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

Substitution af overfladeaktive og bioakkumulerbare stoffer i vaskemidler

3 DTI-modellen

3.1 Introduktion

Teknologisk Institut udviklede i 1997 en model til en relativ vurdering af miljøbelastningen fra vaskemidler anvendt i industrielle storvaskerier. Baggrunden var en metode til vurdering af hvilke vaskemidler eller indholdsstoffer i vaskemidlerne, der udgjorde den største miljøbelastning og eventuelt i hvilken del af vaskeprocessen belastningen forekom.

På det tidspunkt var der udviklet metoder til vurdering af husholdningsvask, men metoden kunne ikke anvendes af stor-/industrivaskerier. På baggrund af et oplæg til en sådan vurdering fra den svenske vaskeriindustri (Sveriges Tvätteriförbund 1996) blev der derfor udviklet en dansk model (DTI-modellen). Modellen tog hensyn til, hvor snavset vasketøjet var (dets besmudsningsgrad) og inddelte vasketøjet på basis heraf i tre kategorier. Baggrunden var, at vasketøj der behandles i industrielle vaskerier oftest er langt mere snavset end almindeligt husholdningsvasketøj.

Modellen og en sammenligning med andre vurderingsværktøjer og baggrunden for modellen i den første version er beskrevet i Larsen et al. (1998).

DTI-modellen i den reviderede form (DTIvask_2) er stadig baseret på regneark, men er blevet ændret ved en opdeling, så den skulle blive mere overskuelig.

Derudover er der sket en videreudvikling, således at der foreligger en DTI-model, som følger kriterierne i Svanemærkningen. Denne model er blevet betegnet DTIvask_3. DTIvask_3 omfatter bl.a. også fosfor og opererer med 4 besmudsningsgrader.

I nærværende projekt er alle miljøvurderinger gennemført ved anvendelse af modellen DTIvask_2.

3.2 DTI modellens resultater

I modellen indgår den anvendte vaskerecept med de anvendte vaskemidler opdelt i indholdsstoffer under de forskellige vaskeproceser (1. vask, 2. vask, hjælpekemikalier og evt. blødgøringsmidler). Tøjets tilsmudsningsgrad vælges og beregning foretages efter de opstillede regler (se nedenfor). Ved anvendelse af DTIs regnearksmodel kan resultaterne udskrives efter behov som samlet resultat eller delresultater. Det specielle ved DTI modellen er, at detaljeringsgraden gør det muligt at udpege de stoffer og/eller procestrin, hvor alternativer kan/bør overvejes.

De vejledende kriterier er i projektet foreslået som vist Tabel 3.1 .

Tabel 3.1
De nuværende maksimale vejledende værdier i DTI modellen (g/kg vask).

I en tilknyttet database kan nødvendige data for de enkelte kemikalier hentes, såfremt de findes. Data omfatter oplysninger om økotoksicitet, opløselighed og nedbrydelighed. Findes et eller flere kemikalier ikke i databasen må de tilføjes.

De samlede bidrag fra alle kemikalierne opgøres og derefter beregnes en række nøgletal. Disse sammenlignes med anbefalede grænser og illustreres i grafer og tabeller.

I det følgende er screeningens parametre gennemgået og den afsluttende pointberegning vist. I modellen version DTIvask_2 anvendes de data og grænser, der i det efterfølgende tabeller er angivet under betegnelsen DTI. I modellen version DTIvask_3 anvendes de data og grænser, der i det efterfølgende er angivet under betegnelsen DTIvask_3.

3.3 Screeningens parametre

3.3.1 Indholdsstoffer

Kemikalieforbruget er beregnet ved summering af de enkelte indholdsstoffers aktive stofindhold og har en direkte miljømæssig relevans, da det belønner en minimering af kemikalieforbruge.

Loftsværdierne for det samlede kemikalieforbrug (K) anvendes som vejledende værdier, og forbliver uændret for vask af let og middel besmudset tøj, men justeres op for stærkt besmudset tøj. Til stærkt besmudset tøj er det nødvendigt med et større kemikalieforbrug. Alternativet er omvask hvilket ikke befordrer lavere kemikalieforbrug. Efter EUs miljømærkekrav er loftværdien 110 g/4,5 kg tørt vasketøj eller ca. 24 g/kg tøj.

