Прихований потік відходів
Кожного разу, коли занурювальний нагрівач з нержавіючої сталі або титану виймається з технологічної ванни для кислотного видалення накипу, під час очищення утворюється потік відходів. Відпрацьована травильна кислота-зазвичай інгібована соляною або азотною кислотою-містить розчинену металеву накип, сліди хімічних речовин технологічної ванни та залишкові хімікати-інгібітори. Він їдкий, токсичний і класифікується як небезпечні відходи в більшості юрисдикцій.
Відпрацьована кислота повинна бути нейтралізована перед утилізацією. Для нейтралізації потрібна каустична сода або вапно, утворюючи осад, який необхідно зневоднити та утилізувати як небезпечні тверді відходи. Нейтралізована рідина може потребувати додаткової обробки перед скиданням у каналізацію чи поверхневі води.
Цей ланцюжок управління відходами працює кожного разу, коли металевий нагрівач очищається. Для установки з 20 резервуарами та двомісячним очищенням 120 операцій видалення накипу генерують 120 партій відпрацьованої кислоти на рік. Кожна партія вимагає витрат на хімікати, оплату праці та утилізацію. Теплообмінники з ПТФЕ виключають етап видалення накипу та весь пов’язаний з ним потік відходів.
Кількість і склад відпрацьованої кислоти
Для типової операції видалення накипу для занурювального нагрівача середнього-розміру використовується 20-40 літрів розчину кислоти. Після очищення відпрацьована кислота містить розчинену накип-переважно сполуки заліза, нікелю, хрому та кальцію — у концентрації 5000–20 000 часток на мільйон загальних металів. Рівень рН нижче 1. Розчин класифікується як небезпечні відходи за корозійною характеристикою (D002) і потенційно за характеристикою токсичності для металів (D006-D008).
Нейтралізація гідроксидом натрію підвищує pH до 6-9, осаджуючи розчинені метали у вигляді гідроксидного осаду. Об'єм осаду становить приблизно 5-10% від початкового об'єму кислоти. Осад класифікується як небезпечні відходи (F006 для осадів очищення стічних вод від гальванічних операцій) і повинен бути утилізований на ліцензованому підприємстві з небезпечних відходів.
Таблиця 1: Річна вартість нейтралізації відпрацьованої кислоти для установки з 20 резервуарами (прибирання кожні два місяці)
| Елемент витрат | За прибирання | Щорічний (120 подій) |
|---|---|---|
| Розчин свіжої кислоти (25 л × 3 $/л) | $75 | $9,000 |
| Гідроксид натрію для нейтралізації (5 кг × 1,50 $/кг) | $7.50 | $900 |
| Робота: обробка хімікатів і нейтралізація (0,75 год × 65 доларів США/год) | $48.75 | $5,850 |
| Засоби індивідуального захисту | $5 | $600 |
| Утилізація осаду небезпечних відходів (2,50 $/кг, 3 кг осаду/подія) | $7.50 | $900 |
| Перевірка відповідності скидання стічних вод | $15 | $1,800 |
| Нормативне оформлення та документація | $25 | $3,000 |
| Усього на подію | $183.75 | – |
| Загальна річна вартість поводження з відходами | – | $22,050 |
Усунення відходів PTFE
PTFE теплообмінники не вимагають кислотного видалення накипу. Антипригарна поверхня запобігає сильному прилипанню накипу. Відкладення, які утворюються, нещільно прикріплені, і їх можна промити водою або обережно витерти під час нормальної роботи бака. Кислота не використовується. Не утворюється небезпечних відходів. Нейтралізація не проводиться.
Весь ланцюжок утилізації відходів-закупівля кислоти, каустик, робота з нейтралізації, утилізація осаду, тестування на відповідність і демонстрація-зникає. Річних витрат у розмірі $22 050 у наведеному вище прикладі повністю уникнуто.
Це уникнення витрат є постійним і періодичним. Протягом 10+-річного терміну служби теплообмінників із PTFE загальне скорочення витрат на утилізацію відходів перевищує 220 000 доларів США для установки з 20 резервуарами. Цей єдиний елемент витрат часто перевищує капітальні витрати на перетворення PTFE.
Спрощення дотримання нормативних вимог
Окрім прямих витрат, усунення потоку відходів спрощує дотримання нормативних вимог. Утворення небезпечних відходів викликає вимоги відповідно до RCRA (у США) або еквівалентних нормативних актів в інших країнах: планування мінімізації відходів, звітування раз на два роки, планування на випадок надзвичайних ситуацій і навчання персоналу. Кожна вимога привертає увагу керівництва та несе ризик -штрафів за недотримання.
Об’єкт, який усуває 120 випадків утворення небезпечних відходів щорічно, помітно зменшує свій регуляторний слід. Це зниження може знизити статус генератора об’єкта (наприклад, від генератора великої кількості до генератора малої кількості), ще більше зменшуючи зобов’язання щодо відповідності та пов’язані з цим витрати.
Резюме
Усунення кислотного видалення накипу за допомогою перетворення теплообмінника з PTFE дозволяє уникнути витрат приблизно на 22 000 доларів США щорічно на нейтралізацію відпрацьованої кислоти та витрати на утилізацію для установки з 20 резервуарами з очищенням кожні два місяці. Протягом 10-річного терміну експлуатації обладнання загальна сума витрат на утилізацію відходів перевищує 220 000 доларів США.
Додаткова перевага спрощеної відповідності нормативним вимогам-зниження статусу генератора, менше зобов’язань щодо звітності, менший ризик штрафів-додає додаткові переваги, крім уникнення прямих витрат. Одна лише перевага усунення відходів може виправдати перетворення PTFE, незалежно від переваг у технічному обслуговуванні, простоях і продуктивності.
Інженерна підтримка для кількісного визначення вартості потоку відходів у конкретних умовах підприємства доступна після подання поточних процедур видалення накипу, маніфестів утилізації відходів, записів про закупівлю хімікатів та відповідних правил утилізації небезпечних відходів.
