Massestrømsanalyse af chrom og chromforbindelser

Sammenfatning og konklusioner

Introduktion
Forekomst, produktion af chrom og chromforbindelser
Chrombalance for Danmark
Forbrug
Chrom, metallisk
Chromforbindelser
Chrom som følgestof
Udslip til omgivelserne
Emissioner til luft
Emissioner til vand
Emissioner til jord
Deponi
Sammenfattende vurdering

Introduktion

Der er gennemført en massestrømsanalyse af chrom og chromforbindelser. Kortlægningen opdaterer den tidligere udførte massestrømsanalyse af chrom og chromforbindelser (Tørsløv & Hansen, 1985). Analysen er gennemført på grundlag af oplysninger fra Danmarks Statistik, Produktregistret, tidligere gennemførte massestrømsanalyser, informationer fra importører og producenter. Indsatsen i kortlægningen er prioriteret ud fra generel viden om chroms anvendelse og forekomst, farlighed og eksponeringspotentiale samt en indledende analyse af statistiske oplysninger om samfundets chromforsyning via varer.

Der er således gennemført en detaljeret kortlægning af chroms anvendelse til overfladebehandling, træbeskyttelse, farvepigmenter, lædergarvning, laboratoriekemikalier, acceleratorer/katalysatorer/hærdere, korrosionsbeskyttere og tekstiler, mens kortlægningen af chroms anvendelse som legeringsmetal i forbindelse med jern, aluminium og kobber samt i elektroniske lagringsmedier er foretaget på generelt niveau. Der er lagt særlig vægt på at afdække forbrug og spredning af chrom(VI)forbindelser (hexavalent chrom).

Den opstillede balance dækker import, produktion og eksport for 1999 beregnet som et gennemsnit for årene 1998, 1999 og 2000. I de tilfælde, hvor der er observeret uoverensstemmelser mellem data fra de tre år, er de mest sandsynlige data medtaget i opgørelsen.

Forekomst, produktion af chrom og chromforbindelser

Chrom forekommer naturligt som rød blymalm (PbCrO4, krokoit) og som chromjernsten (FeO,Cr2O3). Metallisk chrom fremstilles ved reduktion af chromioxid (Cr2O3) med aluminium. Chromforekomster forefindes i bl.a. Sydafrika, Kasakhstan, Indien, Brasilien, Finland, Tyrkiet og Zimbabwe. Disse lande står for over 90% af produktionen. Metallisk chrom anvendes som legeringsmetal i jern, aluminium og kobber samt som overfladebelægning. I Produktregistret er der registreret ca. 130 chromforbindelser, hvoraf chrom(III)oxid, chrom(VI)oxid, metallisk chrom og bly(II)chromater udgør mere end 95% af det registrerede forbrug. Der forekommer ingen produktion af chromforbindelser i Danmark.

Chrombalance for Danmark

I Figur 1 er der vist en forenklet chrombalance for Danmark. Balancen er beskrevet og diskuteret i afsnit 6.3 "Chrombalance for Danmark, 1998-2000".

Figur 1
Chrombalance for Danmark 1999.

1. På grundlag af den opgjorte nettoimport, nettoeksport og deponering skønnes ophobningen at være omkring 0. Chromholdige metaller (jern, aluminium og kobber) har en høj værdi i genanvendelsessystemet, hvilket betyder, at de vil blive taget ud af systemet til genbrug, når de er udtjente, men det udelukker dog ikke, at der kan ske en vis ophobning.


Chrom importeres i metallisk form med jern og legeringer heraf, aluminium og legeringer heraf samt kobber og legeringer heraf. Chrom forekommer endvidere som urenhed i disse metaller. Eksporten af chrom er i form af metalskrot, som eksporteres med henblik på genanvendelse.

Chromforbindelser importeres med henblik på produktion af færdigvarer i Danmark eller som bestanddel af færdigvarer. I de fleste produkter giver chromindholdet ikke anledning til mærkning eller fokus på anden måde, hvorfor kendskabet er sparsomt til hvilke produkter, der indeholder chromforbindelser og til det aktuelle indhold af chromforbindelser i disse.

Forbrug af færdigvarer indeholdende chrom samt udslip til omgivelserne er opsummeret herunder.

Forbrug

Forbruget af chrom som legeringsmetal, kemiske forbindelser og som følgestof er kortlagt for Danmark for året 1999 (gennemsnit for årene 1998, 1999 og 2000).

