| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Miljøoptimering af afvaskning ved tryk med vandfortyndbar flexotrykfarve

6 Udredningsundersøgelser på emballagetrykkerier

For at få indsigt i hvilke parametre (procesbetingelser), der ved afvaskning af flexotrykpresser efter anvendelse af vandfortyndbare farver, er styrende for den potentielle miljøbelastning, er der udført undersøgelser/registreringer på 6 flexografiske trykkerier. Det drejer sig om to emballagetrykkerier (trykkeri A og B), som trykker på bølgepap/liner, to der trykker på plastfilm (trykkeri C og F) og ét konvoluttrykkeri (trykkeri E) samt ét kartonagetrykkeri (trykkeri D). Af disse er der udført detaljerede undersøgelser på ét bølgepaptrykkeri (trykkeri A), mens der på de øvrige er indhentet oplysninger/data ved besøg og telefonisk/skriftlig kontakt. Alle trykkerierne er kort beskrevet i bilag C sammen med detaljerede beskrivelser af undersøgelserne og resultaterne. Hovedresultaterne af undersøgelsen gennemgås nedenstående.

6.1 Tryk på ikke sugende substrat

Anvendelsen af vandfortyndbare flexotrykfarver til tryk på ikke sugende substrat er, som det fremgår af bilag C, ikke særligt udbredt i branchen. Der er dog kørt flere forsøg på trykkerier, der trykker på fleksibel emballage. Et større trykkeri (virksomhed nr. 9 i /1/), som ikke har indgået direkte i dette projekt, kørte i starten af 90’erne forsøg med tryk på plastfilm men opgav på grund af problemer med afdampning af ammoniak fra farven (arbejdsmiljøproblem) samt for dårlig vandfasthed og dårlig trykbarhed. Trykkeri C, der ligeledes trykker på fleksibel emballage, opgav at bruge vandfortyndbare farver (udover lak og hvid farve) til tryk på plastfilm, fordi trykkvaliteten ikke var god nok. Herudover gav brug af tværbinderen aziridin for høj viskositet. Trykkeriets vurdering er, at de vandfortyndbare flexotrykfarver endnu ikke har gode nok trykegenskaber (især bindemiddelsystem), og at der ikke er sket noget afgørende inden for de sidste 10 år. Kun trykkeri F anvender vandfortyndbare farver til tryk på plast i større omfang. At dette kan lade sig gøre skyldes ifølge trykkeriet, at kravet til trykkvalitet på affaldssække ikke er særligt stort. Hvad angår tryk på sugende substrater, skal det endvidere anføres, at trykkeri E, der trykker på konvolutter, opgav at bruge vandfortyndbare flexotrykfarver til udvendigt tryk, fordi det gav striber. Trykkeriet anvender i stedet offsettryk til tryk på den udvendige side af konvolutter.

Yderligere skal anføres, at det generelle indtryk fra undersøgelserne på de seks virksomheder er, at de ikke kender størrelsen af deres farvespild, og at de ikke har planer om at indføre recirkulering af skyllevand.

6.2 funktionel enhed

Det er her valgt at betragte størrelsen af spild (emission) og af ressourceforbrug (herunder vand) ved den pågældende proces/teknik, som udtryk for størrelsen af potentiel miljøbelastning. Forbrug af ressourcer i form af energi (elforbrug) er kun medtaget i meget begrænset omfang, fordi det umiddelbart vurderet ikke betragtes som en væsentlig faktor teknikkerne i mellem. I kapitel 4 er de indgående rammevaskekemikaliers miljø- og sundhedsfarlighed vurderet, og en samlet vurdering af proces/teknik og farlighed af kemikalierne fremgår af kapitel 7.

At kunne sammenligne ressourceforbrug/spild ved afvaskning udført under forskellige betingelser kræver, at de fundne måledata relateres til den samme "nøgleenhed", dvs. funktionelle enhed. Man skal altså finde den enhed, der mest repræsentativt giver et udtryk for ressourceforbrug/spild set i forhold til "produktet" (værdien, ydelsen) af processen.

Produktet fra selve flexotrykkeprocessen er et antal trykte enheder (tryksager, typisk emballage) med et vist areal og en vis masse. Umiddelbart vurderet ville det derfor være mest relevant at relatere den potentielle miljøbelastningen til det producerede areal (eller masse). Der er dog det problem, at den potentielle miljøbelastning i udpræget grad hænger sammen med farvespildet, som ikke er relateret til det samlede, producerede areal men til antallet af ordre/kørsler eller mere præcist antallet af afvaskninger. Farvespildet er endvidere afhængig af farveværkets konstruktion (herunder valselængde), og den potentielle miljøbelastning er desuden afhængig af bl.a. hvilken farvetype og eventuelt afvaskningsmiddel, der anvendes. "Produktet" af selve afvaskningen er et rent farveværk, og her kunne relateres til farveværkets indre overflade (dvs. den overflade der rengøres), hvilket dog vurderes som for kompliceret i nærværende projekt. Den potentielle miljøbelastning kunne også relateres til farveforbruget, men her ryger man ind i det problem, at det areal på trykemnet, der belægges med farve, er stærkt varierende - f.eks. under 1% ved visse tryk på bølgepap og 100% ved fuldtonetryk på konvolutter. Af ovenstående grunde vurderes det mest hensigtsmæssigt at relatere spild og ressourceforbrug til antal afvaskninger og hermed anvende gram spild eller gram ressourceforbrug pr. afvaskning som funktionel enhed. Andre opgørelsesmåder vil dog blive inddraget i begrænset omfang.

