Τεχνολογία Περιβάλλοντος Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής & Διοίκησης Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης 7ο μάθημα
Ενότητες Παρουσίασης Ενότητα 1 Χαρακτηρισμός & ιδιότητες τοξικών και επικίνδυνων αποβλήτων ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 2
Ερωτήσεις Υπάρχουν διοξίνες σε γεωργικά εκμεταλλεύσιμες εκτάσεις στην Ελλάδα; Πόσο επικίνδυνη είναι η καύση των απορριμμάτων στις χωματερές; Πόσο πλήγηκε η Ελλάδα από τους βομβαρδισμούς στο Κόσοβο; Ποια η επικινδυνότητα της διάθεσης υπολειμμάτων μεταλλαγμένων τροφών στο έδαφος; Πόσο επικίνδυνα είναι τα απόβλητα διάφορων βιομηχανικών μονάδων; Πόσο επικίνδυνη είναι η αυθαίρετη μετονομασία των τοξικών και επικίνδυνων σε μη επικίνδυνα και συμβατικά, έτσι ώστε να ελαχιστοποιηθεί το κόστος διαχείρισής τους; Πόσο επικίνδυνη είναι η άγνοια των ιθυνόντων αλλά και των πολιτών; ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 3
ΟΜηχανικόςπρέπει Να γνωρίζει σε γενικές γραμμές : Τις φυσικές, χημικές και βιοχημικές ιδιότητες των τοξικών επικίνδυνων αποβλήτων, Τον τρόπο μετάδοσής τους και το χημισμό τους, Τις επιπτώσεις της διάθεσης των αποβλήτων στο βιοτικό και αβιοτικό περιβάλλον, Τις τεχνολογίες αντιμετώπισής τους: Μείωση στην πηγή (πρόληψη) Απομάκρυνση με φυσικές / χημικές διεργασίες Βέλτιστες τεχνικές διαχείρισης ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 4
Πηγές Κύρια πηγή η βιομηχανία (λογικό αν θεωρηθεί ότι τα επικίνδυνα απόβλητα είναι το αποτέλεσμα της ικανοποίησης των αναγκών της κοινωνίας). Μικρές σχετικά ποσότητες όμως και από μεγάλο αριθμό πηγών που σχετίζονται με εμπορία (καθαριστήρια, βενζινάδικα, εκτυπωτές) και ιδρύματα (νοσοκομεία, εργαστήρια, στρατιωτικές εγκαταστάσεις κτλ.). ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 5
Η κατάσταση στην Ελλάδα Κύρια πηγή παραγωγής (περίπου το 90%) των επικίνδυνων αποβλήτων (εκτός PCB, χρησιμοποιημένα ορυκτέλαια) είναι οι διάφορες βιομηχανικές δραστηριότητες και τα ναυπηγεία (απόφαση 94/904 ΕΕ που έχει ενσωματωθεί στην ΚΥΑ 19396/1546/97). 1988 (340.000 τόνοι), 1998 (280.000 τόνοι) 18% μείωση Μείωση του αριθμού των μικρού μεγέθους ρυπογόνων βιομηχανιών Αλλαγή διαδικασίας παραγωγής H 2 SO 4 από λιπασματοβιομηχανίες (απαλλαγή αποφρυγμάτων FeS 2 και αρσενικούχας ιλύος) ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 6
