STOCKHOLM VATTEN AB. 447A010U Stockholm

Transkript

1 STOCKHOLM VATTEN AB AP UNDERSÖKNING AV SKURMASKINSVÄTSKOR FRÅN VERKSTÄDER, A010U Stockholm Postadress Besöksadress Telefon Fax Reg nr Box 8270 Fagerstagatan Spånga Spånga

2 Undersökning av skurmaskinsvätskor från verkstäder Sidan 2 av 11 INNEHÅLL 1 Sammanfattning 3 2 Orientering 4 3 Omfattning och utförande Syfte Tidpunkt Metodik Övrig dokumentation 7 4 Resultat Resultat Diskussion Slutsatser 10 Bilagor Bilaga 1 Bilaga 2 Medverkade verkstäder Resultatsammanställningar

3 Undersökning av skurmaskinsvätskor från verkstäder Sidan 3 av 11 1 Sammanfattning Flera skilda erfarenheter visar att golvskurvätskor från industrier och verkstäder är kraftigt förorenade av bl.a. metaller, vilket bidrar till minskade möjligheter att återföra avloppsreningsverkens näringsrika slam till åkermark. Även om det i många fall går att behandla vätskorna så att samtliga varningsvärden för metaller innehålls, erfordrar dessa svårbehandlade vätskor reningsutrustningar, behandlingssteg och kompetens som av flera skäl kanske inte kan förväntas presteras vid många mindre verksamheter där skurvätskorna uppstår. Aqua Konsult AB har på uppdrag av Stockholm Vatten utfört försök med skurvätskor. Försöken har utförts utifrån varaktigt goda resultat (tungmetallreduktion) vid en exempelanläggning och baseras på separat skurvätskehantering och långtidssedimentering. Anläggningen är uppförd med måttliga kostnader och utrymmeskrav och hanteringen är relativt enkel. Undersökningsresultaten visar att potentialen är hög för att väsentlig tungmetallreduktion med endast enkla medel (sedimentering utan kemikalietillsatser) kan erhållas vid verksamheter som belastar avloppsreningsverken. Likaså antyds eller visas att kemikalievalet, eller än mera vilken mängd (koncentration) man använder, kan ha stor betydelse för reduktionen.

4 Undersökning av skurmaskinsvätskor från verkstäder Sidan 4 av 11 2 Orientering Stockholm Vatten har tidigare i projektet påvisat att golvskurvätskor från industrier och verkstäder är kraftigt förorenade av bl.a. metaller. Stockholm Vattens har s.k. varningsvärden för ett antal ämnen. Överskrids varningsvärdena i avloppsvattnet medför det vanligen krav på interna reningsåtgärder före utsläpp till spillvattennätet. Metallhalterna i golvskurvattnet ligger ofta gånger över varningsvärdena. Stockholm Vatten anser därför att golvskurvatten från industrier och verkstäder inte ska ledas orenat till avlopp. I tidigare projekt har Stockholm Vatten bl.a. genom IVL låtit undersöka lämplig reningsteknik för aktuella vätskor. Undersökningar gjordes med ett antal verksamheters vätskor med avseende på sedimenterbarhet samt behandlingsbarhet. Sedimenteringsförsöken utfördes med motsvarande 1 h uppehållstid och behandlingsförsöken utfördes med tillsats av fällningskemikalie, ph-justering, polymerer och sedimentering. Resultaten visade, med utgångspunkt att varningsvärden skall innehållas, att vare sig sedimenteringen eller den kemiska behandlingen kunde anses tillfredsställande. Detta trots att flera goda och mycket goda reduktioner förekommer, särskilt för två anläggningar som skurade endast med vatten (utan kemikalie). Flera halter förekommer som även efter behandling är gånger högre än varningsvärdena. Parallellt med Stockholm Vattens undersökningar har Aqua Konsult AB på uppdrag av ett antal verksamheter erhållit motsvarande erfarenheter. Vid sedimenteringsförsök i laboratorie- samt i fullskala har mycket varierande resultat erhållits, beroende av använda tvättkemikalier samt koncentrationer. Försöken har utförts i serier med långa slutliga sedimenteringstider (ofta veckor), även om prover av klarfas även uttagits i intervaller exempelvis efter 1-2 dygn samt 1-5 veckor. Sedimenteringsförsöken har vid flera tillfällen kompletterats med behandlingsförsök med kemisk fällning. Försöken har utförts med aluminium- eller järnbaserade kemikalier i doser, samt med justeringar till ph-värden, och med polymerer med vilka vi erhållit goda erfarenheter från olika industriella applikationer. Även med svårbehandlade vätskor, som vid sedimenteringsförsök >10 veckor uppvisat ingen eller försumbar tungmetallreduktion, har fällning visat på goda resultat. För att erhålla slutliga halter för parametrarna Cd, Pb, Cu, Cr, Ni och Zn som underskrider Stockholm Vattens varningsvärden har dock erfordrats ytterligare behandlingssteg och delmoment som normalisering och dosering av ytterligare hjälpkemikalier. På ett av bolagen (nr 3), som också medverkat i aktuella undersökningar, har efter positiva försök i laboratorieskala enkel utrustning installerats för separat uppsamling av skurvätskorna och behandling genom grovsedimentering, långtidssedimentering och efterföljande dekantering (avtappning) av klarfas via avskiljare till avlopp, d.v.s. helt utan kemikalietillsatser. Efter en försöksperiod i fullskala med dokumenterat fortsatt goda resultat har förfarandet permanentats och hanteringen införlivats i den löpande verksamheten. Genom fortlöpande provtagning och analys av avtappade vätskor och journalföring har inom ramen för egenkontrollen med enkla medel full kontroll erhållits om utsläppshalter och mängder. Från halter i obehandlade vätskor som är förhöjda gånger har varaktigt erhållits slutliga utsläppshalter som huvudsakligen väl underskrider Stockholm Vattens varningsvärden. Dessutom har förfarandet eliminerat tidigare störningar genom igensättning av golvbrunnar och ledningar samt medfört avfalls- och därmed kostnadsminimering. Grovslam och sand skopas numera enkelt

