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

Brancheindsats for jern- og metalstøberier

11 Konklusion

• 11.1 Vurdering af miljøpåvirkning

Kemiske bindere

Den aktuelle undersøgelse viser, at samtlige bindere udvikler betydelige mængder pyrolyseprodukter. Uanset bindertype udvikler alle bindere store mængder kulbrinter og CO. Hvad kulbrinterne angår, er udviklingen fra cold-boxbinderne betydelige større end fra de øvrige undersøgte bindere. Med benzen som det mest belastende pyrolyseprodukt.

Udviklingsforløbet af kulbrinterne adskiller sig efter bindertype. Ved furan observeres alt efter støbetemperatur - den største udvikling op til ca. 5 min efter afstøbning. Kulbrinteudviklingen fra cold-boxbinderne forløber modsat. Her nås det højeste niveau alt efter støbetemperaturen 25 - 30 min efter afstøbning. Hvad resolbindere og skalsand angår, starter udviklingen på det højeste niveau umiddelbart efter afstøbning. Dog holder udviklingen sig væsentlig længere på et højt niveau, især ved resolbinderen. CO-udviklingen er primært afhængig af støbetemperaturen. Således er udviklingen størst de første 5 min efter afstøbning. Dette gælder for samtlige bindertyper. På grund af den store udvikling er CO dette pyrolyseprodukt, som bidrager med den næst største miljøbelastning efter benzen.

Betragtes pyrolyseproduktudvikling bindertyperne imellem er variationen betydelig. Ved furanbinderne er benzenudviklingen ved anvendelse af benzen-sulfonsyre mere end dobbelt i forhold til PTS-syre. Til gengæld er CO-udviklingen på det halve niveau ved benzensulfonsyre. Hvad udvikling af andre miljøbelastende pyrolyseprodukter angår, udvikles en betydelig mængde SO₂ fra furanbinder afhærdet med PTS-syre. Udvikling af phenol og formaldehyd er forholdsvis beskeden.

Ved cold-boxbinderne er variationen ligeledes betydelig, hvis man ser på den totale kulbrinte-, phenol- og CO-udvikling. Afhængig af fabrikatet kan forholdet mellem den laveste og højeste værdi være 2 gange. Benzenudviklingen af de enkelte fabrikater varierer ikke i sammen omfang.

De to undersøgte resolbindere adskiller sig, hvad kulbrinte- og benzenudvikling angår. Her er udviklingen ca. 1,5 gange større ved binder S-3 i forhold til B-1. Resolbinderne udvikler derudover en del phenol og formaldehyd. I denne situation er forskellen mellem S-3 og B-1, 3 til 4 gange. CO-udviklingen er næsten lige store.

Ved skalsand observeres en mindre variation mellem de to undersøgte prøver. Den registrerede forskel kan skyldes, at SKS-prøven bygger på basis af regenereret sand. Det skal bemærkes, at phenoludviklingen fra begge prøver er betydelig og er med afstand den største sammenlignet med de andre bindertyper.

Kulmel eller organiske additiver

Pyrolyseproduktudviklingen fra bentonitbundet sand fra 3 støberier viser ligeledes betydelige variationer i udvikling af benzen, CO og SO₂. Derudover registreres også en betydelig udvikling af phenol, formaldehyd og ammoniak.

Da andelen af organiske andele i de 3 sandtyper, udtrykt som glødetab, ikke er på samme niveau, kan dette have en hvis indflydelse på pyrolyseproduktudviklingen.

Den største miljømæssige belastning udgøres af CO. Udviklingen er ved samtlige sandprøver meget høj. I forhold til de kemiske bindere mellem 2 - 5 gange større. Udviklingen af benzen og kulbrinter er til gengæld væsentlig mindre og ligger på et niveau af de laveste værdier målt ved furanbinderne.

Udviklingsforløbet af CO er den samme ved alle 3 sandprøver. Koncentrationen når et max. ca. 5 min efter afstøbning og falder hurtigt og er næsten afsluttet 30 min efter afstøbning. Samtlige sandprøver udvikler en begrænset mængde phenol, formaldehyd, SO₂ og ammoniak.

11.1 Vurdering af miljøpåvirkning

Ved anvendelse af fortyndingsfaktoren for CO og benzen, kan ved den aktuelle undersøgelse foretages en betinget miljømæssig sammenligning af bindersystemer og tilsætningsstoffer, indenfor hver enkelt gruppe. Det skal dog understreges at den miljømæssige sammenligning er betinget af efterfølgende beskrevne årsager.

Ved det aktuelle projekt er ikke analyser for lugtgener samt en vurdering af bindersystemernes (binder) tekniske egenskaber. Herunder binderbehovet til opnåelse af de ønskede kerne- og formstyrker, samt blandingernes flydeegenskaber, afhærdningshastighed og genanvendelsesgraden af regenereret sand.

