Atotech: reducción de costes en el sistema de floculación de pinturas / Cutting costs in paint flocculation systems

Cutting costs in paint flocculation systems GRACIAS A UNA TECNOLOGÍA MÁS ECOLÓGICA DE ATOTECH / MORE EFFICIENT, ENVIRONMENTALLY FRIENDLY ATOTECH'S TECHNOLOGY

En la industria del automóvil, durante el proceso de montaje los coches son pintados en cabinas. La principal función de una cabina de pintura es aplicar un recubrimiento orgánico (pintura) a un sustrato (metal o plástico) con fines decorativos y de protección. / In the automotive industry, the paint stage takes place in booths during the assembly process. A paint booth’s main function is to apply an organic coating (paint) to a substrate (metal or plastic) to give it a decorative or protective finish.

Una función secundaria de la cabina de pintura es eliminar la pintura que no se deposita durante la proyección de la misma sobre el sustrato (overspray) y también se consigue mantener el área de trabajo libre de exposiciones a solventes. En este sistema, la pintura se pulveriza sobre carrocerías u otro tipo de piecerío por robots mientras que una cortina de agua recoge la pintura que se proyecta fuera del material a pintar. Dependiendo de la geometría del material a pintar y del tipo de instalaciones y robots, esta pintura sobrante

(overspray) puede ir desde un 30 hasta un 80 % de la pintura pulverizada. Este efluente, rico en pintura y disolventes, no se puede descargar directamente en el entorno y debe ser tratado para eliminar los solventes y la pintura del agua. Para tratar la pintura que recoge el agua en las cortinas de la cabina se debe “desnaturalizar”, es decir se tiene que eliminar la pegajosidad de la pintura y retirar las partículas generadas en el agua por coagulación y floculación. Una parte de la pintura se disuelve en agua,

Two of a paint booth’s secondary functions are to dispose of any paint not deposited on the autobody during spraying (overspray) and to keep the work area free of solvents. In these systems, a water curtain behind the autobody or part collects any overspray produced by the paint robots. Depending on the geometry of the workpiece and the type of facility and robots, this overspray can account for between 30% and 80% of the paint applied. The paint-and-solvent-rich effluent produced cannot be disposed of directly into the environment and needs to be treated to remove the solvents and paint. Before treating the paint collected in the booth’s water curtains, it first needs to be denatured. In other words, its tackiness has to be removed, as do the particles formed in the water due to coagulation and flocculation. Part of the paint dissolves in water, but part of it does not. The paint’s hydrophobic components tend to re-agglomerate and form tacky lumps. The most widely used paint-denaturing technique

otra parte no. Los componentes hidrofóbicos tienen tendencia a re-aglomerarse formando grumos pegajosos de pintura. La técnica más usada para obtener la desnaturalización de la pintura es mediante la coagulación y floculación usando aditivos orgánicos. Cuando la pintura se introduce en el agua, por lo general crea un coloide o dispersión coloidal. Un coloide es un intermedio entre una solución homogénea (soluble) y una mezcla heterogénea (suspensión). La eliminación de los coloides se logra mediante la adición de un agente de aglomeración que neutraliza las cargas electrostáticas, de este modo las partículas se atraen entre sí: esta reacción se denomina coagulación. La floculación es la aglomeración de partículas y microflóculos en macro lóculos. Esto se logra mediante la adición de agentes/ aditivos floculantes, y permite que las partículas sean unidas. is to employ organic additives to trigger coagulation and flocculation. When paint comes into contact with water, it generally creates a colloid or a colloidal dispersion. A colloid is an intermediate state between a homogeneous solution (soluble) and a heterogeneous mixture (suspension). Colloids are removed by adding an agglomerant that neutralises the electrostatic charges, causing the particles to attract to one another in a reaction known as coagulation. Flocculation is the agglomeration of particles and microfloccules in macrofloccules. This is achieved by adding flocculants that encourage the particles to join. Atotech employs a different system that combines BIOTECHNOLOGY organic additives with biotechnology. This biochemical technology consists of combining organic cultures and additives to trigger biodegradation. The organic cultures break down the polymers’ inaccessible chains to permit metabolism in the presence of oxygen. This forms CO2, H2O and energy, which degrade the paint’s organic components and keep the water’s parameters within the permissible limits, producing as outputs an easily managed sludge and water of sufficient quality to work with. The chemical additives denature the paint and remove the solvent, while the biotechnology digests the organic substances. For instance, it has the capacity to digest large polymers (chelating agents) as well as small organic materials (solvents). The large polymers are broken down into small polymers that are then

