Verkstadsindustrier, ytbehandling och gjuterier

Transkript

1 1(5) Verkstadsindustrier, ytbehandling och gjuterier Branschbeskrivningar Processerna som bedrivs inom verkstäder, ytbehandling och gjuterier är närbesläktade och ofta pågår verksamhet inom flera branscher på samma objekt. Enligt Naturvårdsverkets branschlista finns det två olika branscher inom verkstadsindustrier. - Verkstadsindustri - med halogenerade lösningsmedel (BKL 2). Skärande bearbetning, svetsning, blästring, montering m.m. där halogenerade lösningsmedel har använts. Lösningsmedelsanvändning i mer än försumbar mängd alternativt stor användning av skärvätskor. Objekten ska inventeras. - Verkstadsindustri - utan halogenerade lösningsmedel (BKL 3). Främst mekanisk verksamhet, huvudsaklig förorening olja. Objekten ska identifieras. Ytbehandlingsindustrin ingår ofta i verkstadsprocesserna men består av två egna branscher: - Ytbehandling av metaller - elektrolytiska/kemiska processer (BKL 2). Objekten ska inventeras. - Ytbehandling av metaller - mekaniska/fysikaliska processer (BKL 3). Objekten ska identifieras. Gjuterier omfattar verksamheter där metall smälts, stelnar i form och bearbetas. Även dessa är ofta en del av verkstadsindustrier. - Tungmetallgjuterier (BKL 2). Objekten ska inventeras. - Järn- och lättmetallgjuterier (BKL 3). Liten känd påverkan på omgivningen. PCB och andra oljor kan ha använts som släppmedel. Objekten ska identifieras. För samtliga ovanstående branscher har objekt med nedlagda verksamheter hanterats av Länsstyrelsen. Objekt med verksamheter i drift kvarstår att hantera. Enstaka nedlagda verksamheter med ansvariga kvarstår också. Processer Inom verkstadsindustrin förekommer många olika produktionssteg som översiktligt kan delas in i metallbearbetning, avfettning, värmebehandling/härdning, ytbehandling, lackering samt montering och hopfogning (Lst Dalarna 2008). Ytbehandlingen är en del av verkstadsindustrin men behandlas enligt MIFO även som två egna branscher (se ovan). Även gjuterier har två egna branscher (se ovan) men verksamheten sker ofta inom eller i samband med verkstäder. Lst Jämtland (1992) anger att de vanligaste produktionsmetoderna i verkstadsindustrin (förutom ytbehandling) är smidning, värmebehandling, svetsning, plåtbearbetning (ex klippning, bockning, djuppressning) samt skärande bearbetning (ex svarvning, fräsning, borrning). Metallbearbetning Metallbearbetning ändrar formen på ett metallstycke. Bearbetningen kan göras antingen avverkande (material avlägsnas) eller plastisk (böjning, pressning, dragning). Avverkande bearbetning kan sen delas in i skärande bearbetning (borrning, fräsning, svarvning, gängning) och slipning. (Lst Dalarna 2008)

2 2(5) Vid bearbetning används ofta vätskor för kylning, smörjning och borttransport av avverkat material. Dessa vätskor benämns skärvätskor och finns i tre huvudsakliga typer: emulsioner, vattenlösliga synteser och raka oljor. De största volymerna utgörs av emulsioner som förutom vatten och olja även innehåller en mängd tillsatser. Exempel på tillsatser är biocider, skumdämpare, antioxidanter och korrosionsinhibitorer. Vattenlösliga synteser innehåller lösta polymerer samt tillsatser. Hydraul- och smörjoljor samt andra smörjmedel används för att smörja maskinerna. Oljorna kan innehålla en hel del tillsatser såsom metaller, halogenerade organiska föreningar och svavelföreningar. (Lst Dalarna 2008) Avfettning Avfettningen är en del i verkstadsindustrin men är även en kemisk ytbehandlingsprocess (se nästa sida). Avfettning utförs för att avlägsna fett och oljor, spånrester och smuts efter metallbearbetning. Avfettningen delas vanligen in i tre grupper: vattenbaserad, med organiska lösningsmedel och emulsionsavfettning. (Lst Dalarna 2008) Vattenbaserad avfettning Den vattenbaserade avfettningen är idag den vanligaste metoden och utförs ofta genom doppning eller