Gazy Spalinowe

Gazy odlotowe powstałe w procesie spalania

Nie wszystkie gazy wchodzące w skład mieszaniny wylotowej po spalaniu odpadów mają duże objętości. Związki wchodzące w jej skład mają różne właściwości. Prawo Unii Europejskiej określa limity ilości poszczególnych substancji emitowanych z komina spalarni tak, aby nie zagrażały one zdrowiu oraz życiu ludzi i innych organizmów żywych.

Spalarnie odpadów zainstalowane mają systemy ciągłego monitoringu emisji gazów odlotowych. Pomiary robione są co pół godziny oraz z otrzymanych wartości ustalane są artości średnie dobowe. Jeżeli wartości przekroczą obowiązujące poziomy emisji instalacja musi zostać zamknięta.

Poniżej znajduje się opis:

  • przedstawianego związku chemicznego oraz jego aktywność w zależności od temperatury,
  • źróda zanieczyszczeń,
  • wpływu związku chemicznego na zdrowie organizmów żywych,

Najbardziej rozpowszechnione gazy odlotowe powstałe po spaleniu.

 

Substancja Powstanie, wpływ na zdrowie organizmów żywych
Dioksyny oraz furany

Proces powstawania
Dioksyny formują sie pomiędzy 2 pierścieniami benzenu, z udziałem jednego lub dwóch atomów tlenu i chloru.

  • Połączenie z jednym atomem tlenu: PCDF (polychlorodibenzofurane)
  • Połączenie z dwoma atomami tlenu: PCDD (polychlorodibenzodioksyny)

Jeżeli temperatura reakcji jest wystarczająco wysoka min. 850 C, dioksyny ulegają rozpadowi. Mogą powstać ponownie przy obniżeniu temperatury do 200 - 400 C oraz przy występowaniu chloru w gazach.

Główne źródło zanieczyszczeń
Dioksyny i furany głównie powstają piecach oraz systemach grzewczych opartych na spalaniu paliw konwencjonalnych lub drewna. Powstają także w spalarniach odpadów, w przemyśle nieżelaznycm oraz w piecach opalanych drewnem. Dioksyny oraz furany dostają się do organizmów ludzkich z pokarmem jak: tłuszcz rybi oraz zwierząecy, mleko oraz jego produkty,  itp.

Rezultaty otrzymane podczas przeprowadzonego biomonitoringu człowieka (tabela 1) wykonanego w różnych częściach geograficznych Belgii pokazuje, że w organizmach ludzkich zawsze obecny jest stały poziom dioksyn i furanów. Nie można jednak jednoznacznie określić, co jest przyczyną różnic. 

 

tabela 1 : Dioksyny i furany (pg Calux TEQ/g tłuszczu) w organizmach ludzkich
Strefa portowa Miasto Strefa rolna Strefa drzew owocowych Strefa wokół spalarni odpadów komunalnych
18,5 21,2 21,0 21,6 20,7

Oddziływanie na zdrowie ludzi
Dioksyny należą do związków silnie kancerogennych. Zakłócają prawidłowe funkcjonowanie hormonów w organizmie oraz zaburzają działanie systemu immunologicznego.

 

PCB's

Powstawanie związku
PCB’s powstaje poprzez reakcję chloru atomowego z pierścieniami benzenu w temperaturze pomiędzy 250 °C oraz 400 °C.

Głowne źródła zanieczyszczeń
PCB to grupa obejmująca 209 różnych związków. PCB138, PCB153, PCB180 są najbardziej rozpowszechnione. PCB głównie wykorzystywane było w przemyśle ze względu na wyjątkową odpornośc termiczną. Np. w transformatorach oraz chłodnicach. Obecnie całkowicie zakazano jego produkcji a także używania. Wciąż jeszcze znajduje się wiele urządzeń, które ze względu na awarie i ryzyko przecieku powinny zostać zutylizowane. PCB dobrze rozpuszcza się w tłuszczu zwierzęcym.

Najczęstrze zagrożenia
PCB może powodować spadek wagi płodów ludzkich, zakłócenia pracy tarczycy oraz zwalniać rozwój umysłowy, zakłóca pracę układu hormonalnego oraz immunologicznego.

 

Kadm

Źródła zanieczyszczeń
Największym źródłem zanieczyszczeń kadmem jest palenie papierosów. W przeszłości największe emisje tego pierwiastka powstawały w spalarniach oraz w przemyśle nie żelaznym. Obecnie kadm znajduje się w sałacie, szpinaku oraz rzadko w mięsie zwierząt żyjących na obszarze silnie zanieczyszczonym.

Skażone jedzenie oraz dym papierosowy stanowią największe zagrożenie narażenia zdrowia organizmów żywych na kontakt z kadmem. Średnio jedna osoba dziennie pochłania 30 mikrogramów (ug) kadmu z jedzenia. Dodatkowo osoby palące absorbują  1 to 3 ug dziennie z papierosów. Średnio poziom kadmu z papierosach wynosi 1,000 to 3,000 ppb.

