SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA BRATISLAVA

SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA BRATISLAVA Materiálovotechnologická fakulta v Trnave Katedra manažmentu a kvality

ZÁVEREČNÝ PROJEKT Téma

:

Projekt racionalizácie práce

galvanizovne a neutralizačnej stanice v ZVS, a.s., Dubnica n/V. z pohľadu ekonomickej účinnosti a vplyvu na životné prostredie

VI. ročník ŠPZ

Študent

Dubnica nad Váhom

Vedúci ZP : Doc. Ing. Peter Sakál, CSc

Január 2000

: Porubčan Stanislav

OBSAH

Zoznam použitých označení a skratiek................................................................................5 Zoznam príloh.........................................................................................................................6 1. Úvod ..................................................................................................................................7 2. Základné teoretické poznatky z oblasti racionalizácie práce galvanizovne a neutralizačnej stanice z pohľadu ekonomickej účinnosti a ich vplyvu na životné prostredie.........................................................................................................9 2.1 Rozdelenie povrchových úprav.............................................................................9 2.1.1 Rozdelenie povrchových úprav podľa účelu použitia .........................9 2.1.1.1 Predúpravné operácie ...................................................................9 2.1.1.2 Vytváranie kovových a nekovových povlakov ...........................9 2.1.1.3 Dodatočné operácie ......................................................................9 2.1.2 Rozdelenie povrchových úprav podľa použitého procesu ...............10 2.1.2.1 Mechanické úpravy povrchu ......................................................10 2.1.2.2 Chemické úpravy .........................................................................10

2

2.1.2.3 Elektrochemické úpravy ............................................................10 2.1.2.4 Úprava povrchu organickými látkami ....................................10 2.1.2.5 Tepelné úpravy povrchov ...........................................................10 2.2 Vplyvy galvanických procesov na životné prostredie ...................................10 2.3 Vplyvy určujúce množstvo odpadov pri galvanických procesoch ..............11 2.3.1 Vplyvy zavedenej technológie ................................................................11 2.3.1.1 Vplyv usporiadania materiálových tokov ..............................11 2.3.1.2 Vplyv údržby technologického zariadenia..............................11 2.3.2 Vplyv ľudského faktora ..........................................................................12 2.3.2.1 Hmotná zainteresovanosť obsluhy prevádzok .......................12 2.3.2.2 Kvalifikačná úroveň obsluhy, znalosť technológie a technologických zariadení...........................................................12 2.3.2.3 Riadenie a školenie obsluhy prevádzky ...................................13 2.3.2.4 Systém kontroly a riadenia technológie..................................14 2.3.2.5 Spolupráca medzi prevádzkou povrchových úprav a neutralizačnou stanicou................................................................14 2.3.2.5 Zavádzanie noriem rady ISO 9000 a 14001.............................14 2.3.2.6 Zavádzanie programu minimalizácie odpadov.......................14 2.3.3 Vplyv technických opatrení realizovaných na dielni povrchových úprav........................................................................................................... ..14 2.3.3.1 Zavádzanie alternatívnych technológií....................................14 2.3.3.2 Zavádzanie nízkokoncentračných technológií........................15 2.3.3.3 Zavádzanie združených

3

operácií.................................................15 2.3.3.4 Riadenie oplachovej techniky....................................................16 2.3.3.5 Dodržiavanie technologickosti konštrukcie výrobkov ........16 2.3.3.6 Optimalizácia závesovej a bubnovej techniky.........................16 2.3.3.7 Rekuperácia kúpeľov a ich zložiek z odpadových vôd...........17 2.3.3.8 Regenerácia funkčných kúpeľov...............................................18 2.3.3.9 Delenie odpadových vôd..............................................................18 2.3.4 Vplyv organizačných opatrení realizovaných na neutralizačnej stanici........................................................................................................... 19 2.3.5 Vplyv technických opatrení a možnosti alternatívnych technológií úpravy odpadových vôd realizovaných na neutralizačnej stanici..19 2.3.5.1 Alkalicko-kyslé OV s obsahom ťažkých kovov.......................20 2.3.5.2 OV s obsahom šesťmocného chrómu........................................21 2.3.5.3 OV s obsahom komplexotvorných látok.................................22 2.3.5.4 OV s obsahom dusitanov.............................................................22 2.3.5.5 OV s obsahom fluoridov.............................................................23 2.3.5.6 OV s obsahom ropných látok......................................................23 2.3.5.7 Ostatné typy OV............................................................................24 2.3.5.8 Úprava a spracovanie neutralizačného kalu............................24 3. Analýza súčasného stavu galvanizovne a neutralizačnej stanice ZVS, a.s. z pohľadu ekonomickej účinnosti a vplyvu na životné prostredie.............................................24

4

3.1 Stručná história ...................................................................................................24 3.2 Charakteristika v súčasnosti zavedenej technológie ....................................27 3.2.1 Stručná charakteristika používaných technológií povrchových úprav ............................................................................................................27 3.2.1.1 Galvanické zinkovanie ................................................................27 3.2.1.2 Elektrolytické niklovanie ..........................................................28 3.2.1.3 Kyslé cínovanie v kúpeli Culmo ...............................................28 3.2.1.4 Fosfátovanie ocele .......................................................................28 3.2.1.5 Povlaky vytvorené anodickou oxidíciou hliníka ...................29 3.2.1.6 Chemické niklovanie, chromátovanie a chemická oxidácia hliníka, morenie a pasivácia medi .............................................29 3.2.2 Stručná technológia pri úprave odpadových vôd ..............................30 4. Záver....................................................................................................................................32

Literatúra................................................................................................................................33

5

Zoznam použitých označení a skratiek

NS - neutralizačná stanica MO - minimalizácia odpadov PÚ - povrchové úpravy OV- odpadové vody ČOV - čistiareň odpadových vôd ŽP - životné prostredie

6

Zoznam príloh

Príloha č. 1 Technologická schéma zariadení na úpravu alkalických a kyslých odpadových vôd s obsahom chrómu. Príloha č. 2 Technologická schéma zariadení na úpravu odpadových vôd s obsahom niklu.

7

1. Úvod. Povrchová úprava a najmä vytváranie galvanických povlakov predstavuje v komplexe strojárskeho závodu atypický výrobný proces, ktorý sa svojim charakterom výrazne odlišuje od bežnej strojárskej výroby a často limituje technologický tok výrobného procesu . V súlade s celkovým trendom vývoja priemyselnej výroby nedochádza v súčasnej dobe v priemyselných podnikoch k narastaniu produkcie galvanických povlakov rozširovaním kapacít, ale ťažisko technického vývoja galvanických technológií spočíva v riešení nasledujúcich problémov : - obmedzenie nepriaznivého vplyvu galvanotechniky na životné prostredie, - vyriešenie a zavádzanie bezodpadových alebo máloodpadových technologií /zachycovanie a opätovné využitie všetkých odpadových materiálov, najmä čistenie a spätné využitie oplachovej vody, pričom zachytené soli sa znovu využívajú k doplňovaniu kúpeľov/, - automatizácia technologických procesov s využitím mikroprocesorovej techniky, ktorá zaručuje vysokú kvalitu povrchových úprav a reprodukovateľnosť výsledkov pri klesajúcej potrebe pracnosti, energií, materiálov a zmenšenie nepriaznivých dopadov na životné prostredie, - úspora všetkých druhov energií pri vylučovaní povlakov znižovaním pracovných teplôt kúpeľov a zvyšovaním prúdových výťažkov pri pokovovaní, - zvýšenie akosti a funkčnej spoľahlivosti povlakov využívaním novovyvinutých pokovovacích procesov s vyššími akostnými parametrami, - zavádzaním nových funkčných povlakov, - dodržiavaním technologickej disciplíny, - zaistenie žiadanej akosti povrchu základného materiálu pred pokovovaním. Tieto špecifické problémy galvanotechniky sú v zhode s novou koncepciou riešenia znečisťovania prostredia v priemysle, ktorá sa zakladá na zásade prevencie znečistenia a minimalizácie odpadov a emisií priamo pri zdroji ich vzniku.

