Ontwikkelingen op het gebied van Rook bij Brand
Koen Desmet Brandweer Antwerpen Buncefield Oil Depot 2005 www.hpa.org.uk
Netwerkdag OGS
Inhoud Wat is Rook ? Casus Marly brand Buurlanden ? Maatregelen ?
Buncefield Oil Depot 2005 www.bbc.com
Netwerkdag OGS
Wat is Rook ?
SDIS Meurthe et Moselle, www.sdis54.fr
Netwerkdag OGS
Complex mengsel
Wat is rook ? Complex mengsel van… – Organische en anorganische stoffen – Gassen, dampen, roetdeeltjes,…
Monstername en analyse ? – Wat wil men meten ? – Interferentie – Identicatie vereist scheiding – Lucht / bodem / water
Hoe snel effect toxiciteit-milieu ? Waar meten ? Prioriteiten ? Grenswaarden ?
Er bestaat geen eenvoudige & snelle oplossing…
Netwerkdag OGS
Wat is rook ? Anorganische fractie – Verbrandingsgassen – Zuren, basen, zouten – Minerale vezels – Metaaldampen –… Organische fractie – Vluchtige organische stoffen (VOC) – Semi-vluchtige organische stoffen (SVOC) – Particulate matter (PM)
Netwerkdag OGS
Complex mengsel Voorbeelden – CO, CO2 – NOx, SO2, HCl, HF, HBr, HCN, – Asbest, glasvezel, steenwol etc – Hg, Cd, Cr, Pb, Sb, …
– Alkanen, aldehyden, alcoholen, BTEX, isocyanaten, … – Diverse aromaten en lagere PAK – Roet, hogere PAK, dioxines, PCBs
Wat is rook ? Voorbeelden – CO, CO2 – NOx, SO2, HCl, HF, HBr, HCN, – Asbest, glasvezel, steenwol etc – Hg, Cd, Cr, Pb, Sb, … – Alkanen, aldehyden, alcoholen, BTEX, isocyanaten, … – Diverse aromaten en lagere PAK – Roet, hogere PAK, dioxines, PCBs
Complex mengsel Meten ? Niet limitatief – CO-cel* (interferentie) – buisje*, cel*, pH,… lucht/water – neerslag/filter - EM** – neerslag/filter - AAS** / XRF / … – buisje* ?, PID*?, IR* ?, (monstername) GC-MS – monstername GC-MS – neerslag/filter GC-MS**
in het veld – in het lab *Complex mengsel interferentie **Monstervoorbewerking - analysetijd Netwerkdag OGS
Analyse
GC-MS
Gaschromatografie gekoppeld aan massaspectrometrie
Monster
Scheiding componenten Conc.
#1010: Phenol (*) Abundance 94 9000
Massaspectrometer
8000 7000 6000 5000 4000 3000 66 2000 1000
47
37 0 m/z-->
tijd
Netwerkdag OGS
51
63
33 25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
Vgl. bibliotheek >100.000 stoffen 95% match
Monstername
Mogelijkheden
1.Direct aanzuigen / loopinjectie 2.Gasdichte spuit / Summa Canister / Tedlar Bag – Beperkt tot VOC
+ Snel
– Weinig gevoelig – Diffusie / adsorptie
+ Eenvoudig
3.Impinger / solventtrap / cryofocussing 4.Monsternamebuisje (sorptie) – Duur / Kennis vereist + VOC en SVOC – Monster/sorbens degradatie + Gevoelig – bv. Tenax, Actieve kool, PDMS, XAD
