6 METINGEN OP ROETSTALEN

6

METINGEN OP ROETSTALEN

6.1

Opzet van de bemonstering

In een laatste onderdeel van dit onderzoek werd nagegaan welke informatie omtrent de emissies van dioxines en PAKs kan worden gehaald uit analyses van roet, dat wordt verzameld uit schoorstenen van woningen. Deze analyses bieden het voordeel dat ze een staalname verschaffen van de werkelijke situatie bij huishoudelijke verwarmingstoestellen. Aangenomen wordt dat roet zich ongeveer gedraagt als actief kool en de dioxines en PAKs na afzetting van de roetlaag blijft vasthouden. Als men aanneemt dat de roetlaag regelmatig wordt opgebouwd in de loop van alle fasen van het verbrandingsproces, en dit gedurende het gehele stookseizoen, dan verschaft het afgezette roet een uitstekende registratie van alle vroegere emissies. In samenwerking met een schoorsteenveger werd overeengekomen een twintigtal roetstalen te verzamelen in de schoorstenen van verschillende type stookinstallaties. Om enige informatie aangaande de voorgeschiedenis van het roetstaal te bekomen werd ten behoeve van de schoorsteenveger een vragenlijst opgesteld met een aantal aandachtspunten die hun invloed kunnen hebben op de roetsamenstelling. Deze lijst was samengesteld als volgt: Type verwarmingstoestel - houtkachel - open haard - allesbrander - mazoutvuur - kolenvuur - als hoofdverwarming - als bijverwarming Leeftijd van het toestel - < 2 jaar - 2 – 5 jaar - 5 – 10 jaar - > 10 jaar Gebruikte brandstof - berk, beuk, eik - harshoudende houtsoorten (den, spar,…) - sloophout, afvalhout, behandeld hout… - steenkool (vet of mager) - eventuele bijstook van papier - futurex - andere……….. Laatste kuisbeurt van de schouw datum:

…………………….

215

In een voorbereidend gesprek met de schoorsteenveger werd duidelijk dat roet, stof en vuil met behulp van een stofzuiger rechtstreeks uit de schouw worden opgezogen. Om contaminatie van de verschillende stalen te voorkomen werd daarom met de staalnemer overeengekomen voor elke schouw een afzonderlijke stofzak te gebruiken. Deze stofzakken worden vervolgens aan Vito overgemaakt. 6.2

Beschrijving en fysische eigenschappen van de roetstalen

In het totaal werden 21 roetstalen verzameld. De nodige gegevens met betrekking tot deze stalen worden samengevat in tabel 219. Tabel 219: Gegevens met betrekking tot de verzamelde roetstalen Staalnummer

Datum staalname

Type verwarmingstoestel

Hoofd- of bijverwarming

Leeftijd toestel

01-LU-681

11-09-2001

houtkachel

bij

5 – 10 jaar

01-LU-682

16-11-2001

houtkachel

bij

> 10 jaar

01-LU-683

16-11-2001

houtkachel

bij

5 – 10 jaar

01-LU-684 01-LU-685 01-LU-686

19-11-2001 22-11-2001 23-11-2001

houtkachel kolenvuur houtkachel

bij hoofd hoofd

2 – 5 jaar 2 – 5 jaar 2 – 5 jaar

01-LU-687 01-LU-688

23-11-2001 26-11-2001

kolenvuur open haard

hoofd bij

5 – 10 jaar 2 – 5 jaar

01-LU-689

27-11-2001

open haard

bij

> 10 jaar

01-LU-690

29-11-2001

open haard

bij

> 10 jaar

02-LU-073

04-12-2001

houtkachel

bij

5 – 10 jaar

02-LU-074 02-LU-075

06-12-2001 19-12-2001

open haard open haard

bij bij

5 – 10 jaar 5 – 10 jaar

02-LU-076

03-01-2002

houtkachel

bij

5 – 10 jaar

02-LU-077

07-01-2002

mazoutvuur

hoofd

2 – 5 jaar

Brandstof

berk, beuk, eik, harshoudend hout, bijstook papier sloop- en afvalhout behandeld hout berk, beuk, eik sloop- en afvalhout behandeld hout eik magere steenkool harshoudende houtsoorten magere steenkool harshoudende houtsoorten harshoudende houtsoorten sloop- en afvalhout behandeld hout magere steenkool berk, beuk, eik harshoudende houtsoorten harshoudende houtsoorten berk, beuk, eik berk, beuk, eik futurex sloophout, afvalhout, behandeld hout mazout 216

Tabel 219: Gegevens met betrekking tot de verzamelde roetstalen (vervolg) Staalnummer

Datum staalname


Hoofd- of bijverwarming

Leeftijd toestel

02-LU-078 02-LU-079 02-LU-080 02-LU-081 02-LU-082 02-LU-083

22-01-2002 05-02-2002 05-02-2002 07-02-2002 12-02-2002 12-02-2002

mazoutvuur mazoutvuur mazoutvuur open haard mazoutvuur houtkachel

hoofd hoofd hoofd bij hoofd bij

>10 jaar 5 – 10 jaar 5 – 10 jaar 5 – 10 jaar 2 – 5 jaar 5 – 10 jaar

Brandstof

mazout mazout mazout berk, beuk eik mazout harshoudende houtsoorten

Vooraleer op deze stalen verdere analyses werden uitgevoerd, werden ze eerst gehomogeniseerd. Dit gebeurde door het integrale staal eerst grondig manueel te mengen en daarna in vieren te verdelen. Eén vierde werd op zijn beurt gemengd en terug in vieren gedeeld. Deze handeling werd nog een derde maal uitgevoerd. Het finale deelmonster werd vervolgens gezeefd over een zeef met 2 mm poriën. De fractie < 2 mm werd gemengd in een turbula. De fysische samenstelling van de roetstalen, meer bepaald de verhouding van de massa aan deeltjes > 2 mm tegenover de totale massa, is beschreven in tabel 220. Tabel 220:

Bijdrage van de deeltjesfractie > 2 mm aan het totale roetstaal

Staalnummer 01-LU-681 01-LU-682 01-LU-683 01-LU-684 01-LU-685 01-LU-686 01-LU-687 01-LU-688 01-LU-689 01-LU-690 02-LU-073 02-LU-074 02-LU-075 02-LU-076 02-LU-077 02-LU-078 02-LU-079 02-LU-080 02-LU-081 02-LU-082 02-LU-083

Totale massa in g 2 670 3 050 4 200 13 200 2 060 3 610 2 750 1 390 1 230 3 720 7 607 1 713 689 2 540 1 771 2 275 760 2 452 1 708 1 307 1 948

Massa deelmonster in g 621 762 1 040 708 560 413 671 642 659 815 1 038 799 675 659 923 1 086 402 1 123 821 1 243 937

Deeltjesmassa > 2 mm in g 191 142 309 82,5 80,9 55,8 185 89,5 127 28,7 413 36,4 40,9 123,8 41,1 119 43,2 108 239 170 94,3

