Begrænsning af luftformig emission af tetrachlorethylen fra renserier

Bilag 6: Ventilationsberegninger

1.1 Beskrivelse af ventilation

Ventilationsbehovet for begrænsning af indholdet af tetrachlorethylen i luften i renserier er beregnet under forudsætning af, at luftkvalitetskriteriet (0,006 mg/m3) skal overholdes i nabolejligheder.

Det er forudsat, at der i renserierne etableres et mekanisk ventilationsanlæg, der kan skabe et undertryk i renseriet, hvorved konvektion fra renseriet til nabolejligheder minimeres. Ventilationssystemet skal være i drift konstant, for at sikre denne effekt. Luftmængderne er beregnet under forudsætning af konstant ventilation 8760 timer om året. Dette er nødvendigt, for at minimere konvektion fra renseriet til nabolejligheder, der ellers vil kunne medføre en stor emission af tetrachlorethylen til lejlighederne.

Foruden at minimere konvektionen til nabolejligheder skal ventilationen sikre en lav koncentration i renseriet for at nedbringe diffusionen fra renseriet til nabolejligheder.

For at sikre, at der altid er et undertryk i renseriet, er det nødvendigt at renseriet er tæt. Alle vægge, lofter, døre, vinduer, rørgennemføringer m.m. skal derfor være tætte. Specielt er det vigtigt, at der opnås stor tæthed mod nabolejligheder. Desuden skal vinduer holdes lukkede og der må ikke være ventilationsåbninger ud over de anbefalede indtagsriste. Det forudsættes, at der etableres dørpumper på yderdøre. Det skal endvidere sikres, at undertrykket i renseriet er større end et eventuelt undertryk i lejligheden.

Åbning af yderdør vil under ugunstige vindforhold kunne medføre overtryk i renseriet, da ventilationssystemet ikke altid vil være i stand til at sikre undertryk i denne situation. Under ugunstige forhold, som vindtryk på den aktuelle side af bygningen, kan en overskydende luftmængde presses ind i renseriet. Overtrykket kan i værste tilfælde resultere i konvektion (anslået til 1 til 10 l) til nabolejligheden. Ventilationen er dimensioneret efter en maksimal koncentration i renseriet på 5 mg/m3 (se bilag 5). Mængden af tetrachlorethylen, der i den givne ugunstige situation, kan tilstrømme til lejligheden udgør da henholdsvis 0,005 og 0,05 mg, som opblandet i lejlighedens luft (200m3) vil medføre en koncentration i intervallet fra 0,00003 til 0,0003 mg/m3. Den ugunstige situation kan teoretisk set forekomme flere gange på samme dag. Det kræver dog, at der samtidigt er vindtryk og utætheder i etageadskillelsen.

Det forventes, at disse situationer er kortvarige og det vurderes derfor, at dette bidrag ikke er af afgørende betydning, Etablering af vindfang eller luftsluse vil minimere dette problem, men da problemet ikke reelt er betydende, vurderes det dog ikke at være nødvendigt med luftsluser eller vindfang.

En leverandør har oplyst (HJM Teknik ApS, 2001) at undertryk i renserilokaler kan volde en del problemer for visse renserier, hvis der er opstillet en rulle, tørretumbler, olie/gasfyr mv. da disse har svært ved at fungere optimalt ved undertryk.

Ventilationssystemet opbygges med udsugning ved gulv og loft samt punktudsugning i nærhed af forureningskilder.

Figur 1
Principskitse af forslag til udformning af ventilationsanlæg i renseri.

Udsugningen bør placeres, så der udsuges så meget tetrachlorethylen ved kilderne som muligt. Der bør således placeres udsugning på/ved/bag rensemaskine, over damppresse og alm. presse samt over andre steder, hvor der hænger eller behandles tøj med tetrachlorethylen eller opløsningsmidler.

