Keimbelastung in KühlschmierstoffenBakterien und Pilze im Kühlschmierstoff vermeiden
Wie der Befall von gesundheitsgefährdendem Schimmel oder Bakterien in KSS erkannt wird und welche Maßnahmen helfen, erfahren Sie in dem folgenden Beitrag.
Inhalt
- Warum sind keimbelastete Kühlschmierstoffe so gefährlich?
- Wie erkennt man verkeimten KSS?
- Geruch:
- Farbveränderung:
- Schaumbildung:
- Nitrat:
- Im Zweifel Laboranalyse:
- Gründe für eine Verkeimung von Kühlschmierstoffen
- Zusammenfassung der Hauptursachen für die Kühlschmierstoff-Verkeimung:
- Wie lässt sich ein starker Befall von Bakterien und Pilzen im Kühlschmierstoff verhindern?
- Zusammenfassung wirksamer Methoden, für lange Standzeiten der Kühlschmierstoffe:
- Möglichkeiten, um vorhandene Keime in Kühlschmierstoffen deutlich zu reduzieren:
- Thermische Entkeimung
- Entkeimung mit Bioziden
- Was ist zu tun?
- Vorbeugende Maßnahmen für reine KSS-Emulsionen von FRIESS
- Fazit:
Warum sind keimbelastete Kühlschmierstoffe so gefährlich?
Die Reinheit der KSS ist nicht nur die Voraussetzung fehlerfreier und hochwertiger Präzisionswerkstücke, sondern dient auch der Minimierung gesundheitlicher Risiken, die mit verkeimten Schmierstoffen einhergehen. Haut- und Atemwegserkrankungen, sowie allergische Reaktionen sind oft die Folge des Umgangs mit keimbelastetem Schmierstoff.
Bis zu 50 Komponenten sind erforderlich, um dem Kühlschmierstoff seine Eigenschaften zu verleihen, die in der Metallverarbeitung für höchste Präzision notwendig sind. Meist ist ein Befall durch eine Mischflora gekennzeichnet, die aus verschiedenen Bakterienarten und Schimmelpilzen besteht.
Durch eine Verkeimung können sich durch die teilweise schädlichen Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen und Bakterien weitere Stoffe aus den ursprünglichen KSS-Komponenten bilden, die eine krebserregende Wirkung zeigen. Daher ist ein sachgemäßer Umgang, der die Qualität des eingesetzten Kühlschmierstoffes sicherstellt, unumgänglich. Die Prüfung und Protokollierung ist deshalb zum Schutz der Bediener vorgeschrieben.
Erfahren Sie im verlinkten Beitrag mehr über die Prüfung von Kühlschmierstoffen, die Ihnen hilft, gesundheitliche Risiken zu minimieren und gleichermaßen die Qualität der Werkstücke sicherzustellen und die gesetzlichen Anforderungen zu erfüllen: https://friess-online.de/kuehlschmierstoff-pruefen/
Wie erkennt man verkeimten KSS?
Außer der vorgeschriebenen Prüfmethoden (Überwachung nach TRGS 611), die in erster Linie auf die physikalischen Messparameter wie pH-Wert, Nitritgehalt, Wasserhärte und Schwermetalle abzielen, können organische Belastungen, die sich aus Keimen ergeben, auch ohne Messgeräte wahrgenommen werden. Folgende Anzeichen können auf eine starke Verkeimung der Kühlschmierstoffe hindeuten:
- starke Geruchsbildung
- Farbveränderung
- Schaumbildung
Physikalischer Messwert, der auf eine Belastung hindeutet:
- Nitratgehalt über dem Ausgangswert (durch Umbau von organischen Bestandteilen durch Bakterien)
Schaumbildung:
Die Bildung von Schaum kann auf reaktive Prozesse hindeuten, die durch Stoffwechselprodukte von Bakterien oder Pilzen verursacht werden. Vor allem, wenn bisher keine Schaumbildung im Kühlschmierstoff vorhanden war, kann dies ein Anzeichen dafür sein, dass es zur vermehrten Bakterien- oder Pilzbildung gekommen ist.
Nitrat:
Liegt der Nitratgehalt des gebrauchten und weiterverwendeten Kühlschmierstoffs höher als der Ursprungswert des neu angesetzten KSS, kann dies ebenfalls auf eine Verkeimung und der damit einhergehenden organischen Belastung hindeuten. Im Rahmen des Stickstoffkreislaufs entsteht Nitrat unter anderem durch mikrobiellen Abbau von organischen, stickstoffhaltigen Verbindungen und deutet dann auf eine Keimbelastung hin, wenn der Nitratgehalt im Kühlschmierstoff über dem Ausgangswert liegt.
Begünstigt wird eine Verkeimung der Kühlschmierstoffe durch eine geringe Durchmischung, die für eine gute Sauerstoffsättigung erforderlich ist, und eine unzureichende Aufbereitung für die Wiederverwendung. Ein Ölfilm auf den Kühlschmierstoffen verhindert den Sauerstoffaustausch und begünstigt zusätzlich die Bildung anaerober (ohne Sauerstoff lebender) Bakterienstämme, die dann durch Verstoffwechselung der Inhaltsstoffe zu einer toxischen Änderung der Zusammensetzung führen können.
Auch durch den Eintrag organischer Stoffe können Kühlschmierstoffe kippen, wenn die Aufbereitung (Kühlschmierstoffe Filteranlage) nicht in der Lage ist, diese Einträge in ausreichendem Maße zu entfernen oder unschädlich zu machen.