sprutning. Det finns tre olika typer av vattenbaserade avfettningsbad: alkalisk, sur eller neutral avfettning. Den alkaliska avfettningen är vanligast och ger ett högt ph. Vid vattenbaserad avfettning förekommer en mängd tillsatser såsom komplexbildare, tensider, korrosionsinhibitorer m.m. Förbrukade avfettningsbad innehåller en mängd föroreningar från godset, t.ex. bearbetningsvätskor eller olja (Lst Dalarna 2008). Avfettning med organiska lösningsmedel Detta var tidigare den vanligaste avfettningsmetoden. Om processen inte sluts in avgår det mesta som förbrukas som utsläpp till luften. Lösningsmedlen kan delas upp i halogenerade, petroleumbaserade och övriga organiska. Bland de halogenerade medlen var klorerade kolväten tidigare vanligt, särskilt trikloretylen (tri). Tri är förbjudet för yrkesmässig användning sedan 1996 och får endast användas på dispens. Andra klorerade medel som nu är förbjudna är metylenklorid, 111-trikloretan och CFC. Petroleumbaserad avfettning innebär tvättning i lösningsmedel. Exempel på sådana medel är fotogen, kristallolja, varnolen, lacknafta m.m. Bland de övriga organiska medlen kan nämnas etyllaktat och etanol som är betydligt bättre ur miljösynpunkt. Båda är vattenlösliga och biologiskt lätt nedbrytbara. (Lst Dalarna 2008) Emulsionsavfettning Vid emulsionsavfettning sprutas i regel emulsionen på godset, detta är en kombination av alkalisk avfettning och lösningsmedel (vanligen petroleumbaserade) (Lst Dalarna 2008). Emulsionen består av vatten, ett organiskt lösningsmedel (t.ex. lacknafta) och något ytaktivt ämne (Lst Jönköping 2007). Värmebehandling/härdning Värmebehandling eller härdning innebär att materialet upphettas till en önskad temperatur under en viss tid och därefter får svalna. Syftet med behandlingen är att ge materialet ökad hållfasthet och hårdhet, göra materialet segare eller förbättra strukturen (Lst Dalarna 2007). Vid värmning i saltbad används barium- eller strontiumklorid. Vid avkylning kan kylmedel innehållande cyanider, nitriter, barium- eller strontiumklorid användas. Även kylning i olja, vatten och luft används. Blybad kan förekomma i liten omfattning (Lst Jönköping 2007).

3 3(5) Ytbehandling Ytbehandling är en process som förekommer vid verkstadsindustrier och är mycket kemikalieintensiv. Ytbehandlingen kan vara kemisk, elektrolytisk eller mekanisk/fysikalisk. Syftet med ytbehandlingen är oftast att öka korrosionsbeständigheten men också för att ge en fin yta, ge underlag för lackering m.m. Ofta behandlas varje material med flera olika delprocesser, efter varje delprocess sköljer man materialet. (Lst Uppsala 2001) Det finns även termiska ytbehandlingsprocesser. Kemiska processer - avfettning Behandlas på föregående sida under Avfettning. Kemiska processer - betning Betning används för att få bort glödskal efter svetsning, rost och andra typer av oxidskikt som bildats på metallytan. Betning sker oftast genom neddoppning av godset i syra. Även behandling med komplexbildande salter och betpastor förekommer. De vanligaste betkemikalierna är fluorvätesyra, salpetersyra, saltsyra, svavelsyra, fosforsyra, kromsyra, organiska syror, natriumhydroxid och väteperoxid. Betning ger upphov till sura eller alkaliska bad samt sköljvatten som kan innehålla lösta metaller, fluorider, nitrater, klorider, sulfater, fosfater, kromater, cyanider och andra komplexbildare. (Lst Jönköping 2007) Kemiska processer - metallbeläggning Kemisk metallbeläggning sker utan någon yttre strömkälla (jämför elektrolytiska processer nedan) och sker oftast med koppar eller nickel. Processbaden innehåller förutom metallsalter även reduktionsmedel, komplexbildare och andra kemikalier (Jönköping 2007). Metallsalterna reduceras och omvandlas till metalliskt nickel eller koppar på godsets yta. Elektrolytiska processer Vid elektrolytiska processer fälls ädlare och mer motståndskraftiga metaller