sympatyczny minerał czy cichy zabójca

Prezentacja na temat: "sympatyczny minerał czy cichy zabójca"— Zapis prezentacji:

1 sympatyczny minerał czy cichy zabójca
Azbest sympatyczny minerał czy cichy zabójca

2 Azbest jako minerał posiada nie powtarzalne właściwości fizyczne i chemiczne; do najważniejszych jakie zadecydowały o jego powszechnym stosowaniu w XX w. należy zaliczyć: odporność na bardzo wysokie temperatury, działanie kwasów zasad i wody morskiej. Zachowuje przy tym dużą sprężystość i wytrzymałość mechaniczną.

3 Rys historyczny Nazwa niegasnący lub amiantus czyli nieplamisty przyjęły się i są stosowane w wielu językach, w czasach starożytnych postrzegany był jako jedwab tajemniczego świata minerałów. Wspomniana nazwa amiantus wzięła się stąd, że azbest wrzucony do ogniska nie ulega spaleniu, nie traci na wadze i staje się jakby czystszy stąd w czasach starożytnych używany był do wyrobu chusteczek do nosa i obrusów na stoły. W starożytnym Rzymie używano azbestu do wyrobu płótna linum vivum tzw. Żyjącego płótna, w które owijano zwłoki władców po to aby po kremacji zachować ich prochy. Wiek XIX z rewolucją techniczną powoduje stosowanie azbestu na skalę przemysłową stając się prawdziwym przebojem lub wręcz nie zastąpiony z rozwojem silników parowych i później spalinowych. Znalazł zastosowanie w ponad tysiącach technologii klocki hamulcowe, papy i pokrycia

4 c.d. dachowe,uszczelniacze i szczeliwa. Obecnie pozostaje nadal nie zastąpiony w programie wahadłowców kosmicznych i przemyśle okrętowym. Jego historia zatoczyła swoisty krąg poczynając od swoistego zachwytu i zauroczenia jego niezwykła przydatnością i zastosowaniem na skalę przemysłową do całkowitego zakazu stosowania w latach 90-tych ubiegłego wieku. Przełomowym było wykorzystanie azbestu do wyrobu niepalne papy, a następnie pokryć dachowych powstających z mieszaniny azbestu i cementu pod powszechną nazwą eternitu, którego płyty do dzisiaj zalegają na naszych dachach lub w postaci okładzin ściennych np. w postaci wytłaczanych paneli do dekoracji ścian i sufitów.

5 c.d. Dane szacunkowe wskazują, że na terenie kraju pod różnymi postaciami i w różnych produktach znajduje się około 15,5 mln. Ton wyrobów zawierających azbest, który ze względu na powiększające się zagrożenie musi być usunięty do r z naszego życia. Odpowiedzmy sobie zatem na postawione podstawowe pytania nurtujące poważne osoby odpowiedzialne nie tylko za stan środowiska ale czujące ciężar odpowiedzialności społecznej:

6 Dlaczego jest niebezpieczny ?
Włókna pyłu azbestowego wdychamy z powietrzem do płuc, niewidoczne gołym okiem włókna wnikają do naczyń włosowatych i pęcherzyków oskrzelowych, skąd niezwykle trudne jest ich usunięcie lub wręcz nie możliwe prowadząc do chorób układu oddechowego jak; - łagodne zmiany opłucnych, - pylica azbestowa – azbestoza, - międzybłoniak opłucnej i otrzewnej ( nowotwory o dużej złośliwości ), - rak płuc – najpowszechniejszy nowotwór złośliwy powodowany przez azbest

7 płyty eternitowe Typowy materiał pokrywczy na dachach

8 Kto jest zagrożony ? Zachorować mogą nie tylko osoby mające bezpośredni kontakt z azbestem podczas wykonywanej pracy, lecz i te które są narażone na długotrwałe wdychanie włókien azbestu nawet w bardzo małych stężeniach. Oznacza to tylko jedno długotrwałe wdychanie włókien azbestu z uszkodzonych lub wypracowanych dachów zwiększa ryzyko zachorowania. Dzisiejsza nauka nie potrafi jeszcze określić minimalnej ilości pyłu powodującej zmiany chorobowe w organizmie, wiadome jest jedno, że im dłuższy czas wdychania włókien tym ryzyko zachorowania ulega zwiększeniu.

9 Co zrobić aby zmniejszyć ryzyko chorób powodowanych azbestem ?
Niezniszczalny w normalnych warunkach azbest jest groźny dla organizmów żywych wtedy gdy jego włókna znajdują się we wdychanym powietrzu, jak temu zapobiegać, przez: Ograniczenie emisji azbestu. Wyeliminowanie wyrobów zawierających azbest ze środowiska.

