Substitution af overfladeaktive og bioakkumulerbare stoffer i vaskemidler

1 Introduktion

1.1 Baggrund for projektet
1.1.1 Tidligere undersøgelser
1.1.2 Udviklingsarbejde
1.1.3 Forbrug af vaskeaktive stoffer
1.2 Formål med projektet
1.3 Projektets gennemførelse
1.4 Arbejdsgruppe og styregruppe
1.5 Rapportens opbygning

1.1 Baggrund for projektet

Der har i mange år været fokus på overfladeaktive- og bioakkumulerbare stoffer på grund af deres potentielle miljøfarlighed. Miljøfarlighed ved spildevandsudledninger af tensider er betinget af stoffernes toksiske egenskaber. Dette omfatter toksiciteten af spildevandets kemiske indholdsstoffer overfor vandlevende organismer, bionedbrydeligheden af indholdsstofferne, samt stoffernes potentiale for bioakkumulering i akvatiske organismer og sediment.

Stoffer med høj bioakkumuleringspotentiale og ikke letnedbrydeligt/ikke anaerobt nedbrydelige stoffer har desuden mulighed for at transporteres til terrestrisk biosfære, hvis slam anbringes på landbrugsjord.

Der har været rettet en særlig indsats mod industrivaskerier, da man her vasker særligt snavset tøj, og derfor har brug for vaskeaktive stoffer med en væsentlig større effekt end for husholdningsprodukterne.

1.1.1 Tidligere undersøgelser

Miljøstyrelsen har finansieret en række projekter om overfladeaktive stoffer. Her kan bl.a. nævnes Overfladeaktive stoffer, spredning og effekter i miljøet (Damborg og Thygesen, 1991) og Methods for Screening of Anerobic Biogradability and Toxicity of organic Chemicals ( Madsen et al, 1996). Af øvrige projekter kan nævnes den svenske miljøvurderingsmodel udarbejdet af Toxicon (Sveriges Tvätteriforbund, Landstingstvätterierna, 1996-03-06).

I 1996 gennemførte Henkel-Ecolab og Novadan i samarbejde med Diversey-Lever, en række industrivaskerier og Teknologisk Institut et projekt om miljømæssig optimering af vaskeprocesser og identificering af problemstoffer. Projektet blev afrapporteret i de to publikationer "Miljøoptimering af vaskerecepter på industrielle vaskerier" (Larsen R et al, 1998) og "Vaskemidler og kemikalier på offentlige og private vaskerier" (Larsen J et al, 1998).

Projektet omfattede bl.a.
kortlægning af kemikalieforbrug i vaskeribranchen
miljøvurdering af vaskemidler og hjælpekemikalier
kortlægning af udvalgte vaskerier
optimeringsforsøg

Projektet resulterede ikke mindst i udvikling og afprøvning af en scoringsmodel for kemikalier, hvor eksisterende produkter/stoffer kan sammenlignes med mindre miljøbelastende alternativer. I scoringen indgår bl.a. nedbrydning og bioakkumulering. Desuden indgår smudsmængden i vasketøj, hvilket har væsentlig betydning.

Ovennævnte undersøgelser peger på, at tensider er en stofgruppe, der i kraft af deres overfladeaktive egenskaber har en vis toksicitet over for vandlevende organismer. Således har mange tensider en giftighed, der (i ren form) svarer til klassificering med R50 (meget giftig for vandlevende organismer). Visse af tensiderne er tillige ikke letnedbrydelige eller nedbrydes ikke under anaerobe forhold f.eks. visse kationiske tensider, alkoholethoxylater med relativt lange ethoxykæder og LAS.

I de recepter, der blev vurderet i projektet om miljøoptimering af vaskerecepter på industrielle vaskerier blev der fundet stoffer, der hørte til i ovennævnte gruppe. Det drejede sig om:
Alkoholethoxylater:- C 12/15 eller C16/18 med over 30 EO (ikke letnedbrydelige)
LAS, (toksisk og ikke anaerobt nedbrydelig)
Sulfonater (ikke anaerobt nedbrydelige, eventuelt toksiske til meget toksiske)
Kationiske tensider, herunder såkaldte esterquater (ikke letnedbrydelige og toksiske)

1.1.2 Udviklingsarbejde

I Danmark foregår der praktisk taget ikke udvikling af nye tensider og nye vaskeaktive stoffer. Udviklingen sker som regel hos internationale kemikoncerner. Derimod sker der i Danmark en stor produktudvikling, når det gælder nye vaskerecepter, hvor vask ses som en samlet ydelse. Hvor parametre som tekstilers renhedsgrad, krav til desinfektion, krav til vasketemperatur, slitage og pris stiller store krav til vaskemidlets ydeevne. Sammensætningen af de enkelte aktive stoffer i vaskemidlet er derfor nøje afstemt i forhold til kravspecifikationer for den samlede vaskeydelse.

