土曜日、4月02 2011 21:51

環境問題の全体像

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主な環境問題

溶剤

有機溶剤は、印刷業界で多くの用途に使用されています。 主な用途としては、印刷機などの洗浄溶剤、インキの可溶化剤、湿し液の添加剤などがあります。 揮発性有機化合物 (VOC) の排出に関する一般的な懸念に加えて、一部の潜在的な溶媒成分は環境に残留するか、オゾン破壊の可能性が高い可能性があります。

シルバー

白黒およびカラー写真の処理中に、一部の処理液に銀が放出されます。 これらの溶液を適切に取り扱い、廃棄できるように、銀の環境毒物学を理解することが重要です。 遊離銀イオンは水生生物に対して非常に有毒ですが、その毒性は写真処理廃液のような複合体でははるかに低くなります。 写真処理で一般的に観察される銀の形態である塩化銀、チオ硫酸銀、および硫化銀は、硝酸銀よりもXNUMX桁以上毒性が低い. 銀は、自然環境にある有機物、泥、粘土、その他の物質との親和性が高く、水系への潜在的な影響を軽減します。 写真処理廃液または天然水に見られる遊離銀イオンのレベルが極めて低いことを考えると、錯化銀に適した制御技術は環境を十分に保護します。

その他の写真処理廃液の特徴

写真流出液の組成は、白黒、カラー反転、カラーネガ/ポジ、またはこれらの組み合わせなど、実行されるプロセスによって異なります。 水は流出液量の 90 ~ 99% を占め、残りの大部分は緩衝剤および固定 (ハロゲン化銀可溶化) 剤として機能する無機塩、Fe エチレンジアミン四酢酸などの鉄キレート、および現像主薬と酸化防止剤として働きます。 鉄と銀は存在する重要な金属です。

固形廃棄物

印刷、写真、複製産業のあらゆる構成要素が固形廃棄物を生み出します。 これには、段ボールやプラスチックなどの包装廃棄物、トナー カートリッジなどの消耗品、または紙くずやフィルムなどの作業からの廃棄物が含まれます。 固形廃棄物の産業発生者に対する圧力が高まる中、企業は、削減、再利用、またはリサイクルを通じて固形廃棄物を削減するためのオプションを慎重に検討するようになりました。

詳細

機器は、印刷、写真、複製産業で使用されるプロセスの環境への影響を決定する上で明らかな役割を果たします。 これを超えて、機器の他の側面に対する精査が増えています。 その一例がエネルギー効率であり、これはエネルギー生成の環境への影響に関連しています。 もう XNUMX つの例は、「回収法」です。この法律では、製造業者は、有効な商業的使用期間の後に適切な廃棄のために機器を受け取る必要があります。

制御技術

特定の制御方法の有効性は、施設の特定の運用プロセス、その施設の規模、および必要な制御レベルに大きく依存する可能性があります。

溶剤制御技術

溶媒の使用は、いくつかの方法で削減できます。 イソプロピル アルコールなどの揮発性の高い成分は、蒸気圧の低い化合物に置き換えることができます。 状況によっては、溶剤ベースのインクとウォッシュを水性材料に置き換えることができます。 多くの印刷アプリケーションでは、溶剤ベースの材料と効果的に競合するために、水性オプションの改善が必要です。 ハイソリッドインク技術により、有機溶剤の使用量も削減できます。

湿し水または湿し水の温度を下げることで、溶剤の放出を抑えることができます。 限られた用途では、溶媒は活性炭などの吸着材料に捕捉され、再利用されます。 他の例では、操作のウィンドウが厳しすぎて、回収された溶媒を直接再利用することはできませんが、オフサイトでリサイクルするために再回収される場合があります。 溶媒排出物は凝縮器システムに集中する可能性があります。 これらのシステムは、熱交換器とそれに続くフィルターまたは静電集塵器で構成されています。 凝縮液は、最終的に廃棄される前に油水分離器を通過します。

大規模な操作では、焼却炉 (アフターバーナーと呼ばれることもあります) を使用して、放出された溶剤を破壊することができます。 熱プロセスを触媒するために、プラチナまたは他の貴金属材料を使用することができる。 非触媒システムは高温で動作する必要がありますが、触媒を汚染する可能性のあるプロセスには敏感ではありません。 一般に、触媒を使用しないシステムの費用対効果を高めるには、熱回収が必要です。

銀回収技術

写真廃液からの銀の回収レベルは、回収の経済性および/または溶液排出規制によって制御されます。 主な銀回収技術には、電気分解、沈殿、金属置換、およびイオン交換が含まれます。

電解回収では、銀含有溶液に電流が流れ、銀金属がカソード、通常はステンレス鋼プレートにメッキされます。 銀フレークは、曲げたり、削ったり、こすったりして収穫され、再利用のために精製業者に送られます。 残留溶液の銀レベルを 200 mg/l より大幅に下げる試みは非効率的であり、望ましくない硫化銀または有害な硫黄副生成物の形成をもたらす可能性があります。 充填層セルは、銀をより低いレベルまで減らすことができますが、二次元電極を備えたセルよりも複雑で高価です。

