Gesundheitsrisiken durch ultrafeine Partikel aus Müllverbrennungsanlagen
Die ultrafeinen Partikel aus der Müllverbrennung gefährden die Gesundheit der Öffentlichkeit und brauchen bessere Filtermethoden.
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Inhaltsverzeichnis
- Das Problem der ultrafeinen Partikel
- Aktuelle Praktiken der Verbrennung im Vereinigten Königreich
- Wie Filter funktionieren
- Emissionsstandards und Vorschriften
- Gesundheitsrisiken der ultrafeinen Partikel
- Der Bedarf an besseren Filtrationslösungen
- Die Bedeutung der Messung der Partikelanzahl
- Zusammenfassung
- Originalquelle
- Referenz Links
Verbrennung wird in Grossbritannien immer häufiger zur Entsorgung von kommunalem Abfall (MSW) genutzt. Diese Methode hilft, Abfall zu reduzieren und kann Energie liefern, bringt aber auch Gesundheitsbedenken mit sich. Eines der Hauptprobleme bei der Verbrennung ist die Freisetzung von winzigen Partikeln, die als ultrafeine Partikel (ufps) bekannt sind. Diese Partikel sind kleiner als 0,1 Mikrometer und können beim Einatmen ernsthafte Gesundheitsrisiken darstellen.
Das Problem der ultrafeinen Partikel
Studien zeigen, dass eine erhebliche Menge an Partikeln, die aus Müllverbrennungsanlagen emittiert werden, ufps sind. Wenn wir uns anschauen, wie viele Partikel freigesetzt werden, stellen wir fest, dass etwa 90% von ihnen in die ufp-Kategorie fallen. Das bedeutet, selbst wenn Verbrennungsanlagen effizient grössere Partikel herausfiltern, haben sie Schwierigkeiten, diese winzigen schädlichen Partikel zu erfassen.
Die Gesundheitsrisiken, die mit ufps verbunden sind, sind gut dokumentiert. Wenn sie eingeatmet werden, können sie tief in die Lunge gelangen und sogar in den Blutkreislauf eindringen. Das kann zu verschiedenen Gesundheitsproblemen führen, einschliesslich Atemwegserkrankungen und Herzkrankheiten. Angesichts der zunehmenden Zahl von Verbrennungsanlagen ist es entscheidend zu verstehen, wie viele ufps emittiert werden und wie gut Filter sie entfernen.
Aktuelle Praktiken der Verbrennung im Vereinigten Königreich
Im Vereinigten Königreich sind mehr als 40 Müllverbrennungsanlagen in Betrieb. Diese Einrichtungen werden reguliert, um sicherzustellen, dass sie keine schädlichen Mengen an Partikeln in die Luft abgeben. Verbrennungsanlagen sind mit Filtern ausgestattet, die Partikel erfassen, bevor die Gase in die Atmosphäre gelangen. Allerdings gibt es Bedenken hinsichtlich der Wirksamkeit dieser Filter, insbesondere bei ufps.
Viele glauben, dass die aktuellen Taschen- oder Faserfilter ufps effektiv entfernen können. Einige Ergebnisse deuten jedoch auf das Gegenteil hin. Die Realität ist, dass diese Filter möglicherweise nur einen kleinen Prozentsatz der ufps entfernen, während sie bei grösseren Partikeln sehr effektiv sind. Das bedeutet, dass sie zwar helfen, grössere Abfallpartikel zu bewältigen, bei ufps, die die gefährlichsten für die menschliche Gesundheit sind, jedoch versagen.
Wie Filter funktionieren
Filter sind so gestaltet, dass sie Partikel auffangen, während Luft durch sie hindurchströmt, wobei verschiedene Mechanismen genutzt werden. Der erste Mechanismus ist trägheitsbedingte Abscheidung, bei dem grössere Partikel aus dem Luftstrom geworfen werden und an den Filterfasern haften bleiben. Der zweite Mechanismus ist Interzeption, bei dem kleinere Partikel dem Luftstrom folgen, aber aufgrund ihrer Grösse mit den Fasern in Kontakt kommen. Schliesslich gibt es die Brownsche Diffusion, bei der winzige Partikel zufällig bewegen und manchmal von den Fasern aufgefangen werden.
Die Effizienz dieser Filter hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschliesslich der Grösse der Partikel und des Luftstroms. Bei Partikeln kleiner als 0,1 Mikrometer kann die Abscheideeffizienz erheblich abnehmen, insbesondere im kritischen Grössenbereich von 0,05 bis 0,5 Mikrometer. Das ist besorgniserregend, da viele ufps in diesem Bereich liegen, was bedeutet, dass sie weniger wahrscheinlich von Filtern erfasst werden.
Emissionsstandards und Vorschriften
Um die Emissionen zu kontrollieren, hat das Vereinigte Königreich Obergrenzen für die Gesamtmenge an Partikeln festgelegt, die Verbrennungsanlagen freisetzen dürfen. Diese Vorschriften berücksichtigen die Masse der emittierten Partikel und nicht ihre Anzahl. Allerdings könnte dieser Ansatz die Gesundheitsrisiken, die mit der Partikelanzahl verbunden sind, insbesondere in Bezug auf ufps, nicht genau widerspiegeln.
