Strefa RIPOK

Targi POL-EKO-SYSTEM
Strefa RIPOK
27-29 października 2015 r., Poznań
NANOODPADY JAKO NOWY RODZAJ ODPADÓW
ZAGRAŻAJĄCYCH ŚRODOWISKU
Beata B. Kłopotek
Departament Gospodarki Odpadami
Poznań, dnia 28 października 2015 r.
Zakres prezentacji
1. Nanomateriały – definicja, zastosowania, potencjalne
zagrożenia dla zdrowia i środowiska;
2. Odpady zawierające nanomateriały:
o
o
o
o
źródła nanomateriałów w przetwarzaniu odpadów,
potencjalne problemy w trakcie przetwarzania odpadów
(recykling, spalanie, składowanie),
luki w zakresie wiedzy i wyzwania,
proponowane działania;
3. Podsumowanie.
2
Targi POL-EKO-SYSTEM
Strefa RIPOK
27-29 października 2015 r., Poznań
Nanomateriały
Nanomateriał: materiał, którego jakikolwiek zewnętrzny
wymiar mieści się w zakresie „nano” [1-100 nm; (10-9 m);
nanometrów] lub posiadający wewnętrzną lub
powierzchniową strukturę mieszczącą się w zakresie „nano”.
Wszelkie materiały, w których występują regularne struktury
na poziomie molekularnym, tj. nie przekraczającej 100 nm.
Granica ta może dotyczyć wielkości domen jako
podstawowej jednostki mikrostruktury, czy grubości warstw
wytworzonych lub nałożonych na podłożu. W praktyce
granica, poniżej której mówi się o nanomateriałach, jest
różna dla materiałów o różnych właściwościach użytkowych
i na ogół wiąże się to z pojawieniem szczególnych
właściwości po jej przekroczeniu. Zmniejszając rozmiar
uporządkowanych struktur materiałów można uzyskać m.in.
znacznie lepsze właściwości fizykochemiczne, mechaniczne.
3
Przykłady nanomateriałów
Metale, np. Ag, Fe, Pt, Sn, Al, Cu, Zr, Se, Ca, Mg,
Tlenki metali, np. TiO2, ZnO, CeO2, SiO2, Al2O3,
Materiały węglowe, np. nanorurki węglowe, fulereny, grafen,
Inne, np. organiczne nanocząstki, cząstki ceramiczne.
4
Targi POL-EKO-SYSTEM
Strefa RIPOK
27-29 października 2015 r., Poznań
Przykładowe zastosowania
nanomateriałów
medycyna,
kosmetyki,
odzież (np. nadanie właściwości antybakteryjnych),
opakowania żywności,
sprzęt elektroniczny (np. wydłużenie okresu trwałości baterii
litowych),
materiały konstrukcyjne, farby, powłoki,
katalizatory,
oczyszczanie wody,
sprzęt sportowy (np. zapewnienie trwałości rakiet do tenisa).
Szacuje się, że w 2012 r. światowy rynek nanomateriałów
obejmował 11 mln Mg tych produktów.
5
Nanomateriały – potencjalne zagrożenia
dla zdrowia i środowiska
Ryzyko wywoływania raka płuc przez niektóre nanomateriały;
Ryzyko negatywnych efektów w związku z przenikaniem
bariery krew-mózg wskutek obejścia biologicznych
mechanizmów ochronnych (neurotoksyczność);
Potencjalne zagrożenia dla ekosystemów przez nanomateriały
o właściwościach antybakteryjnych;
Niezidentyfikowane skutki potencjalnej aktywności
nanomateriałów w środowisku po ich uwolnieniu (przez
dziesiątki lat?).
6
Targi POL-EKO-SYSTEM
Strefa RIPOK
27-29 października 2015 r., Poznań
Źródła nanomateriałów
w przetwarzaniu odpadów
Recykling – odpady komunalne, odpady poużytkowe;
Spalarnie – odpady komunalne, osady ściekowe i inne
odpady z oczyszczalni ścieków;
Składowiska – odpady komunalne, żużle i popioły ze spalarni,
osady ściekowe i inne odpady z oczyszczalni ścieków;
Oczyszczalnie ścieków – ścieki bytowe, ścieki przemysłowe,
odcieki ze składowisk odpadów.