5.Passieve badges 6.Filters / Cyclonen (deeltjes) Netwerkdag OGS
PUR
GC-MS ? Abundance 3,0e+07
6
2.5e+07
13-16
2,0e+07 12
37
* 22
1.5e+07
2
10
31
17
* 1,0e+07
1
38
18-21
3-5
49 46 48
23 - 30
53 50
32-36 7-9
5,0e+6
39-45 47
11
54-62
51 52
74 63
64-67
*
68 - 73 75 76
79 - 83
77 78
84
0 2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
20.00
22.00
24.00 Time
Woningbrand, nablussen TIC, PDMS, 5 min, 500 ml/min Netwerkdag OGS
PS
GC-MS ? Abundance
styrene
α-methylstyrene
*
1,3-diphenylpropane
*
4,0e+6 3,6e+6
*
3,2e+6 2,8e+6
PS 2,4e+6
*
2,0e+6 1,6e+6
stilbene
benzaldehyde acetophenone
1,3-diphenyl-1-butene
α-phenylstyrene
1,2e+6 8,0e+5
Phenol 2-phenylpropenal
1,4-diphenyl1,3-butadiene
diphenylmethane
4,0e+5
4.00
6.00
8.00
1 0.00
12.00
14.00
16.00
18.00
Time
Polystyrene combustion TIC, 5 min, 500 ml/min Netwerkdag OGS
PUR
GC-MS ? Ions 103, 117, 128, 133, 153, 174 m/z
Abundance 3,2e+5
2,6-toluenediisocyanate
*
2,8e+5
benzonitrile 2,4e+5 2,0e+5
1,2-benzenedicarbonitrile 1,6e+5 1,2e+5
PUR
1,3-benzenedicarbonitrile 1-isocyanato-2-methylbenzene
naphthalene
1-isocyanato-3-methylbenzene 8,0e+4 4,0e+4
1-naphtalenecarbonitrile
*
methylbenzonitrile
*
* 6.00
7.00
8.00
2-naphtalenecarbonitrile
* * 9.00
* 10.00
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
Time
FR-polyurethane foam EIC, 5 min, 500 ml/min Netwerkdag OGS
PVC
GC-MS ? Abundance (*102) 2400
14
2300
5Cl-benzeen
2200 252 m/z 2100
13
232 m/z
2000 1900
12
225 m/z
1800 1700 1600 1500
4Cl-fenol 6Cl-butadiëen
11
216 m/z
4Cl-benzeen 3Cl-fenol
10
196 m/z
78 9
1400 1300 1200
3Cl-benzeen
182 m/z
5 6
1100 1000 900 800
Cl-naftaleen
162 m/z
2 34
700 600 500 400
PVC
2Cl-benzeen
146 m/z
300 200 100 0
1
Cl-benzeen
112 m/z 2.00
6.00
10.00
14.00
18.00
Time (min)
Netwerkdag OGS
22.00
26.00
30.00
Bunsen,2,5l, 5 min,TDS-GC-MS HP-5MS,40°C (1) - 300°C (3) @ 10°/min
Casus
Marly-Carcoke Brand
VRT nieuws Netwerkdag OGS
Wat ?
Casus Marly Brand Brand koolteerdestillatiefabriek, tijdens afbraakwerken Neder-over-heembeek, nabij Brussel Woensdag 10/12/03 tot Donderdag 18/12/03
Viaduct Viaduct van van Vilvoorde Vilvoorde
Marly Marly site site
Google Google earth earth
Netwerkdag OGS
Casus Marly Brand
Verloop
Woe 10/12 Brand1 kolom 2 andere, stabiliteit ‘s avonds smeulbrand, klachten Vilvoorde, Machelen, Zemst Dond 11/12 1 kolom stort in, brand , rubber brandgeur klachten Vilvoorde, Brussel, Leuven, Mechelen, Hasselt Vrijd-weekend 12-14/12 Gezondheidsklachten (hoofdpijn, misselijkheid, aanhoudende hoest)
VRT nieuws
Netwerkdag OGS
