| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Indeklimavurdering af alternative rensevæsker i renseribranchen

9. Fase 6: Modellering og modelberegninger for emissioner fra renset tekstil

9.1 Opstilling af matematisk model

Formålet med fase 6 er at opstille en simpel metode til omregning af afdampningshastighederne bestemt i fase 5 til resulterende koncentrationer (bidrag) af rensevæsker i boligers indeluft. Data fremskaffet ved fase 5 vil blive anvendt sammen med modellen til eksemplificering af indeklimakoncentrationer ved introduktion af renset tøj i boligen.

Ved litteratursøgning er det forsøgt at finde litteratur som beskriver forskellige parametres betydning for den resulterende koncentration af rensevæskerne i et givet rum. Det skal bemærkes, at omfanget af litteratur inden for området er yderst sparsomt.

Der er i Miljøstyrelsen (2001a)opstillet en simpel massebalance, der beskriver koncentrationsudviklingen ved introduktion af renset tøj til et givet rum.

Modellen bygger på følgende antagelser

Med udgangspunkt i førnævnte antagelser kan der opstilles en "single chamber unsteady state" massebalance for situationen, hvor der introduceres renset tekstil i boligen. Modellen er modificeret efter bl.a. Bouhamra & Elkilani (1999a & 1999b), Kraenzmer (1999) og Tichenor et al. (1988 & 1990).

Der opstilles indledningsvis en model for den situation, at der introduceres ét stykke renset tekstil til boligen. Herefter opstilles en model, hvor det antages, at der på samme tid er introduceret flere typer af renset tekstil til boligen. For begge situationer er der udviklet et Excel-regneark .

Endelig diskuteres størrelsen af startværdien (baggrundskoncentrationen), idet der tages højde for den situation, hvor man har et bidrag fra en jordforurening og/eller forurening af terrænnært grundvandsmagasin.

9.1.1 Model for introduktion af ét stykke renset tekstil

Følgende massebalance danner udgangspunkt for modellen til beregning af den resulterende koncentration i indeklimaet efter introduktion af én type renset tekstil

(3, 4)

idet

Ovenstående ligning er en lineær, inhomogen differentialligning, der kan løses, idet randbetingelsen C = C_{inde, start} til t= 0 anvendes:

9.1.2 Model for introduktion af flere typer renset tekstil

Hvis der introduceres forskellige typer af renset tøj med forskellige emissionstyrende parametre (R_o, k) samtidigt i boligen, ser massebalancen ud som følger:

Se her!

idet A_i angiver arealet af det i’te stykke renset tekstil, mens R_0,i og k_i angiver hhv. initialemissionsraten og ratekonstanten for det i’te stykke renset tekstil.

Denne ligning kan løses med randbetingelsen t = 0, C = C_{inde, start}

Se her!

9.1.3 Størrelsen af C_{inde, start} i modellerne

Hvad angår størrelsen af C_{inde, start} i ligning (8) og (10) kan de erfaringsværdier for normalt forekommende indeklimakoncentrationer C_n, som er fundet i nærværende projekt, anvendes.

I tilfælde af en jordforurening og/eller forurening af terrænnært grundvandsmagasin med stofferne under bygningen, kan emissionen herfra bestemmes ved Miljøstyrelsens JAGG-model. Idet denne model antager en konstant emission (flux), F_forurening af stoffet over tiden, kan man i tilfælde af en jord- og grundvandsforurening således som startkoncentrationen i indeklimaet anvende summen af det normalt forekommende bidrag tillagt et bidrag fra jord- og grundvandsforureningen.

Samlet kan det således opsummeres:

C_{inde, start} = C_n

hvor

9.2 Modelberegninger og diskussion

På baggrund af modellen og resultaterne fra klimakammermålingerne belyses de resulterende koncentrationer af rensevæskerne i hhv. en lille dårligt ventileret lejlighed og en stor velventileret bolig for emissioner fra tøj der er renset med alternative rensevæsker. Der er opstillet 3 scenarier.

I scenarie 1 antages det, at der introduceres 1 renset habit og 1 renset vinterjakke til en lille, dårligt ventileret lejlighed. For at illustrere eventuelle forskelle mellem koncentrationen i det rum, hvor de rensede tekstiler opbevares og de øvrige rum i boligen, antages det, at alle tekstiler opbevares i samme rum – f.eks. soveværelset - og der foretages beregning for dette rum alene såvel som for hele boligen. Det antages, at det samlede boligareal er 60 m² i ét plan og at rumhøjden er 2,3 m. Rummet, hvor de rensede tekstiler opbevares, antages at have et areal på 18 m². Der antages et luftskifte på 0,4 gange i timen.

