Pelumas pendingin (coolant), emulsi air-minyak stabil yang dicampur dengan aditif dan aditif untuk berbagai tujuan: anti-korosi, anti-aus, tekanan ekstrim, dll., banyak digunakan dalam proses produksi metalurgi. Pendingin digunakan untuk melumasi, mendinginkan dan melindungi logam dari oksidasi selama pemesinan. Setelah digunakan, mereka kehilangan sifat aslinya dan harus dibuang. Emulsi yang digunakan praktis tidak dapat terdegradasi secara alami, sehingga tidak boleh dibuang ke badan air atau instalasi pengolahan limbah tanpa dekontaminasi dan pemurnian sebelumnya.
Daftar teknologi spesifik khusus untuk menetralkan dan mengolah cairan pendingin sangat terbatas, sehingga pendekatan yang ada untuk memecahkan masalah ini sering kali merupakan upaya untuk menerapkan metode pengolahan air standar, yang dalam banyak kasus tidak mengarah pada hasil yang diinginkan atau tidak layak secara ekonomi: pabrik penguapan memerlukan investasi modal yang besar, biaya energi yang tinggi dalam operasi, dan juga dapat menjadi sumber emisi gas rumah kaca ke atmosfer, peralatan filter membutuhkan penggantian elemen filter yang sering, dan peralatan yang lama membutuhkan penggantian kartrid filter yang sering.
Salah satu pabrik pengerolan di pabrik baja, yang menjadi subjek artikel ini, menghasilkan 40-50 m3 cairan pendingin setiap hari, yang perlu dibuang. Untuk tujuan memisahkan limbah pendingin di toko ini, teknologi penyerapan digunakan sebelum pengujian. Perlakuan emulsi dengan bahan penyerap mineral memastikan kualitas air di outlet dengan kandungan produk minyak di atas 60 mg/l, yang tidak memungkinkan air dikembalikan ke siklus teknologi. Pada saat yang sama, setelah perlakuan sorpsi pendingin, hingga 10% limbah (aluminosilikat yang terkontaminasi minyak) terbentuk, yang dibuang dengan cara dikubur.
Tantangan yang dihadapi pabrik:
1) Pengurangan jumlah limbah yang dihasilkan yang ditransfer ke organisasi khusus untuk pembuangan akhir/pembuangan;
2) Pengurangan konsentrasi residu produk minyak bumi dalam air yang diklarifikasi hingga kurang dari 40 mg/l;
3) Mengurangi dampak lingkungan dibandingkan dengan teknologi pemrosesan cairan pendingin yang ada.
NPO BioMicroGels menyarankan agar spesialis pabrik metalurgi menggunakan kompleks reagen berdasarkan koagulan BioMicroGels® BMG-P2 untuk memproses dan membuang limbah pendingin. Secara efektif menangkap mineral, minyak nabati dan produk minyak di dalam air. Setelah pemisahan campuran air-minyak, air yang sudah diolah dapat dikembalikan ke siklus proses dan digunakan kembali. Lumpur yang dihasilkan adalah kelas bahaya 4, volumenya rendah dan mudah dibuang ke komponen yang sama sekali tidak berbahaya.
BMG-P2 didasarkan pada polisakarida alami dan diperoleh dengan menggabungkan bahan baku dari bubur bit gula dan minyak apel. Koagulan BMG-P2 yang dapat terurai secara hayati benar-benar ramah lingkungan dan memisahkan emulsi yang paling membandel sekalipun dengan mudah. Tabel 1 menunjukkan karakteristik teknis koagulan Biomicrogels® BMG-P2-03 yang digunakan di pabrik.
Tabel 1: Karakteristik Biomikrogel Koagulan® BMG-P2-03
|
Nama indikator
|
Nilai
|
|
Keadaan agregat
|
Bedak
|
|
Kepadatan massal, g/cm3
|
0,8
|
|
Viskositas larutan*, mPa*s
|
100-110
|
|
Muatan ion
|
Amfoteris
|
|
Kisaran nilai pH pengoperasian
|
2,8 - 8,0
|
|
Kisaran suhu pengoperasian, °C
|
0 - 85
|
* Untuk larutan berair 2% BMG-P2-03
Koagulan BMG-P2-03 digunakan dalam bentuk larutan kerja berair 2%, mengikat (enkapsulasi) tetesan minyak dan produk minyak yang diemulsi dan membentuk senyawa tidak larut yang stabil. Perlakuan lebih lanjut terhadap senyawa-senyawa ini menghasilkan lumpur, yang dihilangkan dari air dengan cara filtrasi atau sedimentasi. BioMicroGels tidak hanya menawarkan pengiriman Koagulan BMG-P2-03, tetapi juga solusi turn-key, termasuk pasokan, instalasi dan komisioning unit pemisahan pendingin dan pasokan reagen. Ada serangkaian unit standar untuk pemisahan cairan pendingin, tergantung pada produktivitas (dari 100 m3 per bulan hingga 10.000 m3 per bulan). Kami juga dapat mendesainnya sesuai dengan spesifikasi Anda, dengan mempertimbangkan kekhasan individual dari siklus teknologi Anda. Komponen utama unit ini adalah stasiun pelarutan dan dosis, unit pengolahan dan unit pemadatan lumpur. Pabrik dilengkapi dengan instrumentasi, yang terhubung ke sistem kontrol otomatis tunggal, sehingga tidak memerlukan sumber daya manusia yang besar selama pengoperasian.