Ma 15/12 Gezondheid bedrijven/woonwijk op 500m eerste meting met Draegerbuisjes… negatief meting UGent 100m benedenwinds
Casus Marly Brand
Verloop
Di 16/12 Brand , afbraak bevolen Metingen VMM 200m / BIM bij torens 1 toren breekt midden door brand Geur in Hasselt, Houthalen, Maaseik, … ‘s nachts Duisburg, Neuss, Bochum, Wuppertal, Dusseldorf Woe 17/12 Metingen door VMM verdergezet De laatste torens worden afgebroken
VRT nieuws
Netwerkdag OGS
Do 18/12 22 u brand is gedoofd
Casus Marly Brand
Netwerkdag OGS
Verloop
Analyse
Casus Marly Brand Abundance (*103) 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1600 1200 800 400
Bevindingen − BTEX beperkt − PAKs en diverse gealkyleerde PAKs − S: benzothiofeen, dibenzothiofeen Geur verbrand rubber/bitumen − Selectie gedetecteerde componenten…
280 240 200 160 120 80 40
5 7 * 2
8
3 6
1
9 10 111213
Benzaldehyde, Styreen, Indeen, Cresol, Benzeenethanol, Fenylpropenal, Naftaleen, Benzo[b]thiofeen, Fluoreen, Benzo[c]pyridine, Methylbenzo[b]thiofenen, Dibenzofuran, Fenanthreen, Anthraceen, Trimethylpropyltin, Fluorantheen, Pyreen
4
6000 15
5000
17
19 18
4000
22
3000 21
2000 1000
14
16
20
25
27
23 24 26
Semi-kwantitatieve benadering ~ ijkoplossing
28
50 29 30
40
31 32 33
30 20 10 5.00
10.00
34 35
15.00 Time (min)
Netwerkdag OGS
20.00
25.00
30.00
Marly,5l, 10 min,TDS-GC-MS, HP-5MS,40°C (1)-300°C (3) @ 10°/min TIC & EICs
Analyse
Casus Marly Brand (µg/m3)
Ugent 15/12 (100m) Ethylbenzeen 0,1 Xyleen 0,2 Naftaleen 3,8 Methylnaftalenen 7,3 Dimethylnaft. 8,9 Bifenyl 4,5 Acenafteen 4,7 Dimethylbifenylen 2,4 Fluoreen 1,8 Fenanthreen 1,1 Anthraceen 0,2 PDMS (TD)
VMM 16/12 (200m) 0,9 5,1 9 42 61 48 9 15 2
VMM 18/12 (400m) 0,8 4,5 2,5 2,6 2,5 2,1 0,9 0,5 0,6
Carbotrap (TD)
BIM 18/12 (20m) 8 9 31 11 1 2
Sample bag
Hoe kaderen…? Factor 1000 Marly
Drukke straat* Stadspark*
µg/m3 Anthraceen Fenanthreen
VRT nieuws Netwerkdag OGS
0,2 1,1
* WHO gemiddelden ‘92
ng/m3 0,6 2,4
ng/m3 0,18 0,9
Casus Marly Brand
Analyse
Interpretatie van gegevens ? − Pyreen gemeten op 6 ng/m3 grens 120 ng/m3 − Fluorantheen mogelijk carcinogeen ~ 11 ng/m3 − Levenslang 12 ng/m3 (Vito) 1/100.000 kanker
Probleem ??? − Grenswaarden PAK ? − Benzo[a]pyreen norm echter niet snel meetbaar − Cumulatief effect stoffen − Alle opname wegen ? bv. brandweerlui − Metingen zijn momentopnames...
VRT nieuws Netwerkdag OGS
Buurlanden ?
Brand kunsthars Emmerich, Duitsland, www.feuerwehr.de Netwerkdag OGS
Rookgasbepaling in buurlanden Organisatie en middelen – In België – In Frankrijk – In Verenigd Koninkrijk – In Duitsland Enkele highlights…
Netwerkdag OGS
België
Capaciteit ?
