COMPUŞII ORGANICI VOLATILI

- Noţiuni introductive -

1

CURPINS:

1. Introducere ................................................................................................................. 3 2. Legislatia UE privind COV ........................................................................................ 5 3. Sursele de emisii de COV ......................................................................................... 7 4. Reducerea emisiilor de COV ..................................................................................... 7

4.2. Variante eficiente de combatere a poluarii ........................................................ 11

5. Impactul COV asupra factorilor de mediu şi sanatatii umane .................................. 12 6. Masuri de ameliorare a mediului .............................................................................. 14 7. Concluzii .................................................................................................................. 16

Summary

This paper presents some general data on VOC, meaning : the definition, their

source of origin and the most important methods and measures to reduce VOC.

2

VOCs play an important role in the formation of ozone and fine particles in

the atmosphere. Under sunlight, nitrogen oxides react with VOCs emitted primarily

from vehicles, power plants and industrial activities to form ozone, which in turn

helps in the formation of fine particles. Accumulation of ozone, fine particles, gaseous

smog reduce visibility.

Emissions of volatile organic compounds from industry may be reduced either

at the source or at the output of the process.

General measures to prevent / reduce fugitive emissions:

• Pipeline transport of cover / cleaning operators to the coating / cleaning machine;

• Making a underpressure in the sealed / closed plant parts, particularly at entry and

exit holes at different stages of technological process;

• directing gas emissions of VOCs to a treatment plant to meet emission limits.

• The use of containers, tanks that will store waste organic solvents or type of

materials, such as cleaning agents, waste rags containing organic solvents. Such

equipment must be placed in closed spaces. It is recommended that the storage place

to have an absorbent material (in sufficient quantity) to be used for solvent leaks;

• sealing, encapsulation plant components, as far as possible, at the breathing parties

it is recommended the fitting of an aspiration installation;

• avoidance of open places in making phases of technological processes such as

mixing of coverage substances.

The impact of COV emissions on human health depends on the location and

dispersion of the pollution.

1. Introducere

Calitatea necorespunzatoare a aerului ca urmare a poluarii este o problema

serioasa de mediu in majoritatea zonelor urbane. Cea mai mare povara a poluarii se

rasfringe asupra sanatatii umane.Poluarea antropogena a aerului provine de la:

3

-surse stationare mari (industrii, centrale electrice şi incineratoare municipale)

-surse stationare mici (gospodarii şi instalatii de incalzire mici );si

-surse mobile (trafic)

Dintre cei mai preocupanti poluantii pentru sanatatea umana se

remarca COV-compusii organici volatili.Compusii organici volatili contribuie in mod

hotaritor la formarea gazului nociv –ozonul ,precum şi a altor oxidanti fotochimici

raspunzatori pentru formarea “efectului de sera” respectiv incalzirea globala a Terrei.

COV sunt eliberati sub formă de gaz din anumite lichide sau solide. Unele

dintre cele mai comune produse conţin COV : vopsele, lacuri, cerneluri tipografice,

multe produse de consum, solventi organici şi produse petroliere. COV provin dintr-o

varietate de produse chimice şi pot avea efecte adverse asupra sănătăţii mediului şi a

oamenilor. COV sunt cauza poluării aerului şi aparitiei smogului . Acestia joacă, de

asemenea, un rol în deteriorarea stratului de ozon. Din fericire, exista lucruri care pot

fi realizat în vederea reducerii COV emisiilor.

COV joacă un rol important în formarea de ozon şi particule fine în atmosferă.

Sub lumina soarelui, COV reacţionează cu oxizii de azot emisi în principal de la

autovehicule, centralele electrice şi activităţi industriale, pentru a forma ozon, care, la

rândul său, ajută la formarea de particule fine. Acumularea de ozon, particule

fine,smog şi poluanţi gazoşi reduc vizibilitatea.

4

Formarea smogului

Cei mai reprezentativi compusi organici volatili(eteri de petrol, benzen, acetona,

esteri, fenoli, sulfura de carbon,acestea fiind cunoscute şi sub numele de hidrocarburi)

sunt continuti de produsele petroliere, solventi organici şi solventii din agentii de

spalare.

