Tag Archive for: duurzaam
Helaas is AD Chemicals samen met Hollandia niet genomineerd voor de Infratech Award 2019, echter wordt de inzending wel tot januari 2019 getoond op De Bouwcampus te Delft. Tevens is de inzending tijdens InfraTech 2019 zichtbaar in de Innovatiegalerij in Rotterdam Ahoy. Bekijk hier alle inzendingen van de InfraTech Innovatieprijs 2019.
(Infratech 2019 ‘Future Proof’)Waarom dingen wij mee in de categorie ‘Procesinnovatie’?
Hollandia Infra bv. en AD Chemicals ontwikkelden gezamenlijk een vernieuwd productieproces waarbij PreCoat wordt toegevoegd aan het bestaande proces. Hierdoor optimaliseert zowel het voorafgaande productieproces (afname slijpactiviteiten) als het conserveringsproces (langere ‘overstandtijd’ tussen stralen en conserveren maakt kwalitatief hoogwaardigere conservering mogelijk). Tenslotte biedt de conversielaag van PreCoat op het staaloppervlak een verbeterde hechting van de natlak coating en voorkomt PreCoat het effect van onderkruipcorrosie. Hiermee heeft PreCoat een positief effect op de totale duurzaamheid van het systeem; het onderhoudsregime en -proces. Over het algemeen kan gesteld worden dat in de natlak industrie een mechanische voorbehandeling van stralen of schuren gevolgd door een natlak coatingsysteem, het meest voorkomend is. Wat nu als dit gecombineerd wordt met een conversiecoating? Dit is de kracht van een nieuwe ontwikkeling in oppervlaktebehandeling van AD Chemicals. Door PreCoat na stralen (of een andere mechanische voorbehandeling) toe te passen, wordt een conversielaag aangebracht die resulteert in een kwaliteitsverbetering van het gecoate product voor zowel hechting als corrosiewering.
Voor welk maatschappelijk e/o praktisch probleem biedt deze innovatie een oplossing?
1) Maatschappelijk: Duurzame inzetbaarheid van productiemedewerkers door minder handmatig, fysiek zwaar en vuil slijpwerk als ook de reductie van fijnstof (reductie van ± 30% in het uitvoeren van beschreven handeling). Daarbij ook vermindering van gebruik verbruiksartikelen en energieverbruik tijdens het productieproces.
2) Praktisch: Grotere werkstukken kunnen kwalitatief hoogwaardiger geconserveerd worden doordat de ‘overstandtijd’ tussen stralen en conserveren aanzienlijk vergroot wordt (tot > 10x).
3) Maatschappelijk: Door betere hechting en het voorkomen van onderkruipcorrosie verduurzaamt het product, de standtijd neemt toe en onderhoud/reparatie wordt gereduceerd. Bij Infrastructurele werken biedt dit voordelen in termen van directe- en indirecte kostenreductie op conservering, aantal en tijdsduur van stremmingen, verkeersafzettingen en dergelijke.
•Welke bijdrage wordt geleverd aan de klimaatopgave (verminderen energieverbruik, verminderen uitstoot en/of verminderen toevoeging nieuwe grondstoffen?
Hoewel PreCoat een toevoeging is in het bestaande productieproces, draagt deze milieuvriendelijke, op water gebaseerde conversielaag, zowel in het productie- als onderhoudsproces bij aan het verminderen van energiegebruik, grondstoffengebruik, fijnstof en uitstoot broeikasgassen. Hierboven staat reeds omschreven op welke manier de oplossingen hieraan bijdragen.
•In welke mate is de innovatie repeteerbaar/schaalbaar?
De innovatie is onbeperkt repeteer- en schaalbaar.
•Hoe geeft de innovatie invulling aan het beursthema ‘Future Proof’?
Door zowel voor Product, Process, People, Planet als Profit voordelen te bieden. Toekomstige infrastructurele projecten zoals bijvoorbeeld bruggen en sluizen, zijn met de innovatie duurzamer te produceren en te onderhouden.
