Uciążliwość zapachowa/Olfaktometria inżynierska

Z Wikibooks, biblioteki wolnych podręczników.
Skocz do: nawigacja, szukaj
« ***
Wstęp
»
Pobieranie próbek

Olfaktometria inżynierska[edytuj]

Information icon.svg Osobny artykuł: Olfaktometria.

Termin „olfaktometria” pochodzi od olfactus (łac.) oznaczającego „węch” oraz métro (gr.), które oznacza „miara”. Pojęcie jest stosowane wtedy, gdy obiektem badań jest:

Do chwili ustanowienia normy europejskiej PN-EN 13725:2007 [1] termin „olfaktometria” dotyczył badań węchu[2][3].

Pomiary wykonywane zgodnie z normą, metodą olfaktometrii dynamicznej, mają duże znaczenie w dziedzinie inżynierii chemicznej, umożliwiają np.[4][5]:

  • oznaczanie wartości stężenia zapachowego zanieczyszczeń gazów odlotowych (niezależnie od tego, czy zostały zidentyfikowane), co pozwala obliczać wartości emisji zapachowej (emisji odorantów, za które – zgodnie z normą PN-EN 13725:2007 – uznaje się wszystkie zanieczyszczenia zawarte w powietrzu, które pobudzają komórki węchowe nabłonka węchowego) i określać – metodami matematycznego modelowania dyspersji – przewidywany zasięg nieakceptowanej uciążliwości emitorów dla mieszkańców otoczenia,
  • określanie wymiernych wartości skuteczności urządzeń do dezodoryzacji gazów (w skali doświadczalnej lub przemysłowej) i prowadzenie optymalizacji warunków ich pracy.

Olfaktometria dynamiczna nie umożliwia oznaczeń bardzo małych wartości stężenia zapachowego, np. zawartości odorantów w powietrzu atmosferycznym otoczenia emitora. Olfaktometryczne pomiary mogą być w tych warunkach wyznaczane metodami olfaktometrii statycznej lub metodami pośrednimi, np. opartymi na skalowaniu intensywności zapachu[4][5].

Pobieranie próbek[edytuj]

Wprowadzanie sondy do rurociągu

Próbki gazów do analizy olfaktometrycznej pobiera się do worków z chemicznie neutralnej folii, np. PTFE, PET, Tedlar. Najbardziej popularna spośród technik pobierania gazu jest nazywana "metodą płuca" – połączony z sondą pusty worek umieszcza się w sztywnym pojemniku, po czym wytwarza się podciśnienie w jego otoczeniu. Próbki powietrza mało zanieczyszczonego można pobierać metodą bezpośredniego pompowania, z użyciem sprzętu wykonanego z materiałów zgodnych z normą. W przypadkach, gdy badany gaz jest gorący i wilgotny stosuje się sondy o specjalnej konstrukcji, umożliwiające bardzo precyzyjne dynamiczne rozcieńczanie, np. azotem*. Wielkość emisji zapachowej ze źródeł powierzchniowych oznacza się stosując kołpaki lub innego typu osłony fragmentu powierzchni (organizacja emisji w celu pobrania próbki)[6].

Zobacz: Pobieranie próbek

Olfaktometria dynamiczna[edytuj]

Stanowisko członka zespołu przy TO7

Zgodnie z normą EN 13725:2003 (PN-EN 13725:2007) określa się wartość Z50% – stopień rozcieńczenia (z uwzględnieniem rozcieńczenia wstępnego), po którym jest osiągany zespołowy próg wyczuwalności zapachu. W normie określono wymagania stawiane olfaktometrom (urządzeniom do rozcieńczania strumienia badanego gazu strumieniem czystego powietrza) oraz osobom oceniającym zapach (zespół). Opisano przebieg pomiarów i sposób opracowania wyników[7]. Wynikiem pomiaru jest stężenie zapachowe: Z50% = cod [ouE/m³]. Sprawność laboratorium olfaktometrycznego kontroluje się w czasie międzylaboratoryjnych badań biegłości, prowadzonych przez certyfikowane jednostki zewnętrzne[8].

Zobacz: Olfaktometria dynamiczna i Dokładność olfaktometrii dynamicznej

Olfaktometria statyczna[edytuj]

Stanowisko uczestnika testu trójkątowego

Statyczna metoda rozcieńczana badanych próbek jest preferowana w Japonii. Triangle Odor Bag Method, opracowaną w Tokyo Metropolitan Research Institute for Environmental Protection, po raz pierwszy opisano w publikacji naukowej w roku 1972[9]. Jest stosowana w praktyce zgodnie z zaleceniami japońskiego Ministerstwa Środowiska[10].

