The presence and sorption of bisphenols and benzophenones in plastic-containing electronic waste and vehicle fluff from Norwegian waste handling facilities

EE-avfall og fluff fra kjøretøy kan bli beskrevet som komplekse blandinger av inhomogene materialer bestående av både verdifulle ressurser og farlige stoffer. Som del av ambisjonen om overgang til en sirkulær økonomi i Europa er det en økende interesse for utvikling av teknologi og prosesser for å gjenvinne alle råvarer i avfall, ikke bare metaller og halvmetaller, men også plastmaterialer. Bisfenol A (BPA) er en forbindelse mye brukt som et tilsetningsstoff i polymerer. BPA blir faset ut ettersom stoffet har hormonforstyrrende effekter på biologiske systemer, og dermed erstattes BPA med andre bisfenoler. Det er imidlertid fortsatt ikke kjent hva som er det beste BPA-alternativet med tanke på gjenvinning, menneskelig eksponering og miljøpåvirkning. Et ideelt BPA-alternativ bør være forbundet med lav risiko for miljøutslipp og være enkel å gjenvinne. Ønskelige sorpsjonsegenskaper for et tilsetningsstoff er avhengig av hvordan resirkuleringsprosessen foregår; hvorvidt målet er å beholde tilsetningsstoffet inni materialet eller ekstrahere det. Denne studien omfatter BPA-alternativer og benzofenoner funnet i EE-avfall og fluff fra kjøretøy. Konsentrasjonene av ni bisfenoler og fem benzofenoner ble målt i tolv prøver fra fem ulike avfallshåndteringsanlegg i Norge. Videre ble en metode for passiv prøvetaking ved bruk av polyoksymetylen (POM) utviklet for bruk i batch-eksperimenter i labskala for bisfenolene og benzofenonene. POM-metoden ble utviklet for å forstå sorpsjonen og hvordan disse stoffene utlekkes fra prøver av EE-avfall og fluff fra kjøretøy. Et sett med avfall-vann fordelingskoeffisienter (Kwaste) for bisfenolene og benzofenonene i avfallet ble etablert ved bruk av POM. Stoffene som ble målt til å ha de høyeste konsentrasjonene var BPA, bisfenol F og bisfenol S med maksimale konsentrasjoner bestemt til henholdsvis 246000, 42400 og 332 ng/g. POM nådde likevektskonsentrasjoner med bisfenoler og benzofenoner i løpet av 14 dagers risting. Sorpsjonsisotermer for POM-vann viste veldig gode korrelasjoner for de ulike bisfenolene og benzofenonene (fra R^2 = 0.83 til 0.99), og fordelingskoeffisienter for POM-vann (Kpom) viste gode korrelasjoner med fordelingskoeffisienter for oktanol-vann (Kow): R^2 = 0.82. Bisfenol S og benzofenon-2 viste de laveste log Kwaste-verdiene (henholdsvis 1.6 ± 0.3 og 1.7 ± 0.2) i tillegg til de høyeste utlekkingsprosentene, henholdsvis 83 og 62%. Til dette formålet ble POM ansett som egnet for måling av fritt oppløste konsentrasjoner, siden korrelasjonen mellom log Kwaste og log Kpom var veldig god (R^2 = 0.84). Log Kwaste og log Kow resulterte i R^2 = 0.67. Dette indikerer at POM kan være en sorpsjonsfase som er bedre egnet som referanse for prøver av EE-avfall og fluff fra kjøretøy.