Sensoriske miljøanalyser

Transkript

1 Sensoriske miljøanalyser - Lukt fra industri og avfallshåndtering Marco Venzi, Molab as

2 Oversikt Generelt om sensorikk i Norge Luktesansen Luktproblematikk i samfunnet Anbefalte analyseverktøy Luktmålinger (olfaktometri) Prøvetaking og modellering av luktfluks Spreningsmodeller Erfaringer fra luktkartlegginger

3 Sensorikk

4 Sensorikk BESKRIVELSE Sensorikk er et fagområde som beskriver egenskaper som de menneskelige sanser kan oppfatte, enten ved: Lukt Smak Syn Berøring Hørsel

5 Sensorikk MILJØER I NORGE Næringsmiddelanalyser : UMB (Universitetet for miljø- og biovitenskap) Nofima Eurofins norsk matanalyse Andre? Miljøanalyser Lukt : SI - SINTEF - Molab as

6 Sensorikk LUKTMÅLINGER Olfaktometriens historie i Norge :

7 Luktesansen

8 Luktesansen GENERELT Evnen til å oppdage og gjenkjenne ulike typer molekyler Sanseinntrykk, ingen direkte målbar fysisk eller kjemisk størrelse Anatomi : Detekteres av reseptorceller i lukteepitelet innerst i nesehulen Kort nerveforbindelse til hjernen

9 Luktesansen EGENSKAPER En rekke ulike faktorer hos en person påvirker luktinntrykket : Adapsjon Variasjon Karakter Intensitet ( Stevens lov: I = k C n ) Fortynning av luft som lukter gir i teorien lavere intensitet logaritmisk kan fortynnes til nivåer under luktterskelen - fortynningsfaktor angir luktstyrke kan endre luktens karakter

10 Luktesansen KONSEKVENSER Ubehagelig lukt er en belastning for nærmiljøet et lokalt miljøproblem : Kilde til konflikt Påvirker humøret og trivselen Kan medføre stress og indirekte helseplager Redusert verdi av eiendom Lukt fra industri og bekymring for helse

11 Luktproblematikk

12 Luktproblematikk KLAGER Næringsaktiviteter kan skape lukt til omgivelsene : Ca. 150 bedrifter i Norge har konsesjonsplikt på luktutslipp. Omtrent 50 % av disse skaper luktproblemer i omgivelsene. Andel av fylkene som mener å ha luktproblemer tilknyttet forskjellige sektorer: Statistikken er hentet fra Klif sin spørreundersøkelse (2009).

13 Luktproblematikk KLAGER Klagefrekvensen er svært avhengig av toleransen nærmiljøet har for næringen Faktorer som påvirker toleransen blant naboer: Luktens karakter Industritradisjoner lukten av penger Kommunikasjon mellom næringen og naboer Nyinnflytting og nybygging Større toleranse for jordbruk enn for industri

14 Luktproblematikk LOVER OG FORSKRIFTER Forurensningsloven : 1. (lovens formål) Denne lov har til formål å verne det ytre miljø mot forurensning og å redusere eksisterende forurensning, å redusere mengden av avfall og å fremme en bedre behandling av avfall. Loven skal sikre en forsvarlig miljøkvalitet, slik at forurensninger og avfall ikke fører til helseskade, går ut over trivselen eller skader naturens evne til produksjon og selvfornyelse. 6. (hva som forstås med forurensning) Med forurensning forstås i denne lov: tilførsel av... gass til luft... som er eller kan være til skade eller ulempe for miljøet

15 Luktproblematikk HÅNDHEVELSE AV MYNDIGHETENE Ingen forskrift regulerer krav til lukt ny veileder fra Klif til 2011 Danske retningslinjer benyttes ofte i slike saker Retningslinjene stiller krav til metodikk i forbindelse med en måling knyttet til lukt hos nabo Normalt er luktproblematikk et lokalt problem, og behandles av Fylkesmannen dersom det kommer klager. Det er fra Klif sin side stilt krav til luktutslipp fra eksempelvis fiskemelfabrikker. Typisk krav: Lukt hos nærmeste nabo skal ikke overstige 5-15 ou E /m 3 som maksimal minuttmiddel i 99% av timene i den måneden med størst lukttrykk for gjeldende nabo benytter timemidler i Klif sin nye veileder (krav 0,5 1 ou E /m 3 )

