Hulladékanalízis és –kezelés 14. évfolyam Veszélyes hulladékok fogalma, hatása az élő- és az élettelen környezetre Hulladékanalitikai mérések célja, feladatai és módszerei Spektrofotometria alapjai Hartl Jánosné 2009 TÁMOP 2.2.3-07/1-2F-2008-0011

Alapfogalmak ismétlése és rendszerezése Hulladékanalízis és - kezelés Kép forrás:http://www.alternativenergia.hu/wp-content/uploads/2009/09/picture-6.jpg Veszélyes hulladékok fogalma, hatása az élő- és az élettelen környezetre Alapfogalmak ismétlése és rendszerezése

Hulladék fogalma Sokféle megközelítés létezik Környezet- és Természetvédelmi Lexikon, 2002. –szerint A hulladék az az anyag, amely az ember termelő-fogyasztó tevékenysége során keletkezik, és amelyet az adott műszaki gazdasági és társadalmi feltételek mellett tulajdonosa sem felhasználni, sem értékesíteni nem tud, illetve nem kíván és ezért kezeléséről gondoskodni kell.

2000. évi XLIII. Hulladékgazdálkodási törvény 3. § a) pontja szerint a „hulladék bármely, az 1. sz. melléklet szerinti kategóriák valamelyikébe tartozó tárgy vagy anyag, amelytől birtokosa megválik, megválni szándékozik, vagy megválni köteles”

Települési szilárd hulladék Mindazok a – különböző összetételű – szerves és szervetlen anyagok (ill. ezek keverékei), amelyek - a települések lakóépületeiben, - közintézményeiben, - közforgalmi és zöldterületeken keletkeznek. Ezeken felül az egyes gazdasági vállalkozásoknál keletkező, a háztartási hulladékhoz hasonló jellegű és összetételű, veszélyesnek nem minősülő hulladékok.

Hulladékok csoportosítása Sokféle megközelítés létezik Termelési hulladék Gazdasági ág szerint: Ipari Mezőgazdasági Közlekedési eredetű Keletkezés szerint: Technológiai Amortizációs Termelésspecifikus Települési (kommunális) hulladék Települési szilárd Háztartási Intézményi Közterületi, kerti Kommunális folyékony és iszaphulladék  

Kémiai összetétel alapján Homogén rendszerek Heterogén rendszerek Diszperz rendszerek Halmazállapot szerint Szilárd Folyékony Iszapszerű Pasztaszerű Gázhalmazállapotú   Környezetre és emberi egészségre gyakorolt hatás alapján Veszélyes Nem veszélyes Inert hulladék

Hulladékok csoportosítása

Eredet és anyagi tulajdonság szerinti osztályozás EU-lista alapján készült 16/2001. (VII.18) KöM rendelet 6 számjegyű kód

Mitől függ a keletkező hulladék mennyisége és minősége? termelés minőségétől, termelés volumenétől, termelés szerkezetétől, társadalmi helyzet, gazdasági helyzet, műszaki fejlettség szintje, anyagi helyzet, urbanizáció fokától, csomagolástechnikától, divattól.

Veszélyes hulladék fogalma Veszélyességi jellemzők H1 Robbanó H2 Oxidáló H3-A Tűzveszélyes H3-B Kevésbé tűzveszélyes H4 Irritáló vagy izgató H5 Ártalmas H6 Mérgező H7 Karcinogén H8 Maró H9 Fertőző H10 Reprodukciót és az utódok fejlődését károsító

H11 Mutagén H12 Anyagok és készítmények, amelyek vízzel, levegővel vagy savval érintkezve mérgező vagy nagyon mérgező gázokat fejlesztenek H13 Anyagok és készítmények, amelyek hajlamosak arra, hogy belőlük a lerakást követően valamely formában – pl. kimosódás – a felsorolt tulajdonságok bármelyikével rendelkező anyag keletkezzék H14 Környezetre veszélyes

Települési hulladékok jellemzői, összetételének alakulása Szelektív hulladékgyűjtés

A települési szilárd hulladék mennyisége és térfogatsűrűsége Forrás: Dr. Árvai József (1991): Hulladékgazdálkodási kézikönyv a - hulladék mennyiség; b - hulladék térfogatsűrűség

http://www. muszakilapok http://www.muszakilapok.hu/system/files/editor/uj_megoldassal_bovul_szelektiv01.jpg

Hulladékpiramis http://www.toronyhir.hu/files/archivum/200306/img/cikk/hulladekpiramis.gif