Punktudsugningen vil desuden begrænse varmebelastningen til rummet, idet en væsentlig del af varmen fra maskinerne vil blive udsuget og ledt til afkast og derved ikke belaste indeklimaet.

Desuden placeres der udsugning både ved loft og ved gulv (p.g.a. tetrachlorethylens høje densitet) i rum, hvor der behandles tøj. I øvrige rum i renseriet monteres der mindst en udsugningsventil under loft.

Luften ledes til en aftrækskanal (typisk uden på bygningen) der føres over tag for at sikre at afkastluften opblandes med udeluften. Aftrækskanalen kan afsluttes med en indsnævring eller en Jet-hætte for at sikre et større røgfaneløft. Aftrækskanalen kan udformes som et uisoleret rør, men der vil da komme kondens på indersiden, der vil begrænse rørets levetid. Det bør derfor overvejes, at udføre kanalen med isolering, så kondens kan undgås. Dette fordyrer dog aftrækskanalen. Vedrørende tæthed af afkast henvises til "Norm for ventilationsanlæg, DS 447".

Der skal desuden etableres luftindtag, så den ønskede udeluftmængde kan tilvejebringes. Luftindtag bør placeres, så de ikke giver anledning til væsentlige trækgener i renseriet og helst under loft.

Det vil formodentligt ikke være hensigtsmæssigt at etablere varmeveksling på ventilationsluften. Det skyldes dels at der ikke er behov for varmegenvinding en stor del af året - formentlig kun om natten i vinterhalvåret - og dels at anlægget forventes at blive kompliceret og dyrt (groft anslået 40.000 - 50.000 kr.) bl.a. som følge af Arbejdstilsynets krav om, at genvinding af rumluft med emissioner ikke er tilladt.

1.2 Beregning af luftmængder

For fiktive renserier med optimalt fungerende rensemaskiner i hovedgruppe 1 til 3, fremgår af tabel 1, hvilke mængder tetrachlorethylen, der afgives til luften i renseriet og hvilke mængder, der afgives til ventilationssystemets afkastluft.

Tabel 1
Belastninger af tetrachlorethylen ved forskellige kombinationer af rensemaskine, ventilationsforhold og tonnage

 

Emission til indeluft

Års-
produktion
8 ton tøj

Års-
produktion 15 ton tøj

Års-produktion 25 ton tøj

Emission til afkast. Grund-
belastning

 

g/kg tøj

g/år

g/år

g/år

g/kg tøj

Hovedgruppe 1 - med kompressorkøling og med kulfilter

 

 

 

 

0***

Rumventilation

0,5*

4.000

7.500

12.500

 

Rumventilation + punktafsugning og/eller dampskab

0,296**

2.368

4.440

7.400

 

Hovedgruppe 2 - med kompressorkøling og uden kulfilter

 

 

 

 

2,8***

Opsamling af ånding fra maskine til afkast samt rumventilation

0,74*

5.920

11.100

18.500

 

Opsamling af ånding fra maskine til afkast samt rum-
ventilation samt punktafsugning og/eller dampskab

0,468**

3.744

7.020

11.700

 

Hovedgruppe 3 - uden kompressorkøling og uden kulfilter

 

 

 

 

16***

Opsamling af ånding fra maskine + udluftning (afkøling) til afkast samt rumventilation

1,22*

9.760

18.300

30.500

 

Opsamling af ånding fra maskine + udluftning (afkøling) til afkast samt rumventilation og punktafsugning og/eller dampskab

0,914**

7.312

13.710

22.850

 

  
Kilde/Note:
* Række nr. 6, i tabel 4.2 i hovedrapporten
** Beregnet udfra skønnet effekt af punktafsugning/dampskab udfra tabel 4.2 i hovedrapporten; Emission (række nr. 6) minus 50 % af emission ved presning (række nr. 3) minus 30 % af emission fra naturlig afdampning (række nr. 4)
*** Række nr. 7, i tabel 4.2 i hovedrapporten

Tabel 1 anvendes som grundlag for beregning af ventilationsbehov og koncentrationen i afkastluften, jf. tabel 2 og 3, for en koncentration i renseriet på henholdsvis 1 mg/Nm3 og 5 mg/Nm3.

