Hävittäminen maksaa sokea piste
Lämmönvaihtimen hankinnassa arvioidaan hankintahinta, asennuskustannukset ja ylläpitokustannukset. Hävityskustannukset ovat harvoin mukana laskennassa. Oletuksena on, että poisto ja hävittäminen ovat pieniä, satunnaisia kustannuksia, joita ei kannata analysoida.
Tämä oletus on virheellinen kemianhuollon metallisten lämmönvaihtimien osalta. Happopinnoite- tai peittauskylvystä poistettu syöpynyt ruostumaton teräs- tai titaanikela ei ole metalliromua. Se on vaarallista jätettä. Sen pinnalla oleva kontaminaatio-raskasmetallit, happojäämät, myrkylliset metallisuolat- laukaisee lakisääteisen luokituksen, joka edellyttää luvanvaraista hävittämistä erityislaitoksissa.
PTFE-lämmönvaihdin käyttöiän lopussa on kemiallisesti inertti. Fluoripolymeeripinnassa ei ole imeytyneitä epäpuhtauksia, joita vesihuuhtelu ei pysty poistamaan. Yksinkertaisen puhdistuspesun jälkeen materiaali voidaan luokitella ei--vaarattomaksi teollisuusjätteeksi tai joissakin lainkäyttöalueilla kierrätettäväksi muoviksi.
Hävityskustannusten ero on huomattava ja toistuu useiden vaihtojaksojen aikana. Sen sisällyttäminen elinkaarikustannusanalyysiin siirtää taloudellisen vertailun edelleen kohti PTFE:tä.
Vaarallisten jätteiden luokittelun laukaisu
Teollisuuden kemian palveluiden metalliset lämmönvaihtimet keräävät epäpuhtauksia korroosion kautta. Korroosiotuotteet-metallioksidit, kloridit, sulfaatit-sisältävät ainesosia prosessikylvystä. Ruostumattomasta teräksestä valmistettu nikkelipinnoituslinja kuljettaa nikkelisuoloja. Kromipinnoituskylvyn titaanikela kuljettaa kromiyhdisteitä. Happopeittauksen Hastelloy-vaihdin kuljettaa molybdeeni- ja rautajäämiä.
Vaarallisten jätteiden luokituskynnykset ovat alhaiset. Myrkyllisyydelle ominaisen liuotusmenetelmän testi määrittää, uuttouko jäte säänneltyjen metallien sallitut pitoisuudet. Nikkeli yli 5 mg/l, kromi yli 5 mg/l tai lyijy yli 5 mg/l suotovedessä luokittelee jätteen vaaralliseksi useimmilla lainkäyttöalueilla.
Syöpynyt lämmönvaihdin pintakontaminoituneena ylittää tyypillisesti nämä kynnysarvot. Koko yksikkö-metalli ja kontaminaatio yhdessä-muuttuvat vaaralliseksi jätteeksi, joka vaatii ilmentämistä, luvanvaraista kuljetusta ja käsittelyä sallitussa laitoksessa.
Taulukko 1: Käyttöiän-pään-Hävityskustannusten vertailu (50 kW lämmönvaihdin, 5 vuoden huoltojakso)
| Hävityskustannusosa | Metallikela (vaarallinen) | PTFE-kela (ei--vaarallinen) |
|---|---|---|
| Jätteiden luokitus | Vaarallinen (metalli{0}}saastunut) | Ei--vaarallinen teollisuusjäte |
| Dekontaminointi ennen hävittämistä | Pakollinen (happohuuhtelu tuottaa ylimääräistä jätettä) | Valinnainen (vesihuuhtelu riittää) |
| Dekontaminaatiotyö ja kemikaalit | $400-800 | $100-200 |
| Ilmenee vaarallisia jätteitä | $150-300 | Ei vaadita |
| Luvanvarainen ongelmajätteen kuljetus | $500-1,000 | Ei vaadita (tavallinen rahti) |
| Käsittely/hävityslaitosmaksu | $800-1,500 | 100-300 dollaria (kaatopaikka tai kierrätys) |
| Hävityskustannukset yhteensä yksikköä kohti | $1,850-3,600 | $200-500 |
| Vaihdot yli 15 vuotta | 3-5 yksikköä | 0-1 yksikköä |
| Yhteensä 15 vuoden hävityskustannukset | $5,550-18,000 | $200-500 |
Dekontaminaatiovaatimukset
Ennen hävittämistä metallikelat on puhdistettava vaarallisten jätteiden luokittelun vähentämiseksi-vaikka se harvoin eliminoi-. Dekontaminaatio sisältää kemiallisen puhdistuksen pintakerrostumien poistamiseksi. Itse puhdistusprosessissa syntyy jätehappoa ja huuhteluvettä, jotka vaativat käsittelyä.
