KVAPAI , JŲ PREVENCIJOS IR ŠALINIMO GALIMYBĖS Konstantinas Iljasevičius

1. KVAPAI, JŲ PREVENCIJOS IR ŠALINIMO GALIMYBĖS Konstantinas Iljasevičius Aplinkos vadybos ir audito institutas

2. KVAPAI • Kvapas – organoleptinė savybė, kurią junta uoslės organas, įkvepiant tam tikrų lakiųjų cheminių medžiagų. • Kvapai - tai atitinkamų cheminių medžiagų (odorantų) emisijos į aplinkos orą. • Kai atitinkamos cheminės medžiagos koncentracija pasiekia atitinkamą vertę (dydį), jaučiami kvapai. Ši koncentracija vadinama uoslės slenksčiu, kvapo diskomforto rodikliu ir pan. • Kvapai – organoleptinis rodiklis, įspėjantis žmogų apie galimai pavojingų medžiagų atsiradimą maisto produktuose, ore, vandenyje. Nemalonus kvapas – tai signalas apie galimą pavojų aplinkai, žmogaus ir gyvūnų sveikatai.

3. KVAPŲ SUSIDARYMAS • Technogeninių procesų metu; • Pramonėje bei energetikoje; • Komunalinio ūkio veikloje; • Žemės ūkyje. Kvapai gali susidaryti fizikinių, cheminių, biologinių, mikrobiologinių procesų metu. Lietuvoje pagrindiniai diskomfortą sukeliantys kvapai susidaro mikrobiologinių procesų metu.

4. KVAPŲ SUSIDARYMAS • Mikroorganizmams skaidant organiką ir esant anaerobinėms sąlygoms, vyksta biodegradacija dalyvaujant SRM (sierą redukuojantys mikroorganizmai), kurie yra fakultatyvūs anaerobai. • Šių mikroorganizmų metabolizmo procesų metu išsiskiria sieros vandenilis, merkaptanai, indolas, skatolas ir kt. aštraus kvapo medžiagos. • Šių medžiagų pavojingumo vertės yra skirtingos. • Priklausomai nuo proceso sąlygų, išsiskiria amoniakas, anglies dvideginis, metanas, sieros vandenilis ir kt. medžiagos. • Jų visuma sudaro labai nemalonius kvapus.

5. IŠLAKŲ (KVAPŲ) SUSIDARYMO ŠALTINIAI Pagrindiniai kvapų susidarymo šaltiniai yra mikrobiologinės kilmės: • Žemės ūkis (gyvulininkystė), BSA (srutos, mėšlas) saugojimas, tvarkymas ir naudojimas. • Komunaliniai įrenginiai (nuotekų valyklos, sąvartynai, atliekų konteineriai). • Maisto pramonės ir verslo atliekų netinkamas tvarkymas (mėsos, pieno, spirito ir kt. bei prekybos centrų atliekos).

6. IŠLAKŲ (KVAPŲ) SUSIDARYMO PRIEŽASTYS • Dideli sąvartynai. • Dideli gyvulininkystės, paukštininkystės kompleksai. • Biologiškai skaidžių atliekų tvarkymas; • Nuotekų valyklos ir kt. Pagrindinė kvapų susidarymo priežastis – netinkamas ūkininkavimas.

7. KVAPŲ POVEIKIS • Galvos skausmas. • Pykinimas. • Perštinčios akys. • “Varvanti” nosis. • Šie simptomai atsiranda, kai kvapai vargina periodiškai ir tam tikrą laiką. Dažnai kvapą sukeliančių cheminių medžiagų koncentracijos viršija aplinkos orui leistinas ribines vertes.

8. AM ir SAM 2007 m. birželio 11 d. įsakymas Nr. D1-329/V-469 Dėl teršalų, kurių kiekis aplinkos ore ribojamas pagal ES kriterijus, sąrašo ir teršalų, kurių kiekis aplinkos ore ribojamas pagal nacionalinius kriterijus, sąrašo ir ribinių aplinkos oro užterštumo verčių patvirtinimo (Žin., 2007, Nr. 67-2627) • Ribinė  aplinkos oro užterštumo vertė,mg/m3: • NH3 – pusės valandos - 0,2; vidutinė paros – 0,04. • H2S – pusės valandos – 0,008.

