Pachové látky Petra Auterská ODOUR, s.r.o.
1
Téma přednášky • • •
Co jsou pachové látky, jak jsou definovány Chování pachových látek Jak a proč měříme pachové látky ODOUR, s.r.o.
2
VZNIK ZÁPACHU
3
PACHOVÉ LÁTKY Pachová látka
Nejvýznamnější místa vzniku
Amoniak
chov hospodářských zvířat, praní vlny, mechanicko-biologická úprava odpadů, kalové hospodářství čistíren odpadních vod, kafilérie
Sirovodík
chov hospodářských zvířat, praní vlny, kompostování, kalové hospodářství čistíren odpadních vod, zpracování masa – jatky, kafilérie
organické sirné sloučeniny (merkapatany, dimethylsulfid, dimethldisulfid, methylmethanthio sulfát
kalové hospodářství čistíren odpadních vod, hospodářských zvířat, kompostování, praní mechanickobiologická úprava odpadů, kafilérie
chov vlny,
mastné kyseliny
kalové hospodářství čistíren hospodářských zvířat, kafilérie,
chov
aminy
kalové hospodářství čistíren odpadních vod, chov hospodářských zvířat, kompostování, kafilérie, praní vlny, mechanickobiologická úprava odpadů,
odpadních
vod,
4
PACHOVÉ LÁTKY organického původu • Pachové látky vznikají buď činností mikroorganismů nebo tepelnou změnou organických látek • Jsou postižitelné při velice nízkých koncentracích Amoniak Aminometham Dimethylamin Trimethylamin Dimethylsulfid Dimethyldisulfid Dimethyltrisulfid Kyselina máselná
26,6 [µg.m-3] 25,2 [µg.m-3] 84,6 [µg.m-3] 0,8 [µg.m-3] 2,5 [µg.m-3] 0,1 [µg.m-3] 6,2 [µg.m-3] 1,0 [µg.m-3] 5
PACHOVÉ LÁTKY Pachová látka
Prahová koncentrace [ppm]
sirovodík
0,00047
amoniak
0,037
skatol
0,0000056
methylamin
0,021
alkylmerkaptan
0,00005
amylmerkaptant
0,0003
benzylmerkaptan
0,00019
methylmerkaptan
0,0011
dimethylsulfid
0,0001
thiokresol
0,000062
sitouhlík
0,21
ethylamin
0,046
methylamin
0,035
kyselina máselná
0,0001 6
Charakter pachových látek 1.
Nízké mastné kyseliny, aldehydy, ketony, merkaptany, terpeny apod. – látky, jejichž zápach je velmi nepříjemný a dlouho se drží v ovzduší, jeho charakter je relativně stálý.
2.
Těkavé organické sloučeniny – zápach který je velmi intenzivní, charakter zápachu se může měnit, zápach se drží v ovzduší relativně krátkou dobu
3.
Anorganické sloučeniny – nejznámější je sirovodík a amoniak, ale patří sem i kyselý zápach kyselin.
1.
Látky rychle reagující v atmosféře – např. spalinové plyny, ozon. Tyto plyny velmi rychle mění strukturu vlivem vlhkosti v atmosféře, slunečního záření a dalších fyzikálních vlivů. Zápach vydrží v atmosféře jen velmi omezenou dobu. 7
Co Co víme víme oo pachových pachových látkách, látkách, jak jak se se chovají chovají aa jak jak je je vnímáme vnímáme ??
8
FYZIOLOGIE ZÁPACHU 1 - nos 2- čichové paličky 3 - chloupky – el. vzruch
9
FYZIOLOGIE ZÁPACHU 2 Z čichových paliček (2) postupuje vzruch do velkého mozku přes hypothalamus (4) – příjemné a Nepříjemné. Pak je pach vnímán v kortexu (5) a podoba pachu se ukládá v hypokampu (6)
10
Kdy a jak pach vnímáme ? • pachové molekuly musí být dostatečně malé, (menší než 300-400 relativní molekulové hmotnosti) a těkavé, takže mohou dosáhnout k nosu a tam se rozpustit v hlenu. • U růžového oleje je to např. již množství, tedy 0,00002 mg v m3 vzduchu. • Tabulka čokolády dráždí naše buňky souborem pěti set aromatických prvků, u červeného vína jich je dokonce na sedm set. 11
CO CÍTÍME ? • Citlivost člověka k intenzitě pachu je zásadně závislá na použité látce. • Absolutní práh může být nižší než 1 díl pachové látky na 50 miliard dílů vzduchu • Naše schopnost rozlišovat pachy není doprovázena bohatým slovníkem názvů, které by je popisovaly 12
JAK CÍTÍME ? • •
netrénovaný člověk rozeznává asi 4 000 pachů, trénovaný až 10 000 pachů,
•
ale zdá se, že zdravá osoba je schopná rozlišovat 10 000 až 40 000 různých pachů,
•
ženy obecně více než muži (Cain, 1988).
•
Profesionální odborníci na testování voňavek, nebo míšení whisky jsou snad ještě lepší – dokáží rozlišovat až 100 000 různých vůní (Dobb, 1991).