8

Cieľom záverečného projektu je rozpracovať návrh rekonštrukcie galvanizovne a neutralizačnej stanice ZVS, a.s., úpravy technológie a organizácie práce pri vykonávaní povrchových úprav v zmysle novej koncepcie riešenia znižovania priemyselného znečisťovania prostredia. Realizáciou opatrení, ktoré vyplynú z analýzy súčasného stavu sa zároveň zabezpečí dodržiavanie

rozhodnutia OÚŽP v Považskej Bystrici,

oddelenia ochrany vôd a ovzdušia o povolení vypúšťania odpadových vôd z neutralizačnej stanice galvanizovne ZVS, a.s., do vodného toku Dubnička v profile vyústenia z neutralizačnej stanice od 1.1.2000. Uvedeným rozhodnutím boli stanovené sprísnené limity znečistenia odpadových vôd a upravené množstvo vypúšťaných odpadových vôd z neutralizačnej stanice. V teoretickej časti záverečnej práce sa zameriavam na rozdeleniea stručnú charakteristiku technológií povrchových úprav. V ďalšej časti uvediem analýzu vplyvov jednotlivých technologických operácií na množstvo odpadov z technologického procesu povrchových úprav a možnosti ich redukcie. Základnou myšlienkou záverečného projektu je návrh rekonštrukcie technologického zariadenia a úpravy v prevádzke povrchových úprav a na neutralizačnej stanici za účelom minimalizácie odpadov a z toho vyplývajúcich ekonomických úspor. Pri posudzovaní variantov čerpám zo skúseností a vedomostí získaných štúdiom odborných prameňov, ako sú časopisy Korózia a ochrana materiálov, Povrchové úpravy, zborníky prednášiek z galvanických konferencií i účasťou na podujatiach poriadaných Slovenskou spoločnosťou pre povrchové úpravy pri Dome techniky ZSVTS. V analýze súčasného stavu galvanizovne a neutralizačnej stanice z pohľadu ekonomickej účinnosti prevádzky a jej vplyvu na životné prostredie uvádzam stručnú chronológiu prebudovávania tejto prevádzky od jej založenia podnes a hľadám súvislosti, ktoré spôsobili jej súčasný stav.

9

V zmysle záverečného projektu predložím v diplomovej práci návrh opatrení k zlepšeniu stavu galvanizovne a neutralizačnej stanice s ohľadom na ekonomickú účinnosť prevádzky a zmenšenie ekologických dopadov.

2. Teoretické aspekty racionalizácie práce galvanizovne a neutralizačnej stanice z pohľadu ekonomickej účinnosti a jej vplyvu na životné prostredie. 2.1 Rozdelenie povrchových úprav. Procesy povrchových úprav možno rozdeliť na základe dvoch hľadísk, a to : - z hľadiska na aký účel proces povrchových úprav slúži, - z hľadiska použitého procesu . 2.1.1 Rozdelenie povrchových úprav podľa účelu použitia. 2.1.1.1 Predúpravné operácie sú operácie,ktorými sa z povrchu súčiastok odstraňujú nežiadúce nečistoty z predchádzajúcich operácii. Patria sem : - mechanické úpravy povrchu, - odmasťovanie povrchu súčiastok , - morenie príp. dekapovanie povrchu súčiastok. 2.1.1.2 Vytváranie ochranných kovových a nekovových povlakov odolných voči vplyvom prostredia. Sem patria technológie nanášania rôznych povlakov, ako sú napr. zinkovanie, cínovanie, chrómovanie, niklovanie, striebrenie, pozlacovanie, rhodiovanie, medenie, nanášanie zmesných povlakov, anodická oxidácia hliníka , konverzné povlaky a pod. 2.1.1.3 Dodatočné operácie sú operácie,ktoré upravujú konečný stav,vzhľad povrchu /pasivovanie, farbenie, leštenie, fosfátovanie, chromátovanie a iné/.

2.1.2 Rozdelenie povrchových úprav podľa použitého procesu 2.1.2.1 Mechanické úpravy využívajúce mechanickú technológiu

10

úpravy povrchu /brúsenie, leštenie, omieľanie, abrazívne čistenie/. 2.1.2.2 Chemické úpravy využívajú na úpravu povrchu chemické prostredie, príp. chemické reakcie. Patrí tu odmasťovanie vo vodných i bezvodých prostriedkoch, chemické morenie a odhrdzovanie, fosfátovanie, pasivovanie, chromátovanie, farbenie, chemické leštenie a bezprúdové vylučovanie kovových povlakov /chemické pokovovanie/.

2.1.2.3 Elektrochemické úpravy využívajú na úpravu povrchu elektrochemické reakcie spôsobené prechodom elektrického prúdu elektrolytom. Patrí sem vylučovanie kovových povlakov /galvanické pokovovanie/, vytváranie anorganických povlakov /anodická oxidácia hliníka a jeho zliatin/, elektrolytické obrábanie, morenie, leštenie a elektrolytické odmasťovanie. 2.1.2.4 Úprava povrchu organickými látkami spočíva v úprave povrchu súčiastok pokrytím náterovou hmotou, práškovým plastom, konzervačnými prostriedkami, fóliou alebo platňou z plastov, z gumy. 2.1.2.5 Tepelné úpravy využívajú na úpravu povrchu tepelnú energiu. Najväčšiu skupinu tvorí vytváranie povlakov z roztavených kovov /žiarové zinkovanie, cínovanie, hliníkovanie, olovenie/. Ďalej sem patria žiarovo striekané povlaky /najmä hliníkom/ na dlhodobú ochranu oceľových konštrukcií a vákuovo vytvárané povlaky na špeciálne účely /PVD, PVC procesy/.

2.2 Vplyv galvanických procesov na životné prostredie Galvanické procesy sú komplexným zdrojom : - plynných škodlivín vo forme aerosólov z kúpeľov, kde dochádza k vývinu plynov /spravidla vodíka alebo kyslíka /chemickou alebo elektrochemickou reakciou, ďalej k tvorbe plynných rozkladných produktov /nitrózne plyny pri

11

morení v kyseline dusičnej a prchavé zložky kúpeľov/, - kvapalných škodlivín vo forme odpadových vôd z oplachov a vyčerpaných kúpeľov, - tuhých odpadových produktov z mechanických úprav a kalov pri zneškodňovaní odpadových vôd. Najväčší podiel škodlivín odchádzajúcich z prevádzok povrchových úprav tvoria odpadové vody, preto sa hlavná pozornosť doteraz venovala tvorbe a minimalizácií odpadových vôd a minimalizácií kalov. Okrem toho, prevádzky s povrchovou úpravou kovov predstavujú zdroj odpadových vôd s veľmi toxickými látkami. V týchto prevádzkach prevláda chemický spôsob znečiškodňovania oplachových vôd, polokoncentrátov a koncentrátov.

2.3 Vplyvy určujúce množstvo odpadov pri galvanických procesoch. 2.3.1 Vplyvy zavedenej technológie. 2.3.1.1 Vplyv priestorového usporiadania materiálových tokov Priestorové usporiadanie materiálových tokov významne ovplyvňuje množstvo odpadov, ktoré je následne treba zneškodňovať na NS. Materiálový tok každej technológie musí byť súvislý. Jednotlivé operácie musia na seba bezprostredne nadväzovať, aby medzi nimi nevznikali miesta, ktoré sú zdrojom odpadov vplyvom výnosu a odkvapkávania. Je dôležité, aby pri zmenách technológie bolo zohľadnené priestorové usporiadanie kanálov a zhromažďovacích priestorov na OV, aby nové usporiadanie nenarušilo celkovú koncepciu vodného hospodárstva prevádzky PÚ.