ut som ett skyddande skikt på oädlare metaller. Föremålet som ska behandlas placeras som katod i en saltlösning innehållande joner av den metall som godset ska beläggas med (Lst Dalarna 2007). Lösningen kan även innehålla syror, baser, cyanider och andra tillsatser (Lst Jönköping 2007). Exempel på elektrolytiska processer är förnickling, förkromning, kromatering och förzinkning. Termiska processer varmdoppning Varmdoppning innebär att ett föremål doppas ner i en smält metall som därvid bildar en ytbeläggning på föremålet. Den vanligaste varmdoppningsmetoden är varmförzinkning (som används för rostskydd). Övriga metaller som kan varmdoppas är t ex en zinkaluminiumlegering samt tenn. Tenn avsedd för varmdoppning innehåller ofta stora mängder bly. (Naturvårdsverket, 1997b) Termiska processer termisk sprutning Termisk sprutning innebär applicering av metaller och legeringar, samt även keramer och plaster, i smält eller halvsmält form på en yta. Miljöpåverkan vid termisk sprutning sker genom spridning av stoft från sprutningen. (Naturvårdsverket, 1997b) Mekaniska processer Vid dessa processer sker bearbetningen genom mekanisk nötning för att avlägsna ojämnheter i materialet. Vid trumling placeras godset i en roterande trumma tillsammans med trumlingsmedel. Trumlingen kan ske torrt eller genom våttrumling. Vid våttrumling används

4 4(5) vatten eller olja med tillsats av kemikalier och slipmedel. Vissa rostskyddsmedel som används i trumlingsvattnet innehållet kromsyra. Som slipmedel används bl.a. aluminiumoxid, kiselkarbid, stål, korund och granit (Lst Jönköping 2007). Blästring är en annan mekanisk metod som innebär att sand eller småpartiklar sprutas mot godset. Tidigare använde man kvartssand men efter att det förbjöds 1976 dominerar metallbaserade blästringsmedel, t.ex. stålsand (Lst Dalarna 2007). Fysikaliska processer Fysikaliska ytbehandlingsprocesser innefattar vakuumdeposition och jonimplantation. (Naturvårdsverket, 1992) Lackering Det finns tre olika typer av lackering: våtlackering, pulverlackering och elektrodopplackering. De vanligaste föroreningarna vid lackering är organisk substans från lösningsmedel och bindemedel, tungmetaller från lackens pigment, härd- och termoplaster samt alkali som använts som tillsatsmedel (Lst Uppsala 2001). Avfall i form av bl.a. färgslam, filter eller lösningsmedelsrester kan uppstå (Naturvårdsverket 1997a). Montering och hopfogning Tekniker som lödning, svetsning och limning kan användas. Lödning består i att en metallegering med lägre smältpunkt än de hopfogade delarna får smälta och stelna i fogen. Svetsning innebär hopsmältning av delarnas kontaktytor, slagg i form av metalloxider kan uppstå. Lim härdar ofta under lösningsmedelsavgång. (Lst Uppsala 2001) Gjutning Utifrån vilka material som används vid gjutningen indelas gjuteriindustrin i tre huvudgrupper; järn-stålgjuterier, lättmetallgjuterier och tungmetallgjuterier. I järn-stålgjuterier är järn den viktigaste beståndsdelen i materialet. I lättmetallgjuterier är det vanligast att man gjuter med aluminium. I tungmetallgjuterierna gjuter man oftast med koppar och kopparlegeringar men även gjutning med bly, nickel och zink är vanligt. (Lst Stockholm, 2005) Det första steget vid gjutning är att smälta ner metallerna som gjutgodset ska bestå av. I det andra steget sker själva gjutningen då den smälta metallen hälls eller pressas i formar. Formarna tillverkas av sand, bindemedel och eventuellt tillsatsmedel. Exempel på bindemedel är lerbindemedel (framförallt bentonit), organiska bindemedel (t.ex. fenolhaltiga hartsoljor), plastbindemedel (innehåller bl.a. furan) och vattenglas (Na 2 SiO 3 ). För att undgå vidhäftning av sand behandlas formarna med sk black. Gjutgodset kyls, rensas (bl.a. genom slipning, blästring, trumling) och sandformarna slås sönder för att frilägga gjutgodset. (Dalarna 2007) Formarna som används vid