EN 14582 Obsah halogénov a síry v odpadoch - Spaľovanie kyslíka v uzavretých systémoch a metódy stanovenia

Európska norma „EN 14582 Charakteristika odpadov – Obsah halogénov a síry – Spaľovanie kyslíka v uzavretých systémoch a metódy ich stanovenia“ opisuje metódu spaľovania na stanovenie obsahu halogénov a síry v materiáloch spaľovaním v uzavretom systéme obsahujúcom kyslík (kalorimetrická bomba), po ktorom nasleduje analýza produktov spaľovania pomocou rôznych analytických techník. Táto metóda je použiteľná pre pevné, pastovité a kvapalné vzorky obsahujúce viac ako 0,025 g/kg halogénu alebo 0,025 g/kg síry. Detekčný limit závisí od použitého prvku, matrice a techniky stanovenia. Nerozpustné halogenidy a sírany prítomné vo vzorke alebo vznikajúce počas spaľovania nie sú týmito metódami úplne stanovené.

Na účely tohto štandardu platia nasledujúce pojmy a definície:

• Obsah síry sa vzťahuje na celkové množstvo síry prítomnej vo forme organických a anorganických zlúčenín, ktoré sa môžu spaľovaním premeniť na sírany a potom absorbovať alebo rozpustiť vo vodnom roztoku.
• Obsah halogénov sa vzťahuje na súčet halogénov, ktoré sa môžu spaľovaním premeniť na halogenidy (fluorid, chlorid, bromid, jodid) a potom existovať ako organické a anorganické zlúčeniny absorbované alebo rozpustené vo vodnom roztoku.

Vzorka sa v princípe oxiduje spaľovaním v uzavretom systéme (bomba obsahujúca kyslík pod tlakom). Halogénované a síru obsahujúce zlúčeniny sa premieňajú na fluorid, chlorid, bromid, jodid a síran, ktoré sa absorbujú alebo rozpúšťajú v absorpčnom roztoku. Na stanovenie koncentrácií halogenidov a síranov v absorpčnom roztoku je možné použiť rôzne metódy. Vo všeobecnosti je táto metóda použiteľná pre koncentrácie nad 0,025 g/kg v závislosti od prvku, matrice a techniky stanovenia. Môže sa použiť pre vodné vzorky alebo vzorky, ktoré ťažko horia, vrátane použitia zosilňovača horenia.

Tabuľka uvedená v norme uvádza príklady kontrolných látok, ktoré zabezpečujú úplné (90 až 110 percent) zhodnotenie halogénu a síry. Na vytvorenie vhodnej kontrolnej zmesi sa kontrolné látky vyberajú tak, aby boli vo vzorkách zastúpené všetky stanovované prvky. Obsah halogénu a síry by mal byť v rovnakom rozsahu ako elementárny obsah vzoriek a približne v strede pracovného rozsahu stanovovacích techník. V prípade potreby sa zrieďuje celulózou alebo oxidom hlinitým, aby sa dosiahol vhodný elementárny obsah. Zmes kontrolných látok a celulózy alebo oxidu hlinitého by sa mala homogenizovať, napríklad pomocou štrkového mlyna.

Spoločné spaľovanie jódu a síry môže interagovať a zvýšiť redukciu jódu na jodid a oxidáciu síry na síran. Kombinovaná kontrolná zmes môže poskytnúť falošnú záruku kapacity metódy, ak skutočné vzorky obsahujú iba jeden prvok.

Biologicky aktívne laboratórne vzorky by sa mali skladovať pri teplote 4 °C a analýzy halogénov a síry by sa mali vykonať do siedmich dní od odberu. Ak to nie je možné, vzorky by sa mali ďalej skladovať, napríklad zmraziť, ak je to možné, aby sa minimalizovala biodegradácia a strata prchavých halogénovaných a sírnych zlúčenín.

Skúšobná vzorka sa pripravuje v súlade s normou EN 15002. V prípade pevných materiálov by veľkosť častíc mala byť menšia ako 200 µm. Počas prípravy vzorky by sa malo vyhnúť použitiu halogénovaných polymérov, ako sú napríklad PVC rukavice.