6.3 Betingelser for udredningsundersøgelser

For at få en karakteristik af spildevandet fra de forskellige afvaskningsprocesser blev spildevandsprøver analyseret for pH, tørstof (TS), glødetab (GT), adsorberbart, organisk halogen (AOX), kemisk iltforbrug (COD), biokemisk iltforbrug (BOD₅) og nitrifikationshæmning. Herudover blev der i nogle tilfælde analyseret for kobber og i få tilfælde desuden for bly, cadmium, kobolt, krom, nikkel, zink, barium, tin, arsen og kviksølv. Endvidere blev der i nogle få tilfælde analyseret for turbiditet og suspenderet stof. De anvendte metoder mm. fremgår af bilag C. Parametrene er bl.a. udvalgt på baggrund af Miljøstyrelsens Spildevandsvejledning /21, 95/ kombineret med en vurdering af relevans over for spildevand fra afvaskning af flexotrykpresser.

pH: Angiver spildevandets surhedsgrad. Primært medtaget for at afklare hvorvidt anvendte baser (f.eks. i alkaliske afvaskere) og syrer (f.eks. i aniloxvalserens) er neutraliseret ved afledning med spildevand.

Tørstof (TS): Medtaget som et generelt udtryk for spildevandets indhold af både uorganisk og organisk stof (excl. flygtige forbindelser). Er bl.a. brugt til at bestemme trykfarveindholdet i spildevandet herunder at estimere fortyndinger.

Glødetab (GT): Giver et rimeligt udtryk for spildevandets indhold af organisk stof (excl. flygtige forbindelser).

Adsorberbart organisk halogen (AOX): Bestemmer spildevandets indhold af halogenerede, organiske forbindelser (klor, brom og jod) omregnet til mikrogram klor pr. liter, selvom der ikke behøver at være tale om klorerede forbindelser. En meget væsentlig del af de hyppigst anvendte organiske pigmenter er klorerede /1/. Hyppigt anvendt ved kontrol af spildevandsafledning til offentlig kloak.

Kemisk iltforbrug (COD): Giver et udtryk for den mængde ilt, der skal bruges for kemisk at oxidere tilstedeværende organisk stof fuldstændig og er hermed et udtryk for den iltmængde, der er nødvendig for fuldstændig nedbrydning til kuldioxid, vand og salte. Hyppigt anvendt ved kontrol af spildevandsafledning til offentlig kloak.

Biokemisk iltforbrug (BOD₅): Er en analysemetode til bestemmelse af prøvens biologiske iltforbrug. Prøven podes med husholdningsspildevand - henstår i 5 dage, og iltforbruget registreres. Målingen giver derfor et udtryk for hvor meget biologisk, omsætteligt organisk materiale, der er tilstede i spildevandsprøven. Sammenlignes målingen med målingen for COD, fås et udtryk for hvor meget af det tilstedeværende, organiske materiale, der kan omsættes på 5 dage (COD/BOD₅-forholdet). Hvis forholdet er større end 3, er der grund til at have mistanke om tilstedeværelse af svært nedbrydelige/persistente stoffer i spildevandet /21, 95/. Anvendes i nogle tilfælde ved kontrol af spildevandsafledning til offentlig kloak.

Nitrifikationshæmning: Testresultatet giver et udtryk for den hæmning, spildevandsprøven under standardiserede betingelser udøver over for den mikrobielle nitrifikation. Spildevandet fortyndes i forholdet 1:4 med vand (dvs. 200 mL/L) og podes med aktivt slam fra et kommunalt, biologisk renseanlæg. Den eventuelt opståede hæmning af nitrifikationen angives i procent af kontrol (blanding uden spildevand). Der er her anvendt let industribelastet slam fra Nivå renseanlæg. Den forholdsvis følsomme proces nitrifikation (bakteriel omdannelse af ammoniak til nitrit og videre til nitrat) er en forudsætning for den denitrifikation (fjernelse af næringssaltene ammonium og nitrat), der i dag foregår på stort set alle danske, kommunale renseanlæg. Hæmninger under 20% opfattes som ubetydelige, mens hæmninger over 50% er uacceptable /21, 95/.

Kobber indgår bl.a. i phthalocyaninblå og -grøn, og analyser for kobberindhold er i nogle tilfælde udført for at bestemme farveindhold i vaskevand ved opstilling af massebalancer. Af de øvrige metaller kan i hvert fald barium indgå i anvendte pigmenter. Kobolt, krom, nikkel, zink, bly og cadmium kan indgå i pigmenter men næppe i de her anvendte. Disse metaller kan dog i lighed med tin, arsen og kviksølv forekomme som urenheder /4, 17, 96/.

Analysen for turbiditet ("uklarhed") og indhold af suspenderet stof er bl.a. udført af hensyn til at kunne vurdere muligheder for at behandle og recirkulere spildevandet. Ved analysen for suspenderet stof (egentlig suspenderet tørstof) medbestemmes kun partikler med en størrelse (diameter) over ca. 1,6 mm, dvs. at typiske pigmenter (størrelse omkring 0,02-0,2 mm) og opløste stoffer, som f.eks. salte, ikke vil blive medbestemt.

Trykkeri A, hvor de detaljerede udredningsundersøgelser foregik, har to store flexotrykpresser med hver to farveværker. Den ene af de to store trykpresser er et ældre anlæg med åben farvebakke, mens den anden trykpresse er mere moderne med kammerrakel. Begge bliver benyttet til tryk på bølgepap. De to flexotrykpresser er anbragt side om side i samme hal ovenpå en sump, der er en rektangulær fordybning i betongulvet dækket af en rist. I indgangsenden af trykpresserne er der indfødningssystemer til automatisk indfødning af papark, mens der er stanse-/foldeværk og stablingssystemer i udgangsenden. I samme hal er der installeret et vandbehandlingsanlæg (flokkulering) til behandling af spildevand, der næsten udelukkende stammer fra vask af trykpresserne. Vandbehandlingsanlægget fødes med spildevand fra sumpen ved oppumpning.