In de wereld van oppervlaktebehandeling is chemie een essentiële stap voor het verkrijgen van het gewenste eindresultaat. Om chemie duurzaam toe te passen in een metaal oppervlaktebewerkingsbedrijf kan men naar diverse (proces)invalshoeken kijken. AD Chemicals, specialist in chemische producten voor oppervlaktebehandeling, zal hier diverse van toelichten binnen het brede spectrum aan activiteiten en sectoren waarin zij actief is. Te weten: Product (her)-gebruik, energiegebruik en waterzuivering.
Product(her)gebruik
Een eerste slag die gemaakt kan worden is het hergebuik van chemie binnen het voorbehandelingsproces. Al meerdere jaren wordt door bedrijven met sproeiinstallaties reservoirs ingebouwd om gebruikte chemie op te vangen en weer opnieuw te gebruiken totdat deze afgevoerd en vervangen dient te worden. Ook bedrijven met een traditionele chemische voorbehandelingslijn van baden monitoren de effectiviteit van producten nauwkeurig om te bepalen wanneer deze vervangen dienen te worden. Met AD Chemicals cleaning producten kan hier echter nog een stap verder in worden gegaan. Zij heeft namelijk een pallet aan zure en alkalische cleaners ontwikkeld waardoor de levensduur van een cleaner aanzienlijk verlengd kan worden. Cleaners zijn opgebouwd uit een een buffersysteem, pH gerelateerd actieve componenten en detergenten. In de cleaners van AD Chemicals wordt gewerkt met een losse detergent. Voordeel hiervan ten op zichte van een reguliere cleaner is dat opbouw van detergenten nauwkeuriger kan worden bijgsteld hierdoor hoeft dus niet meer te worden bijgesteld met een totaal product, waarbij onnodige chemie toegedient wordt aan een procesbad en zodoende sprake is van verspilling. Zie tevens figuur 1. Resulterend in een duurzamer, milieubewuster en kosteneffectief proces.
Figuur 1: verschillen in productlifecycle cleaners
Energiegebruik
Het energiegebruik binnen het chemisch oppervlaktebehandelingsproces blijft een hot topic. Als voorbeeld nemen we hier anodiseren. Bij anodiseren wordt aluminium via een elektrochemisch proces van een beschermende oxidelaag voorzien. Om de verkregen oxidelaag te verdichten moet het product na het anodiseren in een sealbad met een temperatuur van 96 – 99°C geseald worden. AD Chemicals heeft hiervoor een lagere temperatuurseal ontwikkeld die werkt op 88°C en binnenkort verwacht zij een innovatieve seal op 75°C te introduceren. Hierdoor kan het energiegebruik voor het verwarmen van het sealbad aanzienlijk verminderd worden. Een reductie van de sealing temperatuur met 20°C levert een energiebesparing op van meer dan 60%.
Andere maatregelen die nog gedaan kunnen worden zijn het beperken van verdamping (en daardoor waterverlies in het proces) door toepassen van deksels en/of badafdekking en beperken van temperatuur verliezen via badwanden door toepassing van goed geïsoleerde badwanden.
Figuur 2: energiebesparing lagere sealtemperatuur
Waterzuivering
De laatste invalshoek die we belichten is het afvalwaterzuiveringsproces. AD Chemicals heeft een lijn met chroom (VI) vrije processen ontwikkeld waardoor het afvalwaterzuiveringsproces eenvoudiger en duurzamer wordt. Om hoogwaardige recycling te faciliteren is het belangrijk om afvalstromen goed te scheiden en zo zuiver mogelijk aan te bieden. Vanwege de zeer giftige aard van chroom (VI) dient in het afvalwaterzuiveringsproces altijd een reductiestap plaats te vinden naar chroom (III) om het milieu niet ernstig te schaden. Deze gehele stap is met chroomvrij en chroom (III) houdende systemen overbodig (zie afbeelding). De afvalstromen van deze systemen kunnen namelijk direct via conventionele fysicochemische waterzuiveringsinstallaties worden verwijderd met als voordeel; sterk verminderde chemische belasting van het milieu, minder slib, een kostenreductie van het afvalwaterzuiveringsproces. Belangrijk punt om hier verder nog te benoemen is dat de productkwaliteit van het te behandelde product met een chroom (VI) vrije behandeling gelijkwaardig of beter is als een chroom (VI) houdend proces. Dit resulteert in een duidelijke verbeterslag van de totale productlevenscyclus. Slotopmerking is dat in 2017 chroom (VI) conform Europese REACH wetgeving voor de meeste toepassingen wordt verboden wegens de schadelijke effecten voor mens en milieu.