2. Legislatia UE privind COV

Prima directiva emisa de UE, "Directiva privind emisiile de solventi" (SED

1999/13/EC), a impus regulile UE privind limitarea emisiilor de solventi rezultati din

majoritatea activitatilor industriale. Reglementarile se impun in cazul activitatilor la

scara industriala, dar nu se aplica in cazul activitatilor de amploare redusa, cum sunt

retusurile auto.

In concordanta cu starea de fapt, EU a emis o noua directiva , "Directiva

privind produsele destinate vopsirii" (PPD) 2004/42/CE, care stabileste nivelul

emisiilor rezultate din activitatea atelierelor de vopsitorie auto (si vopsele decorative).

5

Noua directiva UE scoate atelierele de vopsitorie din sfera de aplicabilitate a SED in

interiorul Uniunii Europene. Directiva PPD impune limite privind COV la nivelul

fiecarui produs. Acum sunt mult mai clare limitele COV care vor fi valabile in UE şi

dupa anul 2010. Directiva PPD trebuie adoptata de catre toate statele membre pana la

30/10/05 şi sa devina operationala pana la 01/01/07.

Statelor membre li se ofera un anumit grad de flexibilitate in implementarea

directivei PPD la nivel national, dar aceste interpretari ale directivei nu trebuie sa

impieteze libera circulatie a marfurilor.

Directiva privind emisiile de solventi (SED)

Este responsabilitatea atelierelor sa se conformeze

Conformitatea poate fi obtinuta in mai multe moduri (Sisteme de reducere a emisiilor;

Plan de reducere a emisiilor de solventi). Nota: Limitele COV pentru fiecare produs

nu sunt specificate de catre UE

Doar atelierele care depasesc un anumit nivel al emisiilor de solvent vor fi afectate.

Pragul limita depinde de tipul de activitate cu solventi (de ex. Retus auto: 0.5 tone/an;

LIC 5 tone/an)

Utilizatorul trebuie sa inregistreze nivelul de COV şi sa demonstreze ca activitatea pe

care o desfasoara este conforma cu directiva

Votata de Parlamentul UE la 11/03/99

Activa in toate statele membre (doar din 2004 in anumite state)

Pentru cei cu unităţi de producţie noi sau substanţial modificate: etapa 1, de la 31

octombrie 2001; etapa 2, până la 31 octombrie 2004

Pentru cei cu unităţi de producţie existente: etapa 1, până la 31 octombrie 2005; etapa

2, până la 31 octombrie 2007

Directiva privind produsele destinate vopsirii (PPD)

Este responsabilitatea producatorului de vopsele sau a importatorului sa introduca pe

piata produse conforme

Limite ale COV la nivel de produs

Valoarea COV trebuie afisata pe eticheta pentru a putea fi identificate produsele

conforme. Nu exista prag limita. (sunt acoperite toate tipurile de consumatori)

Nu sunt necesare evidente sau dovezi de conformitate din partea utilizatorului final

6

Votata de catre Parlamentul UE la 21/04/04

Trebuie legiferata de catre statele membre pana la 30/10/05

Limitele COV pentru fiecare produs se aplica incepand cu 01/01/07

3. Sursele de emisii de COV

Sursele de emisii de COV din atmosfera sunt clasificate in :

- surse naturale - emisiile biogene de la plante şi arbori

- surse mobile- emisiile din trafic

-sursele stationare de poluare:procesele industriale ,in care se ard combustibili

(pacura, lemn),de compostare a gunoaielor menajere şi industriale , rafinariile de

petrol ,transportul şi depozitarea de benzina şi uleiuri(statii de benzina),industria

chimica de sinteza(industria de obtinere a produselor anorganice cu generare de

sulfura de carbon , hidrogen sulfurat , uzine de producere produse organice cum ar fi

coloranti, produse farmaceutice , mase plastice , pesticide cu generare de

hidrocarburi , solventi , eter, alcooli , fenoli), spalatoriile in uscat, tipografiile,

vopsitoriile şi alte domenii care utilizeaza solventi organici.

4. Reducerea emisiilor de COV

Reducerea emisiilor de compusi organici volatili rezultate din industrie se

poate face fie la sursa sau la iesire din procedeu.

Reducerea la sursa:

Analiza situatiei :

Înainte de a recurge la o tratare, este necesar sa întrevedem reducerea emisiilor

la sursa, adica sa optimizam procedeul, sa reducem continutul în solventi sau sa îi

substituim cu noi produse.