Jf. bilag 5 viser beregninger, at som følge af diffusion alene, må der højst være en koncentration på henholdsvis 1 og 5 mg/m3 i renseriet (konservativt fastsat), hvis det teoretisk skal være muligt at opfylde luftkvalitetskriteriet. Det laveste niveau er for en etageadskillelse af træ og indskudsler, det højere niveau for en etageadskillelse af massivt beton.

Det skal desuden bemærkes, at luftmængderne er beregnet under forudsætning af konstant ventilation 8760 timer om året. Ventilationssystemet kan dog med fordel opbygges, så der er maksimal ventilation i åbningstiden, hvor rensemaskinen kører og mindre ventilation i den øvrige tid.

Det fremgår af tabel 2 at ventilationsbehovet varierer fra ca. 270-3.500 m³/h afhængigt af rensemaskine og tonnage.

Af praktiske årsager og ud fra erfaringer fra andre renserier vurderes det, at luftmængden bør ligge i intervallet fra ca. 700-1500 m³/h. Beregningerne viser, at en del af de skitserede situationer i tabel 2 kræver ventilation over dette niveau for at holde koncentrationen under 1 mg/m³.

Tabel 2
Ventilationsbehov til begrænsning af koncentrationen i renseriet til 1 mg/m³ (for renserier med etageadskillelse svarende til træ og indskudsler) samt koncentration af tetrachlorethylen i afkastluft.

 

Emission til indeluft *

Ventilationsbehov
for forskellige årsproduktioner: **

Emission til afkast ***

8 ton
tøj

15 ton
tøj

25 ton tøj

g/kg tøj

m3/h

m3/h

m3/h

mg/m3

Hovedgruppe 1 – med kompressorkøling og med kulfilter

 

 

 

 

0 *

Rumventilation

0,5

457

856

1.427

1

Rumventilation + punktafsugning og/eller dampskab

0,296

270

507

845

1

Hovedgruppe 2 – med kompressorkøling og uden kulfilter

 

 

 

 

2,8 *

Opsamling af ånding fra maskine til afkast samt rumventilation

0,74

676

1.267

2.112

4,78

Opsamling af ånding fra maskine til afkast samt rumventilation samt punktafsugning og/eller dampskab

0,468

427

801

1.336

6,98

Hovedgruppe 3 – uden kompressorkøling og uden kulfilter

 

 

 

 

16*

Opsamling af ånding fra maskine + tørring til afkast samt rumventilation

1,22

1.114

2.089

3.482

14,11

Opsamling af ånding fra maskine + tørring til afkast samt rumventilation og punktafsugning og/eller dampskab

0,914

835

1.565

2.608

18,51

   
Note/Kilde:
* Se tabel 1
** Ventilationsbehov er beregnet ud fra formlen:
  

Eksempel:
*** Emission til afkast er beregnet ud fra formlen:
 

For beregningen af de koncentrationer af tetrachlorethylen i afkastluften for de forskellige hovedgrupper benyttes tallene for en årsproduktion på 25 t.

Eksempel:

Tabel 3
Ventilationsbehov til begrænsning af koncentrationen i renseriet til 5 mg/m³ (for renserier med etageadskillelse svarende til massivt beton) samt koncentration af tetrachlorethylen i afkastluft.

