Vandgenvinding ved fotografiske processer hos CEWE COLOR DK

Sammenfatning og konklusioner

Ved fotografiske processer bruges traditionelt store mængder vand til skylning af film og billeder, der har været behandlet i fremkalder, stopbad og fiksér. CEWE COLOR DK, der er et af Danmarks største fotolaboratorier, har gennem flere år arbejdet målrettet på at reducere vandforbruget ved indførelse af vandbesparende skylleprocesser.

I 1993 ikke kunne man ikke nå længere med de traditionelle teknikker. Hvis vandet opkoncentreres for meget, kan man simpelt hen ikke fjerne spildevandets sølvindhold tilstrækkelig effektivt hverken ved ionbytning eller kemisk fældning på grund af de stærke sølvthiosulfat komplekser. Derfor måtte man forsøge at gå andre veje, hvis der skulle være plads til de planlagte produktionsudvidelser.

Den mest oplagte mulighed er er rense og genbruge spildevandet ved hjælp af omvendt osmose (RO). Det er en membran filtreringsproces, hvor man kan fjerne opløste salte og stoffer fra vandet. Metoden bruges i andre brancher, og den har også været prøvet lidt på nogle udenlandske fotolaboratorier - uden større succes. I praksis stopper membranerne for hurtigt til, så kapaciteten bliver uacceptabel lav, og det kan være meget vanskeligt et rense membranerne. Derfor har metoden ikke vundet større udbredelse endnu.

CEWE COLOR og MILJØ-KEMI har fået støtte fra Miljøstyrelsens renere teknologi program til at udvikle og afprøve omvendt osmose til rensning af fotospildevand. Idéen var, at vi gennem en kemisk konditionering af vandet skulle forhindre kalkudfældninger i membranerne, samtidig med at vi ved en mekanisk filtrering skulle fjerne småpartikler, som ellers ville kunne blokere en RO-membran.

Det blev hurtigt klar, at opgaven var betydelig vanskeligere at løse end forudset, da de små partikler i spildevandet ikke kunne fjernes effektivt ved en mekanisk filtrering. Posefiltre, patronfiltre og sandfiltre har været afprøvet, men det lykkedes ikke at opnå en så god filtrering, at RO-anlægget kunne køre i længere tid uden tilstopning. Det blev også forsøgt at flokkulere spildevandet med en organisk polymer. Det gav større flokke i spildevandet, men filtreringen var stadig ikke god nok.

Vi har herefter undersøgt, om man ved mikrofiltrering kan opnå en tilfredsstillende forbehandling af vandet før RO. Det viste sig, at mikrofiltrering ikke kan benyttes direkte, fordi det stopper for hurtigt til. Tilsættes derimod aluminiumsholdige flokkuleringsmidler til spildevandet, kan der opnås en effektiv filtrering med en acceptable fouling af mikrofilteret. Der kan dog stadigvæk ikke opnås tilfredsstillende driftsresultater for RO-anlægget. Det tilstopper stadig alt for hurtigt.

I 1994-95 lancerede Fuji Hunt et nyt middel til fældning af sølv i fotospildevand. Det hedder SRP og er langt mere effektivt end tilsvarende midler på markedet. SRP blev derfor inddraget i vore undersøgelser, da vi håbede, at vi med dette middel kunne løse vore problemer. Hvis vi både kunne fjerne sølv og opnå en acceptable drift af RO-anlægget kunne vi løse to problemer på én gang.

Det har vist sig, at SRP er et særdeles effektivt fældningsmiddel til sølv. Med SRP-dosering til spildevandet kan vi komme ned på en restkoncentration af sølv under 0,1 mg/l ved en dosering på ca. 8 g SRP pr. g sølv, når doseringen udføres på den rigtige måde. Der dannes store flokke, som let kan fjernes ved ultrafiltrering (UF). Vi kan derimod ikke opnå en tilfredsstillende fjernelse med det mikrofilter, som blev benyttet tidligere i projektet. Det stopper lidt for hurtigt til, og RO-anlægget kan ikke køre tilfredsstillende med det filtrerede vand.

Det afsluttende pilot forsøg med UF hos CEWE COLOR må betegnes som en stor succes. Her renses sølvholdigt spildevand fra et sølvindhold på 25 mg/l til ca. 0,2 mg/l i et ultrafilter. Det filtrerede vand behandles videre i RO-anlægget med tilfredsstillende høj kapacitet og uden tendens til tilstopning af membranen.

Testen gik over 150 timer, hvorunder fluxen i UF-anlægget typisk lå på ca. 100 l/m².h for PES-membraner og 150 l/m².h for RC-membraner. Der var ingen tilstopningsproblemer under forsøget, og kemisk rensning af membranerne var ikke nødvendig. I samme periode blev alt vandet fra UF-anlægget renset i RO-anlægget. Her lå vi ret konstant på en flux på godt 40 l/m².h, og der var ingen tendenser til tilstopning. Derfor var det ikke nødvendigt at foretage kemisk rensning af membranen under forsøget.