2.3.1.2 Vplyv údržby technologického zariadenia. Údržba technologického zariadenia je zvyčajne spojená s vypúšťaním oplachových alebo funkčných kúpeľov. Tým sa radikálne zvýši množstvo vypúšťaných chemikálií, teda vlastne odpadu. Toto obzvlášť platí v prípade havárií, kedy vplyvom zanedbanej údržby vytečie koncentrovaná kúpeľ. Veľkú finančnú stratu pre prevádzku povrchových úprav predstavuje strata funkčného

12

kúpeľa, strata prítomných chemikálií i finančné náklady na likvidáciu takto vzniknutého odpadu. Preto je dôležité uprednostniť dôkladnú prevenciu údržby technologických zariadení . Často sa stáva, že za vznik nebezpečných odpadov môže nevhodné nastavenie parametrov výrobného zariadenia. Táto technika znižovania odpadov je jednou z najpoužívanejších a najlacnejších. Znižovaniu odpadov napomáha aj nahradenie zariadení s nízkou efektivitou zariadením s vyššou efektívnosťou.Úpravou zariadenia sa síce nezmení spôsob výroby, ale zvýši sa efektívnosť, čo má za následok vznik menšieho množstva odpadov. Automatizácia procesu prispieva k znižovaniu množstva vznikajúceho odpadu elimináciou tzv. ľudského faktora, ktorý môže mať za následok únik škodlivín alebo haváriu. Automatizácia tiež prispieva k optimalizácii využitia vstupujúceho materiálu a energie. Účasťou na trhu odpadov a druhotných surovín sa šetria náklady na vstupné suroviny, ako aj na nakladanie s odpadom a na jeho zneškodňovanie.

2.3.2 Vplyv ľudského faktora. 2.3.2.1 Hmotná zainteresovanosť obsluhy prevádzky PÚ a NS. Záväzok uskutočňovať program minimalizáciu odpadov musí prísť od vedenia organizácie, ktoré musí zabezpečiť dve aktivity : - komunikáciu medzi zamestnancami a vedením o zavádzaní MO, - stimuláciu zamestnancov k ďalšiemu postupu v zavádzaní. Stimuly, ktoré vedenie bude používať by mali viesť k nasledovným zmenám : - zvýšená pozornosť venovaná nebezpečným materiálom, - motivácia k zmene starých výrobných praktík, - uvedomenie si možnosť zmeniť tieto praktiky, - ochota inovovať a meniť tieto praktiky, - ochota venovať svoj čas realizácii zmien, - ochota učiť sa zo zmien.

13

Kľúčom k úspechu programu minimalizácie odpadu je okrem iného aj ochota vedenia podniku umožniť zamestnancom podieľať sa na danom procese a byť finančne zainteresovaný na kladnom výsledku.

2.3.2.2 Kvalifikačná úroveň obsluhy, znalosť technológie a technologického zariadenia. Kvalifikačná úroveň obsluhy prevádzky PÚ a NS najvyššej úrovni . Minimom je

by mala byť

na čo

školenie o základných chemických a

elektrochemických zákonitostiach vyskytujúcich sa v technologických procesoch a priebežné školenie

o technológii PÚ, technologickom zariadení

a o jeho

zmenách. 2.3.2.3 Riadenie a školenie obsluhy prevádzky PÚ a NS. Dôležitým nástrojom vedenia pri realizácii programu MO je priebežné školenie zamestnancov. Napriek tomu, že školenie môže mať rôznu podobu, jeho program by mal obsahovať : - otázky pracovnej bezpečnosti, - požiadavky na podnik vyplývajúce zo zákona, - plán minimalizácie odpadu podniku, - otázku dôležitosti pravdivo informovať verejnosť o vplyve na ŽP.

2.3.2.4 Systém kontroly a riadenia technológie s ohľadom na kvalitu produkcie a minimalizáciu odpadov. Udržovanie technológických zariadení v dobrom stave je dôležité nielen z hľadiska kvality produkcie a aj z hľadiska znižovania množstva odpadov. Nekvalitná povrchová úprava si vyžaduje opakovanie procesu a vyprodukuje ďalšie množstvo odpadu. Preto systém kontroly a riadenia technológie musí zabezpečiť udržiavanie technológie v najlepšie možnom stave. Pracovníci zodpovední za túto oblasť si musia získavať dostatok informácií o stave technologických zariadení, o stave funkčných kúpeľov predovšetkým kvantitatívnymi metódami. Zariadením na tieto skúšky musia byť prednostne

14

vybavení. Dôležité je, aby títo pracovníci dostali možnosť zvyšovať si teoretické vedomosti i skúsenosti účasťou na školeniach a výstavách odborného zamerania.

2.3.2.5 Spolupráca medzi prevádzkou PÚ a NS. Koordinácia pri práci medzi prevádzkou PÚ a NS je veľmi dôležitá, aby sa predovšetkým

predišlo

nekoordinovanému

postupu

pri

vypúšťaní

koncentrovaných kúpeľov, ktoré predstavujú veľkú záťaž pre NS.

2.3.2.6 Zavádzanie noriem rady ISO 9000 a 14000. Podstatou environmentálneho systému riadenia organizácie je riadenie práce s úsilím o maximálnu kvalitu produkcie pri maximálnom znižovaní nákladov, teda aj nákladov, ktoré sa v priebehu výroby zmenia na odpady. Zavedenie tohoto systému riadenia by malo výrazný vplyv na postavenie a právomoci pracovníka zodpovedného za životné prostredie, ktorý v súčasnosti zastáva v mnohých podnikoch horšiu pozíciu ako pracovník zodpovedný za kvalitu výroby.

2.3.2.7 Zavádzanie programu minimalizácie odpadov. Program MO predpokladá vytvoriť v podniku takú atmosféru, ktorá prinúti každého pracovníka na každom úseku znižovať odpady každého druhu a tým prispieť

k získaniu všetkých výhod , ktoré takéto správanie prinesie, či

ekonomické, legislatívne alebo výhody zo vzostupu verejnej mienky .

2.3.3 Vplyv technických opatrení realizovaných na prevádzke PÚ. 2.3.3.1 Zavádzanie alternatívnych technológií. Zmenou technológie jednotlivých operácií technologického procesu možno účinne znížiť množstvo alebo nebezpečnosť odpadu. Zníženie, presnejšie zmenu charakteru vynášaných škodlivín potom registrujeme hlavne v prípadoch, keď sa znižuje toxicita vynášaných chemikálií, napr. : - náhrada odmasťovacieho prípravku s komplexotvornými zložkami za prípravok, ktorý ich nemá,

15

- náhrada pasivačného prípravku s obsahom šesťmocného chrómu za prípravok bez neho, - náhrada chromátovacieho prípravku so šesťmocným chrómom za bezchromanový /pasivácia medi a mosadze, chromátovanie zinku, leštenie austenitických ocelí, galvanické chrómovanie/ - náhrada morenia /opaľovania medi a mosadzi / v roztokoch zmesi silných anorganických kyselín lesklým morením v zriedenej kyseline sírovej s prídavkom peroxidu vodíku , - náhrada prípravkov s ťažko odbúratelnými tenzidmi a fosfátmi v odmasťovačoch odmasťovačmi ekologicky výhodnejšími, - náhrada klasickej alkalickej černiacej kúpele na černenie ocele, liatiny a zliatin modernou kvapalnou oxidačnou kúpeľou pri bežnej teplote so zníženým výnosom, - náhrada klasického omieľania ako mechanického opracovania povrchu máloodpadovými technologickými postupmi na báze chemického omieľania.

2.3.3.2 Zavádzanie nízkokoncentračných technológií Znižovanie koncentrácie hlavne nebezpečných chemikálií v pracovných kúpeľoch má výrazne kladný vplyv na minimalizácii odpadov. Súčasný sortiment vyrábaných prostriedkov dobre informovanému pracovníkovi umožňuje zvoliť si při nezmenšenej účinnosti kúpeľa a pri nezmenenom výnose vyhovujúcejší prostriedok. Klasické príklady sú při chromátovacích prostriedkoch alebo odmasťovacích prípravkoch. Ako ďalší príklad možno uviesť náhradu vysokokoncentrovaných kúpeľov pre chemické leštenie a pasiváciu nerezovej ocele, zliatin medi a hlíníku novokoncipovanými kúpeľmi.

