SVENSK STANDARD SS-EN 13211

Transkript

1 SVENSK STANDARD SS-EN Fastställd Utgåva Sida (1+26) Copyright SIS. Reproduction in any form without permission is prohibited. Utsläpp och utomhusluft Manuell metod för bestämning av totalkoncentrationen kvicksilver Air quality Stationary source emissions Manual method of determination of the concentration of total mercury Europastandarden gäller som svensk standard. Detta dokument innehåller den svenska språkversionen av. Motsvarigheten och aktualiteten i svensk standard till de publikationer som omnämns i denna standard framgår av Katalog över svensk standard, som ges ut av SIS. I katalogen redovisas internationella och europeiska standarder som fastställts som svenska standarder och övriga gällande svenska standarder. ICS Standarder kan beställas hos SIS Förlag AB som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard. Postadress: SIS Förlag AB, STOCKHOLM Telefon: Telefax: E-post: sis.sales@sis.se. Internet: Upplysningar om sakinnehållet i standarden lämnas av SIS. Telefon: Telefax: Tryckt i oktober 2001

2

3 EUROPASTANDARD EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM Provläsningsexemplar / Preview EN Januari 2001 ICS Svensk version Utsläpp och utomhusluft Manuell metod för bestämning av totalkoncentrationen kvicksilver Qualité de l air Emissions de sources fixes Méthode manuelle de détermination de la concentration en mercure total Air quality Stationary source emissions Manual method of determination of the concentration of total mercury Luftqualität Emissionen aus stationären Quellen Manuelles Verfahren zur Bestimmung der Gesamtquecksilber-Konzentration Denna standard är den officiella svenska versionen av. För översättningen svarar SIS. Denna europastandard antogs av CEN den 6 januari CEN-medlemmarna är förpliktade att följa fordringarna i CEN/CENELECs interna bestämmelser som anger på vilka villkor denna europastandard i oförändrat skick skall ges status som nationell standard. Aktuella förteckningar och bibliografiska referenser rörande sådana nationella standarder kan på begäran erhållas från CENs centralsekretariat eller från någon av CENs medlemmar. Denna europastandard finns i tre officiella versioner (engelsk, fransk och tysk). En version på något annat språk, översatt under ansvar av en CEN-medlem till sitt eget språk och anmäld till CENs centralsekretariat, har samma status som de officiella versionerna. CENs medlemmar är de nationella standardiseringsorganen i Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Nederländerna, Norge, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. CEN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung Central Secretariat: rue de Stassart 36, B-1050 BRUSSELS 2001 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CEN national Members Ref. Nr. Sv

4 Sida 2 Provläsningsexemplar / Preview Innehåll Sida Förord Omfattning Normativa hänvisningar Begrepp och definitioner Princip Provtagningsutrustning Kemikalier Förfarande Redovisning av resultat Mätrapport Bilaga A (informativ) Bilaga B (informativ) Bilaga C (informativ) Exempel på isokinetisk och icke-isokinetisk utrustning Exempel på impingers och tvättflaskor med porösa filter Förfaranden för rengöring av provtagningsutrustning (på laboratoriet)... 25

5 Sida 3 Förord Denna europastandard har utarbetats av den tekniska kommittén CEN/TC 264 Air quality, för vilken sekretariatet hålls av DIN. Denna europastandard skall ges status av nationell standard, antingen genom att publicera en identisk text eller genom ikraftträdande senast juli 2001, och motstridande nationella standarder skall dras in senast juli Enligt CEN/CENELECs interna bestämmelser anmodas följande länder att anta denna europastandard: Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Nederländerna, Norge, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike.

