Lakresten terugdringen door hergebruik van ‘overspray’

‘Overspray’ kan in bepaalde gevallen teruggewonnen worden. Volgende terugwinsystemen zijn mogelijk:

Toepassing van terugwinscherm/vlakspuitautomaat met terugwinband

Proces(sen)

Lakken: aanbrengen van lakken nl. spuiten

Beschrijving

Een terugwinscherm (draaiende schijf of opvangplaat) wordt achter het werkstuk geplaatst om de ‘overspray’ op te vangen. Bij de vlakspuitautomaat wordt de ‘overspray’ opgevangen op een rondlopende band (horizontaal of verticaal). De lak wordt van de schijf, de opvangplaat of de band geschraapt en opgevangen in een blik. Vervolgens is, eventueel na filtering, hergebruik van de opgevangen lak zonder verdere bewerking mogelijk.

Ontwikkelingsstadium

Bewezen techniek.

Toepasbaarheid

• Bij conventioneel pneumatisch, high volume low pressure (HVLP), airless en air-assisted (airmix) spuiten;
• Bij alle typen van lakken;
• Bij potlife van lak > ca. 2 - 3 uur (i.v.m. wisselen van lakbussen);
• Bij grote series, beperkt aantal wissels (lak en kleur).

Een belangrijke randvoorwaarde is het behoud van de kwaliteit van de lak.

Voor- en nadelen milieu

• Hergebruik (50 - 60%);
• Grondstofbesparing (vermindering van lakverbruik: 20 - 30%);
• Vermindering van hoeveelheid lakafval;
• Vermindering van emissies van VOS (10 - 15%);

Financiële aspecten

• Investeringskosten (excl. bouwtechnisch): ca. € 90.000 - € 115.000;
• Besparing bij lakverbruik van 20.000 liter/jaar
  • Op grondstofkosten: ca. € 16.000;
  • Op afvalafvoerkosten: ca. € 4.500.

Aspecten die de terugverdientijd bepalen:

• Lakverbruik;
• Aankoopkosten lak;
• Percentage terugwinning;
• Afvoerkosten lakafval.

Toepassing van condenswand/koellakwand

Proces(sen)

Lakken: aanbrengen van lakken nl. spuiten

Beschrijving

D.m.v. condensatie op een gekoelde wand, kan de ‘overspray’ van watergedragen lakken teruggewonnen worden. De condenswand wordt gekoeld tot een temperatuursverschil van 10 à 15 °C tussen wand en omgevingslucht. Door dit verschil daalt de temperatuur van de lucht in de buurt van de condenswand tot onder het dauwpunt, waardoor de lucht condenseert op de condenswand. Het natte oppervlak van de condenswand zorgt ervoor dat de ‘overspray’ die op de condenswand terecht komt, haar vocht niet verliest. Naarmate er meer ‘overspray’ op de condenswand komt, zullen de partikels langzaam beginnen af te zakken naar een aan de onderzijde van de condenswand bevestigde gekoelde goot. De opgevangen lak heeft dezelfde eigenschappen als verse lak en wordt manueel of d.m.v. een pompje teruggevoerd en hergebruikt. De condenswand wordt geplaatst tussen het werkstuk en de afzuiging. Het systeem kan ook geïntegreerd worden in een bestaand droog filtersysteem of geïnstalleerd worden als volledig systeem met ventilatie. Er zijn tweezijdige of tandemuitvoeringen beschikbaar waarbij op het moment van een lakwissel het scherm wordt omgedraaid, zodat de omsteltijd zeer kort is.

Ontwikkelingsstadium

Techniek geïntroduceerd op markt.

Toepasbaarheid

• Enkel bij watergedragen lakken;
• Bij grote series, beperkt aantal wissels (lak en kleur).

Een belangrijke randvoorwaarde is het behoud van de kwaliteit van de lak.

Voor- en nadelen milieu

• Hergebruik;
• Grondstofbesparing;
• Vermindering van hoeveelheid lakafval;

Financiële aspecten

• Investeringskosten (excl. bouwtechnisch): ca. € 36.000 - € 54.000;
• Besparing op grondstofkosten;
• Besparing op afvalafvoerkosten;

Aspecten die de terugverdientijd bepalen:

• Lakverbruik;
• Aankoopkosten lak;
• Percentage terugwinning;
• Afvoerkosten lakafval.

