长期以来，过滤一直被公认为能够提高产品质量，增加产量和保护下游设备的生产中大量的涂料。然而，由于一次性介质过滤器的主要使用，它也被视为公司对环境影响的必要因素。如今，这种观点正在改变，因为制造商肩负着减少生产和处理垃圾的战略使命。因此，许多涂料制造商正在重新评估他们的过滤策略，转向自清洁过滤器，这种过滤器不仅可以从源头上最大限度地减少浪费，还可以最大限度地提高生产率，增加利润。

根据美国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源头的废物。这种转变的原因是有据可查的。从源头上减少废物，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;并降低长期风险和责任。此外，通过在生产过程的早期过滤，过滤的成本显著降低，因为捕获和消除不需要的固体往往在过程的后期更加困难。

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。虽然小批量操作的初始成本可能较低，但对于连续操作来说却不是这样，因为连续操作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。当用户购买一次性滤镜时，他们往往没有考虑到这样做的真实成本。一次性过滤器的初始购买价格通常是每天每袋或每盒至少3美元，再加上垃圾处理的持续成本。无害废物的处置费用为每桶400至800美元，而危险废物的处置费用则接近每桶1 000美元。对于典型的涂料制造商来说，每年生产大约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流出的工艺流体的成本。

此外，运输、处理和储存一次性滤料以及更换滤料还涉及人工成本。例如，对于一个30 gpm的小型滤筒过滤器，有6个10英寸的滤筒，操作人员必须拆卸16个独立的部件，包括盖子、压缩密封、滤筒和密封板，并将所有16个部件重新组装，以确保良好的密封性。然后必须有人把用过的过滤介质拖走。

此外，清洁一次性介质溢出物还需要额外的管理成本，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(如袋子有时会发生的情况)、污染下游产品或机械以及减缓生产的潜在成本。

其他成本还包括购买、维护和清洁工人更换一次性媒体所需的防护服，以及填写MSDS表格所需的额外时间和人力，以及运送到垃圾填埋场或焚化炉的物品所需的其他文件。

自清洁过滤器:提高底线的选择

目前涂料生产的趋势是用最少的劳动力进行自清洁过滤。这种技术的变体，如圆盘清洁过滤器(DCF)，随着运营效率的提高，正在帮助涂料制造商提高利润、工人安全和减少浪费的目标。

尽管这是一笔前期资本支出，但涂料公司及其工厂工程师现在意识到，自清洁过滤器可以在一定程度上提高利润。首先，由于自清洁过滤器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;更少的联系。这意味着更低的系统总成本和更少的浪费。还有其他一些好处，包括:

自动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，就没有填埋或焚烧的袋子或墨盒。自清洁过滤系统在开始清洁循环的几秒钟内就能自我清洁。它们可以自动按照时间表进行清洁，或者只在必要时进行清洁。

MI Portage RPA Process Technologies的销售应用专家罗杰·温伯格说:“与一次性媒体不同，一次性媒体往往会根据任意的时间表，每班、一天或一周更换一次，自清洁过滤器可以自动在正确的时间进行清洁。”

温伯格补充说:“当污染物聚集在滤网上时，自清洁是由入口和出口头之间的压差控制的。”“当压力达到预定水平时，屏幕会自动清洁。这在源头上减少了过滤过程中的劳动力和浪费。”

自动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，以减少废物和降低处理成本。”“因为一次性过滤介质，尤其是滤芯，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，极大地降低了处理成本。

例如，清洗液通常可以回收用于额外的清洁，有时污染物本身可以作为原材料回收到制造过程中。

自清洁过滤器大大减少排放和未来的责任

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经常会溢出一些液体。通常情况下，工人们只是简单地将这种工艺液体软管到排水管中，这增加了潜在的暴露和废物处理成本。

此外，使用一次性过滤器(如滤芯)，污染物会顺流而下，破坏产品。这可能会发生，例如，当用于密封墨盒的刀口被划伤，并允许固体绕过介质。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并造成下游污染。

然而，对于自清洁过滤器，只有在检查时才打开过滤器。这大大减少了排放和潜在的风险。Weinberg补充道:“积极的弹性体-金属密封实际上可以消除由于固体绕过过滤介质而导致的不合格产品。由于可清洁介质很少从外壳中移除，因此几乎不会发生密封故障。更重要的是，使用可清洁的介质减少废物，不仅可以最大限度地减少当前的工人安全和填埋责任，而且还可以减少立法，从现在开始可能需要昂贵的清理工作。”