Massa % > 2 mm 30,8 18,6 29,7 11,7 14,5 13,5 27,5 14,0 19,2 3,5 39,8 4,6 6,1 18,8 4,5 10,9 10,7 9,7 29,1 13,6 10,1

217

Van het deelstaal < 2mm werd een fractie gedroogd en verfijnd om elementaire analyses uit te voeren, met name TOC, totaal zwavel met ICP, totaal chloor met XRF. Voor de analyses van PAK’s en dioxines werd het monster < 2 mm als dusdanig gebruikt. Een visuele omschrijving van de respectievelijke monsters kan samengevat worden als volgt: Staal 01-LU-681 Zwart stof Hoofdzakelijk verbrandingsassen met roet Deelmonster > 2mm (na afscheiden van de fijne fractie) vertoont dezelfde uiterlijke kenmerken als het totaalstaal Staal 01-LU-682 Donkerbruin stof met verbrandingsassen Deelmonster > 2 mm bevat nog voornamelijk verbrandingsassen en sintels Staal 01-LU-683 Donkerbruin stof met verbrandingsassen en kool. Deelmonster > 2 mm bevat nog voornamelijk verbrandingsassen en sintels Staal 01-LU-684 Bruine kleur Oorspronkelijk staal bevat stenen, takjes, papiersnippers, okkernootschelpen. Deelmonster bestaat voornamelijk uit verbrandingsassen met een beetje hout/papier en veertjes. Staal 01-LU-685 Oorspronkelijk staal is een fijn lichtbruin poeder met enkele steentjes en asdeeltjes. Deelmonster > 2mm vertoont dezelfde uiterlijke kenmerken als het totaalstaal. Staal 01-LU-686 Het stof is donkerbruin gekleurd en bevat verbrandingsassen. Het grove deelstaal heeft een vergelijkbare samenstelling. Staal 01-LU-687 Bruin stof In het schoorsteenschraapsel bevinden zich vele takjes. Het deelstaal met diameter > 2 mm bestaat eveneens in hoofdzaak uit takjes. Staal 01-LU-688 Vuil lichtbruin poeder met steentjes, stokjes, veren en restjes papier. Deelmonster > 2 mm bestaat uit papier, stokjes, stenen, as en papierrestjes. Staal 01-LU-689 Donkerbruin stof Oorspronkelijk staal bevat vele restjes onverbrande steenkool. Deelstaal bestaat in hoofdzaak uit steenkoolrestjes en verbrandingsassen

218

Staal 01-LU-690 Zwart roet met een miniem aandeel aan steentjes. Het deelstaal bestaat voornamelijk uit verbrandingsassen. Staal 02-LU-073 Zwarte massa met veel steentjes (verbrandingsas + kool). Deelstaal > 2 mm heeft dezelfde samenstelling als het totaalstaal Staal 02-LU-074 Donkerbruine tot zwarte stof met stukjes papier en steentjes. Deelstaal > 2 mm heeft dezelfde samenstelling als het totaalstaal Staal 02-LU-075 Het oorspronkelijk staal is samengesteld uit donkerbruin tot zwart stof en bevat een aantal steentjes en takjes. De fractie > 2 mm bevat onder meer nagels, okkernootschelpen en verbrandingsas Staal 02-LU-076 Het staal bestaat uit zwart stof met enkele papiertjes en steentjes maar een relatief grote hoeveelheid verkoold materiaal. De fractie > 2 mm bevat hoofdzakelijk verbrandingsas. Staal 02-LU-077 Het monster bevat aanzienlijke hoeveelheden nat zand met stukjes baksteen, dakpan, hout/vezelplaat… De fractie > 2 mm bestaat in hoofdzaak uit vezelplaatstukjes. Staal 02-LU-078 Donkerbruin tot zwart stof met steentjes en takjes. De grove fractie bevat stukjes vezelplaat. Staal 02-LU-079 Zwart stof met kleine stukjes plastiekmateriaal. Staal 02-LU-080 Donkerbruin stof met enkele stukjes papier en steentjes. De grover fractie bestaat in hoofdzaak uit stukjes vezelplaat. Staal 02-LU-081 Donkerbruin fijn stof met takjes, ijzerafval (nagels, wasknijperveertjes, steentjes…). Staal 02-LU-082 Donkerbruin stof en zand met pluimpjes, eikels, takjes, steentjes en okkernootschelpen. De grove fractie heeft een gelijkaardige samenstelling. Staal 02-LU-083 Donkerbruin stof met takjes en bladeren. In de grove fractie worden bladeren, takjes en dennennaalden teruggevonden.

219

Op elk van de roetstalen werden de volgende analyses uitgevoerd: -

bepaling van het droge stofgehalte totaal zwavelgehalte totaal chloridegehalte totaal koolstofgehalte polycyclische aromatische koolwaterstoffen dioxines en furanen

De resultaten van deze analyses worden samengevat in de volgende paragrafen. 6.3

Bepaling van het droge stofgehalte en het totaal gehalte aan zwavel, chloride en koolstof in de verschillende roetstalen.

In elk van de 21 roetstalen werden het droge stofgehalte evenals de totale gehalten aan zwavel, chloride en koolstof bepaald. De methode waarmee dit gebeurde is kort beschreven in paragraaf 2.3.11. De bekomen resultaten worden samengevat in tabel 221 Tabel 221: Overzicht van het droge stofgehalte en het totaal gehalte aan zwavel, chloride en koolstof in de verschillende roetstalen Staalnummer

Type kachel

Massa in g

Droge stof %

01-LU-681 01-LU-682 01-LU-683 01-LU-684 01-LU-685 01-LU-686 01-LU-687 01-LU-688 01-LU-689 01-LU-690 02-LU-073 02-LU-074 02-LU-075 02-LU-076 02-LU-077 02-LU-078 02-LU-079 02-LU-080 02-LU-081 02-LU-082 02-LU-083

hout hout hout hout kolen hout kolen open haard open haard open haard hout open haard open haard hout mazout mazout mazout mazout open haard mazout hout

2 670 3 050 4 200 13 200 2 060 3 610 2 750 1 390 1 230 3 720 7 607 1 713 689 2 540 1 771 2 275 760 2 452 1 708 1 307 1 948

93,0 96,8 95,6 95,5 96,6 96,8 98,0 96,0 98,6 90,9 97,8 96,9 95,5 97,3 74,6 94,2 97,9 97,0 97,7 94,8 95,4

Totaal S mg/kg 13 200 35 000 23 200 32 200 37 500 19 200 72 000 28 900 54 100 12 800 7 110 12 400 34 400 23 900 104 000 67 300 51 400 55 100 17 600 34 200 27 000

Totaal chloride mg/kg ds 4 000 36 500 13 200 20 100 365 000 23 200 247 000 6 660 3 590 17 100 4 080 6 740 40 300 9 400 160 444 666 4 420 3 450 906 33 200

Totaal C % 58,6 32,7 46,2 43,0 9,1 47,8 11,6 18,4 22,6 54,4 66,9 44,3 18,9 46,3 1,69 6,20 17,0 38,6 35,8 1,72 25,5

220

6.4

Bepaling van het gehalte aan polycyclische aromatische koolwaterstoffen in het roet.