Geen specifieke ontwikkeling sinds Marly Algemeen – Uitbouw meetploegen per zone – Introductie dispersiemodel CAMHIE – AGS enkel in provincie Antwerpen – Civiele bescherming enkel Hazmat ID
Strategie bij rook ? – Basis: CO-meting / simultaan-test / specifieke gassen / PID
Uitzondering – Milieudienst Beveren draagbare GC-MS, Hapsite
Bijkomende analyse capaciteit ? – VMM/Vito, meet-net/campagnes, ad hoc, niet 24/24, niet voor rook
Netwerkdag OGS
Frankrijk SDIS 54 Meurthe et Moselle 728.183 inwoners 5.434 km2 1.929 vrijwillige bwm 736 beroepsbwm
Brigades des Marins Pompiers de Marseille (BMPM) 820.900 inwoners 240 km² 2.200 beroepsbwm
Netwerkdag OGS
2 voorbeelden
SDIS 54
Meurthe et Moselle
3 chemische verkenningsvoertuigen Meten & monstername – lucht / water / CBRN – weerstation, PBM, decon • • • • • • • • •
Multi-toximeters oldham Sets buisjes dräger Monstername Gilian Water analyse pH, O2,… WTW Monstername water Reagentia water Merck Mogelijk ‘beperkte’ inzet bij Staplex, teletector, contaminatie branden ivm acute veiligheid, IMS Chempro 100 inzet bij gekend target Vlamspectrofotometer P,S AP2C, proengin
• … Compleet overzicht apparatuur op http://www.sdis54.fr/article.php3?id_rubrique=116
Netwerkdag OGS
BMPM 2 interventieteams basis 1 mobiel labo sinds 1996 24/24 chemicus Meten, identificeren & monstername – lucht, water, vast, vloeistof • • • • • • • •
TD-GC-MS EM 640 Brücker FTIR Avatar 360 Thermo Vlamspectrofotom. TIM, AP2C proengin UV spectrometer Explo-toxi oldham Set buisjes dräger Sondes voor wateranalyse … http://www.marinspompiersdemarseille.com/
Netwerkdag OGS
Marseille
Verenigd Koninkrijk
DEFRA
Department for Environment, Food and Rural Affairs www.defra.gov.uk Health Protection Agency www.hpa.org.uk – Meetcampagnes bij grote branden en chemische incidenten – Ism andere overheidsdiensten, outsourcing voor analyse – Monstername en labo-analyse – Defra vnml water en bodem, minder lucht – Gegevens van vaste meetnetten PM10, PAH,… – Boek Environmental Sampling After a Chemical Accident • http://www.defra.gov.uk/environment/chemicals/accident/sampling/
– Buncefield report • www.hpa.org.uk/publications/2006/buncefield/buncefield.pdf
Minder interventie gerelateerd, eerder opvolging naderhand Eerste grote opvolging Buncefield Netwerkdag OGS
Verenigd Koninkrijk
DIM
New dimension project - CBRN Sinds 2005 momenteel 19 DIM units – 18 in gebruik 24/7 – 120 operatoren (brandweer) – Meten en identificeren : • • • • • • • •
β-γ meettoestel Rados 200 γ- spectroscopie Exploranium Dosismeters Siemens Infrarood spectrometer Hazmat ID Mogelijk ‘beperkte’ inzet bij Multigas Impact Zellweger branden ivm acute veiligheid Buisjes set Dräger GC-MS Hapsite Smart (e.g. Buncefield) PBM en deco, computer - sat-link - weerstation
Netwerkdag OGS
Verenigd Koninkrijk
Netwerkdag OGS
DIM
Duitsland
Basis
Vereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes Ref-10 http://www.vfdb-10.de/
– Vfdb 10/01 Bewertung von Schadstoffkonzent. Feuerwehreinsatz • ETW / Leitsubstanz meetbaar, hoge conc., hoge toxic. • Gehalogeerde kunststoffen, meststof, chemische opslag, industrie
– Vfdb 10/03 Schadstoffe bei Bränden
Das Messkonzept des Saarlandes http://www.lfws.saarland.de/
– Grote brand • Ex/ox, benzeen, simultaan I+II, ethylacetaat, fosfine, styreen • Bluswater: pH-papier, olie-indicator
