|
Forprojekt til brancheindsats for jern- og metalstøberier 4 Forslag til aktiviteter
4.1 Udvalgte områderPå to workshops har Branchen diskuteret indsatsen, og der er foretaget en prioritering. Følgende områder er udpeget:
Det samlede budget for aktiviteterne er 6,8 mio. kr. Heraf er egenfinansiering 1,5 mio. kr. 4.2 Projektforslag 1: Organiske bindere og tilsætningsstoffer4.2.1 Oversigtsskema
4.2.2 FormålAt opbygge et system, hvorved støberierne får mulighed for at vurdere organiske bindere og tilsætningsstoffer mht. deres påvirkning af arbejdsmiljø, emission og affald, således at dette sammen med teknisk formåen og pris kan medtages i en samlet vurdering ved valg af form- og kernebindere og tilsætningsstoffer. 4.2.3 BaggrundDe organiske bindere, i forskellige typer, anvendes som form- og kernebindere i såvel jern- som metalstøberier (ikke i trykstøberier), og de organiske tilsætningsstoffer primært kulmel eller kulmelserstatninger anvendes i bentonitbundet formsand i jernstøberier. Disse organiske materialer giver ved udstøbning anledning til udvikling af bl.a. CO og Benzen, der giver anledning til en negativ påvirkning af arbejdsmiljøet. Udviklingen af Benzen emitterer til omgivelserne og giver anledning til den største miljøpåvirkning ved en LCA-vurdering af et støbt produkt. De organiske materialer giver yderligere anledning til en forurening af affaldssandets forskellige fraktioner med bl.a. Phenoler og PAH'er. De organiske bindersystemer er de uorganiske (vandglas systemerne) produktionsteknisk og genanvendelsesmæssigt overlegne. Ligeledes anses kulmel pt. for uundværlig ved fremstilling af jernstøbegods i bentonitbundet formsand. Det kan ikke forventes, at der inden for de næste 5 -10 år vil blive udviklet støberiteknisk, acceptable uorganiske bindersystemer. Udviklingen af alternativer til kulmel er netop påbegyndt i et EU-projekt med dansk deltagelse. Bindemiddel producenterne bestræber sig i deres udvikling af de organiske systemer på at gøre disse mere ”grønne”. Men det drejer sig primært om klassificering i lavere fareklasse og dermed en forbedring af arbejdsmiljøet ved håndtering, blanding og fremstilling af forme og kærner. Binderens påvirkning af arbejdsmiljø under og efter udstøbning, emission og forurening af affaldssandet, er pt. ikke prioriteret. Det er derfor væsentligt for støberierne, i deres bestræbelse for fremstilling af renere produkter, at kunne sammenligne eksisterende alternative organiske bindersystemer og tilsætningsstoffer, og at kunne vurdere nyudviklede systemer med hensyn til deres påvirkning af arbejdsmiljø, emission og affald. 4.2.4 IndholdProjektet opdeles i 3 faser:
Med baggrund i eksisterende data fra europæiske støberiinstitutter og binderproducenter/leverandører opstilles et system til rankning af de på markedet eksisterende væsentligste organiske bindere og tilsætningsstoffer. Rankningen foretages ud fra systemernes udvikling af Benzen ved udstøbning af forskellige legeringer (stål, jern, Cu-legering, Aluminium). Ligeledes foretages en rankning for specielle gasser ved udstøbning, hvis bindersystemets sammensætning lader formode, at dette kan være tilfældet. Fx SO2 ved svovlholdige hærdere i syrehærdende systemer. Der foretages ligeledes en rankning ud fra systemernes bidrag til forureningen af affaldssandets fraktioner med Phenoler og PAH'er. Det vurderes ligeledes, om systemet kan vand og/eller spritsværtes. For at give støberierne mulighed for at vurdere nye eller modificerede organiske bindere og tilsætningsstoffer udvikles en simpel metode, der ved en standardiseret form fremstillet vha. den nye binder og/eller med det nye tilsætningsstof, kan bestemme Benzen og andre specialgasser ved støbning af aktuel legering. Efter udslagning foretages analyse af Phenoler og PAH'er i sandet efter standardiseret metode. 4.2.5 AktørerProjektet gennemføres i et konsortium bestående af:
