Circular economy in the hot-dip galvanising sector. Pilot plant demonstration and environmental sustainability assessment

Abstract

The management of spent pickling acids is one of the environmental challenges of the hot-dip galvanising industry. The combination of non-dispersive membrane extraction (NDSX) and electrodeposition (EW) technologies is proposed for the recovery of zinc, iron and sodium hypochlorite from this residue. The scale-up of the NDSX process has been investigated, reaching a TRL 7. Likewise, a life cycle assessment (LCA) methodology has been developed and implemented for the environmental evaluation of the hot-dip galvanising process, identifying its critical stages, as well as the environmental benefits associated with the recovery of resources and the reuse of secondary materials. This doctoral thesis contributes to the application of the circular economy in the galvanising sector. The results provided in this work may be key to the preservation of natural resources, transforming waste into secondary materials, which allows satisfying the growing demand for raw materials, as well as reducing environmental impacts associated with their production.

La gestión de los ácidos de decapado agotados constituye uno de los retos medioambientales de la industria del galvanizado en caliente. En esta tesis se propone la combinación de las tecnologías de extracción no dispersiva con membranas (NDSX) y electrodeposición (EW), para la recuperación de zinc, hierro e hipoclorito de sodio a partir de este residuo. Se ha investigado el cambio de escala del proceso NDSX, alcanzándose un TRL 7. Asimismo, se ha desarrollado e implementado una metodología de análisis de ciclo de vida (ACV) para la evaluación ambiental del proceso de galvanizado en caliente, identificando sus etapas críticas, así como los beneficios ambientales asociados a la recuperación de recursos y reutilización de materiales secundarios. La presente tesis doctoral contribuye a la aplicación de la economía circular en el sector del galvanizado, y sus resultados pueden ser claves para la preservación de recursos naturales, transformando un residuo industrial en materiales secundarios, lo que permite satisfacer la creciente demanda de materias primas, así como la reducción de impactos ambientales asociados a su producción.