10 Ograniczenia emisji azbestu możemy dokonać stosując się do przytoczonych rad:
Przeprowadzenie rozeznania czy w otoczeniu znajdują się wyroby zawierające azbest z określeniem ich powierzchni i zabezpieczeniem ich materiałami trwałymi np. dojazdy i podjazdy utwardzone materiałami z zawartością azbestu należy pokryć wylewkami betonowymi lub asfaltowymi. Jeżeli zabezpieczenie we własnym zakresie jest nie możliwe należy podjąć działania powodujące usunięcie problemu, dbając w tym czasie o maksymalne zmniejszenie pylenia. Materiałów zawierających azbest samowolnie nie wywozić i porzucać w miejscach przypadkowych, lecz składować w miejscach wskazanych przez Gminę. Podjąć działania mające na celu uzyskanie informacji o dalszym postępowaniu oraz spowodowaniu podjęcia działań zabezpieczających zgodnie z obowiązującymi przepisami.

11 Wyeliminowanie wyrobów zawierających azbest ze środowiska
Przyjęty program rządowy likwidacji wyrobów zawierających azbest określa procedury postępowania i obowiązki poszczególnych organów. Podstawowym rozwiązanie problemu azbestowego było wyznaczenie na terenie kraju 84 składowisk zawierających azbest i jego produkty. Innym mało popularnym sposobem była utylizacji w oparciu o procesy chemiczne z udziałem kwasu fluorowodorowego i wodorotlenku wapnia. Proces ten był i jest mało wydajny i wprawdzie azbest wyeliminujemy ze środowiska lecz pozostają odpady, które muszą trafić na składowisko, ponadto proces ten wiąże się ze znacznymi kosztami kształtującymi się w granicach 750 $/tonę.

12 c.d. Zaangażowanie nauki i techniki zawsze przynosiło człowiekowi korzyści tak się stało i tym razem po upływie około 3 lat Polska dysponuje technologią opierającą się o najnowsze zdobycze nauki. Wykorzystując technikę termiczno – mikrofalową skonstruowano reaktor prowadzący proces utylizacji azbestu w sposób automatyczny i powodujący, że powstający w wyniku tego procesu odpad jest wykorzystywany w pełni w innej gałęzi produkcji. Naukowcy i technicy stanęli na wysokości zadania powodując nie tylko zniszczenie całkowite azbestu lecz i powstały odpad staje się półproduktem w pełni wartościowym a zatem nie zalega na składowisku i nie powiększa zanieczyszczenia. Ponadto koszt procesu utylizacji i recyklingu przy zastosowaniu tej technologii wynosi około 300 $/tonę.

13 Likwidacja produktów zawierających azbest w świetle przepisów prawa
Obserwując poczynania rządów i samorządów państw europejskich można zauważyć, że w krajach Unii Europejskiej podjęto zdecydowaną walkę eliminując azbest z otoczenia ludzi. W kraju problem usuwania azbestu i stosowania bezpiecznych technologii jest na początku drogi. Za podstawowy dokument przy opracowaniu postępowania z azbestem należy uznać postanowienia Konwencji nr. 162 przyjętej w dniu r. na Konferencji Ogólnej Międzynarodowej Organizacji Pracy w Genewie. Podczas konferencji wypracowano zasady oraz środki zapobiegawcze jakie powinny być stosowane w postępowaniu obejmującym ochronę przed szkodliwymi skutkami azbestu. W postanowieniach Konwencji znalazły się wytyczne dotyczące prowadzenia prac rozbiórkowych oraz sposobów usuwania azbestu z budynków lub budowli. Określono obowiązki pracodawców, władz dotyczące informacji opinii publicznej, prowadzenia szkoleń w zakresie ochrony zdrowia przed azbestem. Pierwszym aktem prawnym wprowadzonym do prawodawstwa polskiego związanym ze szkodliwością azbestu jest art.30 Ustawy Prawo Budowlane ( Dz. U. 89 poz 414 z dn r. z późn. zm.)[12].