5 Undersökning av skurmaskinsvätskor från verkstäder Sidan 5 av 11 upp på fat och torkar innan avyttring som farligt avfall. Stockholm Vatten har med intresse noterat resultaten från denna exempelanläggning som fortlöpande redovisats i miljörapporteringen. Kontakter upprättades mellan Stockholm Vatten och Aqua Konsult AB som utmynnade i föreliggande gemensamma projekt som utförts i olika etapper. I tidigare etapper har bland annat en kunskapssammanställning upprättats som omfattar resultat samt produktionsdata från samlade tidigare erfarenheter. I aktuell etapp har undersökts vilka tungmetallreduktioner som med endast enkla medel kan komma att erhållas vid längre sedimenteringstider, med vätskor från varierande verksamheter. 3 Omfattning och utförande 3.1 Syfte Inga hittills utförda undersökningar talar emot ett generellt omdöme att skurmaskinsvätskor från verkstäder ofta innehåller mycket höga koncentrationer oönskade föroreningar, främst tungmetaller, och är svårbehandlade, framför allt om tvättkemikalier används. Ett stort segment av de verksamheter som bidrar till problematiken vid avloppsreningsverken utgörs av relativt små verksamheter. Dessa kan ofta ha begränsade möjligheter att investera i, eller uppbringa erforderliga lokaler eller uppställningsytor för, en kvalificerad reningsanläggning. Framförallt saknas ofta kompetens och möjlighet att avsätta personella resurser för skötsel och handhavande av utrustning för erforderlig behandling. Syftet med aktuell etapp har varit att med ett antal varierande verksamheters vätskor undersöka effekten av en enkel behandling som kan åstadkommas till en låg kostnad, med måttliga utrymmeskrav samt ett enkelt handhavande. I detta fall baserat på tanken att uppsamla vätskorna i separat (-a) behållare för långtidssedimentering innan efterföljande dekantering (avtappning) av klarfas till avlopp. 3.2 Tidpunkt Provtagningar och platsbesök med dokumentation av förutsättningar och metodik kring skurhantering samt efterföljande behandlingsförsök utfördes under perioden mars-maj år Metodik Provtagningarna på samtliga anläggningar fördelades mellan, och utfördes av både Stockholm Vatten och Aqua Konsult AB. Från varje verksamhet (skurmaskin) uppsamlades ca 5 liter omblandat skurvatten (obehandlat 0 -prov) på dunk.