 

Emission til indeluft *

Ventilationsbehov
for forskellige årsproduktioner: **

Emission til afkast***

8 ton
tøj

15 ton
tøj

25 ton tøj

g/kg tøj

m3/h

m3/h

m3/h

mg/m3

Hovedgruppe 1 – med kompressorkøling og med kulfilter

 

 

 

 

0 *

Rumventilation

0,5

91

171

285

5

Rumventilation + punktafsugning og/eller dampskab

0,296

54

101

169

5

Hovedgruppe 2 – med kompressorkøling og uden kulfilter

 

 

 

 

2,8 *

Opsamling af ånding fra maskine til afkast samt rumventilation

0,74

135

253

422

23,92

Opsamling af ånding fra maskine til afkast samt rumventilation samt punktafsugning og/eller dampskab

0,468

85

160

267

34,91

Hovedgruppe 3 – uden kompressorkøling og uden kulfilter

 

 

 

 

16*

Opsamling af ånding fra maskine + tørring til afkast samt rumventilation

1,22

223

418

696

70,57

Opsamling af ånding fra maskine + tørring til afkast samt rumventilation og punktafsugning og/eller dampskab

0,914

167

313

522

92,53s

Som det ses af tabel 3 varierer ventilationsbehovet fra ca. 50-700 m³/h afhængigt af rensemaskine og tonnage.

Som det fremgår af tabel 3 vil mængden af tetrachlorethylen i afkastluften være på mellem 2-205 kg/år. Koncentrationen i afkastluft vil være mellem 5-93 mg/m³. Som det ses resultaterne er variationen meget stor afhængig af rensemaskine og tonnage.

Det skal dog her bemærkes at det fortsat er nødvendigt med et undertryk i renseriet for at undgå konvektion mellem renseri og nabolejligheder. Af praktiske årsager og ud fra erfaringer fra andre renserier anbefales det ventilationssystemet dimensioneres for en luftmængde ligge i intervallet fra ca. 700 -1500 m³/h. Ventilationsmængden for sikring af undertryk vil afhænge af tætheden af renseriet, men det vurderes at der minimum på ethvert tidspunkt skal være en udsugning på mindst 250 m³/h gældende for et tæt renseri. Renseri med mindre tæthed vurderes at kræve større ventilationsmængder og muligvis vil der være renserier, hvor det ikke er muligt at opnå tilstrækkelig tæthed til opnåelse at undertryk ved anvendelse af traditionelle ventilationssystemer.

Da belastningen af tetrachlorethylen til indeluften er størst i åbningstiden og da det samtidigt er ønskeligt med høj ventilation i åbningstiden for at bortventilere overskudsvarme fra renserimaskinen anbefales det, at der køres med forskellige luftmængder i og uden for åbningstiden.

Der kan eksempelvis ventileres med 1500 m³/h i åbningstiden (ca. 2100 timer pr. år) og med f.eks. 500 m³/h uden for åbningstiden. Dette giver en gennemsnitlig luftmængde på 750 m³/h.

Ved totrins ventilation skal den gennemsnitlige luftmængde mindst være på størrelse med de i tabel 2 og tabel 3 angivne værdier. Samtidig skal ventilationen altid være så stor, at det sikres at der er et undertryk i lokalerne for at sikre at der ikke sker konvektion til nabolejligheder (vurderet til minimum 250 m³/h for et tæt renseri, men højere ved mindre tæthed).

Generelt anbefales det at ventilationssystemerne etableres for variabelt luftflow og at ventilatoren dimensioneres for ca. 50% større luftmængde end det beregnede.

For at sikre passende undertryk kan ventilationen eventuelt overstyres med en trykdifferensregulering, hvor der måles trykforskel mellem renseriet og et referencepunkt med tryk som i nabolejlighed. Referencepunktet kan evt. anbringes i trappeopgang, i selve nabolejligheden eller måske udendørs. Reguleringen skal øge luftmængden, hvis trykket i renseriet i f.eks. 30 sekunder har været højere end i referencepunktet.

Ventilationssystemet skal også fjerne varme fra renserierne. På baggrund af Miljøstyrelsens rapport fra 1995 tabel 5.3 er det gennemsnitlige årlige elforbrug i et renseri beregnet til ca. 30.000 kWh. Dette elforbrug vil medføre en varmebelastning til rummet som primært skal fjernes med det skitserede ventilationssystem. Belastningen vil dog variere en del afhængig af hvilke maskiner og processer der er i de enkelte renserier samt af produktionen.