Substitution af et enkelt stof vil som regel betyde, at der skal foretages justeringer i forhold til de øvrige ingredienser. I de senere år har der været en væsentlig fokus på overfladeaktive- og bioakkumulerbare stoffer. Virksomhederne, der udvikler de aktive stoffer, har da også indledt udviklingsarbejde i retning af mindre miljøskadelige overflade- og vaskeaktive stoffer.

Vask i industrielle vaskerier adskiller sig først og fremmest fra husholdningsvask ved to forhold. Det ene forhold er, at industrielle vaskerier ud over at vaske forholdsvis rent tøj som f.eks. hotelsengetøj (der kan sammenlignes med husholdningsvask), vasker tøj, som er endog særdeles meget mere snavset end en gennemsnitlig husholdningsvask. Det kan f.eks. være operationstekstiler fra hospitalerne, viskestykker fra restaurationsbranchen, samt beklædning fra levnedsmiddelbranchen og industrien.

Det andet forhold er, at industrielle vaskerier ud over at vaske i centrifugerende vaskemaskiner, der i princippet er store husholdningsvaskemaskiner med kapaciteter op til 180 kg pr. omgang, vasker i såkaldte vaskerør. Produktionskapaciteten på et vaskerør ligger fra omkring 500 til 1500 kg pr. time. Et vaskerør har et indbygget genbrugssystem for vand og kemikalier, og mange vaskerier har også et genbrugssystem for vand og kemikalier i forbindelse med de centrifugerende vaskemaskiner. Et industrielt vaskeri vil derfor altid have mulighed for at udnytte ressourcerne vand, energi og vaskekemikalier langt bedre, end det er muligt i en husholdningsvaskemaskine.

Henkel-Ecolab og Novadan har en betydelig udvikling af nye vaskemidler. Udviklingen består af sammensatte vaskemidler, som skal sikre en optimal vaskeydelse. Begge virksomheder har i de senere år, bl.a. med udspring i DTI-scoringsmodellen, og i takt med øgede krav fra aftagere, arbejdet med at reducere og substituere en række af indholdsstofferne (f.eks. LAS). Substitution af overflade– og vaskeaktive stoffer kræver imidlertid en væsentlig udviklingsindsats, hvor afprøvning samt miljø- og sundhedsvurdering af vaskeydelsen er væsentlige elementer.

I forlængelse heraf er der behov for at udvikle og afprøve nye recepturer for tekstilvaskemidler for at sikre, at krav til vaskekvalitet samt reduktion af miljøbelastninger fra overflade- og vaskeaktive stoffer går hånd i hånd. Der skal være fokus på de overfladeaktive stoffer, som ikke er letnedbrydelige under iltfrie (anaerobe) forhold, og de vaskeaktive stoffer som er bioakkumulerbare. Udgangspunktet bør være de allerede identificerede stoffer og listen i Detergent Ingredients Database (Dertergent, 1995).

1.1.3 Forbrug af vaskeaktive stoffer

En spørgeskemaundersøgelse fra 1996 viste, at vaskerierne i Danmark forbrugte ca. 268 tons non- og aniontensider til vask af 112.000 tons tøj. I baggrundsnotatet til forslag om miljømærkning af vaskerier (Bakgrundsdokument Vattentvätterier 075, 2001) er anført at mængden af vasket tøj på industrielle vaskerier udgør omkring 118.000 tons pr. år. Tallet stammer antagelig fra en opgørelse for året 1998/99. Dette betyder at mængden i dag må antages at ligge på omkring 120.000 tons eller højere.

I projektet om miljømæssig optimering af vaskeprocesser (Larsen R et al, 1998) er der foretaget en opgørelse af vasketøjsmængden fordelt på kategorier. Denne opdeling er vist i figur 1.1.

Figur 1.1:
Fordeling af tøjkategorier på industrielle vaskerier.

Henkel-Ecolab og Novadan er de væsentligste leverandører på det danske marked af tekstilvaskemidler til industrivaskerier . Det samlede årlige salg af vaskemidler fra de to virksomheder til både industri og husholdninger udgør ca. 4.000 tons og hjælpemidler ca. 600 tons.

1.2 Formål med projektet

Projektets mål var at nedbringe miljøbelastningen fra industrivaskerier ved at substituere ikke fuldstændigt nedbrydelige overfladeaktive stoffer og bioakkumulerbare vaskeaktive stoffer.

Målet var at
Udvikle og afprøve alternative recepturer
Præsentere nye recepturer (vaskemidler ) og deres miljøprofil
Formidle viden og erfaring

I forbindelse med udviklingsarbejdet var det målet at skabe klarhed over hvilke substitutionsmuligheder, der var kommercielt tilgængelige og hvilke oplysninger, man kan indsamle fra producenterne om alternative stoffers miljøbelastning, så som nedbrydelighed og akut toksicitet.