gjutning kan vara engångsformar (förbrukas vid gjutningen) eller permanentformar. Engångsformar tillverkas av sand, gips eller keramiskt material och stabiliseras ofta med bindemedel. Vid kokill- och pressgjutning används permanentformar tillverkade i gjutjärn eller stål. (Lst Stockholm, 2005) Föroreningar och spridningsrisker Vilka föroreningar som kan finnas beror på vilka metoder man använt och under vilken tidsperiod man bedrev verksamhet. Kemikalieanvändningen inom verkstadsindustrin domineras generellt av skärvätskor, avfettningsmedel, hydrauloljor och kemikalier från ytbehandlingsanläggningar (Lst Kronoberg 2004). Ytbehandling av metaller kan orsaka

5 5(5) föroreningar som cyanider, fluorider, aromatiska och klorerade lösningsmedel, fenoler, PAH och PCB. (Lst Jönköping 2007). De föroreningar man påträffar kring gjuterier är främst olika metaller. Läckage av metaller och fenoler från tidigare deponerad gjutsand kan förekomma. Även det skrot som ska omsmältas kan ge upphov till markföroreningar i form av oljor, skärvätskor och metaller. (Lst Västmanland, 2004) Kemikalier som bedöms ha störst farlighet vid verkstäder är klorerade lösningsmedel som ofta används vid avfettning. De är toxiska, svårnedbrytbara och bioackumulerbara (Lst Dalarna 2008). Spridningen sker i fri fas, kan ske genom betonggolv eller asfalt och p.g.a. hög densitet så lägger de sig ofta på djupet i marken. Lösningsmedlen är flyktiga, gaserna kan transporteras upp genom jordlagren och in i byggnader vilket gör att människor kan exponeras. Även intag av grundvatten som är förorenat av lösningsmedel kan vara en exponeringsväg (Lst Dalarna 2008). Avfall från verkstadsindustrier lämnas idag ofta för omhändertagande på annat håll. På äldre industrier kan avfall dock ha deponerats eller grävts ner på fastigheten. Avfall som uppstår vid verkstäder är bl.a. stoft, metallslam, oljehaltigt spån, oljeemulsioner, färgslam och lösningsmedelsavfall (Lst Jönköping 2007). Om gjutning av metaller har förekommit kan även avfall i form av gjutsand och slagg uppstå (Kronoberg 2004). Process- och avloppsvatten släpptes förr ofta ut direkt i det närliggande området utan förbehandling och kan ha förorenat mark eller vattendrag. Vid utsläpp till ytvatten kan bl.a. metaller sjunka och anrikas i sedimenten (Lst Dalarna 2008). Numera sker rening genom bl.a. metallutfällning och slamavskiljning före utsläpp till recipient eller avloppsnätet (Lst Dalarna 2007). När man började med rening uppstod avfall i form av metallhydroxidslam. Detta slam späddes i vissa fall ut med sköljvattnet och släpptes därefter ut. Det kunde också förvaras i tunnor som i vissa fall grävdes ner. (Lst Dalarna 2007). Utsläpp till luft sker bl.a. av lösningsmedel i ångfas samt stoft, slipdamm m.m. Dessa utsläpp sprids med vinden och det är mindre troligt att detta blir ett problem på själva fastigheten (Lst Dalarna 2008). Referenser Länsstyrelsen i Jönköpings län 2007: Att tänka på vid inventering enligt MIFO fas 1 av industrier som använt klorerade lösningsmedel. Länsstyrelsen i Uppsala län 2001: Inventering av förorenade områden, verkstäder. Länsstyrelsen i Dalarnas län 2007: Metallverk, metallgjuterier och ytbehandling. Länsstyrelsen i Dalarnas län 2008: Inventering av förorenade områden verkstadsindustrin. Länsstyrelsen i Kronobergs län 2004: Inventering av förorenade områden verkstadsindustrier. Länsstyrelsen i Jämtlands län 1992: Inventering av miljöstörande verksamhet sågverk och verkstadsindustri. Länsstyrelsen i Stockholms län 2005: Förorenade områden inventering av gjuterier i Stockholms län. Länsstyrelsen i Västmanlands län 2004: Inventering av förorenade områden inom gjuteribranschen. Naturvårdsverket 1997a: Branschfakta verkstadsindustri, lackering av metall. Naturvårdsverket 1997b: Allmänna råd 97:5 oorganisk ytbehandling. Naturvårdsverket 1992: Branschkartläggningen etapp 1.