Este sistema es válido para todo tipo de pinturas, tanto en base solvente como en base agua e incluso en instalaciones que utilicen ambos tipos de pinturas / This system is valid for all paint types, both solvent-based and water-based, and can even be used in facilities that employ both kinds

BIOTECNOLOGÍA

Atotech dispone de un sistema diferente en el que combina la adición de aditivos orgánicos con el uso de la biotecnología. El uso de esta tecnología bioquímica consiste en la combinación de aditivos y cultivos orgánicos para conseguir una biodegradación. Los cultivos orgánicos rompen las inaccesibles cadenas de los polímeros, para un posterior metabolismo en presencia de oxígeno (aeróbicamente) y formar CO2, H2O y energía, con ello se obtiene una degradación de los componentes orgánicos de la pintura y mantener los parámetros del agua dentro de límites permisibles, un lodo residual de fácil manejo y calidad del agua para seguir trabajando. Los aditivos químicos desnaturalizan la pintura y eliminan el disolvente. La biotecnología sirve para digerir sustancias orgánicas. Puede digerir tanto grandes polímeros (quelantes) como materiales orgánicos pequeños (disolventes). Los polímeros de gran tamaño se descomponen en pequeños polímeros que se degradan, formándose CO yH O, este proceso se conoce como biorremediación Las partículas de pintura restantes son emulsionadas por los aditivos. El proceso de emulsificación aumenta significativamente el área de superficie. Este aumento de superficie mejora la velocidad y la eficiencia de la biorremediación. Los disolventes y aglutinantes se rompen en pedazos pequeños. La biorremediación funciona incluso cuando el sistema se para y no se añade ningún producto. El agua estará siempre sometida a un proceso de limpieza continuo. Este sistema tiende a mejorar el rendimiento en un par de días/semanas después de empezar la adición de los aditivos. Este sistema es válido para todo tipo de pinturas, tanto en base solvente como en base agua e incluso en instalaciones que utilicen ambos tipos de pinturas. Con el sistema de Atotech se consiguen, entre otras, las siguientes ventajas frente a los métodos convencionales: - Mantener los parámetros del agua dentro de los límites permisibles; DQO, sólidos en suspensión ,conductividad, etc .... - Disminuir la concentración de COV (compuestos orgánicos volátiles) - Un lodo residual de más fácil manejo, mucho más

seco. - Minimizar la cantidad de lodos entre un 40-60% - No necesitar bactericidas al ser las bacterias aerobias, por este mismo motivo no genera malos olores. - Minimiza el mantenimiento de las instalaciones. - La frecuencia del vaciado de los tanques es mucho

menor - Menor emisión de compuestos orgánicos volátiles

(COV) degraded, forming CO and H2O in a process known as bioremediation. The remaining paint particles are then emulsified by the additives. The emulsification process significantly increases their surface area. This increase in surface area increases bioremediation speed and efficiency. The solvents and agglomerants are broken down into smaller pieces. Bioremediation even works when the system is halted and no products are added. The water-cleaning process is continual. This system tends to improve performance within a couple of days/weeks of starting using additives. It is valid for all paint types, both solvent-based and water-based, and can even be used in facilities that employ both kinds. The Atotech system has the following advantages, among others, over conventional methods: - Water parameters are kept within permissible limits

(COD, suspended solids, conductivity, etc.). - VOC (volatile organic compound) concentration

decreases. - Residual sludge is much drier and easier to manage. - Sludge quantity is reduced by 40–60%. - Bactericides are not needed as, because the bacteria

are aerobic, they do not produce unpleasant odours. - Facility maintenance is minimised. - Tank emptying frequency is much lower. - Fewer VOCs are emitted. - Excellent flotation means that sedimentation is

minimised. - The process is highly robust. - Maintenance and waste management savings are

achieved. These advantages have all been confirmed on the Iberian WATERǧBASED AND SOLVENTǧBASED Peninsula in a company that manufactures and