- Kein Sauerstoffaustausch durch Ölfilm im KSS-Tank
- Zu geringer Sauerstoffeintrag durch mangelhafte Durchmischung der KSS-Flüssigkeit
- Zu hoher Eintrag organischer Verunreinigungen
- Mangelhafte Kühlschmierstoff-Wiederaufbereitung / -Filtration
- Nicht sachgemäßer Umgang mit KSS
Wie lässt sich ein starker Befall von Bakterien und Pilzen im Kühlschmierstoff verhindern?
Durch eine wirksame, kontinuierliche Aufbereitung der KSS werden unerwünschte Verunreinigungen entfernt. Von besonderer Bedeutung ist eine ölfreie Oberfläche (FRIESS Ölskimmer & FRIESS Ölabscheider), um die Sauerstoffversorgung der Schmierstoffe sicherzustellen und anaeroben Mikroorganismen keine Lebensgrundlage zu bieten. Genügend Sauerstoff kann auch durch geeignete Filtrationsverfahren und der damit verbundenen Bewegung im Kühlschmierstoff bereitgestellt werden.
Die Filtration ist auch aus dem Grund wichtig, dass Schmutzpartikel den Keimen und Pilzen eine große Oberfläche bieten, auf der sie sich ansiedeln können. Je sauberer der Kühlschmierstoff, desto weniger Lebensraum wird den Bakterien und Pilzen geboten.
- Oberflächen ölfrei halten, um Sauerstoffaustausch zu ermöglichen
- Gute Durchmischung und Sauerstoffsättigung durch Filtration gewährleisten
- Metallabrieb herausfiltern
Durch die laufende Kontrolle und Protokollierung physikalischer Messparameter und die Beurteilung mittels Geruchs- oder optischer Veränderungen können Abweichungen frühzeitig erkannt werden. Rechtzeitiges Handeln mit geeigneten Maßnahmen wird so möglich.
Thermische Entkeimung
Mittels starker Erwärmung des Kühlschmierstoffs (KSS, Bohrmilch oder Bohrwasser) auf ungefähr 65 °C werden Pilze und Bakterien abgetötet (Thermooxidation). Der Vorteil dieser Methode ist, dass keine Biozide oder sonstige Fremdstoffe zum Einsatz kommen, die eine weitere gesundheitliche Belastung darstellen können. Mit der thermischen Entkeimung lassen sich Keime in KSS deutlich reduzieren und können zusätzlich zur Kühlschmierstoff-Filtration eine nachhaltige und umweltschonende Ergänzung darstellen, mit der sich die Keime deutlich reduzieren lassen.
Nachteilig ist der hohe energetische Aufwand, der betrieben werden muss. Je nach Menge an Kühlschmierstoff kann dies ein signifikanter Kostenpunkt sein.
Entkeimung mit Bioziden
Speziell zum Abtöten von Bakterien verwendete Biozide werden als Bakterizide bezeichnet, Biozide zum Abtöten von Schimmel nennt man Fungizide. Biozide sind nach CLP-Verordnung Gefahrstoffe, deren Umgang besonderer Vorschriften bedarf. Biozide, die zur Entkeimung von KSS zum Einsatz kommen, können Hautentzündungen und Ausschläge, Allergien, Reizungen der Augen und Schleimhäute verursachen. Ob der Einsatz von Bioziden bei Betrachtung der Alternativen dennoch sinnvoll sein kann, sollte gut überlegt werden.
Bereits umgekippte Kühlschmierstoffe lassen sich eher nicht mit einer Entkeimung retten, da durch Verstoffwechselung der Inhaltsstoffe durch die Keime eine Veränderung der Zusammensetzung der ursprünglichen Komponenten das Schmiermittel unbrauchbar gemacht haben können. Ein Komplettwechsel ist dann meist erforderlich. Zusätzlich sollten die Ursachen für den Bakterien- und/oder Schimmelbefall erkannt und beseitigt werden. Es ist wichtig, sämtliche Anlagenteile gut zu reinigen und gut zu spülen, bevor neue KSS zum Einsatz kommen, um die Gefahr auszuschließen, die neuen Schmiermittel mit den kontaminierten Restbeständen zu impfen und damit einer erneuten Verkeimung den Weg zu ebnen.
Was ist zu tun?
Welche unterschiedlichen Module für die KSS-Aufbereitung sinnvoll sind und je nach Anwendungsfall kombiniert werden können, erfahren Sie in unserem folgenden Artikel: https://friess-online.de/kuehlschmierstoffe-reinigen-kss-aufbereiten/
Vorbeugende Maßnahmen für reine KSS-Emulsionen von FRIESS
Als vorbeugende Methode kann eine Kühlschmierstoff-Filtration angesehen werden. Hier gibt es jedoch große Unterschiede, die einerseits in den Anforderungen der Anlage liegen, auf der anderen Seite mit der Effektivität und Nachhaltigkeit der Verfahren zu tun haben. Mehr dazu erfahren Sie hier: https://friess-online.de/kss-filteranlage/
Fazit:
Die kontinuierliche Prüfung, Protokollierung und Pflege der eingesetzten Kühlschmierstoffe ist nicht nur für die Qualität der Werkstücke erforderlich, sondern dient in großem Maße der Gesundheitsfürsorge der metallverarbeitenden Fachkräfte in industriellen Fertigungsbetrieben. Eine effektive Kühlschmierstoffpflege erhöht zudem die Standzeit in der Regel so weit, dass Investitionsmaßnahmen sich nach kurzer Zeit amortisieren und dann zu erheblichen Einsparungen führen.
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