Afbeelding: Afvalwaterzuivering chroom (VI) vrij
Een blik in de toekomst
AD Chemicals kijkt continue naar verbeteringen in haar chemische processen waardoor de productkwaliteit en levensduur van de uiteindelijke eindproducten bewerkt met haar chemie verlengd kunnen worden. Een duurzaam, toekomst gereed en efficiënt chemisch proces om dit uit te voeren is daar onderdeel van en zal zij dan ook in de toekomst mee blijven nemen in haar research en development activiteiten. Naar verwachting zullen hier de komende jaren nog de nodige procesvoordelen in behaald kunnen worden.
In een eerdere blog is uitgebreid stil gestaan bij de REACH status voor Chroom(VI). Tot het moment dat de Europese Commissie een definitief besluit over de autorisatie heeft genomen zal dit een belangrijk gespreksonderwerp zijn binnen de metaalverwerkende industrie.
Naast REACH wetgeving zijn er diverse andere factoren die een stap naar Chroom(VI)-vrij mede beïnvloeden, waaronder; een toenemende belangstelling voor het milieu die breed gedragen wordt door de gehele waardeketen, arbeidsomstandigheden, steeds stringentere eisen voor het lozen van zeswaardig Chroom in het afvalwater en een verbeterde kwaliteit (gelijk of betere prestatie) van Chroom(VI)-vrije conversielagen. Onder de pijlers People, Planet, Profit zal in dit artikel uiteengezet worden wat de belangrijkste milieutechnische overwegingen zijn om een overstap naar een Chroom(VI)- vrije procesvoering te maken als voorbehandeling van metaal voorafgaand aan poedercoaten of natlakken.
People: Goed werkgeverschap
Blootstelling aan Chroom(VI)-verbindingen kan leiden tot kanker. De Europese gezondheidsraad concludeert dat alle Chroom(VI)-verbindingen als carcinogeen beschouwd moeten worden. Dit betekend dat Chroom(VI) onder de Carcinogene stoffen Richtlijn (2004/37/EC) valt, deze richtlijn vereist dat een gevaarlijke stof vervangen moet worden als dit technisch mogelijk is in het specifieke proces. Om bovenstaande reden kiest menig bedrijf om te stoppen met het gebruik van Chroom(VI) in het bedrijfsproces. Ook uit het oogpunt van goed werkgeverschap is dit een must, onafhankelijk van het feit of de risico’s van het gebruik van Chroom(VI) in sommige gevallen te beheersen is. Let wel, de maximaal toelaatbare waarden (MTR) worden steeds verder aangescherpt, in Nederland recent nog naar 0,001 mg/m³, in België naar 0,05 mg/m³. De trend in beleid is dat deze waarden consequent lager worden gesteld. Een andere tendens die de laatste jaren waarneembaar is, is dat ook vanuit werknemers en opdrachtgevers de druk wordt opgevoerd om met het gebruik van zorgwekkende chemische stoffen te stoppen.
Planet: Beheersing van de afvalstromen
Het zal u niet verbazen, Chromaathoudende baden hebben de hoogste classificering wat betreft toxiciteit. Dit is dan ook een belangrijke drijfveer vanuit waterschappen- en aanverwante overheidsinstanties om het beleid omtrent waterlozing continue aan te scherpen. Chroom(VI)-vrije alternatieven hebben hoogstens een licht bijtend/irriterend karakter zoals in tabel 1 valt te zien.