銀は、不溶性銀塩を形成する何らかの物質で沈殿させることにより、溶液から回収することができます。 最も一般的な沈殿剤は、トリメルカプトトリアジン三ナトリウム (TMT) とさまざまな硫化物塩です。 硫化物塩を使用する場合は、毒性の強い硫化水素が発生しないように注意する必要があります。 TMT は、最近写真処理業界に導入された、本質的により安全な代替手段です。 沈殿物の回収効率は 99% 以上です。

金属交換カートリッジ (MRC) は、鉄金属の繊維状堆積物の上に銀含有溶液の流れを可能にします。 鉄がイオン可溶性種に酸化されると、銀イオンは金属銀に還元されます。 メタリックシルバーのスラッジがカートリッジの底に沈殿します。 MRC は、排水中の鉄分が懸念される地域では適切ではありません。 この方法の回収効率は 95% を超えます。

イオン交換では、陰イオンのチオ硫酸銀錯体が樹脂ベッド上で他の陰イオンと交換されます。 樹脂ベッドの容量が使い果たされると、濃縮チオ硫酸塩溶液で銀をストリッピングするか、酸性条件下で銀を硫化銀に変換することにより、追加の容量が再生されます。 十分に管理された条件下では、この技術により銀を 1 mg/l 未満に下げることができます。 ただし、イオン交換は、銀とチオ硫酸塩で希釈された溶液でのみ使用できます。 流入液のチオ硫酸塩濃度が高すぎると、カラムはストリッピングに対して非常に敏感になります。 また、この技術は非常に労力と設備が必要であり、実際には費用がかかります。

その他の排水制御技術

写真廃液を処理する最も費用対効果の高い方法は、二次廃棄物処理プラント (公営の処理施設、または POTW と呼ばれることが多い) での生物学的処理によるものです。 写真廃液のいくつかの成分またはパラメーターは、下水道の排出許可によって規制される場合があります。 銀に加えて、その他の一般的な規制パラメーターには、pH、化学的酸素要求量、生物学的酸素要求量、および総溶解固形物が含まれます。 複数の研究により、生物学的処理後の写真処理廃棄物 (合理的な銀回収後に残った少量の銀を含む) が受水側の水に悪影響を与えるとは予想されないことが示されています。

写真処理廃棄物には他の技術が適用されている。 世界のいくつかの地域では、焼却炉、セメントキルン、またはその他の最終処分での処理のための運搬が行われています。 一部の研究所では、蒸発または蒸留によって運び去られる溶液の量を減らしています。 オゾン処理、電気分解、化学酸化、湿式空気酸化などの他の酸化技術が、写真処理廃液に適用されています。

環境負荷を軽減するもう 1996 つの主な原因は、発生源の削減です。 新世代の製品が市場に登場するにつれて、感作された製品の平方メートルあたりの銀コーティング量は着実に減少しています。 メディアの銀レベルが低下するにつれて、フィルムまたは紙の特定の領域を処理するために必要な化学薬品の量も減少します。 また、オーバーフローした液を再生・再利用することで、画像20枚あたりの環境負荷を軽減しています。 たとえば、1980 年にカラー ペーパー XNUMX 平方メートルを処理するのに必要な発色現像主薬の量は、XNUMX 年に必要な量の XNUMX% 未満です。

固形廃棄物の最小化

固形廃棄物を最小限に抑えたいという願望は、埋め立て地に廃棄するのではなく、材料をリサイクルおよび再利用する努力を後押ししています。 トナー カートリッジ、フィルム カセット、使い捨てカメラなどのリサイクル プログラムが存在します。 包装のリサイクルと再利用もより一般的になりつつあります。 より効率的なマテリアル リサイクル プログラムを可能にするために、より多くのパッケージおよび機器部品に適切なラベルが付けられています。

環境のライフサイクル分析設計

上記のすべての問題により、天然資源の調達から製品の作成、これらの製品の寿命の問題への対処に至るまで、製品のライフ サイクル全体がますます検討されるようになりました。 製品の設計、開発、販売における意思決定プロセスに環境問題を組み込むために、XNUMX つの関連する分析ツールであるライフ サイクル分析と環境設計が使用されています。 ライフサイクル分析では、製品またはプロセスのすべてのインプットとマテリアル フローを考慮し、さまざまなオプションの環境への影響を定量的に測定しようとします。 環境配慮設計とは、リサイクル性やリワーク性など、製品設計のさまざまな側面を考慮して、当該機器の製造または廃棄の環境への影響を最小限に抑えることです。

 

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読む 4524 <font style="vertical-align: inherit;">回数</font> 最終更新日: 29 年 2011 月 07 日水曜日 24:XNUMX

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