Miljöriktig användning av askor 2009
Organiska ämnen i askor
ÅF-Consult och SGI
Henrik Bjurström, Lennart Larsson och
Bo Lind
1
ÅF-Consult och SGI
Miljöriktig användning av askor 2009
Nyttan av projektet
• Kartläggning av möjliga organiska problemämnen
i askor
• Kan en generell analysmetod föreskrivas i
regelverk?
2
ÅF-Consult och SGI
Miljöriktig användning av askor 2009
Utgångspunkten
• Oförbränt kol är mest elementärt kol, varför
organiska ämnen är spårämnen
• PCDD/F, PAH kända problemämnen – men alla
andra?
• Ej forskning här utan förstudie som utnyttjar
kommersiellt tillgängliga metoder
• Förutsättningslös screening som i Dåvaförsöken
ger möjligheten att ta många ämnen i en analys
3
ÅF-Consult och SGI
Miljöriktig användning av askor 2009
Screening, semi-kvantitativ, semi-flyktig
• Provberedning (homogenisering, kryomalning)
• Extraktion av opolära ämnen med CH2Cl2 och
analys med GC/MS
• För polära ämnen: proven surgörs, organiskt
extraheras med eter, silyleringsreagens tillsätts
och extraktet analyseras med GC/MS
• Riktade analyser av ämnesgrupper som kontroll
4
ÅF-Consult och SGI
Miljöriktig användning av askor 2009
Askproven
• Askor med ursprung i träbränslen – avfallaskor är
redan undersökta
• Proven från tidigare projekt, välkända
• Händelö P11, åldrad bottenaska, RT-flis och
gummi, TOC = 21,4 %
• Skellefteå CFB, elfilteraska, skogsbränsle,
TOC=0,4 %
• Iggesund, elfilteraska, bark, TOC = 15,4 %
5
ÅF-Consult och SGI
Miljöriktig användning av askor 2009
Ett exempel på GC/MS kromatogram
Bilaga 2a
Aska 1
IS 2
100
int/%
75
50
IS 1
25
0
4
9
14
19
24
29
34
39
44
49
54
min
6
ÅF-Consult och SGI
Miljöriktig användning av askor 2009
Utvärdering
• Ämnen identifieras ur MS-spektra med hjälp av
ett bibliotek
• 45 ämnen kan identifieras ganska säkert och
deras halt uppskattas, 0,1 mg/kg och uppåt
• Ytterligare ungefär lika många identifierades med
mindre säkerhet, troligen > 0,01 mg/kg
7
ÅF-Consult och SGI
Miljöriktig användning av askor 2009
Med siffror, totalt
Icke-Der.
(mg/kg)
Händelö
Deriv.
(mg/kg)
Återvin. av TOC
Intern Std
deriv. prov
0,86
4,4
40 %
21,4 %
Skellefteå
4,6
20,4
100 %
0,8 %
Iggesund
27,8
0,65
1%
15,4 %
8
ÅF-Consult och SGI
Miljöriktig användning av askor 2009
Vilka ämnen?
•
•
•
•
•
•
•
Alifatiska kolväten
Alifatiska syror, t ex heptansyra, adipinsyra
PAH
Ftalater
Oleamid
Elementärt svavel
Diverse annat
9
ÅF-Consult och SGI
Miljöriktig användning av askor 2009
Halter för några ämnen (mg/kg TS)
Händelö
Naftalen
Skellefteå
Iggesund
0,05
1,6
14,5
Svavel
13
-
-
Oleamid
0,3
1,2
2,2
DEHP
1,2
0,7
0,1
Dodekansyra
0,03
0,4
0,03
BHT
0,07
0,2
0,03
10
ÅF-Consult och SGI
Miljöriktig användning av askor 2009
Riktade analyser
• Alkaner under de riktade analysmetodernas
detekteringsgräns
• Ftalater: mer i derivatiserade screeningen än i de
riktade analyserna
• PAH: 1,4 à 3 ggr mer i de riktade analyserna än i
icke-derivatiserade screeningen
11
ÅF-Consult och SGI
Miljöriktig användning av askor 2009
Ämnenas egenskaper
• Ftalater är utfasningsämnen
• Cancerogena PAH är utfasningsämnen, andra är
prioriterade riskminskningsämnen
• I övrigt behöver ingen särskild varning utfärdas
12
ÅF-Consult och SGI
Miljöriktig användning av askor 2009
Kritisk granskning av resultaten
• Alkansyror, alkaner, PAH enligt förväntan
• Inga tunga PAH
• Inga kända rester från träförbränning (t ex
levoglukosan, guaiakol)
• Tveksamt om identifieringen av MS-spektra alltid
är korrekt
• Kontaminering att räkna med: ftalater, oleamid
m fl ämnen
13
ÅF-Consult och SGI
Miljöriktig användning av askor 2009
Slutsatser
• Ett fåtal organiska ämnen vid låg halt
• Förutsättningslös screening är kostnadseffektiv
men inte mogen för rutinanvändning
• Gränsen nås vid 0,1 mg/kg för semikvantifiering,
0,01 mg/kg för identifiering
• Vassare metod och instrument i forskningen
• Kontaminering av proven
14
ÅF-Consult och SGI
Miljöriktig användning av askor 2009
Utveckling
• Fortsätt, vi vet endast lite mer än tidigare
• Metoder kan förbättras (extraktion, instrument)
• Kontaminering
15
ÅF-Consult och SGI
