Скрытый поток отходов
Каждый раз, когда погружной нагреватель из нержавеющей стали или титана вынимают из технологической ванны для кислотного удаления накипи, в результате очистки образуется поток отходов. Отработанная травильная кислота-обычно ингибируется соляной или азотной кислотой-содержит растворенную металлическую окалину, следы химического состава технологической ванны и остаточные химические вещества-ингибиторы. Он коррозионно-токсичен и в большинстве юрисдикций классифицируется как опасные отходы.
Перед утилизацией отработанную кислоту необходимо нейтрализовать. Для нейтрализации требуется каустическая сода или известь, в результате чего образуется осадок, который необходимо обезвоживать и утилизировать как опасные твердые отходы. Нейтрализованная жидкость может потребовать дополнительной обработки перед сбросом в канализацию или поверхностные воды.
Эта цепочка управления отходами действует каждый раз, когда очищается металлический нагреватель. Для предприятия с 20 резервуарами и очисткой раз в два месяца в результате 120 операций по удалению накипи ежегодно образуется 120 партий отработанной кислоты. Каждая партия требует затрат на химикаты, рабочую силу и утилизацию. Теплообменники из ПТФЭ исключают стадию удаления накипи и весь связанный с ней поток отходов.
Количество и состав отработанной кислоты
Типичная операция по удалению накипи для погружного нагревателя среднего-размера требует 20-40 литров раствора кислоты. После очистки отработанная кислота содержит растворенные отложения-в основном соединения железа, никеля, хрома и кальция - в концентрации 5000-20000 частей на миллион общего количества металлов. Уровень pH ниже 1. Раствор классифицируется как опасные отходы по характеристике коррозионной активности (D002) и потенциально по характеристике токсичности для металлов (D006-D008).
Нейтрализация гидроксидом натрия повышает pH до 6-9, в результате чего растворенные металлы выпадают в осадок в виде гидроксида. Объем осадка составляет примерно 5-10% от исходного объема кислоты. Шлам классифицируется как опасные отходы (F006 для осадков очистки сточных вод от гальванических операций) и должен утилизироваться на лицензированном предприятии по утилизации опасных отходов.
Таблица 1. Годовые затраты на нейтрализацию сточной кислоты для установки с 20 резервуарами (очистка раз в два месяца)
| Элемент затрат | За событие уборки | Ежегодный (120 мероприятий) |
|---|---|---|
| Свежий раствор кислоты (25 л × 3 доллара США/л) | $75 | $9,000 |
| Гидроксид натрия для нейтрализации (5 кг × 1,50 долл. США/кг) | $7.50 | $900 |
| Трудовые ресурсы: обработка химикатов и нейтрализация (0,75 часа × 65 долларов США в час) | $48.75 | $5,850 |
| Средства индивидуальной защиты | $5 | $600 |
| Утилизация осадка опасных отходов (2,50 долл. США/кг, 3 кг осадка/мероприятие) | $7.50 | $900 |
| Проверка соответствия сброса сточных вод | $15 | $1,800 |
| Нормативное оформление и документация | $25 | $3,000 |
| Всего за событие | $183.75 | – |
| Общие годовые затраты на утилизацию отходов | – | $22,050 |
Устранение отходов ПТФЭ
Тефлоновые теплообменники не требуют кислотного удаления накипи. Антипригарная поверхность-предотвращает сильное прилипание накипи. Образующиеся отложения неплотно прикреплены, и их можно промыть водой или аккуратно вытереть во время нормальной работы резервуара. Кислота не используется. Никаких опасных отходов не образуется. Нейтрализация не производится.
Вся цепочка управления отходами:-закупка кислоты, закупка каустика, работа по нейтрализации, утилизация осадка, проверка соответствия и декларация-исчезает. Годовые затраты в размере 22 050 долларов США в приведенном выше примере полностью исключены.
Такая экономия затрат носит постоянный и периодический характер. За 10+ год службы теплообменников из ПТФЭ совокупная экономия затрат на утилизацию отходов превышает 220 000 долларов США для установки с 20 резервуарами. Этот отдельный элемент затрат часто превышает капитальные затраты на конверсию ПТФЭ.
Упрощение соблюдения нормативных требований
Помимо прямых затрат, устранение потока отходов упрощает соблюдение нормативных требований. Образование опасных отходов вызывает требования RCRA (в США) или аналогичных правил в других странах: планирование минимизации отходов, отчетность раз в два года, планирование на случай непредвиденных обстоятельств и обучение персонала. Каждое требование требует внимания руководства и влечет за собой риск-штрафов за несоблюдение.
Предприятие, которое ежегодно устраняет 120 случаев образования опасных отходов, заметно снижает свое нормативное воздействие. Такое сокращение может понизить статус генератора предприятия (например, с производителя большого количества электроэнергии на производителя небольшого количества электроэнергии), что еще больше снизит обязательства по соблюдению требований и связанные с этим затраты.
Краткое содержание
Отказ от удаления накипи за счет замены теплообменника из ПТФЭ позволяет избежать примерно 22 000 долларов США в год на нейтрализацию и утилизацию отработанной кислоты для установки с 20 резервуарами при очистке раз в два месяца. За 10-летний срок службы оборудования совокупная экономия затрат на утилизацию отходов превышает 220 000 долларов США.
Дополнительная выгода в виде упрощенного соблюдения нормативных требований-снижения статуса генератора, меньшего количества обязательств по отчетности и снижения риска штрафов-добавляет дополнительную ценность, помимо прямого предотвращения затрат. Одна только выгода от устранения отходов может оправдать переход на ПТФЭ, независимо от технического обслуживания, простоев и улучшения производительности.
Инженерная поддержка для количественной оценки стоимости потоков отходов в конкретных условиях объекта доступна после предоставления текущих процедур удаления накипи, деклараций об утилизации отходов, записей о закупках химикатов и применимых правил обращения с опасными отходами.