– Meststoffenbrand • Ex/ox, fosfine, stikstofoxiden • Bluswater: pH-papier
Netwerkdag OGS
Duitsland Bundesambt fur bevolkerungsschutz und Katastrofenhilfe www.bbk.bund.de
– ABC-Erkundungskraftwagen • 371 Verkenningsvoertuig CBRN
– Analytical task force • 4 groepen uit te bouwen tot 6 BF Hamburg, BF Mannheim, Pol. Berlin, IdF Heyrothsberge
• CBRN, brand, medisch, …
– Ook onderwater • Cuxhaven, Wilhelmshaven, Lübeck http://www.mannheim.de/ zoekwoord Umweltschutz http://www.et1.tu-harburg.de/private/as/Task_d/taskfrce.html Netwerkdag OGS
BBK
ABC-Erkkw
Duitsland
Rijdend meten, GPS gerelateerd Instrumentatie : – ‘Container’ meetsysteem – – – – –
GPS + computer IMS (Raid) PID (tox-meter Auer) Gamma (NBR-FH40, Thermo) Back-up stroom
Monstername sets Info + inzet verslagen – http://www.abc-gefahren.de/
Erg beperkt voor brand Bij gekend target Netwerkdag OGS
ATF
Duitsland 200 km +-2500 euro
Brancard gemonteerd
ATF unit : •PID (Rae), IMS (Raid), FTIR (Miran 104) •Meetbuisjes, monstername, •TD-GC-MS, EM-640 Brücker (4/1) Netwerkdag OGS
Monstername set bij lokaal korps •Tenax buisje •Klassiek balg pompje FEUERWEHR MANNHEIM
Duitsland
ATF
FEUERWEHR MANNHEIM
Netwerkdag OGS
Duitsland SIGIS II IR-lange afstand gaswolkdetectie
Test-ATF Gas Detectoren Array Combi IMS, PID, electrochem., halfgeleider cel + logaritme
http://www.et1.tu-harburg.de www.bbk.bund.de Netwerkdag OGS
ATF
Duitsland
Analyse bodemstaal na ontploffing reactor nitroanisole 10 ton
Organische componenten in luchtstaal bij explosie en brand van chemische opslag
http://www.et1.tu-harburg.de/downloads_et1/umt/publikationen/hazfire.pdf Netwerkdag OGS
GC-MS
Toestellen Hapsite Smart Inficon – GC-MS (low thermal mass GC) – Draaggas N2 en calibratiegas – direct / (headspace) / microtrap – VOC 27 m 1 µm SPB1 –/ – Quadrupool MS 1-300 amu – (ppt) ppb -ppm – 2/3hr batterij – 16 kg
Brücker EM640 – TD-GC-MS – Draaggas gezuiverde lucht – Spl/splss / TD / P&T / headspace – VOC 7.5 m 5 µm DB1 – SVOC 3.5 m 0.25 µm DB 5 – Quadrupool MS 1-640 amu – meetgrens 10 ppb Toluene – 2 hr batterij – 120 kg
Varianten http://www.gcms.de/ Netwerkdag OGS
GC-MS
Toestellen Hapsite Smart Inficon Voor Scheiding mengsels Gering gewicht draagbaar Eenvoudige calibratie On-site
Tegen Beperkte monsterintroductie ‘Gelimiteerd’ tot vluchtige Kost consumables k$/y
Goed voor eerste lijn Beperkt rookgassen
Netwerkdag OGS
Brücker EM640 Voor Scheiding mengsels Ook monstername buisjes !! Alle matrices lucht/water/bodem Beperktere kost consumables Ook SVOC
Tegen Niet echt on-site (Vereist chemicus)
Goed voor 2de lijn Bredere analyse capaciteiten
Besluit
Buurlanden
Weinig specifieke programma’s, geschoeid op chemisch of CBRN Veelal acute gevaren, soms op milieu Minder data lange termijn… (logisch) Geen grenswaarden “rookgassen” Gelimiteerd tot grote of zeer grote brand ? Brandweer of milieuagentschap ? Meest gevorderd Duitse ATF
www.hpa.org.uk
Netwerkdag OGS
Maatregelen ?
www.crisis.ibz.fgov.be Netwerkdag OGS
Algemeen
Maatregelen
Controlled Burn Guidance, PPG28 Richtlijn ‘Brandstellen’ VFGB Acute rookintoxicatie Biomonitoring www.hpa.org.uk
Neerslaan/uitwassen rook ?? (thermiek, tuboloscher, oplosbaar)
Schuilen / Evacueren (standaard, SDIS Meurthe et Moselle, www.sdis54.fr
Netwerkdag OGS
lange termijn ?, meetwaarden ?)