Exemple :

- Activitatile de acoperire (vopsea, cerneala, lac ...)

- actiuni asupra produselor (reducere sau substituire)

- actiuni asupra aplicarii (îmbunatatirea coeficientului de

transfer)

7

- Activitatile de curatare şi degresare la suprafata

- actiuni asupra produselor şi aplicarii

Avantaje :

-Limitarea riscurilor legate de prezenta solventilor

- Îmbunatatirea mediului ambiant pentru personal

-Absenta sau limitarea tratarii deci diminuarea costurilor de

investitie sau de functionare

Dezavantaje :

- Modificarea procesului

- Pastrarea calitatii finale a produsului echivalent

- Formarea personalului

- Eventual cost suplimentar al produselor

Tratarea la iesirea din procedeu:

Emisiile apar ca urmare a evaporării de COV din compoziţia produselor în

timpul utilizării lor. Pentru majoritatea produselor, toti COV vor fi emisi în atmosferă.

Cu toate acestea, în unele produse COV vor fi pierduti în principal apelor reziduale.

Controlul emisiilor de la utilizarea produselor de consum poate fi realizat numai prin

reformularea de produse care să conţină mai puţini COV sau măsuri pentru a promova

utilizarea de produse cu continut scazut de COV.

8

Exista o varietate de tehnici de reducere a emisiilor de COV de la

terminalele de comercializare a benzinei şi atunci când benzina este livrata la staţiile

de service.

Vapour Balance Lines între Tancuri şi braţe articulate de încărcare - Atunci când un

grup de rezervoare de benzina este supus încarcărilor simultane şi a livrărilor,

interconectarea spaţiilor de vapori ale rezervoarelor poate reduce emisiile în

atmosferă, permiţând vaporii dislocaţi, din tancul de stocare să curgă în spaţiul de

vapori a unui rezervor de livrare. În unele zone linii de vapori de retur au fost instalate

pentru a reduce expunerea personalului la vapori de benzină la încărcarea vehiculului.

În prezent, aceste linii sunt în general instalate în combinaţie cu o unitate de

recuperare (VRU) a vaporilor. În Elveţia, toate depozitele de introducere pe piaţă sunt

complet echipate cu de linii de echilibru a vaporilor între autocisterne şi cisterne,

precum şi între tancuri şi autoturisme rezervor.

Unităţile de recuperare a vaporilor (VRU) elimina hidrocarburi emise de

tancuri sau din operaţiunile de încărcare a unui vehicul, de obicei, fie prin răcire /

condensare, absorbţie de încărcare lichid sau adsorbţie de carbon sau o combinaţie a

acestor procese. Hidrocarburile recuperate sunt de obicei returnate spre depozitare în

formă lichidă. VRU sunt fie cu o singură etapă, bazată pe unul dintre procesele

menţionate mai sus, cu eficienţă de recuperare de ordinul a 95%, sau cu dublu-etapă,

cu prelucrare suplimentară a gazului rezidual din prima etapa, cu eficienţă de design

de aproape 100%. Până în 1988, a fost instalat un numărul relativ mic de VRUs în

Europa din care marea majoritate sunt pentru încărcarea vehiculului rutier. În Elveţia,

VRUs sunt instalate la terminalele de frontieră şi rafinării.

Pentru a reduce emisiile, sunt recomandate tehnici de încărcare modificate, şi anume:

a) încărcare de sus (reduce emisiile de COV cu 40 - 60%),

b)încărcare de sus, cu întoarcere de vapori în linie,

c) încărcarea de sus, cu întoarcere de vapori externa,

d) Încărcarea prin partea inferioară,

e) încărcare prin partea inferioară, cu întoarcere de vapori.

Colectarea de vapori şi intoarcerea de la staţiile de serviciu este realizată numai în

cinci ţări europene şi camioanele de încărcare atât de sus cat şi jos sunt echipate acolo

cu sisteme de intoarcere a vaporilor.

9

4.1. Măsuri generale pentru prevenirea/reducerea emisiilor fugitive (difuze) :

• transportul prin conducte al agenţilor de acoperire/ curăţare către aparatul de

acoperire/curăţare;

• evacuarea solvenţilor sau a gazelor reziduale prin conducte etanşe; Realizarea unei

subpresiuni în părţile instalaţiei capsulate/închise, în special la orificiile de intrare şi

ieşire de la diverse faze ale procesului tehnologic;

• dirijarea gazelor cu emisii de COV la o instalaţie de epurare în vederea respectării

valorilor limită de emisie.

