Отходы лакокрасочных материалов
На машиностроительных, судостроительных, электротехнических и других предприятиях широко используются лакокрасочные материалы. Наиболее распространенным способом их нанесения остается распыление из краскопульта в окрасочных камерах. Из этих камер непрерывно отсасывается воздух, который вместе с растворителем уносит в вентиляционную систему и частицы краски. Последние задерживаются на гидрофильтрах – завесах из струй воды, непрерывно орошающих стенки камер, и стекают вместе с ней в ванну окрасочной камеры. В общей сложности в ванну попадает от 20 до 50 % распыляемой краски. Загустевшая краска после очистки ванн является отходом производства и собирается в контейнеры.
Наиболее рационально отходы лакокрасочных материалов подвергать регенерации. Такой опыт их утилизации имеется на большинстве предприятий транспортного машиностроения, где количество образующихся отходов лакокрасочных материалов велико.
Процесс регенерации отходов красок включает сбор и сортировку, нагревание с целью удаления влаги, смешивание с растворителем, диспергирование, очистку, разбавление до заданной вязкости и расфасовку. Регенерация лакокрасочных материалов может осуществляться по периодической технологии, схематично изображенной на рис. 3.13.
Подлежащие регенерации отходы, как правило, находятся в пастообразном или даже твердом состоянии и нуждаются в растворении или разбавлении. Поэтому их вместе с растворителем загружают в смеситель, где перемешивают в течение 4-5 ч, в результате чего затвердевшая краска набухает и частично растворяется в растворителе. Полученная смесь пропускается через сетчатый фильтр с размером ячеек 10x10 мм. Затем очищенная от крупных включений смесь поступает в диссольвер (высокоскоростной смеситель), где в течение 2-3 часов происходит диспергирование. Полученную суспензию фильтруют через сетку с размером ячеек 1x1 мм. Из диссольвера суспензия насосом перекачивается в шаровую мельницу, где в течение 4-8 часов происходит дальнейшее диспергирование краски. По достижении необходимой дисперсности суспензия поступает в лопастной смеситель, где разбавляется до нужной вязкости растворителем и затем сливается в приемную емкость для последующей расфасовки и упаковки. В том случае, если частицы смеси, вышедшей из шаровой мельницы, имеют размер выше допустимого, диспергирование продолжается в бисерной мельнице, где происходит перетирание суспензии в течение 3-4 часов до получения заданной дисперсности. Затем производится разбавление, разлив и упаковка краски.
Продолжительность переработки и состав используемого оборудования зависят от агрегатного состояния лакокрасочных отходов. Важнейшей операцией процесса регенерации лакокрасочных материалов является диспергирование твердой фазы в растворителе. Поэтому подбору оборудования для этих целей необходимо уделить большое внимание. Для диспергирования наиболее часто используют двухлопастной смеситель с Z-образными лопастями, планетарную мешалку, шнековый смеситель, трехвалковую краскотерку, шаровую и бисерную мельницы, диссольвер. Аппараты смесительного типа используют на начальной стадии регенерации пастообразных и твердых отходов. Мельницы применяют для приготовления из отходов маловязких лакокрасочных материалов.
На заключительной стадии диспергирования чаще всего применяют бисерные мельницы с вертикальным или горизонтальным расположением рабочей камеры. Эти аппараты имеют большую производительность, обеспечивают высокую дисперсность измельчаемого материала, а следовательно, и высокое качество регенерированной краски. Они просты, надежны и экономичны в эксплуатации. Измельчение в бисерной мельнице осуществляется за счет интенсивного движения краски в смеси с бисером, которое происходит при помощи ротора, на валу которого расположены диски. Скорость вращения ротора достигает 2000 мин-1. Оптимальный объем камеры не превышает 150 л у горизонтальных и 300 л у вертикальных мельниц. Бисер – мелющие тела, изготовленные из стекла, или стали шарики диаметром 0,5-2 мм. Объемное заполнение камеры бисером составляет от 20 до 60 % для вертикальных и до 90 % – для горизонтальных аппаратов. Производительность бисерных мельниц зависит от конструкции дисков, формы рабочей камеры, скорости вращения ротора, размера и вида материала бисера, степени заполнения камеры и состава измельчаемого материала. Более производительными и менее энергоемкими являются бисерные мельницы с горизонтально расположенной камерой.