6.4 Nøgletal for vask af Farveværk (farvefremføringssystem)

Hovedresultaterne af undersøgelserne på to flexotrykpresser på trykkeri A fremgår af tabel 6.1. Da der her er tale om afvaskning af ikke flygtige vandfortyndbare flexotrykfarver med vand (eventuelt kombineret med ikke flygtigt afvaskningsmiddel), betragtes emission til luft som ubetydelig og vil ikke blive behandlet her. Da der heller ikke direkte genereres affald ved afvaskningen, vil dette emne kun blive behandlet under spildevandsbehandling, se afsnit 6.8.

Tabel 6.1
Nøgletal for afvaskning af farveværker

* Normaliseret til samme længde som kammerrakel

6.4.1 Farverest i system før vask

Som det fremgår af tabel 6.1, er der tilsyneladende en mindre forskel på den farverest, der står tilbage i farveværket efter udtømning af et system med åben farvebakke i forhold til et system med kammerrakel. Der kan således være op til godt en halv gang mere farverest i et åbent system. Forskellen er dog reelt større, idet der i det åbne system forekommer spild af trykfarveholdigt vaskevand direkte i sump (dvs. ikke som hovedparten via farvetilbageføringsstuds), og dette spild var det ikke muligt at opsamle og kvantificere. Den målte forskel udjævnes delvist, hvis farverestmængden pr. afvaskning normaliseres til samme valsebreddde (dvs. samme længde af kammerrakel og farvebakke). Det vurderes, at forskellen på de to systemers farverestmængder bl.a. skyldes, at der returpumpes, når farven tømmes af kammerrakelsystemet, mens farvebakken tømmes ved passiv tilbageløb (gravitation).

Udover den målte farverest, der står tilbage i systemet inden vask, og som typisk i dag spildes (ender i sumpen), kan der under trykning foregå et væsentligt spild på grund af f.eks. utætte endepakninger og overløb. Dette spild bliver forværret væsentligt, hvis systemet får lov at køre (farve pumpes rundt), efter at trykning er ophørt, men inden afvaskning foretages - f.eks. flere timer efter. Problemet er størst for systemet med farvebakke. Ud fra en visuel bedømmelse kan farvespildet herved blive førøget med en faktor 1,5-2, altså nå op på omkring 8-10 kg pr. afvaskning for det åbne system og omkring 6-8 kg for det lukkede. Denne vurdering støttes af resultaterne af kampagnen på trykkeri A, se nedenstående afsnit om egenregistrering (6.10).

Udover farvespildet blev mængde af farve, der er på systemet under kørsel (trykning), målt på de to trykpresser. På kammerrakelsystemet blev målt en mængde på max. 10-13 kg og på systemet med farvebakke max. 17-20 kg, når der i begge tilfælde er korrigeret for dødvolumen (residualvolumen). Ved dødvolumen forstås den mængde farve eller vand, der står tilbage i farveværket, når det er tømt (svarer til farvespildet), eller efter at det er skyllet med det sidste hold skyllevand (svarer til det vand der står i systemet, når der igen pumpes farve på).

6.4.2 Forbrug af vand

Vandforbruget ved den manuelle afvaskning på systemet med åben farvebakke ligger på 91-103 liter, og normaliseres dette til samme valselængde som på kammerrakelsystemet, når det ned på 73-83 liter, der stort set ligger på niveau med forbruget på 68-70 liter målt på kammerrakelsystemet.

Det skal dog bemærkes, som det fremgår af afsnit 6.10.1, at der over et større antal afvaskninger er målt gennemsnitlige vandforbrug på op til 410 liter pr. afvaskning.

Det skal endvidere bemærkes, at afvaskningssystemet med kammerrakel i dette tilfælde benytter varmt vand (35° C), som kræver et ekstra energiforbrug på omkring 2-3 kWh pr. vask.

De fem øvrige trykkerier anvender alle koldt vand bortset fra trykkeri B, der kører forsøg med, at der skiftes mellem koldt og lunkent vand under afvaskningen.

6.4.3 Forbrug af afvaskningsmiddel

Det afvaskningsmiddel, der blev brugt ved afvaskning af kammerrakelsystemet, var af den tensidbaserede type (41b). Forbruget var meget lavt, kun 0,02 kg/afvaskning, hvilket hænger sammen med, at kun tilgangs- og afgangsstuds blev vasket med afvaskningsmiddel. Cirka en gang om ugen anvendes en større mængde til vask af hele systemet. Ved vask af farveværket med farvebakke blev der ikke anvendt afvasker, men resultater af registreringer i egenregistreringsperioden (se afsnit 6.10) viste, at der blev anvendt tensidbaseret afvasker i tre ud af fire afvaskninger. Forbruget ved disse afvaskninger, hvor en større mængde anvendes, kan, på baggrund af resultater fra egenregistreringen (se bilag C) og oplyst årligt forbrug, estimeres til i gennemsnit at udgøre ca. 400 g tensidbaseret afvasker pr. afvaskning, hvor tensidbaseret afvasker benyttes.

Trykkeri B, der ligeledes trykker på bølgepap (egentlig liner), anvender også tensidbaseret afvasker men ifølge egne oplysninger i tilsyneladende mindre omfang. Trykkeri C og F, der begge trykker på fleksibel emballage, anvender opløsningsmiddelbaseret afvasker i et vist omfang. Trykkeri D (kartonage) anvender kun rent vand, mens trykkeri E (konvolutter) anvender rent vand til at gennemskylle farveværker, men opløsningsmiddelbaseret afvasker til vask af farvekasser.

6.5 Karakterisering af spildevand fra afvaskning

I tabel 6.2 er vist resultaterne af analyser af vaskevand dels fra automatisk afvaskning af farveværk med kammerrakel og dels fra manuel afvaskning af farveværk med åben farvebakke. Herudover er vist analyseresultater af det anvendte, rene postevand samt den blå farve, der blev afvasket på de to flexotrykpresser.