16 Luktproblematikk KARTLEGGINGER Krav til rapportering og dokumentasjon av luktutslipp og spredning Anbefalt tilnærming : Behov for ekstern rådgivning Måle utslippet sensorisk etter NS-EN fra hver enkelt kilde for å kunne modellere kildespesifikk luktfluks Beregne spredning av lukt med modelleringsverktøy forventede luktkonsentrasjoner i omgivelsene ved en gitt frekvens (danske retningslinjer) Verktøykasse : Prøvetaking Luktmålinger (olfaktometri) Spredningsmodeller

17 Luktmålinger

18 Luktmålinger NORSK STANDARD NS-EN 13725: Bestemmelse av luktkonsentrasjon ved dynamisk olfaktometri Setter krav til metodikk for apparatur og humansensorisk deteksjon av lukt luktenheter (ou E /m 3 ) luktterskel (1 ou E /m 3 ) referanselukt (butanol) kriterier for utvelgelse av luktpanel tallbehandling og statistikk (Z ITE ) materialer til prøvetaking prøveoppbevaring - analyseres innen 30 timer fra prøvetaking

19 Luktmålinger OLFAKTOMETRI

20 Luktmålinger UTFORDRINGER Variasjon mellom paneldeltakere Forskjellig respons hos samme individ over tid Tid mellom prøvetaking og analyse (helst 6 timer, praktisk 30 timer) Step faktor (Weber-Fechners lov) Luktmålinger gir høy usikkerhet - Molab opererer med usikkerhet på ±70 %

21 Luktmålinger USIKKERHET Usikkerheten i en bestemmelse av luktkonsentrasjon er typisk ± 1 3 db Usikkerhet på ± 3 db for en måleverdi på 100 ou E /m 3 betyr luktkonsentrasjon mellom 50 og 200 ou E /m 3 Større usikkerhet vil kunne inntreffe

22 Luktmålinger USIKKERHET P.Boeker et al. (2008), Universitetet i Bonn

23 Luktmålinger RAPPORTERING Prøve merket: Kilde 1 Kilde 2 Kilde 3 Parameter Enhet KA KA KA Luktkons. i db db (ou E /m 3 ) 41,0 ± 2,5 47,5 ± 1,7 30,0 ± 1,8 Luktkonsentrasjon ou E /m Luktkons. 95%- intervall ou E /m

24 Prøvetaking

25 Prøvetaking FELTARBEID Prøvetaking har ulike formål : Modellere luktutslipp for å beregne spredning Måle rensegrad Krav satt direkte til emisjon Kontroll av enkeltprosesser Vurderinger gjøres ofte i felt - visualisere geometriske former, modellering av luktfluks. Utkast til tysk standard VDI 3880 Statisk prøvetaking - beskriver prøvetaking fra ulike kilder

26 Prøvetaking KILDETYPER Punktkilder Arealkilder Diffuse kilder

27 Prøvetaking PUNKTKILDER

28 Prøvetaking PUNKTKILDER Eksempel på prøvetaker : Lungekammer

29 Prøvetaking AREALKILDER Kontroll på : areal volum tid gjennomstrømning Ren luft / nitrogen Luft med lukt Flukskammer

30 Prøvetaking AREALKILDER

31 Prøvetaking DIFFUSE KILDER Stor utfordring med prøvetaking av diffuse kilder : Ukontrollerte utslipp fra produksjons- og lagerhaller porter, vinduer, sprekker Interntransport Hendelser vending av ranker, åpning av kompostreaktor Måler gjennomsnittlig luktkonsentrasjon, men trenger også et utrykk for luftmengder (fluks) Modellering av ventilasjon og infiltrasjon