Ironista kyllä, aggressiivisempi dekontaminaatio voi huonontaa jäteprofiilia liuottamalla enemmän metallia syöpyneeltä pinnalta ja lisäämällä metallipitoisuutta puhdistusjätteessä. Prosessi vähentää käämin kontaminaatiota samalla kun syntyy sekundaarista nestemäistä jätevirtaa, joka myös vaatii hävittämistä.
PTFE-käämit vaativat minimaalisen dekontaminoinnin. Tarttumaton pinta poistaa kerrostumat vedellä huuhtelemalla tai hellävaraisesti pyyhkimällä. Kemiallista puhdistusta ei tarvita. Toissijaista jätettä ei synny. Huuhteluvesi sisältää vain löyhästi kiinnittyneen prosessijäännöksen, ei liuennutta PTFE:tä, koska PTFE ei liukene.
Kierrätyspotentiaali
Metallisilla lämmönvaihtimilla on romumetalliarvoa puhtaana. Kuitenkin dekontaminointikustannukset romun vastaanottostandardien saavuttamiseksi ylittävät tyypillisesti romun arvon. Romukauppiaat hylkäävät kemiallisesti saastuneen metallin tai alenntavat sitä voimakkaasti. Nettohyötyarvo on usein negatiivinen dekontaminaatiokustannusten jälkeen.
PTFE on teknisesti kierrätettävää, vaikka fluoripolymeerien kierrätysinfrastruktuuri on rajallinen. Materiaali voidaan jauhaa ja käyttää täyteaineena tai kierrättää kemiallisesti erikoislaitoksissa. Käytännössä suurin osa käyttöiän-päättyneen-PTFE:stä viedään kaatopaikalle ei--vaarallisena jätteenä alhaisin kustannuksin. Inertin fluoripolymeerin kaatopaikalle sijoittamisen ympäristövaikutukset ovat pienemmät kuin raskasmetalli{6}}-saastuneet jätteet.
Yhteenveto
Syöpyneiden metallisten lämmönvaihtimien jätteenkäsittely- ja hävityskustannukset ylittävät merkittävästi inerttien PTFE-yksiköiden kustannukset koko laitteiston elinkaaren aikana. Vaarallisten jätteiden luokittelu, joka johtuu syöpyneen pinnan metallikontaminaatiosta, edellyttää luvanvaraista kuljetusta, käsittelyä ja manifestointia, jotka lisäävät 1 850–3 600 dollaria hävitystapahtumaa kohden.
15 -vuoden aikana useiden metallikäämien vaihtojen aikana kumulatiivinen hävityskustannusero voi ylittää 15 000 dollaria. PTFE:n kemiallinen inertisyys yksinkertaistaa käyttöiän -pääty-käsittelyä vesihuuhteluksi ja vaarattomaan hävittämiseen, mikä vähentää sekä kustannuksia että sääntelytaakkaa.
Tekninen analyysi elinkaarijätteen hävittämiskustannusten vertailua varten tietyillä lainkäyttöalueilla on saatavilla toimitettaessa prosessikemia, nykyiset jäteluokitusmääritykset, hävitystoimittajan kustannukset ja vaihtotiheystiedot.