Szelektív hulladékgyűjtés Keletkezés helyén történő, meghatározott anyagcsoportok elkülönített gyűjtése, majd utóválogatás → olcsóbb, tisztább, jobb minőség Másodnyersanyagkénti hasznosítás EU kötelező irányelvei csomagolóanyagok, csomagolási hulladékok kezelése (94/62/EK irányelv) lerakásra kerülő hulladék biológiailag lebomló szervesanyag-tartalmának csökkentése (99/31/EK irányelv → 22/2001. (X. 10.) KöM rendelet)

Szelektív hulladékgyűjtés feltételei Lakosság megnyerése, széles körű bevonása, hulladékudvarok létesítése, gyűjtőszigetek létesítése, szelektív elhordásos megoldások bevezetése, könnyű megközelíthetőség, könnyen hozzáférhető beürítési lehetőségek, jogi szabályozás, ipar műszaki felkészültsége és gazdasági érdekeltsége.

Lakossági, szelektíven begyűjtött anyagok mennyisége Veszprémben (kg) http://www.vkszrt.hu/media/hasznositas/gyujtesirendszer6.jpg

A spektrofotometria alapjai Fénytani alapfogalmak

A fény – alapfogalmak A fény kettős természetű: hullámként és anyagi részecskeként is viselkedik. Megfigyelték, hogy a fénysugár és az anyagi részecskék közötti jelenségekben a fénysugár mindig úgy viselkedik, mintha fénykvantumokból, ún. fotonokból állna és nem folytonos hullámokból. Hullámhossz: két szomszédos hullám azonos fázisban lévő pontja közötti távolság. [m], [µm], [nm] Frekvencia: az 1 s alatti rezgések száma, a terjedési sebesség és a hullámhossz hányadosa.

A fény kozmikus gamma röntgen ultraibolya λ 10 -12 10 -10 10 -8 [m] sugárzás λ 10 -12 10 -10 10 -8 [m] látható fény (3,7 – 7,8) 10 -7 [m] infravörös mikrohullámok rádióhullámok sugárzás 10 -3 10 -1 [m]

Gyakorlati felhasználás A fotonok energiája: E = h ∙ f h → Planck-féle állandó: 6,626 ∙ 10 -34 J ∙ s f → frekvencia 1 Hz = 1 s -1 Az atomok és molekulák csak a h ∙ f egész számú többszöröseit vehetik fel gerjesztés során. Az anyag és az elektromágneses sugárzás kölcsönhatásán felhasználása → Analitika Kölcsönhatások típusai: - refrakció (fénytörés), - polarizáció(fényforgatás), - reflexió (visszaverődés), - emisszió (kibocsátás), - abszorpció (elnyelődés), - fluoreszcencia (fénykibocsátás).

Molekulaspektroszkópia A molekulák energiája fotonok elnyelése vagy kibocsátása során megváltozik. Az energiaváltozás több részből tevődhet össze Molekulapályákon elhelyezkedő elektronok energiaváltozásai UV/VIS 100 – 800 nm A molekula rezgési állapotváltozásai IR 500 – 104 cm-1 A molekula forgási állapotváltozásai IR 1 – 500 cm-1 Eössz = Eelektron + Erezgési + Eforgási

Elektronátmenetek

Szerves vegyületek UV/VIS spektroszkópia Fény hatására a molekulapályák elektronjainak energiája megváltozik σ → σ* → szénhidrogénekre jellemző (távoli UV) П → П* → kettős, hármas és konjugált kötéseket tartalmazó vegyületekre jellemző (UV/VIS) n → σ* és n → П* → heteroatomot tartalmazó, szabad elektronpárral rendelkező vegyületekre jellemző (UV/VIS)

Szervetlen vegyületek d → d átmenetek → a szabad atomok elektronpályái deformálódnak (VIS) töltésátvitellel járó átmenetek → a ligandumról lép át elektron az atom d pályáira vagy a d pályáról a ligandumba

A fény intenzitásának csökkenése Io = Ivisszavert + Iszórt + Iabszorbeált + Iáthaladt Lambert-Beer törvény A = lg (Io /I) = e·l·c A Lambert–Beer-törvény csak híg oldatokra igaz.

Az abszorbancia additív tulajdonsága Monokromatikus fény esetén bizonyos koncentráció határig additív.

Egy- és kétfényutas spektrofotométer vázlata

Felbontási hiba

Helios Gamma egyfényutas UV/látható spektrofotométer

Helios Gamma egyfényutas UV/látható spektrofotométer   A Helios Gamma egyfényutas UV/látható (190 – 1100 nm) spektrofotométer alaptartozéka egy 7 pozíciós, termosztálható automata küvettaváltó. Beépített vezérlő programmal rendelkezik.  

Fenol abszorpciós spektruma

Fenol analitikai - mérőgörbe

KMnO4 abszorpciós spektruma