Η κατάσταση στην Ελλάδα Βιομηχανική Δραστηριότητα Διύλιση πετρελαίου Άντληση πετρελαίου Ναυπηγεία Παραγωγή πετρελαϊκών καταλοίπων Αναγέννηση ορυκτελαίων Παραγωγή λιπασμάτων Κατηγορία Επικίνδυνων Αποβλήτων Τόνοι ανά Έτος Καθεστώς Διαχείρισης Πετρελαιοειδείς ιλύες 24.000 Προσωρινή ιλύες Pb(C αποθήκευση σε ειδικούς 2 H 5 ) 4 50 χώρους εντός των εγκαταστάσεων Ιλύες από τον ελαιοδιαχωρισμό των υγρών αποβλήτων 500 Πετρελαιοειδείς ιλύες 1.000 ξέσματα μεταλλικών επιφανειών, υλικά αμμοβολής 1.000 Πετρελαιοειδείς ιλύες 10.000 Όξινες ιλύες 4.800 Ιλύες από την επεξεργασία υγρών αποβλήτων 85.000 Αποτέφρωση Προσωρινή αποθήκευση σε ειδικά σχεδιασμένους χώρους εντός των εγκαταστάσεων ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 7
Η κατάσταση στην Ελλάδα Βιομηχανική Δραστηριότητα Κατηγορία Επικίνδυνων Αποβλήτων Τόνοι ανά Έτος Καθεστώς Διαχείρισης Παραγωγή σιδηρονικελίου Σκωρίες από τον εμπλουτισμό του σιδηρονικελίου Σκόνη σακκόφιλτρων 300 85.000 Ανακύκλωση ως υλικό αμμοβολής και στην τσιμεντοβιομηχανία Διασυνοριακή μεταφορά στην ΕΕ Προσωρινή αποθήκευση Χαλυβουργία Ιλύες οξειδίων του σιδήρου και από την επεξεργασία αποβλήτων απικασσιτέρωσης, Σκόνη σακκοφίλτρων 10.300 13.400 Προσωρινήαποθήκευσησεχώρους εντός των εγκαταστάσεων Ανακύκλωση στην τσιμεντοβιομηχανία Παραγωγή αλουμινίου Εξαντλημένες επενδύσεις λεκανών ηλεκτρόλυσης αλουμινίου 10.000 Προσωρινήαποθήκευσησεχώρους εντός των εγκαταστάσεων Ιλύες από επεξεργασία υγρών αποβλήτων 100 ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 8
Η κατάσταση στην Ελλάδα Βιομηχανική Δραστηριότητα Κατηγορία Επικίνδυνων Αποβλήτων Τόνοι ανά Έτος Καθεστώς Διαχείρισης Βυρσοδεψεία 3.150 Προσωρινή αποθήκευση Ιλύες από την επεξεργασία σε ειδικά σχεδιασμένους Βαφεία - Φινιστήρια 5.200 υγρών αποβλήτων χώρους εντός των Παραγωγή χημικών προϊόντων 3.000 εγκαταστάσεων (Cl, καυστική σόδα, PVC κτλ.) Παραγωγή τεχνητής ξυλείας 8.800 ρητινών συνθετικών υλών Ιλύες Παραγωγή τεχνητών ινών 2.000 Βιομηχανίες γεωργικών φαρμάκων Παραγωγή και ανακύκλωση συσσωρευτών μολύβδου Κατεστραμμένες παρτίδες, συσκευασίες Στερεά απόβλητα παραγωγικής διαδικασίας Ιλύες από την επεξεργασία υγρών αποβλήτων 500 Προσωρινή αποθήκευση, διασυνοριακή μεταφορά 900 Προσωρινή αποθήκευση σε ειδικούς χώρους εντός των εγκαταστάσεων ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 9
Η κατάσταση στην Ελλάδα Α/Α Καθεστώς Διαχείρισης Ποσοστό (%) 1 Μεταφορά στο εξωτερικό για τελική διάθεση 0,12 2 Σταθεροποίηση, επεξεργασία 1,01 3 Αξιοποίηση 22,73 4 Προσωρινή αποθήκευση 76,14 ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 10
ΗκατάστασηστηνΕλλάδα-PCBs 700 μετασχηματιστές και 21.600 πυκνωτές το 1991 800 τόνοι μεταφέρθηκαν στο εξωτερικό την περίοδο 1991-1998 Συνεχής καταγραφή από τις επιχειρήσεις (μητρώο) (ΚΥΑ 72751/3054/85) Καταστροφή όλων των συσκευών με PCBs ως το 2010 (οδηγία 96/59/ΕΕ) ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 11
ΗκατάστασηστηνΕλλάδα-PCBs ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 12