Tabel 3.2:
Vejledende værdier for det totale kemikalieforbrug i vaskerecepter (g/kg vask).

Forbruget er beregnet ved summering af indholdet af let opløselige uorganiske stoffer (LOO) og svært opløselige uorganiske stoffer(SOO).

Loftsværdierne for det samlede forbrug af let opløselige uorganiske stoffer (LOO) i Toxicon-modellen anvendes som vejledende værdier og forbliver uændret for let og middel besmudset tøj, men justeres op for kraftigt besmudset tøj. Som eksempler på let opløselige uorganiske forbindelser kan nævnes salte og oxider.

Parameteren for svært opløselige uorganiske stoffer (SOO) behøver ikke at blive medtaget i vurderingssystemet, da den primært omfatter zeolitter, ler mv., som ikke anvendes i industrielle erhvervsvaskerier. Parameteren er dog bevaret i den udviklede model, af hensyn til muligheden for generel anvendelse af modellen. SOO er desuden med i nordisk miljømærket Svanen og derfor medtaget i sammenligningen i Tabel 3.3.

Tabel 3.3:
Vejledende værdier for det totale forbrug af letopløselige uorganiske stoffer (LOO) samt sværtopløselige uorganiske stoffer (SOO) i vaskerecepter (g/kg vask).

* ikke med i svanekriterierne

I EU miljømærket blomsten er grænseværdien for let opløselige uorganiske stoffer 30 g/vask, svarende til 30/4,5 = 6,6 g/kg tøj. Den maksimale værdi for svært opløselige uorganiske stoffer er 70 g/vask svarende til 70/4,5 = 15,5 g/kg tøj (EC 1999).

3.3.1.3 Giftighed og nedbrydelighed

Scoren for indholdsstoffernes toksicitet og nedbrydelighed er baseret på stoffernes akutte giftighed over for fisk, alger og krebsdyr samt stoffernes nedbrydelighed i standardiserede testsystemer: dvs. letnedbrydelig, ikke letnedbrydelig ("inherent") og ikke fuldstændig nedbrydelig (jf. OECD’s kriterier). Toksicitetsbidraget for hvert indholdsstof indholdsstoffer beregnes således

Hvor:

Udtrykket G kombineres med en nedbrydelighedsfaktor, således at den resulterende score for toksicitet og nedbrydelighed GN

For hvert stof beregnes:

GN = G x NF

Hvor:

Når hvert bidrag for GN er beregnet adderes bidragene for alle komponenter til en samlet værdi for GN.

Den ovenstående scoring er uændret i forhold til den tidligere DTI model, men der etableres vejledende værdier for hver type vask, så systemet er relevant også hvor der kræves relativt store doseringer (se Tabel 3.5).

Tabel 3.5:
Vejledende værdier for integreret score for toksicitet og nedbrydelighed for indholdsstoffer i vaskemidler (g/kg vask).

Fosfor er imidlertid med i svanemærket og der har været ønske om at få den med i DTI modellens 2. version. Problemet opstår dog som følge af at fosfor optræder i flere sammenhænge (fosforsyre, fosfat, fosfonater, andre organiske og uorganiske fosforforbindelser).

Efter EUs blomsten må der ikke være mere end 30 g fosfat/vask svarende til 6,7 g fosfat/kg tøj. Der nævnes også at der maksimalt må være 1 g phosphonat/vask svarende til 0,2 g fosfonat/kg tøj.

Efter svanen skal forekomsten af alt fosfor bemærkes, uanset om det er som fosfat, fosfonat eller andre forbindelser. Grænserne er angivet i Tabel 3.6.

Fosfonater tillades anvendt i små mængder, bl.a. fordi de bruges til at stabilisere perkarbonat og hydrogenperoxid baserede blegemidler, som anses for at være mindre miljøbelastende end chlor.

Den vejledende værdi for fosfonat sættes til 0,15 (jf. Nordisk svanemærke).

Tabel 3.6:
Vejledende værdier for fosformængde i vaskemidler (g/kg vask).

3.3.2 Nedbrydelighed

Stoffernes nedbrydelighed vurderes efter OECDs guideline. Kan stofferne klare OECDs TG 301 anses de for let nedbrydelige. Letnedbrydelige er stoffer som nedbrydes med mere end 60% BOD eller CO2 eller 70% DOC efter OECD 301 A-F. Ellers registreres de som "ikke let nedbrydelige" (ILN).