Tabel 6.2
Analyseresultater af vaskevand fra afvaskning af flexotrykpresser

* Fortyndningsfaktoren er beregnet på grundlag af tørstofmålingerne

6.5.1 Fortynding af farve

Fortyndingen med vand af den farve, der afvaskes, kan på grundlag af tørstofmålingerne af det rene vaskevand og det brugte, beregnes til 19 og 120 for henholdsvis den manuelle afvaskning og den automatiske. At der er omkring en faktor seks til forskel, hænger næsten udelukkende sammen med, at der under de givne forsøgsbetingleser (se bilag C) var en tilsvarende forskel i farverestmængden på de to systemer. Forskel i anvendt mængde skyllevand er af mindre betydning. Tørstofindhold er valgt som hovedparameter ved indirekte måling af trykfarveindhold i vand. At denne parameter er et pålideligt udtryk for trykfarveindholdet i vand, fremgår af målinger på fortyndningsrækker (standardkurver), som vist i bilag G.

6.5.2 Vaskevandets kobberindhold

Der er målt relativt høje kobberindhold i vaskevandet, hvilket afspejler, at der er afvasket blå farve, der givetvis er baseret på bl.a. phthalocyaninblå (Pigment Blå 15), som er kobberholdigt. Dette bekræftes af det målte kobberindhold i den rene farve (4.540 mg/L). Det mest anvendte, blå pigment (Pigment Blå 15:3) /1/ har et kobberindhold på 11% (vægt/vægt) /20/. Den målte mængde svarer derfor til et indhold af Pigment Blå 15:3 på i størrelsesordenen 4% i trykfarven. Det normale indhold af organisk pigment i bølgepapflexotrykfarver er 8-12% /1/. At der her estimeres et indhold på kun 4% skyldes sandsynligvis, at der er tale om en speciel blå nuance, hvor andre ikke kobberholdige, organiske pigmenter indgår.

6.5.3 Vaskevandets pH

At vaskevandets pH i begge tilfælde ligger på 7,9 afspejler, at der er tale om mere eller mindre stærkt fortyndet, basisk trykfarve med en oprindelig pH-værdi på 8,1.

6.5.4 Tørstof (TS) og glødetab (GT) i vaskevandet

De målte tørstofindhold i de to vaskevandsprøver (23 g/L og 4,1 g/L) vurderes altovervejende at stamme fra pigment og bindemiddelindholdet i den afvaskede farve. At kun trykfarve bidrager bekræftes af, at glødetabet i både vaskevandsprøver og trykfarve udgør 63-66%. At glødetabet, der er et groft udtryk for indholdet af organisk stof, "kun" udgør disse 63-66% af tørstofindholdet, vurderes primært at hænge sammen med, at trykfarven typisk indeholder en del uorganiske fyldstoffer (f.eks. kaolin og titandioxid) samt i mindre omfang kobberindholdet.

6.5.5 AOX i vaskevandet

Der blev målt AOX-indhold på 130 mg/L og 940 mg/L i vaskevandet fra vask af henholdsvis farveværket med åben farvebakke og kammerrakelsystemet. Den eneste betydende bidragsyder til AOX (dvs. halogenerede, organiske forbindelser) i vaskevandet vurderes at være pigmenter i trykfarven. Det skal her bemærkes, at det hyppigst anvendte blå pigment, Pigment Blå 15, findes i flere nuancer, hvoraf nogle er klorerede /17/.

6.5.6 COD, BOD₅ og COD/BOD₅-forhold i vaskevand

COD-indholdet, der er et indirekte udtryk for indholdet af organisk stof, blev, som det fremgår af tabel 6.2, målt til 7,11 g/L og 41,3 g/L. Disse tal vurderes i lighed med de målte glødetab at afspejle indholdet af især bindemiddel og organisk pigment. BOD₅ blev målt til 0,36 g/L og 2,13 g/L og er et indirekte udtryk for den del af det tilstedeværende organiske stof, der under standardiserede betingelser nedbrydes på 5 dage. Som det ses i tabel 6.2 er COD/BOD₅-forholdet for begge vaskevandsprøver omkring 20 - dvs. at kun omkring 5% af den tilstedeværende trykfarves organiske indhold nedbrydes forholdsvist let. Det drejer sig her sandsynligvis især om organiske opløsningsmidler (alkoholer) og forsæbningsmidler (aminer). Hvad angår de resterende 95%, dvs. forholdsvis svært nedbrydelige (eventuelt persistente) stoffer, er der tale om især bindemidler og pigmenter. At der tilsyneladende er lidt mere forholdsvist let nedbrydeligt, organisk stof i den rene trykfarve (COD/BOD₅ ca. 15, svarer til 6-7%) end i vaskevandsprøverne, kan bl.a. hænge sammen med, at indholdet af forholdsvis flygtige stoffer (alkoholer og aminer) er lidt højere i den rene "ikke brugte" trykfarve.

6.5.7 Vaskevandets nitrifikationshæmning

Som det fremgår af tabel 6.2, kunne der kun konstateres en signifikant, men ubetydelig nitrifikationshæmning (14%) i vaskevandet fra vask af farveværket med kammerakel, hvor fortyndingen af trykfarven er estimeret til 120 gange. Hvad angår vaskevandet fra vask af farveværket med åben farvebakke, hvor den estimerede fortynding af trykfarven kun er 19 gange, kunne prøven af analysetekniske grunde desværre ikke testes ved den foreskrevne procedure (200 mL, i henhold til Spildevandsvejledningen /21, 95/). Prøven blev dog testet efter 10 ganges fortynding med vand (udført i laboratorium, 20 mL) og her kunne der lige netop konstateres en ubetydelig, signifikant hæmning (10%).

6.6 Nøgletal for vask af klicheer

Hovedresultaterne af undersøgelserne af klichevask på trykkeri A fremgår af tabel 6.3. Da der her afvaskes med vand og ikke-flygtigt afvaskningsmiddel, betragtes emission til luft som ubetydelig og vil ikke blive behandlet her. Da der heller ikke direkte genereres affald ved afvaskningen, vil dette emne kun blive behandlet under vandbehandling, se afsnit 6.8.