De nævnte egenskaber kan variere betydeligt i negativ og positiv retning indenfor hver bindergruppe. Derfor kan et bindersystem med en lav pyrolyseproduktudvikling alligevel være miljøbelastende pga. større lugtgener i forhold til et bindersystem med en højere pyrolyseproduktudvikling.

Bindersystemers styrkeegenskaber afhærdningshastighed og indflydelse på sandblandingernes flydeegenskab kan øve indirekte indflydelse på miljøpåvirkning. For at kompensere for en evt. lavere styrkeudvikling skal binder og eller hærdetilsætningen øges, derved forringes miljøforholdet.

Endelig kan bindersystemer indenfor de enkelte grupper (primær furan) bidrage med en forringelse af genanvendelsesgraden. Som eksempel kan nævnes at furanbinder afhærdet med phosphorsyre kan forårsage forøgelse af phosphor i støbejern med forringelse af egenskaberne til følge.

Tilsvarende problemer kan opstå ved tilsætningsstoffer (additiver) til bentonitbundet formsand. Tilsætningsstoffer kan ligeledes påvirke miljøet gennem varierende lugtgener. Formsandets styrkeegenskaber, flydeevne og kvaliteten af godsoverfladen påvirkes ligeledes af tilsætningsstoffer, især af svovl.

Ønskes en objektiv miljøvurdering af bindersystemer og tilsætningsstoffer skal miljøvurderingen tilpasses virksomhedens driftsforhold og krav til form- og kernestyrke samt de øvrige ønskede egenskaber.

Miljømæssig sammenligning af bindersystemer

Den miljømæssige sammenligning af bindertyperne indenfor hver gruppe ved samme termisk belastning vises i skema 11.1

Til formålet anvendes værdierne af fortyndingsfaktoren.

Skema 11.1: Miljøvurdering af de enkelte bindergrupper ved hjælp af fortyndingsfaktorer

Furanbinder

Som det fremgår af skema 11.1, er der store variationer af fortyndingsfaktorerne i furangruppen.

Ved anvendelse af bindersystem B-3 B forøges benzenudviklingen i forhold til bindersystem D-3 med 2.4 gange. Bindersystemet E-2 har for de i projektet gældende forhold den laveste benzenudvikling.

Hvad fortyndingsfaktoren for CO angår, er denne højest for D-3 og D-4. Ved E-1, E-2 og F-1 er fortyndingsfaktoren betydelig lavere i forhold til D-3 og D-4, dog højere sammenlignet med D-3B.

Cold-box binder

Fortyndingsfaktoren for benzen fra bindersystemerne S-1 og D-1 ligger hhv. 28 og 23% over bindersystem S-2.

Fortyndingsfaktoren for CO er ved bindersystemet S-1 2,2 hhv. 2,8 gange større i forhold til S-2 og D-1.

Resol CO₂ binder

Fortyndingsfaktoren for benzen fra bindersystem S-3 ligger ca. 46 % over bindersystem B-1.

Fortyndingsfaktoren for CO er på ca. det samme niveau for begge bindersystemer

Skalsand

Til de i projektet anvendte skalsandstyper havde ingen indflydelse på bindertilsætning. Idet sandprøverne leveredes færdigblandet fra et støberi hhv. sandleverandøren. Før projektets påbegyndelse måltes sandets glødetab som indikator for binderandelen. Målingerne viste at SKS havde et 0,5% højere glødetab. Værdien af fortynderfaktoren viser dog at SKS sandet påvirker miljøet mindst hvad benzenudviklingen angår. Årsagen til forskellen må søges i de anvendte binderprodukter.

Organiske additiver (tilsætningsstoffer)

Undersøgelsen af 3 additivtyper hos ÙGI viser at miljøpåvirkning fra additiv 3, er betydelig lavere i forhold til additiv 1 og 2.

Analysen af 3 sandprøver fra støberier viser at selv om støberi III havde det laveste glødtab, er CO-udviklingen på niveau med støberi I med det største glødetab. Benzenudviklingen følger glødetabsniveauet, med den laveste udvikling i sandet fra støberi III.

Vurderes miljøpåvirkning totalt, er denne efter værdierne i skema 8.1.1, lavest ved sandet fra støberi II og størst ved sandet fra støberi I.

Vurderes miljøpåvirkning på støberierne er den i støberi II betydelig større end ved de to andre. Dette skyldes sandsynligvis de miljøtekniske forhold i støberierne. Her havde støberi II væsentlig mindre procesventilation.

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

Version 1.0 September 2006, © Miljøstyrelsen.