Entsorgung von Kühlschmierstoffen

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1 Entsorgung von Kühlschmierstoffen Markus Kühni, Leiter Kundendienst Blaser Swisslube AG Winterseistrasse 3415 Hasle-Rüegsau Tel:

2 Einleitung Früher stand hinter dem Begriff Entsorgung vor allem die Beseitigung der angefallenen Abfälle. Heute steht deren Vermeidung / Verminderung und Verwertung im Mittelpunkt. Dadurch soll erreicht werden, dass die Entsorgungsproblematik bereits bei der Herstellung und Anwendung einbezogen wird. 2

3 Gesetzliche Rahmenbedingungen Der Gesetzgeber hat den Rahmen für die Entsorgung von gebrauchten Kühlschmierstoffen klar festgelegt. Die folgenden Hauptregelwerke gilt es zu berücksichtigen: Verordnung für den Verkehr mit Abfällen (VeVA) Abfallrecht (AbfG Abfallgesetz) Altölverordnung (AltölV Altöl-Verordnung) Wasserrecht (WHG Wasserhaushaltgesetz) Selbstverständlich ist auch der Umgang, die Lagerung, der Transport und die Verbrennung gesetzlich geregelt. 3

4 Der zertifizierte Entsorgungsfachbetrieb Wegen der gesetzlichen Auflagen mit gefordertem Entsorgungsnachweis, werden die Kühlschmierstoffe vielfach einem zertifizierten Fachbetrieb zur Entsorgung übergeben. Gebrauchte Kühlschmierstoffe erhalten je nach Zusammensetzung einen anderen Abfallschlüssel. Dieser kann den Entsorgungspreis beeinflussen. Schlüssel siehe Sicherheitsdatenblatt. Verbrauchte Bearbeitungsöle, halogenfrei, LVA/EU Abfallcode: Verbrauchte Bearbeitungsöle, halogenhaltig, LVA/EU Abfallcode: Bohr- und Schleifemulsionen, halogenfrei, LVA/EU Abfallcode: halogenhaltig, LVA/EU Abfallcode: Verbrauchte Bearbeitungsöle (Synth. Öle), LVA/EU Abfallcode:

5 Gibt es Vermeidungspotentiale? Trockenbearbeitung Minimalmengenschmierung vor allem Gussbearbeitung andere Prozesse in Entwicklung mit Sprühsystem wird ein dünner Schmierfilm an die Schneide dosiert (KSS Verbrauch ml/h) 5

6 Gibt es Verminderungspotential? Kühlschmierstoffpflege Reduktion des Austrags/Verlusts richtig ansetzen Konzentration überwachen Abtrennen fester Stoffe (Abrieb) Abtrennen flüssiger Stoffe (Fremdöl) Maschinenkapselung Optimierung der Düsen Optimierung der Absaugung Pressen oder zentrifugieren von Spänen 6

7 Kühlschmierstoff-Pflege reduziert die Abfallmenge Emulsion so sauber wie möglich halten Eine gute Filtration verlängert die Lebensdauer Fremdöl regelmässig entfernen Abrieb/Sedimente regelmässig entfernen Investition in Pflegegeräte Investition in Wasseraufbereitung 7

8 Recycling statt Entsorgung Fremdöl Gebrauchtemulsion Abrieb, Schlamm Anforderungen an andie Emulsion: --Konzentration mind. 7% 7% --ph phwert > Geruch: i. i. O. O. 8

9 Wann ist der richtige Zeitpunkt zum wechseln? Kosten Ein geplanter Wechsel hat grosse Vorteile!? Wartungskosten Konzentratkosten Standzeit 9

10 Kriterien für einen Kühlschmierstoff-Wechsel Wassermischbarer KSS Werkzeugstandzeit Belastung durch Fremdstoffe Korrosion, Schaum, Geruch Mikrobiologie Schneidöl (nicht wassermischbar) Werkzeugstandzeit unerwünschte Alterung (Oxidation) Einschleppung von Wasser hohe Schmutzbelastung 10

11 Entsorgungswege für Kühlschmierstoffe KSS Emulsion Schneidöl Emulsionsspaltung Aufbereitung Ölphase/Altöl Thermische Verwertung Abwasser Beseitigung Prozesswasser 11