14 c.d. W roku wprowadzono ustawę zakazująca stosowania na terytorium Polski wyrobów zawierających azbest (Dz. U. 101,poz. 628 z dn z późn. zm.) , zaprzestano produkcji i przetwarzania wyrobów zawierających azbest z wyjątkiem produktów dopuszczonych ze specjalnej listy w rozporządzeniach stosownych ministerstw [12]. W roku 2002 Minister Gospodarki zlecił opracowanie programu pt. Program usuwania azbestu i wyrobów zawierających azbest stosowanych na terytorium Polski - program przyjęty przez Radę Ministrów w dniu r.. Stając się dokumentem określającym kierunki działania w okresie 30-u lat potrzebnych do wyeliminowania azbestu z naszego życia. Należy podkreślić wielką wagę tego dokumentu określającego nie tylko warunki i sposoby usuwania z naszego otoczenia wyrobów zawierających azbest. Jest to dotychczas jedyny dokument wskazujący sposoby i źródła finansowania zadania oraz określający podział kompetencji i obowiązków wszystkich struktur rządowych i samorządowych [12]. Ustawa Prawo Ochrony Środowiska z 27 kwietnia 2001 ( Dz. U. 62, poz. 627, z późn. zm.), określa zasady ochrony środowiska, warunki korzystania z jego zasobów uwzględniając zasady zrównoważonego rozwoju. Szczególny nacisk kładąc na zasady zapobiegania powstawaniu odpadów i ich skutków na środowisko, w wyniku tego aktu prawnego powstał szereg aktów prawnych precyzujących kompleksową gospodarkę odpadami. W sprawie azbestu na stronach ind/pl_analitykal_index_15.html można tłumaczenia na język polski dokumentów, pierwszym zapisem prawnym z 1975r jest akt prawny zatytułowany „ Council Directive 75/442/EEC of 15 July on waste”.

15 c.d. Tworząc prawo powinniśmy starać się tworzyć prawo dobre, zgodnie z rzymską zasadą „ Dura lex, sed lex” które będzie nie tylko twarde ale i egzekwowane. Obowiązujące przepisy prawne przewidują składowanie na wyznaczonych składowiskach. Pomimo protestów i monitów ze strony nauki i techniki aparat rządowy nie dostrzega zagrożenia kumulowania na stosunkowo nie wielkim obszarze potężnego ładunku substancji szkodliwej, która w sposób nie kontrolowany może dostawać się do środowiska. Zapis deponowania bez wprowadzania technologii zgodnych z BAT do procesów unieszkodliwiania metodami technicznymi jest nie zgodny z ze stosowaniem technologii nowych i innowacyjnych oraz Dyrektywami U.E.. W roku 2006 Najwyższa Inspekcja Kontroli opublikowała raport z prac związanych z usuwaniem azbestu, zaawansowanie prac nie przekroczyło 5% zadania. Program rządowy jedyny dotychczas wydany dokument wskazujący sposoby usuwania zagrożenia jak i źródła finansowania praktycznie nie jest realizowany. Jak wynika z moich dotychczasowych ustaleń głównym powodem jest nie znajomość jego postanowień i treści oraz brak kompetentnej kadry w administracji samorządowej, która podjęłaby ten problem.

16 Technologia MTT Microwave Thermal Treatment
Jest rozwiązaniem innowacyjnym w zakresie budowy sprawnych energetycznie reaktorów w których źródłem energii jest energia zawarta w mikrofalach unieszkodliwiających szeroką gamę niebezpiecznych odpadów. Praca urządzeń i instalacji wymaga znacznie mniejszych nakładów inwestycyjnych i eksploatacyjnych od wszystkich innych znanych i stosowanych technologii. MTT spełnia rygorystyczne wymogi unieszkodliwiania dając produkt wyjściowy do recyklingu odpadów niebezpiecznych.

17 c.d. Zakres zastosowań technologii można podzielić na grupy:
- niebezpieczne odpady szpitalne (krew, środki opatrunkowe, odpady medyczne, strzykawki ) - odpady z laboratoriów (próbki krwi, odpady z gabinetów stomatologicznych, odpady z laboratoriów naukowych), odpady z zakładów weterynaryjnych, - przeterminowane lekarstwa, - odpady zawierające azbest, - odpady przemysłowe zawierające składniki odzyskiwane (np. odpady zawierające cynk lub wodorotlenek cynku), - wszelkie inne odpady, które można unieszkodliwiać poprzez obróbkę termiczną w temperaturach do 1300°C.

