Kulbrinte i betonslam

6 Erfaringer med substitution af formolie.

En række nøglepersoner på danske elementfabrikker er blevet interviewet med henblik på at samle erfaringer såvel positive som negative i forbindelse med et skifte fra mineraloliebaseret formolie til en vegetabilskbaseret formolie.

Indledningsvis skal det nævnes, at der er stor uvilje mod at udskifte formolie. Der er udmærkede, tekniske erfaringer med de traditionelle mineraloliebaserede formolier, og der er på virksomhederne stor bekymring for, at et skifte skal medføre en række uforudsete vanskeligheder.

Der er ligeledes eksempler på, at når der af en eller anden ukendt årsag opstår problemer med betonens overflade, skifter man hurtigt tilbage til den mineraloliebaserede formolie, for på den måde at eliminere usikkerheden om, hvorvidt problemerne eventuelt kunne skyldes formolien.

Erfaringerne er til en vis grad modstridende. På en virksomhed mener man, at betonoverfladerne bliver pænere efter substitution af mineraloliebaseret formolie med vegetabilskbaseret olie, mens man på en anden virksomhed mener, at overfladerne bliver mindre pæne. På en virksomhed har man muligvis observeret en vis retardering i overfladen, mens man på andre virksomheder ikke har denne type problemer.

Denne relativt subjektive vurdering har på en virksomhed givet sig udslag i, at to personer, som udfører samme type arbejde (filsning), har fuldstændig modsatte opfattelser af, hvorvidt substitutionen har været til fordel eller til ulempe for kvaliteten af det færdige produkt.

6.1 Virksomhed B

Denne virksomhed er en relativ stor elementfabrik, der fremstiller mange forskellige typer elementer, herunder huldæk og vægelementer.

På virksomheden gennemførte man i første omgang en udskiftning af den formolie, der bruges på selve blanderen og transportudstyret. Der blev i første omgang ikke gennemført en udskiftning af den formolie, der bliver anvendt på forme m.m., idet affaldet herfra er tørt og ikke havner i betonslammet. Det viste sig, at denne udskiftning af olie medførte et fald i indhold af kulbrinte i slammet.

Koncentrationen faldt imidlertid ikke i tilstrækkeligt omfang, og man besluttede derfor at substituere hele anvendelsen af formolie overalt på virksomheden til vegetabilskbaseret formolie.

Herudover har man valgt også at substituere den mineraloliebaserede hydraulikolie med en vegetabilskbaseret olie.

Sluttelig gennemfører man på virksomheden en oplysningskampagne for at sikre, at reparatører, chauffører og andet personale er opmærksom på ikke at spilde smøreolie og brændstoffer.

Denne omfattende substitution har bevirket, at indholdet af kulbrinte i betonslam er faldet dramatisk, og i figur 6.1 er angivet, hvorledes koncentrationen er faldet med tiden.

Figur 6.1 Kulbrinteindhold i betonslam i forbindelse med gradvis substitution af mineraloliebaseret formolie og hydraulikolie med vegetabilskbaseret formolie og hydraulikolie

Figur 6.1 Kulbrinteindhold i betonslam i forbindelse med gradvis substitution af mineraloliebaseret formolie og hydraulikolie med vegetabilskbaseret formolie og hydraulikolie.

Den fuldstændige udskiftning af mineraloliebaseret formolie og hydraulikolie med vegetabilskbaseret formolie og hydraulikolie har medført, at den kommune, som virksomheden er beliggende i, har godkendt, at slammet kan genbruges. Kommunen har accepteret, at slammet tilsættes ekstra cement, hærdes og nedknuses til genbrug, eller at slammet afleveres til en genbrugsvirksomhed, hvor slammet blandes i nedknust bygningsaffald, der anvendes som stabilgrus.

Praktiske erfaringer

Virksomheden anvender såvel stålforme som træforme til produktion af betonelementer. I samarbejde med leverandøren af den vegetabilske formolie er der formuleret en speciel formolie til de forskellige anvendelser, og der anvendes p.t. tre forskellige vegetabilske formolier på virksomheden.

Man har gode erfaringer med den vegetabilske formolie, idet overfladerne er blevet pænere, således at efterbehandlingsarbejdet i form af fx filsearbejde er blevet reduceret.