ΗκατάστασηστηνΕλλάδα- Ορυκτέλαια 64.000 70.000 τόνοι ορυκτελαίων (κινητήρες, υδραυλικά συστήματα, ψυκτικά κυκλώματα) 1988-1998, μείωση 9% (αύξηση της χρήσης συνθετικών ορυκτελαίων) 50% στην ευρύτερη περιοχή της Αττικής Αντιμετωπίζονται ως επικίνδυνα (είτε αναγεννημένα, είτε επαναχρησιμοποιούμενα) αν περιέχουν PCBs σε ποσότητες >50ppb Υφιστάμενες πρακτικές διαχείρισης: Αναγέννηση σε 12 σχετικές βιομηχανικές μονάδες (αύξηση 93% την παραπάνω δεκαετία) Επαναχρησιμοποίηση χωρίς αναγέννηση Ενεργειακή αξιοποίηση Ανεξέλεγκτη διάθεση (μείωση 85% την παραπάνω δεκαετία) ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 13
Ορισμοί Απόβλητα ή συνδυασμοί αποβλήτων χαρακτηρίζονται ως επικίνδυνα όταν δημιουργούν σημαντικό πραγματικό ή πιθανό κίνδυνο για τη δημόσια υγεία και τους ζωντανούς οργανισμούς διότι: Είναι δύσκολα ή καθόλου αποικοδομήσιμα στη φύση Δύνανται να συσσωρεύονται βιολογικά Μπορούν να αποβούν θανατηφόρα ή να επιφέρουν επιζήμια συσσωρευτικά αποτελέσματα (μεταλλάξεις, καρκινογένεση, κτλ.) Με βάση τον Ευρωπαϊκό ορισμό, η τοξικότητα είναι ή μπορεί να είναι μία από τις ιδιότητες των επικίνδυνων αποβλήτων (οι άλλες είναι 2.διαβρωτικότητα, 3.αναφλεξιμότητα, 4. αντιδραστικότητα) ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 14
Χαρακτηριστικά επικίνδυνων αποβλήτων ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 15
Ορισμοί Υπάρχουν μη επικίνδυνα - τοξικά απόβλητα; Το ερώτημα είναι θέμα ποσοτικής και όχι ποιοτικής διάκρισης, διότι όλες οι ουσίες μπορούν να μεταβληθούν σε τοξικές εάν υπερβούν κάποια όρια συγκεντρώσεων Άρα σημαντική η γνώση : του κατωφλίου συγκέντρωσης για να καταστεί τοξική της περιβαλλοντικής χωρητικότητας του συστήματος (environmental capacity) των συγκεντρώσεων υποβάθρου (background concentrations) ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 16
Ορισμοί Συμβατικά απόβλητα (ή BOD απόβλητα), δηλ. αυτά που μπορούν χωρίς πρόβλημα να αποικοδομηθούν με βιολογικό τρόπο, με ιδεατό τελικό προϊόν το CO 2 και το H 2 O. Αλκάνια Αλκοόλη Αλδεύδη/κετόνη Οξύ CO 2 + H 2 O Τα απόβλητα καθίστανται επικίνδυνα και ενδεχομένως τοξικά όταν η παραπάνω αποικοδόμηση είναι ημιτελής ή αργή. Αδρανή είναι τα απόβλητα που δεν είναι επικίνδυνα αν και δημιουργούν προβλήματα στη γεωργική και ιοικιακή οικονομία, π.χ. αγροτικά απόβλητα, οικιακή αποχέτευση και μη επικίνδυνα οικιακά απορρίματα, κτλ. ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 17