6 Sida 4 Provläsningsexemplar / Preview 1 Omfattning Denna europastandard beskriver en manuell referensmetod för bestämning av masskoncentrationen av kvicksilver i gasutsläpp från kanaler eller skorstenar. Denna europastandard har validerats för bestämning av masskoncentrationen av totalkvicksilver i rökgaser från förbränning av avfall i ett haltintervall på 0,001 mg/m 3 till 0,5 mg/m 3 1) totalkvicksilver. Metoden är tillämplig för rökgaser från andra källor med följande typiska sammansättning: totalhalt partiklar från 0 mg/m 3 till 20 mg/m 3 C x H y från 0 mg/m 3 till 10 mg/m 3 HCl från 0 mg/m 3 till 50 mg/m 3 HF från 0 mg/m 3 till 10 mg/m 3 SO 2 från 0 mg/m 3 till 250 mg/m 3 CO från 0 mg/m 3 till 250 mg/m 3 NO x från 0 mg/m 3 till 500 mg/m 3 CO 2 H 2 O (g) O 2 temperatur från 60 C till 140 C från 0 % (volymsandel) till 15 % (volymsandel) från 2 % (volymsandel) till 25 % (volymsandel) från 8 % (volymsandel) till 15 % (volymsandel) 2 Normativa hänvisningar Denna europastandard omfattar, genom daterade eller odaterade referenser, föreskrifter från andra publikationer. Dessa bindande referenser åberopas på lämpliga platser i texten, och publikationerna är listade härefter. För daterade referenser, tillägg eller revisioner av några av dessa publikationer, hänför sig till denna europastandard bara när den innefattas i den vid tillägg eller vid revision. För odaterade referenser gäller den senaste utgåvan (inklusive tillägg). EN 1483 pren :1998 Water quality Determination of mercury. Stationary source emissions Determination of low range mass concentrations of dust Part 1: Manual gravimetric method. 3 Begrepp och definitioner I denna Europastandard tillämpas följande begrepp och definitioner: 3.1 kvicksilver kvicksilver och kvicksilverföreningar 3.2 totalkvicksilver summan av kvicksilver i rökgasen oberoende av tillståndet (gasformigt, löst i droppar, i fast form, adsorberat på partiklar) 1) m 3 uttryckt som m 3 i torrt tillstånd, normerat till 0 C och 101,325 kpa och vid 11 % (volymsandel) O 2 om inte annat sägs

7 Sida representativ provtagning isokinetisk, flödeslikformig provtagning i det minsta antalet provtagningspunkter i provtagningsplanet som föreskrivs i pren : absorptionsflaska en anordning i vilket gasformigt kvicksilver (och kvicksilver på små partiklar som inte avskiljs i filter) absorberas i en absorptionslösning 3.5 gasfördelare, impingers eller porösa filter en del i absorptionsflaskan som fördelar gasströmmen i små bubblor ut i absorptionslösningen 4 Princip Ett delflöde av rökgasen tas ut på ett representativt sätt från en kanal eller skorsten under en given tidsperiod med ett kontrollerat flöde och en känd volym. Stoft i gasprovet samlas upp på ett filter varefter gasströmmen får passera genom en serie absorptionsflaskor, som innehåller en lämplig absorptionslösning för att samla upp gasformigt kvicksilver. Vid slutet av provtagningsperioden tas filtret och absorptionslösningen om hand för att tas till laboratoriet. Det på filtret uppsamlade stoftet uppsluts på ett sådant sätt att kvicksilvret som finns i stoftet löses i en vätska. Denna vätska analyseras sedan. Absorptionsvätskan från absorptionsflaskorna upparbetas och analyseras. Data från provtagning och analys sammanställs och resultaten uttrycks i mg totalkvicksilver per kubikmeter (mg/m 3 ) rökgas. Analysen av kvicksilver utförs enligt EN Provtagningsutrustning 5.1 Förutsättningar för isokinetisk och icke-isokinetisk provtagning Även om kvicksilver huvudsakligen förekommer i gasform, kan det också finnas i stoftfasen och i droppar som kan finnas efter våtskrubbrar. Av denna anledning är isokinetisk provtagning nödvändig för att fånga upp stoft och droppar på ett korrekt sätt. När provtagning skall ske isokinetiskt skall såväl stoft och droppar som rökgas provtas i en och samma utrustning. Detta tillvägagångssätt är nödvändigt på grund av den känsliga fördelningen av kvicksilver mellan gasform, fastfas och droppar. Anm. 1 Eftersom halten totalkvicksilver skall bestämmas påverkar en förskjutning i jämvikten inom det enskilda provtagningssystemet inte bestämningen av den totala mängden kvicksilver. Om summan av kvicksilverhalterna i stoftfasen och i dropparna uppgår till mindre än 1 µg/m 3, så kan gasformigt kvicksilver provtas icke-isokinetiskt. Anm. 2 En uppskattning av mängden kvicksilver i droppar kan göras på basis av kvicksilverhalten i den (våta) skrubberlösningen och droppinnehållet i rökgasen. I det fall att inga droppar finns närvarande kan icke-isokinetisk provtagning också tillämpas om förhållandet mellan den högsta och lägsta hastigheten i någon punkt i provtagningsplanet är mindre än eller lika med en faktor 1,2.

