VOC, emisyonlar, limitler ve düzenlemelerin anlamı

Uçucu Organik Bileşenler: anlamı ve tanımı

Bir organik bileşen, en az bir karbon elementi (C) ve hidrojen (H), oksijen (O), flüor (F), klor (Cl), bromin (Br), iodin (I), sülfür (S), fosfor (P), silikon (Si) veya nitrojen (N) grubundan bir veya daha fazla element içerir. Burada karbon oksitler (örn, CO2), inorganik karbonatlar ve bikarbonatlar istisna olarak sayılabilir.

Bir VOC – Uçucu Organik Bileşen kısaltması – 293,15 °K sıcaklıkta (örn. 20°C), 0,01 kPa veya daha fazla basınca veya belirli kullanım koşullarında uçuculuğa karşılık gelen herhangi bir organik bileşiktir.

Her iki tanımda 2006 tarihli ve 152 sayılı “Çevre düzenlemeleri” yönetmeliğinden alınmıştır.

Uçucu organik bileşenler troposferde etkileşimle kirletici bileşenler oluşturan farklı kimyasal bileşenler içerir. Şunları içerebilirler:

Alifatik hidrokarbonlar (örn. Bütan, n-hekzan) ve aromatik hidrokarbonlar (örn. Benzen, tolüen)
Halojen türevleri (örn. diklorometan)
Aldehitler (örn. formaldehit)
Ketonlar (örn. aseton)
Alkoller (örn. etanol, bütanol)
Esterler (örn. etil asetat)
Ve diğer bileşenler (örn. asetik asit, akrilamid, nikotin, etanenitril) vardır.

Antropojenik ve biyolojik orijinli uçucu organik bileşenler

VOC’lar dış ve iç çevreye salınabilir.

En büyük dış VOC kaynakları antropojenik ve biyojenik orijine sahiptir. Biyojenik kaynaklar arasında bitkiler tarafın dan salınan bazı bileşikler, organik maddelerin biyolojik ayrışmasından oluşan bileşikler veya gübre yığınlarında ve toprak dolguda fermantasyonla ortaya çıkan metan gibi örnekler vardır. Antropojenik dış kaynaklar; araçların egzoz emisyonlarına, endüstriyel kullanımdaki solvent dumanlarına ve daha az oranda termal elektrik santrallerden çıkan yakma dumanlarına bağlıdır.
Ana iç VOC kaynakları antropojeniktir ve temizlik ürünleri, inşaat malzemeleri, mobilya, kozmetik, deodorant, böcek ilaçları, ısıtma aletleri, sigara dumanı, yazıcı ve fotokopi makineleri, yapıştırıcılar, boyalar ve çeşitli solventlerden gelmektedir.

Uçucu Organik Bileşiklerin Tehlikesi

Bütün uçucu organik bileşiklerin insan için tehlikeli olmadığını bilmek gerekir. Örneğin metan ve propan bizler için tehlikeli değildir. Fakat IARC (Uluslararası Kanser Araştırmaları Kuruluşu) tarafından diğerleri kanserojen olarak sınıflandırılmıştır. Bunlara formaldehit ve benzen dahildir.

Atmosferik konsantrasyonlar

Tablo Ocak 2003 ila Haziran 2004 arasında Ulusal Sağlık Enstitüsünün hava izleme projesi kapsamında ölçülen 24 saatlik VOC maddelerinin konsantrasyonlarıyla ilgili temel istatistikleri vermektedir. İstasyon Roma’da, yarı merkezi bir alanda, serbest sirkülasyonlu, geniş bir yolun kenarında bulunuyordu. Trafik oryantasyonlu bir nokta olarak görülebilir fakat endüstriyel orijinlerin direk emisyon kaynağı yoktu.

İzlenen VOC’lar arasında, bu kirleticinin kanserojen özellikleri bakımından taşıdığı önem bağlamında, özellikle benzene dikkat edildi.

VOC	ortalama	*CV%	Min	Max
toluen	25,4	46,7	11,0	82,9
m-ksilen	6,8	46,4	1,7	15,3
2-metilpentan	3,8	44,8	1,4	11,2
trimetilbenzen	3,7	42,4	1,4	8,2
benzen	3,4	42,7	1,5	7,6
etilbenzen	3,2	110,7	1,0	34,1
o-ksilen	3,2	44,0	1,3	7,1
p-ksilen	2,9	44,0	1,2	6,5
n-hekzan	2,9	75,7	1,0	12,8
siklohekzan	1,5	90,8	0,4	8,2
tetrakloroetilen	1,4	47,4	0,4	3,2
n-heptan	1,4	38,1	0,5	2,9
metilsiklopentan	1,3	42,2	0,5	3,2
trikloretilen	1,3	46,8	0,5	3,6
2-metilhekzan	1,0	54,0	0,4	4,0
metilsiklohekzan	0,9	53,4	0,4	3,0

VOC’lar: inceleme süresinde (Ocak 2003 – Haziran 2004) toplanan ortalama değerler ve temel istatistikler. Konsantrasyon µg/m3 (bir gramın milyonda biri) olarak ölçülmüştür
*CV% – varyasyon katsayısı

VOC düzenlemeleri: İtalya ve Avrupa

Son 20-30 yıldır, hava kirliliğiyle ilgili endişeler önemli düzeyde arttı ve emisyon kontrolü, kirleticilerin azaltılması veya ortadan kaldırılması ve farklı bileşen kategorilerinde izin verilen maksimum konsantrasyonların tanımlanması için çok sayıda çalışma yapıldı.