Ταξινόμηση Εκρηκτικές ύλες (explosive materials) Συμπιεσμένα αέρια (compressed gases) Εύφλεκτα υγρά (Flammable liquids) Εύφλεκτα στερεά (Flammable solids) Οξειδωτικά υλικά (Oxidizing materials) Διαβρωτικά υλικά (Corrosive materials) Δηλητηριώδη υλικά (Poisonous materials) Ραδιενεργά υλικά (Radioactive materials) Καρκινογόνες ουσίες (Carcinogen substances) Τοξικά υλικά (Toxic materials) ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 18
Εκρηκτικές ύλες Εκρηκτική είναι μια χημική ένωση φαινομενικά σταθερή που μεταβαίνει ταχέως από τη στερεή ή υγρή φάση στην αέρια μέσω ενεργοποίησης ή έκρηξης Πρόκλησητηςαντίδρασηςμεθέρμανση, τριβή ή πίεση Ουσίες ή παρασκευάσματα που μπορούν να εκραγούν όταν έλθουν σε επαφή με φλόγα ή που είναι περισσότερο ευαίσθητες στις κρούσεις και τις τριβές από το δινιτροβενζόλιο (91/689/ΕΕ) ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 19
Εύφλεκτα και καύσιμα υλικά Σημείο ανάφλεξης (flash point), η κατώτερη θερμοκρασία που ένα υγρό δίνει ατμούς οι οποίοι με τον αέρα σχηματίζουν μίγμα που εκρήγνυται όταν πυροδοτηθεί. Θερμοκρασία ανάφλεξης (ignition temperature), η ελάχιστη θερμοκρασία που απαιτείται ώστε να αναφλεγεί απευθείας ένα υλικό, είτε στερεό, υγρό, ήαέριο. Εύφλεκτα: υλικά τα οποία μπορούν να καούν εύκολα (σημείο ανάφλεξης < 60,5 C), (μεταξύ 21-55 C, 91/689/ΕΕ) Πολύ εύφλεκτα: σημείο ανάφλεξης < 21 C Καύσιμα: υλικά τα οποία απαιτούν σχετικά μεγαλύτερη προσπάθειαγιανακαούν(60,5 C < σημείο ανάφλεξης < 93,3 C) ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 20
Οξειδωτικά και αντιδρώντα υλικά Οξειδωτικές ορίζονται ουσίες και παρασκευάσματα τα οποία όταν έλθουν σε επαφή με άλλες ουσίες, ιδίως εύφλεκτες ουσίες, παρουσιάζουν ισχυρή εξώθερμο αντίδραση (91/689/ΕΕ) Αντιδρώντα είναι εκείνα τα υλικά τα οποία υφίστανται γρήγορες και απότομες αλλαγές κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες (γενικά ο συνδυασμός C, H, και N είναι εκρηκτικός, ή μέταλλα τα οποία σχηματίζουν εκρήξιμα μίγματα με το νερό, π.χ. 2Na + 2H 2 O NaOH + H 2 + θερμότητα) ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 21
Διαβρωτικά υλικά Ουσίες ή παρασκευάσματα οι οποίες σε επαφή με ζωντανούς ιστούς μπορούν να ασκήσουν καταστρεπτική επίδραση σε αυτούς (91/689/ΕΕ). Ευρύτερα, τα διαβρωτικά υλικά προκαλούν φθορές στα υλικάμεταοποίαέρχονταισεεπαφή. Χημικές κατηγορίες: Ισχυρά οξέα Ισχυρές βάσεις Οξειδωτικοί παράγοντες Αφυδατικοί παράγοντες Διαβρωτικές ενώσεις: H 2 SO 4, HNO 3, HCl, NaOH, KOH ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 22
Δηλητηριώδη υλικά Ουσίες, ενώσεις ή παρασκευάσματα οι οποίες δρουν θανάσιμα στον άνθρωπο ή επικίνδυνα στην υγεία του. Ο βαθμός βλάβης εξαρτάται από την συγκέντρωση του δηλητηρίου και τον χρόνο έκθεσης. Πρακτικά, κάθε ουσία αναλόγως της δόσης μπορεί να είναι δηλητηριώδης. Αμίαντος, συσσωρευτικό δηλητήριο, αμιάντωση. Υδράργυρος, μετατροπή σε μεθυλικό υδράργυρο, είσοδος μέσω τροφικής αλυσίδας, (νόσος itai-itai, Minamata bay) Μόλυβδος, συγκέντρωση > 85mg/100gr αίματος παρενέργειες σε εγκέφαλο, αίμα, νεφρά, νευρικούς ιστούς ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 23
