Privat anvendelse af petroleumskoks

4 Tungmetaller i petroleumskoks

Asken efter forbrænding består af oxider af forskellige metaller og salte. F.eks. sulfater, fosfater og forskellige metaloxider. En del af asken kan emitteres sammen med røggasserne, og mængden afhænger af brændslet, fyringsanlægget, og fyringsteknikken. Olie har et meget lavt askeindhold, og fordi oliebrænderen forstøver olien ved forbrændingen, så emitteres stort set alt det aske, der dannes. Oliefyring er derfor en væsentlig kilde til nikkelemission i Danmark.

4.1 Tungmetaller i asken fra petroleumskoks

Forbrænding af energikoks foregår normalt langsom og med meget små røggasmængder, så emissionen af askepartikler vil under normale forhold være meget lille. Der regnes med at maksimalt 10% af asken, og formentligt væsentlig mindre, emitteres med røggassen, og mindst 90% af asken således bliver tilbage i fyrrummet. Nikkel og vanadium vil primært foreligge som nikkel- og vanadiumoxid i asken.

Omregnes indholdet af nikkel og vanadium i asken for de 3 prøver af handelsvare, som er analyseret, fås følgende mængder, som henholdsvis metaller og metaloxiderne NiO og V2O5.

Metal Prøve 1
Indhold i %
Prøve 2
Indhold i %
Prøve 3
Indhold i %
Middel

%

Totalt i
33 - 43.000 tons petroleumskoks
Nikkel som Ni 6,5 7,2 6,3 6,7 13 – 17 tons
Nikkel som NiO   8,5 17 – 22 tons
Vanadium som V 6,4 7,1 6,1 6,5 13 – 17 tons
Vanadium som V2O5   11,7 23 – 30 tons

Tabel 12. Indhold af nikkel og vanadium i aske

Til sammenligning er indholdet af nikkel i flyveasken fra danske kulfyrede kraftværker, hvor 90% af kullenes nikkelindhold ender, målt til 94 – 210 g/t /7/. Det estimerede gennemsnit på 130 g/t, svarer til 0,013%. Indholdet af nikkel i asken fra petroleumskoks er således omkring 500 gange større end i flyveaske fra kulfyring.

Med et anslået total forbrug af petroleumskoks i Danmark på 33 - 43.000 ton årligt, er de totale mængder nikkel og vanadium beregnet, under forudsætning af, at de målte koncentrationer i asken er repræsentative for det totale forbrug.

Til sammenligning er den samlede danske emission af nikkel ifølge massestrømsanalysen i Miljøprojekt nr. 318 fra 1996 opgjort til følgende:

Anvendelse Forbrug
Nikkel
Skønnet bortskaffelse og tab (tons Ni/år)
  T/år Til luft Til vand Til jord Deponi o. lign Andet
Kul 70 – 130 0,2 – 1,0 - - 40 – 95 20 – 45
Olie og olieprodukter 32 – 75 21 – 49 2 – 7 2 – 7 5 – 11 0,2 – 0,6
Cementfremstilling 46 – 57 < 0,13 - - - 46 – 57
Biobrændsler 0,3 – 0,9 - - 0,1 – 0,3 0,1 – 0,3 -
Handelsgødning og jordbrugskalk 6 – 12 - - 6 – 12 - -
Foderstoffer 32 – 99 - - 32 – 99 - -
Nikkelslagger og olivinsand 9 – 18 - - - 9 – 18 -
Andet 53 – 110 - - < 1 2 – 12 49 – 97
I alt 240 – 480 21 – 50 2 – 8 40 – 120 56 – 136 115 – 200

Tabel 13. Omsætning af nikkel som følgestof i Danmark; 1992. /7/

Asken fra forbrænding af petroleumskoks antages hovedsageligt at blive bortskaffet med dagrenovationsaffaldet, og ender derfor på deponi sammen med slagger og aske fra affaldsforbrændingsanlægget. De beregnede årlige 13 - 17 tons nikkel i asken fra petroleumskoks kan ikke umiddelbart genfindes i massebalancen, og er formentlig ikke medregnet på grund af manglende viden om denne grænsehandelskilde.

Nikkel fra petroleumskoks udgør kun en mindre del i forhold til den samlede emission af nikkel i Danmark, og i det omfang at det bortskaffes som dagrenovationsaffald, så er kilden under kontrol med en forsvarlig deponering. Emissionen til luften anses for meget lille, mens emissionen til jord, ved spredning af asken er ukendt, men formodes at være lille.

4.2 Nikkel i luften

På EU plan er der fokus på nikkel på grund af dets toksiske og allergifremkaldende virkninger overfor mennesker, idet EU-kommissionen har udsendt et høringsforslag til Europa-Parlamentets og Rådets direktiv om arsen, cadmium, kviksølv, nikkel og polyaromatiske kulbrinter i luften.

Forslaget indebærer fastsættelse af en vurderingstærskelværdi for nikkel på 20 ng/m3. Til sammenligning er B-værdien for nikkel 100 ng/m3, hvilket svarer til en gennemsnitlig koncentration på 2 – 3 ng/m3.