Antages det at de gennemsnitlige 30.000 kWh fordeles over renseriets åbningstid (3000 timer/år) giver dette en gennemsnitlig belastning på 10 kW i åbningstiden.

Ved etablering af punktudsugning ved renserimaskiner, presse, dampskab og ved andre energiforbrugende processer vurderes det at ca. 50 % af varmebelastningen kan suges direkte ud og dermed ikke belaster indeluften. Belastningen af indeluften vurderes således at være ca. 5 kW.

Hvis denne belastning alene skal fjernes ved ventilation vil dette ved en ventilationsmængde på 1500 m³/h medføre en temperaturforskel mellem ude og inde på ca. 10°C. Ved en ventilationsmængde på 700 m³/h vil temperaturforskellen være på ca. 20°C.

Dette kan være problematisk om sommeren hvor der således ved en udetemperatur på f.eks. 20°C kan opstå temperaturer i renseriet på op til 30-40°C.

Det vurderes dog at temperaturstigningen vil være mindre end det ovenfor viste, da renseriets termiske masse i gulve vægge og loft vil absorbere en del af varmen og dermed mindske temperturudsvingene. Den her absorberede varme vil kunne bortventileres om natten.

På mange renserier bliver varme i dag ventileret bort ved naturlig ventilation ved åbning af døre og vinduer. Det vurderes, at et ventilationssystem med et luftskifte på 1500 m³ vil kunne give samme effekt som den naturlige ventilation ved åbning af vinduer og døre på varme sommerdage med ringe vind. Det vurderes derfor ikke at skiftet fra naturlig til mekanisk ventilation vil forværre temperaturforholdene i renserierne på disse dage.

Det kan dog blive nødvendigt eller være ønskeligt at etablere køling i renseriet. Ved valg af nye rensemaskiner kan der endvidere fokuseres på mere energieffektive rensemaskiner.

1.3 Prisoverslag

Der er estimeret en pris på ovenstående ventilationssystem. Prisoverslaget er udarbejdet for et renseri på ca. 80 m² og med 1 rensemaskine. Prisen er under antagelse af, at der ikke er specielle forhold i ejendommen der vil fordyre anlægget (ekstra besværlig rørføring, krav til udseende af afkast o.l.).

Prisen indholder:

1 stk. udvendig aftrækshætte

9 m Ø250 udvendig afkastkanal incl. bøjninger og bæringer for montering på teglvæg.

1 stk. ventilator (1500-2000 m³/h) incl. filter

1 stk. tidsreguleret totrinsstyring incl. elarbejde

20 m Ø160 fordelerrør incl. bæringer bøjninger og T-stykker.

1 stk. tilslutning til maskine

1 stk. tilslutning på bagside af maskine

2 stk. udsugningsspjæld under loft

2 stk. udsugningsspjæld ved gulv

3 stk. udsugningsspjæld over tøjstativer

2 stk. 700 mm emhætter for presse

1 stk. indtagsriste for montering i ydervæg.

Prisen incl. montering er estimeret til at være ca. 50.000 –70.000 kr. excl. moms. Prisen for trykdifferensregulering anslås til ca. 8.000 kr. excl. moms, som skal lægges til.

1.3.1 Kulfilter

Hvis det vælges, at montere kulfiltre på afkastluften, vil dette fordyre projektet. Afhængigt af tetrachlorethylen koncentrationen, luftmængden og af om der etableres et eller to filtre vil merprisen være på 25.000 – 45.000 kr.

1.3.2 Driftsudgifter

Ud over etablering af ventilationssystemet vil der være udgifter til drift af systemet.