• utilizarea de recipiente, rezervoare în care se vor depozita solvenţii organici sau

materiale tip deşeuri cum ar fi: agenti de curăţare, cârpe uzate care conţin solvenţi

organici. Aceste echipamente trebuie amplasate în locuri închise. Se recomandă ca în

locul de depozitare să existe materiale absorbante (într-o cantitate suficientă), care să

fie utilizate la eventualele scurgeri de solvenţi;

• închiderea, capsularea componentelor de instalaţie, pe cât este posibil; la părţile

necapsulate

se recomandă montarea unei instalaţii de aspiraţie;

• evitarea locurilor deschise în realizarea unor faze ale proceselor tehnologice, cum ar

fi de exemplu amestecarea unor substanţe de acoperire (se recomandă montarea unei

instalaţii de absorbţie).

Reducerea emisiilor de COV necesită formarea de obiceiuri sănătoase, care va

elimina prezenţa chimicalelor în aer şi pentru a reduce expunerea cronică. Indivizii ar

trebui să evite folosirea de produse de consum cu continut de aerosoli pentru a reduce

emisiile de COV. Aceasta ar include deodorantelor, spray-uri de aer etc. Acesta este

un pas destul de uşor de a lua, deoarece multe dintre aceste produse vin în forme non-

aerosoli, cum ar fi geluri, roll-ons. Deodorantelor emit particule ultra-fine şi substanţe

chimice care sunt periculoase pentru sistemul respirator şi pentru mediu.

Atunci când cumpără vopsele, oamenii ar trebui să fie, de asemenea, conştienti de

COV. Consumatorii pot reduce emisiile de COV prin evitarea vopsele cu etichete

care indică în mod clar ca limitele de COV sunt ridicate. Trecerea la vopsele pe baza

de apa este de asemenea util. Păstrarea produselor care conţin COV se face în

recipiente etanşe. Aceste tipuri de produse chimice ar trebui să fie, de asemenea,

plasate cât mai departe de zonele cu viaţă posibil.

10

Productia de automobile contribuie la poluarea aerului cu sume mari de COV.

Conducerea vehiculelor mai puţin şi folosirea mijloacelor de transport public este o

metoda de a reduce emisia de COV.

Reducerea emisiilor de COV trebuie să aibă loc pe scară largă. Atât producătorii,

precum şi consumatorii pot lua măsuri pentru reducerea emisiilor de COV şi limitarea

efectelor nocive compuşi organici volatili avea asupra mediului şi climei.

S-a introdus un regulament în conformitate cu Ordonanţa de control al poluării

aerului în aprilie 1999 de a solicita recuperarea vaporilor de benzină emise în timpul

descărcării de benzină la staţiile de benzină

4.2. Variante eficiente de combatere a poluarii

Impactul emisiilor de la surse stationare mari de poluare poate fi redus prin:

-alegerea amplasamentului departe de zonele populate

-folosirea combustibililor curati:gaze naturale şi carbunii cu continut scazut de sulf şi

cenusa

-aplicarea unor tehnologii perfectionate care nu genereaza poluanti şi a unor instalatii

de prevenire a poluarii

-instalarea unor tehnologii de tratare la “capat de conducta” mai

coresponzatoare(filtre,etc.)

11

- recuperarea şi valorificarea substantelor reziduale utilizabile

Impactul emisiilor legate de trafic poate fi atenuat prin:

-devierea traficului din zonele dens populate

-conversia vehiculelor cu consum mare, pe carburanti mai curati-folosirea spre

exemplu a combustibililor alternativi in locul benzinei :metanolul, etanolul, gazul

natural compresat.

