PCB - nebezpečný obyvatel brownfieldů

Co polychlorované bifenyly vlastně jsou
Polychlorované bifenyly se začaly vyrábět ve 30. letech v USA. Pro své výborné fyzikálně-chemické vlastnosti našly velmi brzy široké uplatnění v průmyslu. Dlouho byly považovány za zcela neškodné.

Teprve na konci 60. let bylo zjištěno, že při vyšších dávkách mohou působit toxicky, a proto byly označeny jako potencionální karcinogeny. V bývalé ČSSR se polychlorované bifenyly vyráběly v jediném monopolním podniku CHEMKO Strážské od roku 1959 do 15. ledna 1984. Celkově bylo v ČSSR za 25 let vyrobeno 21 481,8 t PCB.

Fyzikálně-chemické vlastnosti PCB
CB jsou bezbarvé (průzračné) nebo žlutě zbarvené netěkavé kapaliny. Jejich vlastnosti jsou ovlivněny stupněm chlorace a obsahem chloru. Pohybují se v tomto rozmezí:

molekulová hmotnost: 292 až 361
měrná hustota: 1,3 až 1,6 g/cm³
bod varu: 310 až 390 °C
rozpustnost ve vodě: 10^-5 g/l

Z uvedených parametrů je patrné, že jsou téměř nerozpustné ve vodě, naproti tomu jsou dobře rozpustné v organických rozpouštědlech a tucích. Pro tuto svoji vlastnost jsou velmi nebezpečné, neboť jako tzv. lipofilní látky se kumulují v tukových tkáních živých organismů.

Díky dalším výborným vlastnostem PCB dosáhly velmi širokého uplatnění v průmyslu. Jsou to tyto vlastnosti:

• teplotní stálost,
• odolnost vůči vzplanutí při teplotách jejich varu,
• odolnost vůči oxidaci,
• odolnost vůči kyselinám a zásadám,
• vysoká dielektrická konstanta,
• vyšší teplota (nad 1 000 °C), při níž nastává hoření.

Účinky polychlorovaných bifenylů na zdraví
Používání bifenylů, včetně polychlorovaných, ve všech průmyslově rozvinutých zemích s sebou nese množství hygienických, zdravotních problémů, zvláště se týkajících poškození zdraví při práci s nimi, a jiných závažných problémů.

PCB mohou při průmyslové pracovní expozici vstoupit do organismu tímto způsobem:

• dýchací cestou (prach, páry, mlha, aerosol),
• průnikem pokožkou (při polití nebo potřísnění),
• orální cestou (při požití ústy).

Vstřebávají se i neporušenou pokožkou a dostávají se lymfatickým (mízním) a krevním oběhem do lymfatických uzlin a sleziny. Po vniknutí do organismu mohou způsobit poškození jater a ovlivnit všechny biochemické děje související s činností jaterních mikrozomálních enzymů. Zvýšené koncentrace PCB v organismu mohou způsobit genetické změny. Kromě toho jsou to podezřelé chemické karcinogeny, které mohou být příčinou maligních melanomů (zhoubné nádory obsahující melanin), karcinomů rekta, jater, zažívacího ústrojí, lymfatické a krvetvorné tkáně apod. Ve styku s pokožkou vyvolávají vyrážky (chlorová trudovitost, chlorová akné). Polychlorované bifenyly jsou látky velmi rezistentní, s pomalou metabolizací (několik hodin i měsíců, podle množství chloru v molekule PCB), které se - vázané na tukové tkáně - deponují v organismu. Mimo pracovní expozici vzniká - vzhledem k jejich značné inertnosti a pomalému rozkladu v přírodě - i velké nebezpečí expozice a postižení početných skupin obyvatelstva reziduy PCB, které přecházejí z kontaminovaného životního prostředí potravinovým řetězcem do lidského organismu.

Místo výskytu a obchodní názvy PCB v praxi
Přestože PCB mají negativní vliv na zdraví a životní prostředí, stále se pro své velmi dobré fyzikálně-chemické vlastnosti používají. Převážně se používaly a dodnes se stále ještě vyskytují v:

• elektrotechnickém průmyslu, kde se pro svou vysokou dielektrickou konstantu používaly jako náplň kondenzátorů a transformátorů, (obr. 1.)
• hydraulických systémech, kde se pro svou stlačitelnost používaly jako hydraulické kapaliny,
• teplosměnných systémech jako média,
• plynových turbínách a vakuových čerpadlech pro dobré mazací schopnosti jako mazadla,
• plastech jako změkčovadla.
• nátěrových hmotách, barvách a lacích, v nichž tvořily zvláčňující přísadu,
• některých pesticidech.

