Afvalwater
Afvalwater in drukkerijen is vrij beperkt en komt hoofdzakelijk van:
- Spoelen en reinigen van drukvormen
- Gebruikt vochtwater
- Reinigen van vochtwater- en inktreservoirs en rollen in de drukpersen
- Koeling van drukpersen
- Schoonmaken
- Sanitair afvalwater
In de vorige BBT-studie voor de grafische sector (Derden et al., 1998) werd bij de vormvervaardiging de tussenstap van het ontwikkelen en belichten van fotografische films uitvoerig behandeld. In de laatste jaren is het proces van vormvervaardiging van de verschillende druktechnieken echter sterk geëvolueerd. Het produceren van drukvormen is in vergelijking met 1998 veel efficiënter geworden en de milieuimpact van deze processtap is aanzienlijk verminderd. Op enkele uitzonderingen na (bv. bij zeefdruk waar uit praktische overwegingen nog films kunnen worden gebruikt) is de tussenstap met fotografische films met de intrede van CTP volledig verdwenen. Voor zowel offset, flexo, diepdruk en zeefdruk zijn er CTP-systemen beschikbaar die toelaten om in kleine, grote en zeer grote bedrijven efficiënt te worden toegepast. De evolutie leidde tot een vermindering van de hoeveelheid en de vervuiling van het afvalwater.
Een andere evolutie die de vervuiling van het afvalwater heeft beïnvloed, is de samenstelling van drukinkten. Zware metalen komen in principe niet meer voor in inkten. Inkten dienen dan ook niet steeds als gevaarlijke stoffen te worden beschouwd.
In 2010 varieerde het gemiddelde debiet van afvalwater in de grote grafische bedrijven tussen 1 en 30 m³ per dag (17 bedrijven, VMM, 2011). De evolutie van het debiet van afvalwater (jaargemiddelde per bedrijf) sinds 2000 is weergegeven in figuur 1. Hieruit blijkt dat het debiet bij deze bedrijven niet significant veranderde sinds 2000. Er blijkt wel een grote variatie te zijn in het debiet. Dit kan verklaard worden doordat het lozen van afvalwater sterk afhanlkelijk is van de bedrijfsvoering. Afhankelijk van bijvoorbeeld de frequentie van het reinigen en het vervangen van het vochtwater zullen sommige bedrijven beduidend meer afvalwater lozen dan andere bedrijven. Sommige bedrijven lozen niet steeds op geregelde tijdstippen, maar bijvoorbeeld sporadisch een klein volume.
Figuur 1: Evolutie van het dagelijks afvalwaterdebiet van grote grafische bedrijven tussen 2000 en 2010 (jaargemiddeldes van 17 bedrijven) (VMM, 2011).
De samenstelling van het afvalwater van drukkerijen is grotendeels afhankelijk van de grond- en hulpstoffen die worden gebruikt en de drukprocessen die worden toegepast. De digitalisering van de vele prepress-verrichtingen, ongeacht de gebruikte druktechniek, veranderde de processen en verminderde de hoeveelheid afvalwater fundamenteel. Sommige drukkerijen lozen op deze wijze helemaal geen bedrijfsafvalwater meer (Febelgra, 2010b). Een waterzuiveringsinstallatie komt dan ook zelden voor in een drukkerij. In sommige drukkerijen kan het zijn dat verontreinigd spoelwater (bv. als gevolg van het reinigen van zeefdrukramen) wordt geloosd.
De samenstelling van het afvalwater wordt regelmatig opgevolgd en opgemeten door de Vlaamse Milieumaatschappij. Een overzicht van deze metingen sinds januari 2008 bij 22 bedrijven uit de grafische sector is weergegeven in tabel 1. Ook voor andere parameters zijn er gegevens beschikbaar bij VMM, maar hier gaat het veelal om een zeer beperkt aantal metingen. Deze bedrijven passen verschillende druktechnieken toe en lozen het afvalwater in openbare riolering. Voor bedrijven die op oppervlaktewater lozen zijn er slechts beperkte meetgegevens beschikbaar en deze gegevens werden niet opgenomen in de tabel.