4.2.6 RessourcerFase A vurderes til at have et ressourceforbrug på ca. 600.000 kr. til konsulentassistance Fase B og C vurderes at have et ressourceforbrug på ca. 900.000 kr. til konsulentassistance. Dertil kommer støberiernes egenindsats på ca. 200.000 kr. Projektet har en synergi til projektet vedrørende LCA, idet de tilvejebragte data vil indgå i LCA-databasen. 4.2.7 Tidsplan og milepæleProjektet forventes at strække sig over en 2½-årig periode. Ved projektets afslutning foreligger et system, der vil sætte det enkelte støberi i stand til at vurdere de anvendte, mulige alternative og nye organiske bindere og tilsætningsstoffer mht. deres miljømæssige forhold. En simpel metode for vurdering af nye og/eller modificerede bindere og/eller tilsætningsstoffers udvikling af udvalgte gasser ved støbning og analyse af Phenoler og PAH'er i ”affaldssand” vil være udviklet og afprøvet. Det er en forudsætning, specielt for fase A, at bindemiddel producenterne er åbne med hensyn til informationer om bindemidlernes sammensætning. 4.3 Projektforslag: Forbedring af datagrundlaget til UMIP-databasen mht. støbeprocesserDet nuværende datagrundlag for støberi-processer er forældet og for unuanceret. Datagrundlaget skal forbedres, så der dels er data for flere forskellige kombinationer af støbeprocesser og materialer, dels at data opdateret mht. de energi- og materialeforbrug, der bruges i dag. 4.3.1 Oversigtsskema
4.3.2 FormålFormålet er at forbedre de eksisterende LCA-data samt at udbygge dem til at omfatte flere forskellige materialer og processer. Desuden er der behov for en opdatering af UMIP-databasen, da data kan være forældede. 4.3.3 BaggrundUMIP PC-værktøjet med den tilhørende database er i dag det fremherskende værktøj til livscyklusvurderinger i Danmark. Imidlertid er data på støberiområdet ret begrænsede og desuden af ældre dato. Der findes tre processer i databasen: Sandstøbning af støbejern Data blev indsamlet i starten af 90'erne i forbindelse med UMIP-projektet, som bl.a. omfattede livscyklusvurdering af 5 industriprodukter fremstillet på danske virksomheder. For nogle processer er der sket væsentlige teknologiske ændringer siden det tidspunkt, da data blev indsamlet, og der er desuden behov for at se på langt flere processer. Livscyklusvurdering er i dag et anerkendt værktøj til f.eks. prioritering af miljøindsats på virksomheden eller dokumentation for markedsføring af ”rene” produkter. Det er imidlertid en forudsætning, at data er til stede og at de er opdaterede og af tilstrækkelig kvalitet. En lang række brancher har erkendt dette behov og har fremstillet gode LCA-data. Det gælder f.eks. for plastindustrien (APME), stålindustrien (IISI) samt producenter af rustfrit stål (EUROFER) og aluminiumindustrien (EEA). På nationalt plan er data for elektricitetsproduktion for nylig blevet opdateret og tekstilbranchen var blandt de første brancher til at opbygge en brancheorienteret database. Der er imidlertid også initiativer på mange andre fronter. Støbning af jern- og metal har været anset for at være ”forurenende” processer, uden at der har været tilstrækkelig dokumentation for påstandene. En opdatering og forbedring af datagrundlaget til UMIP-databasen vil være et væsentligt led i virksomhedernes miljøarbejde og kunne anvendes som reference til forbedring. Det er en forudsætning for troværdigheden af data, at de kvalitetssikres og at indsamlingen foregår på en nøje fastsat måde. Desuden bør data vedligeholdes. Dette kan ske ved anvendelse af f.eks. elektroniske dataskemaer, som opdateres jævnligt. Selve indsamlingen kan koordineres af DI, for at sikre uvildighed. 4.3.4 IndholdProjektet opdeles i fire faser:
4.3.4.1 Udvælgelse af relevante processerDer skal udvælges et antal processer indenfor sandstøbning og trykstøbning. Sandstøbning opdeles yderligere og der skal tages hensyn til forskelle i materialeforbrug og emissioner ved støbning af forskellige materialer. 4.3.4.2 Indsamling af dataI forbindelse med indsamling af data skal der opstilles et skema. Desuden skal der defineres målemetoder, som skal bruges ved indsamlingen. Indsamlingen af data følges og vurderes. 4.3.4.3 Kvalitetsvurdering af dataAlle indsamlede data underkastes en kvalitetssikring både i forhold til rimelighed og i forbindelse med indtastning i UMIP-databasen. 4.3.4.4 Fortolkning af dataDer foretages et antal beregninger på data, som vurderes og forhold som usikkerhed og repræsentativitet beskrives. Fasen rapporteres i form af en vejledning, som dels rummer beskrivelser af processerne dels viser eksempler på anvendelse af data. Fasen afsluttes med en formidling/fremvisning af data for branchen. 