Det bemærkes at tensider skal være let nedbrydelige og anaerobt nedbrydelige, for at kunne accepteres i forhold til miljømærkekriterierne.

Lineære alkylbenzensulfonater (LAS) og alkylfenolethoxylater må ikke indgå for at få svane mærket.

3.3.2.2 Ikke fuldstændigt nedbrydelige stoffer (IFN) og ikke anaerobt nedbrydelige stoffer (IAN)

Parameteren Ikke fuldstændigt nedbrydelige stoffer (IFN) er i Nordisk miljømærkning omtalt som ikke potentielt (ultimativt) nedbrydelige stoffer. Det er stoffer som ikke klarer kriterierne for let nedbrydelighed eller vurderet ud fra OECD’s definition af "inherent nedbrydelighed", således at stoffer, der ikke er inherent nedbrydelige (efter OECDs TG 302 <70%), markeres med IFN. Da data for disse parametre i mange tilfælde ikke foreligger, anbefales IFN og IAN at udgå af vurderingen. De er dog medtaget i modelberegningerne for at vurdere deres effekt på modellen i forhold til andre scoringsmodeller.

I EU blomsten indgår ikke bionedbrydelige stoffer med en grænse på maks. 8 g/vask svarende til 8/4,5= 1,8 g/kg tøj

Tabel 3.7:
Vejledende værdier for Ikke potentielt nedbrydelighed (IFN) og ikke anaerobt nedbrydelige indholdsstoffer i vaskemidler (g/kg vask).

Ikke anaerobt nedbrydelige stoffer (IAN) er organiske stoffer som ikke nedbrydes under iltfattige forhold (f.eks. sediment).

Er der ingen oplysninger om anaerob nedbrydelighed og stoffet ikke er med i K-listen kan følgende kriterier anvendes for at vurdere om stoffet kan undtages fra en test på om stoffet er anaerobt nedbrydeligt, hvis:

let bionedbrydelig og lav adsorption (A<25% eller
let bionedbrydelig og høj desorption (D>75%) eller
let bionedbrydelighed og ikke bioakkumulerende.

Stoffet anses for ikke-bioakkumulerende hvis log Kow <3,0 eller BCF<100.

Til svanemærker er grænseværdien de samme som for IFN. I EUs blomst er grænseværdien 15 g/vask svarende til 3,3 g/kg tøj.

3.3.2.4 Ikke letnedbrydelige og ikke anaerobt nedbrydelige tensider

Tensiderne omfatter stoffer, som i kraft af deres overfladeaktive egenskaber kan være meget giftige over for bl.a. vandlevende organismer. Der fokuseres specielt på de tensider, som ikke kan forventes at blive nedbrudt hurtigt under aerobe betingelser eller nedbrudt under anaerobe forhold, og som derfor kan forekomme i høje koncentrationer i udløbsspildevand eller i spildevandsslam.

Der findes kun få oplysninger om anaerob nedbrydelighed af tensider, men da parameteren er miljømæssigt relevant, medtages den i vurderingssystemet. Det skal bemærkes, at kriteriet "ikke-anaerob nedbrydelig" anvendes, hvis der ikke er dokumenteret oplysninger om, at anaerob nedbrydning finder sted.

Der sættes ingen specifikke vejledende værdier for tensider, der ikke er letnedbrydelige, idet det netop er denne stofgruppe, der i vaskemidler til erhvervsmæssig anvendelse, udgør hovedparten af stofferne svarende til ovennævnte klassificering for miljøfarlighed (R50, R51, R52 i kombination med R53 eller R50 alene).

3.3.3 Øvrige forhold

Det anbefales, at total organisk kulstof (TOC) og biologisk iltforbrug (BOD) ikke indgår i vurderingssystemet, da data ofte mangler i produktdatablade. Beregning af TOC forudsætter endvidere fuldt kendskab til produktets sammensætning. TOC anvendes i Toxicon-modellen som et mål for stofbelastningen ved tilledning til et renseanlæg.

BOD er en ofte anvendt parameter ved beskrivelse af stoffers og produkters biologiske nedbrydning. I kombination med TOC viser BOD, hvor stor en andel af den udledte organiske stofmængde er biologisk omsættelig.

