Principais questões ambientais
solventes
Solventes orgânicos são usados para uma série de aplicações na indústria de impressão. Os principais usos incluem solventes de limpeza para impressoras e outros equipamentos, agentes solubilizantes em tintas e aditivos em soluções de fonte. Além das preocupações gerais sobre as emissões de compostos orgânicos voláteis (VOC), alguns componentes de solventes potenciais podem ser persistentes no meio ambiente ou ter alto potencial de destruição da camada de ozônio.
Prata
Durante o processamento fotográfico em preto e branco e colorido, a prata é liberada em algumas das soluções de processamento. É importante entender a toxicologia ambiental da prata para que essas soluções possam ser manuseadas e descartadas adequadamente. Embora o íon de prata livre seja altamente tóxico para a vida aquática, sua toxicidade é muito menor na forma complexa como no efluente de fotoprocessamento. Cloreto de prata, tiossulfato de prata e sulfeto de prata, que são formas de prata comumente observadas em fotoprocessamento, são mais de quatro ordens de magnitude menos tóxicos que o nitrato de prata. A prata tem alta afinidade com material orgânico, lama, argila e outros materiais encontrados em ambientes naturais, o que diminui seu impacto potencial nos sistemas aquáticos. Dado o nível extremamente baixo de íon de prata livre encontrado em efluentes de fotoprocessamento ou em águas naturais, a tecnologia de controle apropriada para a prata complexada é suficientemente protetora do meio ambiente.
Outras características do efluente de fotoprocessamento
A composição do efluente fotográfico varia, dependendo dos processos executados: preto e branco, inversão de cor, negativo/positivo colorido ou alguma combinação destes. A água compreende 90 a 99% do volume do efluente, sendo a maior parte do restante composta por sais inorgânicos que funcionam como tampões e agentes fixadores (solubilizantes de haleto de prata), quelatos de ferro, como o ácido FeEtilenodiaminotetra-acético, e moléculas orgânicas que atuam como agentes reveladores e antioxidantes. Ferro e prata são os metais significativos presentes.
Lixo sólido
Todos os componentes das indústrias de impressão, fotografia e reprodução geram resíduos sólidos. Isso pode consistir em resíduos de embalagens, como papelão e plástico, consumíveis, como cartuchos de toner ou resíduos de operações, como papel ou filme. A crescente pressão sobre os geradores industriais de resíduos sólidos levou as empresas a examinar cuidadosamente as opções para reduzir os resíduos sólidos por meio da redução, reutilização ou reciclagem.
Equipamentos necessários
O equipamento desempenha um papel óbvio na determinação do impacto ambiental dos processos usados nas indústrias de impressão, fotografia e reprodução. Além disso, o escrutínio está aumentando em outros aspectos do equipamento. Um exemplo é a eficiência energética, que se relaciona com o impacto ambiental da geração de energia. Outro exemplo é a “legislação de devolução”, que exige que os fabricantes recebam os equipamentos de volta para descarte adequado após sua vida útil comercial.
tecnologias de controle
A eficácia de uma determinada metodologia de controle pode ser bastante dependente dos processos operacionais específicos de uma instalação, do tamanho dessa instalação e do nível de controle necessário.
Tecnologias de controle de solvente
O uso de solvente pode ser reduzido de várias maneiras. Componentes mais voláteis, como álcool isopropílico, podem ser substituídos por compostos com menor pressão de vapor. Em algumas situações, tintas e lavagens à base de solvente podem ser substituídos por materiais à base de água. Muitas aplicações de impressão precisam de melhorias nas opções à base de água para competir efetivamente com materiais à base de solvente. A tecnologia de tinta de alto teor de sólidos também pode resultar na redução do uso de solventes orgânicos.
As emissões de solventes podem ser reduzidas reduzindo a temperatura das soluções de umedecimento ou fonte. Em aplicações limitadas, os solventes podem ser capturados em materiais adsorventes, como carvão ativado, e reutilizados. Em outros casos, as janelas de operação são muito rígidas para permitir que os solventes capturados sejam reutilizados diretamente, mas podem ser recapturados para reciclagem fora do local. As emissões de solventes podem estar concentradas em sistemas condensadores. Esses sistemas consistem em trocadores de calor seguidos por um filtro ou precipitador eletrostático. O condensado passa por um separador óleo-água antes do descarte final.
Em operações maiores, incineradores (às vezes chamados de pós-combustores) podem ser usados para destruir os solventes emitidos. Platina ou outros materiais de metais preciosos podem ser usados para catalisar o processo térmico. Os sistemas não catalisados devem operar em temperaturas mais altas, mas não são sensíveis a processos que podem envenenar os catalisadores. A recuperação de calor geralmente é necessária para tornar os sistemas não catalisados econômicos.
Tecnologias de recuperação de prata
O nível de recuperação de prata do fotoefluente é controlado pela economia da recuperação e/ou pelos regulamentos de descarga da solução. As principais técnicas de recuperação de prata incluem eletrólise, precipitação, substituição metálica e troca iônica.