Sampel emulsi pendingin bekas disediakan oleh para ahli pabrik untuk pengujian di lokasi (Gbr. 1).
Gambar 1: Sampel cairan pendingin awal
Karakteristik kualitatif dari sampel emulsi pendingin bekas yang disediakan ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Karakteristik cairan pendingin asli
|
Nama
indikator
|
Unit
pengukuran
|
Nilai
|
|
Kekeruhan
|
NFU
|
di atas batas pengukuran
|
|
Produk minyak bumi
|
mg/dm3
|
10 000
|
|
Nilai pH
|
-
|
8,0
|
Berdasarkan tugas ini, kandungan produk minyak bumi sisa dalam air yang diklarifikasi tidak boleh melebihi 40 mg/l, sehingga dosis koagulan BMG-P2-03 - 200 mg per liter cairan pendingin dipilih.
Setelah penambahan BMG-P2-03, sampel emulsi pendingin bekas terurai seketika untuk membentuk serpihan mengambang yang besar (Gbr. 2).
Gambar 2: Sampel cairan pendingin teremulsi setelah perawatan
Pengujian di pabrik baja dilakukan pada suhu kamar - koagulan BMG-P2-03 mempertahankan kemampuannya untuk bekerja pada rentang suhu yang luas (dari 0°C hingga +85°C). Hal ini membuat solusi yang ditawarkan oleh BioMicroGels lebih ramah lingkungan dan ekonomis daripada teknologi pembuangan cairan pendingin suhu tinggi, karena tidak memerlukan pemanasan tambahan pada emulsi, sehingga mengurangi biaya listrik atau gas, serta mengurangi emisi hidrokarbon, asam dan uap alkali ke lingkungan alam.
Sampel air yang telah diklarifikasi diserahkan ke laboratorium analitis independen yang terakreditasi untuk mengonfirmasi kualitas pengolahan. Hasil analisis dari sampel yang ditransfer ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3: Hasil analisis setelah pembersihan cairan pendingin
|
Nama
indikator
|
Unit
pengukuran
|
Nilai
|
|
Kekeruhan
|
NFU
|
7,5
|
|
Produk minyak bumi
|
mg/dm3
|
0,74
|
|
Volume lumpur setelah pengeringan (dari cairan pendingin asli)
|
%
|
2
|
Pengujian analitis menunjukkan bahwa konsentrasi produk minyak bumi dalam air yang diklarifikasi 50 kali lebih rendah daripada persyaratan pelanggan. Oleh karena itu, rekomendasi dibuat dalam laporan pengujian untuk mengurangi dosis koagulan selama pra-komisioning selama instalasi solusi yang diusulkan di pabrik ini.
Biaya pemrosesan menggunakan solusi berdasarkan koagulan Biomicrogels ® untuk kasus yang dijelaskan, bahkan dengan mempertimbangkan dosis, yang memungkinkan pencapaian nilai kandungan produk minyak sisa 50 kali lebih rendah dari persyaratan pelanggan, adalah 1150 rubel per 1 m3 pendingin (biaya pemrosesan yang disebutkan tidak hanya mencakup reagen, tetapi juga penyusutan unit, pekerjaan staf, sewa area yang digunakan untuk unit, tenaga listrik dan biaya lainnya). Dalam sebagian besar kasus, keekonomisan implementasi solusi berdasarkan BMG-P2-03 jauh lebih menguntungkan daripada pengiriman pendingin bekas ke pihak ketiga untuk diproses: harga untuk pembersihan emulsi dengan BMG-P2 bervariasi dari 350 hingga 2200 rubel per 1 m3 tergantung pada komposisi emulsi dan kapasitas unit yang ditawarkan dalam solusi, dan harga transfernya untuk pemanfaatan bervariasi dari 3500 hingga 6000 rubel per 1 m3 .