Другой важной операцией процесса регенерации лакокрасочных материалов является очистка от частиц, имеющих размер выше допустимого. Для этого используют центрифуги и различные фильтры: сетчатый, плитный, тарельчатый, патронный. Регенерированные лакокрасочные материалы используются для окраски менее ответственных с точки зрения внешнего вида деталей, а также для нанесения промежуточных слоев краски при многослойном окрашивании. Регенерированные грунтовка и шпатлевка используются по своему прямому назначению. При регенерации красок необходимо учитывать их химический состав, физические свойства, наличие в рецептуре токсичных и пожароопасных компонентов.
Краски, в которых присутствуют масла, не подлежат регенерации, так как получающийся продукт не обладает необходимыми для лакокрасочных материалов свойствами. Краски различных марок и химического состава после смешивания также практически непригодны для регенерации. Такие отходы подлежат сжиганию или захоронению, что наносит не только экономический ущерб предприятию, но и разрушает окружающую природную среду. Сжигание должно производиться в специальных установках с обезвреживанием дымовых газов и недопустимо на открытом воздухе. Удобно сжигать отходы лакокрасочных материалов в мобильных установках небольшой мощности. При достаточном количестве отходов возможна утилизация тепла отходящих дымовых газов, а также сбор на фильтрах содержащихся в красках оксидов металлов и других ценных продуктов.
Захоронение отходов красок может производиться только с разрешения соответствующих региональных oрганов экологического контроля на oборудованных полигонах.
Ниже приведены сравнительные свойства первичной и регенерированной эмали марки АС-182 (табл. 3.11).
Таблица 3.11. Сравнительные свойства первичной
И регенерированной эмали
| Свойства | Первичная | Регенерированная |
| Желтый | Желтый, возможен оттенок | |
| Внешний вид пленки | Однородная, глянцевая, без посторонних включений | Однородная, глянцевая, допускаются незначительные включения |
| Условная вязкость по вискозиметру B3-246 при 20 °С, Ст | 80-160 | >40 |
| Блеск пленки по блескомеру, % | >50 | >40 |
| Массовая доля летучих веществ, % | 52-58 | >40 |
| Укрывистость, г/м2 | < 100 | <60 |
3.7. Отходы подготовки природных вод
Обработка воды на водопроводных станциях сопряжена с выделением большого количества осадков. Осадки водопроводных сооружений, обладающие различным химическим составом, характеризуются высоким содержанием связанной воды, что затрудняет их последующую обработку. В осадке также содержатся различные компоненты: коагулянты, полиэлектролиты, углерод в виде активного угля (для устранения привкусов, запахов воды), известь, оксид кальция, кальцинированная сода, едкий натр. Количество осадка достигает обычно 1-5 % от притока очищенной воды. При применении сернокислого алюминия образуется хлопьевидный желатинообразный осадок светло-коричневого цвета аморфной коллоидной структуры. Осадок содержит 1-20 г/л взвешенных частиц, 20-35 % их составляют летучие вещества, которые удаляются при температуре 105-600 °С. Жидкий осадок нельзя направить на поля, так как разлитый по поверхности земли, он кальматирует грунт и губит растительность. Трава на таких полях начинает расти только после того, как под действием мороза или по другим причинам разрушатся содержащиеся в осадке коллоиды. Удобрительной ценности осадок не имеет. В настоящее время осадки очистных водопроводных станций обрабатывают в лагунах, на иловых площадках, в центрифугах, фильтр-прессах, на вакуум-фильтрах и методом замораживания. Используется также метод регенерации, то есть извлечение из осадка дорогостоящего сульфата алюминия.