根据环保署废物管理优先等级的建议，制造商已经将他们的重点从管道末端的污染控制转移到减少废物的源头。这种转变的原因是有据可查的。减少废物来源，提供更清洁、更安全的环境;节省资源和金钱——在某些情况下，可以节省数百万美元;并减少长期风险和责任。此外，通过在生产过程早期过滤，过滤成本显著降低，因为捕获和消除不需要的固体往往在生产过程后期更加困难。
传统上，涂料工程师选择一次性介质过滤器，如袋或墨盒，因为它们的初始成本较低。虽然小批量作业的初始成本可能较低，但对于连续作业来说，这就不太可能了，因为连续作业需要昂贵的冗余过滤系统来维持生产，包括管道、阀门、支持和服务连接。
此外，一次性媒体过滤器还有一些隐性成本。当用户购买一次性媒体过滤器时，他们往往没有考虑到这样做的真正成本。首先是一次性过滤器的初始购买价格，通常是每袋或每天至少3美元，再加上持续的废物处理成本。非危险废物的处理费用为每桶400- 800美元，而危险废物的处理费用则接近每桶1 000美元。对于典型的涂料制造商来说，每年生产约20桶用于处理的过滤介质并不罕见，这还不包括处理或消除任何径流过程中的液体的成本。
此外，运输、处理和储存一次性过滤介质以及更换也需要人工成本。例如，对于一个带有6个10英寸墨盒的小型30gpm墨盒过滤器，操作人员必须拆卸16个独立的部件，包括盖子、压缩密封、墨盒和密封板，并将所有16个部件以正确的对齐方式重新组装，以确保良好的密封。然后必须有人把用过的滤料拖走。
此外，清理一次性介质溢出物也会带来清洁成本，同时还会增加排放、安全风险和责任，以及一次性介质破裂或溢出(就像塑料袋有时会发生的那样)、污染下游产品或机器、减缓生产的潜在成本。
其他成本包括购买、维护和清洁工人的防护服，以取代一次性媒体，以及填写MSDS表格和其他文件所需的额外时间和劳动力，这些文件需要拖到垃圾填埋场或焚化炉。
自清洁过滤器:一种提高底线的替代品
油漆制造的趋势是现在的自清洁过滤和最低的劳动力需求。这种方法的变体，如圆盘清洁过滤器(DCF)，正帮助涂料制造商提高利润、工人安全和减少浪费的目标，因为操作变得更加高效。尽管这是一笔前期的资本支出，但油漆公司和他们的工厂工程师现在意识到，自清洁过滤器增加了利润的程度。首先，由于自清洁过滤系统在使用时自动清洁自己，这允许一个简单的，单一的管道安排;装阀最小;和更少的联系。这转化为更低的系统总成本和减少浪费。还会产生其他一些好处，包括:
自动化清洗最大限度地减少了处理废物和人工成本
有了可清洁的过滤介质，就没有需要填埋或焚烧的袋式或粉盒。自清洁过滤器系统在开始清洁周期的几秒钟内清洁自己。它们可以根据时间表自动清洗，或者只在必要时自动清洗。MI Portage RPA Process Technologies公司的销售应用专家Roger Weinberg说:“与一次性介质不同，一次性介质往往会根据任意的时间表每轮班、一天或一周更换一次，自清洁过滤器可以在精确的时间自动清洗。”2022世界杯八强水位分析
温伯格补充说:“当污染物聚集在滤网上时，自清洁是由进口和出口总管之间的压差控制的。”“当压力达到预定水平时，屏幕会自动清洁。这从源头上减少了过滤过程中的劳动和浪费。”
自清洁过滤器不仅可以减少“浪费”，还可以将其转化为利润
温伯格建议:“处理污染物，而不是过滤器，以减少浪费和降低处理成本。”“因为一次性过滤介质，特别是滤芯，像海绵一样吸收工艺液体，每次你处理滤芯及其污染物时，你也在处理工艺液体。”可清洁的介质消除了这一废物来源，可以反复使用，大大降低了处理成本。例如，清洗液通常可以回收用于额外的清洗，有时污染物本身也可以作为原料回收到制造过程中。
自清洁过滤器大大减少了排放和未来的责任
由于使用一次性介质时，每次更换介质时都会打开过滤器，这可能会使工人和环境暴露在VOCs(挥发性有机化合物)或其他有毒排放物中。一次性过滤器在取出并放入处理桶时，也会经常溢出一些液体。通常情况下，工人们只是简单地用软管将这一过程中的液体输送到排水管中，这增加了潜在的暴露和废物处理成本。此外，使用像滤芯这样的一次性过滤器，污染物可能会顺流而下，毁掉产品。这可能发生，例如，当用于密封墨盒的刀口被划伤，使固体绕过介质。如果墨盒没有正确地堆放在外壳中，也会发生污染，这是一个常见的问题。在某些情况下，甚至介质本身也会脱落，造成下游污染。
然而，使用自清洁过滤器时，只在检查时打开过滤器。这大大减少了排放及其潜在风险。Weinberg补充道:“由于固体绕过了过滤介质，正弹性金属密封几乎可以消除不合格的产品。“由于可清洗的介质很少从壳体中取出，几乎从不发生密封失效。更重要的是，用可清洁的媒介减少废物不仅可以最大限度地减少目前工人的安全和填埋责任，而且还可以减少从立法上要求多年后进行昂贵的清理的风险。”
最小浪费，最大利润