Výrobky obsahující polychlorované bifenyly (PCB) se v Československu vyráběly pod těmito obchodními názvy:

Ze zahraničí se dovážely výrobky obsahující PCB pod těmito obchodními názvy:

Způsoby zneškodňování odpadu vysoce kontaminovaného PCB
Polychlorované bifenyly jsou látky velmi rezistentní, ale za určitých podmínek jsou rozložitelné. Likvidační postupy jsou technicky náročné a také velmi drahé, ale poskytují možnost konečného řešení. Výběr metody zneškodňování odpadů kontaminovaných PCB je samozřejmě závislý na obsahu PCB v daném odpadu a na druhu odpadu samotného. Metody zneškodňování PCB lze rozdělit do těchto čtyř základních skupin:

• konvenční spalování - spalovny rizikových odpadů. Optimální podmínky rozkladu PCB teplota: 1 400 +/-75 °C. Rozkladu PCB lze též dosáhnout s dvousekundovým zdržením při teplotě 1 200 °C a 3% přebytku vzduchu a následném rychlém zchlazení spalin. Z toho plyne, že spalování je velmi neefektivní. V západní Evropě je mnoho spaloven rizikových odpadů, které umožňují spalovat odpady kontaminované PCB, např. pec TREDI a spalovna firmy SICO ve Francii, spalovna RECHEM ve Velké Británii, spalovna EKOKEM ve Finsku, v Belgii spalovna firmy BASF a v SRN spalovna firmy L+Z. Také v bývalé ČSFR se uvažovalo o postavení spalovny rizikových odpadů s možností spalovat odpady s PCB, a to v Ostravě-Hrušově. Po rozdělení republiky však ztratila lokalita, kde měla stát tato spalovna, svůj význam a od záměru bylo upuštěno. Další lokalitou, v níž se uvažovalo postavit spalovnu rizikových odpadů, byly Oslavany. Bohužel ani zde nebyly plány pro nechuť vlády poskytnout garance za zahraniční půjčky na technologii, dotaženy do konce (v Oslavanech je spalovna, v níž nelze spalovat odpady s PCB);

• nekonvenční spalování - kyslíkové spalování v tavenině solí, spalování ve fluidní vrstvě, vícezonální spalování s pyrolýzou. Všechny tyto způsoby zneškodnění jsou vysoce ekonomicky nákladné;

• chemické procesy - chemická dechlorace sodíkem, procesy s využitím energie sálání, plazmové technologie, nízkoteplotní oxidace, popř. v současné době stále více v zahraničí používaná recyklace na kyselinu chlorovodíkovou;

• fyzikálně-chemické procesy - na rozdíl od ostatních popsaných typů procesů nejsou fyzikálně-chemické procesy destrukcí PCB nebo jeho chemickým přepracováním. Při těchto procesech jsou PCB extrahovány z transformátorů a nahrazeny jinou kapalinou. Nepřispívají tedy k řešení problému, jak se PCB zbavit, pouze mění jejich lokalizaci. PCB tedy musejí být ještě zpracovány nebo ukládány. Extrakční procesy využívají fyzikálně-chemických metod pro extrakci organických sloučenin z různých médií. Používají se metody od velmi jednoduchých fyzikálních procesů až po dokonalé vysušení transformátorů naplněných PCB a nahrazení prostou PCB dielektrickou kapalinou a destilaci PCB z transformátorové kapaliny. Na stejném principu jsou založeny recyklační zařízení v Nizozemí - firma ORION a v USA - firma TCI.

Označování kondenzátorů s náplní kontaminovanou PCB
Nyní se vraťme k záležitostem velmi důležitým pro elektrotechniku. Zcela jistě budou čtenáře zajímat více než teorie uvedená v předcházejících odstavcích.

Kondenzátory s náplní PCB se na území bývalé ČSSR vyráběly pouze v podniku Závody elektrotepelných zařízení Praha n. p., závod Žamberk, a to v období od roku 1972 do roku 1985 včetně. V tomto závodě se v té době kromě kondenzátorů s dielektrikem DELOR 103 (PCB) vyráběly také olejové kondenzátory. Vodítkem při nynějším rozlišení kondenzátorů s dielektrikem kontaminovaným PCB a olejovým kondenzátorem vyrobeným ve stejném období je typové označení kondenzátorů.

V kondenzátorech majících na druhé pozici svého čtyřmístného typového označení následující písmena je dielektrikem Delor 103, které obsahuje PCB.

Jde např. o tyto typy kondenzátorů:
CTBE 1-4/45, 4 kV, 45 kvar,
CCAK 1-0,38/10, 10 kvar,
FHJJ 1-95, 0,6 kV, I_max = 600 A,
RTAJ 1-10/16, 16 kV

Na štítcích některých kondenzátorů vyráběných v té době je uveden typ náplně DELOR, popř. DEL. Tyto kondenzátory jsou samozřejmě kontaminovány PCB.

Po konzultaci s pracovníky monopolního výrobce kondenzátorů s náplní delor v Československu, závodu ZEZ SILKO Žamberk, jsme byli ubezpečeni, že veškeré jejich výrobky opatřené zmíněným typovým písmenným značením, byly plněny 100% Delorem 103. V žádném případě nedocházelo ke snižování koncentrace deloru v dielektriku. Snížení koncentrace Deloru 103 pod 100 % totiž mělo vliv na technické parametry (jejich zhoršení) vyráběných kondenzátorů. Naproti tomu obsah deloru v olejových kondenzátorech vyráběných v té době nebyl na závadu konečnému výrobku.

Předpokládám, že tato informace pomůže k určení, který z kondenzátorů obsahuje dielektrikum, jež je vysoce kontaminováno PCB.

Více na:http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=23806 (pozn. ne vše zde uvedené je ještě platné).

ZDROJ:www.odbornecasopisy.cz, kráceno