Toepassing van lakgordijn

Proces(sen)

Lakken: aanbrengen van lakken nl. spuiten

Beschrijving

Bij het toepassen van een lakgordijn in de spuitcabine wordt de ‘overspray’ opgevangen in een lakgordijn, waarna het automatisch weer wordt toegepast.

Ontwikkelingsstadium

Bewezen techniek.

Toepasbaarheid

• Enkel bij watergedragen lakken;
• Niet bij twee-componenten lakken;
• Bij grote series, beperkt aantal wissels (lak en kleur).

Een belangrijke randvoorwaarde is het behoud van de kwaliteit van de lak.

Voor- en nadelen milieu

• Hergebruik (max. 95%);
• Grondstofbesparing (vermindering van lakverbruik);
• Vermindering van hoeveelheid lakafval;

Financiële aspecten

• Investeringskosten (excl. bouwtechnisch): ca. € 70.000 - € 115.000 (spuitcabine met lakgordijn);
• Besparing op grondstofkosten;
• Besparing op afvalafvoerkosten.

Aspecten die de terugverdientijd bepalen:

• Lakverbruik;
• Aankoopkosten lak;
• Percentage terugwinning;
• Afvoerkosten lakafval.

Toepassing van membraanfiltratie

Proces(sen)

Lakken: aanbrengen van lakken

Beschrijving

De installatie is bestemd voor de terugwinning van watergedragen lak uit spoel- en waswater.

Bij membraanfiltratie passeert het water, beladen met lakdeeltjes, onder hoge druk langs een semi-permeabel membraan. Dit membraan laat kleine molecules zoals water door, maar houdt de grotere partikels tegen. Wanneer het water meerdere keren langs zo’n membraan passeert, zal de concentratie van de lakpartikels verhogen. Op die manier worden de lakdeeltjes geconcentreerd en kunnen de lakdeeltjes teruggewonnen en hergebruikt worden. Membraanfiltratie kan in de toekomst de mogelijkheid bieden om door hergebruik de meerkost van watergedragen lakken te compenseren.

Ontwikkelingsstadium

Techniek geïntroduceerd op markt.

Toepasbaarheid

• Enkel bij watergedragen lakken;
• Niet bij twee-componenten lakken;
• Bij grote series, beperkt aantal wissels (lak en kleur).

Een belangrijke randvoorwaarde is het behoud van de kwaliteit van de lak.

Voor- en nadelen milieu

• Hergebruik;
• Grondstofbesparing (vermindering van lakverbruik);
• Vermindering van hoeveelheid lakafval;

Financiële aspecten

• Investeringskosten (excl. bouwtechnisch): > € 45.000.

Aspecten die de terugverdientijd bepalen:

• Lakverbruik;
• Aankoopkosten lak;
• Percentage terugwinning;
• Afvoerkosten lakafval.

Toepassing van ontklevingschemicaliën

Proces(sen)

Lakken: aanbrengen van lakken nl. spuiten

Beschrijving

Inerte, lichte, hydrofobe SiO₂-deeltjes (ook wel ‘Hydrofobic Fumed Silica, HFS’ genoemd) worden toegevoegd aan het reservoir van het waterscherm en vormen een drijvende laag. Wanneer de ‘overspray’ van de lak in het waterscherm wordt opgevangen, worden de lakdeeltjes door fysische reacties direct omgeven met HFS-deeltjes. Dit resulteert in een niet-klevend, makkelijk te behandelen slib. Dit slib kan terug ingezet worden als lak door toevoeging van oplosmiddel en andere specifieke producten. Onderstaande figuur geeft de mogelijke processtappen weer voor hergebruik van het slib. Hergebruik, zoals hieronder beschreven, vindt echter niet plaats in Vlaanderen.

Figuur: Toepassing van ontklevingschemicaliën (Caterpillar)

Ontwikkelingsstadium

De HFS-deeltjes zijn op de markt beschikbaar.
Het opwerkingsproces werd ontwikkeld door Caterpillar in de Verenigde Staten en toegepast in één van hun grootste vestigingen, maar niet gecommercialiseerd (omwille van financiële redenen).