6 Undersökning av skurmaskinsvätskor från verkstäder Sidan 6 av 11 Provtagningen utfördes genom uttag av flera delprover under pågående tappning av skurmaskinen (från start till slut). I undersökningen medverkade 8 st olika verkstäder, se bilaga 1. I föreliggande rapport namnges verkstäderna anonymt som verksamhet nummer 1-8. Efter provuttagen som slutfördes inom en 7-dygnsperiod omhändertogs provvolymerna av Aqua Konsult som utfört den fortsatta försöksbehandlingen. Proverna omblandades omgående för en ny gemensam starttidpunkt och uttag av 0 -prover för analys samt separata prover för visuell kontroll under försöksperioden. Därefter har provdunkarna samt de visuella proverna lagrats stillastående i ett separat, icke solbelyst utrymme, vid temperatur ca C och endast hanterats med stor varsamhet vid dekantering för provuttagen. Provuttag utfördes efter följande sedimenteringstider: 1 h, 24 h, 1 v, 5 v samt sista prov efter 10 v sedimentering. Bild 1. Prover för visuella iakttagelser, omblandat

7 Undersökning av skurmaskinsvätskor från verkstäder Sidan 7 av 11 Bild 2. Prover för visuella iakttagelser, efter 24 h De metaller som huvudsakligen varit i fråga för undersökningen är Cd, Pb, Cu, Cr, Ni och Zn. Dessa metaller har analyserats i varje uttaget prov, vilket också gäller för phvärde och susp. (suspenderad substans). Därutöver har Stockholm Vatten för egen kännedom och ökad kunskap låtit analysera ett antal initiala prover med avseende på V, Mo, Sb, W och P-tot (totalfosfor). Vidare har slamprover från 3 st verksamheter analyserats med avseende på ovanstående huvudsakliga metaller och två prover har kompletterats med Mo och Sb. Samtliga analyser har utförts av Stockholm Vattens eget laboratorium och Cd, Pb, Cu, Cr, Ni och Zn i skurvatten och sediment har analyserats med ICP-AES (optisk emissionsspektometri med induktivt kopplad plasma). Laboratoriet är ackrediterat för metoden. Vidare har ICP-MS använts för V, Mo, Sb och W i skurvatten och sediment och laboratoriet är ej ackrediterat för dessa analyser. ph-värde har analyserats enligt SS och susp (suspenderad substans) enligt SSEN Övrig dokumentation I samband med provuttagen har produktionsuppgifter inhämtats om metodik, kemikalieanvändning (SDB, bruks- och slutkoncentration samt beredningsmetod etc), skurmaskinsmodell och vätskevolym, tvättfrekvens, skurade ytor m.m. I den mån uppgifter erhållits har dessa huvudsakligen dokumenterats i Stockholm Vattens kunskapssammanställning och redovisas här endast i förekommande fall.

8 Undersökning av skurmaskinsvätskor från verkstäder Sidan 8 av 11 4 Resultat 4.1 Resultat Analysresultaten för golvskurvätskor samt Stockholm Vattens varningsvärden framgår av bilaga 2. Värden som överskrider eller ej innehåller varningsvärden har markerats med fet stil. Av sammanställningen framgår också efter angivna beredningsförhållanden beräkning av slutkoncentrationer av använda kemikalier i aktuella prover samt beräknade/uppskattade totalmängder skurvätskor per vecka och verksamhet. I redovisningen har också beräknats och sammanställts reduktionsgrader för respektive metall av de sex metaller som varit av huvudsakligt intresse vid undersökningarna, Cd, Pb, Cu, Cr, Ni och Zn. Vidare har ett summerat innehåll samt en total reduktionsgrad för dessa sex metaller beräknats. Av bilaga 2 framgår också resultaten från utförda slamanalyser. 4.2 Diskussion Huvudsakligen användes alkaliska tvättmedel. Verksamhet 8 angav att man använder en trekomponentsprodukt, som med den tredje tillsatsen bildar en microemulsion. Av visuella iakttagelser noterades dock att denna efter 5 veckor utvecklat en mycket klar klarfas och uppvisar en av de minsta förekommande oljemängderna i ytskiktet. Verksamheterna 1, 4, 7 och 8 kan betraktas som en egen grupp med mycket höga halter tungmetaller i obehandlat vatten. Flera av kemikalierna i gruppen innehåller avhärdaren NTA (NitriloTriAcetat). Avhärdare kallas även komplexbildare och är kända för att kunna störa sedimentering och fällning. Komponenten ingår oftast i angiven koncentration 1-5% (som koncentrat). Verksamheterna 1, 4 och 8 använder sådana kemikalier. Verksamhet 1 och 4 uppvisar ändå två av de bättre resultaten som samlad tungmetallreduktion. För verksamhet 1 gäller att man använder en relativt måttlig mängd kemikalie (slutkoncentration 2-3%) medan verksamhet 4 anger att slutkoncentrationen kan uppgå till 2-30%, men har inte kunnat specificera vad som gällde för aktuellt prov. Verksamhet 8 uppvisar ett av de sämre resultaten och en angiven hög slutkoncentration 30%. Använd kemikalie vid verksamhet 7 innehåller enligt angivna data inga kända störande komponenter, men man uppger en relativt stor kemikalieförbrukning (slutkoncentration 5-20%) och att man vid aktuellt prov därutöver manuellt förbehandlat golvytorna med koncentrerad kemikalie. Verksamheten uppvisar en av de sämre tungmetallreduktionerna.