-imbunatatirea intretinerii autovehiculelor

- instalarea de dispozitive de depoluare catalitica

Aceste masuri de prevenire şi control a poluarii atmosferei cu compusi organici

volatili sunt incluse in :

- H.G. nr. 699/2003 ce prevede stabilirea unor masuri pentru reducerea emisiilor de

COV datorate utilizarii solventilor organici in anumite activitati şi instalatii

- H.G. nr. 568/2001 ce prevede stabilirea cerintelor tehnice pentru limitarea emisiilor

de COV rezultati din depozitarea , incarcarea , descarcarea şi distributia benzinei la

terminale şi la statiile de benzina

- Ordinul nr. 462/1993 ce cuprinde norme de limitare preventiva a emisiilor de

poluanti in atmosfera

- Ordinul nr. 592/2002 cuprinde Normativul care stabileste valorile limita , a valorilor

de prag , a criteriilor şi metodelor de evaluare a anumitor poluanti in aerul

inconjurator

5. Impactul COV asupra factorilor de mediu şi sanatatii umane

Impactul emisiilor asupra sanatatii umane depinde de amplasarea şi dispersia

poluarii; emisiile de la sursele stationare mari, situate adesea la distante mari de

centrele urbane dens populate se disperseaza in straturile inalte ale atmosferei, in timp

ce gospodariile şi traficul emit la nivele apropiate de sol, in zone dens populate. Drept

urmare, sursele mobile şi cele stationare mici contribuie mai mult la concentratiile

12

poluante urbane şi la efectele sanitare ce decurg din acestea, decat indica contributia

lor la emisiile totale.

Dupa numeroase verificari , se considera ca COV pot provoca anumite maladii

cancerigene umane ;de asemenea , acestea sunt responsabile pentru o varietate de

probleme de sanatate acuta , ca de exemplu, iritatii ale ochilor , nasului , dereglari

respiratorii , scaderea rezistentei generale a organismului . Cei cu boli pulmonare sau

cu sisteme imunitare deteriorate şi cei intre doua varste pot fi in mod particular

afectati de acest poluant. Folosirea formaldehidelor la fabricarea unor parti

componente ale mobilei din cladiri-locuinte –face din acestea un poluant foarte

puternic. Alti compusi organici volatili , comuni in orice casa , include benzene ,

provenite din fumul de tigara şi percloretilene emise la spalarea in uscat a

imbracamintii; vopselele şi lacurile , inclusiv unii compusi de spalare sunt de

asemenea , poluanti periculosi .

Efectele acestor poluanti asupra plantelor : modalitatea de actiune consta in cloroza

( decolorare , culoare palida sau galbuie , patare ) , plasmoliza ( inmuierea frunzelor şi

a ramurilor tinere ) , tulburari de crestere ( generale sau partiale ).Efectele inregistrate

asupra animalelor : in conditii naturale provoaca iritatii la animalele domestice , iar in

conditii experimentale se observa o serie de modificari in diferite organe , reducerea

consumului de oxigen şi accelereaza formarea tumorilor pulmonare .

Smogul poate irita ochii, nasul şi gâtul, sau poate agrava probleme existente

respiratorii cum ar fi astmul. Persoanele cu probleme de inimă şi plămâni, persoanele

în vârstă şi copiii ale căror sisteme respiratorii sunt încă în curs de dezvoltare sunt

cele mai expuse riscului. Adulţii sănătoşi de toate vârstele, care lucreaza în aer liber

sunt mult mai sensibile la poluare din cauza nivelului mai mare al lor de expunere fata

de cei care sunt mai putin activi în aer liber. Expunerea prelungită la formarea

smogului poate duce la deteriorarea permanentă a ţesutului pulmonar şi de a afecta

sistemul nostru imunitar. Formarea smogului are un impact negativ asupra turismului.

Prezenta in atmosfera a compusilor organici volatili in anumite cantitati poate

crea un mediu diferit de cel natural prin modificarea ansamblului micro climatic ,

producand reducerea vizibilitatii , reducerea radiatiilor UV protectoare .

13

6. Masuri de ameliorare a mediului

Un control riguros al poluantilor contribuie la o buna protejare a mediului.

Cea mai buna cale de reducere a poluarii este in primul rand prevenirea ei.Tehnicile

de prevenire a poluarii aflate la indemana pot fi clasificate in:

-reducerea la sursa

-reciclarea şi refolosirea

-practicile imbunatatite de exploatare.