Dla każdego z oceniających przygotowywane są liczne „trójkąty” – komplety trzech identycznie wyglądających worków, z których dwa zawierają czyste powietrze, a jeden – rozcieńczoną próbkę (w stopniu znanym przez operatora). Oceniający są zobowiązani o wskazania próbki zanieczyszczonej. Wynik pomiaru zespołowego – stopień rozcieńczenia, przy którym liczba błędnych wskazań świadczy o wyborze losowym – wyraża się jako „indeks zapachowy” (dziesięciokrotna wartość logarytmu ze stężenia zapachowego)[11].

Zobacz: Olfaktometria statyczna i Dokładność olfaktometrii statycznej

Olfaktometria terenowa[edytuj]

Terenowe skalowanie intensywności zapachu

Olfaktometria dynamiczna zwykle nie umożliwia oznaczeń stężenia zapachowego w powietrzu otoczenia emitorów. Stężenia są zbyt małe, aby było możliwe sporządzenie serii rozcieńczeń, zgodnie z PN-EN 13725; są też zmienne w czasie. Wskutek zmienności kierunku i siły wiatru stężenie w próbce uśrednionej (pobieranej np. przez 60 min.) bywa mniejsze od wartości progu wyczuwalności, mimo że niepożądany zapach był w tym czasie wielokrotnie wyczuwalny. Małe stężenia chwilowe mogą być oznaczane m.in.:

– metodami olfaktometrii statycznej (np. Triangle Odour Bag Method),
– metodą pośrednią, opartą na zastosowaniu prawa Webera-Fechnera,
– z użyciem terenowych olfaktometrów Nasal Ranger.

Olfaktometry terenowe Nasal Ranger są popularne w Stanach Zjednoczonych[12] [13]. W Niemczech i Holandii jakość powietrza atmosferycznego określa się przede wszystkim na podstawie długofalowych badań opinii ludności oraz eksperckich oznaczeń częstości występowania incydentów odorowych[14].

Zobacz: Olfaktometria terenowa

Zastosowania olfaktometrii w inżynierii środowiska[edytuj]

Techniki pomiarów olfaktometrycznych są niezastąpionym narzędziem badań skuteczności różnych metod dezodoryzacji gazów odlotowych np. z różnych instalacji przemysłowych, ferm hodowlanych, oczyszczalni ścieków (zob. Uciążliwość zapachowa/Zapachowa uciążliwość emitorów – przykłady, Metody oceny skuteczności dezodoryzacji). Są też wykorzystywane w czasie rozpatrywania skarg na zapach uciążliwych obiektów oraz wniosków o zgodę na uruchomienie nowej działalności. Ilustruje to typowy przykład, dotyczący istniejącego zakładu oraz sytuacji, w której jest możliwe wykorzystanie ustanowionych standardów zapachowej jakości powietrza.

Przykład

Do urzędu, odpowiedzialnego za ochronę środowiska w danej okolicy, wpływają skargi na uciążliwy zapach gazów emitowanych z sąsiedniego zakładu.

Jakimi instrumentami działania dysponuje urząd?

Jeżeli źródło odorantów jest zidentyfikowane, można pobrać próbki, mierząc równocześnie wielkość strumienia zanieczyszczonych gazów. Próbki mogą być badane metodą olfaktometrii dynamicznej (zgodnie z normą europejską) lub statycznej (Triangle Odour Bag Method). Wynikiem pomiarów jest ilościowo określone stężenie odorantów (np. liczba europejskich jednostek zapachowych w metrze sześciennym; ouE/m3). Iloczyn tego stężenia przez wielkość strumienia objętości (m³/s) jest nazywany emisją zapachową lub strumieniem zapachowym (ouE/s).
Ilościowe i obiektywne określenie wielkości emisji zapachowej z zaskarżanego zakładu pozwala obliczyć (zobacz – modelowanie dyspersji odorantów), jaki jest poziom zapachowej uciążliwości, subiektywnie odczuwanej przez mieszkańców otoczenia. Ten poziom – wyrażony np. jako częstość występowania (w skali roku) zapachu co najmniej rozpoznawalnego – porównuje się z ustanowionym standardem. W wypadku wykazania, że standard nie jest dotrzymany, zobowiązuje się zakład do zmniejszenia emisji, np. do zainstalowania urządzeń dezodoryzujących o ilościowo określonej skuteczności (wyrażonej np. jako procentowa zmiana emisji zapachowej).
Jeżeli w okolicy, z której napływają skargi, działa więcej uciążliwych zakładów, jest konieczne określenie ich udziałów w kształtowaniu negatywnej opinii ludności o jakości powietrza. W tych przypadkach są stosowane techniki olfaktometrii terenowej. Terenowe oznaczenia stężenia zapachowego są wykonywane w różnych sytuacjach meteorologicznych. Określenie wpływu kierunku wiatru na wyniki pomiarów umożliwia wskazanie emitorów dominujących.