18 c.d. Technologia MTT może znaleźć zastosowanie do prowadzenia procesów mineralizacji i karbonizacji odpadów stałych i po procesowych z oczyszczalni ścieków, neutralizacji bakterii w ściekach oczyszczonych przed zrzutem z oczyszczalni do cieków wodnych lub zbiorników powierzchniowych. Potencjalnym zastosowaniem technologii MTT może być kapsułkowanie odpadów promieniotwórczych, w szkle. Przeprowadzone eksperymenty wskazały na możliwość mieszania w reaktorze MTT bardzo niebezpiecznych odpadów nie poddających się znanym technologiom unieszkodliwiania ze szkłem w stanie ciekłym z jednoczesnym mieszaniem płynnej masy szklanej. Szkło otacza rozdrobnione odpady i po ostudzeniu tworzy warstwę ochronną izolującą szkodliwe substancje od otoczenia. Tak przygotowany i zabezpieczony odpad może być na przykład wprowadzany do nie eksploatowanych wyrobisk kopalnianych.

19 Zalety technologii MTT nie do uzyskania w innych technologiach to:
- Bezpośrednie efektywne nagrzewanie odpadów w całej objętości. - Automatyczna regulacja temperatury w zakresie od 400°C do 2000°C niezależnie od składu odpadów. - Krótki czas uruchomienia i uzyskania wymaganych parametrów technologicznych. - Możliwość prowadzenia procesu kontrolowanego spalania lub pirolizy. - Poziom emisji znacznie poniżej norm substancji szkodliwych do środowiska. MTT jest zatem technologią efektywna i nieszkodliwą dla środowiska naturalnego podczas prowadzenia procesów unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych.

20 c.d. Istota termicznej destrukcji niebezpiecznych włókien azbestowych polega ich nagrzewaniu energią mikrofalową, eternit i odpady zawierające azbest, po skruszeniu w kruszarce o hermetyzowanej konstrukcji zostają zmieszane są z niewielkimi ilościami substancji wspomagającej procesy zachodzące w komorze reaktora mikrofalowego. W wyniku nagrzewania tej mieszaniny do wysokiej temperatury, około ºC, struktura krystaliczna włókien azbestowych ulega przemianie w formę bezpostaciową.

21 Schemat instalacji termicznej utylizacji odpadów zawierających azbest

22 c..d. Cechą metody jest „bezkontaktowe” nagrzewanie odpadów skoncentrowaną wiązką energii mikrofalowej do wymaganych temperatur i optymalnej dla procesu, atmosferze gazowej, możliwości takich nie stwarzają metody konwencjonalne. Ważne jest, że dzięki zastosowaniu substancji wspomagających proces absorpcji mikrofal skruszone odpady niezależnie od ich składu podlegają całkowitej destrukcji w obniżonej temperaturze. Zjawisko takie ma znaczenie dla uzyskania skuteczności przemiany włókien azbestowych w materiał bezpieczny oraz uzyskania poprawy efektywności energetycznej procesu. Opisywaną procedurę ilustruje schemat konstrukcji reaktora.

23 Schemat konstrukcji reaktora ATON 200 do unieszkodliwiania azbestu

24 c.d. Rozdrobnione i nasączone odpady wprowadzane są za pomocą transportera ślimakowego do komory reaktora mikrofalowego. W górnej części komory wprowadzane odpady wstępnie nagrzewane są przez gazy odlotowe, co pozwala między odparować część wody zawartej w odpadach. Najważniejszym elementem instalacji procesu MTT jest komora reaktora. Energia mikrofalowa wprowadzana do wnętrza reaktora za pośrednictwem promienników mikrofalowych połączonych generatorami mikrofal. Zamontowanie zestawu promienników emitujących mikrofale bezpośrednio na obrabiane termicznie odpady umieszczone wewnątrz rury ceramicznej pozwala uzyskać bardzo dużą koncentrację energii mikrofalowej. W przyjętym rozwiązaniu energia mikrofalowa absorbowana jest tylko w obrabianych termicznie odpadach, nie są nagrzewane ścianki reaktora i dlatego też można uzyskać bardzo dużą sprawność energetyczną procesu. Po obróbce termicznej spopielone odpady wprowadzane są do komory schładzania. W wyniku obróbki termicznej objętość spopielonych materiałów jest od kilku do kilkunastokrotnie razy mniejsza od objętości odpadów przed obróbką.

25 c.d. Zależnie od rodzaju obrabianych odpadów, wychłodzone i spopielone produkty obróbki termicznej stanowić wypełnienie dla mas betonowych i asfaltowych. Opracowana technologia może być zatem realizowana zarówno w dużych stacjonarnych instalacjach przemysłowych o pracy ciągłej, jak również z wykorzystaniem małych przenośnych reaktorów. Przedstawiając założenia technologii termiczno – mikrofalowej obróbki materiałów nie można nie zaprezentować efektów technologicznych procesu przy pomocy zdjęć dokumentujących istniejące struktury przed poddaniem procesowi termiczno – mikrofalowej obróbki.

