ΜΕΛΕΤΗ -Καύση Σκουπιδιών - Ιατρικός Σύλλογος Μαγνησίας 2018

 

Εισαγωγή

Η διαχείριση απορριμμάτων αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα περιβαλλοντικά και οικονομικά ζητήματα, ιδίως σε ανεπτυγμένες χώρες. Παράγοντες όπως η αστικοποίηση, η αυξημένη κατανάλωση και η χρήση νέων υλικών εντείνουν την ανάγκη για αποτελεσματικές λύσεις. Για την αντιμετώπιση του προβλήματος έχουν αναπτυχθεί διάφορες μέθοδοι επεξεργασίας, όπως φυσικές, θερμικές, χημικές, βιολογικές και η διαλογή. Κάθε μέθοδος έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, ανάλογα με τους στόχους που θέτει ο εκάστοτε αναλυτής. Σύμφωνα με την Παγκόσμια Τράπεζα (2012), η ιεράρχηση των μεθόδων με βάση την εξοικονόμηση πόρων και ενέργειας  είναι α) η μείωση, β) η επανάχρηση, γ) η ανακύκλωση, δ) η ανάκτηση (χώνευση, κομποστοποίηση), ε) η υγειονομική ταφή και η αποτέφρωση και τέλος στ) η εναπόθεση σε χωματερές.. Η θερμική επεξεργασία, που εφαρμόζεται σε σύμμεικτα ή προδιαλεγμένα απορρίμματα (όπως RDF, PDF και TDF), είναι μόνο μία από τις διαθέσιμες τεχνολογίες.

Τα καύσιμα από απορρίμματα (RDF) χρησιμοποιούνται κυρίως σε εργοστάσια τσιμέντου και στην παραγωγή ηλεκτρικής ή θερμικής ενέργειας. Οι ΗΠΑ ήταν πρωτοπόρος στη χρήση RDF για ηλεκτροπαραγωγή, με 80 μονάδες το 2014, εκ των οποίων οι περισσότερες χρησιμοποιούσαν τεχνολογία καύσης χωρίς προεπεξεργασία. Το 2016, σε 11 χώρες της Βόρειας Ευρώπης αξιοποιήθηκαν πάνω από 104 εκατομμύρια τόνοι επεξεργασμένων απορριμμάτων μέσω 383 μονάδων αποτέφρωσης, 13 προηγμένων τεχνολογιών μετατροπής, 103 μονάδων προεπεξεργασίας, 73 εγκαταστάσεων βιομάζας και 102 κλιβάνων σε τσιμεντοβιομηχανίες που χρησιμοποιούν SRF ως καύσιμο.

RDF: Refuse Derived Fuel (από τα καύσιμα υλικά των απορριμμάτων που δεν ανακυκλώνονται)

PDF: Packaging Derived Fuel (μη ανακυκλώσιμες συσκευασίες)

TDF: Tire Derived Fuel (ελαστικά, είτε ολόκληρα είτε τεμαχισμένα)