Zastosowanie odpadów obojętnych zawierających nanomateriały
w budownictwie.
7
Potencjalne problemy
przy przetwarzaniu odpadów
Przygotowanie odpadów do recyklingu – np. rozdrabnianie –
powstawanie pyłów zawierających nanomateriały;
Oczyszczanie gazów powstających w procesach spalania –
efektywność w przypadku oczyszczania gazów zawierających
nanomateriały, wykorzystanie żużli np. do budowy dróg;
Składowanie odpadów – możliwość emisji nanomateriałów do
powietrza, wody i gleby;
Przetwarzanie osadów ściekowych zawierających
nanomateriały (np. spalanie) i zastosowanie na powierzchni
ziemi – możliwość emisji nanomateriałów.
8
Targi POL-EKO-SYSTEM
Strefa RIPOK
27-29 października 2015 r., Poznań
Luki w zakresie wiedzy
Ilości i rodzaje nanomateriałów zawartych w odpadach;
Efektywność wyeliminowania nanomateriałów w poszczególnych
procesach przetwarzania odpadów;
Wpływ nanomateriałów na przebieg procesów przetwarzania
odpadów;
Dostępne środki minimalizacji ryzyk – m.in. dla pracowników
zatrudnionych w instalacjach.
Większość dotychczasowych badań była wykonywana
w laboratoriach (a nie w faktycznie funkcjonujących instalacjach) lub
opierała się na modelowaniu.
9
Wyzwania
Niski poziom świadomości producentów, konsumentów,
administracji, organów kontroli;
Brak stosownych regulacji prawnych (trudne na tym etapie
z powodu luk w wiedzy).
10
Targi POL-EKO-SYSTEM
Strefa RIPOK
27-29 października 2015 r., Poznań
Proponowane działania
Szeroka akcja uświadamiająca w społeczeństwie;
Wprowadzenia kontroli nanomateriałów w przemyśle, w tym
w gospodarce odpadami;
Przygotowanie organów kontrolnych do skutecznego
wykonywania swoich funkcji;
Opracowanie standardowych metod analitycznych;
Monitorowanie osiągnięć w zakresie postępowania
z odpadami zawierającymi nanomateriałów za granicą, aby
nie duplikować wysiłków;
Podwyższanie poziomu wiedzy poprzez ukierunkowane
i praktyczne badania.
11
Opracowania OECD
(Draft) Nanomaterials in Waste Streams – Chapter 1 (2015)
(Draft) Recycling of Waste Containing Nanomaterials (2015)
(Draft) Incineration of Waste Containing Nanomaterials (2015)
(Draft) The Fate of Engineered Nanomaterials in Sewage
Treatment Plants and Agricultural Applications (2015)
(Draft) Landfilling of Waste Containing Nanomaterials and
Nanowaste (2015)
12
Targi POL-EKO-SYSTEM
Strefa RIPOK
27-29 października 2015 r., Poznań
Podsumowanie
Niezbędne są badania i analizy pozwalające wyeliminować
zidentyfikowane luki w wiedzy w zakresie nanomateriałów
w procesach przetwarzania odpadów;
Potrzebny jest również wzrost świadomości w zakresie
istniejących ryzyk w gospodarce odpadami zawierającymi
nanomateriały;
Stosowanie najlepszych dostępnych technik, chociaż nie są one
obecnie analizowane pod kątem nanomateriałów, wydaje się
być – na obecnym poziomie dostępnej wiedzy – najlepszym
sposobem eliminacji ryzyk dla zdrowia ludzi i środowiska
w przypadku przetwarzania odpadów zawierających
nanomateriały.
13
DZIĘKUJĘ BARDZO ZA UWAGĘ!
Beata B. Kłopotek
Departament Gospodarki Odpadami
Poznań, dnia 28 października 2015 r.