VOC emisyonlarıyla ilgili Avrupa ve İtalya’da çeşitli yönetmelikler yayınlandı. En önemlileri şunlardır:

2004 tarihli ve 42 nolu Avrupa Direktifi : Belirli boya ve verniklerde ve belirli araç boyama ürünlerinde kullanılan organik solventlere bağlı uçucu organik bileşen emisyonlarının sınırlandırması üzerinedir ve İtalya’da 1006 tarihli ve 161 nolu Yöntemelik ve ekleriyle düzenlenmiştir.
152/2006 numaralı Yönetmelik Çevre Düzenlemeleriyle ilgilidir ve Konsolide Çevre Kanunu veya Çevre Kanunu olarak da bilinir. Bu yönetmelik toprak ve su koruma, atık yönetimi, hava kirliliğinin azaltılması, çevresel etki değerlendirmesi ve çevre hasarının telafisi üzerine kurallar koymaktadır. Yönetmelik yıllar içerisinde birkaç kez değişmiştir ve en son 2018 tarihinde 21 nolu Yönetmelik yürürlüktedir. Metnin Beşinci Bölümü “havanın korunması ve atmosferdeki emisyonların azaltılması üzerine düzenlemeleri” belirler. Daha detaya girersek, “tesis ve faaliyetlerin atmosferik emisyonlarının önlenmesi ve sınırlandırılması emisyon değerleri, örnekleme ve emisyon analiz yöntemleri ve ölçülen değerlerinin uygunluk değerlendirmesi için mevzuatlar” ortaya koymaktadır. 275. Madde özellikle VOC emisyonlarıyla ilgilidir.
2010/75/EU Direktif “endüstriyel emisyonlar üzerindedir (entegre kirlilik önleme ve kontrolü)” ve İtalya’da 46/2014 nolu Yönetmelikle uygulanır. Bu direktif çevrenin korunması için endüstriyel faaliyetlerin hava, su ve toprağa yaydığı emisyonların ve atık üretiminin önlenmesi veya en azından azaltılmasına odaklanmaktadır;
En son 2016 tarihli ve 2284 nolu Avrupa Direktifi metan olmayan uçucu organik bileşikler (NMVOC’lar) tanımını getirmiştir. Bu tanım “metan dışındaki bütün organik bileşenler güneş ışınımı altında nitrojen oksitlerle reaksiyona girerek fotokimyasal oksidanlar üretebilir” anlamına gelir.

Yayılan VOC’lar nasıl ölçülür

Baca limitleri özel analitik yöntemlerle kontrol edilir.

Alev iyonlaşma prensibini kullanan ve sonucu Karbon/Nm3, (TOC = Toplam Organik Karbon olarak gösterilir) olarak veren otomatik yöntemler vardır. Bu yöntemler nitelik olarak seçici değildir ve tek uçucu organik bileşeni ayırt etmez.

Diğer taraftan en tehlikeli bileşenler için en uygun yöntem aktif karbon şişeleri üzerinde emilim, daha sonra ayrıştırma ve gaz kromatografisiyle belirlemedir. Bu şekilde bireysel bileşenler nitel ve nicel olarak ayırt edilir Yöntemler şunlardır:

Tek bileşenler için UNI EN 13649
VOC < 20 mg/Nm3 için UNI EN 12619
VOC ≥ 20 mg/Nm3 için UNI EN 13526

VOC limitleri: nasıl uyulur?

Yeni emisyon limitlerine uymak için birkaç farklı yaklaşım vardır. Bunlar arasında hem kullanılmış ürünler üzerinde yapılan işlemler (örn. su bazlı, katı oranı yüksek boya ve mürekkepler vb.) hem de uygun emisyon azaltma sistemleri vardır. Bazı durumlarda belirlenen limitlere uymak için her iki çözümün de kullanılması gerekir.

Ürün yelpazesinin hemen hemen hepsi VOC içeren emisyonların arıtılmasına sahip olan (geri kazanım, termal oksidasyon, ıslak azaltma vb. …), BROFINDⓇ her müşteriye yatırım maliyetleri ve tesis yönetimi arasındaki en iyi dengeyi bularak en iyi azaltma sistemini tavsiye edebilir.