4. Η καύση απορριμμάτων ως πηγή ενέργειας στην τσιμεντοβιομηχανία

Η τσιμεντοβιομηχανία, λόγω της αύξησης του κόστους των ορυκτών καυσίμων, έχει στραφεί σε εναλλακτικά καύσιμα όπως το RDF, που μπορεί να αντικαταστήσει το 15-20% των συμβατικών καυσίμων. Οι κλίβανοι τσιμέντου προσφέρονται για συν-επεξεργασία απορριμμάτων, καθώς συνδυάζουν ενεργειακά και περιβαλλοντικά οφέλη. Ωστόσο, ένα σοβαρό ζήτημα είναι η διαχείριση της τοξικής τέφρας που παράγεται κατά την καύση, η οποία απαιτεί ειδικούς χώρους ταφής και αυξάνει το κόστος. Μια πρακτική λύση είναι η ενσωμάτωση της τέφρας στο τσιμέντο που χρησιμοποιείται στην κατασκευή, πρακτική με οικονομικά οφέλη αλλά και σημαντικές περιβαλλοντικές ανησυχίες, λόγω της πιθανής απελευθέρωσης επικίνδυνων ουσιών, όπως βαρέα μέταλλα και υδρογόνο. Το πρόβλημα αυτό έχει επισημανθεί από υγειονομικές αρχές, όπως το HSE στο Ηνωμένο Βασίλειο, οδηγώντας σε αυστηρότερες ρυθμίσεις και περιορισμούς στη χρήση τέφρας σε έργα υποδομής. Επιπλέον, η ενσωμάτωση της τέφρας στο τσιμέντο συνοδεύεται από περιβαλλοντικό κόστος που μετακυλίεται στον πολίτη, βάσει της ευρωπαϊκής οδηγίας «ο ρυπαίνων πληρώνει». Οι περιστροφικοί κλίβανοι της τσιμεντοβιομηχανίας διαφέρουν από τους συμβατικούς ως προς τις υψηλότερες θερμοκρασίες και τη συνεχή ανάμειξη των αερίων, γεγονός που επιτρέπει την αποτελεσματικότερη καταστροφή τοξικών οργανικών ενώσεων. Ωστόσο, η μέθοδος δεν είναι πλήρως περιβαλλοντικά ασφαλής, καθώς διοξίνες και φουράνια εξακολουθούν να ανιχνεύονται στα καυσαέρια. Η δημιουργία αυτών των ενώσεων επηρεάζεται ιδιαίτερα από τη θερμοκρασία και τον χρόνο παραμονής των απαερίων στη ζώνη 450°C – 200°C, με χαρακτηριστικό παράδειγμα ότι στους 400°C παράγονται διοξίνες με ρυθμό 50 φορές μεγαλύτερο απ’ ό,τι στους 255°C.

5.Εκπομπές ρύπων από την καύση RDF

Το RDF ως καύσιμο παρουσιάζει μεταβλητά χαρακτηριστικά, όπως θερμιδική αξία και περιεκτικότητα σε υγρασία, τέφρα, θείο και χλώριο, ανάλογα με την προέλευσή του και την επεξεργασία που έχει υποστεί. Κατά την αποτέφρωση RDF σε μονάδες ή σε τσιμεντοβιομηχανίες, εκπέμπονται αέριοι ρύποι (όπως όξινα αέρια, VOC, CO₂, CO, CH₄), τοξικά μέταλλα (Hg, Cd, Pb κ.ά.) και επικίνδυνες ενώσεις άνθρακα όπως διοξίνες και φουράνια. Τα βαρέα μέταλλα διαχωρίζονται ανάλογα με την πτητικότητά τους: τα μη πτητικά ενσωματώνονται στο κλίνκερ, τα ημι-πτητικά συγκρατούνται εν μέρει στα φίλτρα, ενώ τα πτητικά (όπως υδράργυρος και θάλλιο) απελευθερώνονται κυρίως στην ατμόσφαιρα. Ιδιαίτερη ανησυχία προκαλούν οι διοξίνες λόγω της τοξικότητάς τους.

6. Η επίπτωση της καύσης του RDF στην υγεία

Ι. Διοξίνες – φουράνια

Η χρήση του RDF ως καύσιμο προκαλεί ανησυχία λόγω της πιθανής έκλυσης διοξινών (PCDD) και φουρανίων (PCDF), εξαιρετικά τοξικών ενώσεων που παράγονται κυρίως από την καύση υλικών που περιέχουν χλώριο, όπως το PVC. Οι διοξίνες είναι παραπροϊόντα βιομηχανικών διεργασιών και υπάρχουν ευρέως στο περιβάλλον, συσσωρεύονται στον λιπώδη ιστό και έχουν πολύ μακρά ημιζωή (8–12 έτη). Η TCDD, η τοξικότερη μορφή, θεωρείται καρκινογόνα για τον άνθρωπο από διεθνείς οργανισμούς. Η κύρια πηγή ανθρώπινης έκθεσης είναι η διατροφή, κυρίως μέσω ζωικών προϊόντων. Οι διοξίνες επιδρούν σε κυτταρικό επίπεδο μέσω μονοπατιών που περιλαμβάνουν το ενδοκυττάριο ασβέστιο και την πρωτεΐνη AHR, η οποία μπορεί να ενεργοποιήσει μεταγραφή γονιδίων. Ευάλωτες ομάδες είναι τα έμβρυα και τα νεογνά. Χαρακτηριστική περίπτωση μαζικής μόλυνσης από διοξίνες αποτελεί το ατύχημα στη Seveso της Ιταλίας το 1976, όπου διέρρευσαν περίπου 35 κιλά διοξίνης στον αέρα, μολύνοντας έκταση 15 km² με 37.000 κατοίκους.