26 Zdjęcie mikroskopowe materiału zawierającego azbest – struktura rakotwórczych włókien

27 Rakotwórcza struktura włókien azbestowych – zdjęcie z mikroskopu skaningowego

28 Rozgrzany Eternit w komorze reaktora laboratoryjnego ATON 20

29 c.d. Istota termicznej destrukcji niebezpiecznych włókien azbestowych polega ich nagrzewaniu energią mikrofalową, eternit i odpady zawierające azbest, po skruszeniu w kruszarce o hermetyzowanej konstrukcji zostają zmieszane są z niewielkimi ilościami substancji wspomagającej procesy zachodzące w komorze reaktora mikrofalowego. W wyniku nagrzewania tej mieszaniny do wysokiej temperatury, około ºC, struktura krystaliczna włókien azbestowych ulega przemianie w formę bezpostaciową. Przemiany struktury fizycznej azbestu w wyniku procesu obróbki termicznej wspomaganej mikrofalami (metoda MTT) pokazano na zdjęciach poniżej. Przemiany struktury fizycznej azbestu w wyniku procesu obróbki termicznej wspomaganej mikrofalami (metoda MTT) pokazano na zdjęciach poniżej.

30 Produkt unieszkodliwiony w technologii MTT po wyjęciu z komory reaktora ATON 20

31 c.d.  Umieszczone na ścianach reaktora promienniki mikrofalowe połączono z generatorami mikrofal i emitującymi skoncentrowane wiązki mikrofal do materiału przemieszczanego wewnątrz reaktora. Proces nagrzewania kontrolowany jest przez czujniki temperatury pirometryczne i termopary. Umieszczona u dołu reaktora kruszarka stożkowa o zmiennej prędkości obrotów pozwala regulować szybkość przemieszczania materiału wewnątrz reaktora. Proces jest sterowany automatycznie przez zaprogramowany sterownik. Powstaje materiał o strukturze pumeksu, porowaty o dużej powierzchni cząstek i łatwy do kruszenia. Materiał ma nadaną nazwę handlowa ATONIT, nie toksyczny, bez zawartości włókien azbestu, może być dodatkiem do betonów, produkcji kostek betonowych, budowy dróg itp. ATONIT jest dopuszczony do obrotu handlowego, posiada atesty Instytutu Techniki Budowlanej, Instytutu Higieny Pracy, Państwowego Zakładu Higieny. W trakcie termicznej obróbki płyt eternitowych, odpadów zawierających azbest uwalniana jest para wodna i niewielkie ilości substancji lotnych z zanieczyszczeń znajdujących się na płytach eternitowych, jak pokrycia farbami, oleje, zanieczyszczenia organiczne (mchy, porosty). Mimo śladowych emisji substancji niebezpiecznych reaktor wyposażono w system dopalania zanieczyszczeń wylotowych MOS opracowany w firmie ATON-HT SA.

32 Atonit produkt otrzymywany w wyniku termiczno – mikrofalowej obróbki

33 c.d. Zbudowane urządzenie pozwala unieszkodliwić i przetworzyć 200 – 250kg eternitu w ciągu godziny. Do zasilania niezbędna jest energia elektryczna, zapotrzebowanie dla reaktora i linii technologicznej ATON 200 wynosi 100kW. Pomiarów i zdjęć próbek azbestu jak i produktu po destrukcji o handlowej nazwie atonit dokonano na skaningowym mikroskopie elektronowym produkcji LEO Electron Microscopy, model 1430VP. Zakres badań polegał na obrazowaniu powierzchni próbek w próżni (ciśnienie 10-3 Pa) z wykorzystaniem detektora elektronów elastycznie odbitych BSE (ang. Backscattered Electrons) i detektora elektronów wtórnych SE (ang. Secondary Electrons), Procesy wykorzystania energii mikrofalowej w instalacjach technologicznych, pokazują możliwości drzemiące w innowacyjnych technologiach. Wykorzystanie i zastosowanie termiki mikrofalowej w innowacyjnych procesach technologicznych jest wykorzystaniem tzw. czystej energii. Przedstawione schematy procesów technologicznych dowodzą, że bezpośrednie sprzężenie nauki i techniki jest dźwignią postępu i technicznego oraz gwarantującą wzrost i rozwój gospodarczy. Zakres badań laboratoryjnych wykonano w Pracowni Analiz Instrumentalnych Uniwersytetu Mikołaja Kopernika

34 Dziękuję za uwagę