Der har været en tendens til, at betonoverfladerne blev svagt vandskyende, således at filsearbejdet blev en smule besværliggjort. Justering af formoliens sammensætning fra leverandørens side har praktisk talt elimineret dette problem, således at det nu må konstateres, at det samlede efterbehandlingsarbejde er blevet reduceret.

Det eneste negative, virksomheden har at bemærke til substitutionen, er, at den vegetabliskbaserede formolie koster mere end den traditionelle mineraloliebaserede formolie. Ud fra en samlet vurdering er det dog opfattelsen på virksomheden, at man ved substitutionen af formolie m.m. har haft en mindre omkostningsreduktion.

6.2 Virksomhed C

Virksomhed C er en relativ stor elementfabrik, som fremstiller såvel dæk- som vægelementer. Der anvendes ved projektets begyndelse mineraloliebaseret formolie til alle formål såvel på blander som på alle forme, herunder på spændbanen til dækelementer.

Forsøgsvis udskiftes formolien på blanderstationen fra en mineraloliebaseret formolie til en vegetabilskbaseret formolie. Den nye formolie er vandfri og består hovedsagelig af rapsolie og butyloleat.

I forbindelse med afprøvningen ledes vand og betonslam fra resten af virksomheden, så godt det er muligt, uden om det aktuelle slambassin. Det er dog desværre ikke muligt helt at friholde slambassinet for mineralolie, idet der er en central genanvendelse af vand på virksomheden. Vandet, der genanvendes, indeholder lige som slammet relativt store mængder af kulbrinte fra andre dele af produktionen. På denne måde overføres der kulbrinte til al betonslam fra virksomheden.

I januar 2004 er der udtaget 2 betonslamprøver. En prøve udtaget direkte under udløbet fra blandertårnet og en anden udtaget fra det efterfølgende sedimentationsbassin. Slamprøverne er analyseret af Teknologisk Institut (GC/MS på pentanekstrakt) og resultatet af de to analyser ses i tabel 5.1.

Tabel 6. Analyse af betonslam

Prøveudtagningssted Kulbrinte i mg/kg TS Fedtsyreester i mg/kg TS
Umiddelbart under udløb fra blander 300 90
I sedimentationsbassin 640 320

Der er identificeret 3 fedtsyreestre i slammet, hvoraf butyloleat er den dominerende.

Disse resultater skal sammenholdes med, at der i slammet fra denne virksomhed tidligere som ovenfor nævnt er målt meget høje kulbrintekoncentrationer på 4.500 og 16.000 mg/kg TS. Man må derfor konkludere, at overgangen fra mineralsk- til vegetabilskbaseret formolie medfører en voldsom reduktion i betonslammets indhold af kulbrinte.

På grundlag af disse meget positive forsøgsresultater forsøger man at skifte til vegetabilsk formolie også på spændbaner til dækelementer.

Dette resulterer i, at koncentrationen af kulbrinte i virksomhedens samlede slammængde reduceres til 470 -780 mg/kg tørstof. Det skal bemærkes, at disse analyser er udført som GC/FID analyser, som til en vis grad medtager fedtsyre og fedtsyreestre som kulbrinte. Man må derfor antage, at analyseresultaterne er "for høje". Dette skal forstås på den måde, at hvis analyserne var gennemført ved hjælp af GC/MS, som det anbefales i denne rapport, og således at fedtsyrer og fedtsyreresterne ikke var medtaget, ville koncentrationerne have været lavere og mere retvisende.

Analyseresultaterne viser tydeligt, at en udskiftning af mineraloliebaseret formolie med den vegetabilskbaserede formolie vil bevirke, at kulbrinteindholdet i slammet reduceres kraftigt.

Resultaterne viser også, at det i praksis er meget vanskeligt at udskifte kun en del af formolien med vegetabilskbaseret olie og på den måde undgå, at betonslammet forurenes med kulbrinte. Når der anvendes mineraloliebaseret formolie i en del af virksomheden, vil denne olie, på trods af at man er meget omhyggelig med håndteringen af olien, alligevel finde vej til slammet, som på den måde forurenes.

Praktiske erfaringer

De praktiske erfaringer på virksomheden er langt fra entydige.

