Come smaltire le emulsioni oleose esauste

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La funzione dei fluidi lubrorefrigeranti, concetto espresso dal termine stesso, é duplice: un’ azione lubrificante per ridurre l’attrito ed il calore prodotto nella zona di taglio, per assicurare un miglior grado di finitura ed una minor usura dell’utensile; un’ azione refrigerante che, nel contenere l’aumento di temperatura, consenta una durata più lunga del filo dell’utensile, una maggior efficenza di lavoro ed una maggiore precisione dimensionale del particolare prodotto.
La coesistenza di queste due funzioni richiede a questi fluidi prerogative, a volte, tra loro contrastanti [1]. Taluni composti, che presentano buone proprietà lubrificanti sono caratterizzati da ridotte capacità di raffreddamento e viceversa.
La miscelazione opportuna di questi composti ha portato alla creazione di moltissime formulazioni che rispondono alle diverse esigenze di lavorazione di una vasta gamma di materiali [2].
Il problema che si vuole trattare é quello generato da questi fluidi al termine del loro ciclo di lavoro.
È importante ricordare che lo stoccaggio, lo smaltimento, il trasporto e lo scarico sono delle fasi previste e regolamentate da un insieme di normative nazionali e comunitarie.

L’aspetto legislativo

In italia la normativa, più precisamente il DPR n.° 915/82, classifica come rifiuto speciale la quasi totalità delle emulsioni oleose esauste e ne vieta lo scarico non ottemperando ad alcuna delle limitazioni previste dalla legge Merli (n.° 319/76).
Un’ ulteriore attenzione va posta sul fatto che tali reflui rientrano sotto il controllo del Consorzio Obbligatorio degli oli usati, ente che, creato e sviluppato con il DPR n.° 691/82, ottemperando al recente DL n.° 95/92, é preposto alla gestione del refluo.
Il consorzio classifica, come emulsioni, le miscele con più del 15% in peso d’acqua e provvede al loro ritiro dietro pagamento, mentre ritira le miscele con meno del 15% d’acqua, come oli usati, riconoscendo al conferitore un valore in base alla qualità del refluo (riciclabile o meno, più o meno inquinato).
Con il recepimento, infine, delle ultime direttive europee (DL n.° 133/92) e ancor più con la legge Galli (n.° 36/94) viene ribadito il concetto fondamentale di promuovere il riutilizzo ed il ricircolo dell’acqua all’interno del processo produttivo ed il recupero delle sostanze riutilizzabili dal refluo.
Una situazione non dissimile la si ritrova in tutti i paesi europei e negli stati del nord America. Si delinea così la via da seguire per dare una risposta al probema iniziale: operare una separazione in continuo sulla emulsione esausta per ottenere una fase oleosa con caratteristiche tali da permetterne il conferimento, ed una fase acquosa da riutilizzare ad esempio per la preparazione di nuova emulsione.
Per raggiungere questo scopo sono disponibili apparecchiature che operano la separazione tramite evaporazione e successiva condensazione della fase acquosa sotto vuoto.

Il funzionamento

L’ebollizione e la condensazione sono dei cambiamenti di stato liquido-vapore caratterizzati dalle variabili temperatura e pressione tra loro dipendenti: al diminuire della pressione diminuisce la temperatura di ebollizione e viceversa.
Evaporare sotto vuoto permette di lavorare quindi a temperature più basse sfruttando fonti energetiche a minor temperatura, per esempio acqua calda di impianti di raffreddamento, vapore in bassa pressione oppure i sistemi a pompa di calore.
L’energia necessaria per far avvenire il cambiamento di stato ad un chilogrammo d’acqua è anch’essa dipendente da pressione e temperatura e varia tra 2500 e 2250 kJ/kg (540 kcal circa). A questa si aggiunge l’energia per portare l’acqua dalla temperatura ambiente a quella di ebollizione. È necessario sottrarre un’energia totale equivalente per condensare la stessa quantità di vapore.
Operare l’evaporazione di un fluido senza sfruttare il calore di ricondensazione dei vapori comporta una resa, in termini energetici, molto bassa. I metodi per poter sfruttare tale quantità di calore sono due: portarla ad una temperatura superiore (principio della pompa di calore e della termocompressione); utilizzarla a pressione minore per evaporare dell’altro fluido (principio del multiplo effetto).
Dalla figura 1 appare chiaro come, operando con il recupero del calore di condensazione, si ottiene una riduzione dell’energia fornita dall’ambiente esterno per distillare una fissata quantità di refluo: oltre il 70% con l’utilizzo di un fluido intermedio di scambio (R 22) nella pompa di calore; poco meno del 70% con un sitema multistadio a tre effetti.

L’applicazione

L’applicazione della tecnica evaporativa alle emulsioni oleose é brevemente descritta nello schema riportato in figura 2.
L’emulsione, proveniente dalle macchine utensili e da eventuali lavaggi inquinati da oli, viene convogliata ad un pozzetto e da qui, tramite una pompa, viene rilanciato ad un separatore a coalescenza.

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