Minimaliseren van de verliezen van niet-gereageerd vrij zuur in de afvalstroom afkomstig van verworpen/uitgewerkte beitsbaden
Een beitsbad genereert per definitie een afvalzuur. Het is immers de bedoeling dat het zuur reageert met roest en metaaloxide waarbij metaalzouten in de oplossing gevormd worden.
Deze zuurverliezen kunnen geminimaliseerd worden door:
- het proces zo uit te voeren dat het vrij zuur maximaal omgezet wordt;
- uit het selectief herwinnen van vrij zuur uit het afvalzuur.
Vrij zuur maximaal omzetten
Bij 2-traps cascadebeitsen doorlopen de stukken eerst een voorbeits in een bad dat reeds vrij veel metalen bevat, en daarna een bad waaraan vers zuur wordt toegevoegd, waarin de eindbeitsing gebeurt. Deze aanpak minimaliseert de verliezen van ongereageerd zuur in het afvalbeitsbad, zonder echter het risico te lopen op onvolledige beitsing of teveel metalen in het spoelwater.
Deze techniek wordt vooral toegepast bij grootschalige installaties.
Ook meer dan 2 baden kunnen in cascade gebruikt worden.
Voor meer informatie m.b.t. deze techniek wordt verwezen naar technische fiche 15.
Indien het niet mogelijk is om een vergaande omzetting van vrij zuur naar gebonden zuur te doen, bevat het afvalzuur een belangrijke fractie vrij zuur. Deze kan herwonnen worden.
Recupereren van vrij zuur uit afvalzuur
Er zijn verschillende beschikbare milieuvriendelijke technieken voor beitsen die betrekking hebben op regenereren/opconcentreren van de beitsoplossing.
De terugwinning bij beitsen door zuurretardatie wordt uitvoerig beschreven in technische fiche 16.
Zuurretardatie voert een ruwe scheiding door tussen vrije zuren of basen, die dan teruggevoerd worden naar het beitsbad en anderzijds een stroom waarin vooral de metaalzouten aanwezig zijn, en die afgevoerd wordt.
Kristallisatie is een andere maatregel die enkel mogelijk is in een aparte installatie, en commercieel beschikbaar is voor verschillende combinaties. Kristallisatie is een bewezen en standaard toegepaste techniek voor grootschalige toepassingen bij beitsen van staalplaat of staaldraad en bij grootschalige anodisatie. Voor meer informatie, zie technische fiche 17.
Voor zuren die vluchtiger zijn dan water, zoals HCl en HF, en in sommige gevallen ook voor andere zuren, kan indamping toegepast worden voor de herwinning van beitsmiddel. Voor meer informatie, zie technische fiche 18.
Sommige beitsoplossingen kunnen geregeneerd worden door toevoegen van H2O2 (waterstofperoxide). De techniek is vooral relevant voor oxyderende beitsoplossingen zoals b.v. HNO3 of HNO3/HF Voor meer informatie, zie technische fiche 24.
Volgende methodes voor terugwinning / opconcentreren van de beitsoplossing zijn in de praktijk nauwelijks haalbaar (Bron: BREF Ferrous Metals Processing) en/of vergen een schaalgrootte die nooit bereikt wordt bij oppervlaktebehandeling zoals afgebakend in de BBT-studie Oppervlaktebehandeling van metalen en kunststoffen:
- diffusiedialyse of elektrodialyse: beiden technisch zeer complex (zie technische fiche 19 en technische fiche 20);
- elektrolytisch terugwinnen van de opgeloste metalen (technisch mogelijk voor sommige beitstoepassingen zoals ijzer in HCl, doch in die gevallen zo goed als nooit toegepast omdat andere technieken goedkoper zijn) (zie technische fiche21);
- afscheiding van de opgeloste metalen door ionenwisseling (zo goed als niet mogelijk om technische redenen: bij een klassiek hars nauwelijks adsorptie van metalen omwille van de zeer lage pH, bij een speciaal hars dat ook bij lage pH de metalen capteert is de regeneratie van het hars tot de zure vorm zeer lastig) (zie technische fiche 22).
- Roosten of Pyrohydrolyse. Technisch alleen beschikbaar in schaalgroottes die één of meer grootteordes groter zijn dan relevant voor de BBT-studie Oppervlaktebehandeling van metalen en kunststoffen.