2.3.3.3 Zavádzanie združených operácií V niektorých operáciach technologického postupu možno združiť dve samostatné operácie a previesť ich súčasne v jednej funkčnej vani v prípravku,

16

ktorý zaistí splnenie oboch požadovaných funkcií. Při voľbe takejto združenej operácie je treba zvážiť všetky dôsledky. Výsledkom zavedenia takejto združenej operácie je úspora jednoho oplachového systému a ušetria sa chemikálie jedného výnosu. Ako príklad možno uviesť : - odmastenie a vytvorenie železnatého fosfátu, - omieľanie, ktoré nahradzuje odokujenie a hrubé odmastenie, - morenie v kyselinách s tenzidovými prípravkami, v ktorých s morením prebieha aj odmasťovanie.

2.3.3.4 Riadenie oplachovej techniky Zlepšovaním oplachovej techniky sa významne znižuje množstvo OV a tým aj hospodárnosť prevádzky povrchových úprav. Je známych niekoľko techník zlepšovania oplachovej techniky : - viacstupňové protiprúdové oplachy, - oplachy ponor - postrek, - riadenie nátoku vody do oplachov /meraním napr. koncentrácie rozpustených látok/ - optimalizácia odkvapkávacích časov, - zvýšenie účinnosti oplachov /miešaním, horúce oplachy/, - viacnásobné využitie odpadových vôd, - recirkulácia oplachových vôd.

2.3.3.5 Dodržiavanie technologickosti konštrukcie výrobkov. Táto technika sa už pri navrhovaní konštrukcie výrobku, ktorý sa neskôr bude povrchovo upravovať snaží pomôcť pri znižovaní množstva odpadov. Konštruktér po porade s technológom PÚ navrhne konštrukciu výrobku, ktorá zaistí minimalizovanie výnosu a tým vytvorenie minimálneho množstva odpadov.

2.3.3.6 Optimalizácia závesovej a bubnovej techniky.

17

Závesová a bubnová technika má veľmi významný vplyv na množstvo vyneseného kúpeľa z vane a tým aj na množstvo odpadov. Rozhodujúcou mierou ovplyvňuje hospodárnosť výroby, pretože výroba závesov je drahá záležitosť. Vyzrelosť konštrukcie, vypracovanosť prevedenia závesov, ich množstvo a ich udržiavanie svedčia o kvalite a dôkladnosti technickej prípravy výroby galvanizovne. Pri výrobe závesov treba zohľadňovať : - spôsob zavesenia súčiastok /ich množstvo, vzájomné tienenie/ , - izoláciu závesov, - zásady pre konštrukciu závesov a bubnov znižujúce výnosy, - údržbu závesov a bubnov /izolácia, odstraňovanie vylúčených kovov/, - využívanie moderných pokovovacích zariadení namiesto zastaraných.

2.3.3.7 Rekuperácia kúpeľov a ich zložiek z oplachových vôd. Získavanie činných zložiek z oplachových vôd alebo z opotrebených kúpeľov je základom máloodpadových technológii alebo materiálovo uzavretých okruhov. Realizácia uzavretých okruhov je však veľmi technicky komplikovaná a investične a prevádzkovo nákladná, preto sa realizujú i v priemyselne vyspelých krajinách iba zriedkavo. V súčasnosti sa presadzujú máloodpadové technológie, ktoré minimalizujú odpad rozhodujúcich škodlivín z technologického procesu. V niektorých prípadoch sa kľúčová zložka dá získať pomerne jednoducho z oplachovej vody a znovu použiť v technologickom procese. Vytvára sa tak materiálovo uzavretý okruh len jednej zložky, napr. kovu či soli galvanickej kúpele, kyseliny z moriacej kúpele a pod. Využitie získanej zložky sa často nájde v inej technológii alebo sa látka vracia do prvovýroby, kov do hute atď. K najbežnejším technikám opätovného získavania činných látok patrí : - doplňovanie kúpele z ekonomického oplachu, - technológia zahusťovania oplachových vôd v odparkách, - elektrolýza oplachových vôd, príp. opotrebených kúpeľov, - membránové technológie /difúzna dialýza, elektrodialýza, reverzná osmóza/,

18

- ionexové technológie, - pyrolýza.

2.3.3.8 Regenerácia funkčných kúpeľov. Prakticky všetky funkčné kúpele používané v technológii chemických a elektrochemických povrchových úprav majú obmedzenú životnosť. I keď sa do kúpele doplňujú zložky stratené výnosom alebo rekuperované zložky, nedá sa zabrániť rastu nečistôt v kúpeli. Pri prekročení kritickej koncentrácie nečistoty alebo prekročenie rozmedzia niektorej z funkčných zložiek kúpele prestáva byť kúpeľ funkčná . Klasická likvidácia koncentrátu nefunkčnej kúpele je vždy problematická a obvykle prináša nárazové zaťaženie NS, spojenej s tvorbou značného množstva kalu, zvyšuje sa koncentrácie iónovo rozpustených látok v odpadovej vode a pod. Z týchto dôvodov je zrejmé, že častej likvidácii koncentrátov sa treba vyhýbať. Každé predĺženie životnosti je prínosom. Regeneráciou, v širšom zmysle, chápeme všetky operácie, ktoré umožňujú dosiahnuť predĺženie životnosti kúpele alebo dokonca jej trvalej prevádzky. K bežným regeneračným technikám patrí : - doplňovanie úbytku funkčných zložiek a úprava pH kúpeľov, - doplňovanie odparov z ekonomických oplachov, - filtrácia kúpeľov od mechanických nečistôt, - adsorpcia na aktívnom uhlí /zamastenie, rozkladné produkty leskutvorných prísad, - zrážanie vhodnej zlúčeniny /odstraňovanie uhličitanov/, - selektívna elektrolýza a spoluvylučovanie nečistôt/, - oxidačné reakcie /odstránenie Fe a rozkladných produktov leskov/, - iontomeničová výmena /kovové nečistoty/, - maskovanie nečistôt do komplexov /kovové nečistoty/, - kryštalizácia /uhličitany/, - membránové procesy /mikrofiltrácia masnôt z odmasťovacích kúpeľov, ultrafiltrácia iónovo rozpustených látok z elektroforetických lakovacích kúpeľov, elektrodyalýza trojmocného Fe a Cr z chrómovacích kúpeľov/.

19

2.3.3.9 Delenie odpadových vôd. Vhodné rozdelenie odpadových vôd a ich oddelená likvidácia v NS výrazne znižuje obsah zbytkových koncentrácií nečistôt vo vodách, vytekajúcich z NS i pod súčin rozpustnosti zrážaných zlúčenín v technológii čistenia. Ďalej sa znižuje množstvo vypúšťaných iónovo rozpustených látok a spotreba likvidačných činidiel. Ako ďalšia výhoda je možnosť získania monometalických kalov, ktoré sa dajú spracovať v prvovýrobe kovov. Pri návrhu delenia odpadových vôd je nevyhnutná úzka spolupráca technológa PÚ a technológa NS, aby sa maximálne využili možnosti NS.

