Procedimiento para la explotación de una balsa del sistema de una instalación de pintura.

Procedimiento de separación de sólidos en una balsa del sistema (1) de instalaciones de pintura,

en el que se transporta una mezcla de aire-agua, que contiene una fracción de sólidos grosera y/o finamente dispersados con un caudal volumétrico VE predeterminado desde la cabina de pintado hasta la balsa del sistema (1) , en la que tiene lugar la separación física de los sólidos y el medio líquido por flotación, en el que

(i) en los puestos An de la balsa del sistema (1) se generan corrientes y (ii) simultáneamente se saca de la balsa del sistema (1) en continuo el medio líquido enriquecido en sólidos con un caudal volumétrico predeterminado VK, el punto de la evacuación del caudal volumétrico VK está situado después de los puntos An en la dirección predominante de flujo, en los que se generan las corrientes, dentro de la balsa del sistema (1) , mientras que el medio líquido enriquecido en sólidos se realimenta en continuo con un caudal volumétrico VA a la cabina de pintura, en la que el medio líquido enriquecido en sólidos y eventualmente otra porción de agua se mezclan con los sólidos a separar y el aire de la mezcla aire-agua, que contiene una fracción de los sólidos grosera y/o finamente dispersada, después de lo cual se trasvasa el caudal volumétrico VE a la balsa del sistema (1) , caracterizado porque los caudales en dichos puntos An de la balsa del sistema (1) se ajustan de tal manera que el cociente entre la velocidad de flujo vo en la superficie en el puesto de la balsa del sistema, del que se retira el medio líquido enriquecido con sólidos con un caudal volumétrico predeterminado VK, y la velocidad de flujo promedio teórica vm no sea superior a 5:1, pero tampoco inferior a 3:

Procedimiento para la explotación de una balsa del sistema de una instalación de pintura La presente invención se refiere a un procedimiento para la explotación de una balsa del sistema de una instalación de pintura (barnizado, lacado) . En una instalación de pintura de este tipo, las partículas de pintura sobrantes de la cabina de pintado pasan por un separador y se trasvasan en forma de mezcla aire-agua, que contiene dichas partículas de pintura, a la balsa del sistema, donde se separan del medio líquido o de la fase acuosa mediante un proceso de flotación. En el procedimiento de la invención se consigue una separación eficaz de las partículas sólidas del medio líquido en la balsa del sistema mediante caudales controlados, que avanzan en sentido contrario a la dirección de flujo predominante o en el mismo sentido, de modo que se mantenga una región de la invención para la proporción entre las velocidades de flujo vo : vm en el punto de extracción del caudal volumétrico VK del medio líquido enriquecido con los sólidos. Para generar los caudales locales se utilizan según la invención máquinas hidrodinámicas en puntos definidos de la balsa del sistema, con preferencia agitadores, hélices, agitadores de paletas y/o bombas centrífugas.

En las plantas de pintura, en especial en automoción, se proyectan actualmente con pistola sobre las piezas una o varias capas de pintura basada en disolventes o en agua. En tales aplicaciones de pintura, cera o materiales orgánicos de recubrimiento similares, no solubles en agua, sobre superficies metálicas o sobre superficies de plástico no se consigue depositar la pintura o el material de recubrimiento sobre las piezas a recubrir sin que queden restos. Aquella porción de la pintura, que no se deposita como sería de desear sobre las piezas, se saca de las cabinas de pintado por la chimenea de aire residual o de las paredes de la cabina de pintado a pistola mediante una cortina de agua y se enjuaga en la llamada balsa del sistema o también balsa de sedimentación (reposo) . El despegado de las partículas de pintura que no se anclan sobre la pieza y se recogen en el agua (exceso de pintura pistoleada, “paintoverspray”) y su aglomeración en forma de un coagulado adecuado para la evacuación se realiza en un paso de trabajo durante el mismo proceso de extracción por lavado, pero a más tardar en la balsa del sistema. En función de la configuración de la instalación y del modo de ejecución del proceso, las partículas de pintura despegadas y coaguladas flotan o se sedimentan de modo que con dispositivos adecuados de evacuación y/o separadores pueden sacarse en continuo de la balsa del sistema y reutilizarse o bien tratarse como materiales residuales. La fase acuosa, cuyo contenido de coagulados ya se ha reducido, se realimenta también en continuo como agua de recirculación a la cabina de pintura, de modo que se genera un sistema de recirculación. En una instalación de pintura con un volumen de balsa del sistema de aprox. 50-200 m3 se mantiene normalmente en recirculación un caudal volumétrico de agua de aprox. 500-2000 m3/h. Para que el agua en recirculación pueda seguir utilizándose el mayor tiempo posible se tienen que coagular por un lado las partículas de pintura de la balsa del sistema de modo completo y por otro lado tienen que separarse del modo más eficaz posible de la fase acuosa. Una vez efectuada la coagulación, lo último se consigue únicamente mediante una separación física eficaz en un proceso de sedimentación o de flotación. La eficacia de estos procesos depende en gran manera del dimensionado de la balsa del sistema y del mantenimiento los caudales volumétricos necesarios que intervienen en el sistema de recirculación.