Toepasbaarheid

• Bij een groot tot middelgroot lakverbruik (wellicht);
• Bij alle typen van lakken (watergedragen en solventgedragen);
  Bij watergedragen verven is het wenselijk de hoeveelheid aan ‘overspray’ te beperken en een direct contact mogelijk te maken tussen de verf- en de HFS-deeltjes. Daarom is het noodzakelijk een debietcontrole in te voeren die het bewegen van de HFS-laag beperkt of tegengaat, en zo een complete bedekking van het reservoir toelaat.
• Bij grote series, beperkt aantal wissels (lak en kleur).

Een belangrijke randvoorwaarde is het behoud van de kwaliteit van de lak.
Caterpillar heeft aangetoond dat lakken die dergelijke HFS-deeltjes in hun formulering hebben, duurzamer zijn en een betere eindkwaliteit leveren.

Voor- en nadelen milieu

• Hergebruik;
• Grondstofbesparing (vermindering van lakverbruik);
• Vermindering van hoeveelheid lakafval;
• Vermindering van emissies van VOS (verf die met teruggewonnen ‘overspray’ wordt aangemaakt, zorgt volgens Caterpillar voor significant verlaagde VOS-emissies);

Financiële aspecten

Aangezien het opwerkingsproces niet gecommercialiseerd werd, kan er geen eenduidige kostprijsinformatie gegeven worden

HFS-deeltjes zijn beschikbaar tegen een relatief gematigde kostprijs.

Daar staat tegenover dat bespaard kan worden op de aankoop van grondstoffen en de afvoer van afval.

Toepassing van poederterugwininstallatie

Proces(sen)

Lakken: aanbrengen van lakken nl. poederspuiten

Beschrijving

Bij poederspuiten kan de ‘overspray’ opgevangen worden en hergebruikt worden. Voor de terugwinning van poeder worden vooral volgende twee systemen gebruikt.

• Patronenfilters
  De ‘overspray’ (lucht – poedermengsel) wordt afgezogen naar de achterwand van de spuitcabine en gaat door de patronenfilter. In de filter wordt het poeder – luchtmengsel gescheiden. De lucht wordt terug in de werkplaats of naar buiten gestuurd. Op de filter wordt een laag poeder opgebouwd die automatisch verwijderd wordt, hetzij met een trilsysteem of met het sturen van pulsen perslucht in de tegengestelde richting. Het poeder valt terug in de met lucht gefluïdiseerde voorraadhopper (recipiënt met voorraad te spuiten poeder). Het teruggewonnen poeder wordt er vermengd met het verse poeder en kan hergebruikt worden.
• Cyclonen
  Het afgezogen lucht-poedermengsel uit de spuitcabine wordt zijdelings in een cycloon gebracht. De cycloon staat meestal buiten de spuitcabine opgesteld. Het merendeel van de poederdeeltjes wordt door hun massa tegen de wand van de cycloon gedrukt en valt door de zwaartekracht naar beneden. De uitgaande lucht bevat de kleinste poederdeeltjes die worden verwijderd in een nafilter die kan bestaan uit een patronenfilter of mouwfilter.
  Het in de cycloon teruggewonnen poeder wordt teruggestuurd naar de vooraadhopper en er vermengd met het verse poeder. Meestal wordt bij poederlakken het poeder uit de nafilter niet meer hergebruikt.

Ontwikkelingsstadium

Bewezen techniek.

Toepasbaarheid

• Bij droge filterinstallaties;
• Bij grote series, beperkt aantal wissels (lak en kleur).

Een belangrijke randvoorwaarde is het behoud van de kwaliteit van de lak. Een knelpunt kan zijn de verontreiniging van het poeder door stoffen uit de omgeving. Hierbij is kwaliteitsbewaking noodzakelijk.

Voor- en nadelen milieu

• Hergebruik: 90 - 95%;
• Grondstofbesparing (vermindering van lakverbruik);
• Vermindering van hoeveelheid lakafval.

Financiële aspecten

De investeringskosten van een terugwininstallatie zijn moeilijk als apart onderdeel te bepalen omdat de installatie is geïntegreerd in de poederinstallatie. Een complete recyclingunit vergt een investering van ca. € 14.000 - € 25.000 (cyclooninstallatie). Bovenop dit bedrag moeten de kosten voor een filtersysteem, onderzoek en installatie opgeteld worden. Daarnaast brengt de terugwininstallatie werkingskosten (elektriciteit en onderhoud) met zich mee. Daar staat tegenover dat bespaard kan worden op de aankoop van grondstoffen en de afvoer van afval.