EN 14039 Charakterisierung von Abfällen - Bestimmung des Kohlenwasserstoffgehalts im Bereich C10 bis C40 mittels Gaschromatographie

Die europäische Norm EN 14039 „Charakterisierung von Abfällen – Bestimmung des Kohlenwasserstoffgehalts im Bereich C10 bis C40 mittels Gaschromatographie“ beschreibt ein Verfahren zur quantitativen Bestimmung des Kohlenwasserstoffgehalts (C10 bis C40) in festen Abfällen mittels Gaschromatographie. Dieses Verfahren ist für Kohlenwasserstoffgehalte zwischen 100 mg/kg und 10.000 mg/kg, bezogen auf die Trockenmasse, gültig.

Anhand dieses Standards werden alle Kohlenwasserstoffe mit einem Siedebereich von etwa 175 °C bis 525 °C, wie z. B. n-Alkane (C₁₀H₂₂ bis C₄₀H₈₂), Isoalkane, Cycloalkane, Alkylbenzole, Alkylnaphthaline und polyzyklische aromatische Verbindungen, als Kohlenwasserstoffe identifiziert, sofern sie während der Reinigung nicht an der Florisil-Säule adsorbiert werden. Flüchtige Kohlenwasserstoffe können mit diesem Standard nicht quantitativ bestimmt werden. Dies beeinträchtigt die Identifizierung einiger gängiger Kohlenwasserstoffkraftstoffe, wie z. B. Benzin.

Aus dem Peakmuster des Gaschromatogramms (siehe Anhang A) und den in Anhang B aufgeführten Siedepunkten der einzelnen n-Alkane lassen sich einige qualitative Informationen über den ungefähren Siedebereich von Kohlenwasserstoffen und die Art der Kohlenwasserstoffe gewinnen.

Prinzipiell wird eine bekannte Menge der homogenisierten Abfallprobe durch mechanisches Schütteln oder Ultraschallbehandlung mit Aceton/n-Heptan extrahiert. Die organische Phase wird abgetrennt und zweimal mit Wasser gewaschen. Polare Verbindungen werden durch Chromatographie an Florisil entfernt. Ein Teil des gereinigten Extrakts wird mittels Kapillargaschromatographie mit Flammenionisationsdetektor analysiert.

Mithilfe von Retentionszeitfensterstandards wird die Gesamtpeakfläche zwischen n-Decan und n-Tetracontan gemessen, und die Menge an Kohlenwasserstoffen in der Probe wird quantitativ anhand eines externen Standards bestimmt, der aus gleichen Mengen zweier verschiedener Arten von Mineralöl besteht.

Anstelle von Heptan können auch andere unpolare Lösungsmittel (z. B. Petrolether, Cyclohexan, n-Hexan) verwendet werden, deren Eignung zur Kohlenwasserstoffgewinnung aus Abfällen muss jedoch nachgewiesen werden.

Die Norm EN 14039 definiert ein Laborverfahren zur Messung der Kohlenwasserstoffbelastung in Abfallstoffen, insbesondere im Umwelt- und Industriekontext.

Die Norm EN 14039 legt ein quantitatives Analyseverfahren zur Bestimmung von Kohlenwasserstoffen in festen Abfällen mittels Gaschromatographie fest:

• Anwendungsbereich: 100 mg/kg bis 10.000 mg/kg (Trockenmasse)
• Es zielt auf Kohlenwasserstoffe im C10- bis C40-Bereich ab.
• Dazu gehören Verbindungen mit Siedepunkten im Bereich von etwa 175 bis 525 Grad.

Folgende Kohlenwasserstoffarten wurden identifiziert:

• N-Alkane (C10–C40)
• Isoalkane
• Cycloalkane
• Alkylbenzole
• Alkylnaphthaline
• Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)

Das nach EN 14039 festgelegte Standardverfahren umfasst folgende grundlegende Schritte:

• Probenvorbereitung: Abfallproben werden gesammelt, konserviert und homogenisiert. Sie werden unter kontrollierten Bedingungen gelagert, um Verderb zu verhindern.
• Extraktion: Kohlenwasserstoffe werden mit Lösungsmitteln wie Aceton und n-Heptan extrahiert.
• Reinigung: Zur Entfernung polarer Interferenzen wird eine Florisil-Säule verwendet. Dadurch wird sichergestellt, dass nur die relevanten Kohlenwasserstofffraktionen analysiert werden.
• Gaschromatographische Analyse:
• Der Trennprozess wird mithilfe einer unpolaren Kapillarsäule durchgeführt.
• Die Detektion erfolgt mittels Flammenionisationsdetektor (FID).
• Die Quantifizierung basiert auf den Peakflächen zwischen den Retentionsperioden C10 und C40.