La separación por lavado húmedo del exceso de pintura pistoleada se realiza en la cabida de pintado mediante el mezclado turbulento del agua de recirculación con el aerosol del exceso de pintura pistoleada gracias a un orificio Venturi en el canal de recirculación de aire de la cabina de pintado. De este modo se forma una mezcla aire-agua, como porción sólida que contiene las partículas de pintura dispersadas fina y/o groseramente y que, con respecto al agua recirculante de la balsa del sistema, tiene una densidad menor. La alimentación de la mezcla de aire-agua a coagular y separar físicamente en la balsa del sistema con un caudal volumétrico definido tiene como consecuencia que esta mezcla de aire-agua en el punto de admisión de la balsa del sistema se mueve inmediatamente hacia arriba debido a su densidad menor y de este modo provoca una rápida corriente superficial. Esto a su vez se traduce en que las partículas de pintura extraídas por lavado de la balsa de flotación no se coagulan suficientemente debido al reducido tiempo de permanencia (residencia) y/o no flotan durante un tiempo suficiente. En cambio, las partículas coaguladas experimentan en caso de una velocidad de flujo superficial demasiado baja un arremolinado (turbulencia) insuficiente con el aire exterior, por lo cual la flotación se desplaza a favor de la sedimentación de los sólidos en la balsa del sistema. En especial en la balsa de flotación de una instalación de pintura con lavado del exceso de pintura pistoleada se afrontan, pues, inconveniente considerables debidos a la alimentación de la mezcla aire-agua, que contiene las partículas de pintura de una densidad relativamente baja, inconvenientes que impiden la separación eficaz de las partículas de pintura en la balsa del sistema o dificultan la realización del procedimiento.

Para superar estos inconvenientes se recurre en el estado de la técnica a diques que permiten la circulación a su través y con ellos se influye en la dinámica de flujo de la balsa del sistema de la instalación de pintura. Un dique que permite la circulación a su través constituye una resistencia a la circulación del caudal predominante, de modo que con él se consigue una ralentización de la velocidad de flujo superficial. Pero dicho dique solamente puede utilizarse para un tipo determinado de funcionamiento y para un caudal volumétrico previsto para el agua de recirculación. La adaptación controlada del dique a una dinámica reológica variable de la balsa del sistema no es posible sin costes considerables en técnica de proceso. Otro inconveniente consiste en que no se realiza la circulación adicional del agua provocada por el dique cuando dicha recirculación se interrumpe durante un tiempo determinado. En tal caso, el contenido de oxígeno de la balsa del sistema puede reducirse hasta valores que equivalente a condiciones aneróbicas. Pero, de este modo tiene lugar un cambio de la población de microorganismo predominante en la balsa del sistema. Es decir, si antes, durante el funcionamiento de la balsa del sistema, predominaban los microorganismos aeróbicos gracias a la recirculación constante del agua, ahora, después de paros prolongados de funcionamiento, empezarán a dominar los microorganismos anaeróbicos. El control de los microorganismos de la instalación de pintura y en especial en la balsa del sistema es técnicamente importante, porque los microorganismos por un lado son capaces de mantener bajo y constante el valor CSB (demanda química de oxígeno) del agua, pero por otro lado pueden provocar un aumento de la viscosidad debido a los polisacáridos del agua recirculada producidos por los microbios, de modo que se obstaculizan la coagulación, sedimentación y el trasiego del medio líquido del agua recirculante con las bombas. Estos exopolisacáridos, es decir, esta mucosidad biológica, se producen en especial por una parte de estos microorganismos cuando se hallan sometidos a estrés, es decir, a condiciones exteriores cambiantes, por ejemplo un contenido decreciente de oxígeno. Además, en condiciones aneróbicas se desarrollan con preferencia los microorganismos que desarrollan gases de putrefacción y lo hacen en concentraciones nocivas para la salud. En un sistema de recirculación abierto, los microorganismos están presentes normalmente en una cantidad del orden de 108/ml en el agua circulante.

