Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Vatten- och kemikaliebesparande åtgärder samt reningstekniker inom ytbehandlingsindustrin: En studie av sköljvattenflödet på Calamo AB
Karlstad University, Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013).
2019 (Swedish)Independent thesis Basic level (university diploma), 15 credits / 22,5 HE creditsStudent thesisAlternative title
Water- and chemical saving measures and cleaning techniques in the surface treatment industry : A study of the rinse water flow at Calamo AB (English)
Abstract [sv]

Denna studie har utförts på Calamo AB som arbetar med elektropolering och betning av rostfritt stål. Efter ytbehandlingssteget krävs sköljning av godset för att avlägsna kemikalierester vilket medför att stora mängder surt sköljvatten uppstår. Idag används våtkemisk fällningsanläggning för att rena sköljvattnet. Det befintliga reningsverket kräver flertalet tillsatser samtidigt som mängden slam som går till deponi är stor. Företaget vill utreda miljönyttan med att installera en vakuumindunstare för att ersätta det befintliga reningsverket som reningsmetod samt se över möjligheten att minska sin vattenförbrukning i samband med sköljning av gods för att bland annat kunna reducera storleken på indunstaren, minska belastningen på reningsstegen samt reducera mängden avfall.

Studiens mål var att kartlägga uppkomsten av förorenat sköljvatten, identifiera potentiella vattenbesparande åtgärder och hur dessa åtgärder påverkar effektiviteten hos reningsanläggningarna. Samt visa hur installation av en vakuumindunstare förändrar företagets miljöpåverkan och utreda om det finns möjligheter att återanvända eller återvinna kemikalier och metaller från processen.

Kartläggning och flödesmätningar av sköljvattenbehovet utfördes med hjälp av information av personal på Calamo samt en ultraljudsmätare. Vattenbesparande åtgärder, påverkan på reningsanläggning samt möjligheter till återvinning av kemikalier undersöktes genom litteraturstudie samt modellering i Excel. Utredningen av miljönyttan genom att ersätta befintligt reningsverk med vakuumindunstare utfördes med hjälp av LCA-värden hämtade från databasen SimaPro 8.0.4.

Flera olika förslag på vattenbesparande åtgärder studerades och dessa gav en total vattenreduktion till reningsverket på mellan 5 - 81 % beroende på hur många samt vilka åtgärder som vidtogs. Enligt miljöberäkningarna genererar vakuumindunstaren 3 gånger högre utsläpp av koldioxidekvivalenter och 7 gånger större behov av icke förnyelsebar energi jämfört med det befintliga reningsverket.

Genom att installera sprutskölj med motströmsteknik i stycke, sammankoppla befintliga sköljkar i avdelningarna betning, AVFKA samt automaten och installera sparsköljstank i alla avdelningar uppnås en reduktion av förorenat vatten till reningsstegen på 81%, vilket ytterligare kan optimeras genom installation av jonbytare, återanvändning av varmt vatten från renrum. Dessutom ökar föroreningshalten med 61% då dessa åtgärder vidtas vilket gynnar reningseffektiviteten i reningsanläggningarna och därav rekommenderas detta alternativ. Även kemikalieanvändningen och förluster av metalljoner reduceras avsevärt i processen genom användningen av sparskölj. Att installera vakuumindunstare rekommenderas inte på grund av dess stora energianvändning, dock kan andra resultat uppstå då andra LCA-värden används samt genom andra antaganden och hänsyn till kemikalie- och metallåtervinning istället för deponi.

Abstract [en]

This study has been carried out at Calamo AB, which works with electropolishing and pickling of stainless steel. After the surface treatment step, rinsing of the material is required to remove chemical residues, which results in large amounts of acid rinse water. Today, wet chemical precipitation plant is used to clean the rinse water. The existing treatment plant requires most additives, while the amount of sludge that goes to landfill is large. The company wants to investigate the environmental benefits of installing a vacuum evaporator to replace the existing sewage treatment plant as a purification method and to review the possibility of reducing its water consumption in connection with rinsing of goods in order to reduce the size of the evaporator, reduce the load on the purification steps and reduce the amount of waste.

The aim of the study was to map the emergence of polluted rinse water, identify potential water-saving measures and how these measures affect the efficiency of the treatment plants. And show how the installation of a vacuum evaporator changes the company's environmental impact and investigate whether there are opportunities to reuse or recycle chemicals and metals from the process.

Mapping and flow measurements of the rinse water requirement were performed using information from staff at Calamo and an ultrasonic meter. Water-saving measures, impact on treatment plant and opportunities for recycling of chemicals were investigated through literature study and modeling in Excel. The study of the environmental benefits by replacing existing treatment plants with vacuum evaporators was carried out using LCA values obtained from the database SimaPro 8.0.4.

Several different proposals for water-saving measures were studied and these gave a total water reduction to the treatment plant of between 5 - 81% depending on how many and what measures were taken. According to the environmental calculations, the vacuum evaporator generates 3 times higher emissions of carbon dioxide equivalents and 7 times the need for non-renewable energy compared to the existing treatment plant.

By installing spray rinse with countercurrent technology in one piece, interconnecting existing rinses in the cuttings departments, AVFKA as well as the dispenser and installing sparse rinse tank in all departments, a reduction of contaminated water to the purification steps of 81% is achieved, which can be further optimized by installation of ion exchangers, reuse of hot water from clean room. In addition, the pollutant content increases by 61% as these measures are taken, which favors the purification efficiency of the treatment plants and hence this option is recommended. The use of chemicals and losses of metal ions are also considerably reduced in the process through the use of savings rinses. Installing vacuum evaporators is not recommended due to its large energy use, however, other results may arise when other LCA values are used, as well as through other assumptions and considerations for chemical and metal recycling instead of landfill.

Place, publisher, year, edition, pages
2019.
Keywords [en]
Vacuum evaporator, sparse rinsing technique, countercurrent rinsing, wet chemical precipitation system, electropolishing, pickling
Keywords [sv]
Vakuumindunstare, sparsköljsteknik, motströmssköljning, våtkemisk fällningsanläggning, elektropolering, betning
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-73298OAI: oai:DiVA.org:kau-73298DiVA, id: diva2:1333608
External cooperation
Calamo AB
Subject / course
Environmental and Energy Systems
Educational program
Bachelor of Science in Enviromental and Energy Engineering, 180 hp
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-07-01 Created: 2019-07-01 Last updated: 2019-07-01Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1213 kB)56 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1213 kBChecksum SHA-512
35f5403c4ef8a2d1948d0661724226ebe79e1aa2f6d176678b2e235fb0ba36fa2e3f0d2ac2d1078342770bcdd03f6ed5383c19839dcdac97c98131176cc2a0e6
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 56 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 121 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf