Chlorparaffine (CP) & nutzungsbedingte Schadstoffe - AWEL-Weiterbildungsveranstaltung 1.6.2021 Kurt Schläpfer
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Chlorparaffine (CP)
&
nutzungsbedingte Schadstoffe
AWEL- Weiterbildungsveranstaltung 1.6.2021
Kurt Schläpfer
Inhalt Chlorparaffine - Charakterisierung - gesetzliche Anforderungen - Analytik, Vorgehen und Beurteilung Nutzungsbedingte Schadstoffe - Vorkommen und Exploration - Untersuchungsstrategien - Beispiele
Cha a e i ie g de Ch a affi e
Charakterisierung chemisch
C10 C13: CP (SCCP)
C14 C17: CP (MCCP) C : 30 70 Ma
C 18: a CP (LCCP)
C a
> 10 000
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Aus VortragChDCONex:
a affi e: S aChlorparaffine:
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Ba ff ec c i g und Konsequenzen
2
für das Baustoffrecycling,
J T ,B a U BAFU
Josef Tremp, Bundesamt für Umwelt BAFUCharakterisierung Verwendung • Schneideöle und Schmiermittel • Weichmacher in Fugendichtungsmassen (FDM) • Weichmacher in PVC und Gummi • Weichmacher in Dichtungen, Farben, Lacken und Klebstoffen • Flammschutzmittel in Plastik und Textilien • Lederverarbeitung • Herstellung Spezialpapiere
production volume of CPs and illustrates these astonishing volumes. The historical
PCB production is included in the figure for comparison. The estimated production of
SCCPs in Europe, Canada and USA, in contrast, accounted for around 10’000 tonnes
Charakterisierung Umwelt in 2007 (Fiedler, 2010). It is difficult to breakdown this production volume to SCCPs,
MCCPs, and LCCPs. However, it is known that SCCP consumption has been
significantly reduced within the EU and USA in the last decades (Fiedler, 2010). The
consumption of MCCPs, on contrary, seems to be rising and already surpassed that of
SCCPs in the 1990s (Willis et al., 1994). It is estimated that the consumption of SCCPs
in Switzerland has been reduced by 80% since 1994 when 70 tons were used (Bolliger
• CP kommen in der Umwelt weit verbreitet vor. Sie wurden
weltweit in der Atmosphäre nachgewiesen. Die höchsten
Globale Produktion PCB vs. CP
and Randegger-Vollrath, 2003; Fiedler, 2010).
(aus P. Diefenbacher ETH Diss)
Konzentrationen werden in Asien gemessen.
• CP wurden in ähnlichen Konzentrationen wie andere
bekannte POP-Substanzen in der Arktis nachgewiesen.
Verglichen mit Dioxinen oder PCBs, liegen jedoch
vergleichsweise wenige Informationen zu CP-Gehalten in der
Umwelt vor
• Es existieren wenige Langzeitstudien bzw. Monitoring zu CP.
• Ein allgemein rückläufiger Trend der SCCP Gehalte in der
Umwelt ist trotz Rückgang der Einsatzmengen nicht
feststellbar.
Figure 1.1 Global production of PCBs (blue line) plotted against the production of total CPs
(black diamonds) (Breivik et al., 2002a; Fiedler, 2010)
Anthropogenic release of CPs into the environment can occur directly during
production, storage, transportation, and industrial use of CP containing products. In
addition, indirect release from paints, plastics, and sealants as well as leaching, runoff,Charakterisierung Gesundheit • CP haben geringe akute Toxizität, es sind persistente Verbindungen, die sich im Fettgewebe anreichern. Einzelne Fraktionen gelten als hormonell wirksame Stoffe. • Es wird angenommen, dass CP primär über den Boden in Pflanzen und dann in Tiere gelangen. Über diese Nahrungspfade gelangen sie zum Menschen. Weitere mögliche Expositionswege für Menschen sind die dermale Aufnahme über SCCP haltige Produkte und die Inhalation von CP über die Luft und/oder Hausstaub. • CP werden heute in Humanmilch in ähnlicher Konzentration wie PCB gemessen. • MAK D mittelkettige CP*: 6 mg/m3 als einatembares Aerosol *https://www.baua.de/DE/Angebote/Rechtstexte-und-Technische-Regeln/Regelwerk/TRGS/pdf/TRGS-900.pdf?__blob=publicationFile
Gesetzliche Anforderungen – POP-Konvention Persistent Organic Pollutants (POP) 2018: Aufnahme der kurzkettigen Chlorparaffine in den Anhang A des Stockholmer Übereinkommens (POP-Konvention) Damit sind die SCCP in der gleichen Klasse wie PCB, PCP usw. und die Herstellung und Verwendung ist stark eingeschränkt bzw. verboten.
Gesetzliche Anforderunge - ChemRRV
In der Chemikalien-Risikoreduktions-Verordnung (ChemRRV, SR 814.81) sind die
kurzkettigen CP in Anhang 1.1 Persistente Schadstoffe aufgeführt:
Die Herstellung, das Inverkehrbringen .... und die Verwendung von SCCP als Stoff und
von Zubereitungen, die SCCP enthalten, sind verboten.
Ausnahmen von den Verboten gelten für
• Stoffe und Zubereitungen, wenn ihr Massengehalt an SCCP nicht mehr als
1 % beträgt
• Gegenstände, wenn ihr Massengehalt an SCCP nicht mehr als 0.15 % beträgt.
Die Verbotsregelung für SCCP ist in der Schweiz gleich wie in der EU. Für mittel- und
langkettige CP gibt es keine Verbote.Gesetzliche Anforderungen - VVEA Die Arbeitsgruppe zur Vollzugshilfe VVEA Art. 16 diskutierte die Frage nach dem Vorgehen bei CP kontrovers und wiederholt. Trotz wackliger gesetzlicher Grund- lagen fanden Untersuchungs- und Entsorgungsvorgaben in der Schlussfassung Eingang: • Fugendichtungsmassen sind auf Chlorparaffine (CP) zu untersuchen. • Eine analytische Unterscheidung zwischen kurz-, mittel- und langkettigen CP ist nicht erforderlich. • Auch Montageschäume können Chlorparaffine enthalten und sind deshalb bei Bauarbeiten als CP-haltige Abfälle zu behandeln. • Keine Untersuchungspflicht CP in Farben / Anstrichen
Gesetzliche Anforderungen - VVEA
Mineralische Bauteile/Abfälle
Zu untersuchende Anwendungen Verwertung Ablagerung (falls keine Thermische Entsorgung
Verwertung möglich)
Chlorparaffine Fugendichtungsmassen ab einer Bei Fugendichtungsmassen Fugendichtungsmassen
(CP) Bagatellgrenze von 10 Laufmeter mit > 10 000 mg/kg CP-Cl mit > 10 000 mg/kg CP-Cl
bei mineralischen pro Bauvorhaben (v. a. bei Gebäu- muss die Fugendichtungs- sind in einer Kehrichtver-
Bauabfällen den in Betonskelett und Element- masse getrennt entfernt brennungsanlage (KVA)
bauweise). werden. mit Bewilligung oder einer
Sonderabfallverbrennungs-
Nach Entfernung der Fugen- anlage (SAVA) thermisch
dichtungsmasse: Verwertung zu entsorgen.
der mineralischen Bau-
substanz nach Art. 20 VVEA. Montageschäume sind von
nichtbrennbaren Bauteilen
vollständig zu entfernen
und in einer Kehrichtver-
brennungsanlage (KVA) mit
Bewilligung thermisch zu
entsorgen.
PAK Teerhaltige Kleber (z. B. Parkett- Verwertung des gesamten Ablagerung des Bau- Thermische EntsorgungAnalytik Gemische sind schwierig zu quantifizieren – genaue Methoden sprengen den üblichen Aufwand. 2016 initiierte die Arbeitsgruppe Analytik Vergleichsmessungen zwischen 5 Diagnostiklaboren*: à Mit den angewandten, einfachen Methoden ist eine vergleichbare Quantifizierung möglich, wenn es nicht sehr tiefe Konzentrationen sind à eine Unterscheidung zwischen den Chlorierungsgraden d.h. kurz-, mittel- und langkettige CP, ist aber schwierig *Vergleichsmessungen Chlorparaffine 29.03.2017, Felix Bühler; Bachema AG (https://slideplayer.org/slide/12979575/)
Vorgehen • Probenahme FDM analog PCB • Auftrag Labor: wenn PCB < 50ppm à Analyse CP durchführen. • wenn CP ≥ 10’000 ppm dann bei Sanierung/Rückbau getrennte Entfernung • Herausschneiden der FDM entlang den Flanken ist genügend, eine Bearbeitung der Flanken ist nicht notwendig. • sämtliche FDM auffangen und in KVA oder SAVA (Einhausung in den meisten Fällen nicht notwendig)
FAZIT • Dank Vollzugshilfe ist eine einheitliche Praxis in der Schweiz möglich • Die Regelung in der Vollzugshilfe ist pragmatischer Umweltschutz (relevante Konzentrationen und Materialien) • Dank «hohem» Grenzwert und Verzicht auf Unterscheidung nach Kettenlänge kann mit einfachen Methoden zuverlässiger analysiert werden. • Vorgehen ermöglicht Betonrecycling • CP können mit wenig Aufwand aus der Umwelt entfernt werden.
Nutzungsbedingte Schadstoffe Als nutzungsbedingte Schadstoffe werden alle Schad- und Fremdstoffe verstanden, die über die Nutzung – entweder gasförmig, flüssig oder fest - die Bausubstanz (Beton/Ziegel/Verputz/Holz etc.) oder den Untergrund belasten. Nutzungsbedingte Schadstoffe können einerseits für Rückbau und Entsorgung aber auch für Sanierung und Umnutzung bedeutsam sein. Die nutzungsbedingten Schadstoffe können identisch sein wie die Schadstoffe, welche im Baumaterial vorhanden sind. So gibt es auch nutzungsbedingte Asbest-, PCB-, und CP-Vorkommen.
der Schadstoffermittlung können bei den jeweiligen Fach- untersuchung
verbänden eingeholt werden. über die Sani
Ermittlungpflicht VVeA -Vollzugshilfe
ten-Verordnu
3.2.2 Durchführung der Schadstoffermittlung ermittlung mi
Schadstoffe in Bauabfällen können auf materialbeding- 3. Die für den S
te Bauschadstoffe oder auf einen nutzungsbedingten relevanten P
Schadstoffeintrag zurückzuführen sein. Die Ermittlungs- untersuchend
pflicht umfasst dabei sowohl die Bauschadstoffe als auch 4. Die zu unters
die nutzungsbedingten Schadstoffe. zu analysiereVorkommen
Exploration – Vorgabe VVEA 1. Die Historie des Objektes in Bezug auf dessen Nutzung inklusive eines allfälligen Eintrags im Kataster der belasteten Standorte (KbS) ist abzuklären. 2. Wenn der Projektperimeter im Bereich eines KbS-Standorts liegt, sind allfällig vorhandene Vor- und Detailuntersuchungen gemäss Art. 7 bzw. 14 der Verordnung über die Sanierung von belasteten Standorten (Altlasten Verordnung, AltlV, SR 814.680) in die Schadstoffermittlung mit einzubeziehen. 3. Die für den Schadstoffeintrag während der Nutzung relevanten Prozesse gemäss Anhang A4 und die zu untersuchenden Schadstoffe sind zu definieren. 4. Die zu untersuchenden Bauteile sind zu definieren und zu analysieren.
Exploration - Recherche Wenn Branche, Prozesse und Schadstoffe des Objektes nicht im Anhang A4 der Vollzugshilfe Bauabfälle VVEA enthalten sind und keine historischen Informationen vorliegen?? à Begehung: Auffälligkeiten, Hinweise auf Prozesse, Schadstoffe à Bauherr: Informationen zu Wissensträgern, Nutzung, Prozesse etc. à Wissensträger/ Ex-Mitarbeiter: Informationen zu Nutzung, Prozesse, Havarien etc. à Archiv, Suche im Internet über Prozesse, Produkte, Stoffe etc.
Exploration – Dokumentation Für Transparenz und Absicherung ist der Stand des Nichtwissens unbedingt zu dokumentieren. Bei «exotischen» Fällen empfiehlt es sich, die Vollzugsbehörden hinsichtlich Untersuchungsumfang und Entsorgungswegen einzubeziehen.
Nutzungsbedingte Belastungen der Bausubstanz
Zu untersuchende Anwendungen Verwertung Ablagerung (falls keine Thermische Entsorgung
Verwertung möglich)
Diverse Alle Bauten mit früheren oder Verwertung des gesamten Ablagerung des Bau-
Schadstoffe aktuellen Nutzungen, welche in Bauteils unter Einhaltung der teils unter Einhaltung
Anhang A4 aufgeführt sind, müs- Grenzwerte nach Anhang 3 der Grenzwerte nach
VVEA
sen auf entsprechende nutzungs- Ziff. 2 VVEA. Für Details Anhang 5 VVEA.
bedingte Schadstoffe untersucht siehe Kapitel 4.4 Für Details siehe
werden. Die zu untersuchenden Verwertung des gesamten Kapitel 4.4
Bauteile sind zu definieren und zu Bauteils unter Einhaltung der Bei Überschreitung
analysieren (vgl. Kapitel 3.2.2). Grenzwerte nach Anhang 4 der Grenzwerte nach
Wenn der Standort der Baute im Ziff. 1 VVEA als Rohmaterial Anhang 5 Ziff. 5.2
KbS eingetragen ist, sind allfälli- für die Zementherstellung. VVEA ist eine vorgängi-
ge Resultate von Untersuchungen ge Behandlung nötig.
des Standorts bei der Beurteilung
zu berücksichtigen.
Aliphatische Koh- Unabhängig von der Art der Nut- Verwertung des gesamten Ablagerung des Bau-
lenwasserstoffe zung ist bei optisch erkennba- Bauteils unter Einhaltung der teils unter Einhaltung
(KWC10–C40) ren, grossflächigen (> 20 m2) Grenzwerte nach Anhang 3 der Grenzwerte nach
Verschmutzungen durch Mine- Ziff. 2 VVEA. Für Details Anhang 5 VVEA.
ralöle der aliphatische Kohlen- siehe Kapitel 4.4. Für Details siehe
wasserstoffgehalt (KWC10–C40) der Verwertung des gesamten Kapitel 4.4
verschmutzten Bausubstanz zu Bauteils unter Einhaltung der Bei Überschreitung
analysieren. Grenzwerte nach Anhang 4 der Grenzwerte nach
Ziff. 1 VVEA als Rohmaterial Anhang 5 Ziff. 5.2
für die Zementherstellung. VVEA ist eine vorgängi-
ge Behandlung nötig.
Weitere schadstoffhaltige Materialien
Diverse Die obenstehende Aufzählung ist nicht abschliessend! Bei konkreten Hinweisen auf weitere entsorgungsrelevante
Schadstoffe im Schadstoffe15 in relevanten Mengen sind entsprechende Untersuchungen durchzuführen.