De resultaten van de PAK-analyses worden voor elk van de 21 roetstalen weergegeven in tabellen 222 tot 242. Hierbij werden de 16 PAK’s van EPA geanalyseerd. Tabel 222: Concentratie van de 16 PAK’s van EPA in roetstaal 01-LU-681 Polyaromaat Naftaleen Acenaftyleen Acenafteen Fluoreen Fenanthreen Anthraceen Fluorantheen Pyreen Benzo(a)anthraceen Chryseen Benzo(b)fluorantheen Benzo(k)fluorantheen Benzo(a)pyreen Indeno(1,2,3,c,d)pyreen Dibenzo(a,h)anthraceen Benzo(g,h,i)peryleen Som 16 van EPA

Concentratie in mg/kg ds 13 18 1,7 14 100 20 70 70 19 23 19 5,8 12 6,1 1,2 6,1 399

Tabel 223: Concentratie van de 16 PAK’s van EPA in roetstaal 01-LU-682 Polyaromaat Naftaleen Acenaftyleen Acenafteen Fluoreen Fenanthreen Anthraceen Fluorantheen Pyreen Benzo(a)anthraceen Chryseen Benzo(b)fluorantheen Benzo(k)fluorantheen Benzo(a)pyreen Indeno(1,2,3,c,d)pyreen Dibenzo(a,h)anthraceen Benzo(g,h,i)peryleen Som 16 van EPA

Concentratie in mg/kg ds 8,4 17 0,93 9,3 140 25 120 99 22 24 23 7,0 14 8,5 1,6 8,3 528 221


Concentratie in mg/kg ds 9,6 14 1,2 9,7 120 17 88 73 20 25 22 6,2 11 6,9 2,0 6,5 432


Concentratie in mg/kg ds 25 38 2,3 19 260 37 260 240 70 100 79 21 39 22 3,3 22 1 238

222


Concentratie in mg/kg ds 0,84 0,68 < 0,07 0,44 15 2,6 86 59 43 82 88 22 11 22 6,0 21 460


Concentratie in mg/kg ds 3,3 0,21 < 0,05 0,36 6,9 1,0 10 9,1 6,7 9,8 16 4,4 5,2 5,4 1,4 5,0 85

223


Concentratie in mg/kg ds 0,33 < 0,2 < 0,02 0,15 9,3 0,69 26 22 18 100 60 6,8 3,3 7,6 4,3 8,3 267


Concentratie in mg/kg ds 0,29 0,23 < 0,04 0,32 8,6 1,8 96 86 130 190 270 68 90 84 14 93 1 132

224


Concentratie in mg/kg ds 1,4 1,2 < 0,1 1,1 11 1,3 12 13 5,6 8,5 9,9 2,4 3,8 3,0 0,91 3,8 78,9


Concentratie in mg/kg ds 0,52 1,2 < 0,1 1,2 25 5,4 51 55 33 40 46 13 26 15 2,5 14 329

225

Tabel 232: Concentratie van de 16 PAK’s van EPA in roetstaal 02LU-073 Polyaromaat Naftaleen Acenaftyleen Acenafteen Fluoreen Fenanthreen Anthraceen Fluorantheen Pyreen Benzo(a)anthraceen Chryseen Benzo(b)fluorantheen Benzo(k)fluorantheen Benzo(a)pyreen Indeno(1,2,3,c,d)pyreen Dibenzo(a,h)anthraceen Benzo(g,h,i)peryleen Som 16 van EPA

Concentratie in mg/kg ds 3,0 1,2 0,27 2,1 22 3,3 16 15 5,3 6,8 4,8 1,4 3,0 1,6 0,51 1,6 87,9


Concentratie in mg/kg ds 3,0 2,7 0,13 1,7 31 4,8 36 37 18 22 24 6,6 13 7,7 1,5 8,6 218

226


Concentratie in mg/kg ds 1,4 0,85 0,06 0,63 12 2,1 18 17 7,7 9,9 11 2,7 4,8 3,3 0,71 3,6 95,8


Concentratie in mg/kg ds 6,4 3,9 0,67 4,7 90 12 160 150 90 100 88 35 53 35 6,8 34 869

227


Concentratie in mg/kg ds 0,058 0,17 <0,01 0,10 3,0 0,38 7,9 5,3 0,77 1,7 3,2 0,86 1,5 1,3 0,29 1,4 27,9


Concentratie in mg/kg ds 0,30 0,27 <0,01 0,15 7,5 1,2 26 12 3,9 20 18 3,4 0,68 3,0 0,84 2,4 550

228


Concentratie in mg/kg ds 1,2 1,8 0,024 2,1 350 52 420 310 71 86 130 34 23 36 5,9 29 1 552


Concentratie in mg/kg ds 7,3 9,6 1,2 5,5 230 47 1 400 1 100 760 1 300 1 300 370 230 300 95 280 7 436

229


Concentratie in mg/kg ds 2,5 1,3 0,17 1,1 13 1,9 13 14 5,2 7,3 8,5 2,5 3,7 3,6 0,70 3,4 81,9


Concentratie in mg/kg ds 0,51 0,068 <0,01 0,082 3,4 0,23 2,6 1,5 1,0 4,4 3,7 0,59 0,58 0,92 0,44 0,95 21,0

230


Concentratie in mg/kg ds 0,41 0,54 0,055 0,44 21 2,9 44 42 16 20 17 4,5 8,8 5,6 1,2 5,5 190

In tabel 243 wordt een totaaloverzicht gegeven van gemeten hoeveelheden PAK’s, in dit geval de som van de 16 PAK’s van EPA in functie van de brandstof. Tabel 243: Som van de 16 PAK’s van EPA in het roet in functie van de gebruikte brandstof Staalnummer


Brandstof

01-LU-681

houtkachel

01-LU-682

houtkachel

01-LU-683

houtkachel

01-LU-684 01-LU-685 01-LU-686

houtkachel kolenvuur houtkachel

01-LU-687 01-LU-688

kolenvuur open haard

berk, beuk, eik, harshoudend hout, bijstook papier sloop- en afvalhout behandeld hout berk, beuk, eik sloop- en afvalhout behandeld hout eik magere steenkool harshoudende houtsoorten magere steenkool harshoudende houtsoorten

Som 16 PAK’s van EPA in mg/kg ds 399 528 432 1 238 460 85 267 1 132

231

Tabel 243: Som van de 16 PAK’s van EPA in het roet in functie van de gebruikte brandstof (vervolg)

6.5

Staalnummer


Brandstof

01-LU-689

open haard

01-LU-690

open haard

02-LU-073

houtkachel

02-LU-074 02-LU-075

open haard open haard

02-LU-076

houtkachel

02-LU-077 02-LU-078 02-LU-079 02-LU-080 02-LU-081 02-LU-082 02-LU-083

mazoutvuur mazoutvuur mazoutvuur mazoutvuur open haard mazoutvuur houtkachel

harshoudende houtsoorten sloop- en afvalhout behandeld hout magere steenkool berk, beuk, eik harshoudende houtsoorten harshoudende houtsoorten berk, beuk, eik berk, beuk, eik futurex sloophout, afvalhout, behandeld hout mazout mazout mazout mazout berk, beuk eik mazout harshoudende houtsoorten

Som 16 PAK’s van EPA in mg/kg ds 78,9

329 87,9 218 95,8 869 27,9 550 1 552 7 436 81,9 21,0 190

Bepaling van het gehalte aan 2,3,7,8 polygechloreerde dioxines en furanen in het roet.