I praksis vil iltforbruget fra kemikalierne dog kun udgøre en del af spildevandets samlede iltforbrug, hvor også snavs fra det vaskede tøj bidrager. Da TOC og BOD oftest ikke fremgår af produktdata, foreslås disse parametre i første omgang udeladt af vurderingssystemet.

I projektet og andre miljømæssige sammenhænge fokuseres på stoffer, som er toksiske og samtidig ikke letnedbrydelige og/eller bioakkumulerbare. Disse egenskaber er sammenfattet i de gældende regler for klassificering af stoffer som farlige for vandmiljøet (Miljøministeriet 2002) svarende til R-sætningerne R50, R51 og R52 i kombination med R53. Der er i både Toxicon og EU-miljømærket lavere loftsværdier for toksiske ikke letnedbrydelige stoffer (svarende til R50-R52/R53) end for meget toksiske letnedbrydelige stoffer (svarende til R50 alene).

Tabel 3.8:
EU og Toxicon maksimal værdier samt forslag til vejledende værdier for indholdet af miljøfarlige stoffer i vaskerecepter (g/kg vask).

Der er ikke fundet stoffer med sundhedsskadelige (cancerogene, teratogene og genotoksiske) egenskaber i de undersøgte recepter. Det er dog et relevant kriterium, som bør indgå i vurderingen. Den vejledende værdi sættes til 0, det vil sige at sundhedsskadelige stoffer må ikke forekomme i produktet.

Miljømæssigt er fosfonater, EDTA og NTA uønskede i miljøet på grund af deres langsomme nedbrydning og evne til at kunne mobilisere tungmetaller. EDTA må ikke anvendes ifølge kriterierne i EU-miljømærket, mens NTA, der nedbrydes hurtigere end EDTA, må anvendes i et vist omfang. NTA er imidlertid mistænkt for at kunne fremkalde kræft, og falder derfor ind under kriteriet for sundhedsfarlige indholdsstoffer. EDTA og NTA indgår i modellen, men tilstedeværelsen af EDTA påpeges i afkrydsningsfelt. NTA bør ikke forkomme.

Der har i mange år været fokus på industriel anvendelse af chlorbaserede desinfektions- og blegemidler i forskellige industrigrene. Årsagen er, at der blandt de mængdemæssigt betydende reaktionsprodukter er stoffer, som er erkendt miljøfarlige og figurerer på EU’s liste 1 over stoffer, der er skadelige for vandmiljøet (chloroform, chloreddikesyre samt visse chlorerede aromatiske forbindelser). Industrielle erhvervsvaskerier er jævnligt nødt til at anvende chlorbaserede blegemidler, når andre blegemidler ikke er tilstrækkeligt effektive. På grund af dannelse af chlor-organiske forbindelser bør anvendelsen begrænses mest muligt. Ved vurdering af vaskerecepter anbefales det derfor, at anvendelse af chlorbaserede blegemidler indgår, for at gøre opmærksom på den potentielle miljøbelastning herfra.

Den vejledende værdi for chlorbaseret blegemiddel kunne sættes til 0, men i projektet er chlorbaserede blegemidler holdt udenfor scoringen og anvendelsen heraf angives separat i afkrydsningsfelt. Blegemidlerne er nærmere omtalt i Bilag 4 i Larsen et al. (1998).

I den aktuelle undersøgelse anvendes natriumhypochlorit i enkelte af de vurderede standardvaskerecepter.

Kvarternære ammoniumforbindelser er kationiske tensider, som anvendes i skyllemidler. De kationiske tensider har ofte som andre tensider en vis toksicitet over for vandlevende organismer og er tillige oftest ikke letnedbrydelige. Toxicon-modellen tillader ikke anvendelse af ikke letnedbrydelige tensider generelt. Kationiske esterquater, der indgår i samtlige vurderede skyllemidler, er generelt lettere nedbrydelige og mindre toksiske end de tidligere anvendte Kvarternære ammoniumchlorid forbindelser. Parametrene foreslås at indgå i vurderingsmodellen, fordi de reelt anvendes på nuværende tidspunkt.

Optisk hvidt, parfume og farve anvendes kun i få af de vurderede recepter. Stofgrupperne omfatter dog forbindelser, der er toksiske og langsomt nedbrydelige og af den grund uønskede i miljøet. Desuden vurderes de at være overflødige i de fleste tilfælde. Parametrene foreslås dog at indgå i vurderingsmodellen, fordi de reelt anvendes på nuværende tidspunkt.