Hasilnya, solusi koagulan BMG-P2-03 telah memberikan solusi untuk semua kebutuhan pabrik:
1) Pembentukan lumpur yang mudah mengambang dan dapat dikeringkan setelah pengolahan emulsi limbah pendingin dengan Koagulan Biomikrogel® BMG-P2-03 menghasilkan pengurangan timbulan limbah dari 10% (ketika teknologi pengolahan sorpsi digunakan) menjadi 2% dari volume pendingin asli. Dengan demikian, volume limbah yang ditransfer untuk dibuang dari area pengolahan cairan pendingin menurun dengan faktor 5, yang menghasilkan efek ekonomi tambahan;
2) Pada penurunan konsentrasi minyak mineral yang diperlukan dalam air yang diklarifikasi ke nilai kurang dari 40 mg/dm3 (teknologi sorpsi yang disediakan di atas 60 mg/dm3 ) aplikasi koagulan Biomicrogels® BMG-P2-03 telah memungkinkan untuk mencapai pemeliharaan residu pada produk minyak mineral - 0,74 mg/dm3 , yaitu untuk menyelesaikan tugas di lebih dari 50 kali lebih efektif. Rekomendasi telah dikeluarkan untuk mengurangi dosis koagulan selama pekerjaan komisioning selama pemasangan solusi yang diusulkan di pabrik, yang akan menghasilkan penghematan tambahan;
3) Pembentukan lumpur yang sepenuhnya dapat didaur ulang (limbah yang ditransfer untuk dibuang) memungkinkan untuk mengeliminasi opsi pembuangan dan, bersama dengan pengurangan lima kali lipat dalam volume limbah, menyebabkan pengurangan yang signifikan dalam dampak lingkungan negatif dan jejak karbon dibandingkan dengan teknologi yang ada dari pengolahan sorpsi pendingin emulsi bekas di pabrik.
"Dari sudut pandang lingkungan, penting bahwa pemisahan cairan pendingin dilakukan tanpa menggunakan bahan penyerap yang biasanya digunakan untuk tujuan ini. Hal ini menghilangkan masalah pembuangan bahan limbah, yang saat ini dikubur," kata Andrey Kryazhov, peneliti senior di BioMicroGels, "Selain itu, pengenalan koagulan BMG-P2 ke dalam proses teknologi mengurangi waktu pemrosesan cairan pendingin dan secara bersamaan mengurangi kandungan produk minyak dalam air yang diolah bahkan di bawah nilai yang diperlukan. Pengembangan Biomicrogels® telah diakui sebagai "teknologi bersih" terbaik di dunia oleh G20 Innovation League. Yang penting, penggunaan BMG-P2 juga sepenuhnya sejalan dengan agenda hijau dan dekarbonisasi industri yang dirumuskan oleh pemerintah dan bisnis secara global."
Saat ini, tidak ada keraguan bahwa umat manusia tidak memiliki alternatif untuk transisi ESG (pengembangan bisnis berkelanjutan yang berfokus pada lingkungan, tanggung jawab sosial yang tinggi dan tata kelola perusahaan yang berkualitas tinggi). Dengan menetapkan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca secara radikal, komunitas internasional telah menetapkan tonggak yang jelas di sepanjang jalan: pada tahun 2030 jumlah gas rumah kaca harus setidaknya berkurang setengahnya dibandingkan dengan tahun 2010, dan pada tahun 2050 harus mencapai nol. Bisnis, yang didorong menuju netralitas karbon ('nol bersih') melalui pajak, cap-and-trade, dll., tidak lagi melihat cara lain untuk berkembang. Bukan tanpa alasan bahwa perusahaan baja terbesar (ThyssenKrupp, BHP, Vale, Rio Tinto, Glencore, Anglo-American dan lain-lain) menyatakan bahwa pada tahun 2030 mereka akan mengurangi emisi CO2 mereka rata-rata 30% dan pada tahun 2050 akan mencapai "netralitas karbon". Perusahaan minyak tidak jauh di belakang. ENI, BP, Shell, Total dan Conoco Philips telah mengumumkan rencana untuk mencapai 'nol bersih' pada tahun 2050.
Solusi BioMicroGels yang efisien dan ramah lingkungan untuk daur ulang cairan pendingin - seperangkat reagen koagulan BioMicroGels® BMG-P2 dan instalasi untuk penggunaannya - menghilangkan penguapan, tidak memerlukan pemanasan tambahan emulsi dan akibatnya mengurangi biaya energi atau gas, dan juga mengurangi emisi hidrokarbon ke lingkungan, sehingga memungkinkan perusahaan di seluruh dunia untuk mengurangi jejak karbon mereka dan mematuhi kebijakan ESG global.
Selain produksi metalurgi, solusi BioMicroGels dapat mengurangi emisi CO2 di semua cakupan (Cakupan 1, Cakupan 2, Cakupan 3) dalam aplikasi seperti pengolahan air limbah industri untuk produk minyak dan minyak, pembersihan tumpahan minyak dan produk minyak, dan produksi minyak nabati.