Sušenie laboratórnej vzorky sa môže vykonať na účely homogenizácie, ak v závislosti od presnosti metódy vzorka obsahuje zanedbateľné množstvo halogénových a sírnych zlúčenín, ktoré sú prchavé pri zamýšľanej teplote sušenia. Sušina sa stanoví podľa normy EN 14346 na samostatnej podvzorke (výsledok sa použije na výpočet).

Heterogénne vlhké alebo pastovité vzorky sa môžu miešať s oxidom hlinitým, kým sa nezíska granulovaný materiál, a potom sa redukujú na granulovaný prášok, výhodne s veľkosťou častíc menšou ako 200 μm.

Vybavenie použité pri testoch zahŕňa:

• Kalorimetrická bomba s objemom najmenej 200 ml a vybavená preplachovacím systémom. Táto bomba je počas testovania nepriepustná a umožňuje kvantitatívne zachytávanie kvapaliny. Vnútorný povrch môže byť vyrobený z nehrdzavejúcej ocele alebo akéhokoľvek materiálu, ktorý nie je ovplyvnený spaľovacími plynmi. Materiály použité v zostave bomby, ako napríklad tesnenie hlavy valcov a izolácia drôtov, musia byť odolné voči tepelnému a chemickému pôsobeniu a nesmú reagovať spôsobom, ktorý by ovplyvnil výsledky. Bomby s jamkovými povrchmi by sa nikdy nemali používať, pretože majú tendenciu zadržiavať halogenidy a sírany. Po opakovanom použití bomby sa môže na vnútornom povrchu vytvoriť film. Toto zašpinenie by sa malo odstraňovať pravidelným leštením bomby podľa pokynov výrobcu. Niektoré kalorimetrické bomby môžu mať vnútorné povrchy s keramickým povlakom alebo platinové vedrové časti pre lepšiu odolnosť proti korózii.
• Nádoba na vzorky, platinová alebo nehrdzavejúca oceľ alebo kremeň.
• Zapaľovací drôt, platinový alebo nehrdzavejúca oceľ.
• Zapaľovací obvod schopný dodať dostatočný prúd na zapálenie vzorky bez jej roztavenia.
• Absorpčná banka (napr. 200 ml skúmavka vybavená sklenenou fritou na prebublávanie spalín).
• Bežné laboratórne vybavenie, ako sú homogenizačné zariadenia (napr. miešačky, mixéry, drviče, mlyny), analytické váhy (s presnosťou najmenej 0,1 mg).

Bomba nesmie obsahovať žiadne organické zvyšky (výpary organických rozpúšťadiel, mastnotu atď.). Musia sa dodržiavať pokyny výrobcu, najmä tlak kyslíka vo vnútri bomby a maximálna povolená výhrevnosť skúšobnej časti.

Obsah halogénov a síry v odpade je dôležitý, pretože tieto prvky môžu mať významný vplyv na životné prostredie, zdravie a prevádzku pri spracovaní odpadu, najmä pri spaľovaní, skládkovaní alebo použití na zhodnocovanie materiálov. Monitorovanie a riadenie tohto obsahu sa preto považuje za kľúčové.

Napríklad, keď sa spaľuje odpad obsahujúci halogény (chlór, fluór) alebo síru, môžu sa tvoriť kyslé plyny, ako je chlorovodík a fluorovodík, ktoré sú korozívne a toxické. Síra tvorí oxid siričitý, plyn, ktorý prispieva ku kyslým dažďom, dýchacím problémom a smogu. Ak sú prítomné halogény aj uhľovodíky, existuje riziko tvorby dioxínov a furánov, čo sú vysoko toxické perzistentné organické znečisťujúce látky (POP). Na skládkach môže byť síra baktériami premenená na sírovodík, toxický a horľavý plyn. Halogénované zlúčeniny majú tendenciu pretrvávať v životnom prostredí a bioakumulovať sa, čo spôsobuje dlhodobé ekologické škody.

Naša organizácia, ktorá už roky podporuje podniky vo všetkých sektoroch prostredníctvom širokej škály testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich aktivít, sa môže pochváliť silným tímom zamestnancov, ktorí pozorne sledujú globálny vývoj vo vede a technike a neustále sa zlepšujú. V tejto súvislosti poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou „EN 14582 Charakteristika odpadu - Obsah halogénov a síry - Spaľovanie kyslíka v uzavretých systémoch a metódy stanovenia“.