTEHNICA SI IMPLICATIILE SALE ECOLOGICE SI ECONOMICE.
Ing. Gh.Andoniant
SC Manz Galvano Tec SRL
Pentru obtinerea unor depuneri galvanice de calitate este imperios necesar ca spalarile interoperationale si cea finala sa se execute corect dar si economic.
Conform normelor de mediu se impune ca apa ce se deverseaza in reteaua de canalizare, sa se incadreze in limitele admise a continutului de noxe.
Acest lucru se realizeaza prin folosirea de statii de neutralizare eficiente .
Costul statiilor de neutralizare, insa , scade odata cu diminuarea debitului apei de denocivizat.
In acest caz se impune aplicarea unor solutii tehnice, care sa conduca la diminuarea debitului apelor de spalare , cu atat mai mult cu cat ne confruntam si cu o penurie de apa si cu cresterea continua a costului acesteia .
In afara masurilor simple de reducere a noxelor din apele de spalare ca ;scurgerea cat mai buna a solutiilor in baia de proces prin marirea timpului de picurare( inainte de spalare ) sau pozitionarea corecta a pieselor pe dispozitive pentru o scurgere cat mai completa , a barbotarii etc., se recomanda folosirea sistemului de spalare dubla sau chiar tripla in cascada si contracurent.[1],[2],[3].
Este de-a dreptul spectaculos faptul ca daca folosim in loc de o baie simpla de spalare , doua bai in cascada si contracurent, debitul necesar de apa de spalare scade de 20 la 70 ori.[1]
In cele ce urmeaza ne propunem sa demonstram cele afirmate mai sus .
Din datele din literatura,[1],[2], debitul apei de spalare este dat de relatia :
Q= , in care :
Q= debitul apei de spalare dupa o operatie tehnologica ;[ l/h]
q= volumul de solutie antrenat de piese ;[ l/h]
Co=concentratia in noxe (metal,acid etc.) al baii ;[gr/l]
Cn=concentratia medie a apei din ultima spalare ; [gr. /l]
n= numarul bailor de spalare folosit.
Raportul concentratiilor Co/Cn este specific pentru fiecare tip de baie si trebuie sa aibe o valoare care sa asigure concentratiile admise in apele uzate evacuate.
Fiind specific diferitelor categorii de electroliti raportul concentratiilor este dat in literature pentru spalarile de dupa operatiile tehnologice.
Raportul Co/Cn se mai numeste si raport de dilutie, Rd.
In tabelul 1 sunt prezentate valori medii ale Rd.[4].
Valore Rd pentru diversi electroliti. Tabelul 1.
OPERATIA DUPA CARE SE FACE SPALAREA VALOAREA
Rd=Co/Cn VALOAREA OBTINUTA
in mg./l
Degresare 500-1000 Alcalinitate=0.1-0.2
Decapare
Activare 500-1000
500-1000 Aciditate=0.2-0.4
Fe=0.15
Zincare alcalina 500-1000 Zn=0.02-0.01
Pasivare 500-1000 Cr 6+ =0.02-0.01
Cuprare cianurica
Zincare cianurica
Cadmiere cianurica 2000-5000 CN=0.02-0.01
Zincare acida 2000-5000 Zn=0.02-0.01
Fosfatare
Eloxare 2000-5000 H2SO4=0.1-0.4
Cromare 15000-20000 Cr6+=0.02-0.01
Cuprare acida 5000-10000 Cu=0.01
Nichelare 5000-10000 Ni =0.02-0.01
In functie de aceste date, numarul optim de bai de spalare in contracurent si cascada trebuie sa fie de doua bai pentru cazurile in care Rd are valoare intre 500 si 5000,trei bai in cazul in care Rd are valoarea cuprinsa intre 5000 si 100.000. Pentru valori mai mari de 100.000 ale raportului Rd se vor folosi 4 si chiar 5 bai de spalare in cascada si contracurent.
Coeficientul q,volumul solutiei antrenate de piese, este in functie de configuratia geometrica a pieselor ce se spala ;suprafata pieselor dintr-o sarja si numarul de spalari pe ora .
Volumul solutiilor antrenat de piese se considera 0.06 l/m2 pentru piese plane si poate ajunge la 0.2 l/m2 pentru piese cu cavitati.
In continuare vom prezenta comparativ in tabelul 2 debitele de apa necesare spalarii in doua sau trei bai dupa caz (functie de valoare Rd ) pentru cele mai importante tipuri de electroliti.
Pentru exemplul ales , vom considera spalari pentru sarje de 2 m2, cu o antrenare a solutiei de 0.15 l/m2 si un tact de 2 sarje /h.Calculele s-au facut pe grupe de bai de spalare dupa electroliti cu acelasi raport de dilutie Rd.
Calculul debitelor apelor de spalare pentru diferite tipuri de electroliti. Tabelul 2.
Operatia dupa care se face spalarea Rd Debitul apelor de spalare l/h Observatii.
1 baie 2 bai 3 bai
Degresare chimica
Degresare electrolitica
Decapare
Activare
Pasivare
Zincare alcalina 500-1000 600 24.5 8.4 Recomandat 2 bai spalare in cascada si contra curent
Cuprare cianurica
Zincare cianurica
Cadmiere cianurica
Zincare acida
Eloxare sulfurica
Fosfatare 2000-5000 3000 54.8 14.4 Recomandat 2 bai spalare in cascada si contra curent
Cuprare acida
Nichelare 5000-10000 6000 77.5 18.2 Recomandat 3 bai spalare in cascada si contra curent
Cromare decorativa 15000-20000 12000 109.5 23 Recomandat 3 bai spalare in cascada si contra curent
Pentru cromare dura calculul se reface functie de q antrenarea solutiei in speta functie de suprafata piesei si frecventa spalarii si configuratia geometrica a piesei.
Cu datele din tabelul 2 se poate calcula debitul apelor de spalare total pentru orice linie tehnologica prin insumarea debitelor pentru fiecare operatie. Se mentioneaza ca in cazul in care sunt 2-3 sau mai multe bai de acoperire, deservite de aceleasi bai de pregatire si pasivare,debitul de antrenare se modifica functie de frecventa cu care intra sarjele in aceste bai .
Din cele expuse rezulta evident ca executia corecta a unei linii de bai pentru orice proces
tehnologic ,trebuie sa asigure numarul necesar de bai de spalare dupa fiecare operatie tehnologica.
In felul acesta instalatia va consuma de cateva zeci de ori mai putina apa de spalare pentru o spalare perfecta cu repercursiuni favorabile asupra costurilor statiei de neutralizare,in conditiile incadrarii valorii noxelor in limitele legal admise.
Firma Manz Galvano Tec asigura consultanta gratuita pentru clienti care vor sa-si retehnologizeze liniile tehnologice de galvanizare si statiile de neutralizare.
In acest caz rezolvarea problemelor incepe cu asigurarea numarului de bai de spalare necesar ,clientul trebuind sa ne comunice dimensionarea sarjei, tactul instalatiei (sarje/ora),tipul de acoperire si complexitatea formei pieselor .