2.3.4

Vplyv organizačných opatrení realizovaných na NS. Pre efektívnu funkciu NS je treba dodržiavať niekoľko uvedených zásad :

- koordinovaný postup pri vypúšťaní a spracovaní koncentrátov /alkalických, kyslých, kúpeľov s obsahom redukčných a oxidačných látok/ tak, aby bola účelne využitá kapacita NS, - pre dôslednú analytickú kontrolu v priebehu spracovania OV používať tzv. prevádzkové laboratórne súpravy pre rýchle stanovenie rozhodujúcich parametrov čistiaceho procesu, ktoré sú jednoduché, rýchle, dobre zvládnuteľné obsluhou a zároveň dostatočne citlivé, - hmotnou zainteresovanosťou podporovať činnosť obsluhy NS, - zabezpečiť kontrolu kvality používaných činidiel, dodržiavanie doby skladovateľnosti a dôsledne dodržiavať prevádzkový poriadok, ktorý uvedené požiadavky musí zohľadňovať, - využívať vyčistenú vodu pre prípravu činidiel, - skladovať odvodnené kaly tak, aby nedochádzalo k ich opätovnému zamočeniu a zaistiť skládky kalov tak, aby na nich nedochádzalo ku kontaminácii inými odpadmi, čo by mohlo viesť ku problémom pri ich ďalšom spracovaní.

20

2.3.5 Vplyv technických opatrení a možnosti alternatívnych technológií úpravy OV realizovaných na NS. Podľa zastúpenia hlavných zložiek škodlivín možno OV z procesov PÚ rozdeliť do nasledujúcich skupín : - vody kyslé a zásadité, popr. s obsahom ťažkých kovov, - OV s obsahom šesťmocného chrómu , - OV s obsahom komplexotvorných látok, - OV s obsahom dusitanov, - OV s obsahom fluoridov, - OV s obsahom ropných látok, - ostatné odpadové vody. Podľa koncentrácie škodlivín možno odpadové vody deliť na oplachové OV a koncentráty.

2.3.5.1 Alkalicko-kyslé OV s obsahom ťažkých kovov. Ide o najbežnejší prípad úpravy OV, popr. sa shodným postupom upravujú aj ďalšie druhy OV po predbežnom spracovaní /odstránenie Cr-6+/. Preto je nutné dokonale zvládnuť proces ich úpravy tak, aby boli minimalizované zbytkové koncentrácie škodlivín vo vyčistených OV. Na tento proces sa donedávna hľadelo ako na proces neutralizácie /z tohto pohľadu sa vžil aj názov „neutralizačná stanica, i keď správnejšie by bolo hovoriť o čističke odpadových vôd/. Preto boli aj netralizačné reaktory navrhované na čo najrýchlejšiu homogenizáciu reakčnej zmesi. Celý proces je však zložitejší. V prvej fáze dôjde vplyvom zmeny pH ku vzniku mikročastíc hydratovaných oxidov a hydroxidov ťažkých kovov. Vytvorí sa disperzná sústava, ktorá musí byť ďalej tak spracovaná, aby mohla prebehnúť koagulácia vzniknutých mikročastíc kalu, t.j. aby vznikali čo možno najväčšie vločky kalu, ktoré sú lepšie separovateľné z vody bežnými metódami /sedimentácia, filtrácia, flotácia/. Proces rastu vločiek treba intenzifikovať, pretože prebieha pomaly. Proces rastu vločiek sa najlepšie intenzifikuje riadeným miešaním reaktora.

21

Preto sa proces úpravy navrhuje s dvojstupňovým miešaním, kedy v prvom stupni rýchleho miešania /neutralizácia/ dôjde ku vzniku mikročastíc kalu a v druhom stupni, pri pomalom miešaní dochádza k rastu vločiek. Pomalé miešanie zaisťuje maximálny možný počet kontaktov vločiek a tým sa celý proces intenzifikuje. Intenzita miešania musí byť presne stanovená, aby bol zabezpečený optimálny priebeh deja, avšak miešanie nesmie byť príliš intenzívne, aby nedochádzalo k opätovnému rozbitiu vzniknutých veľkých vločiek. Preto sú v druhhom stupni miešania otáčky miešadla postupne znižované až na 15-20 ot/min. Rýchle miešanie prebieha po dobu úpravy pH pri 150-180 ot miešadla za minútu. Rozhodujúcu úlohu v procese úpravy hrá aj hodnota pH, na ktroej závisí nielen prevedenie iónov kovov z roztoku do nerozpustnej formy, ale i vlastnosti vznikajúceho kalu. Preto sa v praxi používa pro vyzrážanie vyššia hodnota pH, než sa zvyčajne uvádza v teoretických publikáciach. Dôležitú úlohu v procese úpravy OV hrá použité neutralizačné činidlo ako z technologického hľadiska, tak i z hľadiska vlastnej technickej realizácie. Pre alkalizáciu sú najčastejšie používané činidlá : - hydroxid vápenatý, ktorého hlavnou výhodou je spravidla nižší obsah rozpustených látok v upravenej vode /zasolenie/ a vznik zrnitých dobre sedimentovateľných kalov, - hydroxid sodný sa dá použiť skoro všade a vždy, - odpadové alkalické kúpele /ich použitie je treba vždy dobre zvážiť, aby bola optimálne využitá ich neutralizačná kapacita/. Pre znižovanie hodnoty pH je možné využiť : - kyselinu sírovú technickú, - kyselinu chlórovodíkovú, ktorá sa však používa zriedka, - vyčerpané kyslé kúpele /ich použitie je treba tiež dobre zvážiť.

2.3.5.2 Odpadové vody s obsahom šesťmocného chrómu. Keďže šesťmocný chróm tvorí len málo nerozpustných technologicky využiteľných zlúčenín, využíva väčšina technológií čistenia v prvej fáze redukciu

22

na chróm trojmocný. Jednotlivé redukčné postupy sa líšia len v redukčných činidlách a reakčnými podmienkami. Zvolený postup je daný produkciou a koncentráciou odpadových vôd. Najčastejšie sa používajú činidlá : - oxid siričitý /je vhodný pre redukciu koncentrátov i OV/, - siričitan /hydrogénsiričitan/ sodný, pracuje najlepšie pri pH=2-2,5, ručne sa dávkuje v pevnom stave a po rozpustení sa prevedie zníženie pH, aby nedochádzalo k úniku kysličníku siričitého pri lokálnom predávkovaní. V prípade automatického dávkovania /na základe merania redoxpotenciálu/ sa dávkuje roztok redukčného činidla do okyselenej reakčnej zmesi. Vhodné je roztok činidla mierne alkalizovať, čím sa obmedzí odvetrávanie kysličníka siričitého z dávkovacích nádrží. - organické látky /metanol, etanol, sacharóza, melasa/ sú vhodné predovšetkým pre likvidáciu koncentrátov. U všetkých činidiel platí , že miešanie reaktora nesmie byť vzduchom, lebo dochádza k stratám redukčnej kapacity činidiel oxidáciou vzduchom , hrozí únik kysličníka siričitého a je tu negatívny vplyv na separovateľnosť kalov. Z ďalších možných postupov úpravy týchto vôd je elektrolytické spracovanie, kedy prebieha redukcia na labyrinte železných anód.

2.3.5.3 Odpadové vody s obsahom komplexotvorných látok. Komplexotvorné látky sú stále častejšou zložkou súčasných kúpeľov, ktorá komplikuje spracovanie OV, lebo bežnými metódami nie je možné kovy z odpadových vôd odseparovať vyzrážaním vo forme hydroxidov alebo hydratovaných oxidov. Predpokladom vyzrážania kovov z komplexov je, aby hodnota súčinu rozpustnosti zrazeniny bol menší ako hodnota disociačnej konštanty komplexu. Z tohoto faktu vychádza i rad doteraz používaných činidiel a zrážacích postupov. Druhým spôsobom je možnosť deštrukcie chemickej štruktúry komplexotvorného činidla a vyzrážanie uvoľnených kovov. Tretím možným spôsobom separácie kovov je ich vyredukovanie z komplexu silnými redukčnými

23

činidlami v kyslom prostredí. Tieto postupy nie sú celkom bežne používané. Pre zrážanie kovov z komplexov sa najčastejšie používa : - sulfid sodný /nevýhodov je možnosť úniku sírovodíka/, - organické činidlá na báze dithiokarbamidanov /Purigal P-21/ či na báze trimerkapto-s-triazínov /nevýhodov je vyššia cena/. Z oxidačných postupov je najčastejšie používaný chlórnan sodný a peroxid vodíka.