Η βραχυχρόνια έκθεση σε υψηλά επίπεδα διοξινών μπορεί να προκαλέσει σειρά συμπτωμάτων όπως: χλωρακμή, πορφυρία, ηπατική και παγκρεατική βλάβη, μεταβολικές διαταραχές, προβλήματα σε καρδιαγγειακό, αναπνευστικό και ουροποιητικό σύστημα, δερματικές αλλοιώσεις, πολυνευροπάθεια, αισθητικές και ψυχιατρικές διαταραχές. Η μακροχρόνια έκθεση συνδέεται με σοβαρότερες επιπτώσεις όπως καρκινογένεση, ανοσοκαταστολή, βλάβες στο αναπτυσσόμενο νευρικό και ενδοκρινικό σύστημα, καθώς και προβλήματα στην αναπαραγωγική λειτουργία. Οι επιδράσεις αυτές έχουν τεκμηριωθεί μέσω επιδημιολογικών μελετών.

Πίνακας 1: Παθήσεις που συνδέονται με μακροχρόνια έκθεση σε διοξίνες 

Η ποσοτική και χημική ανάλυση των διοξινών απαιτεί πολύπλοκες μεθόδους με πολύ υψηλά έξοδα ανάλυσης.

 

ΙΙ. Βαρέα Μέταλλα

Τα αστικά απορρίμματα περιέχουν βαρέα μέταλλα, τα οποία κατά την καύση του RDF μπορούν να μεταβληθούν και να απελευθερωθούν στην ατμόσφαιρα με μικροσωματίδια ή να διαφύγουν από την τέφρα, προκαλώντας ρύπανση. Η μελέτη της συμπεριφοράς αυτών των ιχνοστοιχείων είναι κρίσιμη, καθώς ακόμη και σε μικρές συγκεντρώσεις μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές περιβαλλοντικές και τεχνολογικές επιπτώσεις. Σημαντικά μέταλλα που ανιχνεύονται στα αιωρούμενα σωματίδια είναι το αντιμόνιο (Sb), το κάδμιο (Cd), το χρώμιο (Cr) και ο υδράργυρος (Hg). Σημαντικές είναι οι συγκεντρώσεις του αντιμονίου (Sb), του καδμίου (Cd), του χρωμίου (Cr) και του υδραργύρου (Hg) στα αιωρούμενα σωματίδια

Πίνακας 2. Συγκεντρώσεις μετάλλων κατά την καύση στερεών αποβλήτων στην τέφρα (πυθμένα και αιωρούμενη) και σε αιωρούμενα σωματίδια.

Κάδμιο (Cd)