32 Prøvetaking UTFORDRINGER Modellering av luktutslipp bidrar til stor usikkerhet : Utfordringer med arealkilder (inhomogene kilder) Deponier - modell for beregning av emisjon fra deponi Utfordringer med diffuse kilder (f.eks. infiltrasjon) Kontaminering av prøvene: Standarden NS-EN setter strenge krav til materialer og utstyr Prøveoppbevaring : Lys Varme Kondens Ustabile gassblandinger Tid til analyse

33 Prøvetaking ANDRE METODER Aktiv prøvetaking aktiv Passiv prøvetaking passiv Elektrosensorisk Elektroniske neser

34 Prøvetaking ANDRE METODER TVOC Lukt fra kompostranker : B. Berg et al. (2005), SINTEF

35 Spredningsmodeller

36 Spredningsmodeller HENSIKT?

37 Spredningsmodeller OML OML: Operasjonelle Meteorologiske Luftkvalitetsmodeller Utviklet på 80-tallet av Ruwin Berkowicz et al. ved Danmarks Miljøundersøgelser Molab benytter i dag OML-Multi 5.0 Behandler både punktkilder og arealkilder Realistisk behandling av flere kilder Beregner spredning til mottakere opptil 20 km fra kilden

38 Spredningsmodeller METEOROLOGI Røykfanens stabilitet : Vindhastighet og vertikal bevegelse er avgjørende for spredning ved bakkenivå STABIL NØYTRAL USTABIL Atmosfærens blandingshøyde : Radiosonde data

39 Spredningsmodeller TOPOGRAFI

40 Spredningsmodeller RESULTATER???

41 Spredningsmodeller RESULTATER Et spredningsplott definerer maksimal spredning innenfor en viss frekvens Frekvensen utrykkes som maksimal månedlig 99 % timesfraktil av maksimal minuttmiddel

42 Spredningsmodeller RESULTATER Frekvens av immisjon : Lukt kommer i pulser minuttmiddel betydelig høyere enn timemiddel Spesifisering av frekvens svært viktig ved rapportering av immisjon for lukt

43 Spredningsmodeller UTFORDRINGER Norske terrengrelaterte forhold : Tunelleffekten Temperaturinversjon dalfører / bekkeleier leder lukten Spredning er fortynning : Forhold mellom luktstyrke og intensitet Gaussisk fortynning av alle komponenter Antar nøytral oppdrift partikler / aerosoler Tar ikke hensyn til forbindelsenes stabilitet Modeller er en matematiske forenklinger av virkeligheten

44 Spredningsmodeller ALTERNATIVER Andre spredningsmodeller : AERMOD CALPUFF PUFF - PLUME ADMS Andre amerikanske, australske og europeiske modeller Alternativer til spredningsmodellering : Feltpanel (VDI 3940) Innrapportering fra naboer - sammenstilling med hendelseslogg ved anlegget Passive prøvetakere i omgivelsene

45 Erfaringer fra luktkartlegginger

46 Erfaringer fra luktkartlegginger TYPISKE PROBLEMER Avfallssektoren : Deponi gips gir H 2 S, mye dårlig dekke Kompost proteinrikt norsk avfall Kommunen regulerer områder i nærheten av deponier Industri : Luktimmisjon fra fiskeoljeraffinering tradisjon gir toleranse Høy luktimmisjon men lav intensitet produksjon av kraftfôr Gamle produksjonshaller dårlig undertrykk mye diffuse utslipp Ikke hensiktsmessig å sette krav til lukt hvis det ikke forekommer klager Lukthensyn må innarbeides som en del av produksjonsprosessen

47 Referanser Etablering av korrelasjoner mellom TVOC og lukt i komposteringsanlegg, B.Berg et al., SINTEF (2005) A Monte-Carlo simulation of the mesurement uncertainty of olfactometry, P.Boeker et al.,universitetet i Bonn (2008) Bestemmelse av luktkonsentrasjon ved dynamisk olfaktometri, NS-EN 13725, CEN (2003) Begrænsning af lugtgener fra virksomheder, Miljøstyrelsen (1985) VDI 3880 Takk for oppmerksomheten! Spørsmål / innspill?