I scenarie 2 antages det, at der er tale om en stor velventileret bolig, f.eks. et parcelhus, hvor der introduceres 1 renset habit og 1 renset vinterfrakke. Det antages, at boligarealet er 130 m² i ét plan, at rumhøjden er 2,3 m og at luftskiftet er 1 gang i timen. Rummet, hvor de rensede tekstiler opbevares, antages at have et areal på 25 m².

I scenarie 3 gælder samme antagelser, som for scenarie 1, dog er der her introduceret 4 rensede habitter og 2 rensede vinterfrakker.

Øvrige antagelser er beskrevet i afsnit 9.1. Hvad angår størrelserne af den initiale emissionsrate, R₀ og emissionsratekonstanten, k for de rensede tekstiler, anvendes de værdier, som er bestemt ved klimakammermålingerne, se også afsnit 8.

Startkoncentrationerne af kulbrinte-rensevæske i indeklimaet sættes til 0,042 mg/m³, idet denne værdi er et gennemsnit af de foretagne målinger fra upåvirkede boliger. Værdien antages at være repræsentativ for et upåvirket baggrundsniveau i både parcelhuse og lejligheder. Baggrundsmålinger fremgår af afsnit 5. Det antages, at der ikke er bidrag fra jordforurening og/eller forurening af terrænnært grundvandsmagasin.

For tekstiler renset med Rynex rensevæske sættes baggrundsniveauet i indeklimaet til 0 mg/m³, idet der ikke er målt glycolethere over detektionsgrænsen på 0,0005 mg/m³ i de undersøgte upåvirkede boliger, se også afsnit 5. Baggrundsværdien antages repræsentative for såvel parcelhuse som lejligheder.

9.2.1 Modelberegning – Rynex-rensevæske

Modelkørslerne gennemført for Rynex-rensevæsken fremgår af bilag 10a og 10b, idet der henvises hertil for nærmere beskrivelse af koncentrationsforløbet. Hovedlinierne i modelresultaterne er opsummeret i tabel 9.1. I tabellen er angivet den beregnede maksimale forekommende koncentration af rensevæske i indeklimaet, et skøn over gennemsnitskoncentrationen over hhv. 7, 14 og 21 dage, samt angivelse af hvornår koncentrationen af rensevæsken i indeklimaet er under luftkvalitetskriteriet. Det bemærkes, at luftkvalitetskriterierne ikke kan anvendes i forbindelse med vurdering af, hvad der er en acceptabel eller uacceptabel udsættelse i forbindelse med indeklimapåvirkninger som følge af privatpersoners forbrugsmønstre, herunder hjembringelse af renset tekstil.

Tabel 9.1:
Modelberegninger af den resulterende koncentration af Rynex-rensevæske i hhv. lille dårligt ventileret lejlighed og stort velventileret parcelhus ved introduktion af renset tekstil i boligen.

Delresultater er inddraget i tabellen, idet der henvises til bilag 10a og b samt afsnit 9.2.
^a: Det antages, at alle de rensede tekstiler opbevares i dette rum.
^b: Foreløbigt luftkvalitetskriterium for dipropylenglycol-propylether, se også tabel 4.2.

Det fremgår af tabel 9.1, at selv ved introduktion af et lille antal Rynex-rensede tekstiler i en lejlighed (scenarie 1 og 3) kan der konstateres koncentrationer af Rynex-væsken, der som gennemsnitsværdier over 1 uge er større end 0,5 mg/m³. Ser man på de gennemsnitlige koncentrationer over 14 dage, er disse for scenarierne 1 og 3 større end 0,3 mg/m³ og selv efter 21 dage vil de gennemsnitlige koncentrationer være større end det foreløbige luftkvalitetskriterium.

Foretages beregningen på et parcelhus (scenarie 2), viser de gennemsnitlige indeklimakoncentrationer, at koncentrationen af rensevæske i boligen vil være større end det foreløbige luftkvalitetskriterium i knap 3 uger, regnet for hele boligen og mere end 3 uger regnet for et enkelt rum i boligen.

Endvidere fremgår det, at de maksimale koncentrationer af rensevæske i indeklimaet vil være op til en faktor 30-400 større end det foreløbige luftkvalitetskriterium i alle 3 scenarier, højest i den situation, hvor beregningen foretages for et enkelt rum i en lejlighed, hvor der introduceres 6 stykker renset tekstil (scenarie 3).

Beregningerne viser, at koncentrationen i indeklimaet vil være i samme størrelsesorden som det foreløbige luftkvalitetskriterium efter typisk 2-4 uger.