2.3.5.4 Odpadové vody s obsahom dusitanov. Odstraňovanie dusitanov možno previesť buď oxidáciou na dusičnany, alebo redukciou až na elementárny dusík. Najbežnejšie sa oxiduje v slabo kyslej oblasti pH = 3-4 bežne používanými činidlami ako je roztok chlórnanu sodného, peroxidu vodíka, ozónu, chlóru. Pre redukciu dusitanov možno použiť napr. kzselinu amidosulfónovú, redukcia prebieha v kyslej oblasti pH=4. Z hľadiska vysokej ceny činidla je proces redukcie považovaný za nevýhodný. Treba však uvážiť, či nízku cenu oxidačných činidiel nevyváži eutrofizácia povrchových a podzemných vôd.

2.3.5.5 Odpadové vody s obsahom fluoridov. Fluoridy sú nebezpečné predovšetkým z toxikologického hľadiska. Pomerne veľká rozpustnosť zlúčenín fluóru je najväčšou prekážkou čistenia týchto OV. Pre čistenie sa využíva prevedenie fluoridov na fluorid vápenatý. Predpokladom separácie je optimálne nastavenie pH a prebytok vápenatých iónov, čím sa posúva reakčná rovnováha v prospech tvorby fluoridu vápenatého.

2.3.5.6 Odpadové vody s obsahom ropných látok. Znečistenie povrchových či podzemných vôd ropnými látkami je pomerne časté, vzhľadom k ich rozšírenému použitiu. V prípade PÚ ide predovšetkým o odmasťovacie kúpele. Tieto sú koncipované na báze hydroxidu sodného, uhličitanov, polyfosfátov a tenzidových zložiek /anionaktívne alebo neionogénne/,

24

príp. komplexotvorných látok. Pre čistenie týchto OV je najčastejšie používaným postupom dvojfázové rozrážanie emulzií. V prvom stupni procesu čistenia sa prídavkom silnej kyseliny rozrazí emulzia a vylúčené oleje sa odstránia z hladiny. Potom sa nadávkuje Fealebo Al -koagulant / je ho možné dávkovať súčasne s kyselinou/ v množstve, ktoré sa stanoví koagulačným pokusom. Potom sa prevedie alkalizácia hydroxidom sodným. Vzniknuté kaly separujú zbytky ropných látiek z roztoku /zbytkové koncentrácie sa pohybujú od 1-10 mg/l/. K dočisteniu OV možno použiť vapexové či fibroilové filtre, čím sa znížia zbytkové koncentrácie rádovo na desatiny mg/l. Druhý, menej používaný spôsob čistenia je vhodný pre alkalické odpady, kedy sa využíva zrážanie prídavkom chloridu alebo hydroxidu vápenatého. Vznikajúce kaly sú tvorené prevažne odpovedajúcini hydroxidmi, uhličitanmi a fosfátmi. Tento postup dáva obvykle vyššie zbytkové koncentrácie ropných látok /6-20 mg/l/ a je teda vhodný iba tam, kde možno takéto vody vypúšťať. Pre zvýšenie efektu čistenia je možné dávkovať vhodné sorbenty /bentonit, aktívne uhlie/. To platí aj pre predošlú metódu. K čisteniu sú využívané uvedené princípy v rôznom prevedení /napr. s flotačnou či elektroflotačnou separáciou kalu - ako je zariadenie UNIFLOT či EMA a iné/. Z fyzikálnych metód okrem sorbcie sa stále rozširuje použitie ultrafiltrácie, kedy dochádza k separácii ropných látok na polopriepustnej membráne pri prevádzkových tlakoch 0,4-0,8 MpA. Vyčistenú vodu je možno použiť v okruhu, pretože sa v priebehu filtrácie neobohacuje rozpustenými látkami. Koncentráty obsahujúce cca 40-60% oleja je možné spaľovať. Táto metóda je predovšetkým vhodná pre údržbu odmasťovacích kúpeľov, čím sa mnohonásobne predĺži ich životnosť.

2.3.5.7 Ostatné typy odpadových vôd. Jedná sa o menej často zastúpené typy vôd obsahujúce látky iného charakteru

25

/napr. vody vytekajúce z chladiacich registrov/. Použitie alebo likvidáciu je treba riešiť prípad od prípadu v náväznosti na celkové hospodárstvo producenta odpadov.

2.3.5.8 Úprava a spracovanie neutralizačného kalu. Polymetalický neutralizačný kal sa po separácii sedimentáciou nechá vysušiť na kalových poliach alebo prefiltruje v kalolisoch zhromážďuje na určených skládkach . Po naplnení chránených skládok alebo kalových polí sa neutralizačný kal prostredníctvom špecializovanej firmy nechá solidifikovať /napr. cementáciou/ a za úplatu nechá skládkovať na zabezpečených skládkach.

3. Analýza súčasného stavu galvanizovne a neutralizačnej stanice ZVS, a.s. z pohľadu ekonomickej účinnosti a vplyvu na životné prostredie. 3.1 Stručná história Galvanizovňa a k nej prislúchajúca neutralizačná stanica bola uvedená do prevádzky v roku 1974. Na svoju dobu bola projektovaná veľmi moderne. Bola vybavená automatickou zinkovacou linkou, podkovitého tvaru, s kyanidovými kúpeľmi Zinkogal Zn 310 a leskutvornou prísadou Zn 311. Prenos závesov a bubnov zabezpečuje štvorica dopravníkov ovládaných diodovou automatikou. Pokovavacie i dvojstupňové oplachové vane majú objem 1000 l. V osemdesiatych rokoch boli kyanidové kúpele odstránené a zarobené alkalické bezkyanidové kúpele Zinkogal 380, ktoré pracovali vcelku úspešne veľa rokov. Začiatkom deväťdesiatych rokov následkom útlmu trafovýroby klesali požiadavky na hromadné zinkovanie a vyskytla sa potreba hromadného niklovania mosadzných súčiastok pre podnikateľov z blízkeho okolia. Z toho dôvodu bola prevedená rekonštrukcia linky a zavedené niklovanie. V súčasnej dobe nie je pre linku dostatočné využitie, bola čiastočne zlikvidovaná. Pracuje v nej iba jedna zinkovacia kúpeľ. Nie je vytvorený súvislý sled technologických operácií, čím dochádza k veľkým stratám chemikálií a tvorbe zbytočného množstva odpadov. Nehovoriac o tom, že presunutím zinkovania prevažne plechového materiálu na

26

ručnú linku sa enormne zvyšuje pracnosť. Zinkovanie objemovo menších množstiev je riešené využitím závesných pokovovacích prístrojov Pionier, ktorých technický stav už nezodpovedá súčasným potrebám na znižovanie výnosov z funkčných vaní. Aj táto technológia spôsobuje priestorovou neusporiadanosťou technologického toku veľké straty prílišným výnosom. Objemovo najmenšie množstvá, hlavne spojovacieho materiálu sa zinkuje v závesnom pokovovacom prístroji Galvamin, ktorý je veľmi výhodný z hľadiska malej pracnosti. Výhodou tohto zariadenia je, že nie je nutné pridávať pomocný materiál , pokovovať všetko v zariadení Pionier a nakoniec pomocný materiál odmorovať. Slabým miestom tohto zariadenia je jeho údržba a nedostatok náhradných dielov. Najmodernejším zariadením, ktoré je inštalované pre pokovovanie malých až stredných množstiev materiálu je vibračné zariadenie Vikomat. Toto zariadenie je z hľadiska množstva odpadu veľmi výhodné, pretože je u neho vo veľkej miere vylúčený ľudský vplyv na množstvo výnosu , ale jeho údržba je príliš komplikovaná. Ručné zinkovanie sa prevádza v dvoch tisic litrových alkalických kúpeľoch zarobených v bývalých kyanidových kadmiovačkách. Ručná obsluha a nevhodné usporiadanie technického vybavenia pracovných i oplachových vaní zapríčiňuje, že pri práci sa z kúpeľov vynáša veľké množstvo chemikálií , čo spôsobuje veľké množstvo odpadov a tým aj neutralizačného kalu. V blízkej budúcnosti treba vážne uvažovať s rekonštrukciou zinkovacej linky a presunúť do nej celý sortiment materiálu na zinkovanie. V osemdesiatych rokoch vznikla potreba cínovania, z tohoto dôvodu bola ručná linka na technické striebrenie prerobená na kombináciu meď - cín, pozdejšie na nikel - cín. Technické riešenie a prevedenie tejto rekonštrukcie je z hľadiska ekologického málo vydarené. Z pracovných vaní sa vynáša množstvo zbytočných chemikálií, čo má negatívny dopad na množstvo odpadov. Ručne ovládaná eloxovacia linka s tisíc litrovou pracovnou vaňou na