Die Norm EN 14039 weist einige wichtige Einschränkungen auf:

• Flüchtige Kohlenwasserstoffe (wie Benzin) können nicht genau gemessen werden.
• Für organische Flüssigabfälle nicht uneingeschränkt geeignet (eingeschränkte Richtlinien).
• Bei unzureichender Reinigung können hohe Konzentrationen polarer Substanzen Störungen verursachen.

Die Norm EN 14039 wird in folgenden Bereichen häufig verwendet:

• Umweltanalyse:
• Nachweis von Ölverschmutzungen in Böden und Abfällen.
• Überwachung der Umweltverschmutzung durch industrielle Aktivitäten.
• Abfallwirtschaft:
• Klassifizierung von Abfällen nach ihrem Kohlenwasserstoffgehalt.
• Einhaltung der Umweltvorschriften.
• Verbesserungsprojekte:
• Bewertung der Effektivität von Boden- oder Abfallbehandlungsverfahren.
• Labortests:
• Standardverfahren für Umweltprüflaboratorien

Die Bedeutung der Norm EN 14039 liegt in ihrer Rolle bei der Gewährleistung des korrekten, einheitlichen und umweltgerechten Umgangs mit kohlenwasserstoffbelasteten Abfällen. Die wichtigsten Gründe für die entscheidende Bedeutung dieser Norm sind folgende:

• Es schützt die Umwelt: Kohlenwasserstoffe (insbesondere solche im C10-C40-Bereich) sind häufig in Dieselkraftstoff, Schmierölen und Schwerölen enthalten. Diese Substanzen,
• Es kann im Boden und im Grundwasser verbleiben.
• Es kann Ökosysteme schädigen.
• Es kann sich in lebenden Organismen biologisch anreichern.

Die Norm EN 14039 bietet eine zuverlässige Methode zum Nachweis und zur Quantifizierung dieser Schadstoffe und trägt so dazu bei, langfristige Umweltschäden zu verhindern.

• Sie gewährleistet die Einhaltung gesetzlicher Bestimmungen: Europäische Umweltgesetze fordern die korrekte Klassifizierung und Rückverfolgung von Abfällen. Die Norm EN 14039 ist eine konforme europäische Norm, was bedeutet, dass
• Die Ergebnisse sind rechtlich anerkannt.
• Die Daten sind länderübergreifend vergleichbar.
• Die Behörden können die Grenzwerte einheitlich anwenden.

Ohne einen solchen Standard könnten die Ergebnisse zwischen den Laboren variieren, was zu regulatorischer Verwirrung führen könnte.

• Es liefert zuverlässige und vergleichbare Ergebnisse: Unterschiedliche Labore, die unterschiedliche Methoden anwenden, können zu inkonsistenten Ergebnissen führen. Dieser Standard gewährleistet Folgendes:
• Standardisierte Probenvorbereitung.
• Kontrollierte Extraktionsverfahren
• Kohärente Gaschromatographie-Analyse

Dies schafft auch die Voraussetzungen für Wiederholbarkeit, Rückverfolgbarkeit und Datenzuverlässigkeit.

• Es unterstützt die Abfallklassifizierung und -entsorgung: Der Kohlenwasserstoffgehalt hat direkten Einfluss darauf, wie der Abfall behandelt wird.
• Niedrige Konzentrationen sind möglicherweise nicht gefährlich.
• Hohe Konzentrationen werden als Sondermüll eingestuft.

Die Anwendung der Norm EN 14039 ist in folgender Hinsicht hilfreich:

• Die richtige Abfallkategorie ermitteln.
• Unsachgemäße Entsorgung verhindern.
• Reduzierung der Umweltverantwortung
• Unerlässlich für die Bewertung kontaminierter Standorte: Die Kenntnis des Ausmaßes der Kontamination und der Wirksamkeit von Sanierungsmaßnahmen ist entscheidend für die Bodensanierung und Umweltuntersuchungen. Diese Norm gewährleistet:
• Quantitative Daten für die Entscheidungsfindung.
• Eine Möglichkeit, den Fortschritt von Verbesserungen zu verfolgen.
• Verbessert die industrielle und betriebliche Sicherheit: Branchen wie die Öl- und Gasindustrie, die Automobilindustrie und die Fertigungsindustrie produzieren kohlenwasserstoffhaltige Abfälle. Dieser Standard hilft dabei:
• Identifizierung von Umweltverschmutzungsrisiken.
• Um eine sichere Handhabung und Lagerung zu gewährleisten.
• Um versehentliche Verunreinigung zu vermeiden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Norm EN 14039 ein entscheidender Analysestandard zur Bestimmung nichtflüchtiger Kohlenwasserstoffe in Abfällen ist. Mithilfe der Gaschromatographie liefert sie zuverlässige, standardisierte Daten, die den Umweltschutz, die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und ein effektives Abfallmanagement unterstützen.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm EN 14039 an.