Forbruget af chrom og chromforbindelser i Danmark fordelt på anvendelsesområder er sammenfattet i Tabel 1. Kortlægningen af forskellige anvendelsesområder er foretaget på forskelligt detaljeringsniveau som beskrevet i afsnit 1.4 "Prioritering af kortlægningen" på grundlag af oplysninger fra Danmarks Statistik, Produktregistret, tidligere gennemførte massestrømsanalyser og kontakt til udvalgte brancheforeninger, importører og producenter.

Tabel 1
Forbrug af chrom, chromforbindelser og chrom som følgestof i Danmark i 1999 (gennemsnit for årene 1998, 1999 og 2000) fordelt på anvendelsesområder. Forbruget af Cr(VI) er ligeledes angivet for de anvendelser, hvor det er relevant.

Anvendelsesområde

Forbrug
(ton/år)

Fordeling
(%)

Heraf Cr(VI)
(ton/år)

Chrom, metallisk
- Jern og stål
- Aluminiumlegeringer
- Kobberlegeringer

  
24.300-29.300
11-106
6-9

  
97
0,2
0,03

  
-
-
-

Chromforbindelser
- Overfladebehandling
- Pigmenter i maling og
- plast
- Imprægnering
- Garvning
- Hærdere
- Laboratoriekemikalier
- Andre anvendelser

  
37,7
12,6-116,7
  
8,8
164-302
13-47
<1
208-522

  
0,14
0,23
  
0,03
0,8
0,11
0
0,77

  
37,7
1-2
  
8,8
0,016-0,035
<<1
<1
-

Chrom som følgestof
- Kul og olie
- Cement

  
147
67

  
0,53
0,24

  
-
2,1-4,2

I alt

24.964-30.354

100

49,6-52,7


Ved kortlægning af forbruget af chromforbindelser er der lagt vægt på at afdække forbrug og emission af chrom(VI)forbindelser, idet de udgør en væsentligt større miljø- og sundhedsrisiko end andre chromforbindelser. Anvendelse af chrom(VI)forbindelser er underlagt en lang række restriktioner, hvilket er årsag til, at forbruget inden for en del anvendelsesområder er for nedadgående.

Chrom, metallisk

Metallisk chrom forekommer primært som urenhed og legeringsmetal i jern, aluminium og kobber; kortlægningen heraf er da også primært baseret på opdatering af tidligere massestrømsanalyser af disse stoffer. Denne anvendelse står for mere end 97% af det samlede forbrug af chrom i Danmark. Metallisk chrom forekommer ligeledes som belægning på f.eks. metaller og plast i form af forchromning. Selve processen er beskrevet under chromforbindelser. Genanvendelse af metallisk chrom forekommer med jern, aluminium og kobber, og heraf foregår der en betydelig eksport af legeret stål til genanvendelse i udlandet.

Chromforbindelser

Chromforbindelser indgår i en lang række forskellige produkter som overfladebelægning, farvepigmenter, i lædergarvning, som træimprægnering, i tekstiler mv. Anvendelsen af chromforbindelser i træimprægneringsmidler er ophørt, men på grund af lang levetid vil bortskaffelse af imprægneret træ være en kilde til chrom i affaldsstrømmene i mange år fremover. Der forekommer ingen decideret genanvendelse af chromforbindelser.

Chrom som følgestof

Chrom forekommer som følgestof i væsentlig mængde i cement og fossile brændsler (primært kul). Genanvendelse af restprodukter (flyveaske) i cement bidrager sammen med andre chromholdige råvarer til chromindholdet i cement.

Udslip til omgivelserne

De foreliggende oplysninger om bortskaffelse og spredning af chrom til omgivelserne i Danmark i 1999 er sammenfattet i Tabel 2. Emissionerne til de forskellige recipienter er diskuteret herunder.

Emissioner til luft

Chrom og chromforbindelser er stabile forbindelser med højt smeltepunkt/ kogepunkt, hvilket betyder, at emissioner til luft primært er knyttet til termiske processer. Termiske processer forekommer ved affaldsforbrænding, energikonvertering og ved produktion og forarbejdning af jern, aluminium og kobber, herunder legering af de forskellige metaller. Primær produktion af disse metaller eller legeringer forekommer ikke i Danmark, men forarbejdning kan forekomme, ligesom genanvendelse af metaller forekommer i Danmark. Den vigtigste generelle kilde til emission af chrom til luft skønnes at være energikonvertering.