浪费最小，利润最大

尽管环境压力、监管要求和产量目标不断增加，利润、人员配备和资本预算不断萎缩，但涂料行业现在至少有一项战略应对措施——增加自清洁过滤器的使用，从源头上最大限度地减少浪费，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废物管理最理想的技术，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已经在油漆行业中建立了自己的地位。

有关自清洁过滤器技术的更多信息，请写信给RPA Process Technologies, Inc.，地址:9151 Shaver Road, Portage, MI 49024-6798, USA;免费电话866-867-2893;传真269-323-2403;或访问www.rpaprocess.com。

自清洁过滤器成功

位于肯塔基州路易斯维尔(Louisville)的乳胶漆和染色剂制造商PPG Architectural，知道自己的填充操作过于复杂、嘈杂，而且需要太多操作人员的关注。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转移到旋转鼓式灌装机。采用双泵、振动筛和露天容器，系统复杂、噪音大、浪费大。

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程师Doug Story旨在简化公司的填充操作。他的目标是:使用最节约、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、堆积容器和隔膜泵。拆除振动筛后，就不再需要积聚容器、相关管道和控制装置，以及第二个膜片及其压缩空气组件和控制装置。

使用DCF过滤器，涂料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。清洁盘在滤网上下移动，清除杂物。在向下流体流动和圆盘运动的帮助下，碎屑沉积在过滤器壳体底部的一个保留室中，并通过腔底部的阀门定期从壳体中清除。Story表示:“新充填过程的简单性立即获得了运营商和维护人员的认可。

DCF过滤器实际上消除了操作人员对操作的参与，拆除振动筛和第二个隔膜泵大大降低了噪音水平。DCF过滤器将残留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。这个净化系统允许过滤和清洗同时发生。

Story报告称，由于DCF过滤器采用了从上到下的流动设计和碎片清除技术，可以显著减少产品浪费。斯托里说:“第一年的安装成本不到10美元。“在四个月内就实现了回报，这一分析不包括振动筛的公用事业成本、维护或额外的操作时间所节省的费用。DCF过滤器提高了我们的油漆和污渍生产效率，超出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

一家总部位于纽约的全国知名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广泛的回收和再利用计划时，其工艺工程师研究了涂料生产线上使用的袋式过滤系统，并认为有改进的空间。

在对公司和环境造成损失的情况下，使用乳胶涂料的布袋过滤器被冲洗和填埋。此外，由于袋式过滤器中固体堆积，经常发生停止生产的过滤器更换。随着固体堆积，袋式过滤器的产品流量减少，导致充填时间延长，直到作业人员关闭生产更换袋式过滤器。有时换台的频率高达每15分钟一次。最后，因为袋式过滤系统很乱，所以它被安装在一个四轮推车上，以便袋式过滤器在更换后可以进入和清理周围区域。

乳胶漆操作中最大的生产瓶颈之一是操作人员更换袋式过滤器所需的时间。灌装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，因为每次更换塑料袋时，生产线都必须关闭，所以操作员要根据他们更换塑料袋的速度来打分。工艺工程师用RPA工艺DCF-800自清洁过滤器替换了其中一条一加仑灌装线上的袋式过滤器。DCF允许过滤和清洗同时进行，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。由此产生的流量比预期的要好，并将油漆生产线的产量提高了近三倍。

通过从袋式过滤机切换到DCF，工程师们能够扩展填充线，并将其从批量转化为半连续工艺。这导致生产速度约10,000加仑(37,500升/分钟)的涂料罐头每天平均25,000加仑(94,500升/分钟)。增加的很大一部分是直接由于自清洁过滤器的效率。

DCF的滤网有150或230微米的保留尺寸，这取决于应用要求的质量。按照设定的时间间隔或预先设定的压力变化，DCF清洗滤网，然后清除滞留的固体，而不会中断生产。现在油漆生产线的操作员正在等待装罐操作员。

对DCF-800过滤器增加的流量印象深刻，工程师们决定采取下一步措施，在5加仑的罐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一个额外的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自清洁系统替换一次性袋式过滤器，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。最终的结果不仅显著提高了工厂的效率和利润，而且还有助于建立一个更清洁的工厂和环境。