尽管环境压力、监管要求和产量目标不断增加，利润、人手和资本预算不断缩减，油漆行业现在至少有一个战略应对措施——增加自清洁过滤器的使用，从源头上减少浪费，同时提高生产率和利润。随着美国环保署将减少污染源列为其最理想的废物管理技术，以及公众比以往任何时候都更关注环境问题，自清洁过滤器技术似乎在油漆行业中确立了自己的地位。有关自清洁过滤器技术的更多信息，请写信给RPA过程技术公司，地址9151 Shaver Road, Portage, MI 49024-6798, USA;2022世界杯八强水位分析拨打866-867-2893免费电话;传真269-323-2403;或访问www.rpaprocess.com。
自清洗过滤器的成功
位于肯塔基州路易斯维尔(Louisville)的乳胶漆和染色剂制造商PPG建筑饰面(PPG Architectural饰面)知道，它的填充操作过于复杂、嘈杂，需要太多的操作员注意力。更重要的是，PPG在过滤过程中经历了不可接受的产品损失百分比。混合罐底部的气动隔膜泵将产品泵到一个大的、开放的振动筛上。从振动筛出来的产品进入一个积累容器，在那里另一个泵将产品通过抛光过滤器输送到旋转鼓灌装机。该系统采用两台泵、振动筛和露天容器，系统复杂、噪声大、浪费。
为了在艰难、低利润的涂料行业保持竞争力，路易斯维尔工厂的工厂工程师道格·斯托里(Doug Story)打算精简公司的灌装操作。他的目标是:用最节约、最环保的方法生产尽可能多的成品。
在与RPA Process协商后，PPG用DCF-800机械清洗过滤器替换了其振动筛、积累容器和隔膜泵。移除振动筛后，就不再需要积累容器、相关管道和控制装置，以及第二个隔膜及其压缩空气组件和控制装置。
有了DCF过滤器，油漆进入过滤器外壳的顶部入口，并通过筛网。筛网保存未分散的颜料，油漆皮和碎片，而清洁的油漆从底部出口的过滤器。一个清洁盘上下移动滤网，清除碎片。在向下的流体流动和阀瓣运动的帮助下，碎片沉积在过滤器外壳底部的一个容纳室中，并通过腔室底部的阀门定期从外壳中清除。Story表示:“新灌装过程的简单性立即获得了运营商和维护人员的认可。”
DCF过滤器几乎消除了操作人员的参与，并且去除振动筛和第二个隔膜泵大大降低了噪音水平。DCF过滤器将剩余的油漆和碎片清除到工厂回收系统中，在那里固体被分离，油漆被重复使用。这种净化系统允许过滤和清洗同时发生。
由于DCF过滤器的自顶向下流动设计和碎片清除技术，Story报告显著减少了产品浪费。斯托里说:“第一年安装后的成本不到10美元。”“4个月就实现了回报，这一分析不包括节省的振动筛公用事业成本、其维护或额外的操作时间。DCF过滤器为我们的油漆和污渍生产效率做出了贡献，并超过了项目开始时设定的目标。它还为我们的员工提供了一个更安静、更环保的工作场所。”
自清洁过滤器提高工厂效率和利润
一家全国公认的纽约涂料制造商也发现自清洁过滤器是他们的答案。当这家纽约涂料制造商承诺其工厂的广泛回收和再利用计划时，其工艺工程师观察了涂料生产线上使用的袋式过滤系统，认为有改进空间。在公司和环境付出代价的情况下，使用乳胶基涂料的布袋过滤器被冲洗并填埋。此外，由于固体在袋式过滤器中积累，生产停止过滤器更换太频繁。随着固体的积累，通过袋式过滤器的产品流量减少，导致灌装时间延长，直到操作人员关闭生产更换袋。有时换出的频率高达每15分钟。最后，因为袋式过滤器系统很乱，它被安装在一个四轮推车上，以便在更换后袋式过滤器进入和清理周围区域。
乳胶漆作业中最大的生产瓶颈之一是操作员更换袋式过滤器所需的时间。灌装生产线上的装罐操作人员一直在等待袋式过滤器的更换。事实上，因为每次更换包装袋时，这条生产线都必须关闭，所以要根据操作人员更换包装袋的速度对他们进行评分。工艺工程师用RPA工艺DCF-800自清洁过滤器替换了一加仑灌装生产线上的袋式过滤器。DCF可以同时进行过滤和清洗，从而最大限度地提高产量。这消除了填埋袋式过滤器的需要，并利用了DCF过滤器的更高流速。由此产生的流速比预期的好，并使油漆线的产量增加了近三倍。
通过从袋式过滤器切换到DCF，工程师能够扩展灌装线，并将其从批量转换为半连续工艺。这导致了每天大约10,000加仑(37,500升/分钟)罐装油漆的产量，平均每天25,000加仑(94,500升/分钟)。很大一部分的增加是直接由于自清洁过滤器的效率。
DCF的过滤屏有150或230微米的保留尺寸，取决于应用程序所规定的质量。在设定的时间间隔或预先确定的压力变化下，DCF清洗滤网，然后清除滞留的固体，而不中断生产。现在油漆线操作员正在等待装罐操作员。
对DCF-800过滤器增加的流速印象深刻，工程师们决定采取下一步行动，在一个5加仑的灌装管道上安装一个更大容量的DCF-1600过滤器。由于DCF-1600过滤器的优越性能，纽约油漆公司计划在工厂安装额外的DCF-1600过滤器，以及用DCF-1600过滤器取代原来的DCF-800过滤器，随着油漆生产线的扩大。
用DCF自清洁系统取代一次性袋式过滤器，消除了因更换过滤器和昂贵的垃圾填埋程序而导致的生产停机。最终的结果不仅大大提高了工厂的效率和利润，而且有助于一个更清洁的工厂和环境。
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