4.3.5 AktørerFor at sikre anvendeligheden af data, bør hovedparten af branchen bidrage til databasen. Den LCA-faglige ekspertise skal sikre, at data indsamles på en hensigtsmæssig måde, at data formidles fornuftigt og at beskrivelsen af data lever op til gældende krav. Den støberitekniske ekspertise skal sikre, at udvælgelsen af materialer og processer er relevant og medvirke ved kvalitetssikringen af data. Projektforslaget er relateret til ”tungmetaller”, ”slipmidler” og ”organiske bindere og tilsætningsstoffer”, og der vil være en erfaringsudveksling mellem disse projekter. 4.3.6 RessourcerMed det skitserede timeforbrug anslås budgettet at være 1,5 mio. kr (incl. Virksomhedernes egenfinansiering). Det ansøgte beløb er til konsulenter mv. er 1 mio. kr. 4.3.7 Tidsplan og milepæleProjektet kan gennemføres inden for en tidsramme på 2 år. Ved projektets afslutning foreligger LCA-data for et udvalg af processer og materialer. De data, som er fundet i forbindelse med de tre øvrige projekter indgår i datamaterialet. De frembragte LCA-data er et godt grundlag for virksomhedernes videre miljøarbejde i forbindelse med prioritering af aktiviteter og evt. miljødokumentation. Det er en forudsætning, at virksomhederne er villige til at levere data, og at der er bred tilslutning fra branchen. 4.4 Projektforslag 3: emission af opløsningsmidler fra slipmidler
4.4.1 FormålFormålet med projektet er at reducere emissionerne af miljøskadende stoffer ved trykstøbeprocessen, primært fra påføring af slipmiddel, dels under og dels efter støbeprocessen. De mest anvendte flydende og pulverformede slipmidler i branchen undersøges med henblik på en miljømæssig, teknisk og økonomisk produktvurdering. Hvis undersøgelsens resultater ikke kan pege på et egnet eksisterende produkt, er det formålet, at modificere et eksisterende slipmiddel, således at dette kan opfylde de miljømæssige, tekniske og økonomiske krav, som branchen stiller. 4.4.2 BaggrundTrykstøberier anvender flydende slipmidler i forbindelse med fremstilling af aluminium og magnesium støbegods. Slipmidlerne, som er baseret på olier og andre additiver, er emulgeret i vand. Ved påføring af slipmidlet, på de op til 250°C varme værktøjer, opstår der betydelige arbejds- og eksterne miljøproblemer i form af olieholdige aerosoler og dampe samt olieholdig affald i form af kondenserede slipmidler. Endelig er slipmiddelrester, som kommer i kontakt med det flydende metal, årsag til dannelse af gasser. Afhængig af slipmidlernes sammensætning, kan disse være årsag til dannelse af PAH’er. Det er muligt, at der også dannes PAH'er for stempelsmøremidler, som anvendes til smøring af støbemaskinens trykstempel, og fra de termiske olier til opvarmning (temperering) af værktøjer. Udover slipfunktionen har slipmidlet også en kølefunktion. Ved påføring af den vandige væske afkøles værktøjet. Derved forhindres en overhedning af værktøjsoverfladen. En overhedning kan bl.a. forårsage en fastklæbning af det støbte emne i værktøjet. Samtidig forlænges værktøjets levetid. Forsøg med pulverformet slipmiddel på et dansk trykstøberi viste, at materialet er teknisk egnet. Forsøget viste dog, at slipmidlet kun er begrænset anvendeligt, idet de eksisterende værktøjers køling primært fokuserer på det flydende slipmiddels køleeffekt. Anvendelsen af et pulverformet slipmiddel vil derfor kræve, at værktøjerne forsynes med et effektiv kølekanalsystem eller takttiden skal forøges betydelig. Dette vil medføre væsentlig højere værktøjsudgifter eller en betydelig forøgelse af produktionstiden. 