9 Undersökning av skurmaskinsvätskor från verkstäder Sidan 9 av 11 Vätskorna i verksamhet 5 har ett föroreningsinnehåll som i jämförelse är relativt måttligt. Trots en angiven låg kemikalieförbrukning (slutkoncentration 1-2%) uppvisas det sämsta resultatet som reduktion, och för flera föroreningsparametrarna i det närmaste stabila förhållanden, d.v.s. ingen reduktion förekommer alls. Uppgifter om kemikaliesammansättningen (SDB) har inte kunnat erhållas. Verksamhet 2 som har ett liknande föroreningsinnehåll anger en relativt hög kemikalieförbrukning, med slutkoncentration 10%. Resultaten hör till ett av de tre sämsta (tillsammans med verksamhet 5 och 8). I kemikalien ingår avhärdaren ATMP (fosfonsyra) som är en svårnedbrytbar och stark komplexbildare och därför misstänks ge metaller en ökad rörlighet i reningsverk och miljön. Ett sekundärt syfte med undersökningen var också att utöka kunskapssammanställningen med erfarenhet om vätskornas sedimenteringsegenskaper under likadana betingelser, men med olika kemikaliesammansättningar. En därmed förknippad förhoppning var att störande komponenter, kombinationer, eller koncentrationer skulle kunna utkristalliseras. Att dra några långtgående slutsatser av enskilda komponenter i de undersökta vätskorna/kemikalierna låter sig dock tyvärr inte göras. Erhållna uppgifter är inte fullt ut verifierade eller ofullständiga och i vissa fall föreligger tveksamhet om tillförlitligheten i angivna uppgifter. Osäkerhet kan också förekomma beroende av att skurningar utförs av många olika personer inom verksamheterna med olika metodik eller varierande kunskaper om kemikalieberedning et.c. Under undersökningarna har också noterats att kemikalieleverantörerna drastiskt kan byta recept/sammansättning i samma produkt. I ett exempel förelåg avsevärd skillnad mellan dagsaktuella digitala säkerhetsdatablad (SDB daterade ) nedladdade via internet från leverantörens hemsida jämfört med SDB daterade som erhölls av användaren (den undersökta verksamheten) vid aktuellt prov. I ett annat fall framkom att den använda kemikalien innehåller kända störande komponenter (citronsyra <1% samt glukonat 1-<5%) enligt användarens relativt nya SDB, men i den "senaste" digitala versionen på leverantörens hemsida anges ej dessa längre. Vid kontakt med leverantören framkom dock att receptet är oförändrat, komponenterna ingår fortfarande. Av resultaten antyds dock att sedimenteringsresultaten är stark beroende av använda kemikaliers sammansättning och framför allt använd mängd (slutkoncentration). Av analysresultaten framgår för samtliga prover en sedimenteringstidsberoende ökande reduktion (eller tendens till) under intervallen (0-1 h - 24 h - ) upp till 1 vecka. Vecka 5 samt även 10 förekommer ett antal förhöjda avvikande resultat. Omanalys av ett antal av dessa parametrar visade likvärdiga resultat (dock endast av samma uppslutning). Påverkan vid dekanteringen kan ej uteslutas. Hanteringen utfördes dock med största försiktighet och genom visuell bevakning säkerställdes att slam aldrig medföljde klarvatten vid provuttag. Däremot kunde använd metodik ej förhindra att