Tabel 1: Meetgegevens van lozingen op riool van 22 grafische bedrijven (VMM, 2011).
|
Parameter |
een-heid |
mediaan |
min. |
max. |
aantal metingen |
Sectorale lozingsnorm* (riool) |
Indelings-criterium GS** |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
BZV5 |
mg l-1 |
127 |
3,0 |
10.400 |
218 |
- |
- |
|
CZV |
mg l-1 |
406 |
8,0 |
23.900 |
223 |
- |
- |
|
Zwevende stoffen |
mg l-1 |
22 |
2,0 |
1.170 |
221 |
1.000 |
- |
|
Fosfor |
mg l-1 |
1,6 |
0,1 |
170 |
221 |
- |
1,0 |
|
Stikstof |
mg l-1 |
9,4 |
0,5 |
1.090 |
209 |
- |
- |
|
Chloride |
mg l-1 |
376 |
13 |
4.000 |
67 |
- |
- |
|
AOX |
µgCl l-1 |
291 |
20 |
3590 |
58 |
- |
40 |
|
Arseen |
mg l-1 |
0,010 |
0,001 |
0,030 |
219 |
- |
0,005 |
|
Cadmium |
mg l-1 |
0,001 |
0,000 |
0,005 |
233 |
0,60 |
0,0008 |
|
Chroom |
mg l-1 |
0,010 |
0,003 |
0,050 |
233 |
2,0 |
0,050 |
|
Koper |
mg l-1 |
0,024 |
0,004 |
0,363 |
233 |
2,0 |
0,050 |
|
Kwik |
mg l-1 |
0,0003 |
0,000 |
0,0050 |
221 |
- |
0,0003 |
|
Lood |
mg l-1 |
0,011 |
0,004 |
0,099 |
233 |
1,0 |
0,050 |
|
Nikkel |
mg l-1 |
0,010 |
0,004 |
1,490 |
221 |
- |
0,03 |
|
Seleen |
mg l-1 |
0,003 |
0,003 |
0,013 |
15 |
0,20 |
0,003 |
|
Zilver |
mg l-1 |
0,009 |
0,000 |
11,230 |
233 |
1,0 |
0,0004 |
|
Zink |
mg l-1 |
0,120 |
0,012 |
1,500 |
233 |
5,0 |
0,20 |
*VLAREM II, bijlage 5.3.2.; **VLAREM II, bijlage 2.3.1.
De sectororganisaties Febelgra en Fetra voerden in 2012 een bijkomend onderzoek uit naar het bedrijfsafvalwater in de grafische sector. Het uitvoeren van bijkomende metingen, analyses en bevragingen kwam er naar aanleiding van een gebrek aan analyseresultaten. De meetgegevens uit tabel 2 zijn namelijk enkel afkomstig van 22 grote bedrijven. Aangezien de grafische sector een uitgesproken KMO-sector is, was er een nood aan gegevens afkomstig van kleine of middelgrote bedrijven. De combinatie van de meetgegevens van VMM (2011) en Febelgra & Fetra (2012) wordt in de BBT-studie (hoofdstuk 6) gebruikt om de huidige sectorale lozingsnormen te analyseren en indien nodig aan te passen. In het onderzoek uitgevoerd door Febelgra & Fetra werden 10 bedrijven geselecteerd waarin het bedrijfsafvalwater werd opgemeten en geanalyseerd. De focus werd hierbij gelegd op bedrijven met meer dan 5, maar minder dan 50 werknemers. De afvalwaterstromen die werden onderzocht, zijn:
- Uitspoelen van de zeven (zeefdrukkerij);
- Spoelwater van de plaatontwikkelaar;
- Residu van de osmose-installatie;
- Uitspoelen van de flexovormen (flexodrukkerij);
- Vochtwater van de drukpers
- Reinigen van de inktbakken.
De analyseresultaten voor de zware metalen voor de 10 geselecteerde bedrijven zijn weergegeven in tabel 2.
Tabel 2: Meetgegevens van bedrijfsafvalwater van 10 grafische bedrijven (Febelgra & Fetra, 2012).
BZV5, CZV, ZS, P totaal en N totaal
BZV5 (biologisch zuurstof verbruik) en CZV (chemisch zuurstof verbruik) geven aan hoeveel zuurstof per liter afvalwater er nodig is om de aanwezige vuilvracht af te breken. Uit de VMM meetgegevens blijkt dat deze waarden variëren tussen 3-10400 mg/l voor BZV5 en 8-23900 mg/l voor CZV. De uitzonderlijk hoge waarden zijn van slechts twee bedrijven afkomstig. Doordat al deze bedrijven op riool lozen, is dit doorgaans geen probleem.
