取消冷却剂处置

Los Alamos国家实验室（Los Alamos，新墨西哥州）最大的机器店雇用了大约70人，拥有大约50个大型机床。本店 - 工程科学与应用部门武器材料和制造（ESA-WMM）机器店 - 提供科学研究项目所需的零件。它还使特殊设备的组件包括卫星，机器人和生物技术相关仪器。一些工作是不寻常的，换句话说，但材料的范围不是。商店机械铝，各种钢，铜，塑料和复合材料。

就像任何处理这些材料的商店一样，这家商店面临着如何处理被油污染的冷却剂的问题。这种冷却剂必须被包装，贴上标签，并送到适当的危险废物处理地点。过去，这家工厂每年产生3000多加仑受污染的冷却剂。

现在已经消除了冷却液废物。ESA-WMM Shop的维护支持部门经理Fred Algarra致力于通过一系列逐步改进来实现这一成功，而不是仅减少浪费，而且还提高了员工安全。LOS Alamos国家实验室通过污染预防奖励认识到这一成功。与此商店的冷却液相关成本节省每年达到100,000美元。

新的冷却剂

第一个改进是改变了商店使用的冷却剂的牌子。阿尔加拉了解到，他的一名员工的肝酶水平很高。这名工人使用的机器中的喷雾冷却剂显然是罪魁祸首。冷却剂还导致其他员工手上出现皮疹。虽然这些员工倾向于接受皮疹作为正常工作的一部分，阿尔加拉先生想找到另一种类型的冷却剂，不会造成不利的健康影响。

他选择的新冷却剂是来自Blaser Swisslube (Goshen, new York)的一种水混溶切削液。这种流体主要由矿物油和水组成。公司代表开玩笑说，冷却剂足够安全，可以饮用。在所有旧的冷却剂被替换后，员工的皮疹消失了，而有肝酶问题的员工看到这些酶恢复到正常水平。

另一种安全改善涉及冷却剂添加剂。新的冷却剂仅需要微量的惰性添加剂醋酸钙，以减少由软水引起的发泡。减少这种添加剂的使用降低了健康风险的机会。

然而，这种冷却剂在正常运行时仍然会受到污染。金属屑和油污的堆积一般要求冷却剂每一两个星期更换一次，这取决于机器。下一个工艺改进的目的是减少与这种定期更换相关的浪费。

除油，第1部分

为了延长冷却液的使用寿命，阿尔兰塔先生从蒙诺兰公司（Westlake，俄亥俄州）购买了海德回收单位。首先过滤脏冷却剂以除去悬浮和沉降的固体，然后海德单元使用重力流动聚结的分散和自由浮油。在冷却剂首次通过海德单元，将超过99％的流浪汉油被移至储存容器中。清洁冷却剂积聚在罐中，可以返回机器。

或者更准确地说，如果没有其他污染物，它可以被送回机器。除了船油污染外，一些机械师还使冷却剂被他们用来改善成品外观的化学物质污染。例如，通常使用含有三氯乙烯的切削液，使用煤油使塑料零件不经抛光就有光泽。海德装置无法清除这些污染物。当被污染的冷却剂被处理时，这些添加剂的存在并不重要，但这些添加剂使冷却剂不可能重复使用。

阿尔加拉先生开始教育员工关于冷却剂中不相容的化学物质。机械车间停止订购冷却剂供应商说不兼容的化学药品。一旦商店的习惯改变了，回收的冷却剂可以持续使用几个星期。如果不是细菌污染导致冷却剂变质，它还可以继续使用更长时间。海德装置不能从冷却剂中去除细菌，但下一个工艺改进可以。

除油，第2部分

解决细菌污染问题的方法是在每台机床上安装一个循环和曝气装置。该商店使用了两个供应商提供这些设备，coolc - clean Systems(威奇托，堪萨斯州)和Design & Manufacturing(费希尔，伊利诺伊州)。每个装置都将冷却剂从机器中泵出，通过装置再泵回机器中。浮油积聚在冷却液上方的浮层中。产生难闻气味的细菌就在这种油里。每周一次，从每个单元中取出油层并收集油循环使用。

为了使其中一个装置有效，机器中的所有冷却剂必须循环，以便所有的油最终通过系统。阿尔加拉遇到的一个问题是，标准的回水管不够长，无法迫使最大的机器内部完成冷却剂循环。他能够解决这个问题，通过在一些单元上放置较长的软管，使冷却剂返回尽可能远离进气泵。

阿尔加拉还改进了一些在冷却锅中装有挡板的机器。挡板阻止了一些油到达曝气装置的泵，油中的细菌导致冷却剂变质。他通过沿着每个挡板的顶部切割小通道来解决这个问题。由于石油漂浮在水面上，这些升高的管道让石油得以通过。

为了达到最好的效果，这些装置需要有规律地运行。如果他们一直跑，需要很多能量。但如果在晚上或周末关闭机器，细菌就有机会在机器内部生长。阿尔加拉通过在每个单元上安装计时器来解决这个问题。这使得设备每隔一小时运行15分钟。

抑制细菌生长使冷却剂的使用时间比单独使用海德装置的时间长得多。阿尔加拉选择了一台机器，并决定看看在不清洗机器的情况下，结合海德装置和循环曝气装置，冷却剂可以重复使用多长时间。这次试验中的冷却剂在一年多的时间里没有受到污染。

《进入稀薄空气》

ESA-WMM商店随后从Severn Trent Services-Samsco (Goffstown, New Hampshire)购买了一个水蒸发器。这进一步减少了垃圾的数量。由于机器冷却剂大约95%是水，蒸发器工作得很好，以减少用过的冷却剂的体积。因为有毒的冷却剂添加剂在机加工车间不再可用，只有水挥发，这意味着蒸发过程不会造成任何空气污染。

高达200加仑的污染冷却剂可以放置在蒸发器中，体积在大约6小时内减少80%以上。剩下的化合物是冷却剂的油基馏分和不定油。这种油基材料可以添加到积累的不定期油，并送至油回收器。(细菌污染并不影响油的可回收性。)

在安装了水蒸发器后，机加工车间消除了整个冷却液废水流。现在所有的设备都到位了，工厂不再每年产生3000加仑的废冷却剂。取而代之的是从冷却液流中回收约100加仑的可回收油。该项目还允许机械车间将浓缩冷却剂的采购从每年大约12桶(每桶55加仑)减少到每年仅3桶。据估计，减少冷却剂采购和处理方法每年节省的成本总额为10万美元，实际效益甚至比这还大，因为这个数字不包括改善工人健康和生产力。

洛斯阿拉莫斯ESA-WMM车间的所有新设备的逐步投入和回收系统的优化已经进行了数年，但同样的系统可以在短时间内在任何机械车间有效地复制。由于在减少废物方面取得了成功，另一家机械车间——位于新墨西哥州阿尔伯克基的桑迪亚国家实验室——也采用了同样的系统。

关于作者:Sonja Salzman是洛斯阿拉莫斯国家实验室污染预防小组的技术作家。她拥有环境科学硕士学位和企业环境管理工商管理硕士学位。