EinzelfallUmnutzung Diagnostiker haben Objekte und Materialien nicht nur hinsichtlich relevanter Schadstoffe und Auflagen zu Arbeits- und Umweltschutz zu prüfen. Immer häufiger werden Industrie- und Gewerbebrachen umgenutzt und/oder Bauteile wiederverwendet. Was Betrieb war, soll Atelier, Laden, Büro oder Wohnung werden. Es wird vom Diagnostiker erwartet, dass er die Schadstoffsituation auch hinsichtlich der geplanten Nutzungen beurteilt. Dafür ist eine Anpassung der Untersuchungsstrategie notwendig. Häufig kommt dann auch die Frage nach Beurteilung und Entfernung von Gerüchen....
Untersuchungsstrategien Umnutzung
1. Identifikation der Umnutzungspläne
2. Relevante gesetzliche Vorgaben Schadstoffe
- Innenraumrichtwerte (Wohnungen/Büros)
- Lebensmittelhygienische Grenz- und Richtwerte
- weitere spezifische Regelungen (Tierhaltung, Pharma etc.)
3. Vorgaben für Geruchsstoffe
4. Geplante Baumassnahmen
5. Geplante Lüftungssysteme (Luftführung, Luftwechsel)Beispiel: KVA
Rückbau KVA à Prozesse (Materialien) Schadstoffe
- Kehrichtbunker (Beton) CKW/VOC/HC/SM/PCB/PAK
- Verbrennen (Ofen mit Schlackensteinen) SM/PAK/Dioxine (KVA-Alltag)
à Schlacke (Metallisch)
à Schlackenbunker (Beton) SM/PAK/Dioxine (KVA-Alltag)
à Rauchgas (Kanal Metall)
à Elektrofilter (Metall
à Elektrofilterasche SM/PAK/Dioxine (KVA-Alltag)
à Quench/Wäscher mit Säurebehandlung) (Metall, Gummi/GFK) Dioxine
à Waschwasseraufbereitung (PP/Gummi) Dioxine
à Reingaskanal zum Kamin (GFK) DioxineBeispiel: Mechanische Werkstätte
Produktionshalle wird zu Migrosfiliale
à Metallverarbeitung - Historische Untersuchung
Rohre schneiden & schweissen, Drehbank
à Fette/Öle/Kühlschmiermittel & Geruch à KW à Entsorgung Bodenabtrag
Oberflächenbeschichtung
à Phosphatierung
Entfettung
à CKW à Perchlorethylen- in Luft und Untergrund – Konflikt Nutzung
Holzkonstruktionen
à Biozide à keine Biozide nachgewisen
Perchlorethylen
- Richtwertfestsetzung Luft für Einhaltung Lebensmittelgrenzwert
- Ableitung Massnahmen für RichtwerteinhaltungBeispiel: Chemische Produktion
Historische Untersuchung :
à synthesespezifische Schadstoffe im Tonnenmassstab
Zusätzliche Recherchen:
à alte Prozesse – keine analytischen Methoden für Stoffklassen
à viele Nebenprodukte ohne Charakterisierung
???
- Untersuchung Material anhand breiter Analytik (TVOC, HC, AOX, SM, PAK, PCB etc.).
- Entsorgung in Absprache mit Vollzugsbehörde
- Schutzkonzepte für Personenschutz/Umweltschutz orientieren sich an den kritischsten Stoffen.
- Ob und wie eine Umnutzung möglich ist muss mit umfangreiche Untersuchungen abgeklärt
werden.FAZIT • VVEA gibt Basisvorgehensweise vor • Weitere Recherchen (Prozesse/Stoffe) sind häufig notwendig • Wissen und Nichtwissen gut dokumentieren • Beurteilung nicht geregelte Schadstoffe à Vollzugstelle einbinden • Beurteilung Umnutzung wird häufig vom Diagnostiker erwartet • ERFA-Veranstaltungen und Polludoc –Fallsammlung wären hilfreich
CP & nutzungsbedingte Schadstoffe Fragen / Anmerkungen ?
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