3.3.3.4 A, B og C stoffer

Ved anvendelse af modellen opgøres mængden af A-, B- og C-stoffer, der bl.a. anvendes ved vurdering af miljøbelastningen ved udledning af spildevand.

Klassificeringssystemet med A, B og C stoffer er ikke anvendt i udviklingsarbejdet, men betydningen af det skal her kort skitseres.

A-stoffer omfatter stoffer, hvis egenskaber bevirker at de er uønskede i afløbssystemet. Stofferne bør erstattes eller reduceres til et minimum.

A-stofferne omfatter stoffer, der er klassificeret med R50 (meget giftige for vandlevende organismer) og R53 (uønskede langtidsvirkninger i vandmiljøet), eller som er erkendt eller mistænkt for at have uhelbredelig sundhedsmæssig virkning på mennesker.

B-stoffer omfatter stoffer, der er fastlagt vejledende grænseværdier for tilledning til kommunale renseanlæg.

B-stofferne omfatter stoffer, der er klassificeret med R51 eller R52 (giftig eller sundhedsskadelig overfor vandlevende organismer) og som ikke er let nedbrydelige.

C-stofferne omfatter 2 grupper af stoffer. Den ene omfatter let-nedbrydelige stoffer. Den anden gruppe omfatter stoffer, der er ikke let-nedbrydeligemen som ikke er skadelige overfor vandlevende organismer.

Ovennævnte er uddybet bl.a. i Vejledning fra Miljøstyrelsen nr. 6, 1994.

3.3.4 Pointberegning

Pointberegningen for de enkelte parametre og for det samlede resultat følger principperne i Toxicon-modellen og miljømærkekriterier, hvor der fokuseres på kemiske stoffer og udledning af disse.

I modellen DTIvask_2 er pointberegningen foretaget ud fra de parametre, der er vist i Tabel 3.1. Den nøjagtige form under hvilken modellen foretager pointberegningen afhænger af besmudsningsgraden og er vist i Tabel 3.9.

Tabel 3.9:
Pointberegning for de tre tilsmudgningsgrader

For de øvrige parametre, der opgøres i modellen sker en direkte sammenligning mellem den opgjorte mængde og en vejledende grænse. Dette gælder f.eks. fosfor og stoffer mærket R50 samt SR50/53-R51/53-R52/53.

3.4 Anvendelse af modellen

Regnearket er en hjælp til hurtigt at afgøre, om en vaskeproces overskrider de vejledende grænser for miljøbelastning, som er foreslået i rapporten. Videre kan man med regnearket eksperimentere med forskellige sammensætninger af vaskemidler og vaskeprocesser, og på den måde finde frem til den mindst belastende kombination.

Resultatet af beregningerne præsenteres dels i diagrammer, hvor det visuelt udledes, hvilke dele af vaskeprocessen, der bidrager med den største miljøbelastning samt i tabeller, hvor de konkrete talstørrelser fremgår.

I bilag A er vist en vejledning til anvendelse af modellen og i bilag B er resultaterne fra anvendelsen af modellen vist.

DTI-modellen er udført i Excel-regneark. Man kan køre regnearket uden værktøjslinier. Herved kommer tabellerne ved brug af arket altid til at stå rigtigt på skærmen, og man har et større aktivt felt at arbejde i. Værktøjslinierne lukkes med kommandoen "Værktøjslinier..." i menuen "Vis". Her fjernes alle krydser i firkanterne.

Regnearket er skrivebeskyttet. Det betyder, at det ved normal brug er beskyttet mod ændringer, hvis man skulle komme til at begå en fejl. Det kan dog redigeres ved at åbne med adgangskode. Ved normal brug bør regnearket ikke åbnes med adgangskode, da der herved er mulighed for at ændre programlinierne. Dette vil ødelægge programmet. I stedet bør regnearket til normal brug åbnes som skrivebeskyttet (tryk "enter").

3.4.1.3 Regnearkets indhold

Regnearket består af en række ark, som man kan bladre i ved at aktivere fanebladene nederst på skærmen (Tabel 3.10).

Tabel 3.10
Faneblade i DTI modellen

Til almindeligt brug er det dog kun nødvendigt at anvende fanebladet "Forvask" og eventuelt fortsætte med de trykknapper der vises på skærmen.