Tabel 6.3
Nøgletal for manuel klichevask

6.6.1 Forbrug af afvaskningsmiddel

Som det fremgår af tabel 6.3, er der kun målt på manuel klichevask, som er den langt hyppigste måde at afvaske klicheer på off-press. Forbruget blev målt til 65-67 gram detergentbaseret afvasker (41b) pr. afvaskning af klicheer.

Aktivt stofindhold i den anvendte afvasker udgjorde i området 20-50%. Beregnes nøgletallet på grundlag af det afvaskede klicheareal fås et forbrug på 850-1.100 gram pr. kvadratmeter. Det er i princippet kun dette areal, der påføres afvasker, dog smøres der i variende omfang udover på det tilstødende bærepladeareal. Beregnes forbruget på baggrund af bærepladearealet (selve klicheen med ophøjede trykbærende partier er limet på bærepladen af plast), kan forbruget af afvasker angives som 53 g pr. kvadratmater bæreplade. Det skal dog bemærkes, at hovedparten af forbruget vurderes at skyldes afløb/afdrypning af afvasker fra børsten under påføring i starten af processen. Den mængde afvasker, der løber af, går direkte i sumpen. Farverest på klicheerne før vask er estimeret til at udgøre omkring 10 gram pr. kliché ved den aktuelle afvaskning eller omkring 170 gram pr. kvadratmeter kliché.

Forbruget på 850-1.100 gram afvasker pr. kvadratmeter klicheareal er 3-4 gange højere end forbruget af tilsvarende afvaskninger ved rammevask inden for serigrafi (vask af en anden type trykform), hvor der dog typisk afvaskes en mindre mængde farve (5-12 g/m²) /3/. Tages der højde for aktivt stofindhold, kommer forbruget ved klichevask dog ned på niveau med forbruget ved manuel rammevask uden recirkulation af afvasker.

For de i undersøgelsen indgående klicheer blev det skønnet, at de ophøjede partier på klicheerne (dvs. det areal der er trykfarvebærende) udgjorde 50% af klicheens samlede areal. Det samlede klicheareal blev udmålt til at udgøre 1-2% af bærepladearealet. Ved de ordrer, hvor klicheerne blev anvendt, blev der kun farvebelagt 2-3% af trykemnets (bølgepappets) areal (én side). At kun en lille del af bølgepappets areal farvebelægges, vurderes som typisk for virksomhed A. Det kan f.eks. dreje sig om et lille sort genbrugsmærke på siden af en papkasse.

6.6.2 Forbrug af vand

Vandforbruget ved manuel afvaskning af klicheer er målt til 5,2-5,9 liter pr. afvaskning svarende til 92-100 liter pr. kvadratmeter klicheareal. Dette forbrug må vurderes som meget højt. Da operatøren imidlertid spuler hele bærepladearealet (er mere eller mindre tilsmudset), er det mere rimeligt at beregne nøgletallet på grundlag af bærepladearealet. Gøres dette, svarer vandforbruget til ca. 4,2-4,8 liter pr. kvadratmeter bærepladeareal. Dette forbrug er sammenligneligt med forbruget af vand ved manuel afvaskning af serigrafirammer efter brug af vandfortyndbare farver, der ligger på omkring 5 liter pr. kvadratmeter /3/.

6.7 Karakterisering af spildevand fra klichevask

I tabel 6.4 er vist resultaterne af analyser af vaskevand fra klichevask med en detergentbaseret afvasker.

Tabel 6.4
Analyseresultater af vaskevand fra afvaskning af klicheer

6.7.1 Fortynding af afvasker

Fortyndingen med vand af den brugte, tensidbaserede afvasker er baseret på tørstofmålingerne. Den andrager omkring 190 gange, når der korrigeres for bidrag af tørstof fra farven, der afvaskes. Fortyndingen af den røde trykfarve kan ud fra AOX-målingene estimeres til 500-600 gange.

6.7.2 Klichevaskevandets pH

Vaskevandets pH er, som det fremgår af tabel 6.4, svagt basisk, dvs. 8,3. Dette skyldes givetvis, at den anvendte, tensidbaserede afvasker er stærkt basisk.

6.7.3 Tørstof (TS) og glødetab (GT) i klichevaskevand

Til vaskevandets tørstofindhold bidrager både den afvaskede farverest samt den tensidbaserede afvasker. Baseret på AOX-målingerne kan det estimeres, at trykfarveresten bidrager med 0,73 g TS/L, dvs. ca. 65% af de målte 1,5 g TS/L, når det rene vands tørstofindhold (0,39 g TS/L) trækkes fra. Afvaskeren bidrager altså med det resterende, dvs. ca. 35% svarende til 0,38 g TS/L. Glødetabet i vaskevandet (0,91 g/L) udgør ca. 77% af tørstofindholdet (der ses bort fra bidrag fra det rene vand) og er en kombination af bidrag fra afvaskeren, relativt glødetab 82%, og bidrag fra trykfarven med et relativt glødetab på 76%.

6.7.4 AOX i klichevaskevand

AOX-indholdet i vaskevandet er målt til 1.500 mg/L. Det vurderes udelukkende at stamme fra den afvaskede trykfarve, der, som det fremgår af tabel 6.4, indeholder AOX i en mængde på 820.000 mg/L. Flere af de røde pigmenter, der anvendes i bølgepapflexotrykfarver, f.eks. Pigment Rød 53 og Pigment Rød 112 /1/, er klorerede /17/.