9. AM ir SAM 2001 m. gruodžio 11 d. įsakymas Nr. 597/640 Dėl aplinkos oro užterštumo normų nustatymo (Žin., 2001, Nr. 106-3827) • Aplinkos oro užterštumo sieros dioksidu (SO2) ribinės vertės (vidurkis): - vienos valandos - 0,35 mg/m3, neturi būti viršyta daugiau kaip 24 kartus per metus; - paros – 0,125 mg/m3, neturi būti viršyta daugiau kaip 3 kartus per metus. • Aplinkos oro užterštumo azoto dioksidu (NO2) ribinės vertės: • - vienos valandos 0,2 mg/m3, neturi būti viršyta daugiau kaip 18 kartŲ per metus; • - metinė – 0,04 mg/m3.

10. 1. Emisijos 2. Pernešimas 3. Jutimas Lakios cheminės medžiagos (odoranto) buvimas ore. Topografinės ir meteorologinės sąlygos, lemiančios odoranto pernašą į gyvenamąją aplinką. Gyventojai jaučia kvapus. SĄLYGOS, KVAPŲ PROBLEMAI KILTI

11. DAŽNIAUSIAI PAPLITUSIOS IŠSISKIRIANČIOS CHEMINĖS MEDŽIAGOS, PASIŽYMINČIOS NEMALONIAIS KVAPAIS • Amoniakas (aštrus, aitrus kvapas). Daugiausiai jo išsiskiria ankstyvoje BSA degradavimo stadijoje, paukštynuose, kiaulių auginimo kompleksuose ir t.t. Amoniako emisijos padidėja, kai pH terpė pakyla virš 8,0. Leistina koncentracija aplinkos ore – 0,2 mg/m3. Ilgalaikio poveikio ribinis dydis (IPRD, 8 val.) – 14 mg/m3 (20 ppm); trumpalaikio (TPRD, 4 val.) – 36 mg/m3 (50 ppm). (HN 23:2011, Žin., 2011, Nr. 112-5274) Kvapo slenkstis: 0,18 – 0,38 mg/m3.

12. AMONIAKO POVEIKIS SVEIKATAI • Į organizmą patenka įkvėpus, per odą. Dirgina viršutinius kvėpavimo takus, odą, o aukštos amoniako koncentracijos gali nudeginti kvėpavimo takus, odą, akis. Sukelia akių perštėjimą, paraudimą. Kancerogeninio ir mutageninio poveikio nenustatyta. • Jautriausios žmonių grupės: sergantys astma, pagyvenę žmonės ir vaikai, dažnai sergantys kvėpavimo sistemos ligomis.

13. NEORGANINIAI SIEROS JUNGINIAI: SIEROS VANDENILIS • Pasižymi supuvusio kiaušinio kvapu. • Išsiskiria iš BSA, ypač, kai pH < 9,0. • pH padidinimas virš 9,0 gali visai eliminuoti sieros vandenilio emisijas. Leistina koncentracija aplinkos ore – 0,008 mg/m3. IPRD darbo aplinkos ore – 7 mg/m3 (5 ppm). TPRD darbo aplinkos ore – 14 mg/m3 (10 ppm). Neviršytinas ribinis dydis (NRD) – 20 mg/m3 (15 ppm). (HN 23:2011, Žin., 2011, Nr. 112-5274) Kvapo slenkstis – 0,00076 mg/m3.