De resultaten van de 17 2,3,7,8,chloorgesubstitueerde dioxines en furanen in de roetstalen worden samengevat in tabellen 244 tot en met 264. De concentraties worden uitgedrukt in pg/g en in pg TEQ/g. Voor de omrekening naar toxicologische equivalenten wordt gebruik gemaakt van de NATO/CCMS I-TEF waarden die voor alle volledigheid in de tweede kolom van elke tabel worden opgenomen.

232

Tabel 244: Concentraties van dioxines en furanen in roetstaal 01-LU-681 Congeneer 2,3,7,8-TCDD 1,2,3,7,8-PeCDD 1,2,3,4,7,8-HxCDD 1,2,3,6,7,8-HxCDD 1,2,3,7,8,9-HxCDD 1,2,3,4,6,7,8-HpCDD OCDD Totaal dioxines 2,3,7,8-TCDF 1,2,3,7,8-HpCDF 2,3,4,7,8-HpCDF 1,2,3,4,7,8-HxCDF 1,2,3,6,7,8-HxCDF 2,3,4,6,7,8-HxCDF 1,2,3,7,8,9-HxCDF 1,2,3,4,6,7,8-HpCDF 1,2,3,4,7,8,9-HpCDF OCDF Totaal furanen Totaal PCDD+PCDF

TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001

Concentratie in pg/g 5,4 9,1 7,2 30 18 170 340 580 350 94 270 61 38 44 2,9 36 5,8 18 920 1 499

Concentratie in pg TEQ/g 5,4 4,55 0,72 3,00 1,80 1,70 0,34 17,5 35 4,70 135 6,10 3,80 4,40 0,29 0,36 0,06 0,02 190 207


TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001

Concentratie in pg/g 230 980 930 2 100 1 900 24 000 60 000 90 140 990 380 490 300 270 210 52 700 220 990 4 602 94 742

Concentratie in pg TEQ/g 230 490 93 210 190 240 60 1 513 99 19 245 30 27 21 5,20 7,00 2,20 0,99 456 1 969 233


TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001

Concentratie in pg/g 160 530 500 1 300 1 000 13 000 33 000 49 490 960 430 540 270 260 230 31 910 130 960 4 721 54 211

Concentratie in pg TEQ/g 160 265 50 130 100 130 33 868 96 21,5 270 27 26 23 3,10 9,10 1,30 0,96 478 1 346


TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001

Concentratie in pg/g 420 440 190 370 260 3 000 6 900 11 580 4 900 2 200 2 300 990 900 690 76 1 000 160 270 13 486 25 066

Concentratie in pg TEQ/g 420 220 19 37 26 30 6,90 759 490 110 1 150 99 90 69 7,60 10 1,60 0,27 2 027 2 786 234


TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001

Concentratie in pg/g 26 87 65 180 120 1 100 2 300 3 878 510 330 460 280 250 180 17 540 52 220 2 839 6 717

Concentratie in pg TEQ/g 26 43,5 6,5 18 12 11 2,30 119 51 16,5 230 28 25 18 1,70 5,40 0,52 0,22 376 496


TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001

Concentratie in pg/g 550 2 300 2 200 3 600 2 600 23 000 35 000 69 250 4 200 4 100 7 400 5 600 5 400 6 900 380 14 000 1 500 3 400 52 880 122 130

Concentratie in pg TEQ/g 550 1 150 220 360 260 230 35 2 805 420 205 3 700 560 540 690 38 140 15 3,40 6 311 9 116 235


TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001

Concentratie in pg/g 13 62 83 240 160 3 200 6 700 10 458 140 110 160 150 130 120 9,0 430 48 290 1 587 12 045

Concentratie in pg TEQ/g 13 31 8,30 24 16 32 6,70 131 14 5,50 80 15 13 12 0,90 4,30 0,48 0,29 145 276


TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001

Concentratie in pg/g 12 40 29 180 110 960 2 400 3 731 150 67 100 63 46 47 3,8 270 16 160 923 4 654

Concentratie in pg TEQ/g 12 20 2,90 18 11 9,60 2,40 75,9 15 3,35 50 6,30 4,60 4,70 0,38 2,70 0,16 0,16 87,4 163 236


TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001

Concentratie in pg/g 260 820 1 100 2 300 1 700 43 000 96 000 145 180 2 400 1 700 2 400 1 400 1 300 1 200 140 3 000 850 6 000 20 390 165 570

Concentratie in pg TEQ/g 260 410 110 230 170 430 96 1 706 240 85 1 200 140 130 120 14 30 8,5 6,0 1 974 3 680


TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001

Concentratie in pg/g 56 430 690 1 900 1 500 31 000 79 000 114 576 190 110 160 120 140 130 30 970 210 1 800 3 860 118 436

Concentratie in pg TEQ/g 56 215 69 190 150 310 79 1 069 19 5,50 80 12 14 13 3,00 9,70 2,10 1,80 160 1 229 237


TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001

Concentratie in pg/g 12 33 15 20 26 58 83 247 150 80 140 63 55 58 8,7 100 14 38 707 954

Concentratie in pg TEQ/g 12 16,5 1,5 2,0 2,6 0,58 0,083 35,3 15,0 4,0 70 6,3 5,5 5,8 0,87 1,0 0,14 0,038 109 144


TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001


Concentratie in pg TEQ/g 33 80 11 40 35 32 11 242 57 14 215 18 19 16 2,2 5,3 0,8 0,36 348 590 238


TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001

Concentratie in pg/g 210 470 300 560 500 6 800 24 000 32 840 2 500 1 600 2500 1 100 1 100 920 87 2 000 200 840 12 847 45 687

Concentratie in pg TEQ/g 210 235 30 56 50 68 24 673 250 80 1 250 110 110 92 8,7 20 2 0,84 1 924 2 597


TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001

Concentratie in pg/g 130 550 650 1 500 1 500 13 000 22 000 39 330 840 210 530 150 170 200 32 1 100 250 73 3 565 42 895

Concentratie in pg TEQ/g 130 275 65 150 150 130 22 922 84 10,5 265 15 17 20 3,2 11 2,5 0,07 429 1 351 239