10 Undersökning av skurmaskinsvätskor från verkstäder Sidan 10 av 11 vätskans ytskikt ibland medföljde vid provuttag. I de flesta av vätskorna uppkom senast efter 1-5 veckor varierande ytskikt av fri olja eller emulsion. Påverkan av metaller bundna till dessa kan ej uteslutas. Visuellt observerad förekomst av olja eller emulsion korrelerar dock ej med bra eller dåliga metallreduktioner. I övrigt noterades också vid visuella kontroller att i prover med mycket fint klarvatten kunde slammet även efter 5 veckor vara mycket instabilt, lätt beröring medförde stor uppslamning, vilket talar för vikten av separat hantering. Sådana störningar torde i hög grad kunna elimineras med korrekt utformad dekanteringsutrustning vid fullskaledrift. Förhållandet kan vara symptomatiskt för denna typ av vätskor. Koncentrationerna av tungmetaller i provbehållarna ökar varefter klarvatten tappats vid provuttag. Påverkan som upplösning av redan sedimenterade tungmetaller kan ej uteslutas. 4.3 Slutsatser Det bör observeras att två av de bästa resultaten (verksamhet 3 och 6) erhålls vid verksamheter som använder de minsta mängderna (väl verifierat) och erhåller de lägsta slutkoncentrationerna för kemikalier. För båda dessa verksamheter gäller att golvskurningarna utförs av externa entreprenörer. De olika professionella entreprenörerna kunde vid provtillfällena redogöra för att man av miljö- och ekonomiska skäl avsiktligen minimerar/optimerar kemikaliemängder, men med fortsatt naturliga krav (kundförhållandet) på ett fullgott tvättresultat. Detta kunde säkerställas genom visuell iakttagelse att skumning erhålls. Vid särskilt smutsiga ytor ökades ej kemikaliedoser utan golvytan skurades i två omgångar, varvid uppsugning endast utfördes det sista varvet, d.v.s. verkningstiden utnyttjades. Det kan ej uteslutas att verksamhetsinterna användare slentrianmässigt brukar onödigt höga koncentrationer eller inte har tid eller kunskap om att kemikaliens verkningstid kan påverka tvätt- och utsläppsresultatet. Trots att ytterst få av de undersökta enskilda parametrarna efter upp till 10 veckors sedimenteringstid sjunker till halter under gällande varningsvärden kan resultaten betraktas som positiva. - Fyra av åtta prover uppvisar samlade tungmetallreduktioner på mellan 83-87% - tre stycken uppvisar reduktioner 28-47%, medan en endast uppnår 11% Två av de tre verksamheter med de i särklass största föroreningsinnehållen uppvisar reduktionsgrader mellan 85-87%, varav merparten redan erhållits inom 24 timmar. Potentialen är således hög för att väsentlig tungmetallreduktion med endast enkla medel kan erhållas (sedimentering, utan kemikalietillsatser). Verksamhet 8, med avsevärt större skurvätskemängder än de övriga undersökta, avleder vätskorna för behandling i en kvalificerad reningsanläggning tillsammans med verksamhetens övriga processavloppsvatten. Exempelanläggningen, verksamhet 3,

11 Undersökning av skurmaskinsvätskor från verkstäder Sidan 11 av 11 har redan i bruk en enkel sedimenteringsanläggning bestående av tre st IBCbehållare med total volym ca 3000 l. Sedimenteringstiderna innan den äldsta vätskans klarfas dekanteras, uppgår i praktiken ofta till veckor. För 6 st av de övriga verksamheterna i undersökningen skulle överslagsmässigt motsvarande hantering, men med endast två behållare, medföra sedimenteringstider av minst 17 veckor och i flera fall upp till veckor. I aktuella undersökningar har merparten av föroreningsreduktionen erhållits redan efter en veckas sedimenteringstid, utom vid verksamhet 6 där en tidsberoende ökande reduktion förekommer. Enligt våra tidigare erfarenheter har de längre sedimenteringstiderna varit väsentliga, dock ej betraktade utifrån reduktionsgrad, utan med målet att (samtliga) varningsvärden skall innehållas. Oavsett flera bra sedimenteringsresultat (redan efter 1 h) visar visuella iakttagelser under försöken att vätskorna är mindre lämpliga att avleda till (kontinuerliga) gravimetriska avskiljare, särskilt om de belastas även av andra delflöden. Avskilt slam kan vara mycket instabilt och risken är stor för vidaretransport av föroreningar. Om separat uppsamling introduceras med acceptabel reduktion och dekantering av klarfasen till en avskiljare med andra delflöden, kan risk föreligga att restkemikalier påverkar avskiljningsresultatet. I sådana fall bör klarvatten avledas till avloppsnätet vid sidan om avskiljaren. Som övrig upplysning bör också nämnas att det i en av de undersökta kemikalierna i säkerhetsdatabladet förekommer en ofullständigt namngiven komponent Fenol etoxilat. Angivet CAS-nummer återfinns ej i exempelvis kemikaliedatabasen Prevent. Komponenten kan vara en alkylfenoletoxilat, exempelvis nonylfenoletoxilat, som bryts ner till bl.a. nonylfenol som är miljöfarlig och misstänks ha hormonstörande effekter. Alkylfenoletoxilater skulle i enlighet med en överenskommelse mellan kemikalieinspektionen och industrin vara avvecklade år Aqua Konsult AB Rolf Sjöstrand