Probenahme von festen Abfällen - thueringen.de · Konzept zur Durchführung einer Probenahme 4.1....
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Probenahme von festenAbfällen
Andrea Fleck, TLUG JenaJena, den 10. 05. 2011
Warum Probenahme?
• Beurteilung der Abfälle nach Entsorgungsweg• Identifikationsanalyse (Eingangskontrolle)• Kontrolle bei der Verwertung/Beseitigung• Identifikation unbekannter Stoffe/Abfälle• Behördliche Überwachung• Gefahrenabwehr und Beweissicherung bei unbekannten
oder illegal abgelagerten Materialien• Qualitätssicherung bei der Untersuchung und Beurteilung
von Abfällen
Probenahme:
• wesentlicher Bestandteil der physikalischen, chemischen undbiologischen Untersuchung
• bestimmt maßgeblich die Qualität der Ergebnisse.
zu untersuchende Stoffe
• Boden- kontaminiert- nicht kontaminiert
• Abfälle• Filterstäube, Aschen• Klärschlamm• Sedimente• Kompost• Holz• Mischungen verschiedener Feststoffe
PN 2/78 KGrundregeln für die Entnahme und Vorbereitung von Proben ausAbfällen und abgelagerten Stoffen (Stand: 12/83)
PN 2/78 E und FEntnahme und Vorbereitung von Proben aus festen, schlammigen undflüssigen Abfällen (Stand : 12/83)
LAGA PN 98Richtlinie bei physikalischen, chemischen und biologischenUntersuchungen im Zusammenhang mit der Verwertung/Beseitigungvon Abfällen
Grundlagen
Problem
Fehler oder Nachlässigkeiten, die bei der Probenahmegemacht werden, lassen sich durch keine noch soaufwendige chemische oder instrumentelle Analytikwieder wettmachen!
Beachtung der entsprechenden Vorschriften ist wichtig!
Ziel der Probenahme:
Gewinnung von Teilmengen, die zur Ermittlung charakte-ristischer Merkmale von Abfällen oder abgelagertenMaterialien geeignet sind. Hierbei ist von besondererBedeutung, inwieweit diese Teilmengen als repräsentativ fürdie Gesamtmenge hinsichtlich der zu beurteilendenEigenschaften (Merkmale) gelten können.
Repräsentativität bedeutet hierbei:
Die Eigenschaften der Teilmenge sollen weitestgehend denDurchschnittseigenschaften der Gesamtmenge entsprechen.
Probenahme
Probengut
homogen heterogen
- alle flüssigen undpumpfähigen Abfälle
- Abfälle, deren Homogenitätdurch Sichtkontrolle prüfbar ist
z.B. · Staub· Filterstäube aus
Verbrennungsanlagen· Reaktionsprodukte aus
Rauchreinigungsanlagen· Schlacken· mechanisch-biologisch
behandelte Abfälle
alle anderen Abfälle
Bei Abfällen mit steigender Heterogenität undInhomogenität ist die Erfüllung der Forderungnach einer repräsentativen Probenahme sehrschwierig!
Problem
Repräsentative Probenahme in der Regel nurmit hohem Aufwand möglich
So spricht man hier allgemein von abfallcharakterisierenden Probenbzw. von einer abfallcharakterisierenden Probenahme.
1. Zielsetzung
Konzept zur Durchführung einer Probenahme
4.1. Hot-Spot-Beprobung 4.2. Charakterisierung der Grundmenge
5. Probenahmeplan
6. Durchführung der Probenahme
7. Konservierung/ Transport
2. Vorabinformationen einholen
3. Strategie
1. Zielsetzung – Gründe für die Probenahme· eindeutige Problemdefinition· klare analytische Fragestellung
2. Vorabinformationen einholen· eventuell Voruntersuchungen betreiben
3. Strategie
· Festlegung der Art und des Umfangs der zu untersuchendenParameter
· Festlegung des Aufwandes der Probenahme· Festlegung der zu treffenden Sicherheitsmaßnahmen· Festlegung der anzuwendenden Verfahren· Festlegung der minimalen Probenmenge· Auswahl der Probenahmepunkte (Hot Spot –Beprobung oder
Grundmengencharakterisierung) und Begründung
4.1. Hot-Spot-Beprobung
Erkennung und Sicherstellung von Kontaminationsschwerpunktenbzw. Stoffen, die aufgrund ihrer Eigenschaften die Gesamtchargenegativ beeinflussen können.
dientder Erarbeitung von RisikoprognosenBeweissicherung bei ungenehmigt abgelagerten Materialien
• bei organoleptisch bzw. sensorisch auffälligen Chargen im Sinneeiner „worst case“-Betrachtung
• im Vordergrund steht der qualitative Befund• die entnommene Probe muß keinen quantitativen Bezug zurGrundmenge haben
• Repräsentativbetrachtungen stehen im Hintergrund,• möglichst exakte Mengenabschätzung des „hot-spots“ erfolgen.• exakte Dokumentation zur Beweissicherung (Foto, Video)
4.1. Hot-Spot-Beprobung
eher als Sonderfall zu betrachten!
