Håndtering af imprægneret træaffald

10 Metoder til identifikation og behandling af imprægneret træ

10.1 Metoder til identifikation
10.1.1 Farveidentifikation og røntgenfluorescens analyse
10.1.2 Bestemmelse af metaller
10.1.3 Sensor til detektering
10.2 Metoder til behandling
10.2.1 Elektrodialytisk rensning
10.2.2 Forgasningsanlæg
10.2.3 Andre metoder

10.1 Metoder til identifikation

10.1.1 Farveidentifikation og røntgenfluorescens analyse

Florida Center for Solid and Hazardous Waste Management har siden 1997 kørt projekter om CCA-behandlet træ. I 2. årsrapport, kap. 3 beskrives to metoder til separering af behandlet træ fra ikke behandlet træ.

10.1.1.1 Farveidentifikation

I denne metode benyttes en kemisk farvetest, hvor indikatorstoffer sprøjtes på træ og ved indhold af kobber produceres en farvning af træet. Der er beskrevet følgende tre stoffer:

  1. Chromazurol S, C23H16Cl2O9S.
  2. Metode: 0,5 g Chromazurol S og 5,0 g natriumacetat opløses i 500 ml ethanol. Opløsningen sprøjtes på træet og producerer øjeblikkeligt en kraftig blå farve på imprægneret træ og en svag lyserød farve på ikke imprægneret træ. Farven tørrer lynhurtigt ind.

  3. PAN Indicator, C15H11N3O.
  4. Metode: PAN Indicator tilsættes til methanol 0,05 w% og sprøjtes på træet. Reaktionen med kobber sker øjeblikkeligt og producerer en magenta-rød farve. Ikke imprægneret træ bliver lys orange. Brug af denne metode kræver at man kan skelne mellem magenta og orange. Opløsningen skal være frisk for at sikre en sikker reaktion. Dog kan køling i køleskab forlænge virkningen af opløsningen.

  5. Rubeanic Acid, C2H4N2S2.

Metode: Der kræves to opløsninger. 1) 0,5 g Rubeanic Acid opløses i 100 ml ethanol. 2) 5,0 g natriumacetat opløses i destilleret vand. Først sprøjtes opløsning 1 på og dernæst opløsning 2. Opløsning 1 er let sur og opløsning 2 virker som en buffer. Reaktion med kobber producerer en olivengrøn farvning af træet, men ikke imprægneret træ ingen farve får.

Metoderne virker både på helt træ, træflis og forvitret træ. Farvningen er stærkere ved en højere koncentration af CCA, men er fuldt identificerbar ved en koncentration på 4x10-3 g/cm3. Metode 3 er dog lidt usikker, idet olivengrøn kan være svær at identificere på forvitret/"snavset" træ. Metode 1 og 2 anbefales p.g.a de stærke reaktionsfarver. Det skal dog noteres at metode 2 kræver, at indikatorvæsken opbevares i køleskab.

Indikatorstofferne er rene organiske blandinger helt uden metaller, og en senere forbrænding af træet vil ikke bedrage til væsentlige miljøbelastninger. Tillige er metoderne billige. Det har ikke været muligt at finde oplysning om arbejdsmiljø i forbindelse med brug af indikatorstofferne. Desuden giver rapporten ingen oplysninger om implementering og brug af metoderne i praksis.

10.1.1.2 Røntgenfluorescensanalyse (XRF)

XRF bruges i dag på mange imprægnerings-fabrikker til at måle koncentrationen indeholdt i det behandlede træ. XRF er en let og hurtig metode, men forarbejdet er meget tidskrævende. Før XRF-instrumentet kan måle på træet, skal der udbores en prøve, der skal knuses og kompakteres i et bæger. På grund af dette tidskrævende forarbejde er der udviklet et måleinstrument, der ligeledes benytter XRF-teknologi, men hvor forarbejdet er kraftigt reduceret.

Instrumentet er ASOMA Model 400, der kan måle direkte på helt træ ved hjælp af et on-line princip, hvor røntgenstråler produceres konstant. Model 400 har en håndholdt sonde, der er forbundet til selve analyseapparatet med et kabel op til 33 m langt. Sonden vejer ca. 4,5 kg og måler ca. 20 x 20 x 10 cm.

Instrumentet kan detektere samt måle mængden af krom, kobber og arsen i træ ved at holde sensoren i sonden maksimum 2,5 cm fra det ønskede måleområde. Efter ca. 2 sek. kan CCA detekteres.

Prisen for ASOMA Model 400 er ca. kr. 800.000. Ca. hver 5. år skal detektoren skiftes, hvilket koster kr. 15.000-20.000. Selve apparatet har en holdbarhed på ca. 10 år.

Fordelene ved metoden er, at den er nem og hurtig, apparatet kræver lille vedligeholdelse og er nemt at rengøre. Apparatet er meget præcist og hver kalibrering varer ½-2 år. Sonden er lille og let at tranportere. Endelig genererer brug af metoden intet affald.

