СПОСОБ БАКТЕРИЦИДНОЙ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДСТВ Российский патент 2000 года по МПК C10M175/04 

Изобретение относится к области бактерицидной очистки 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, ультразвуковая и электроимпульсная обработки, применение биоцидных присадок (Сульфоцид-5, Вазин, Тетрацид и др.), термическая обработка, облучение другими энергетическими полями [1] . Бердичевский Е.Г. Смазочно-охлаждающие технологические средства, 1984. Перечисленные меры, предпринимаемые для предотвращения биоразрушения работоспособных СОТС, позволяют увеличить срок службы смазочно-охлаждающих технологических средств. Например, применение бактерицида Гротан (Германия) повышает срок службы СОТС в 3-4 раза. Однако со временем микроорганизмы адаптируются к препарату и обеззараживающий эффект снижается. Известно, что тепловая обработка требует тщательного соблюдения режима во избежание разрушения СОТС. Например, пастеризацию проводят при температуре 60-100^oC с выдержкой не более 30 минут, а стерилизацию при температуре не более 140^oC в течение нескольких секунд. При пастеризации погибают только вегетативные формы микроорганизмов. При глубоком поражении СОТС происходят существенные химические и физико-химические процессы, в результате чего появляется гнилостный запах, изменяется внешний вид СОТС, снижается pH, ухудшаются технологические свойства, появляются следы коррозии. Содержание микроорганизмов при этом превышает 10⁶ кл/мл, и СОТС направляют на утилизацию.

Наиболее близким к заявляемому является способ бактерицидной очистки СОТС путем его термической обработки - пастеризации при температуре 60-90^oC [2 - Малоотходная технология применения СОЖ в металлообработке. М., НИИинформации по машиностроению 1981/
Однако при указанном режиме термообработки обеззараживающий эффект сохраняется несколько дней. Следовательно, обработка известным способом не обеспечивает полного подавления жизнедеятельности микроорганизмов и поэтому является недостаточно эффективным приемом бактерицидной обработки.

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

Для решения поставленной технической задачи заявляется способ бактерицидной очистки водных смазочно-охлаждающих технологических средств путем их термообработки, в соответствии с которым перед термообработкой технологическую жидкость предварительно подвергают аэрации до начала снижения показателя pH обрабатываемой жидкости, а термическую обработку осуществляют при температуре 90-100^oC с последующей выдержкой продукта в течение 0,5 - 2,0 часов при температуре термообработки.

Указанные режимы обработки определены экспериментально и достаточны для того, чтобы полностью подавить жизнедеятельность микроорганизмов в СОТС. Изменение интервала термообработки нецелесообразно с тем, чтобы с одной стороны не допустить термического разложения присадок и с другой стороны подавить жизнедеятельность микроорганизмов.

Предлагаемый способ обработки может быть осуществлен неоднократно по мере необходимости и исходя из экономической целесообразности (суммарная стоимость СОТС, его обработки, корректировки и т.д. не должна превышать затрат на приобретение СОТС за определенный период эксплуатации).

Пример осуществления способа.

Для бактерицидной обработки взята отработанная по биопоражению смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) на основе Автокат-Ф78. Биопоражение более 10⁷ кл/мл, pH=7,10, зпах гнилостный, цвет темный, коррозия сильная, предназначена для утилизации. СОЖ не отработана по технологическим присадкам.

Данная СОЖ подвергнута аэрации со скоростью подвода кислорода 30 - 40 мг/л•час. Показатель pH при этом повысился до 8,45. Достигнув максимума, pH начинает снижаться. Аэрацию прекращают, а обработанную таким образом СОЖ очищают известными способами (фильтрация, центрифугирование, отстой) от образующейся микробиологической пленки на поверхности и осадка. После этого СОЖ направляют на термообработку. В данном случае аэрацию проводили 85 минут. Термическую обработку указанной СОЖ проводили при температуре 98 - 100^oC в течение 2 часов. После обработки и корректировки параметры СОЖ не отличались от исходной свежеприготовленной.

При полном подавлении анаэробной составляющей биопоражения выдержка может быть уменьшена. Экспериментально определенная величина минимальной выдержки составила 0,5 часа.

Термическая обработки вышеуказанной СОЖ проводилась в закрытой емкости, снабженной конденсатором для возврата в обработанную среду улетучивающихся жидких компонентов СОЖ. При этом удаляются продукты жизнедеятельности микроорганизмов (H₂S, CO₂, CH₄ и т.д.)
Испытания технологических свойств обработанной предлагаемым способом СОЖ были проведены на круглошлифовальном станке 3М312 при обработке 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 поддержанием их на начальном периоде биопоражения (менее 10⁴ кл/мл), но существенно меньшем, необходимым для проведения утилизации. Кроме того, существенно повышается срок службы и хранения СОТС, резко снижаются экологически загрязняющие отходы. Снижаются нормы расхода СОТС и присадок, обработанных по указанному способу СОТС.

В способе бактерицидной очистки водных смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС) технологическую жидкость предварительно подвергают аэрации до начала снижения показателя рН обрабатываемой жидкости, затем проводят термическую обработку при температуре 90 - 100^oC с последующей выдержкой продукта в течение 0,5 - 2,0 ч при температуре термообработки. Изобретение позволяет увеличить срок эксплуатации водных СОТС при одновременном сокращении производственных расходов на эксплуатацию СОТС, увеличить срок его хранения. 1 табл.

Способ бактерицидной очистки водных смазочно-охлаждающих технологических средств путем их термической обработки, отличающийся тем, что технологическую жидкость перед термообработкой предварительно подвергают аэрации до начала снижения показателя pH обрабатываемой жидкости, а термическую обработку осуществляют при температуре 90 - 100^oC с последующей выдержкой продукта в течение 0,5 - 2,0 ч при температуре термообработки.