6.7.5 COD, BOD₅ og COD/BOD₅-forhold i klichevaskevand

Den målte COD-værdi på 4,1 g/L i vaskevandet afspejler bidraget af organisk stof fra afvaskeren og trykfarven. Som det fremgår af den målte BOD₅-værdi og COD/BOD₅-forholdet, nedbrydes halvdelen af dette stof relativt nemt. Dette hænger givetvis sammen med, at det væsentlige bidrag af organisk stof fra den tensidbaserede afvasker består af let nedbrydelige stoffer i modsætning til bidraget fra trykfarven, der er domineret af svært nedbrydelige stoffer i form af bindemidler og pigmenter.

6.7.6 Vaskevandets nitrifikationshæmning

Som det fremgår af tabel 6.4, er der i vaskevandet målt en nitrifikationshæmning på 50%. Det vurderes, at hæmningen skal tilskives tilstedeværelsen af den tensidbaserede afvasker. Den estimerede fortynding af afvaskeren er 190 gange, og som det ses af tabellen, hæmmer den rene afvasker godt 51% i en 60 ganges fortynding. Selvom den altså er ca. tre gange mere fortyndet i vaskevandsprøven, vurderes det som sandsynligt, at den stadig kan hæmme kraftigt. Hvis den fortyndes 600 gange (60 · 10), forsvinder hæmningen dog, som det fremgår af måleværdien i tabel 6.4 (< 10% for nitrifikationshæmning (20 mL)). Til gengæld vurderes det som usandsynligt, at den røde trykfarve bidrager betydende til nitrifikationshæmningen i vaskevandet, idet den estimerede fortynding udgør 500-600 gange, og fordi de fem trykfarver, der er målt hæmning på (se bilag C og bilag G), ikke udviser hæmning i så kraftige vandige fortyndinger, som der her er tale om.

6.7.7 Tungmetalindhold i klichevaskevand

Vaskevandet fra klichevask blev screenet for tungmetallerne kobber, bly, cadmium, krom, nikkel, zink, kobolt, barium, tin, kviksølv og arsen. Kun zink blev konstateret og det i en koncentration på 1 mg/L. Denne koncentration er ubetydelig lav og fundet kan bl.a. skyldes afsmitning fra zinkholdige metaloverflader og urenheder i pigmenterne i den røde farve.

6.8 Nøgletal for vandbehandlingsanlæg

Der er udført målinger på et koagulerings-/flokkuleringsanlæg på trykkeri A. Anlægget er detaljeret beskrevet i bilag C. I tabel 6.5 er gengivet nøgletal for anlægget.

Tabel 6.5
Massebalance for flokkuleringsanlæg på trykkeri A (nøgletal pr. kubikmeter spildevand)

Massebalancen i tabel 6.5 er baseret på målinger foretaget på trykkeri A over 8 arbejdsdage, hvor der i gennemsnit dagligt blev behandlet 1.225 liter spildevand svarende til 3,5 batches à 350 liter. 1 m³ spildevand gav ved tilsætning af ca. 22 kg flokkuleringskemikalier ca. 100 kg drænet slam svarende til 16 kg TS.

Som det fremgår af tabel 6.5, dominerer tørstof fra trykfarve (13 kg TS/m³, der ses bort fra vand) i det genererede slam (fast affald). Til gengæld vurderes den tensidbaserede afvasker at være dominerende (der ses bort fra flokkuleringsmiddel) i det rensede spildevand.

6.9 Karakterisering af samlet spildevand fra vandbehandlingsanlæg

Renseanlæggets renseeffektivitet over for en række parametre blev analyseret ved samhørende målinger af spildevandet før og efter renseanlægget. Resultaterne er gengivet i tabel 6.6.

Tabel 6.6
Resultater af spildevandsmålinger før og efter vandbehandlingsanlæg på trykkeri A

Ud over de i tabel 6.6.angivne parametre blev der bl.a. målt for indhold af metaller (Cu, Pb, Cd, Cr, Ni, Zn, Co, Ba, Sn, Hg og As) før og efter renseanlæg. I spildevandet før renseanlæg blev der kun konstateret indhold af kobber (Cu), krom (Cr) og zink (Zn) i koncentrationer på henholdsvis 8,6 mg Cu/L, 0,07 mg Cr/L og 1 mg Zn/L. I det rensede vand var alle tre koncentrationer reduceret til under detektionsgrænsen.

6.10 Egenregistrering på bølgepap emballagetrykkeri

På trykkeri A blev der i en periode på knap en måned udført egenregistrering. En gruppe relevante medarbejdere (trykkere m.fl.) på virksomheden registrerede forbrug af sort farve og antal afvaskninger på de to tidligere omtalte trykpresser, dvs. én med kammerrakel og dyseafvaskningssystem, og én med åben farvebakke. Forbruget af tensidbaseret afvasker samt vandforbrug blev bestemt af DHI - Institut for Vand og Miljø. Samtlige ordresedler benyttet i perioden med oplysninger om bl.a. anvendt trykfarve og areal bølgepap blev udleveret til DHI - Institut for Vand og Miljø. Herudover gennemførte operatøren på virksomhedens vandbehandlingsanlæg (se forrige afsnit) en registrering af antal kørsler (batches) på anlægget. Alle disse registreringer kan, når de sammenholdes med virksomhedens oplysninger om årligt forbrug og de ovenfor beskrevne proces- og spildevandsmålinger, bruges til at opstille nøgletal og massebalancer for virksomheden. En detaljeret beskrivelse af egenregistreringen og dens resultater findes i bilag C, og nedenstående er hovedresultaterne beskrevet.

6.10.1 Nøgletal for de to trykpresser

Nøgletal for de to trykpresser med hver to farveværker er vist i nedenstående tabeller. Tal for trykpressen med kammerrakel er vist i tabel 6.7.