Emissioner til vand

Emissioner af chrom og chromforbindelser til vandmiljøet forekommer ved f.eks. udledning af proceskemikalier fra overfladebehandling eller spildevand fra farve/lakindustrien. I brugsfasen vil emissioner til vand primært forekomme ved korrosion af jern, stål, aluminium og kobber, ved anvendelse af maling indeholdende chrompigmenter, udvaskning fra imprægneret træ eller ved bortskaffelse af laboratoriekemikalier. Den største sekundære kilde af chrom til vand er tilførsel via atmosfærisk deposition eller udledning fra kommunale spildevandsrensningsanlæg.

Emissioner til jord

Emissioner af chrom og chromforbindelser til jord i brugsfasen vil primært forekomme ved korrosion af jern, stål, aluminium og kobber, udvaskning fra imprægneret træ og malede overflader samt afskalning fra forchromede produkter. Den største sekundære kilde af chrom til jord er tilførsel via atmosfærisk deposition eller tilførsel med slam fra kommunale spildevandsrensningsanlæg.

Deponi

Chrom og chromforbindelser tilføres deponi sammen med de produkter, hvori de indgår. Den væsentligste kilder skønnes at være bortskaffelse af jern og rustfrit stål samt restprodukter fra affaldsforbrænding. Herudover vil mindre mængder blive tilført deponi med byggeaffald, læder og tekstiler.

Tabel 2
Bortskaffelse og spredning af chrom til omgivelserne i Danmark 1999.

Proces/kilde

Luft

Vand

Jord

Deponi

I alt

Industrielle processer
- Forarbejdning, brug og
- bortskaffelse af jern og stål
- Genanvendelse af jern og stål
- Forarbejdning, brug og
- bortskaffelse af aluminium
- Forarbejdning, brug og
- bortskaffelse af kobber
- Energikonvertering (kul og -
- olie)
- Andre industrielle processer
- Overfladebehandling
- Imprægnering
- Garvning
- Transport

  
  
?
0,1-0,2
  
0-0,1
  
~0
  
3,5
-
-
-
-
0,2

  
  
?
0,017-0,034
  
0,2-2
  
-
  
-
0,2
0,089
?
0,27
-

  
   
15,5-31
-
  
0,1-1
  
0,1-0,2
  
-
-
-
-
-
-

  
   
-
2,3
  
3-37
  
1-2
  
?
-
-
-
-
-

  
  
15,5-31
2,4-2,5
  
3,3-40
  
1,1-2,2
  
3,5
0,2
-
?
0,27
0,2

Anvendelse af produkter
- Imprægneret træ
- Forchromede produkter
- Maling
- Laboratoriekemikalier


-
-
-
-


0,3-0,6
-
0,03-13
<<1


0,3-0,6
??
-
-


-
-
-
-


0,6-1,2
??
0,03-13
<<1

Affaldsbehandling
- Affaldsforbrænding
- Biologisk affaldsbehandling
- Deponering af fast affald
- Kommunekemi
- Kommunalt spildevand
- Spildevandsslam


0,3-1,5
-
-
?
-
-


-
-
-
-
1,2
-


-
0,086
-
-
-
2,1


36-96
-
??
104-107
-
1,4


36-98
0,086
??
104-107
1,2
3,5

I alt

4,1-5,5

2,3-17

16-33

148-244

170-302

Sammenfattende vurdering

Det samlede forbrug af chrom er opgjort til 25.000-30.000 ton/år fordelt med mere end 97% som metallisk chrom og den resterende mængde som chromforbindelser og som følgestof; heraf skønnes chrom(VI)forbindelser at udgøre 50-53 ton/år. Forbruget af chrom(VI)forbindelser vurderes at være faldende som følge af anvendelsesrestriktioner. Metallisk chrom i affald genanvendes i stort omfang sammen med jern, aluminium og kobber, mens der ikke forekommer genanvendelse af chromforbindelser.

Den væsentligste emission til luft er energikonverteringsprocesser, mens det væsentligste bidrag til vandmiljøet er atmosfærisk deposition, og de væsentligste emissioner til jord er atmosfærisk deposition og forarbejdning, brug og bortskaffelse af jern og stål.