Zobacz też – zestawienie najważniejszych pojęć[edytuj]

Przypisy

  1. Polski Komitet Normalizacyjny, NKP 280: PN-EN 13725; Jakość powietrza. Oznaczanie stężenia zapachowego metodą olfaktometrii dynamicznej (pol.). PKN Warszawa, 2007. [dostęp 2014-07-24].
  2. Hasło „Olfaktometria” (pol.). Encyklopedia PWN.pl. [dostęp 2012-02-01]. }}
  3. „Słownika Wyrazów Obcych” Wydawnictwa Europa, pod redakcją naukową prof. Ireny Kamińskiej-Szmaj, autorzy: Mirosław Jarosz i zespół. ISBN 83-87977-08-X. Rok wydania 2001: portalwiedzy.onet.pl Olfaktometria (pol.). [dostęp 2010-11-03].
  4. 4,0 4,1 Joanna Kośmider, Barbara Mazur-Chrzanowska, Bartosz Wyszyński: Odory. Wyd. 1. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2002. ISBN 978-83-01-14525-5. [dostęp 2012-01-30].  (pol.)
  5. 5,0 5,1 Joanna Kośmider: Olfaktometria w ochronie środowiska. W: Strona internetowa Pracowni Zapachowej Jakości Powietrza. E-Szkoła olfaktometrii [on-line]. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. [dostęp 2012-02-01].
  6. Joanna Kośmider: Pobieranie próbek (pol.). W: Strona internetowa Pracowni Zapachowej Jakości Powietrza. E-Szkoła olfaktometrii [on-line]. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. [dostęp 2012-02-03].
  7. J. Kośmider. Pomiary stężeń zapachowych metodą olfaktometrii dynamicznej (PN-EN 13725:2007). „Wodociągi – Kanalizacja”. Nr 10, s. 34–35, 2007 (pol.). 
  8. en 13725 - proficiency testing (ang.). www.odournet.com. [dostęp 2014-07-25].
  9. Yoshiharu Iwasaki et all. „J. Air Pollut. Soc. Japan”, s. 168, 1972. 
  10. Yoshiharu Iwasaki (TMRI EP). The History of Odor Measurement in Japan and Triangle Odor Bag Method. „W materiałach: Annual Meeting of Odour Research and Engineering Association”, s. 37-47, Jul. 2002. Tokio (ang.). [dostęp 2011-03-26]. 
  11. Joanna Kośmider: Japoński "Odour Index" (pol.). W: Strona internetowa Pracowni Zapachowej Jakości Powietrza. E-Szkoła olfaktometrii [on-line]. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. [dostęp 2012-02-03].
  12. Olfaktometr terenowy Nasal Ranger (pol.). W: Strona internetowa Pracowni Zapachowej Jakości Powietrza. E-Szkoła olfaktometrii [on-line]. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. [dostęp 2010-10-15].
  13. Michael A. McGinley, Charles M. McGinley. Developing a Credible Odor Monitoring Program. . St. Croix Sensory, Inc. (ang.). [dostęp 2010-10-16]. 
  14. W Niemczech gromadzenie opinii ludności o odczuwanej zapachowej uciążliwości oraz inspekcje terenowe przeprowadza się w ramach procedur opisanych w dokumencie GOOA Guideline on Odour in Ambient Air), 1998 zgodnie z wytycznymi VDI-Richtlinien (dostęp: 2010-10-16): zobacz – VDI 3883 Blatt 1, VDI 3883 Blatt 2, VDI 3940 Blatt 1, VDI 3940 Blatt 1, VDI 3940 Blatt 2, VDI 3940 Blatt 3, VDI 3940 Blatt 4.

Powrót do spisu treści