Rapporten giver ingen oplysninger om implementering og brug af metoden i praksis.

10.1.2 Bestemmelse af metaller

Industrial Quality Recycling (IQR) i Trollhättan i Sverige har siden 1979 været meget opmærksomme på det stigende affaldsproblem med imprægneret træ, og har derfor iværksat en række projekter om identifikation af imprægneret træ. Et af projekterne er en videreudvikling af et instrument fra USA til et instrument, som IQR kalder Niton 702 S.

Instrumentet, der er på størrelse med en sko, lægges på træet og på fem sekunder kan op til 11 elementer detekteres ved røntgenfluorescens, heriblandt krom, kobber og arsen. Instrumentet vejer ca. 1,1 kg, drives af to genopladelige 8-timer nikkel-metal-hybrid batteripakker og kan opereres i temperaturer fra –7 til 41 ° C. Prisen for instrumentet er ca. kr. 300.000 /26/.

I Sverige er der solgt ca. 5 eksemplarer af instrumentet til primært store institutioner. Brugen af instrumentet er derved ikke almindeligt udbredt på f.eks. genbrugsstationer. IQR ejer et eksemplar og kan hyres til identifikationsopgaver. Prisen er ca. 625 kr./time. En typisk opgave på 15 emner tager under en time plus transport. Ydelsen er ofte brugt og fungerer tilfredsstillende /30/.

10.1.3 Sensor til detektering

DK-teknik og FORCE Instituttet har udviklet en sensor, der kan detektere tilstedeværelsen samt typen af tungmetaller i træ. Sensoren er ikke mobil og kan derfor ikke bruges ved kildesortering. En mulig anvendelse er på genbrugsstationer eller genanvendelsesselskaber, hvor træaffaldet kan lægges på et transportbånd, der kører det forbi en sensor. DK-teknik skønner at metoden kan være klar om 1-2 år. På nuværende tidspunkt er ikke frigivet flere oplysninger, da metoden er ved at blive patenteret /27/.

10.2 Metoder til behandling

10.2.1 Elektrodialytisk rensning

DTU har udviklet en metode, der kan fjerne imprægneringsmidlet CCA (kobber, krom og arsen) fra træet, så det bliver rent igen. Metoden fungerer i laboratoriet ved at lægge træflis i en væske og påtrykke en spænding på op til 50 Volt via to elektroder. Tungmetallerne, f.eks. krom, kobber og arsen i træet bevæger sig i det elektriske felt ud mod elektroderne, over en ionbyttermembran og opkoncentreres i en væske omkring elektroderne. Herefter kan metallerne udvindes ved elektrokemisk fældning og genbruges. Kobber og krom kan genbruges. Arsen skal dog specialdeponeres.

Metoden har vist sig at være meget effektiv i laboratoriet. Der kan fjernes 99 procent af arsenet og 95 procent af kobber og krom, og processen er endnu ikke optimeret.

Det forventes, at der om et til to år er lavet en prototype på et anlæg, hvor gamle imprægnerede telefonpæle hakkes til flis, og får fjernet de tre tungmetaller /28/.

10.2.2 Forgasningsanlæg

Kommunekemi i Nyborg forbereder opførelsen af et anlæg til behandling og nedbrydning af metalholdigt imprægneret træ. Forsøg i pilot-anlæg har vist, at det er muligt at nedbryde træet på en miljømæssig forsvarlig måde samtidig med, at træets energi udnyttes /22/.

Anlægget er et modstrøms forgasningsanlæg, der årligt vil kunne behandle 25.000 tons imprægneret træ. Gassen bliver renset og brugt til energiproduktion. Tungmetaller i træet vil udelukkende aflejres i askeresten, der vil udgøre 250 tons/år ved en samlet forbrænding på 25.000 tons/år. Kommunekemi har netop startet et pilotprojekt med oparbejdning af askeresten, således at krom, kobber og arsen kan udvindes. Krom og kobber vil kunne genbruges, mens arsen vil blive deponeret /22/.

Kommunekemi forventer at anlægget kan være i drift ultimo 2003 inkl. oparbejdning af askeresten /22/.

En forudsætning for rentabel drift af anlægget er, at der findes tilstrækkeligt udsorteret imprægneret træ. Kommunekemi har taget initiativ til en ordning med deponiejere om at deponere imprægneret træ i særskilte celler til en senere anvendelse, når Kommunekemis anlæg er driftsklar /22/.

En udsortering allerede på genbrugsstationerne vil øge mængden af imprægneret træ, der kan forgasses og dermed energiudnyttes.

Mht. mellemlagring af imprægneret træ oplyser RGS90 A/S at have udført succesrige forsøg med neddeling og ballotering af træ /29/.

10.2.3 Andre metoder

Der findes andre projekter i ind- og udland, der omhandler behandling af imprægneret træaffald. Projekterne er dog på så tidligt et stadie, at der ikke foreligger officielle oplysninger om disse endnu.