Na recuperação eletrolítica, a corrente é passada através da solução contendo prata e o metal prateado é depositado no cátodo, geralmente uma placa de aço inoxidável. O floco de prata é colhido por flexão, lascamento ou raspagem e enviado a um refinador para reutilização. Tentar reduzir o nível de prata da solução residual significativamente abaixo de 200 mg/l é ineficiente e pode resultar na formação de sulfeto de prata indesejado ou subprodutos sulfurosos nocivos. As células de leito compactado são capazes de reduzir a prata a níveis mais baixos, mas são mais complexas e caras do que as células com eletrodos bidimensionais.
A prata pode ser recuperada da solução por precipitação com algum material que forma um sal de prata insolúvel. Os agentes precipitantes mais comuns são trimercaptotriazina trissódica (TMT) e vários sais de sulfeto. Se for usado um sal de sulfeto, deve-se tomar cuidado para evitar a geração de sulfeto de hidrogênio altamente tóxico. O TMT é uma alternativa inerentemente mais segura, introduzida recentemente na indústria de fotoprocessamento. A precipitação tem uma eficiência de recuperação superior a 99%.
Cartuchos metálicos de substituição (MRCs) permitem o fluxo da solução contendo prata sobre um depósito filamentoso de ferro metálico. O íon de prata é reduzido a prata metálica à medida que o ferro é oxidado a espécies solúveis iônicas. A lama de prata metálica assenta no fundo do cartucho. MRCs não são apropriados em áreas onde o ferro no efluente é uma preocupação. Este método tem uma eficiência de recuperação superior a 95%.
Na troca iônica, os complexos aniônicos de tiossulfato de prata trocam com outros ânions em um leito de resina. Quando a capacidade do leito de resina se esgota, a capacidade adicional é regenerada removendo a prata com uma solução concentrada de tiossulfato ou convertendo a prata em sulfeto de prata sob condições ácidas. Sob condições bem controladas, esta técnica pode reduzir a prata abaixo de 1 mg/l. No entanto, a troca iônica pode ser usada apenas em soluções diluídas em prata e tiossulfato. A coluna é extremamente sensível ao stripping se a concentração de tiossulfato do afluente for muito alta. Além disso, a técnica é muito intensiva em mão-de-obra e equipamentos, tornando-a cara na prática.
Outras tecnologias de controle de fotoefluentes
O método mais econômico para lidar com efluentes fotográficos é por meio de tratamento biológico em uma estação secundária de tratamento de resíduos (geralmente chamada de obras de tratamento de propriedade pública, ou POTW). Vários constituintes ou parâmetros de efluentes fotográficos podem ser regulados por licenças de descarga de esgoto. Além da prata, outros parâmetros regulados comuns incluem pH, demanda química de oxigênio, demanda biológica de oxigênio e sólidos totais dissolvidos. Vários estudos demonstraram que os resíduos do fotoprocessamento (incluindo a pequena quantidade de prata restante após a recuperação razoável da prata) após o tratamento biológico não devem ter um efeito adverso nas águas receptoras.
Outras tecnologias têm sido aplicadas ao fotoprocessamento de resíduos. O transporte para tratamento em incineradores, fornos de cimento ou outro descarte final é praticado em algumas regiões do mundo. Alguns laboratórios reduzem o volume da solução a ser transportada por evaporação ou destilação. Outras técnicas oxidativas como ozonização, eletrólise, oxidação química e oxidação com ar úmido têm sido aplicadas aos efluentes do fotoprocessamento.
Outra fonte importante de carga ambiental reduzida é a redução na fonte. O nível de prata revestida por metro quadrado em produtos sensibilizados está diminuindo constantemente à medida que novas gerações de produtos entram no mercado. À medida que os níveis de prata na mídia diminuem, a quantidade de produtos químicos necessários para processar uma determinada área de filme ou papel também diminui. A regeneração e a reutilização de estouros de solução também resultaram em menos carga ambiental por imagem. Por exemplo, a quantidade de agente revelador de cor necessária para processar um metro quadrado de papel colorido em 1996 é inferior a 20% da necessária em 1980.
Minimização de resíduos sólidos
O desejo de minimizar os resíduos sólidos está incentivando os esforços para reciclar e reutilizar materiais, em vez de descartá-los em aterros sanitários. Existem programas de reciclagem para cartuchos de toner, cassetes de filme, câmeras descartáveis e assim por diante. A reciclagem e a reutilização de embalagens também estão se tornando mais comuns. Mais embalagens e peças de equipamentos estão sendo rotuladas adequadamente para permitir programas de reciclagem de materiais mais eficientes.
Projeto de análise de ciclo de vida para o meio ambiente
Todas as questões discutidas acima resultaram em uma consideração cada vez maior de todo o ciclo de vida de um produto, desde a aquisição de recursos naturais até a criação dos produtos, até o tratamento de questões de fim de vida para esses produtos. Duas ferramentas analíticas relacionadas, análise do ciclo de vida e design para o meio ambiente, estão sendo usadas para incorporar questões ambientais no processo de tomada de decisão em design, desenvolvimento e vendas de produtos. A análise do ciclo de vida leva em consideração todas as entradas e fluxos de materiais para um produto ou processo e tenta medir quantitativamente o impacto no meio ambiente de diferentes opções. O design para o meio ambiente leva em consideração vários aspectos do design do produto, como reciclabilidade, retrabalho e assim por diante, para minimizar o impacto no meio ambiente da produção ou descarte do equipamento em questão.