Oddziaływanie na zdrowie
Kadm może zakłócać prawidłowe funkcjonowanie łożyska u kobiet w ciąży. Może to powodować ubytek wagi płodu. Negatywnie wpływa także na pracę nerek, regeneracje kości oraz jest silnie kancerogenny.

Wartości dopuszczalne
Dopuszczalna wartość kadmu we krwi to 5 µg/L. W moczu dopuszczalne stężenie wynosi 2 µg/g kreatyniny. Osoby palące jedną lub więcej paczek papierosów w ciągu dnia maja zawartość kadmu we krwi równą 2 ug/l, a osoby niepalące 0.2 ug/l.

 

Ołów

Źródła zanieczyszczeń
W przeszłości główne zanieczyszczenia ołowiem pochodziły z przemysłu nie żelaznego, samochodowego, ze spalania benzyny zawierającej ołów, z ołowianych rurociągów  transportujących wodę oraz farb ołowianych. Obecnie wiele z tych źródeł już nie istnieje, ale duże zanieczyszczenie ołowiem obserwowane jest w wodzie.

Szkodliwość dla zdrowia ludzi
Ekspozycja płodu oraz niemowlaków na działanie ołowiu może zachamować ich rozwój umysłowy, zdolność ruchową oraz koncentracji. Długotrwałe oddziaływanie tego pierwiastka w niewielkich dawkach na organizm ludzki może zakłócać pracę nerek oraz obniżać płodność. 

Dopuszczalne stężenia
Światowa Organizacja Zdrowia (WHO - World Health Organization) określiła dopuszczalną dawke ołowiu na 100 µg/L.

 

Pył = Cząsteczki (PM10, PM20, PM50)

Źródła zanieczyszczeń
We wszystkich procesach spalania (samochody przemysł spalarnie) powstają niewielkie cząsteczki. Saq to niewielkie elementy klasyfikowane według wielkości.Skrót PM10S oznacza średnicę mniejszą niż 10 mikronów, PM2.5S lmniej niż 2.5 mikronów oraz PM1S to są malutkie cząsteczki, których średnica jest mniejsza niż 1 mikron. 

Oddziaływanie na zdrowie
Im mniejsze cząsteczki pyłu po spalarnianego tym silniejsze negatywne ich oddziaływanie na zdrowie. Mały ich rozmiar powoduje trudniejsze ich wyłapanie (odfiltraowanie). Wnikają one w ten sposób do płuc, a następnie zostają wciągniete przez krew gdzie utrzymują się przez wiele godzin. Cząstecczki te przedostają się przez błony komórkowe komórek, wnikają do ich jądra oraz mogą spowodowąc zmiany w DNA. Mikrocząsteczki wpływaja negatywnie na stan układu oddechowego oraz powodują choroby wieńcowe, jak i raka płuc. 

Informacja
WHO (Międzynarodowa Ogranizacja Zdrowia) stwierdziała, że spędzienie 15 lat  w zapyleniu wynoszącycm 1 mcg/m3 redukuje oczekiwana długość zycia o 15 dni.

CO

Źródła zanieczyszczeń
Wszystkie procesy spalania. 

Oddziaływanie na zdrowie
Wielkość emisji CO & CO2 prowadzi do globalnego ocieplenia. Zwiększenie emisji CO2 sprawia topienie się lodów polarnych, podwyższenie poziomu morza oraz stwarza zagrożenie dla ludzi mieszkających na wybrzeżu.  

Porada:
Należy sadzić więcej drzew.

HCl and SO2

Źródło zanieczyszczeń  :
Przemysł, ponieważ w prawie wszystkich odpadach znajdują się Cl oraz S..Kwaśny kreci maslęmd

rain".

Oddziaływanie na zdrowie :
Kwaśny deszcz nie ma dużego wpływu na zdrowie człowieka. Można bezpiecznie chodzić w czasie kwaśnego drzewa oraz pływać w sadzawce pełnej kwaśniej wody

Porady:
Krytyczna wartość dla SO2 to 30 µg/m3 średnia roczna wartość.

NOx

źródła zanieczyszczeń
Wszystkie procesy spalania. NOx powstaje podczas reakcji tlenku azotu oraz tlenu.

Oddziaływanie na zdrowie
NOx ma pośredni oraz bezpośredni wpływ na zdrowie ludzi. Może powodować trudności z oddychaniem, bóle głowy, chroniczne obniżenie funkcji płuc, podrażnienia oczu, zanik apetytu oraz zepsucie się zębów. Nie bezpośrednio może zanieczyścić srodowisko i tak wpłynąć na ogólny stan zdrowia człowieka.

Poziom bezpieczeństwa
Poziom krytyczny dla NOx wynosi 30 µg/m3 .