Tabel 258: Concentraties van dioxines en furanen in roetstaal 02-LU-077 Congeneer TEF Concentratie in pg/g Concentratie in pg TEQ/g 2,3,7,8-TCDD 1 0,26 0,26 1,2,3,7,8-PeCDD 0,5 2,1 1,05 1,2,3,4,7,8-HxCDD 0,1 <1,7 <0,17 1,2,3,6,7,8-HxCDD 0,1 4,8 0,48 1,2,3,7,8,9-HxCDD 0,1 3,4 0,34 1,2,3,4,6,7,8-HpCDD 0,01 43 0,43 OCDD 0,001 81 0,081 Totaal dioxines 54,4 (56,1)* 2,64 (4,34)* 2,3,7,8-TCDF 0,1 6,5 0,65 1,2,3,7,8-HpCDF 0,05 6,3 0,32 2,3,4,7,8-HpCDF 0,5 12 6 1,2,3,4,7,8-HxCDF 0,1 7,3 0,73 1,2,3,6,7,8-HxCDF 0,1 7,7 0,77 2,3,4,6,7,8-HxCDF 0,1 7,0 0,7 1,2,3,7,8,9-HxCDF 0,1 <1,2 <0,12 1,2,3,4,6,7,8-HpCDF 0,01 25 0,25 1,2,3,4,7,8,9-HpCDF 0,01 <5,0 <0,05 OCDF 0,001 13 0,013 Totaal furanen 84,8 (91,0)* 9,43 (9,6)* Totaal PCDD+PCDF 139 (147)* 12,1 (13,9)* *: bij de cijfers tussen haakjes wordt

TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001


Concentratie in pg TEQ/g 37 100 15 39 32 47 7,6 278 47 18 220 23 23 17 1,9 6,1 0,79 0,24 354 632 240


TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001

Concentratie in pg/g 3,1 33 53 58 48 670 1 700 2 565 49 110 320 460 420 510 32 3 600 300 2 200 8 001 10 566

Concentratie in pg TEQ/g 3,1 16,5 5,3 5,8 4,8 6,7 1,7 43,9 4,9 5,5 160 46 42 51 3,2 36 3,0 2,2 354 398


TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001

Concentratie in pg/g 110 430 250 840 1 400 5 900 11 000 19 930 1 400 660 870 310 580 340 40 4 600 140 2 200 11 140 31 070

Concentratie in pg TEQ/g 110 215 25 84 140 59 11 644 140 33 435 31 58 34 4 46 1,4 2,2 785 1 429 241

Tabel 262: Concentraties van dioxines en furanen in roetstaal 02-LU-081 Congeneer TEF Concentratie in pg/g Concentratie in pg TEQ/g 2,3,7,8-TCDD 1 8,0 8,0 1,2,3,7,8-PeCDD 0,5 14 7,0 1,2,3,4,7,8-HxCDD 0,1 8,8 0,88 1,2,3,6,7,8-HxCDD 0,1 35 3,5 1,2,3,7,8,9-HxCDD 0,1 26 2,6 1,2,3,4,6,7,8-HpCDD 0,01 280 2,8 OCDD 0,001 640 0,64 Totaal dioxines 1 012 25,4 2,3,7,8-TCDF 0,1 120 12 1,2,3,7,8-HpCDF 0,05 45 2,25 2,3,4,7,8-HpCDF 0,5 57 28,5 1,2,3,4,7,8-HxCDF 0,1 15 1,5 1,2,3,6,7,8-HxCDF 0,1 17 1,7 2,3,4,6,7,8-HxCDF 0,1 14 1,4 1,2,3,7,8,9-HxCDF 0,1 <2,6 <0,26 1,2,3,4,6,7,8-HpCDF 0,01 36 0,36 1,2,3,4,7,8,9-HpCDF 0,01 4,3 0,034 OCDF 0,001 26 0,026 Totaal furanen 334 (337)* 47,8 (48,0)* Totaal PCDD+PCDF 1 346 (1 349)* 73,2 (74,5)* *: bij de cijfers tussen haakjes wordt

242


TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,1 0,05 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001


Concentratie in pg TEQ/g 55 115 18 55 56 59 13 371 84 21 310 37 32 24 3,0 9,4 1,4 0,68 522 893

Een overzicht van de gemeten concentraties aan dioxines en furanen voor de verschillende soorten verwarmingsinstallaties en de verschillende brandstoffen wordt gegeven in tabel 265. In deze tabel worden de concentraties zowel uitgedrukt in pg/g als in pg TEQ/g waarbij gebruik gemaakt wordt van de I-TEF-waarden. Tabel 265: Overzicht van de concentraties aan dioxines en furanen in de verschillende roetstalen Staalnummer 01-LU-681

Type toestel houtkachel

Brandstof

01-LU-682

houtkachel

01-LU-683

houtkachel

01-LU-684

houtkachel

berk, beuk, eik sloop- en afval-hout, behandeld hout eik

01-LU-685

kolenvuur

magere steenkool

berk, beuk, eik, harshoudend hout, bijstook papier sloop- en afvalhout behandeld hout

pg/g PCDD PCDF PCDD+F PCDD PCDF PCDD+F PCDD PCDF PCDD+F PCDD PCDF PCDD+F PCDD PCDF PCDD+F

580 920 1 499 90 140 4 602 94 742 49 490 4 721 54 211 11 580 13 486 25 066 3 878 2 839 6 717

pg TEQ/g 17,5 190 207 1 513 456 1 969 868 478 1 346 759 2 27 2 786 119 376 496

243

Tabel 265: Overzicht van de concentraties aan dioxines en furanen in de verschillende roetstalen (vervolg) Staalnummer 01-LU-686

Type toestel houtkachel

Brandstof harshoudende houtsoorten

01-LU-687

kolenvuur

magere steenkool

01-LU-688

open haard

harshoudende houtsoorten

01-LU-689

open haard

01-LU-690

open haard

harshoudende houtsoorten, sloop- en afval-hout, behandeld hout magere steenkool berk, beuk, eik harshoudende houtsoorten

pg/g PCDD PCDF PCDD+F PCDD PCDF PCDD+F PCDD PCDF PCDD+F PCDD PCDF PCDD+F

69 250 52 880 122 130 10 458 1 587 12 045 3 731 923 4 654 145 180 20 390 165 570

pg TEQ/g 2 805 6 311 9 116 131 145 276 75,9 87,4 163 1 706 1 974 3 680

PCDD 114 576 1 069 PCDF 3 860 160 PCDD+F 118 436 1 229 02-LU-073 houtkachel harshoudende houtsoorten PCDD 247 35,3 PCDF 707 109 PCDD+F 954 144 02-LU-074 open haard berk, beuk, eik PCDD 15 253 242 PCDF 2 802 648 PCDD+F 18 055 590 02-LU-075 open haard berk, beuk, eik PCDD 32 840 673 futurex PCDF 12 847 1 924 PCDD+F 45 687 2 597 02-LU-076 houtkachel sloophout, afvalhout, PCDD 39 330 922 behandeld hout PCDF 3 565 429 PCDD+F 42 895 1 351 02-LU-077 mazoutvuur mazout PCDD 54,4(56,1) 2,64(4,34) PCDF 84,8(91,0) 9,43(9,6) PCDD+F 139 (147) 12,1(13,9) 02-LU-078 mazoutvuur mazout PCDD 13 397 278 PCDF 2 788 354 PCDD+F 16 185 632 02-LU-079 mazoutvuur mazout PCDD 2 565 43,9 PCDF 8 001 354 PCDD+F 10 566 398 02-LU-080 mazoutvuur mazout PCDD 19 930 644 PCDF 11 140 785 PCDD+F 31 070 1 429 02-LU-081 open haard berk, beuk eik PCDD 1 012 25,4 PCDF 334(337) 47,8(48,0) 1346(1349) 73,2(73,5) PCDD+F *: bij de cijfers tussen haakjes wordt