Ραδιενεργά υλικά Εκπομπή στην ατμόσφαιρα, μεταφορά, εισαγωγή στον οργανισμό Κυριότερες πηγές: Πυρηνικές δοκιμές Λειτουργία πυρηνικών αντιδραστήρων Παραγωγή και κατεργασία πυρηνικών καυσίμων Παραγωγή και χρήση ραδιοϊσοτόπων Επικίνδυνα ισότοπα: 90 Sr, 137 Cs, 131 I. Πανελλήνια καταγραφή ραδιενεργών υλικών στην βιομηχανία από το ερευνητικό κέντρο «Δημόκριτος» ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 24
Καρκινογόνες ουσίες Ουσίες ή παρασκευάσματα οι οποίες με εισπνοή, κατάποσηήεισχώρηση στο δέρμα μπορούν να προκαλέσουν καρκίνο ή να αυξήσουν τη συχνότητά του (91/689/ΕΕ). (παρατίθενται κατηγορίες κατά EPA και παραδείγματα) ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 25
Τοξικές ουσίες Ουσίες ή παρασκευάσματα των οποίων η εισπνοή, κατάποση ή εισχώρηση στο δέρμα είναι δυνατόν να συνεπάγεται σοβαρούς κινδύνους παροδικού ή χρόνιου χαρακτήρα ή ακόμη και τον θάνατο (συμπεριλαμβανομένων των πολύ τοξικών ουσιών και παρασκευασμάτων), (91/689/ΕΕ). Χαρακτηριστική τους ιδιότητα είναι η τάση τους για συμπλοκοποίηση άλλων συστατικών (π.χ. το CO που σχηματίζει την καρβόξυ-αιμοσφαιρίνη εμποδίζοντας την μεταφορά O 2 που επιτελεί η αιμοσφαιρίνη) Δεν υπάρχει ενιαίο σύστημα στην ταξινόμηση των τοξικών αποβλήτων (ίσως σύστημα που να βασίζεται στη χημική δομή των ρύπων έτσι ώστε να μελετούνται σε σειρές ομόλογων χημικών ενώσεων) ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 26
Τοξικές ουσίες-ταξινόμηση ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 27
Κατηγοριοποίηση επικίνδυνων αποβλήτων (EPA) F σειρά: από μη-συγκεκριμένες πηγές (αλογονούχοι διαλύτες, χρησιμοποιημένα διαλύματα επιμετάλλωσης, κτλ.) K σειρά: από συγκεκριμένες πηγές (βιομηχανίες διύλισης πετρελαίου, ανόργανωνχρωστικώνουσιών, οργανικών χημικών, φυτοφαρμάκων, σιδήρου, χάλυβα, κτλ.) P σειρά: απόβλητα ιδιαίτερα επικίνδυνα και αποδεδειγμένα θανατηφόρα (π.χ. προϊόντα και παραπροϊόντα εκτός προδιαγραφών) U σειρά: τοξικά απόβλητα που είναι εμπορικά χημικά προϊόντα (π.χ. προϊόντα και παραπροϊόντα εκτός προδιαγραφών) ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 28
Απλουστευτικό λογικό διάγραμμα κατηγοριοποίησης τοξικών αποβλήτων ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 29
Πίνακας συμβατότητας επικίνδυνων αποβλήτων (ASTM, 1983) ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 30
Εθνική νομοθεσία ΔΠΘ-ΜΠΔ Τεχνολογία Περιβάλλοντος, 7ο μάθημα 31