Da det var målet at de udviklede alternative recepturer vasketeknisk skulle være på højde med, eller bedre end de hidtidig anvendte midler, var det nødvendigt at foretage en afprøvning af midlernes vaskeevne. Da der ikke fandtes standardiserede test for industrivaskemidlers vaskeevne var et væsentligt delmål i projektet udvikling af en sådan test. Den udviklede test blev delt i to, - dels en test i laboratoriet og dels en test på udvalgte industrivaskerier.

Anvendte og alternative stoffer samt eksisterende og nye vaskemidlers miljøbelastning blev vurderet med DTI-scoremodellen. Det var målet at opdatere denne model, således at den kan håndtere de krav der stilles i kriterierene for miljømærkning. Endvidere var det målet at formidle scoremodellens resultater på en let tilgængelig form for industrivaskerierne og andre interessenter.

Det var endvidere målet at formidle principperne for udviklingsarbejdet og afsøgningen af mulighederne for nye mindre miljøbelastende vaskeaktive stoffer til andre vaskemiddelproducenter. Det var ligeledes målet at formidle de indsamlede data for vaskeaktive stoffer på en form, som ikke afslører de involverede virksomheders udviklingsarbejde, men som samtidig giver andre mulighed for at få glæde af de indsamlede oplysninger.

1.3 Projektets gennemførelse

Projektet er gennemført i perioden februar 2001 til august 2002 af Teknologisk Institut, centrene for Miljø- og affaldsteknik samt Beklædning og Tekstil i samarbejde med Henkel-Ecolab og Novadan.

I løbet af den første 1/3 af projektperioden blev en række producenter af vaskeoverfladeaktive stoffer kontaktet, for at afdække mulighederne for substitutioner. Denne del samt selve udviklingsarbejdet stod Henkel-Ecolab og Novadan for. Miljø- og affaldsteknik bidrog løbende med vurdering af de stoffer, der indgik i udviklingsarbejdet.

I anden halvdel af 2001 blev testen for vaskeeffektivitet for industrivaskemidler udviklet af Beklædning og Tekstil og afprøvningen af de nyudviklede midler fulgte herefter.

Efter en vurdering af den miljømæssige belastning og vaskeeffektiviteten for eksisterende midler og alternative midler blev de mest lovende midler udpeget. Den endelige test på industrivaskerier blev fastlagt og gennemført i 2. kvartal 2002.

Resultaterne fra hele projektet blev samlet, bearbejdet og rapporteret i 3. kvartal 2002.

1.4 Arbejdsgruppe og styregruppe

Projektet er blevet gennemført af en arbejdsgruppe bestående af :

Henkel-Ecolab A/S Svend Andersen Produktudvikling og afprøvning
Stefan Olsson Produktudvikling
  
Novadan A/S Lisbeth Corvinius Kjærsgaard Produktudvikling
Rene Larsen Afprøvning
   
Teknologisk Institut Johan Kaltoft Test for vaskeaktivitet
Ole Christian Hansen Miljøvurderinger
Kirsten Pommer Projektledelse


Til projektet var knyttet en følgegruppe, der bestod af Miljøstyrelsen og arbejdsgruppen. Miljøstyrelsens sagsbehandler var Lise Emmy Møller.

I løbet af projektet blev der afholdt 9 arbejdsgruppemøder samt 3 møder i følgegruppen.

1.5 Rapportens opbygning

Nærværende projektrapport består ud over det indledende kapitel af 6 hovedkapitler.

I kapitel 2 beskrives udviklingsforløbet og de erfaringer der blev opnået ved kontakt til leverandører og producenter af vaskeaktive stoffer. Endvidere er de stoffer, der blev vurderet med hensyn til miljøbelastning præsenteret, ligesom der er medtaget en samlet vurdering af de "gamle" og "nye" vaskemidler.

Kapitel 3 omfatter en beskrivelse af DTI-modellen og dens mulige anvendelser til vurdering af miljøbelastning. Modellen foreligger i to versioner, - en opdateret form baseret på principperne fra projektet Miljøoptimering af vaskerecepter på industrielle vaskerier (Larsen R, et al, 1998), og en version tilpasset kriterierne for miljømærkning.

I kapitel 4 er givet en beskrivelse af miljøvurderingen af alternative stoffer samt resultaterne for anvendelsen af DTI-modellen til miljøvurdering af de udviklede midler.

Kapitel 5 omfatter en beskrivelse af den udviklede testmetode for bestemmelse af vaskeeffektivitet på industrivaskemidler. Kapitel 6 og 7 omfatter en beskrivelse og formidling af resultaterne fra de gennemførte test for vaskeaktivitet, dels gennemført i laboratoriet og dels gennemført på industrivaskerier.

I kapitel 8 er der givet et forslag til hvordan producenter af vaskemidler kan formidle hovedresultaterne fra miljøvurderingen.

Kapitel 9 er en sammenfatning af de opnåede resultater ved gennemførelse af projektet.