| Milieuvriendelijke techniek | Technische aspecten | Milieuaspecten | BBT | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Bewezen | Interne veiligheid | Kwaliteit | Globaal - technisch | Waterverbruik | Afvalwater | Lucht | Bodem | Afval | Energie - elektriciteitsverbruik | Chemicaliën | Globaal - milieu | Economisch | ||
| Minimaliseren van de verliezen van niet-gereageerd vrij zuur in de afvalstroom afkomstig van verworpen / uitgewerkte beitsbaden | vgtg 1 | |||||||||||||
| cascadebeitsen | ++ | ++ | + | 0/++ | ++ | + | -/0/+ | Ja 2 | ||||||
| zuurretardatie | + | + | + | - | + | - | + | + | -/0/+ | Ja 3 | ||||
| indamping | 0/+ | + | 0/+ | + | -/0 | 0/++ | -- | ++ | -/0/+ | -/0/+ | Ja 4 | |||
| kristallisatie | 0/+ | + | 0/+ | + | 0/++ | -/0 | ++ | ++ | -/0/+ | Ja 5 | ||||
| toevoegen van waterstofperoxide | 0/++ | + | + | 0/++ | + | 0/+ | 0/++ | + | ++ | -/0/+ | Ja 6 | |||
| diffusiedialyse | 0/++ | + | 0/++ | - | + | 0/++ | - | + | + | -/0/+ | Ja 7 | |||
| elektrodialyse | 0/+ | + | 0/+ | - | + | 0/++ | - | + | + | -/0/+ | Ja 8 | |||
| ionenwisseling | 0/+ | + | 0/+ | - | -/0/+ | 0/++ | -/0/+ | -/0/+ | -/0/+ | Ja 9 | ||||
| elektrolyse | 0/+ | 0/+ | + | -/0 | 0/++ | - | +/++ | + | --/- | Ja 10 | ||||
| pyrohydrolyse (roosten) | -- 11 | -- | + | - | 0/++ | -- | ++ | + | - 12 | Ja 13 |
- Legende
- --Zeer negatief effect
- --/-Negatief tot zeer negatief effect
- -Negatief effect
- --/0Mogelijk zeer negatief effect
- -/0Mogelijk negatief effect
- -/+Enerzijds negatief, anderzijds positief effect
- -/0/+Mogelijk posifief en negatief effect
- 0/+Mogelijk positief effect
- 0/++Mogelijk zeer positief effect
- +Positief effect
- +/++Positief tot zeer positief effect
- ++Zeer positief effect
- XBelangrijkste milieuaspect
- ?Onbekend
1 Zie technisch fiches voor afbakening. Criteria zijn technische haalbaarheid, omvang van de beitswerking, vraag of verworpen beitsmiddel nuttig wordt toegepast dan wel geneutraliseerd wordt met afscheiding van de metaalvracht en lozing van een zoutrijk afvalwater.
2 Zie technisch fiches voor afbakening. Criteria zijn technische beschikbaarheid, omvang van de beitsbewerking, vraag of verworpen beitsmiddel nuttig wordt toegepast dan wel geneutraliseerd wordt met afscheiding van de metaalvracht en lozing van een zoutrijk afvalwater.
3 Zie technisch fiches voor afbakening. Criteria zijn technische beschikbaarheid, omvang van de beitsbewerking, vraag of verworpen beitsmiddel nuttig wordt toegepast dan wel geneutraliseerd wordt met afscheiding van de metaalvracht en lozing van een zoutrijk afvalwater.
4 Zie technisch fiches voor afbakening. Criteria zijn technische beschikbaarheid, omvang van de beitsbewerking, vraag of verworpen beitsmiddel nuttig wordt toegepast dan wel geneutraliseerd wordt met afscheiding van de metaalvracht en lozing van een zoutrijk afvalwater.
5 Zie technisch fiches voor afbakening. Criteria zijn technische beschikbaarheid, omvang van de beitsbewerking, vraag of verworpen beitsmiddel nuttig wordt toegepast dan wel geneutraliseerd wordt met afscheiding van de metaalvracht en lozing van een zoutrijk afvalwater.
6 Zie technisch fiches voor afbakening. Criteria zijn technische beschikbaarheid, omvang van de beitsbewerking, vraag of verworpen beitsmiddel nuttig wordt toegepast dan wel geneutraliseerd wordt met afscheiding van de metaalvracht en lozing van een zoutrijk afvalwater.
7 Zie technisch fiches voor afbakening. Criteria zijn technische beschikbaarheid, omvang van de beitsbewerking, vraag of verworpen beitsmiddel nuttig wordt toegepast dan wel geneutraliseerd wordt met afscheiding van de metaalvracht en lozing van een zoutrijk afvalwater.
8 Zie technisch fiches voor afbakening. Criteria zijn technische beschikbaarheid, omvang van de beitsbewerking, vraag of verworpen beitsmiddel nuttig wordt toegepast dan wel geneutraliseerd wordt met afscheiding van de metaalvracht en lozing van een zoutrijk afvalwater.
9 Zie technisch fiches voor afbakening. Criteria zijn technische beschikbaarheid, omvang van de beitsbewerking, vraag of verworpen beitsmiddel nuttig wordt toegepast dan wel geneutraliseerd wordt met afscheiding van de metaalvracht en lozing van een zoutrijk afvalwater.
10 Zie technisch fiches voor afbakening. Criteria zijn technische beschikbaarheid, omvang van de beitsbewerking, vraag of verworpen beitsmiddel nuttig wordt toegepast dan wel geneutraliseerd wordt met afscheiding van de metaalvracht en lozing van een zoutrijk afvalwater.
11 Zeer grootschalige techniek; goed gekende technologie maar niet beschikbaar in schaalgrootte die bruikbaar is in deze sector. Indien toch toegepast is investering extreem zwaar in vergelijking met milieu- of financiële baten.
12 Zeer grootschalige techniek; goed gekende technologie maar niet beschikbaar in schaalgrootte die bruikbaar is in deze sector. Indien toch toegepast is investering extreem zwaar in vergelijking met milieu- of financiële baten. Toepasbaarheid beperkt tot bewerkingen in baden (dus niet in sproeitoepassingen) en afhankelijk van vormgeving te behandelen stukken. Geen meerwaarde in lijnen met grotendeels afgesloten baden. Voor verdere afbakening en nuancering, zie technische fiche.
13 Zie technisch fiches voor afbakening. Criteria zijn technische beschikbaarheid, omvang van de beitsbewerking, vraag of verworpen beitsmiddel nuttig wordt toegepast dan wel geneutraliseerd wordt met afscheiding van de metaalvracht en lozing van een zoutrijk afvalwater.