4.2. Charakterisierung von Grundgesamtheiten
Entnahme einer repräsentativen Probe, die dieEigenschaften der Gesamtmenge annähernd genauwiedergibt (In der Regel wird dazu eine Mischprobe
hergestellt)
die entnommene Probe muß einen quantitativen Bezug zurGrundmenge haben
5. Der Probenahmeplan
· Festlegung der Probenmenge und der Probenanzahl· Festlegung der Entnahmeorte, Erforderlichkeit der Probenteilung· Festlegung der Probenahmegefäße (Art, Material, Größe, Anzahl)· Rückstellproben (Art, Menge)· Konservierung der Proben (Art und Menge dokumentieren)· Probentransport· Lagerung der Proben (Temperatur und Dauer)· Rücksprache mit dem Labor· Durchführung von Vorortmessungen (Mitführen von einsatzbereiten
Geräten, eventuell Handbüchern)· Vorbereitung des Probenahmeprotokolls
Das ProbenahmeprotokollA Allgemeine Angaben· Anschriften (Auftraggeber, Betreiber mit Adressen)· Grund der Probenahme· Tag, Uhrzeit, Probenehmer, Dienststelle, anwesende Personen· Herkunft des Abfalls, vermutete Schadstoffe, Untersuchungslabor
B Vor-Ort-Gegebenheiten· Abfallart (allgemeine Beschreibung des Abfalls wie Ölschlamm,
Farbe, Körnung...· Gesamtvolumen/Form der Lagerung (z.B. 600 m³, kegelförmiges
Haufwerk· Lagerungsdauer (z.B. seit Nov. 1999)· Einflüsse auf das Abfallmaterial (z.B. Witterung, starker
Nässeeinfluss)· Probenahmeverfahren (z.B. ruhende Haufwerksbeprobung)
· Anzahl der Einzelproben, Mischproben, Sammelproben,Sonderproben, wie viele Einzelproben je Mischprobe
· Probenvorbereitung (Teilung mittels Probenkreuz...)· Probentransport und Lagerung (Kühlung...)· Vor-ort-Untersuchung, Beobachtung bei der Probenahme
(Gerüche...)· Topographische Karte als Anhang (Hoch- und Rechtwerte)· Lageskizze
Ort, Datum, Unterschrift des Probenehmersund der anwesenden Zeugen
• Anzahl der zu untersuchenden Parameter
• Vorgaben der einzelnen Analysenverfahren
• Homogenität/Inhomogenität des Abfalls
• Gesamtmenge des Prüfgutes
• Mindestprobenmenge unter Berücksichtigung einerausreichenden Rückstellprobe
Probenmenge ist abhängig von:
Volumenabschätzung :
- Trapezförmige Kubatur :
Abschätzung der Probemenge
Die Mengenbestimmung ist volumen- und / oder massenbezogen möglich,wobei der volumenbezogenen Mengenschätzung der Vorzug zu gebenist, da dies mit einfachen Mitteln und ohne Kenntnis der Schütt-Dichtedurchgeführt werden kann
Anzahl der zu entnehmenden Misch- und Sammelprobenist abhängig von der Menge des zu untersuchendenPrüfgutes
!
- Kegelförmige Kubatur :
lhbaV ⋅⋅+
=2
2
31 rhV ⋅⋅⋅= π
Mischprobe : 4 EinzelprobenSammelprobe : 3 Mischproben
bis 600 m³ 10 MP 10 LP (LP – Laborprobe)bis 700 m³ 10 MP + 1 SP 11 LPab 700 m³ können die jeweils folgenden 3 MP zu einer SPzusammengefaßt werden.
Vorausetzung:
Gleichbleibende Homogenität des Prüfgutes
Probenanzahl
Mindestvolumen der Einzelprobe abhängig von der Korngrößedes Prüfgutes
Beispiel:
Korngröße < 2mm :Mindestvolumen (MV) der EP: 0,5lMV der LP: 1l
Korngröße < 120mm:MV der EP: 5 lMV der LP: 10l
Größe der Einzelprobe
Probenteilung
Definition:„Jedem Korn bzw. Bestandteilchen des zu teilenden Gutes muss diegleiche Wahrscheinlichkeit gegeben werden in der Probe zu verbleiben.“
Verjüngen der Sammelprobe auf die Analysenprobe:
Der Teilungsvorgang wird solange fortgeführt, bis die erforderliche Analysenmengeerreicht ist.
Probenahmegefäße
Anforderungen
Behältnisse müssen so beschaffen sein, dass Beeinflussungen desProbegutes durch Bestandteile des Behältermaterials ausgeschlossenwerden.