Το κάδμιο (Cd) είναι βαρύ μέταλλο που χρησιμοποιείται σε βαφές, επιμεταλλώσεις και πλαστικά PVC. Η παρουσία του στην ατμόσφαιρα οφείλεται κυρίως σε ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως η καύση απορριμμάτων και η τήξη μετάλλων. Είναι ιδιαίτερα τοξικό και συσσωρεύεται κυρίως στους νεφρούς, με βιολογικό χρόνο ημιζωής 10–35 έτη. Ο ΠΟΥ έχει καθορίσει ασφαλή όρια έκθεσης στο κάδμιο στο πόσιμο νερό κ στον αέρα. Οξεία δηλητηρίαση μπορεί να προκαλέσει σοβαρά πεπτικά και αναπνευστικά προβλήματα, ενώ χρόνια έκθεση συνδέεται με νεφρική ανεπάρκεια, οστεοπόρωση, πνευμονικές βλάβες και καρκίνο (πνεύμονα, νεφρού, προστάτη). Το κάδμιο ανταγωνίζεται τον ψευδάργυρο, προκαλώντας αναιμία και οστικές βλάβες. Μελέτες δείχνουν επίσης επιπτώσεις στη νοητική ανάπτυξη των παιδιών έπειτα από προγεννητική έκθεση.

 

Υδράργυρος (Hg)

Ο υδράργυρος (Hg) είναι εξαιρετικά τοξικός και ανθεκτικός ρύπος, με κύριες ανθρωπογενείς πηγές την αποτέφρωση αποβλήτων και τη βιομηχανική δραστηριότητα. Στα αστικά απόβλητα απαντάται σε συγκέντρωση περίπου 2 mg/kg, ενώ το όριο εκπομπής του στον αέρα είναι <50 μg/Nm³. Η τοξικότητά του οφείλεται στην ικανότητά του να αδρανοποιεί ένζυμα που περιέχουν θείο, προκαλώντας κυρίως νευρολογικές διαταραχές (ευερεθιστότητα, τρόμος, κατάθλιψη, διαταραχές όρασης/ακοής κ.ά.). Υπάρχει σε στοιχειακή, ανόργανη και οργανική μορφή, με τον μεθυλ-υδράργυρο να είναι η πιο τοξική. Ο υδράργυρος συσσωρεύεται στον εγκέφαλο και στους ιστούς, με χρόνο ημιζωής 50–70 ημέρες. Μέσω της τροφικής αλυσίδας, κυρίως μέσω ψαριών, εισέρχεται στον ανθρώπινο οργανισμό. Τα επιτρεπτά όρια πρόσληψης είναι αυστηρά καθορισμένα από την ευρωπαϊκή νομοθεσία. Ο μεθυλ-υδράργυρος κατατάσσεται από τον IARC ως πιθανό καρκινογόνο (κατηγορία 2Β). Παρά τη μείωση των εκπομπών μέσω νέων μέτρων, ο υδράργυρος προκαλεί  παγκόσμια περιβαλλοντική και υγειονομική ανησυχία.

 

 

7. Επιδημιολογικές μελέτες

Ι. Η επίπτωση στη δημόσια υγεία της αποτέφρωσης αστικών/οικιακών απορριμμάτων (αποτεφρωτήρες αστικών απορριμμάτων)

Η θερμική επεξεργασία (καύση) των αστικών απορριμμάτων σε σύγχρονες μονάδες αποτέφρωσης αποτελεί την κυρίαρχη μέθοδο διαχείρισης αποβλήτων στις περισσότερες προηγμένες χώρες του Βορείου ημισφαιρίου. Η καύση σε νέου τύπου αποτεφρωτήρες που πληρούν αυστηρές περιβαλλοντικές προδιαγραφές θεωρείται σχετικά ασφαλής για τη δημόσια υγεία και το περιβάλλον. Ωστόσο, μελέτες από την Ισπανία έχουν καταγράψει αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου σε περιοχές με παλαιούς ή προβληματικούς αποτεφρωτήρες, ενώ μελέτες από το Ηνωμένο Βασίλειο και τον Καναδά, σε εκσυγχρονισμένες μονάδες, δεν δείχνουν στατιστικά σημαντικές επιπτώσεις στην υγεία του πληθυσμού. Η καύση βιολογικών καυσίμων RDF/SRF δεν έχει μελετηθεί επαρκώς και οι αέριοι ρύποι, ακόμα και από υπερσύγχρονες μονάδες, μπορεί να υπερβαίνουν τα όρια ασφαλείας κατά διαστήματα, καθιστώντας δύσκολη την εκτίμηση των μακροχρόνιων επιπτώσεων στην υγεία, όπως η καρκινογένεση.