Tabel 1: Gevarenlabels op producten.
Vanwege het toxische karakter van Chroom(VI) dient in het afvalwaterzuiveringsproces altijd een zogenoemde reductiestap plaats te vinden. In deze reductiestap wordt Chroom(VI) omgezet naar het niet schadelijke Chroom(III). De volledige reductiestap kan bij Chroom(VI)-vrije systemen achterwege worden gelaten. Dit is inzichtelijk gemaakt in afbeelding 1. De afvalstromen van deze systemen kan direct via conventionele fysicochemische waterzuiveringsinstallaties worden verwijderd. De omschakeling van Chroom(VI) naar Chroom(VI)-vrij brengt diverse duidelijk benoembare voordelen met zich mee: sterk verminderde chemische belasting van het milieu, minder slib en een kostenreductie van het afvalwaterzuiveringsproces. Ook leidt het tot een vermindering van de afvoerkosten van chemisch afval, waar de verwachting voor Chroom(VI)-houdend materiaal is dat de kosten significant zullen toenemen in de nabije toekomst.
Een ander aspect is dat in een chromaathoudend proces extra veiligheidsmaatregelen getroffen moeten worden om lijn operators veilig te kunnen laten werken met Chroom(VI), die met een alternatief proces komen te vervallen. Ook het opslaan van Chroom(VI)-vrije chemicaliën is gemakkelijker en veiliger. Tot slot zal men met een Chroom(VI)-vrij proces eenvoudiger kunnen voldoen aan de eisen gesteld vanuit milieuautoriteiten.
Afbeelding 1: overzicht proces afvalwaterzuivering. Linker processtap (chrome reduction) komt binnen een Chroom(VI)-vrije procesvoering te vervallen.
Profit: Geschatte kostenbesparing afvalwater verwerking
Naast de genoemde argumenten op milieuvlak resulteert het niet hebben van de reductiestap ook in een financieel voordeel. Zie daarvoor onderstaande grafiek. In deze grafiek wordt een vergelijk gemaakt op basis van 1 miljoen m2 substraat. De kosten voor water en afvalwater met een Chroom(VI) proces vallen gemiddeld maar liefst drie keer hoger uit.
Grafiek 1: Grafiek Water- en afvalwaterkosten 1 miljoen m² substraat. Bron: AD International.
Een veel gehoord argument tegen Chroom(VI)-vrije processen is dat het extra werk zou vergen om de procesparameters te monitoren. Echter worden nieuwe Chroom(VI)- vrije systemen gemonitord op procesparameters zoals geleidbaarheid, PH-waarde en –concentratie. Dit is een eenvoudigere methode dan bij chromaathoudende processen, deze nieuwe soort parameters kunnen met moderne meet-en regeltechniek zelfs volledig geautomatiseerd worden waardoor juist een tijdsbesparing behaald kan worden.
Overstappen naar Chroom(VI)-vrij?
AD Chemicals, specialist in chemicaliën voor de oppervlaktebehandeling van metaal, is reeds 15 jaar actief in Chroom(VI)-vrije chemische voorbehandelingstechnologieën. AD heeft een imposante lijst van succesvolle omschakelingen over de gehele wereld op haar naam staan. Gedurende een overstap wordt samen met de klant de nieuwe procesvoering ontworpen, de daaruit volgende implementatie wordt intensief begeleid door haar specialisten. Resulterend in een zorgeloze en probleemloze overstap met behoud van bestaande kwaliteit.
Conclusie
Het kiezen voor een Chroom(VI)-vrije procesvoering is aanzienlijk minder belastend voor het milieu en is ook economisch meer levensvatbaar dan het traditionele chromaathoudende proces. Met het oog op goed werkgeverschap en een duurzame toekomst is een overstap dan ook een must.