27

anodickú oxidáciu v kyseline sírovej je vybavená aj vaňami s roztokmi na vyfarbovanie v organických farbivách a utesňovanie v dvojchrómane draselnom. V slede technologických operácií je niekoľko miest, kde vznikajú straty chemikálií výnosom, ktoré súčasne poškodzujú ostatné zariadenie galvanizovne. Linka nie je vybavená vaňou na leštenie hliníkových materiálov, čo znižuje jej praktické použitie. Ďalším vážnym nedostatkom vane na eloxovanie je , že nie je vystrojená automatickou reguláciou teploty pracovnej vane, čo zapríčiňuje plýtvaním chladiacou vodou. Táto nielenže zbytočne vyteká, ale spôsobuje aj ďalšiu spotrebu chemikálií pri jej úprave na neutralizačnej stanici s dopadom na množstvo kalu a zasolenie vypúšťanej vody. V chemickej časti galvanizovne sú inštalované dve linky na fosfátovanie. Jedna, vybavená tisíclitrovými vaňami a dvoma dopravnikmi je v zlom technickom stave z dôvodu nedostatočného využívania. Druhá je zarobená v dvestopäťdesiat litrových vaniach funguje, ale má veľmi negatívny vplyv na množstvo odpadov tým , že morenie súčiastok nie je technologicky včlené do linky, ale prevádza sa v provizórnych nádobách. Tým dochádza k veľkému výnosu kyseliny chlórovodíkovej, ktorá zamoruje ovzdušie, spôsobuje koróziu ostatného zariadenia a negatívne vplýva na množstvo odpadov. Zavedený a zvládnutý je v galvanizovni aj proces chemického niklovania železných kovov a hliníka. Tento proces však z hľadiska ekologického nevýhodný, pretože dochádza pri ňom k stratám chemikálií z funkčných kúpeľov a k tvorbe zbytočných odpadov. Morenie a pasivácia medi , pasivácia hliníka je prevádzaná v nevyhovujúcich zariadeniach, ktoré majú tiež vplyv na množstvo odpadov. Vynášané chemikálie obsahujú prevažne soli chrómu šesťmocného, ktorý je považovaný za ostatný jed.

3.2 Charakteristika v súčasnosti zavedenej technológie. 3.2.1 Stručná charakteristika používaných technológií PÚ kovov a nekovov.

28

3.2.1.1 Galvanické zinkovanie v alkalickom kúpeli. Elektrolytické zinkovanie sa používa ako povrchová úprava súčiastok zo železa, ocele, liatiny, mosadze a iných kovov spravidla bez medzivrstvy. Zinkové povlaky vylúčené hromadne i na závesoch sa spravidla chromátujú alebo fosfátujú, čím sa zvyšuje ich korózna odolnosť. Zinkogal 72 je alkalická zinkovacia kúpeľ z oxidu zinočnatého, hydroxidu sodného a leskutvorných prísad. Pracuje pri bežnej teplote, ostatné pracovné podmienky sú určené výrobcom. Kúpeľ neobsahuje žiadne komponenty schopné viazať kovy v odpadných vodách, preto je ekologicky príťažlivá. Úprava odpadových vôd z oplachov spočíva v neutralizácii na hodnotu pH= 8,5-9,0 a v následnej sedimentácii kalu. Pri likvidácii starej alebo priveľmi znečistenej kúpele, treba ju predtým nariediť aspoň 1:100. Orientačný technologický postup pri zinkovaní železných súčiastok = hrubé, alkalické odmastenie - elektrolytické odmastenie - morenie príp. dekap v kyseline - dekap v hydroxide sodnom - zinkovanie - vyjasnenie - chromátovanie, medzitým oplachy. Orientačná objemová kapacita kúpeľov : 3x1000 l závesove, 3x350 l hromadne, 1x1000 l hromadne.

3.2.1.2 Elektrolytické niklovanie Lesklo pracujúca niklovacia kúpeľ Nigal 80 je určená pre vylučovanie vysoko lesklých a vyrovnaných niklových povlakov na závesoch i hromadne. Kúpeľ je značne adaptabilná, dá sa čeriť vzduchom i pohybom katódovej tyče, je vhodná pre automatické pokovovacie stroje aj ručné linky. Pracuje iba s jednou leskutvornou prísadou. Likvidácia odpadových vôd sa prevádza bežným spôsobom neutralizáciou a následným vyzrážaním a sedimentáciou pri danom pH. Orientačný postup pri niklovaní medených súčiastok = alkalické a elektrolytické odmastenie - morenie v zmesi kyselín - niklovanie, samozrejme oplachy medzitým.

29

Objemová kapacita kúpeľa : 250 l.

3.2.1.3 Cínovanie v lesklej cínovacej kúpeli Kúpeľ je zostavená na báze kyseliny sírovej a cínovej soli s jednou leskutvornou prísadou . Pokovovať možno hromadne i na závesoch. Kúpeľ má mierne vyrovnávajúci účinok a povlaky sú dobre letovateľné. Pri cínovaní mosadzných predmetov je treba použiť medzivrstvu niklu. Na zabránenie zožltnuia povlaku pri dlhom skladovaní možno použiť ponor do horúceho dvojchromanu draselného. Likvidácia znečistenej kúpele sa robí nariedením, neutralizáciou a následnou sedimentáciou. Orientačný postup pri cínovaní medených súčiastok - hrubé a lektrolytické odmastenie - morenie v zmesi kyselín - cínovanie. Objemová kapacita kúpeľa : 250 l.

3.2.1.4 Fosfátovanie súčiastok z ocele a liatiny Fosfátovanie je chemická úprava kovov, pri ktorej sa vytvára na povrchu výrobkov reakciou fosfátovacieho kúpeľa s oceľou vrstva nerozpustných foforečnanov kovov. Táto vrstva sama osebe neposkytuje dostatočnú protikoróznu odolnosť, preto sa vždy dodatočne upravuje impregnáciou zriedenými lakmi alebo konzerváciou konzervačnými prostriedkami. Kúpeľ je založená na báze kyseliny fosforečnej a zinku. Pasivacia fosfátových povlakov sa prevádza v roztoku chrómových solí. Zneškodnenie opotrebeného fosfátovacieho kúpeľa sa prevádza nariedením, neutralizáciou a sedimentáciou. Orientačná objemová kapacita kúpeľa : 500 l + 500 l. Orientačný postup pri fosfátovaní = odmastenie alkalické a elektrolytické, morenie v kyseline - aktivácia - fosfátovanie - pasivácia - konzervácia.