4.4.3 IndholdDet grundlæggende indhold i projektet er at identificere, hvor de uønskede emissioner stammer fra, og dernæst at finde en metode til at undgå dem. Fase 1 og 2 er kortlægninger af hhv. væskeformede og pulverformede slipmidler mht. teknik og miljø. I fase 3 opstilles muligheder for at reducere emissionerne under hensyntagen til økonomiske omkostninger og eventuelle tekniske problemer. Fase 1Fase 1 skal omfatte en teknisk og miljømæssig undersøgelse af de slipmidler på væskebasis, der findes på markedet. Undersøgelsen skal fokusere på dannede emissioner samt på tekniske specifikationer for godset og værktøjets levetid. Fase 1 skal derudover også omfatte en miljømæssig undersøgelse af stempelsmøremidler og termiske olier. Undersøgelsen har til formål at undersøge om materialerne udvikler PAH’er i opvarmet tilstand, hhv. kontakt med flydende metal. Fase 2Fase 2 skal omfatte en teknisk- og miljømæssig undersøgelse af de pulverbaserede slipmidler på markedet efter samme fremgangsmåde som ved de flydende slipmidler. Hvis pulverbaserede slipmidler skal kunne anvendes, kræves alternative kølingsmetoder. Muligheder for at opnå alternativ køling undersøges. Fasen afsluttes med sammenligning af de flydende og pulverformede slipmidler. Fase 3I fase 3 ses på de mulige løsninger til reduktion af emissioner, samt hvilke økonomiske og tekniske forudsætninger, der kræves. Derudover skal der i fase 3 undersøges forskellige påføringsteknikker med henblik på en minimering af forbruget og dannelse af aerosoler. Endelig skal udviklingen tage højde for muligheden for genanvendelse af slipmiddelspildet. 4.4.4 AktørerProjektet gennemføres af et konsortium bestående af følgende:
4.4.5 RessourcerUdgifterne til faserne 1, 2 og 3 anslås til:
Heraf forventes egenfinansiering på 300.000,- kr fra virksomhederne. 4.4.6 Tidsplan og milepæleTidsplanProjektet kan påbegyndes i 4. kvartal 2001, og forventes afsluttet i 1. kvartal 2004. MilepælViser undersøgelsesresultaterne fra fase 1 og 2, at der allerede findes et slipmiddel på markedet, som er miljømæssigt, teknisk og økonomisk forsvarligt, gennemføres fase 3 ikke. 4.5 Projektforslag 4: Reduktion af emission af tungmetaller
4.5.1 FormålAt skabe overblik over hvordan tungmetalbelastningen fordeler sig set i relation til de legeringer, der håndteres og de processer de enkelte støberier bruger. Dermed er det muligt at anvise specifikke løsninger på eventuelle problemer i de enkelte støberier. 4.5.2 BaggrundTungmetaller giver problemer i form af emissioner til arbejdsmiljø og ydre miljø. Desuden forurenes affaldssandet, hvilket gør det dyrt og besværligt at deponere affaldssandet forsvarligt. Tungmetallerne stammer fra råvarerne, enten som ønskede eller uønskede stoffer, og mængden af metaller der findes i form af emissioner til luft eller i affaldet er stærkt afhængig af, hvilke fremstillingsprocesser støberierne bruger. Det er kendt at kobber-baserede legeringer ofte indeholder bly, og derfor beskyttes medarbejdere og miljøet mod blyforurening. Ved brug af de rette beskyttelsesmidler kan det undgås at medarbejderne udsættes for en blybelastning, der overskrider grænseværdierne. Der er ligeledes mulighed for at mangan giver problemer visse steder. Omfanget af denne belastning er ikke kendt. En del af problemet er, at der ophobes mangan i stålskrot. Dette genbruges i jernstøberierne. Her er man ikke interesseret i at have mangan, men det findes (i nogle tilfælde i så store mængder at man må fortynde med råjern). Herudover kan der være problemer med andre tungmetaller, men det vides ikke præcist, hvilke andre tungmetaller der optræder i de danske støberier. Der er derfor behov for at få overblik over, hvilke former, metallerne optræder i og hvordan de skal håndteres, hvis de udgør et miljøproblem. Hvilke mængder findes de i, og hvad er sammenhængen mellem emissioner og legeringer, processer og produkter. Alle støberier kan ikke behandles ens i forhold til tungmetaller. Man må dele støberierne op efter legeringer, størrelse, processer etc. Det er ikke nok at skelne mellem jern- og metalstøberier. 4.5.3 IndholdProjektet opdeles i tre faser: 1) Afgrænsning af projektet mht. tungmetaller og udvælgelse af relevante virksomheder, materialer og processer. 1) Udpegning af kilder til tungmetalbelastning samt mængde 2) Der findes løsninger til begrænsning af emissionerne i konkrete tilfælde. 4.5.4 AktørerDanske Støberiers Brancheforening: virksomheder 4.5.5 RessourcerBudget 2 mio. kr. Heraf egenfinansiering 0,5 mio. kr i form af virksomhedernes deltagelse. 4.5.6 Tidsplan og milepæleProjektet skal løbe over to år. Mængder og kilder til tungmetalbelastning identificeres, og der opstilles løsningsforslag til reduktion af belastningen.
|