Prima tehnica de prevenire a poluarii – reducerea la sursa- cuprinde inlocuirea

produselor chimice şi variantele de modificare a procesului care pot reduce sau

elimina folosirea de substante vatamatoare şi producerea de reziduuri nocive legate de

aceasta precum şi eliminarea altor degajari in mediu. Reducerea la sursa cuprinde şi

imbunatatirile tehnologice şi modificarile de proces care reduc sau elimina generarea

de reziduuri, evacuarile la inaltime efectuate in vederea diluarii impuritatilor evacuate

din cosurile industriale inainte de a reveni la sol , indepartarea sursei de centrele

populate , epurarea gazelor –retinerea impuritatilor din gazele evacuate prin instalatii

adecvate de poluare .

Cea de a doua metoda de prevenire a poluarii – reciclarea şi refolosirea-reintroduce un

deseu in procesul de fabricatie ca materie prima.

Cea de-a treia metoda –procedeele de exploatare imbunatatite care au la baza

modificarile in fabricarea produselor conducand la reducerea producerii deseurilor.

Standardele de calitate a aerului au ca scop evitarea atingerii unor nivele vatamatoare

ale poluantilor din aer. Standardele de emisie sunt legate de poluantii care provin din

surse specifice –cum sunt cosurile de fum industriale şi sistemele de esapament ale

autovehiculelor – şi specifica concentratiile de poluant admise in punctele de

evacuare.

Standardele de calitate a aerului (ambientale) au in valoare calitatea generala a aerului

dintr-o comunitate sau zona industriala şi specifica care sunt concentratiile de poluant

14

admise in astfel de zone.Standardele de emisie permit identificarea surselor specifice

de poluare a aerului şi stabilirea actiunilor corective.Standardele ambientale sunt

definite cu limite de securitate adecvata pentru a evita daunele produse fiintelor

umane şi mediului.

Standardele de calitate a aerului sunt subimpartite adesea in standarde primare

şi secundare. La standardele primare sunt stabilite şi termenele de

conformare.Standardele secundare se refera la efectul asupra mediului şi urmaresc sa

protejeze bunastarea umana generala sau pe termen lung.Ele sunt legate de aspectele

de vizibilitate ,sol, apa ,vegetatie, animale domestice, animale salbatice,materiale,

proprietati, transporturi, economie şi pot fi atinse intr-un ritm mai relaxat.

15

7. Concluzii

Dintre cei mai preocupanţi poluanţi pentru sănătatea umană se remarcă COV-

compuşii organici volatili.Compuşii organici volatili contribuie în mod hotărâtor la

formarea gazului nociv –ozonul , precum şi a altor oxidanţi fotochimici răspunzători

pentru formarea “efectului de seră” respectiv încălzirea globală a Terrei.

COV sunt eliberaţi sub formă de gaz din anumite lichide sau solide. Unele

dintre cele mai comune produse conţin COV : vopsele, lacuri, cerneluri tipografice,

multe produse de consum, solvenţi organici şi produse petroliere.

Tehnicile de prevenire a poluării aflate la îndemână pot fi clasificate în:

-reducerea la sursă

-reciclarea şi refolosirea

-practicile îmbunătăţite de exploatare.

Impactul emisiilor de la surse staţionare mari de poluare poate fi redus prin:

-alegerea amplasamentului departe de zonele populate

-folosirea combustibililor curaţi:gazele naturale şi carbunii cu conţinut scăzut de sulf

şi cenuţă

-aplicarea unor tehnologii perfecţionate care nu generează poluanţi şi a unor instalaţii

de prevenire a poluării

-instalarea unor tehnologii de tratare la “capăt de conductă” mai

corespunzătoare(filtre,etc.)

- recuperarea şi valorificarea substanţelor reziduale utilizabile

-devierea traficului din zonele dens populate

-conversia vehiculelor cu consum mare, pe carburanţi mai curaţi-folosirea spre

exemplu a combustibililor alternativi în locul benzinei :metanolul, etanolul, gazul

natural compresat.

-îmbunătăţirea întreţinerii autovehiculelor

- instalarea de dispozitive de depoluare catalitică

16

8. Bibliografie:

1. Reducerea emisiilor de COV provenite din sectorul industrial, REPA

Timişoara, 3.02.2009

2. Federal Register / Vol. 73, No. 135 / Monday, July 14, 2008 / Proposed Rules

3. AEA Technology Environment OTHER USE OF SOLVENTS & RELATED

ACTIVITIES 2.02.1999.

4. Envirommental Protection Department – A simple guide to reduce paint VOC

emissions

17