244

Tabel 265: Overzicht van de concentraties aan dioxines en furanen in de verschillende roetstalen (vervolg) Staalnummer 02-LU-082

Type toestel mazoutvuur

Brandstof

pg/g

pg TEQ/g

PCDD 689 11,5 PCDF 306(312) 17,8(17,9) PCDD+F 995(1001) 29,3(29,4) 02-LU-083 houtkachel harshoudende houtsoorten PCDD 20 475 371 PCDF 4 600 522 PCDD+F 25 075 893 *: bij de cijfers tussen haakjes wordt

6.6

mazout

Afleiden van emissiefactoren uit de roetanalyses

Het roet dat werd verzameld uit de schoorstenen van verschillende woningen in Vlaanderen biedt het voordeel een registratie te vormen van de werkelijke emissiesituatie van huishoudelijke verwarmingstoestellen onder praktische gebruiksomstandigheden. 6.6.1

Randvoorwaarden voor toepasbaarheid van de methode

De uitgangspunten hiervoor werden reeds gegeven in het begin van dit hoofdstuk. Aangenomen wordt dat de aanwezige dioxines en PAK’s na afzetting van de roetlaag op de schouwwand geadsorbeerd blijven. Dit uitgangspunt wordt ondersteund door het feit dat roet sterke adsorptie-eigenschappen vertoont, een zeer groot specifiek oppervlak bezit en voor een groot deel bestaat uit elementair koolstof. Samengevat kan men stellen dat roet zich ongeveer gedraagt als actief kool en sterke bindingskrachten uitoefent op de aanwezige organische en anorganische verontreinigers. Verder wordt aangenomen dat de roetlaag regelmatig wordt opgebouwd gedurende het gehele stookseizoen en in de loop van alle fasen van het verbrandingsproces, zodat de aanwezige concentraties ook een goed gemiddelde opleveren voor de jaargemiddelde emissie. Een aantal randvoorwaarden dienen wel vervuld te zijn om deze aannames te ondersteunen, namelijk: - De temperatuur van de schoorsteenwand mag niet te hoog oplopen Indien de temperatuur hoog oploopt kan er zowel chemische omzetting als verdamping van de polluenten in het afgezette roet plaats vinden. Ook is er risico op “de novo” vorming van dioxines in het temperatuurtraject van 400 tot 250°C. Behalve voor de moderne geïsoleerde schoorstenen - en dan nog bij vol vermogen en in een korte zone onmiddellijk na de kachel blijft de temperatuur aan de schoorsteenwand echter ver beneden deze waarden. Voor niet of weinig geïsoleerde schoorstenen uit metselwerk of beton, de klassieke situatie in bestaande woningen die met vaste brandstoffen worden verwarmd, blijft de wandtemperatuur in het algemeen beneden 100°C. Ook vindt roetafzetting vooral plaats in de koudere gedeelten van een schoorsteen, en kan men aannemen dat de stalen die door de schoorsteenveger worden verzameld hoofdzakelijk uit laag-temperatuurroet bestaan. 245

- De beschouwde componenten mogen niet thermisch of chemisch labiel zijn Stoffen die ontbinding ondergaan in de schoorsteen onder invloed van hoge temperaturen, oxidatie of chemische reactie met andere rookgascomponenten (NOx, SO2, HCl…) worden niet op een representatieve manier in het roet opgeslagen. Dioxines en (de meeste) PAK’s vallen niet in deze categorie en kunnen als voldoende persistent worden beschouwd. - De beschouwde componenten mogen niet te vluchtig zijn De sterkte van de adsorptie van vluchtige componenten is ongeveer omgekeerd evenredig met de dampspanning. In feite bestaat er een evenwicht dat beschreven wordt door de adsorptie-isotherme. Voor praktisch gebruik hier volstaat de benadering dat gechloreerde dioxines en dibenzofuranen, evenals de hogere PAK’s beneden 100 °C sterk geadsorbeerd zijn, nauwelijks in de gasfase voorkomen en dus ook nauwelijks vervluchtigen uit het afgezette roet. De lichtere PAK’s (met 2 en 3 ringen, namelijk naftaleen, fenanthreen, antraceen) komen overwegend in de dampfase voor en worden onvoldoende gebonden om via de concentratie in het roet een betrouwbare schatting over de emissie te kunnen maken. Voor de PAK’s met 5 ringen is de dampspanning van dezelfde orde als voor dioxines. Praktisch heeft dit voor gevolg dat via de analyses in het roet niet voor de som van alle PAK’s, maar alleen voor de zwaardere PAK’s zoals benzo(a)pyreen emissies worden geraamd. 6.6.2.

Berekeningsmethode

De gemiddelde emissiefactoren voor stof die werden gemeten bij de verschillende houtkachels en kolenkachels worden gebruikt om de emissie van dioxines en benzo(a)pyreen te ramen van de huishoudens. De redenering is dus dat het gemiddeld gemeten stofgehalte van de uitgevoerde stookproeven representatief is voor deze kachels en dat het roet dat in de schoorstenen wordt afgezet eenzelfde samenstelling heeft als het stof dat de schoorsteen verlaat. Voor steenkool bedraagt de gemiddelde stofemissiefactor 1,672 gram/kg Voor houtkachels bedraagt de gemiddelde stofemissiefactor 2,19 gram/kg. Dezelfde emissiefactor wordt aangenomen voor open haarden. Voor het stoken van huisbrandolie wordt een stofconcentratie van 20 mg/Nm³ in de rookgassen aangenomen, hetgeen overeenkomt met een stofemissiefactor van 0,20 g/kg Tabel 266: Gemiddelde emissiefactoren afgeleid uit roetstalen en uit emissiemetingen

Houtkachels Hout + afval Hout Behandeld hout open haarden kolenkachels mazoutvuren

EF dioxines in ng TEQ/kg Uit roetUit emissiemetingen analyse Gem Van Tot 4,88 350 3,85 1411 24,4 1,97 88,7 1702 1702 1702 3,04 0,65 77,1 1,15 282 0,10

EF Benzo(a)pyreen in mg/kg Uit roetUit emissiemetingen analyse Gem Van Tot 0,040 3,85 0,18 4,80 1,23 0,1 4,53 0,329 0,329 0,329 0,052 0,012 0,856 0,27 5,14 0,010