Udgifterne vil være fordelt på følgende poster:

Forøgede udgifter til varme. I brugstiden vil ventilationen ikke medføre øgede udgifter til varme, da varme fra rensemaskinen dækker opvarmningsbehovet. Da der også skal være ventilation uden for brugstid, medfører dette dog et øget opvarmningsbehov. Ved ventilation med 500 m³/h vil der være et forøget opvarmningsbehov på ca. 10.000 kWh/år. (Der er regnet med natsænkning til 17 °C). Varmeprisen ligger typisk på ca. 40 øre pr. kWh. Dette svarer til forøgede varmeudgifter på ca. 4000 kr./år ekskl. moms.

Udgifter til el til ventilatorer. Ventilatoren vil have en effekt på 100-200 W. Det årlige strømforbrug til ventilation vil derfor ligge på ca. 1200 kWh svarende til en udgift på ca. 800 kr./år. Hvis der etableres kulfiltre vil der dog være et stort tryktab over disse og eludgiften vil her være ca. 2000 kr./år.

Evt. udgifter til udskiftning af kul i kulfiltre. Fjernelse af ca. 100 kg tetrachlorethylen fra afkastluften kan ske ved et kulfilter med 300 kg kul der udskiftes en gang om året. Udgifter til kul vil være ca. 8000 kr. pr. år ekskl. moms og udgifterne til transport og destruktion af brugt kul være ca. 800 kr. år ekskl. moms

Alm. vedligehold af ventilationssystem. Det vurderes at almindelig vedligehold af ventilationssystem vil være ca. 1000-2000 kr./år excl. moms.

1.4 Sammenfatning

For at reducere konvektionen og diffusionen af tetrachlorethylen fra renseriet til nabolejligheder, bør der installeres et ventilationsanlæg, der sikrer konstant undertryk og lav tetrachlorethylen koncentration i renseriet.

I renserier med stort udslip af tetrachlorethylen til luften i renseriet er det dog ikke praktisk muligt, at begrænse koncentration i renseriet tilstrækkeligt ved ventilation, idet det ikke vurderes, at der bør ventileres med mere end 1500 m³/h i et almindelig renseri.

I de renserier, der kræver større ventilation (se tabel 2), bør der overvejes andre muligheder.

Der skal være et undertryk i renseriet for at undgå konvektion mellem renseri og nabolejlighed. Ventilationsmængden for sikring af undertryk vil afhænge af tætheden af renseriet, men det vurderes, at der minimum på ethvert tidspunkt skal være en udsugning på mindst 250 m³/h gældende for et tæt renseri. Renserier med mindre tæthed vurderes at kræve større ventilationsmængder og muligvis vil der være renserier, hvor det ikke er muligt at opnå tilstrækkelig tæthed til opnåelse af stabilt undertryk ved anvendelse af traditionelle ventilationssystemer.

Anlægsomkostningerne for et ventilationsanlæg uden kulfilter til et typisk renseri vil være ca. 50.000-70.000 kr. ekskl. moms (ca. 58.000 - 78.000 kr. med trykdifferensregulering).

Driftsomkostningerne (ekstra varme, el og vedligehold) vil årligt typisk være på 6.000-8.000 kr. ekskl. moms.

Hvis tetrachlorethylen ønskes fjernet fra afkastluften kan dette gøres ved etablering af et kulfilter på afkastluften.

Anlægsomkostningerne for et kulfilter, der vil kunne fjerne ca. 100 kg tetrachlorethylen fra luften pr. år, vil være ca. 25.000-45.000 kr. Den samlede anlægspris for ventilationssystem kommer da op på 75.000-115.000 kr. ekskl. moms.

Driftsomkostningerne til kulfiltret (ekstra el til ventilator, udskiftning og destruktion af kul) vil være ca. 11.000 kr./år excl. moms. De samlede årlige driftsudgifter for ventilationsanlægget kommer op på ca. 17.000-19.000 kr. pr. år ekskl. moms.