•
ANOSMIK 13
Měření pachových látek • Proč sledujeme zápach? - Obtěžují obyvatele - Ovlivňují zdraví jako možný stresový faktor • Jak měříme zápach? – Olfaktometricky – čichový práh • Proč neměříme zápach přesnými analytickými metodami? – Nízké koncentrace pachových látek – Vzájemné vazby mezi chemickými látkami 14
Způsoby zjišťování a měření pachu • Fyzikálně chemické a analytické postupy • Olfaktometrická metoda • Statistická metoda-dotazníková šetření ČSN 83 5030 • Měření pachové stopě ČSN 83 5031 • Statistická metoda-dotazníková šetření - § 15 Vyhláška č. 365/2002 Sb. • „Elektronický nos“ 15
Směsi pachových látek •
Pach je obvykle složitá směs množství plynných sloučenin a vykazuje specifický charakter. Možné kombinace výsledné koncentrace dvousložkové směsi
A 150
100
A
B
50
B
A
0 1
2
3
4
5
16
Rozptylová studie pro H2S a pach
17
Fyzikálně chemické a analytické postupy • koncentrace čistých látek – čichové prahy– tab. • nevhodné použití – problém u směsí – problém u nízkých koncentrací (akrolein– 0,4 mg/m3) – finanční náročnost – měření velmi nízkých koncentrací, – koncentrace pach. látek - většinou pod hranicí detekce 18
Způsoby zjišťování a měření pachu • Fyzikálně chemické a analytické postupy • Olfaktometrická metoda – „Elektronický nos“ • Statistická metoda-dotazníková šetření ČSN 83 5030 • Měření pachové stopě ČSN 83 5031
19
Měření zápachu • Je senzorické měření • Subjektivní měření podobně jako: Degustace vína • Degustace potravin • Kontrola voňavek •
Mezi subjektivní metody patří i • Předpověď počasí 20
MĚŘENÍ PACHŮ OLFAKTOMETRICKY • PRINCIP: přesné ředění sledovaného vzorku pachu čistým vzduchem až k hranici čichového prahu zjištěného měřícími osobami • Evropská norma: EN13725 „Odour concentration measurement by dynamic olfactometry“ 21
Koncentrace pachových látek Koncentrace pachových látek se vyjadřuje pachovými jednotkami na m3 – ouE/ m3 . ČSN EN 13725 Evropskou pachovou jednotkou (OUE) se rozumí množství odorantu, které, pokud je rozptýleno v 1 m3 neutrálního plynu za standardních podmínek, vyvolá fyziologickou reakci respondentů odpovídající evropské referenční pachové jednotce (EROM)
Evropskou referenční pachovou jednotkou (ouE) se rozumí fyziologická reakce respondentů vyvolaná dávkou 123µg n-butanolu rozptýleného v 1 m3 neutrálního plynu za standardních podmínek. To je množství, které odpovídá 0,040 mmol/mol n-butanolu
22
Olfaktometrie
23
VZOR MĚŘENÍ – 1 SEKVENCE
Fechnerův zákon:
P = c ⋅ log I
c = 1.
Poté co zdvojnásobíme hodnotunevnímá I, například z 10 na 20 Člověk jednotek, se zvýší P zzměnu 1 na přibližně 1,3 jednotky. lineárně ale
exponenciálně
Z toho vyplývá, že zdvojnásobíme-li intenzitu pachu, neznamená to, že je budeme vnímat jako dvakrát jasnější
24
Pachové látky 1 OUER/m3 vnímáme nějakou změnu 3 OUER/m3 citliví jedinci jsou schopni identifikovat co cítí 5 OUER/m3 jsme schopni identifikovat co cítíme
25
Hé do nic ký e fe kt pro různé pac hy 4 n-Butanol
3
Výkrm pras at Voňavka
Hé do nic ký e fe kt
2
Čokoláda
1 0 -1 -2 -3 -4 -5 1
10
100 Ko nc e ntrac e pac h.láte k OUER/m
1000 3
10000 26
Intenzita pachových látek
Lze přirovnat k pocitu, kdy vložíte ruku do hrnce s různě teplou vodou: 0 20 °C,
3 35°C,
1 25 °C,
4 40°C,
2 28 °C,
5 50°C,
6 80°C
27
Intenzita pachových látek
28
Typy zdrojů pachu • Bodový zdroj • Plošný zdroj – s řízeným odtahem: biofiltry, aktivace – s neřízeným odtahem: skládky, laguny apod.
• Liniový zdroj • Fugitivní zdroj • Jiné zdroje – kanály, zásobníky, svozová auta 29
ODBĚRNÉ NÁDOBY
30
VZORKOVACÍ VAKY
31
Odběry vzorků u plošných emisí
32
33
Bodové zdroje
34
Měření plošných emisí
35
ZDROJE ZÁPACHU Na čistírnách odpadních vod je několik zdrojů zápachu
36
ZDROJE ZÁPACHU Zápach z ČOV obsahuje větší množství pachových látek, ale převládají organické i anarorganické sloučeniny síry (sirovodík, merkaptany, methylsulfid, dimethylsuflid) a dále aminy, organické kyseliny a podle druhu odpadní vody množství dalších látek. Největším zdrojem zápachu je nakládání s přebytečnými kaly a primární usazování – tedy místa kde převládá anaerobní prostředí
37
TOK IMISÍ, PLOŠNÉ ZDROJE
38
Model rozptylu při toku pachových látek 100 000 OUER/s
39
40
MOŽNOSTI ELIMINACE ZÁPACHU • • • • • • • • •
kondenzace kryokondenzace vypírání (chemické) spalování katalytické oxidace adsorpce regenerační adsorpce absorpce biofiltrace 41
MOŽNOSTI ELIMINACE ZÁPACHU
42
Děkuji za pozornost
Diskuze
43