 

ΙΙ. Η επίδραση στην δημόσια υγεία από την καύση απορριμμάτων στη βιομηχανία τσιμέντου

Στη βιομηχανία τσιμέντου, η χρήση της πυρόλυσης βοηθά στην κατακράτηση αλκαλίων και βαρέων μετάλλων (εκτός υδραργύρου και καδμίου) και μειώνει τον σχηματισμό οξειδίων του αζώτου, ενώ παράγονται μικρές ποσότητες διοξινών και παράγωγα θείου και χλωρίου (HCl, SO2, H2S). Υπάρχουν πολλές μελέτες για τις επιπτώσεις στην υγεία τόσο των εργαζομένων στη βιομηχανία όσο και των κατοίκων των γύρω περιοχών. Η εκτίμηση των επιδράσεων στην υγεία είναι δύσκολη λόγω ηθικών και πρακτικών περιορισμών στην πραγματοποίηση μελετών, καθώς οι συνέπειες μπορεί να εμφανιστούν μετά από χρόνια και να έχουν αθροιστικό χαρακτήρα. Οι υπάρχουσες μελέτες είναι κυρίως επιδημιολογικές, αναδρομικές και case-control.

Πίνακας 3: Επιδράσεις στην υγεία από τη λειτουργία της τσιμεντοβιομηχανίας

 

ΙΙΙ. Προβλήματα υγείας σε εργαζόμενους σε μονάδες παραγωγής/επεξεργασίας RDF ή SRF

Τα απόβλητα σε μονάδες παραγωγής/επεξεργασίας RDF ή SRF απελευθερώνουν βιολογικά αερολύματα, που περιλαμβάνουν μικροοργανισμούς και τοξίνες, αποτελώντας πιθανό βιολογικό κίνδυνο για τους εργαζόμενους. Τα βιολογικά αερολύματα περιλαμβάνουν βακτήρια, μύκητες, ιούς και τοξίνες, αλλά δεν έχουν καθοριστεί αυστηρά όρια επαγγελματικής έκθεσης. Μελέτες δείχνουν αυξημένες συγκεντρώσεις βιολογικών αερολυμάτων στους χώρους εργασίας αυτών των μονάδων, με ποικίλες τιμές ανάλογα με την περιοχή και τον τύπο της μονάδας. Παρόλο που οι συγκεντρώσεις συνήθως βρίσκονται εντός αποδεκτών ορίων, δεν αποκλείεται η περιοδική έκθεση σε υψηλές τιμές μικροοργανισμών ή ενδοτοξινών, που μπορεί να έχουν αρνητικές συνέπειες για την υγεία των εργαζομένων.

Οι εργαζόμενοι σε σταθμούς μεταφοράς, χώρους υγειονομικής ταφής και μονάδες αποτέφρωσης αποβλήτων αντιμετωπίζουν αυξημένο κίνδυνο αναπνευστικών παθήσεων (όπως άσθμα και βρογχίτιδα), γαστρεντερικών προβλημάτων (ναυτία, διάρροια), καθώς και ερεθισμούς σε δέρμα, μάτια, ρινικό βλεννογόνο και ανώτερο αναπνευστικό. Ιδιαίτερα επιβαρυμένοι είναι οι εργαζόμενοι στη χειρωνακτική διαλογή και κομποστοποίηση αποβλήτων, που μπορεί να εμφανίσουν και το σύνδρομο οργανικής τοξικής σκόνης (ODTS) με συμπτώματα βήχα, δύσπνοιας, πυρετού και αδυναμίας. Οι διαθέσιμες μελέτες για τα προβλήματα υγείας σε μονάδες παραγωγής/επεξεργασίας RDF ή SRF είναι περιορισμένες, αλλά υποδεικνύουν παρόμοια συμπτώματα και προβλήματα στους εργαζόμενους.

