Способ бактерицидной очистки водных смазочно-охлаждающих технологических средств

 

Изобретение относится к области обработки водных смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), применяемых при механической обработке металлов резанием, например при шлифовании, лезвийной обработке, хонинговании стальных заготовок и т. д. Очистку биопораженных водных СОТС со степенью биопоражения выше допустимой, например 10⁶ бактерий/мл, но имеющих запас ресурса по технологическим присадкам, осуществляют при температуре 95 - 120^oС с последующим выдерживанием продукта в течение 0,5 - 3,0 часов при указанной температуре. Такая обработка может быть проведена неоднократно в пределах сохранности технологических свойств имеющихся присадок. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области бактерицидной очистки водных смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), применяемых при механической обработке металлов резанием, например при шлифовании, лезвийной обработке, хонинговании стальных заготовок и т.д.

Известны различные способы защиты СОТС от микробиологического разрушения в процессе эксплуатации и хранения: аэрация, озонирование, применение биоцидов (сульфоцид-4, фурациллин, Вазин) и т.д., ультразвуковая, электроимпульсная обработки, облучение другими энергетическими полями. Бердичевский Е. Г. "Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки материалов". М. : Машиностроение, 1984, с. 163-165. Перечисленные меры, предпринимаемые для предотвращения биоразрушения работоспособных СОТС, позволяют увеличить срок службы технологических средств. Например, применение бактерицида Гротан (ФРГ) повышает срок службы СОТС в 3-4 раза. Однако со временем микроорганизмы адаптируются к препарату: обеззараживающий эффект снижается. При этом известно, что тепловая обработка требует тщательного соблюдения режима во избежание разрушения СОЖ. Например, пастеризацию проводят при температуре 75-80^oC с выдержкой не более 30 минут, а стерилизацию при температуре не более 140^oC в течение нескольких секунд. В результате предпринимаемых мер в отношении технологически работоспособных СОЖ погибают вегетативные клетки бактерий. При глубоком поражении СОТС, при котором, как правило, содержание микроорганизмов превышает 10⁶бак./мл, появляется гнилостный запах, изменяется внешний вид СОЖ, снижается величина pH, уменьшается концентрация эмульсии, ухудшаются технологические свойства СОТС. При достижении предельно допустимых показателей биопоражения СОТС направляют на утилизацию.

Наиболее близким к заявляемому является способ бактерицидной очистки СОТС путем их термической обработки пастеризации при температуре 60-90^oC (Бердичевский Е.Г. Малоотходная технология применения СОЖ в металллообработке. М.: НИИмаш, 1981, с. 6, 12).

Однако при указанном режиме пастеризации биопораженных СОТС погибают только вегетативные формы микроорганизмов. Поэтому обработка известным способом не обеспечивает полного подавления жизнедеятельности микроорганизмов и поэтому является недостаточно эффективным приемом бактерицидной очистки.

Технической задачей данного изобретения является увеличение срока эксплуатации водных СОТС при одновременном сокращении производственных расходов на эксплуатацию СОТС, увеличение срока ее хранения.

Для достижения поставленной технической задачи в заявляемом способе бактерицидной очистки водных СОТС температурную обработку осуществляют при температуре 95-120^oC с последующей выдержкой продукта в течение 0,5-3,0 часов при температуре термообработки.

При осуществлении способа СОТС обрабатывают в закрытой емкости, снабженной конденсатором для возврата в обрабатываемую среду улетучивающихся жидких компонентов. Нагрев СОТС до 95-120^oC целесообразно проводить с удельной мощностью 0,2-0,5 кВт·ч/л и выдержкой в течение 0,5-3,0 часа.

Указанные пределы режимов обработки определены экспериментально и достаточны для того, чтобы полностью уничтожить бактерии в СОТС. Увеличение показателей режимов обработки нецелесообразно, исходя из соображения не допустить термического разложения присадок и перерасхода электроэнергии. Нижние пределы режимов обработки представляют собой предпочтительный вариант из числа других, когда, например, меньшее по величине воздействие потребует более длительной обработки и приведет к потере технологических присадок и к большему потреблению энергии.

Предлагаемый прием обработки может быть осуществлен неоднократно. Эффективность способа особенно важна для обработки СОТС, имеющих степень биопоражения выше допустимой.

Пример осуществления способа. Отработанная СОЖ на основе ЭГТ имела сильное микробиологическое поражение 10⁶ бак/мл, не выдерживала требований по запаху, pH, коррозии и была предназначена к утилизации. При этом СОТС фактически не отработала ресурс по всем технологическим присадкам, входящим в ее состав.

Данная СОТС термообработана при температуре 100^oC с удельной мощностью 0,2-0,5 кВт·ч./л в закрытой емкости, снабженной конденсатором для возврата в обрабатываемую среду улетучивающихся жидких компонентов СОТС. При этом удаляются продукты жизнедеятельности микроорганизмов (H₂S, CO₂, CH₄ и т.д.). Время выдержки при этой температуре 1,5 часа. После термообработки и корректировки эксплуатационные параметры СОТС не отличались от исходной свежеприготовленной. Обработанное таким образом СОТС готово к употреблению.

Испытания технологических свойств обработанного предлагаемым способом СОТС были проведены на круглошлифовальном станке 3М312 при обработке заготовок из стали 30ХГСА. Скорость шлифовального круга 35 м/с, скорость вращения заготовки 30 м/мин. Результаты испытания приведены в таблице.

Таким образом, глубоко биопораженные СОТС, не отработанные по технологическим присадкам и предназначенные для утилизации, могут быть восстановлены с относительно большим расходом энергии по сравнению с поддерживанием их на начальном периоде биопоражения (менее 10⁴ кл/мл), но существенно меньшим, необходимом для проведения утилизации. Кроме того, повышается существенно срок службы и хранения СОТС и практически отсутствуют экологически загрязняющие отходы (жидкие, твердые). Снижаются нормы расхода СОТС и присадок, т. к. обработанная СОЖ непосредственно возвращается в систему подачи СОЖ. Соответственно снижается трудоемкость регенерации СОТС, т.к. в течение периода эксплуатации данного СОТС по предлагаемому способу операции по разложению и утилизации СОЖ осуществляются с полностью истощенными жидкостями.

Формула изобретения

1. Способ бактерицидной очистки водных смазочно-охлаждающих технологических средств путем их термической обработки, отличающийся тем, что термообработку осуществляют при 95 - 120^oС с последующей выдержкой продукта в течение 0,5 - 3,0 ч при температуре термообработки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что термообработку смазочно-охлаждающих технологических средств проводят в пределах сохранности технологических свойств имеющихся присадок неоднократно.

РИСУНКИ

Рисунок 1