8 Sida 6 Provläsningsexemplar / Preview 5.2 Allmänna krav Provtagningsutrustningen består av en sond med en sondspets och ett temperaturreglerat sondrör; ett filterhus med ett filterstöd och ett filter; en serie absorptionsflaskor; pump(-ar) med anordning(-ar) för gasflödesmätning och flödesregulator(-er). Filterhuset kan vara placerat: i kanalen eller skorstenen monterat direkt efter sondspetsen ( in-stack filtration ); utanför kanalen eller skorstenen direkt efter sondröret ( out-stack filtration ). I det senare fallet ( out-stack filtration ) skall filterhuset vara temperaturreglerat. Anm: Filtret kan också vara placerat semi-outstack, i sonden efter ett kort stycke sondrör. 5.3 Isokinetisk provtagningsutrustning För enskilda detaljer beträffande kraven på provtagningsutrustningen, innefattande utrustning för att bestämma och hålla isokinetiska förhållanden, hänvisas till pren :1998. I föreliggande standard föreskrivs endast specifika krav för provtagning av kvicksilver (gasformigt, i stoft och i droppar) som tillkommer utöver de som anges i pren :1998. Anm. 1 De geometriska dimensionerna på sondspetsar i glas kan avvika från de som anges i pren :1998, men avvikelserna kan minskas så att de återstående skillnaderna inte har någon inverkan på resultatet. Beroende på vilken typ av absorptionsflaskor som används (se 5.5) kan två olika provtagningssystem användas; den så kallade huvudströmsvarianten eller den så kallade sidoströmsvarianten. I huvudströmsvarianten strömmar hela gasprovet genom absorptionsflaskorna, medan endast en del av provgasflödet strömmar genom absorptionsflaskorna i sidoströmsvarianten. Figurer över båda varianterna av det isokinetiska provtagningssystemet för totalkvicksilver visas i Bilaga A. Provtagningssonden skall vara temperaturreglerad. Om ett out-stack -filter används skall detta också vara temperaturreglerat. Anm. 2 Om gaserna är våta och innehåller droppar eller är mättade rekommenderas att använda out-stack -filtrering. Anm. 3 Vid användning av sidoströmsvarianten skall anslutningen till T-stycket och T- stycket i sig vara temperaturreglerade. Isolering av dessa delar utan tillsatsvärme är inte tillåten. Anm. 4 Värmet från den provtagna gasen är otillräcklig för att kompensera för värmeförlusterna även med isolering. De delar av utrustningen som är i kontakt med den provtagna rökgasen skall vara tillverkade i särskilda material som anges i Icke-isokinetisk provtagning I allmänhet kopplas den icke-isokinetiska provtagningsutrustningen upp enligt huvudströmsprincipen. Beroende på vilket gasflöde som används, bör olika typer av absorptionsflaskor (se 5.5) användas. En figur över den icke-isokinetiska provtagningsutrustningen visas i Bilaga A. Provtagningssonden skall vara temperaturreglerad. Om ett out-stack -filter används skall detta också vara temperaturreglerat.