Indem wir uns auf die Partikelmasse anstatt auf die Anzahl konzentrieren, übersehen wir, dass eine grosse Anzahl schädlicher Partikel dennoch freigesetzt werden könnte, selbst wenn die Gesamtmasse innerhalb der gesetzlichen Grenzen bleibt. Das zeigt eine Lücke auf, wie wir die Emissionen von Verbrennungsanlagen messen und regulieren.
Gesundheitsrisiken der ultrafeinen Partikel
Die Freisetzung von ufps ist besonders besorgniserregend für Menschen, die in der Nähe von Verbrennungsanlagen leben. Da diese Partikel tief in die Lunge eindringen können, stehen sie im Zusammenhang mit chronischen Gesundheitsproblemen wie Asthma und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Die Gefahren sind für verletzliche Bevölkerungsgruppen, einschliesslich Kinder und ältere Menschen, noch ausgeprägter.
Forschung hat gezeigt, dass ufps, die aus Verbrennungsanlagen emittiert werden, oft toxischer sind als die von Fahrzeugen. Diese alarmierende Erkenntnis wirft weitere Bedenken hinsichtlich der Gesamtwirkung von Verbrennungsanlagen auf die Luftqualität und die Öffentliche Gesundheit auf.
Der Bedarf an besseren Filtrationslösungen
Angesichts der Ineffizienz der aktuellen Filter bei der Erfassung von ufps besteht ein dringender Bedarf, die Filtrationsmethoden in Müllverbrennungsanlagen zu verbessern. Forschungen zu neuen Filterdesigns und Materialien könnten zu wirksameren Möglichkeiten führen, diese schädlichen Partikel zu fangen.
Ein möglicher Ansatz besteht darin, sich Filter anzuschauen, die speziell für die Erfassung kleinerer Partikel entwickelt wurden. Durch das Verständnis, wie Partikel mit Filtern interagieren und den Filtrationsprozess zu verfeinern, können wir die Effizienz von Luftreinigungssystemen in Verbrennungsanlagen erheblich verbessern.
Die Bedeutung der Messung der Partikelanzahl
Genau Messungen der Partikelemissionen sind entscheidend für die öffentliche Gesundheit. Vorschriften sollten sich auf die Partikelanzahl und nicht nur auf die Masse konzentrieren, insbesondere im Fall von ufps. Durch die Einführung eines nummernbasierten Messansatzes können wir die tatsächlichen Auswirkungen von Verbrennungsanlagen auf die Luftqualität und die menschliche Gesundheit besser beurteilen.
Zu verstehen, wie viele ufps freigesetzt werden, kann helfen, bessere Richtlinien und Praktiken zu entwickeln. Es kann auch Verbesserungen in der Technologie und den Filtrationssystemen leiten, die helfen, diese Emissionen zu reduzieren. Mit dem wachsenden Einsatz von Verbrennungsanlagen wird es zunehmend wichtig, effektive Massnahmen gegen ufps zu priorisieren.
Zusammenfassung
Der Anstieg der Müllverbrennung im Vereinigten Königreich bringt ernsthafte Gesundheits- und Umweltbedenken mit sich. Die Emission ultrafeiner Partikel stellt ein erhebliches Risiko für die öffentliche Gesundheit dar, insbesondere angesichts der offensichtlichen Ineffizienz der aktuellen Filtrationsmethoden bei der Erfassung dieser Partikel.
Während wir weiterhin die Abfallbewirtschaftungspraktiken durchlaufen, ist es wichtig, dass wir die Gesundheit der Öffentlichkeit und die Wirksamkeit der Filtrationssysteme priorisieren. Indem wir uns auf die Anzahl der freigesetzten ultrafeinen Partikel konzentrieren und unser Verständnis ihrer Gesundheitsauswirkungen verbessern, können wir unsere Umwelt und unsere Gemeinschaften besser schützen. Die Herausforderung, die vor uns liegt, ist erheblich, aber mit gemeinsamen Anstrengungen zur Verbesserung der Filtration und zur Regulierung der Emissionen basierend auf der Partikelanzahl ist eine gesündere Zukunft in greifbarer Nähe.
Titel: On the emission of ultra fine particles from municipal solid waste (MSW) incinerators
Zusammenfassung: Nationally approved emission factors of mass versus particle size for particulate emissions from UK MSW incinerators when converted to particle number versus size, indicate that nearly all (>90\%) of the emitted particles are ultra fine particles (ufps) < .1 micron in size. A similar result is true also of US MSW incinerators emissions. This would imply that the bag/fiber filters used for the removal of particles produced in the incineration process have a very low efficiency for the removal of ufps. This result is at variance with recent assertions that bag filters have a high removal efficiency for ufps. An analysis of fiber filter retention based on the fundamental mechanisms for the deposition of small particles to single filter fibers and their dependence on particle size, shows that whilst the removal efficiency is 100 % for particles 1 micron (within the inertial impaction range of particles). It is believed this explains the very high release rates \sim10^{14} particles/s from these incinerators.
Autoren: Micheal W Reeks
Letzte Aktualisierung: 2023-05-22 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2305.13029
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.13029
Lizenz: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
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