9.2.2 Modelberegning for kulbrinte-rensevæske

Modelkørslerne for kulbrinte-rensevæske fremgår af bilag 10c og 10d, idet der henvises hertil for nærmere beskrivelse af koncentrationsforløbet. Hovedlinierne i modelresultaterne er opsummeret i tabel 9.2. I tabellen er angivet den beregnede maksimale forekommende koncentration af rensevæske i indeklimaet, et skøn over gennemsnitskoncentrationen over hhv. 7, 14 og 21 dage, samt angivelse af hvornår koncentrationen af rensevæsken i indeklimaet er under luftkvalitetskriteriet. Det skal dog understreges, at luftkvalitetskriteriet ikke umiddelbart kan anvendes for at vurdere acceptabel/uacceptabel afdampning fra renset tekstil.

Tabel 9.2:
Modelberegninger af den resulterende koncentration af kulbrinte-rensevæske i hhv. lille dårligt ventileret lejlighed og stort velventileret parcelhus ved introduktion af renset tekstil i boligen.

Delresultater er inddraget i tabellen, idet der henvises til bilag 10c og d samt afsnit 9.2.
^a: Det antages, at alle de rensede tekstiler opbevares i dette rum.
^b: Se tabel 4.2.

Resultaterne i tabel 9.2 viser, at introduktion af kulbrinte-renset tekstil til en lejlighed (scenarie 1 og 3) kan føre til gennemsnitlige koncentrationer i indeklimaet over 1 uge på mere end 2,1 mg/m³ regnet for et enkelt rum og mere end 0,6 mg/m³ regnet for hele lejligheden.

Foretages beregningen på et parcelhus (scenarie 2), viser de gennemsnitlige indeklimakoncentrationer, at koncentrationen af rensevæske i boligen vil være mindre end luftkvalitetskriteriet, allerede efter ca. én uge.

Beregningerne viser, at koncentrationen i indeklimaet vil være i samme størrelsesorden som luftkvalitetskriterium efter typisk 2-4 uger.

Beregningerne viser, at koncentrationen i indeklimaet vil være under luftkvalitetskriteriet efter knap én uge.

9.3 Delkonklusion for modelberegninger, fase 6

Indledningsvis skal det bemærkes, at der er tale om en model, hvis forudsætninger ikke er eftervist og som kun i begrænset omfang er eftervist ved målinger. Bl.a. er det antaget, at der ikke forekommer sinkeffekter. Dette er yderst tvivlsomt, idet undersøgelser har vist, at sinkeffekter kan konstateres for næsten alle stoffer. Forekommer sinkeffekter vil disse på den ene side reducere de maksimale koncentrationer men samtidigt på den anden side forlænge påvirkningen af indeklimaet.

Erfaringerne fra baggrundsmålinger for tetrachlorethylen i Miljøstyrelsen (2001a) viste gennemsnitskoncentrationer over 14 dage på 2,2 m g/m³ i en bolig, hvor der var introduceret ét stk. renset tekstil i måleperioden. Modelberegninger på en lignende bolig viste gennemsnitsbidrag over 14 dage fra et tilsvarende stykke renset tekstil på 2-3 m g/m³. Der er således grund til at formode, at modellen giver et troværdigt estimat af - i det mindste - størrelsesordener for påvirkningen.

Modelberegningerne viser, at der er væsentlig forskel i emissionen af rensevæske fra Rynex- og kulbrinterenset tekstil i relation til luftkvalitetskriterierne. Bl.a. fremgår det af tabellerne 9.1 og 9.2, at indeklimapåvirkningen fra kulbrinte-rensevæske er væsentlig lavere end for Rynex-rensevæsken. Ligeledes fremgår det, at tidsrummet indtil luftkoncentrationen er mindre end luftkvalitetskriteriet - hvad end det er i et enkelte rum eller i hele boligen - kun andrager få dage for kulbrinte-rensevæsken mod uger for Rynex-rensevæsken. Det skal dog understreges, at luftkvalitetskriteriet ikke umiddelbart kan anvendes for at vurdere uacceptabel/acceptabel afdampning fra renset tekstil.

I tabel 9.3 er modelberegningerne for Rynex- og kulbrinte-rensevæske sammenlignet med resultater fra tilsvarende modelberegninger for rensevæske indeholdende tetrachlorethylen (Miljøstyrelsen 2001a). Sammenligningen er alene foretaget for et enkelt rum i en lille dårligt ventileret lejlighed, som et udtryk for værst tænkelige påvirkning af beboerne. Det er antaget, at der introduceres 1 habit og 1 vinterfrakke.

Tabel 9.3
Sammenligning af modelberegningerne for Rynex-, kulbrinte- og tetrachlorethylen-rensevæske (Miljøstyrelsen 2001a). Sammenligningen er foretaget for et enkelt rum i en lille dårligt ventileret lejlighed, ved introduktion af 1 habit og 1 vinterfrakke. Beregninger for tetrachlorethylen fremgår af bilag 10e.