246

De emissiefactoren die voor dioxines worden gevonden liggen aan de lage kant van het bereik, of lager dan wat bij de stookproeven werd vastgesteld. Rekening houdend met de onnauwkeurigheid van deze benaderingsmethode, kan toch worden besloten dat de emissies van dioxines door kachels in de werkelijke wereld van dezelfde orde zijn als bij de proeven, en zeker niet spectaculair hoger liggen door minder gunstige verbrandingscondities of bepaalde stookgewoonten (wat bij aanvang gevreesd werd). Voor benzo(a)pyreen worden zeer lage cijfers gevonden, in het algemeen een grootte-orde lager dan wat er bij de proefopstellingen werd gevonden. Hier lijkt het niet uit te sluiten dat benzo(a)pyreen in de schouw chemisch onvoldoende stabiel is om het roet op langere termijn als representatief voor de emissies te kunnen beschouwen. 6.7

Verdere vaststellingen en bespreking

6.7.1

Algemene eigenschappen van de roetstalen

De gemiddelde hoeveelheid gecollecteerd roet bedraagt 3 kilogram, met uitersten gaande van 700 gram tot 13,2 kilogram. De roetstalen bevatten een hoeveelheid grof materiaal dat werd verwijderd door zeven, en dus niet mee werd geanalyseerd. In hoofdzaak werd verwacht dat de roetstalen steenpuin van de schoorsteenwand zouden bevatten. In de praktijk blijkt ook ander ruw materiaal zoals bladeren, takjes, ei- en nootschelpen en visgraten aanwezig. Aangenomen wordt dat dergelijke bestanddelen in de stofzuiger van de schoorsteenveger werden opgezogen van de bodem van de schouw, waar ze terechtkwamen door toedoen van de wind of van vogels. De hoeveelheid fijn materiaal (< 2mm) dat voor analyse werd gebruikt maakt voor alle stalen het grootste deel van uit van het roet. De stalen van mazoetvuren en open haarden leverden het roet met het kleinste aandeel aan grove bestanddelen. 6.7.2

Analyse van anorganische bestanddelen

De gemiddelde waarden van de analyses van de anorganische bestanddelen van het roet zijn per brandstof samengevat in tabel 267. Tabel 267: Gemiddeld gehalte van anorganische componenten in roetstalen Brandstof: Koolstof, % Zwavel, S mg/kg Chloride, mg/kg

hout 40,1 24 400 15 800

steenkool 10,4 54 800 306 000

mazout 13,0 62 400 1319

Uit deze cijfers zijn volgende conclusies af te leiden: · schoorsteenroet van houtverbranding bevat aanzienlijk meer koolstof (40%) dan roet van kolen (10%) of van huisbrandolie (13%) · het roet van kolenkachels en olievuren is hoofdzakelijk mineraal van samenstelling; uitzondering vormt het meest verontreinigd olie-roetstaal (02LU080), waarbij men vermoedelijk te doen heeft met een slecht afgestelde, roetvormende installatie · steenkoolroet is zeer rijk aan chlorides (306 g/kg) en zwavel (55 g/kg)

247

·

roet van oliestook is rijk aan zwavel maar bevat zeer weinig chloride (uitzondering van het meest vervuilde staal)

6.7.3

Dioxinegehaltes in roet van verschillende brandstoffen en toestellen

Tabel 268 geeft een overzicht van de dioxine-analyses in de gezeefde fractie (kleiner dan 2 mm) van de verschillende roetstalen. Vooreerst dient bemerkt te worden dat de dataset vrij beperkt is, vooral voor de kolenkachels, en in mindere mate voor de mazoutvuren. Tabel 268: Overzicht van dioxinegehaltes in roetstalen (pg TEQ/g in fijne fractie) aantal 8 6 2 5

Houtkachels Open haarden Kolenkachels Mazoutvuren 6.7.3.1

minimum 144 73 276 12

maximum 9116 3680 496 1424

gemiddelde 2227 1389 386 500

Grote individuele verschillen in dioxines in roet

De dioxinegehaltes van de roetstalen in de categorie houtverbranding vertonen sterke variaties (figuur 133). Figuur 133: Overzicht van dioxine-analyses in roetstalen 10000

hkh

9000 8000

pg TEQ/g

7000 6000 5000 oh

4000 hk

3000 2000 1000 0

oh

hk hk

hk hk

hk

m

oh

hk oh

oh oh

k

m

k m

(hk: houtkachel bijverwarming, hkh: houtkachel hoofdverwarming, oh: open haard, hoofdverwarming; m: mazoutvuur hoofdverwarming)

m

m

k:

kolenvuur

248

Tussen de hoogste en de laagste waarde die bij houtverbranding in houtkachels en open haarden wordt vastgesteld, resp. 9116 en 73 pg TEQ/g, ligt een bereik van een factor 125. Ongeveer hetzelfde fenomeen wordt vastgesteld bij de mazoutvuren, al gaat het hier maar om 5 stalen. Hieruit kan worden besloten dat de situatie van grote onderlinge verschillen in dioxine-uitstoot, die reeds bekend was uit de vergelijking van verschillende publicaties in de wetenschappelijke literatuur, zich ook in de dagelijkse praktijk voordoet. Er bestaan dus zeer grote verschillen in dioxine-uitstoot door toestellen van verschillende gezinnen. Dergelijke distributie voldoet eerder aan het model van een log-normale verdeling, dan van een normaalverdeling. Het nadeel van dergelijke statistiek is dat het mathematisch gemiddelde, dat een maat geeft voor de totale emissie, moeilijk is te schatten uit een beperkt aantal gegevens. Men kan dit ook omschrijven als “een klein aantal grote vervuilers zijn verantwoordelijk voor een groot deel van de vervuiling”. 6.7.3.2

Verband tussen chloride en dioxines in roet

Aangezien de roetstalen van steenkoolverbranding van nature zwaar beladen zijn met minerale chlorides, en de roetstalen van stookolieverbranding daarentegen zeer weinig chloride bevatten, blijft deze evaluatie beperkt tot houtkachels en open haarden, m.a.w. de verwarmingstoestellen met hout. Figuur 134 toont het verband tussen chloride in de roetstalen en het dioxinegehalte in pg TEQ/g. De grafiek toont dat er een zwakke positieve correlatie bestaat tussen beide grootheden, maar tegelijk dat er een grote spreiding is tussen de punten. Dit betekent dat men in het algemeen kan stellen dat stalen met verhoogde chloridegehaltes meestal verhoogde dioxinewaarden vertonen, maar anderzijds is het chloridegehalte geen betrouwbare voorspeller voor het dioxine-gehalte (correlatiecoëfficiënt = 0,29). Figuur 134: Verband tussen chlorides en dioxine bij houtkachels en open haarden 10000 9000 8000

