Niemetanowe lotne związki organiczne - LZO VOC

Rozpuszczalniki organiczne są jednym z rodzajów substancji najczęściej wykorzystywanych w instalacjach. Oprócz surowców, powszechne zastosowanie znajdują środki do czyszczenia i konserwacji maszyn. W praktyce niewiele rodzajów instalacji jest eksploatowanych bez stosowania środków zawierających LZO (VOC), zwłaszcza gdy ich podzespoły wykorzystują materiały nierozpuszczalne w wodzie takie jak farby do nadruku numerów partii produktu oraz kleje.

Powszechne zastosowanie znajduje również czyszczenie produktów lub ich elementów z wykorzystaniem LZO (VOC). W niektórych branżach produkcyjnych bardziej skutecznym sposobem mycia międzyoperacyjnego lub końcowego jest nadal mycie w rozpuszczalnikach, niż mycie w detergentach.

Definicja: niemetanowe lotne związki organiczne (NM LZO, NM VOC)

Za niemetanowe lotne związki organiczne - NM LZO (non-methane volatile organic compounds - NM VOC) uznaje się związki organiczne (oprócz metanu) o prężności par w temperaturze 293,15K (20°C) nie mniejszej niż 10 Pa, lub posiadające taką lotność w warunkach, w jakich są użytkowane. Niektóre powszechnie wykorzystywane substancje organiczne charakteryzują się w temperaturze 20°C następującą prężnością par:

• aceton: 24 658 Pa,

• chloroform: 20 908 Pa,

• toluen: 2 911 Pa,

• oktan: 1 412 Pa,

• glikol etylenowy: 8 Pa.

Obliczenie prężność par czystej substancji w określonej temperaturze użytkowania umożliwia równanie Antoine'a:

W przypadku braku wartości stałych A, B, C dla zadanego przedziału temperatury, należy skorzystać z innych równań i współczynników.

Przykładem znaczenia temperatury dla prężności par może być wymieniony powyżej glikol etylenowy, który w temperaturze 10°C posiada prężność par równą 3 Pa, w temperaturze 20°C 8 Pa, a w temperaturze 40°C 44 Pa. Szerszy zbiór związków organicznych wraz z charakterystyką prężności par przedstawiamy w dziale Obliczenia emisji w zakładce Magazynowanie cieczy lotnych w zbiornikach.

Odmienne kryterium klasyfikacji lotnych związków organicznych obowiązuje wobec farb i lakierów, których dotyczy rozporządzenie Ministra Rozwoju z dnia 8 sierpnia 2016 r. w sprawie ograniczenia emisji lotnych związków organicznych zawartych w niektórych farbach i lakierach przeznaczonych do malowania budynków i ich elementów wykończeniowych, wyposażeniowych oraz związanych z budynkami i tymi elementami konstrukcji oraz w mieszaninach do odnawiania pojazdów (Dz. U. z 2016 r. poz. 1353), zastępujące rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 16 stycznia 2007 r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących ograniczenia emisji lotnych związków organicznych powstających w wyniku wykorzystywania rozpuszczalników organicznych w niektórych farbach i lakierach oraz w mieszaninach do odnawiania pojazdów (Dz. U. z 2013 r. poz. 1569). W myśl definicji zawartej w rozporządzeniu za lotne związki organiczne uznaje się LZO o początkowej temperaturze wrzenia mniejszej lub równej 250ºC, mierzonej w warunkach ciśnienia normalnego 101,3 kPa.

Podstawą oceny czy z instalacji dochodzi do emisji LZO (VOC) jest analiza składu wykorzystywanych materiałów i surowców. Jeśli są w nich zawarte rozpuszczalniki, należy ocenić czy i jeśli tak, jaka część z nich może być emitowana do powietrza (w sposób zorganizowany lub niezorganizowany). Skalę emisji LZO (VOC) można określić jedną z trzech metod:

1. Przyjęcie emisji równej 100% LZO (VOC) zawartych w zużywanych materiałach: metoda stosowane jest gdy:

• skala emisji jest nieznaczna i jej przyjęcie nie powoduje nadmiernych opłat za emisję,

• prawdopodobne jest 100% odparowanie wykorzystywanych rozpuszczalników, np.:

  • LZO (VOC) stosowane do czyszczenia drukarek, gdy wykorzystane czyściwa magazynowane są w otwartych pojemnikach,

  • LZO (VOC) zawarte w środkach antyadhezyjnych do form,

  • LZO (VOC) stanowiące składniki gazu nośnego preparatów,

• brak jest danych o współczynnikach emisji z preparatów, a ich wyznaczenie wymagałoby nakładów niewspółmiernych do potencjalnych korzyści.