3.2.1.5 Povlaky vytvorené anodickou oxidáciou hliníka.

30

Tzv. eloxovanie hliníka a jeho zliatin je proces, pri ktorom sa pôsobením elektrického prúdu v roztoku kyseliny sírovej vytvára vrstva oxidu hlinitého. Povlak je v neutesnenom stave značne pórovitý a dá sa vyfarbovať organickými farbivami alebo impregnovať konzervačnými prostriedkami. Postup pri eloxovaní = odmastenie v slabo alkalickom odmasťovači morenie v hydroxide sodnom - vyjasnenie v kyseline dusičnej a fluorovodíkovej elox - pasivácia v dvojchromane draselnom alebo vyfarbenie - utesnenie povlaku. Objemová kapacita eloxovacieho kúpeľa : 1000 l. Zneškodnenie opotrebenej kúpele nariedením, neutralizáciou a sedimentáciou.

3.2.1.6 Chemické niklovanie kovov a nekovov, chemická oxidácia hliníka, pasivácia medi a jej zliatin, chromátovanie hliníka : - sú relatívne menej používané technológie, ktoré sa zarábajú v menších objemových množstvách podľa potreby. Napriek malým zarábaným množstvám je táto technológia výrazným zdrojom odpadov.

3.2.1.7 Modré chromátovanie zinkových povlakov a žlté chromátovanie v chrómovom roztoku. Chromátovanie je vytváranie konverznej vrstvy na elektrolyticky vylúčenom povlaku zinku v kyslom roztoku. Chromátové vrstvy zvyšujú koróznu odolnosť povlaku zinku tým, že odďalujú vznik koróznych produktov pri atmosférických vplyvoch. Pasigal M je nízkokoncentračný prípravok pre chromátovanie pracujúci v kyslom prostredí kyseliny dusičnej. Žlté chromátovanie zinkových povlakov sa prevádza v kyslom roztoku dvojchromanu draselného o koncentrácii 50 g/l. Objemová kapacita kúpeľov : 500 + 700 l. Šesťmocný chróm z oplachových vôd a opotrebených kúpeľov je jedovatý a musí sa preto na neutralizačnej stanici zredukovať siričitanom na trojmocný pri vhodnom pH a až potom sa vyzráža ako nerozpustný hydroxid, ktorý sa napokon

31

odsedimentuje.

3.2.2 Stručný popis používanej technológie pri úprave odpadových vôd z galvanizovne na neutralizačnej stanici. Neutralizačná stanica je klasického odstavného typu. V deväťdesiatych rokoch bola započatá rekonštrukcia , ktorá by výrazne posunula kvalitu čistenia odpadových vôd. Pre nedostatok finančných zdrojov rekonštrukcia nebola dokončená a spôsobuje iba zhoršenie ovládania čistiacich procesov . Postup čistenia odpadových vôd priebieha tak, ako pri uvedení neutralizačnej stanice do prevádzky. Alkalicko kyslá odpadová voda sa po zmeraní pH znetralizuje a po sedimentácii vypustí do vodoteče. V kyslej odpadovej vode s obsahom chrómu sa redukciou upraví chróm a po sedimentácii sa vypustí. Pre odpadové vody s obsahom niklových solí je vytvorený osobitný okruh zložený z reakčnej nádrže, zahusťovacej nádrže a kalolisu, kde sa zmenou pH Nisoli vyzrážajú a oddelia. Kaly zo sedimentačnej nádrže sa prečerpávajú do kalovej lagúny a na kalové polia, kde sa odparovaním a sedimentáciou zahusťujú. Zahustené kaly sa pretržite odvážajú na kalové úložištia alebo v kooperácii solidifikáciou upravujú a potom ukladajú na chránené skladky.

4. Záver Procesy povrchových úprav kovov a nekovov, ktoré sú v galvanizovni ZVS zavedené, sú pre činnosť podniku dôležité. Kooperácia povrchových úprav v potrebnom sortimente a požedovaných množstvách u iných výrobcov s ohľadom

32

na finančnú náročnosť, je diskutabilná. Pre zlepšenie činnosti galvanizovne po stránke ekonomickej i ekologickej je treba systematicky zlepšovať technológiu a robiť všetko pre znižovanie odpadov a tým aj pre zmenšovanie jej negatívneho vplyvu na životné prostredie. Na základe uvedeného, prioritu riešenia v rámci vypracovania diplomovej práce „Projekt racionalizácie práce galvanizovne a neutralizačnej stanice ZVS, a.s., Dubnica n.V. z pohľadu ekonomickej účinnosti prevádzky a vplyvu na životné prostredie“, budem orientovať do oblastí : - návrh rekonštrukcie technologického zariadenia galvanizovne za účelom minimalizácie odpadov a zníženia ekonomickej náročnosti prevádzky, - racionalizácia práce v galvanizovni a v čistiarni odpadových vôd /neutralizačnej stanici/ za účelom zvýšenia efektivity činností pri povrchových úpravách, - harmonizácia činnosti galvanizovne a neutralizačnej stanice pre zabezpečenie dodržiavania limitu množstva a povoleného zvyškového znečistenia vypúšťanej odpadovej vody v zmysle rozhodnutia obvodného úradu životného prostredia.

Použitá literatúra :

1 Centrum prevencie znečistenia : Znižovanie znečistenia-zvyšovanie úspor seminár, 22.-23.4.1996 STÚ Bratislava, 1996

33

2 Fuka T.-Szelag P. : Optimalizace vodního hospodářství Koroze a ochrana materiálu - čas. 4/97 VŠCHT Praha 1997 3 Blažej A. : Prevencia znečistenia a minimalizácia odpadov 38. Medzinárodná galvanická konferencia - zborník Dom techniky ZSVTS Bratislava, 1995 4 Chovancová M. : Čistejšia produkcia v prevádzkach povrchových úprav Čistejšia produkcia a trvalo udržateľný rozvoj - zborník, Slovenské centrum čistejšej produkcie, Bratislava 1997 5 Banýrová M. : Zneškodňování odpadních vod Ekológia a ekonomika povrchových úprav - zborník Dom techniky ZSVTS, Žilina 1996

Príloha č. 1

Technologická schéma úpravy alkalickokyslých odpadových vôd s obsahom šesťmocného chrómu

34

Reakčná nádrž - K2

Reakčná nádrž - K1

Zásobná nádrž - 2

Zásobná nádrž - 1

Príloha č. 2 Technologická schéma úpravy niklových odpadových vôd

35

Zahusťovacia nádrž

Reakčná nádrž

Kalolis

Zásobná nádrž

Porubčan Stanislav - ŠPZ - 6.roč. Dubnica n.V.

Názov DP :

36

Projekt racionalizácie práce galvanizovne a neutralizačnej stanice v ZVS, a.s., Dubnica n.V. z pohľadu ekonomickej účinnosti a vplyvu na životné prostredie.

Spresnené zadanie diplomovej práce : 1. Úvod 2. Základné teoretické poznatky z oblasti prevádzky galvanizovne a neutralizačnej stanice z pohľadu ekonomickej účinnosti a vplyvu na životné prostredie. 3. Analýza súčasného stavu galvanizovne a neutralizačnej stanice ZVS, a.s. z pohľadu ekonomickej účinnosti prevádzky a vplyvu na životné prostredie. 4. Návrh opatrení k zlepšeniu stavu galvanizovne a neutralizačnej stanice ZVS, a.s. z pohľadu ekonomickej účinnosti prevádzky a zhodnotenie prínosov navrhovaných riešení pre životné prostredie. 5. Záver.

Zameranie diplomovej práce : - návrh rekonštrukcie technologického zariadenia galvanizovne za účelom minimalizácie odpadov a zníženia ekonomickej náročnosti prevádzky, - racionalizácia práce v galvanizovni a v čistiarni odpadových vôd /neutralizačnej stanici/ za účelom zvýšenia efektívnosti činnosti pri povrchových úpravách, - harmonizácia činnosti galvanizovne a čistiarne odpadových vôd z dôvodu zabezpečenia dodržiavania limitu množstva a povoleného zvyškového znečistenia vypúšťanej odpadovej vody v zmysle rozhodnutia obvodného úradu životného prostredia.

15.2.2000

37

38