Tabel 6.7
Nøgletal for trykpresse med kammerrakel

* Tallet er skønnet

Som det fremgår af tabel 6.7, produceres der altså ca. 3.500 m² bølgepap med tryk for hver vask, der foretages på flexotrykpressen med kammerrakel. Der udføres to og en trediedel afvaskning pr. dag svarende til, at der køres godt to ordrer (1/0,42 = 2,4) for hver afvaskning. Vandforbruget er overraskende højt, dvs. 410 liter pr. afvaskning. Som tidligere omtalt, se afsnit 6.4, bruges kun 20 g tensidbaseret afvasker ved den daglige vask, mens der én gang ugentligt foretages en afvaskning, hvor en større mængde indgår, skønnet til omkring 400 g pr. afvaskning.

Den ældre trykpresse med åben farvebakke udviser lidt anderledes nøgletal, se tabel 6.8.

Tabel 6.8
Nøgletal for trykpresse med åben farvebakke

* Tallet er skønnet

Som det ses i tabel 6.8, producerer trykpressen med åben farvebakke mindre pr. afvaskning (2.300 m²) end pressen med kammerrakel. Til gengæld udføres færre afvaskninger pr. dag (1,64) og pr. ordre (0,25). Normaliseres antal afvaskninger og vandforbrug til samme producerede areal som på pressen med kammerrakel, kommer disse nøgletal til at ligge på niveau med nøgletallene for pressen med kammerrakel. Årsagen, til at der foretages færre afvaskninger pr. ordre på pressen med åben farvebakke, er sandsynligvis, at der fortrinsvist trykkes med sort farve på denne, og at antallet af farveskift og hermed afvaskninger herved mindskes. Vandforbruget er også her overraskende højt men inkluderer forbrug til klichevask. Hvis det antages, at der pr. ordre udføres én klichevask med et vandforbrug på ca. 5,5 liter fås, da virksomheden udfører ca. 2,9 ordrer pr. afvaskning (se bilag C), et forbrug til klichevask på ca. 16 liter pr. afvaskning. Forbruget af vand til klichevask udgør altså kun skønnet omkring 5% af de i tabel 6.8 anførte 300 liter pr. vask. Forbruget af tensidbaseret afvasker er væsentlig højere end på pressen med kammerrakel, idet der bruges afvasker i tre ud af fire afvaskninger i en skønnet mængde på omkring 400 g pr. afvaskning, hvor afvasker anvendes.

Procesvandforbruget til afvaskning på de to trykpresser (henholdsvis 410 liter pr. afvaskning og 300 liter pr. afvaskning) i egenregistreringsperioden ligger altså minimum en faktor 3-5 over de målte vandforbrug under udredningsforsøgene (henholdsvis max. 84 liter pr. afvaskning og max. 103 liter pr. afvaskning). At der ikke er tale om fejlvisning eller fejlaflæsning af vandure bekræftes af massebalancen på vandbehandlingsanlægget (se afsnit 6.6.2), der kun afviger godt 20%. En anden forklaring kunne være, at der er registreret for få afvaskninger. Dette vurderes dog som usandsynligt, da det registrerede antal afvaskninger (4 pr. dag) stemmer godt overens med de af undersøgelserne uafhængige oplysninger fra virksomhedens ledelse, og fordi der ved gennemgang af alle ordresedler og registreringer ikke er noget, der tyder på, at afvaskninger fejlagtigt ikke er blevet registreret. Den mest sandsynlige forklaring vurderes at være, at når der, som observeret i nogle tilfælde, har forekommet læk af farve (på grund af utætte pakninger mm.), anvendes væsentlige mængder af vand til at spule opsamlingsbakke, skærme mv. rene under især "slutafvaskning" ved fyraften.

Estimater af vandforbruget på virksomhed B giver endvidere 500-900 liter pr. afvaskning, som hermed støtter, at vandforbruget ved afvaskning af farveværker med de pågældende teknikker er højt.

Ud fra ordresedler mv. kan det beregnes, at næsten halvdelen af kørslerne (svarer nogenlunde til halvdelen af ordrerne) på de to trykpresser foregår uden brug af farve (kun stansning). Af kørsler med farve dominerer tryk med sort (30%), blå (26%) og rød farve (24%), der i alt bruges ved ca. 80% af kørslerne.

Kendetegnende for produktionen er endvidere også, at ud af 72 registrerede trykopgaver blev der kun anvendt to farveværker samtidigt i ét tilfælde. I de 71 andre tilfælde blev der kun trykt med én farve.

Forbruget af sort farve blev registreret på de to trykpresser i egenregistreringsperioden. På baggrund heraf kan nøgletal for de to trykpresser opstilles. Da farveforbruget sandsynligvis fejlagtigt er registreret for lavt (se bilag C), er det valgt her at vise de korrigerede, gennemsnitlige nøgletal i nedenstående tabel 6.9.

Tabel 6.9
Gennemsnitlige nøgletal for kørsler med sort farve på de to trykpresser

* Bestemt ved udredningsforsøgene (se bilag C)

Det gennemsnitlige forbrug af sort farve på trykpresserne udgjorde 6,3 liter pr. kørsel svarende til 8,6 liter pr. afvaskning i egenregistreringsperioden. Da der på baggrund af de målte spild ved udredningsundersøgelserne kan estimeres et min. og max. spild ved afvaskningerne på henholdsvis 2,2 liter og 4,7 liter, kan spildprocenten ved afvaskning estimeres til 26-55%. Virksomheden farvebelægger typisk kun en meget lille del (under 10%) af det bølgepapareal, der trykkes på. Antages det, at der i egenregistreringsperioden er farvebelagt 10% af det kørte areal, og at 5 gram våd farve pr. kvadratmeter (fuldtonetryk) er endt på bølgepappet, kan det estimeres, at kun omkring 0,5 kg sort farve er endt på bølgepappet. Resten, dvs. 8,1 kg, er spildt, og heraf udgør spild ved afvaskning de angivne 2,2-4,7 kg, mens de resterende 3,4-5,9 kg med al sandsynlighed skal forklares som direkte spild under drift. Det totale spild kan altså opgøres til at udgøre godt 90% af forbruget.