Forsøgene viser, at det er muligt at fjerne sølv fra spildevandet ved fældning med SRP og ultrafiltrering, hvorefter vandet kan renses ved omvendt osmose og genbruges til skylning. På den måde kan man genvinde 50-65% af spildevandet fra fotografiske processer.

I 1997 var CEWE COLOR DK således klar til etablering af en fuldskala løsning, men der var i mellemtiden sket en udvikling på det fotokemiske område, så de tyske ejere, Nordcolor, stillede spørgsmålstegn ved, om det var den optimale løsning.

Det var nemlig nu blevet muligt at køre med større koncentrationer af kemikalier i skyllekarrene, fordi der var kommet et nyt biocid "Superstab" på markedet. Dosering af Superstab til skyllekarrene forhindrer vækst af mikroorganismer. Det har hidtil været et stort problem med mikrobiel vækst i halvkoncentrerede opløsninger. Med superstab skulle det være muligt at benytte at modstrømsskyllesystem med en hidtil uset høj opkoncentreringsgrad, og det vil reducere vandforbruget til samme niveau, som man kan komme ned på med RO. Løsningen med Superstab kan dog kun gennemføres, hvis man samtidig anvender SRP-fældning af sølv til rensning af det meget koncentrerede spildevand.

Efter grundige overvejelser besluttede Nordcolor i 1998, at der skulle gennemføres en løsning hos CEWE COLOR DK, hvor spildevandet renses ved en SRP-fældning. Man mente imidlertid, at vandforbruget kunne reduceres lige så effektivt uden brug af RO med de muligheder, der nu var tilgængelige. I princippet satsede Nordcolor dengang på, at man hos CEWE COLOR skulle anvende Superstab, der nu var tilgængelig. Nøglen var en minimering af overslæb samt udvidelse af modstrømsskyllesystemerne med øget opkoncentrering. I praksis løste CEWE COLOR problemet uden brug af Superstab, idet halvkoncentrerede skyllekar nu blev udtømt og rengjort regelmæssigt (ca. 1 gang pr. uge).

I april 1999 blev der leveret et komplet renseanlæg fra det tyske firma Hauck, som er fast leverandør af spildevandsudstyr til Nordcolor koncernen. Anlægget blev taget i brug i slutningen af april.

Anlægget er baseret på en SRP-fældning efterfulgt af 3 mekaniske filtreringen, før vandet slutrenses ved ultrafiltrering, før udledning til kloak. Opkoncentrering af slammet sker i filterposer, som tømmes, når de er fyldt op. Det sølvholdige slam fra filterposerne sendes til ekstern oparbejdning. Anlægsfunktionen er lidt forskellig fra den opbygning, som blev benyttet ved pilotforsøgene. Her blev alt slam fjernet i et UF-anlæg, og det var kun selve slamafvandingen, som foregik i filterposer.

I perioden 04.05-17.08.1999 har vi fulgt indkøringen af anlægget meget tæt. I denne periode er har man renset 168 m³ spildevand og fjernet ca. 5,9 kg sølv fra spildevandet. Sølvkoncentrationen i det urensede spildevand har været nogenlunde stabilt.

Overdosering af SRP har været nødvendigt for at opnå tilstrækkelig effektiv udfældning af sølv. Tilsyneladende stiger SRP-forbruget ved stigende indhold af jern i spildevandet. Jern stammer fra blegefiksér. CEWE COLOR er i dag stort set ophørt med at bruge blegefiksér, og derfor kan man nu klare sig med et mindre overforbrug af SRP.

Renseeffektiviteten har været meget svingende i indkøringsperioden. Sølvkoncentrationen har i 75% af tiden ligget under 0,5 mg/l - mange dage endda betydelig lavere. I 1993 var den totale årlige sølvudledning ca. 10 kg. I dag er den reduceret til 0,8 kg/år svarende til en reduktion på 92%.

På baggrund af de indhøstede erfaringer i observationsperioden har CEWE COLOR foretaget en række justeringer i den daglige drift, og anlægget kører nu bedre og mere stabilt. Det bedste resultat opnås, når anlægget ikke belastes maximalt. Det maximale flow for anlægget er 1,2 m³/h, men ved et flow på 0,6-0,8 m³/h opnås både bedre renseeffektivitet samt længere og mere stabil drift af filtrene.

Vandforbruget til fremkaldelse af film og billeder er blevet reduceret betydeligt. Før projektet startede i 1993 var vandforbruget til filmfremkaldelse 0,87 liter pr. meter film. I dag er forbruget nede på 0,35 l/m svarende til en vandbesparelse på 60%. Tilsvarende var vandforbruget til fremkaldelse af billeder tidligere 3,6 liter pr. m² papir. I dag er det 1,8 l/m², hvilket svarer til en vandreduktion på 50%.

Alt i alt kan vi konkludere, at det nye renseanlæg med SRP-fældning af sølv giver en langt mere effektiv rensning af fotografisk spildevand, end hvad man hidtil har kunnet opnå. Kombineret med de øvrige miljøforbedringer og vandbesparende tiltag, har CEWE COLOR i dag nået et samlet resultat, som er fuldt på højde med de mål, der var sat op, da man gik i gang med dette renere teknologi projekt.