2. Zgrubny bilans LZO. Obejmuje on precyzyjną identyfikacje rozpuszczalników zawartych w wykorzystywanych materiałach oraz wyznaczenie LZO (VOC) w głównych strumieniach pomniejszających emisję do powietrza w sposób przybliżony lub na podstawie jednorazowych oznaczeń. Przykładem zastosowania metody 2 jest bilansowanie emisji z mycia z wykorzystaniem LZO (VOC), z którego jedynym odpadem jest koncentrat (pozostałość podestylacyjna z sekcji odzysku rozpuszczalnika). W takim przypadku wystarczającym przybliżeniem emisji LZO (VOC) jest różnica pomiędzy zużytym rozpuszczalnikiem i jego pozostałością w koncentracie, wyznaczona na podstawie jednostkowego pomiaru.

3. Dokładny bilans LZO. Ocenia on z wysoką dokładnością i wiarygodnością poszczególne strumienie, w których mogą znajdować się niemetanowe lotne związki organiczne. Metoda stosowana wobec instalacji objętych i nieobjętych standardami emisyjnymi, z których skala emisji przekracza poziom kilku ton w ciągu roku. Metody sporządzania bilansów LZO dla różnych rodzajów działalności oraz zasady wyznaczania LZO (VOC) w strumieniach procesowych opisano w dziale Bilans LZO.

Opłaty za emisje LZO (VOC)

Możliwość zastosowania stawek opłat właściwych dla poszczególnych grup substancji zamiast znacznie wyższej ogólnej stawki dla substancji organicznych jest uwarunkowana wiedzą o składzie wykorzystywanych rozpuszczalników. Za wyjątkiem instalacji, z których skala emisji jest tak mała, że analiza tych danych jest nieuzasadniona ekonomicznie, informacje przedstawiane w kartach charakterystyk preparatów i mieszanin pozwalają na podział ładunku emitowanych LZO (VOC) pomiędzy poszczególne grupy i przypisanie stawce odpowiadającej niezidentyfikowanym substancjom organicznym tylko nieznacznej, pozostałej części LZO (VOC). Zasady wyznaczania opłat za emisję rozpuszczalników opisano w dziale Opłaty w zakładce Niemetanowe lotne związki organiczne (NM LZO). Ogólne zasady podziału LZO (VOC) można również stosować wobec mieszanin złożonych, takich jak produkty destylacji ropy naftowej np. solvent naphtha (petroleum). Przykład podziału mieszaniny na poszczególne grupy związków o określonej stawce opłat przedstawiono w dziale Opłaty w zakładce Węglowodory.

Zastosowanie innych metod obliczeniowych niż bilans LZO

Emisja z instalacji, w których wykorzystywane są rozpuszczalniki organiczne w dużych ilościach nie powinna być wyznaczana na podstawie bilansu LZO. Błąd pomiaru strumieni masy o dużych wartościach może bowiem wielokrotnie przekraczać wielkości rzeczywistych emisji do powietrza. W szczególności bilans LZO nie powinien stanowić podstawy obliczeń strat rozpuszczalników w przypadku następujących rodzajów procesów:

• wykorzystujących rozpuszczalniki jako surowce podlegające przemianom chemicznym (przemysł wielkotonażowych chemikaliów organicznych i chemikaliów przetworzonych) lub złożonym operacjom fizycznym, np. rafinacji ropy naftowej,

• niektórych przypadków wykorzystania rozpuszczalników jako środowiska reakcji chemicznych,

• przeładunku paliw ciekłych.

W przypadku konieczności wyznaczania emisji dla ww. kategorii na podstawie bilansu, w pierwszej kolejności powinna zostać przeprowadzona analiza niepewności pomiaru strumieni zawierających LZO (VOC). Gdy tylko jest to możliwe, obliczenia emisji powinny być prowadzone w systemie technik i narzędzi właściwych dla poszczególnych grup źródeł, lub części instalacji, np. w oparciu o pomiary emisji ze źródeł punktowych, lub obliczenia emisji niezorganizowanej według zasad określonych w dziale Emisja niezorganizowana.

Stronę zaktualizowano 05.09.2015 r.; 31.08.2016 r.