Zwevende stoffen kunnen in het afvalwater terechtkomen in de vorm van bijvoorbeeld papiervezels. Voor zwevende stoffen is in VLAREM II een sectorale norm bepaald van 1000 mg/l voor lozing op riool. Uit de metingen blijkt dat in het merendeel van de gevallen de concentratie zwevende stoffen beduidend lager ligt dan deze norm.
Fosfor (P) en stikstof (N) kunnen in het afvalwater terechtkomen via het sanitair afvalwater. Fosfor kan bovendien ook voorkomen in reinigingsmiddelen en in bepaalde lakken of lijmen. Ongeveer 60% van de metingen van P liggen lager dan het indelingscriterium (1 mg/l). Doordat al deze bedrijven op riool lozen, is dit doorgaans geen probleem.
Zware metalen en spoorelementen
Een aantal metalen (en andere stoffen) die vroeger geregeld werden gebruikt bij de productie van drukinkten staan nu op de “Exclusion list for printing inks and related products”. Hierdoor worden inktfabrikanten aangespoord om deze metalen niet meer in de inkten te verwerken. Het betreft antimoon, arseen, cadmium, chroom, lood, kwik en seleen. In bepaalde gevallen kan het echter zijn dat sommige van deze metalen toch nog gebruikt worden indien er bijvoorbeeld geen alternatieven voor bestaan, bv. inkten die bestand zijn tegen zonlicht of tegen chemicaliën, inkten met een heldere kleur die geen organisch equivalent kennen (fluorescerende of fosforescerende pigmenten bevatten meestal geen zware metalen). De hoeveelheden zijn echter beduidend lager dan enkele jaren geleden. Wanneer standaard inkten worden gebruikt (CMYK) zullen er geen metalen meer aanwezig zijn. Dit duidt opnieuw op het belang van standaardisatie waarbij het gebruik van speciale inkten wordt beperkt. In zeefdrukkerijen die bijvoorbeeld op een heel gamma substraten en met een verschillende kwaliteit drukken, kunnen inkten met bepaalde metalen vaker voorkomen.
De sectorale normen en het indelingscriterium bepaald voor een aantal van deze metalen zijn vermeld in tabel 1. Alleen in het geval van zilver zijn er metingen opgetekend die hoger zijn dan de sectorale norm. In de grafische sector wordt zilver gebruikt voor de beeldvorming in zwart-witfilms en voor de beeldvorming voor bepaalde types drukvormen. Het is specifiek de lichtgevoeligheid van zilverhalogeniden die aan de basis ligt van het gebruik van zilver in de grafische sector. Verschillende van deze toepassingen zijn vervangen door digitalisering van het drukproces en door andere chemische processen. De toepassing van de filmontwikkeling, waardoor zilver in hoge concentraties in het afvalwater kan terechtkomen, is heel sterk afgenomen. In het offsetprocedé is het gebruik van dergelijke films zo goed als volledig gestopt. Aangezien offset de meest toegepaste druktechniek is, is de milieu-impact het afgelopen decennium enorm gedaald. Voor andere druktechnieken zoals flexodruk en zeefdruk is er eveneens een daling op dit vlak. Deze daling is iets minder opvallend omdat de omschakeling naar andere technologieën voor de drukvormvervaardiging voor deze druktechnieken nog niet zo ver is doorgevoerd als voor offset. Bovendien is het aantal ondernemingen die deze druktechnieken toepassen klein. Lichtgevoelige lagen op basis van het natte zilverhalogenideproces zijn naast andere lichtgevoelige lagen op de markt te verkrijgen. De concentraties van zilver in deze toepassingen zijn echter veel lager dan bij filmontwikkeling. Het zilverhalegonide heeft niet het doel om lichtondoorlatend te worden zoals bij film, maar wel om een kettingreactie te initiëren nadat het blootgesteld werd aan licht. Door digitalisering van processen zijn ook hier dalingen op te tekenen als bron voor het lozen van zilver. Leidingen waaraan vroeger bovenstaande technologieën werden gekoppeld kunnen tot op heden een bron zijn van zilver in het afvalwater. Deze bronnen kunnen nog lange tijd aanleiding zijn van het lozen van zilver.