Por lo demás, en el modelo registrado alemán 86 29 601 U1 se describe un dispositivo para la separación de aguas de lodos, en el que en una balsa del sistema gracias a la flotación se realiza la separación de las partículas de pintura que se halla en suspensión. En el tanque del sistema, en la zona de la superficie del agua existe un caudal de desplazamiento horizontal, provocado por la alimentación de la mezcla de lodo de pintura-agua y la evacuación del agua purificada, en cada caso en la zona de la superficie del agua en las caras opuestas de la balsa del sistema. Además, en la sección delantera de la balsa del sistema se genera una corriente... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de separación de sólidos en una balsa del sistema (1) de instalaciones de pintura, en el que se transporta una mezcla de aire-agua, que contiene una fracción de sólidos grosera y/o finamente dispersados con un caudal volumétrico VE predeterminado desde la cabina de pintado hasta la balsa del sistema (1) , en la que tiene lugar la separación física de los sólidos y el medio líquido por flotación, en el que

(i) en los puestos An de la balsa del sistema (1) se generan corrientes y

(ii) simultáneamente se saca de la balsa del sistema (1) en continuo el medio líquido enriquecido en sólidos con un caudal volumétrico predeterminado VK, el punto de la evacuación del caudal volumétrico VK está situado después de los puntos An en la dirección predominante de flujo, en los que se generan las corrientes, dentro de la balsa del sistema (1) , mientras que el medio líquido enriquecido en sólidos se realimenta en continuo con un caudal volumétrico VA a la cabina de pintura, en la que el medio líquido enriquecido en sólidos y eventualmente otra porción de agua se mezclan con los sólidos a separar y el aire de la mezcla aire-agua, que contiene una fracción de los sólidos grosera y/o finamente dispersada, después de lo cual se trasvasa el caudal volumétrico VE a la balsa del sistema (1) ,

caracterizado porque los caudales en dichos puntos An de la balsa del sistema (1) se ajustan de tal manera que el cociente entre la velocidad de flujo vo en la superficie en el puesto de la balsa del sistema, del que se retira el medio líquido enriquecido con sólidos con un caudal volumétrico predeterminado VK, y la velocidad de flujo promedio teórica vm no sea superior a 5:1, pero tampoco inferior a 3:2.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque para ajustar la relación de la velocidad de flujo vo y la velocidad de flujo teórica media vm en los puestos An se generan ya sea corriente por lo menos parcialmente opuestas a la dirección predominante de flujo, cuando dicha relación de las velocidades de flujo sin la incidencia de las corrientes generadas en los puestos An se sitúa en un valor mayor que 5:1, o bien se generan corrientes dirigidas por lo menos parcialmente en la misma dirección que la dirección predominante de flujo, cuando dicha relación de las velocidades de flujo sin la incidencia de las corrientes generadas en los puestos An se sitúa en un valor inferior a 3:2.

3. Procedimiento según una o ambas de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el puesto de evacuación (6) del caudal volumétrico VA del medio líquido, cuya concentración en sólidos se ha reducido, está dispuesto en la dirección predominante de flujo detrás del puesto de evacuación del caudal volumétrico VK para la eliminación del medio líquido enriquecido en sólidos dentro de la balsa del sistema (1) y se halla con preferencia en la cara frontal de la balsa del sistema (1) , que está situada en posición opuesta a la de la admisión en la balsa del sistema (1) .

4. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las corrientes correspondientes de los puestos An no se generan por debajo del puesto de admisión (5) del caudal volumétrico VE en la balsa del sistema (1) en el correspondiente puesto An.

5. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la distancia entre el puesto, por el que entra la mezcla de aire-agua, que contiene una fracción de sólidos grosera y/o finamente dispersados, en la balsa del sistema (1) , y el correspondiente puesto An, en el que se genera una corriente por lo menos parcialmente opuesto o de igual dirección que la dirección predominante de flujo, no es mayor que la mitad de la longitud de la balsa del sistema (1) en la dirección de flujo, con preferencia no es mayor que un tercio de la longitud de la balsa del sistema (1) en la dirección de flujo.

6. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el paso (i) gracias a las máquinas hidrodinámicas se generan en los puestos An corrientes por lo menos parcialmente opuestas o dirigidas en la misma dirección que la dirección predominante de flujo, que absorben un trabajo mecánico y entregan este trabajo en forma de energía hidrodinámica al medio líquido que las rodea.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque como máquinas hidrodinámicas (3) se emplean agitadores, hélices, agitadores de paletas y/o bombas centrífugas.

8. Procedimiento según una o ambas de las reivindicaciones anteriores 6 y 7, caracterizado porque la máquina hidrodinámica en cuestión gracias al acceso al aire exterior genera una corriente de una mezcla de aire-agua en el correspondiente puesto An, que está dirigida por lo menos parcialmente en la misma dirección o en dirección opuesta a la dirección predominante de flujo de la balsa del sistema (1) .