Maatregelen
Controlled Burn
Indien milieubelasting door blussen groter is … laten branden ! Bluswater probleem en dispersie rook Niet bij … – – – – –
Snelle blussing mogelijk Redding / uitbreiding voorkomen / adequate bluswateropvang Slechte atmosferische omstandigheden of grote impact rook Radioactieve stoffen Asbest (?), toxische rook (?) grondwater steeds lange termijn
Te overwegen bij – Afval, opslag, plastics, industrie, (petro)chemie – Grote BOD in waterloop (melk, granen, brouwerij, voedsel, suiker...) – Doe-het-zelf, agro, houtnijverheid, metaal, …
PPG28, Environment agency UK www.brandweerkennisnet.nl
Netwerkdag OGS
VDS
Maatregelen
VDS 2357 Brandschadensanierung – oa woningbranden Gefahrbereich (GB) 0 – 1 m2 papierkorf, fornuis,… – Beperkte roetvorming
Gefahrbereich (GB) 1 – Zichtbare vervuiling / roet – Beperkt kunststoffen – Geen bezwarende factoren
Gefahrbereich (GB) 2 – Sterke vervuiling/roet – Veel kunststof en Br/Cl
Gefahrbereich (GB) 3 – Chemisch/bio stoffen – Asbest / minerale vezels
GB 0 – Geen deskundige verplicht sanering – Huishoudelijk afval – geen voorzorgen
GB 1 – Geen deskundige tenzij uitzondering – Huishoudafval/KGA - Voorzorgen nodig
GB 2 – Deskundige sanering aanbevolen – Specifieke ophaling - Bijzondere voorzorgen
GB 3 – Deskundige sanering verplicht – Specifieke ophaling - Bijzondere voorzorgen
Saneringsdoel in conc/m2 voor HCl, HBr, PAK, PCB, dioxines http://www.vds.de/pdf/2357.pdf Netwerkdag OGS
VFDB
Maatregelen Einsatzhygiene bei Bränden, VFDB www.vfdb-10.de/ FwDv na brand 1 tot 2u verplicht adembesch. Niet in rook opstellen – cabine rookvrij Niet eten, drinken, (roken) zonder reiniging Na de inzet ter plaatse grof-reiniging kledij/materiaal Bevuilde kledij (roetsporen) in plastiekzak niet in cabine Vervuilde inzetkledij wisselen Huid: koud water/zeep (poriën gesloten) & douchen Nooit bevuild naar huis…
Zeker bij GB2 & GB3, soms GB1 www.feuerwehr.saarlouis.de
Netwerkdag OGS
Acute Intox
Maatregelen HCN + CO 1+1 =3
Brandweer Parijs, studie 1998-2002 – Compartimentsbrand en acute rook intox – Cyanokit Merck Hydroxocobalamin precurs.vit-B12 70 van 81 herstel hartfunctie/ademhaling 11 29 hartstilst. cyanokit+ adrenaline+ rand 18 spontaan herstel in gemid. 19,3 min Geen complicaties (rode kleur urine) standaard behandeling on-site Parijs Geen antidota “amylnitriet - natriumnitriet” – Bloeddruk , O2 (methemoglobinemia) Meer info JEMS/EMD suppl. downloads on http://www.firescenesafety.com Netwerkdag OGS
Maatregelen
Biomonitoring Vrachtwagenbrand E17, Zele 25/04/2005 Melding roodbruine rookgassen ? (NOx) Colli ADR & boorddocu in de brand Lading agro-chem: ethoxyquin poeder, fosforzuur Helmen aangevreten & huidirritatie MSDS: irritatie en schade lever, bloed mogelijk 5 dagen na de feiten … bloedonderzoek?
Wie, Wanneer, Wat ? Gelinkt aan incident ?
Foto’s M. Calle, HDFV
Netwerkdag OGS
Maatregelen
Biomonitoring
Spoed ‘Algemeen bloedbeeld’ Arbeidsgeneeskunde Biologische effect monitoring – Gezondheidseffecten bv longcapaciteit - irreversibele schade Biomonitoring: Conc. stof of metaboliet in bloed, urine, haar – Totale blootstelling (lucht, huid, ingestie) – Biological Exposure Indices of referentiegroep – Eliminatietijd - monstername – Persoonlijk – Groep (BW- Burgers) – Standaard analyses:
Voorafgaande afspraken labo vereist
• Veelal op specifieke stoffen vb BTEX, MDI/TDI, lindaan, ... • Solventen / Aromaten / PAKs / Metalen / Pesticiden / ...
Survical fractie 10-12% Atkinson, http://www.hse.gov.uk/ Netwerkdag OGS
Maatregelen
Biomonitoring
Vragen ?
Netwerkdag OGS
Vragen ?
Netwerkdag OGS