Untersuchung auf nichtflüchtige anorganische Parameter
Kunststoffgefäße (Weithals)reißfeste PE-BeutelGlasgefäße (Weithals)
Untersuchung auf organische Parameter
Vorzugsweise Braunglasweithalsflaschen mit Schliffstopfen.Zur Untersuchung von leichtflüchtigen organischen Stoffen Probe sofortohne jede weitere mechanischen Behandlung mit blindwertfreiemMethanol abdecken.
Kennzeichnung der Probenahmegefäße
• Klare und dauerhafte Etikettierung• Eindeutige Bezeichnung• Ort und Datum der Probenahme• Art des entnommenden Materials
Probentransport
• auf kurzem Weg ins Labor• Verpackung und Transport hat so zu erfolgen, dass der
Herstellungszustand der Proben erhalten bleibt .• Transport bei +2°C bis +4 °C• Übergabe mit ordnungsgemäßem Protokoll an die
Untersuchungsstelle
Die Probenahme von festen Abfällen kann erfolgen aus
• frei lagernden Haufwerken / Mieten / Schüttungen• Behältern und Transportfahrzeugen• Abfallströmen (z.B. Förderband, Rutsche)
Bei der Probenahme aus Stoffströmen sind folgende Fällezu unterscheiden:
• bewegte Abfallströme• frei fallende Abfallströme• ruhende Abfallströme
Probenahmeorte
Probenahme aus ruhenden Abfällen
Haufwerksbeprobungzu beachten sind :- Entmischung beim Schüttvorgang- Auswaschungen löslicher Stoffe- Verflüchtigungen von Inhaltsstoffen
Beispiel
Kegel :
Unterer Teil: 3 EPOberer Teil: 1 EP
Beprobung eines Kegels mittels Anlegenvon Schürfschlitzen
Bei kleineren Haufwerken (Ø < 5m) sind mindestens 3 Schürfschlitze so anzulegen,dass diese symmetrisch verteilt über den Kegelmantel angeordnet von der Spitzezum Kegelfuß hin mit gleichmäßig zunehmender Tiefe verlaufen
pro Schürf 4 EP
Beprobung eines trapezförmigen Haufwerkesmittels Anlegen von Schürfschlitzen
Bei größeren Haufwerken (Ø > 5m) müssen die Schürfschlitze rasterartig überdas Haufwerk verteilt werden. Grundsätzlich ist aus jedem Schlitz je1 MPzu entnehmen.
Beprobung von großen Haufwerken
Entnahme von EP direkt von der Baggerschaufel :
• 5 –10 cm der Oberfläche des Schaufelinhalteswerden entfernt.
• EP mit Schaufel oder Probenstecher möglichstüber die gesamte Tiefe entnehmen.
Anlage von Schürfen :- z.B. Miete senkrecht zur Längserstreckung an
mehren Stellen mindestens bis zur Hälfteauffahren.Einzelproben aus den Seitenwänden entnehmen
Ausbreitung von Haufwerken
- Schichthöhe von 50 –100 cm- auf dem Plateau rasterartig viele Beprobungspunkte
in unterschiedlichen Tiefenstufen- Proben mittels Schaufel oder Greifer an der Basis
entnehmen.
Beprobung von großen Haufwerken
Schichthöhe : 50 –100cm
Anforderungen bei Probenahme aus bewegtemGutstrom
• Gesamter Materialstrom muß geschnitten werden
• Probenahme erst nach einem angemessenen Vorlauf starten
• EP in gleichen Zeitabständen entnehmen
Probenahme aus Transportfahrzeugen
• Sachgerechte Probenahme aus Transportfahrzeugen ist nur beiausreichend homogenem , feinkörnigem Material < 10 mm möglich.
• Bei > 10 mm Probenahme besser bei Auf – oder Abladevorgangdurchführen
Probenahme aus Big Bag, Fass, Trommel, Gebinde
• Entnahme über gesamte Tiefe• Auswahl nach Zufallsprinzip• Anzahl der Proben abhängig von der Anzahl der zu beprobenden
Aggregate
Mindestanzahl der zubeprobenden Big Bags,Fässer, Trommeln undGebinde
Quelle:LAGA PN 98
Beprobung von Flächen
Raster anlegenZielstellung ergibt ob EP oder MPz.B. genutzte Flächen –Beprobungstiefe 0 – 10cm,da für inhalative Schadstoffaufnahme beim Menschen dieobersten 2cm des Bodens maßgebend sind.
Fehlermöglichkeiten bei der Probenahme
• nicht repräsentative Probe durch falsche Wahl derProbenahmestelle
• Ausgasung leichtflüchtiger Inhaltsstoffe durch zulange Probenahmedauer
• Verluste von Inhaltsstoffen durch falschangewandte Probenahmetechnik
• Verwechslung von Proben durch schlechteBeschriftung oder schlechtes Dokument
• Kontamination durch Einsatz falscher Materialien• Verschleppung durch unzureichendes Spülen derGeräte und Behältnisse
Veranschaulichung der Fehlereinflüsse
Vielen Dank für IhreAufmerksamkeit!