Den vegetabilske olie, der bruges i forbindelse med renholdelse af blanderen og transportmateriel, virker ifølge driftspersonalet lige så godt som den mineraloliebaserede formolie.

På spændbanerne til dækelementer har man derimod haft en række tekniske vanskeligheder.

I forbindelse med en ferie, hvor formen var indsmurt i olie, er der sket en forrådnelse af olie, som lugter meget stærk og ubehageligt. Det viser sig i forbindelse med den første støbning efter ferien, at der omkring kablerne sker en vis retardering af betonen, som muligvis skyldes, at kablerne er blevet indsmurt i den delvis nedbrudte vegetabilskbaserede formolie.

Man har senere haft lignende problemer, hvor der har været tegn på retardering i betonoverfladen, som muligvis kan skyldes den vegetabilskbaserede formolie.

Disse praktiske vanskeligheder har, sammen med det faktum at den vegetabilske olie har en højere pris end den traditionelle mineraloliebaserede formolie, betydet, at man på virksomheden har besluttet at gå tilbage til mineraloliebaseret formolie og fuldstændigt opgive anvendelsen af vegetabilskbaseret formolie.

6.3 Virksomhed D

Virksomheden er en mindre elementfabrik, der overvejende fremstiller vægelementer.

Virksomheden har gennem lang tid anvendt en emulgeret vegetabilskbaseret formolie til selve formene og en mineraloliebaseret formolie til indsmøring af blander og transportudstyr.

I forbindelse med dette projekt udskiftede man den mineraloliebaserede formolie, som blev brugt på blander m.m. med en vegetabilskbaseret emulgerende formolie, således at der kun bruges vegetabilskbaseret formolie på virksomheden.

Denne substitution betød, at kulbrinteindholdet i betonslammet blev stærkt reduceret til ca. 50 mg/kg tørstof.

Praktiske erfaringer

Formolien på vegetabilsk basis til selve formene har man gode erfaringer med, idet den giver pæne overflader på de færdige elementer.

Den emulgerende formolie på vegetabilsk basis til blander m.m. var der ikke gode erfaringer med. Personalet klagede over, at det daglige rengøringsarbejde var blevet kraftigt forøget.

På dette grundlag blev det besluttet at skifte olien til blander m.m. til et andet produkt på vegetabilsk basis. Dette produkt er ikke emulgerende, og det består af en typisk blanding af fedtsyreestre og vegetabilsk olie.

Efter denne seneste udskiftning er der intet at påtale omkring anvendelse af vegetabilskbaseret formolie.

6.4 Virksomhed E

Virksomhed E er en stor elementfabrik, som især fremstiller dækelementer, men også vægelementer

Man har på virksomheden substitueret formolien, som blev benyttet til fremstilling af dækelementer. Tidligere blev brugt en formolie, der var en blanding af vegetabilsk olie, fedtsyreestre og traditionel mineralolie. Denne formolie er udskiftet med en fuldstændig vegetabilskbaseret formolie uden mineralolie.

Udskiftningen har bevirket, at indholdet af kulbrinte i betonslammet er reduceret fra ca. 400 mg/kg til ca. 40 mg/kg. Analyserne er udført ved hjælp af GC/MS.

Praktiske erfaringer

På virksomheden mærker man praktisk talt ingen teknisk forskel på den olie, der anvendes nu og før.

Man har ikke observeret problemer med retardering af overfladen, og der har ikke været eksempler på, at kablerne ikke hæfter i dækelementerne.

Man har på virksomheden hørt fra udenlandske kolleger i branchen, at elementer støbt under anvendelse af vegetabilsk formolie kan være vandskyende og voksagtige på overfladen. Man har imidlertid ikke selv set dette fænomen på egne elementer, og der har ikke været klager fra kunder, der kunne henføres til anvendelsen af formolie.

Den vegetabilskbaserede formolie lugter anderledes end den mineraloliebaserede, men der har ikke været observeret arbejdsmiljøproblemer eller modtaget nogen klager fra personalet på det grundlag.

Prisen på den vegetabilske formolie er imidlertid et problem, idet denne olie er væsentlig dyrere end den mineraloliebaserede.

 



Version 1.0 Juli 2006, © Miljøstyrelsen.