De waardes voor de overige metalen zijn steeds lager dan de huidige sectorale norm. Dit is het geval onder andere bij arseen, cadmium, koper, kwik, lood, nikkel, seleen, zilver en zink. Het voorkomen van deze elementen in het afvalwater kan het gevolg zijn van het gebruik van speciale inkten of historische vervuiling in de leidingen. De oorsprong van cadmium dat nu in het afvalwater wordt gevonden, is niet gekend. Cadmium was in het verleden in een aantal inkten aanwezig. Momenteel worden mogelijks nog steeds inkten gebruikt die cadmium bevatten, de toepassing ervan is eerder uitzonderlijk. Cadmium uit de inkt komt in het afvalwater terecht via het vochtwater uit het vochtwerk bij het periodiek reinigen van dat vochtwerk. Een andere mogelijke verklaring is dat deze stof aanwezig is in het afwateringsstelsel. Aangezien uit de vele analyses blijkt dat slechts een klein aantal waarnemingen de aanwezigheid van cadmium aantonen in het afvalwater, moet de oorzaak geval per geval worden achterhaald.
De oorsprong van koper in het bedrijfsafvalwater is niet gekend. In het drukproces kan koper aanwezig zijn in speciale inkten. Dergelijke inkten zijn niet courant in gebruik. Koper vanuit de inkt kan in het afvalwater terechtkomen via het vochtwaterwerk.
Een andere bron van koper in het afvalwater is het vochtwateradditief. Koper kan hierin als bactericide aanwezig zijn. Indien het vochtwaterwerk pas na lange tijd gereinigd wordt kan de concentratie van niet vluchtige stoffen in het te lozen vochtwater hogere waarden aannemen ten gevolge van het verdampen van de vluchtige bestanddelen (water en isopropylalcohol) in het vochtwater
De herkomst van seleen in het afvalwater is niet duidelijk verklaarbaar. De literatuur stelt dat het o.a. wordt gebruikt als fotografische toner, als halfgeleider, in gevulkaniseerd rubber en in roestvrij staal (toepassingen die in een grafisch bedrijf kunnen voorkomen). Als pigment voor keramische toepassingen kan het voorkomen als rood over oranje tot geel en het heeft als eigenschap zeer goed bestand te zijn tegen hoge en lage temperaturen, waarbij drukwerk normaal gezien niet wordt blootgesteld. Seleen wordt gebruikt als katalysator in tal van processen. Toepassingen in inkten (uitgezonderd toners) werden niet gevonden. Fotografische toners worden niet gebruikt in het offsetprocédé, bijgevolg kan inkt niet aan de basis liggen voor verhoogde concentraties seleen in het afvalwater dat uit de drukpersen komt. De literatuur die over seleenpigmenten wordt gevonden, situeert het gebruik niet in courante toepassingen van inkt. Seleen wordt daarenboven ook gebruikt om de schuurweerstand in gevulkaniseerd rubber te verbeteren. Dit laatste kan de aanwezigheid van seleen in drukkerijen verklaren. De slijtvastheid van de rubber- of kunststofrollen is immers zeer belangrijk voor het behoud van een stabiel drukproces en een hoge drukkwaliteit.
Overige parameters
Voor een aantal parameters waaronder PAK’s, MAK’s, VOX, AOX, sulfiet en fosfor (voor oppervlaktewaterlozers) zijn er te weinig meetgegevens beschikbaar om te beoordelen of deze parameters (nog) relevant zijn en welke lozingsnormen aangewezen zijn. Te weinig meetgegevens betekent hier zowel een te beperkt aantal als een te beperkte spreiding over de verschillende soorten van bedrijven (grootte en/of gebruikte druktechniek). Bij 11 bedrijven (58 metingen) werd AOX opgemeten. AOX kan afkomstig zijn van producten op basis van chloor of van perjodaat, gebruikt voor het reinigen van zeefdrukramen. Bovendien kan het sanitair afvalwater eveneens een bron zijn van AOX. De gemeten waarden voor AOX verschillen niet beduidend tussen de bedrijven (en bijhorende druktechnieken). Op basis van deze gegevens kan het verschil in gemeten AOX-waarden niet worden toegewezen aan verschillende druktechnieken. Voor wat betreft PAK (zowel PAK6, 10 en 16) zijn er in totaal 37 metingen beschikbaar, afkomstig van 5 verschillende bedrijven. Van deze metingen bevinden er zich 35 onder de waarnemingsdrempel en slechts 2 metingen erboven. Metingen van sulfiet op oppervlaktewater zijn niet beschikbaar en van fosfor werden er 37 waarden opgemeten in de VMM dataset. Deze zijn echter afkomstig van slechts 2 bedrijven.