12 Behandlungsverfahren zur Emulsionsspaltung Ultrafiltration Verdampfen Chemische Spaltung Aufkonzentrierung der öligen Bestandteile durch Membranfiltration Thermische Trennung mit Wärmerückgewinnung, Vakuumverdampfer Spaltung mit Säure Spaltung mit Salzen Spaltung mit kation. Polymeren 12

13 Die Ultrafiltration Das Prinzip der Ultrafiltration: Die Emulsion wird im Molekülgrössenbereich durch eine semipermeable Membran filtriert. Retentat Permeat UF Modul Arbeitsbehälter Spülbehälter Vorfilter Altölbehälter 13

14 Die Funktionsweise der Membranfiltration Grosse Moleküle Ionen, kleine Moleküle Wasser Eingang Konzentrat Retentat Membran, aktive Schicht Spacer, Stützvlies Permeat 14

15 Partikelabscheidung durch Membranfiltration Mikrofiltration Ultrafiltration Nanofiltration Emulsions- ungelöste Wasser Ionen (Salze) Makromoleküle Bakterien tropfen Partikel Emulsions- ungelöste Wasser Ionen (Salze) Makromoleküle Bakterien tropfen Partikel Emulsions- ungelöste Wasser Ionen (Salze) Makromoleküle Bakterien tropfen Partikel Umkehrosmose Emulsions- ungelöste Wasser Ionen (Salze) Makromoleküle Bakterien tropfen Partikel 15

16 Verdampfen von gebrauchten Kühlschmierstoffen Eingang Verdampfungszone Destillat aus Investition: Euro Kapazität: 150 l / h Energiekosten: 7 Euro/m3 Konzentrat < 5% water Konzentrat aus Kondensat 16

17 Chemische Spaltung von Gebrauchtemulsion Gebrauchte Emulsion Aluminium Sulfat, Eisenchlorid oder kantionische Polymere Flockung Filtration Schlamm Wasser 17

18 Vor- und Nachteile der verschiedenen Verfahren Ultrafiltration Vakuumverdampfung Chemische Spaltung Ölphase verwertbar ja ja nein Wasserphase verwertbar nein ja (eingeschränkt) nein Vorteile - wenig Chemikalien und Schlamm - wenig Chemikalien und Schlamm - einfache Anlage universell Nachteile - Wasser im Retentat bis 70% - Nachbehandlung Permeat nötig - Wasser im Konz. bis 50% - Verschleppung von flüchtigen Stoffen - viel Chemikalien - viel Schlamm 18

19 Entscheidungskriterien für Verfahrensauswahl Ist die Ölphase energetisch verwertbar? Erfüllt die Wasserphase die Einleitbedingungen? Kosten und Entsorgung der verwendeten Chemikalien Menge Kühlschierstoff die anfällt (Spitzenmengen) Investitions- und Betriebskosten der Anlage Kosten für Entsorgung 19

20 Strenge Anforderungen an Spaltwasser für die Einleitung Parameter Blei Cadmium Chrom Kupfer AOX Kohlenwasserstoffe Grenzwert 0.5 mg/l 0.1 mg/l 0.5 mg/l 0.5 mg/l 1 mg/l 10 mg/l Bemerkung davon 0.1 mg/l Cr 6+ Adsorbierbare Organische Halogenverbindungen Quelle: Anhang 40. Abwasserverwaltungsvorschrift. Bitte lokale Gesetzgebung beachten. 20

21 Zusatzunterlagen VDI Richtlinie; VDI 3397 vom September 2005 Blatt 1: Kühlschmierstoffe für spanende Fertigungsverfahren Blatt 2: Pflege von Kühlschmierstoffen (Überwachung, Reinigen, KSS Wechsel) Blatt 3: Entsorgung von Kühlschmierstoffen BG Regel BGR 143 Tätigkeiten mit Kühlschmierstoffen vom Januar 2006 Gefährdungsbeurteilung, Schutzmassnahmen, Prüfungen, Wartung 21

22 Zusammenfassung Umweltschutz beginnt bei der Rohstoffauswahl multifunktionelle Rohstoffe sind gesucht hohe Schneidleistung entlastet die Umwelt Pflegen statt entsorgen ist wirksamer Umweltschutz Kühlschmierstoff-Emulsionen und Öle werden heute nach klar definierten Verfahren getrennt und entsorgt entsorgen heisst vermeiden oder vermindern von Abfall 22