6.10.2 Egenregistrering på vandbehandlingsanlæg

I en periode på to uger omfattende 8 arbejdsdage blev antallet af kørsler på vandbehandlingsanlægget registreret. Der blev i alt behandlet ca. 9.800 liter spildevand svarende til 1.225 liter pr. dag. I den samme periode blev der i alt udført 34 afvaskninger svarende til, at der tilføres vandbehandlingsanlægget ca. 290 liter spildevand pr. afvaskning. Hvis mængden af spildevand fra afvaskninger beregnes på grundlag af vandursaflæsninger (se tabel 6.7 og 6.8) og antal af afvaskninger på hver enkelt trykpresse i perioden fås: (20 · 410 + 14 · 300)/34 = 360 liter pr. afvaskning. Denne mængde er 70 liter pr. afvaskning (godt 20%) større end de 290 liter pr. afvaskning. Forskellen kan delvist forklares ud fra fordampning, som f.eks. kan udgøre 5-10% ved afvaskninger inden for serigrafi /3/. Resten må siges at ligge inden for usikkerheden på opstilling af denne type massebalancer.

På baggrund af målinger af tørstof i slammet fra vandbehandlingsanlægget korrigeret for tørstofindholdet i fældningskemikalierne kan det beregnes, at der i alt i egenregistreringsperioden blev tilført minimum 112 kg tørstof til vandbehandlingsanlægget svarende til 3,3 kg tørstof pr. afvaskning. Da det kun er tørstof fra farverester, der bidrager betydende (se massebalance for vandbehandlingsanlæg i tabel 6.5), kan det estimeres, at tilført farverest udgør omkring 8 kg pr. afvaskning. Ved estimeringen er det antaget, at trykfarveresterne i gennemsnit indeholder 410 g tørstof pr. kg (gennemsnit af måleværdier for de tre dominerende farver sort, rød og blå). At farvespildet udgør omkring 8 kg pr. afvaskning, bekræfter de under udredningsforsøgene målte, høje spild på de to trykpresser (1,7-5,9 kg pr. afvaskning) kombineret med de observerede spild under kørsel (f.eks. læk fra utætte pakninger).

Det totale farvespild på en anden bølgepapvirksomhed (virksomhed B), der benytter ultrafiltreringsanlæg ved vandbehandling, kan ud fra tørstofmålinger af slam og afgangsvand samt oplysninger om antal afvaskninger og vandforbrug estimeres til 8-11 kg farve pr. afvaskning (antaget tørstofindhold: 410 g pr. kg farve).

6.10.3 Massebalance for hele virksomheden

På baggrund af resultater af egenregistreringen og udredningsundersøgelserne på trykkeri A kan nøgletal opstilles på virsomhedsniveau, se tabel 6.10.

Tabel 6.10
Nøgletal for trykkeri A

Virksomhedens totale vandforbrug blev målt ved hjælp af aflæsninger på hovedvandur i bl.a. egenregistreringsperioden og udgjorde 2.120 liter pr. arbejdsdag. Heraf udgjorde procesvand, dvs. vand til afvaskning af trykpresser og klicheer, 1.450 liter pr. dag svarende til godt 68% af totalforbruget. Resten, dvs. 670 liter pr. dag, anvendes som sanitært vand af virksomhedens 25 medarbejdere ved bl.a. brusebad og toiletbesøg. Da virksomheden årligt har ca. 242 arbejdsdage, svarer det totale, daglige vandforbrug til ca. 510 m³ pr. år (1998). Til sammenligning kan angives, at virksomheden i 1996 havde et forbrug på 400 m³ og i 1997 et forbrug på 590 m³.

Forbruget af tensidbaseret afvasker blev i egenregistreringsperioden målt til 1,36 kg pr. dag. Det årlige forbrug andrager derfor omkring 330 kg. Virksomheden har på grundlag af tal fra bogholderiet oplyst et årligt forbrug på 342 kg. Forskellen på de to angivne værdier er kun 12 kg svarende til en afvigelse på knap 4%. Med udgangspunkt i et årligt forbrug på 440 kg vurderes, at omkring 200 kg anvendes til klichevask og de resterende 140 kg til afvaskning af trykpresser.

Virksomheden udførte fire afvaskninger pr. dag i egenregistreringsperioden svarende til én pr. farveværk pr. dag. Denne frekvens stemmer fint overens med den af virksomheden oplyste, gennemsnitlige frekvens. Da virksomheden jo har 242 arbejdsdage pr. år, udføres altså i alt omkring 1.000 afvaskninger pr. år.

Det totale farvespild, bestående af farvespild ved afvaskning og direkte farvespild under kørsel, er på grundlag af udredningsforsøg og massebalance for vandbehandlingsanlæg estimeret til ca. 8 kg pr. afvask. Da virksomheden årligt udfører ca. 1.000 afvaskninger, andrager det årlige, totale farvespild altså ca. 8 tons. Virksomheden bruger ifølge egne oplysninger 10,2 tons farve årligt. Tilsyneladende ender altså kun ca. 2,2 tons farve på bølgepappet. Regnes med et forbrug på 5 gram våd trykfarve pr. kvadratmeter fuldtonetrykt bølgepap, svarer de 2,2 tons farve til et samlet farvebelagt areal på 0,44 mill. kvadratmeter. Da virksomheden ifølge egne oplysninger trykker på 3,5 mill. kvadratmeter årligt, svarer det til, at godt 10% af arealet i gennemsnit farvebelægges. At farvebelægningsprocenten ligger på dette niveau, vurderes som rimeligt ud fra observationer på virksomheden.

Det estimerede spild af farve kan altså opgøres til knap 80% af forbruget. Hvis gennemsnitsprisen for et kg farve sættes til 32 kr. (oplyst af virksomhed A), har det årlige farvespild en værdi på 260.000 kr., og hertil kommer udgifter til vandbehandling af spildevand.