4.3 Nikkels egenskaber

Nikkel og nikkelforbindelser er kræftfremkaldende, men nikkel er især kendt i relation til nikkelallergi, og der er allerede indført regulering i denne sammenhæng. 10 –15% af danske kvinder er nikkelallergikere, omkring 10% af dem har eksem, dvs. de ud over reaktion ved direkte kontakt med nikkel i smykker og lignende også reagerer på nikkel i fødevarer ved de koncentrationer, som normalt ses i fødevarer. Nyere undersøgelser har vist, at nikkel også kan være et problem i forbindelse med anvendelse og bortskaffelse af slagge fra affaldsforbrændingsanlæg /7/.

Ved intensiv arbejde med petroleumskoks kunne der også være problemer i forhold til nikkelindholdet, men det er ikke undersøgt nærmere, da det umiddelbart vurderes at være relateret til håndteringen ved produktionen og eventuelt ved store industrielle forbrugere, og ikke ved privat anvendelse af petroleumskoks til boligopvarmning. Håndtering af asken vurderes også at udgøre en langt større risiko på påvirkning af nikkel end håndtering af petroleumskoksen.

4.4 Håndtering af aske

Mængden af aske fra forbrænding af petroleumskoks er meget lille, kun omkring 0,5%. Brændes 25 kg petroleumskoks om dagen i en brændeovn i vinterperioden, så ophobes der 125 gram aske om dagen. Det bliver til knap 1 kilo aske om ugen, der skal fjernes.

Hvis forbrændingen har været effektiv, så efterlades en mørk aske, med en del struktur, som dog ødelægges ved berøring, og efterlader et mere fint pulver. Hvis forbrændingen har været mindre effektiv, så kan noget af petroleumskoksen ende som mindre porøse kokslignende stykker, som er mindre tilbøjelige til at støve.

Petroleumskoks vil normalt blive brændt på en rist, og en stor del af asken vil falde ned i askeskuffen. Ved tømning skrabes resten af asken hen på risten, så det også falder ned i askeskuffen, som nemt tømmes over i en pose eller en beholder. Ved forsigtig håndtering kan synlig støvafgivelse næsten undgås. Det er dog ikke ualmindeligt at askeskuffen er overfyldt når den tømmes, og så er det næsten umuligt at undgå spild og støvafgivelse.

En måde at minimere støvafgivelse er at støvsuge asken op, eventuelt med en speciel askebeholder koblet på, for at beskytte støvsugeren. Er støvsugeren forsynet med et mikrofilter (evt. HEPA-filter), så vil støvafgivelsen være minimal, og ellers er der stor mulighed for, at fine partikler med nikkeloxid passerer gennem støvsugeren og spredes i lokalet. Er nikkel først spredt i lokalet på den måde, vil det medføre, at husets beboere udsættes mere permanent for nikkel, idet det vil være vanskeligt at fjerne igen, dels fordi støvsugeren ikke tilbageholder partiklerne effektivt, og dels fordi der tilføres mere hver gang, ovnen tømmes for aske.

Arbejdstilsynets grænseværdi for nikkelforbindelser målt som nikkel er på 0,05 mg/m3. Grænseværdien svarer til, at ca. 80 mg aske med 6,7% nikkel spredes i luften i en stue på 100 m3 (40 m2). Arbejdstilsynets grænseværdier fastsættes for en gennemsnitlig udsættelse af stoffet over en 8 timers arbejdsdag for sunde arbejdsduelige personer. Eksponeringen i hjemmet er ofte overfor børn, syge og/eller ældre, og grænseværdien kan derfor ikke anvendes, men skal ses som en indikering af, at en acceptabel koncentration i indeklimaet vil være langt lavere.

Det formodes, at asken normalt bortskaffes sammen med dagrenovationen, når der er tale om almindelige parcelhuse, og i høj grad fra de formentlig få brugere i boligkomplekser.

For større forbrugere, som f.eks. landbrugsejendomme med en fastbrændselskedel, hvor forbruget kan være væsentlig større end i et parcelhus, kan håndteringen af asken være væsentligt anderledes. Både kedel og askemængde er større, og det betyder, at en større mængde aske skal fjernes, når askeskuffen eller askebeholderen skal tømmes. Desuden står kedlen normalt i et fyrrum, hvor lidt støv ved askehåndteringen ikke betyder så meget, som hvis det var en brændeovn inde i stuen. Her vurderes derfor at være en meget større risiko for både støvafgivelse ved håndteringen, og at bortskaffelse af asken måske sker ved deponering eller spredning på grunden.

Spredes asken i haven eller på anden måde efterlades i naturen, vil nikkelkoncentrationen umiddelbart blive mangedoblet. Den vandopløselige del af nikkel vil blive fjernet med regnvandet, men den uopløselige nikkel vil forblive og give en varig forhøjet nikkelkoncentration.

 



Version 1.0 Maj 2006, © Miljøstyrelsen.