Πίνακας 4. Προβλήματα υγείας των εργαζομένων σε μονάδες παραγωγής/επεξεργασίας RDF ή SRF

 

9. Συμπεράσματα - Προτάσεις

·         Η αποτέφρωση των απορριμμάτων αποτελεί τμήμα και όχι συνολική λύση της διαχείρισής τους και έπεται της ολοκληρωμένης διαχείρισης των σκουπιδιών.

·         Τα εναλλακτικά καύσιμα (RDF, SRF) απελευθερώνουν ρύπους στο περιβάλλον ανάλογα με την σύνθεση τους και την τεχνολογία καύσης τους. Παλαιάς τεχνολογίας εξοπλισμός είναι σαφές ότι οδηγεί σε απελευθέρωση τοξικών ρύπων που επιβαρύνουν την υγεία του πληθυσμού και το περιβάλλον και στις ανεπτυγμένες χώρες η τεχνολογία αυτή έχει εγκαταλειφθεί και αντικατασταθεί.

·         Οι επιδημιολογικές μελέτες για τις δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία των ανθρώπων από την καύση του RDF ή SRFσε σύγχρονους αποτεφρωτήρες είτε για παραγωγή ενέργειας είτε στην τσιμεντοβιομηχανία είναι λίγες, δεδομένου ότι η πρακτική αυτή είναι σχετικά πρόσφατη και η εξαγωγή ασφαλών συμπερασμάτων για τις επιπτώσεις της στην υγεία απαιτεί συστηματική και πολύχρονη έρευνα.

·         Ο σύγχρονος εξοπλισμός, οι αυστηροί ελεγκτικοί μηχανισμοί, τα σύγχρονα συστήματα ασφαλείας και η σωστή τοποθέτηση της μονάδας στο περιβάλλον μετά από σοβαρότατες περιβαλλοντικές μελέτες ελαχιστοποιούν τους κινδύνους για τη δημόσια υγεία και προστατεύουν το περιβάλλον από τους εκλυόμενους τοξικούς ρύπους.

·         Προκειμένου να γνωρίζουμε την πιθανή προοδευτική επιβάρυνση του περιβάλλοντος από την καύση RDF & SRF στις τσιμεντοβιομηχανίες, θεωρούμε αναγκαίο να υπάρχουν ανά τακτά χρονικά διαστήματα μετρήσεις για διοξίνες, φουράνια και βαρέα μέταλλα στον περιβάλλοντα χώρο του εργοστασίου, αρχής γενομένης από τον χώρο έναρξης της καύσης αυτών των υλικών.

·         Στις τσιμεντοβιομηχανίες που χρησιμοποιούν ως καύσιμο υλικό RDF, είναι απαραίτητο να αναγράφεται στην συσκευασία του τελικού προϊόντος (τσιμέντο) η χρησιμοποίηση αυτού του καυσίμου για την παραγωγή του, λόγω της τοξικότητας της εμπεριεχόμενης τέφρας.

·         Η ανησυχία των πολιτών για επιπτώσεις στην υγεία τους από τη λειτουργία τέτοιων μονάδων είναι δικαιολογημένη. Η πολιτεία οφείλει λοιπόν να αποδείξει στους πολίτες, μέσα από επιστημονικά δεδομένα, περιβαλλοντικές μελέτες και διαβούλευση, ότι οι μονάδες αυτές δεν αποτελούν κίνδυνο για την υγεία τους και το περιβάλλον, ιδιαίτερα όταν οι μονάδες αυτές δραστηριοποιούνται πλησίον ή εντός του ιστού της πόλης.

 Ολόκληρη η μελέτη του Ιατρικού Συλλόγου μαγνησίας εδώ: Καύση απορριμμάτων και παραγώγων τους (RDF και SRF) για παραγωγή ενέργειας στην βιομηχανία: επιπτώσεις στην υγεία και στο περιβάλλον - Οι επιπτώσεις στην Υγεία από την καύση απορριμμάτων και των παραγώγων τους.pdf