TEQ, pg/g

7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

Chloride, mg/kg

249

6.7.3.3

Houtstook: verband tussen zwavelgehalte en dioxines in roet

Figuur 135 toont de relatie tussen het zwavelgehalte, uitgedrukt in mg S/kg droge stof, en het dioxinegehalte van de roetstalen, uitgedrukt in pg TEQ/g. Van zwavel is bekend dat het optreedt als een inhibitor (remmer) van de dioxinevorming in het verbrandingsproces, vermoedelijk omdat het de vorming van vrij chloor door de Deacon reactie tegengaat. In eerste instantie wordt dus een negatieve correlatie verwacht. De grafiek toont echter dat er een zwakke positieve correlatie bestaat tussen beide grootheden, ongeveer zoals voor de chlorides. Tevens wordt weer een grote spreiding tussen de meetwaarden waargenomen. De correlatiecoëfficiënt van 0,24 voor deze dataset geeft aan dat het verband tussen dioxines en zwavel nog minder duidelijk is dan voor de chlorides. De onverwachte vaststelling dat de zwavelgehaltes meestal samen met de dioxines zijn verhoogd wordt verklaard doordat het zwavelgehalte hier veeleer een indicator is voor de vervuiling van het hout dan wel voor het feitelijke zwavelgehalte van de brandstof. We denken hierbij aan de aanwezigheid van sulfaathoudende kleur- en vulstoffen (loodwit, zinkwit, bariumsulfaat…) en aan impregneerzouten. Deze vorm van zwavel komt als stofdeeltjes (sulfaten) in de roetstalen terecht, en is bijgevolg geen goede indicator voor de chemisch reactieve zwavel (S en SO2), die nodig is om het dioxinevormingsproces te beïnvloeden. Figuur 135: Verband tussen chlorides en dioxine bij houtkachels en open haarden 10000 9000 8000

TEQ, pg/g

7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

Zwavel, mg/kg

250

6.7.3.4

Houtstook: voorkomen van dioxines en furanen

Uit de analyses is duidelijk dat roetstalen afkomstig van houtkachels die zuivere brandstoffen gebruiken overwegend PCDF’s produceren, m.a.w. dat de PCDF’s het grootste aandeel hebben in het totaal TEQ. Dit is een normale situatie voor zowat alle verbrandingsprocessen die dioxines produceren. Bij houtkachels waarvan de eigenaars hebben vermeld behandeld hout en afvalhout te gebruiken wordt echter vastgesteld dat PCDD’s doorslaggevend zijn. De verhouding PCDD/PCDF in het TEQ-gehalte kan worden berekend uit de laatste kolom van tabel 265. Voor stalen van houtkachels waarvoor alleen loofhout en/of naaldhout als brandstof werd opgeven (01LU681, 84, 86 en 02LU073 en 083) is deze verhouding resp. : 0,09 – 0,37 – 0,44 – 0,32 – 0,71. Furanen dragen hier dus meer bij in het totaal TEQ dan dioxines. Voor de roetstalen van houtkachels waarvan werd gemeld dat ze afvalhout en behandeld hout gebruikten (01LU682, 683 en 02LU076) is deze verhouding in alle gevallen groter dan 1, resp. : 3,32 – 1,82 – 2,15. In deze gevallen leveren de dioxines de grootste bijdrage in het totaal TEQ. Mogelijk wijst dit op een verband met de aanwezigheid van pentachloorfenol (PCP), waarvan bekend is dat het bij verbranding overwegend gechloreerde dioxines, en voornamelijk veel OCDD, produceert. Een praktische toepassing van deze vaststelling is dat men het gebruik van afvalhout kan achterhalen via de TEQ-verhouding van PCDD’s tot PCDF’s in het roet. Deze wetenschap kan nuttig worden aangewend in een eventuele sensibiliseringscampagne om de burger te ontraden afvalhout te stoken. Door analyse van een roetstaal uit de schouw kan men namelijk ook nog lang na de feiten een aanwijzing bekomen over het stoken van behandeld hout. Enkele bedenkingen hierbij: 1) Dergelijke controle op roetstalen levert alleen een sterke aanwijzing, en geen echt bewijs over het stoken van behandeld hout. We vertrekken namelijk van een beperkte dataset en van vrijblijvende verklaringen van de gebruikers. Naast de consistente data bij houtkachels, zijn er bij de open haarden twee stalen die niet in lijn liggen met deze vaststelling. 2) In elk geval dient vermeden te worden dat mensen minder zouden geneigd zijn hun schoorsteen te laten reinigen – of de voorkeur zouden geven aan zelf reinigen, met de risico’s op besmetting van personen en op sluikstorten van het roet. 6.7.4

Verband tussen dioxines en PAK’s in roet

Wanneer een regressie-analyse wordt uitgevoerd blijkt er geen correlatie tussen PAK’s en dioxines in de gehele verzameling van de 21 roetstalen (correlatiecoëfficiënt r = -0,03). Hoewel beide groepen stoffen als POV’s (producten van onvolledige verbranding) worden aangeduid, is er dus geen systematisch verband gevonden tussen het voorkomen van beide in deze reeks roetstalen. Dit geldt ook als men de reeksen voor houtkachels en open haarden afzonderlijk onderwerpt aan statistische analyse.

251

Uitzondering hierop vormen de roetstalen van oliestook, wanneer men deze vier stalen afzonderlijk beschouwt. Hiervoor wordt een correlatiecoëfficiënt r = 0,889 gevonden, wat dus wijst op een relatief sterke positieve correlatie tussen PAK’s en dioxines. Een belangrijke invloed gaat hierbij uit van het meest verontreinigd olie-roetstaal 02LU080 waarbij zowel PAK’s als dioxines (evenals trouwens koolstof- en chloridegehalte) sterk verhoogd zijn, en bovendien sterk afwijken van de andere olie-roetstalen. 6.7.5

Roet als dioxine-houdende afvalstroom

Naast de emissie van dioxines en PAK’s leveren kachels met vaste brandstof elk jaar een hoeveelheid roet dat als afvalstof dient afgevoerd. Uit de geregistreerde gewichten van het roet dat door de schoorsteenveger werd verzameld en de analyseresultaten en kan een ruwe schatting worden gemaakt van de hoeveelheden dioxines en PAK’s die in deze afvalstromen ontstaan. We nemen aan dat het roet dat door de schoorsteenveger werd verzameld overeenkomt met de jaarlijkse productie van de kachels. Uit voorgaand onderzoek is via enquêtes bekend geworden dat ongeveer 465 000 kachels en open haarden met vaste brandstoffen in Vlaanderen gebruikt worden. De verdeling in categorieën is ongeveer als volgt: houtkachels: open haarden: kolenkachels:

290 000 140 000 35 000

Over kachels en centrale verwarming op huisbrandolie gaf de enquête geen informatie. In combinatie met bovenstaande gegevens over hoeveelheden geproduceerd roet (fijne fractie) en de dioxinegehaltes komen we tot de volgende raming van de dioxineproductie in afvalroet (tabel 269). Tabel 269: Raming van de dioxine-inhoud van afvalroet

houtkachels open haarden kolenkachels olievuren Totaal (vaste brandstof)

aantal in Vlaanderen 290 000 140 000 35 000 ? 465 000

afvalroet g/jaar/stuk 3807 1545 1878 1653

dioxinegehalte pg TEQ/g 2227 1388 386 500

dioxineproductie g TEQ/j 2,46 0,30 0,025 ? 2,78

252

6 METINGEN OP ROETSTALEN

Recommend Documents