9 Sida 7 De delar av utrustningen som är i kontakt med den provtagna rökgasen skall vara tillverkade i särskilda material som anges i Absorptionsflaskor För att erhålla en effektiv uppfångning skall två absorptionsflaskor i serie användas. Nedströms absorptionsflaskorna kan en extra flaska användas som vätskefälla och som skydd för utrustningen nedströms. Den mängd kvicksilver som uppfångas i den andra absorptionsflaskan skall vara mindre än 5 % av den totala mängden kvicksilver i de båda absorptionsflaskorna eller mindre än 2 µg/m 3, vilketdera som är störst. Impingers eller flaskor med porösa filter kan användas (figurer på absorptionsflaskor ges i Bilaga B). Anm. 1 Impingers har fördelen att de kan användas vid höga flöden. Nackdelen är att en större mängd (korrosiv) absorptionslösning krävs än för flaskor med porösa filter. Anm. 2 Typiska flöden för impingers är i intervallet 1 m 3 /h till 2 m 3 /h (17 l/min till 33 l/min). Anm. 3 Denna standard är inte validerad för impingers. Anm. 4 Fördelen med flaskor med porösa filter är en god absorptionseffektivitet med en mindre mängd absorptionslösning än vad som krävs för impingers. Nackdelen är att endast ett begränsat flöde normalt kan användas (från ca 0,06 m 3 /h (1 l/min) till ca 0,18 m 3 /h (3 l/min)). Om dessa absorptionsflaskor skall användas i en utrustning för isokinetisk provtagning måste en sekundär provtagningslinje (en sidoströmsuppkoppling) användas. 5.6 Filter Filtereffektivitet Kraven avseende filtereffektivitet är samma som i pren :1998. Effektiviteten skall intygas av leverantören. Filtermaterialet skall ha en effektivitet på 99,5 % med en prov-aerosol med ett maximum i partikelstorleksfördelningen på 0,3 µm vid det högsta förväntade flödet (eller 99,9 % med en prov-aerosol med en medeldiameter på 0,6 µm) Filtermaterial Filtret kan ha valfri form (plant, hylsa eller ull). Filtermaterialet skall vara lämpligt för den förväntade maximitemperaturen. Filtermaterialet skall ha ett blankvärde för kvicksilver (beräknat i enheten µg/m 3 provtagen rökgas) på mindre än 0,1 µg/m 3. Filtermaterialet kan vara glasfiber, kvartsfiber eller polytetrafluoretylen (PTFE), se 5.9. Om filter med organiska bindemedel används skall åtgärder vidtas för att säkerställa att allt kvicksilver som är bundet till filtermaterialet löses ut vid uppslutningen. De organiska bindemedlen eller dess reaktionsprodukter efter uppslutning får ej påverka analysen. 5.7 Anslutningar Lämpliga materialval för anslutningarna mellan provtagningsutrustningens olika delar ges i 5.9. Dessa skall användas för de delar som kommer i kontakt med den kvicksilverinnehållande rökgasen. Vid huvudströmsuppkoppling skall dessa material användas från sondspetsen till och med den sista absorptionsflaskan. Vid sidoströmsuppkoppling skall dessa material användas från sondspetsen till och med den sista absorptionsflaskan i sidolinjen.

10 Sida 8 Provläsningsexemplar / Preview Den totala längden av ouppvärmda anslutningar (såsom slangar) från provtagningssonden till absorptionsflaskorna skall vara så kort som möjligt men högst 1 m. Användning av silikonslang är begränsad i förhållande till provgasflödet; den totala innerytan av alla silikonslangar i provtagningsutrustningen får inte överstiga 0,0033 m 2 per m 3 /h (2 cm 2 per l/min). Anm. 1 Laboratorieprov har visat att stora förluster av Hg 2+ kan uppstå i silikonslangar om förhållandet mellan yta och gasflöde är högre än 2 cm 2 per l/min. Anm. 2 Exempel på hur denna begränsning kan användas: den totala längden av slangar med en innerdiameter på 6 mm och ett provgasflöde på 1,5 l/min får vara högst 1,6 cm. 5.8 Förvaringsflaskor och transportaskar Lämpliga material för förvaringsflaskor för absorptionslösningarna föreskrivs i 5.9. Förvaringsflaskorna för permanganat/svavelsyralösningen (2 vikts-% KMnO 4 / 10 vikts-% H 2 SO 4, se 6.2) skall mörkläggas eller förvaras i ett mörkt utrymme för att undvika påskyndad bildning av MnO 2. Material för transportaskar för filter föreskrivs i Val av material för provtagningsutrustningen De delar av provtagningsutrustningen som kommer i kontakt med den kvicksilverinnehållande rökgasen, eller med vätskor som innehåller kvicksilver, skall vara tillverkad av de material som visas i tabell 1. De olika delarna beskrivs i 5.3 till 5.8.

11 Sida 9 Tabell 1 Material för provtagningsutrustningen Utrustningsdel Material Anmärkning Sondspets Provtagningssond (innerrör) Filterhus Filterstöd Filtermaterial Absorptionsflaskor Anslutningsdetaljer Anslutningsslangar Förvaringsflaskor Korkar för förvaringsflaskor Filterask PTFE Titan PTFE Titan PTFE Titan Planfilter: kvartsfiber glasfiber PTFE Hylsfilter: kvartsfiber glasfiber Ullfilter: kvartsfiber glasfiber PTFE Titan PTFE Silikon (med en total inneryta på mindre än 2 cm 2 per l/min) Polypropen (PP) Polyeten (PE) PTFE, PFA, FEP Polypropen (PP) Ofärgad polyeten (PE) Polypropen (PP) Polyeten (PE) Titan 1) Endast högdensitetspolyeten (HDPE) skall användas. Effektivitet se Även T-stycke för sidoströmsuppkoppling av utrustningen (se också 5.7) Kulkopplingar av angivna material med PTFE-belagda tätningar är tillåtna Användning av silikon är begränsad (se 5.7) För lösningar och prover Korkar av andra material tillåts om de har en insats av tillåtet material