- Debido a la excelente flotación se minimiza la sedimentación. - Proceso muy robusto. - Ahorros económicos en mantenimiento y gestión

medioambiental de los residuos. Estas ventajas las hemos podido constatar en la Península BASE ACUOSA Y BASE SOLVENTE Ibérica en una empresa dedicada a la fabricación y pintado de componentes para la industria de automoción tanto con pinturas en base acuosa como también base solvente. Todas sus cortinas de agua desembocan en un tanque común, por lo que es obligado tratarlas conjuntamente. Tras conocer y estudiar los aspectos más importantes de la instalación como son entre otros: - Calcular el overspray, muchas veces ni el cliente sabe el valor real, con lo que nos dificulta la dosificación. Casi siempre es mayor a lo estipulado por el cliente. (60-80 %) - Zonas a dosificar los productos, esto es muy importante ya que de ello dependerá en gran medida el proceso de floculación. - Tipos de pintura, base agua, base solvente, barnices. Esto implicará el uso de unos determinados productos. - Control de las dosificaciones mediante ensayos “jar

test” para ajustar el consumo de aditivos. - Auditar y revisar la instalación, para detectar posibles puntos ciegos, zonas de decantación o zonas de generación de espumas. - El pH del agua en circulación. Se propuso una dosificación que requirió algunos ajustes a medida que se iban conociendo las particularidades de la instalación, pero desde el principio el personal de mantenimiento de la instalación de pintado observó un mejor comportamiento de la floculación en cuanto a su flotación, pegajosidad y compactación de los lodos. Otro aspecto clave que fue objeto de una clara mejora fue la reducción de malos olores en la instalación de pintura. Los datos proporcionados por el cliente después de dos años y medio de trabajo con el proceso de Atotech hablan por sí solos: se han reducido la generación de lodos en un 50% y el coste de los aditivos usados para la floculación en un 36%. Debido a la consistencia y la buena calidad de la circulación de agua, no tienen previsión para cambiar el agua del sistema, mientras que con el proceso anterior lo hacían como mínimo regularmente cada dos años. En conclusión, con el sistema que proporciona Atotech se obtiene una mejor floculación de pinturas, la cual genera un menor impacto ambiental y, además, el proceso es más económico que los tratamientos convencionales. paints automotive components using both water-based and solvent-based paints. All the firm’s water curtains drain into a shared tank and so need to be treated together. Assessment of the facility’s key parameters revealed the following: - Real overspray value. Often, not even the client knows the real value, which can make dosing difficult. The final figure is nearly always higher than the one provided by the client (60–80%) - Product-dosing zones. These are extremely important,

as these largely determine the flocculation process. - Paint types (water-based, solvent-based, clear coats). This determines which particular products should be used. - Dosing control via jar tests. Performed to adjust

additive consumption. - Facility audit and review. Performed to detect

potential blind spots and settling or foaming areas. - Circulation water pH. The dosing proposed required several adjustments as the facility’s particular features became apparent. However, right from the start, the paint shop’s maintenance personnel noticed better flocculation performance in terms of flotation, tackiness and sludge compacting. Another major improvement was the reduction in the unpleasant odour produced by the paint facility. The data provided by the client after two and a half years of applying the Atotech process speak for themselves: sludge generation has fallen by 50% and the cost of the additives used in flocculation has dropped by 36%. Because of the circulated water’s consistently high quality, there are no plans to change it. In contrast, with the previous process it had to be replaced at least every two years. In conclusion, the Atotech system obtains better paint flocculation, which generates less environmental impact and, in addition, the process is less expensive than conventional treatments.

Estas ventajas las hemos podido constatar en la Península Ibérica en una empresa dedicada a la fabricación y pintado de componentes para la industria de automoción / These advantages have all been confirmed on the Iberian Peninsula in a company that manufactures and paints automotive components Andoni Herrero y/and Óscar Benet, Atotech España

Atotech dispone de un sistema diferente en el que combina la adición de aditivos orgánicos con el uso de la biotecnología./ Atotech employs a different system that combines organic additives with biotechnology.

Con el sistema que proporciona Atotech se obtiene una mejor floculación de pinturas. / The Atotech system obtains better paint flocculation.