14. SIEROS VANDENILIO POVEIKIS SVEIKATAI • Veikia kvėpavimo sistemą. Taip pat pasižymi akis dirginančiu poveikiu bei neurologiniu poveikiu: tam tikros koncentracijos sukelia pykinimą, galvos skausmą, atminties sumažėjimą (28 mg/m3), sąmonės praradimą, traukulius (560 mg/m3), mirtį dėl kvėpavimo sustojimo (700 mg/m3). Kancerogeninio ir mutageninio poveikio nenustatyta. Jautriausios žmonių grupės: sergantys astma, pagyvenę žmonės ir vaikai, dažnai sergantys respiraciniais susirgimais.

15. KITOS CHEMINĖS MEDŽIAGOS • Aminai (žuvies kvapas). • Amonio heterocikliniai junginiai: indolas, skatolas, piridinas (išmatų svilėsių kvapas). • m-krezolis (deguto kvapas). • n-butil alkoholis (alkoholio kvapas). • Acetaldehidas (aštrus vaisių kvapas). • Organiniai sieros junginiai: dimetil disulfidas ir dimetilsulfidas (supuvusių daržovių kvapas).

16. MERKAPTANAI (1) • Tai organiniai junginiai, turintys sieros ir ypač nemalonų kvapą: • amil merkaptanas – puvėsio kvapas; • alil merkaptanas – stiprus česnako kvapas; • benzil merkaptanas – nemalonus, stiprus kvapas; • krotil merkaptanas – šeško kvapas; • etil merkaptanas – supuvusio kopūsto kvapas; • metil merkaptanas – supuvusio kopūsto, sieros kvapas; • propil merkaptanas – nemalonus kvapas; • n-butil merkaptanas – šeško kvapas.

17. MERKAPTANAI (2) • Pasižymi tuo, kad žmonės nemalonų kvapą jaučia, esant ypatingai mažoms (1000 kartų mažesnėms už toksinį poveikį sukeliančioms) koncentracijoms aplinkos ore. • Dėl ypač nemalonaus kvapo ir žemo kvapo slenksčio yra pagrindinė skundų dėl nemalonių kvapų priežastis.

18. MERKAPTANAI (3) • Leistina koncentracija aplinkos ore: • metil merkaptano – 0,00009 mg/m3; • etil merkaptano – 0,00003 mg/m3; • butil merkaptano – 0,0003 mg/m3. • Leistina koncentracija darbo aplinkos ore: - etil merkaptano IPRD – 1,0 mg/m3. Problema: Lietuvoje nėra laboratorijos, galinčios laboratoriniais tyrimais nustatyti leistinas koncentracijas aplinkos ore. AAA laboratorija nustato aukštesnes nei 0,002 mg/m3 koncentracijas.

19. METILMERKAPTANO POVEIKIS SVEIKATAI • Mažų koncentracijų poveikis nėra žinomas. • Neįrodyta, kad turi genotoksinį, mutageninį, imunotoksinį ar kancerogeninį poveikį. • Didelės koncentracijos veikia kvėpavimo, inkstų, kepenų, širdies sistemas, skrandį. • Mirtis ištinka esant 800 mg/m3 koncentracijai.

20. KVAPŲ PROBLEMOS SPRENDIMO BŪDAI • Kvapų atsiradimo prevencija. • Kvapų mažinimas techninėmis priemonėmis. • Kvapų mažinimas cheminėmis priemonėmis. • Kvapų šalinimas mikrobiologinėmis priemonėmis.

21. TECHNINĖS PRIEMONĖS Techninių priemonių taikymo galimybės yra ribotos, taikomos uždarose sistemose (pastatuose, uždarose saugyklose, nuotekų valyklose ir pan.). Naudojamos priemonės: • skruberiai; • biofiltrai; • ozonavimas; • švitinimas. Šios priemonės yra efektyvios, bet gana brangios.

22. CHEMINĖS PRIEMONĖS • Maskuojančios priemonės – dažniausiai naudojamos. Tai cheminės medžiagos, kurios nelikviduoja (nesuskaido) kvapus sukeliančių medžiagų, bet padidina organoleptinio slenksčio vertę. • Kvapų užkardos. Gali keisti diskomforto ribą. Naudojami sintetiniai eteriniai aliejai, terpenai, glikoliai, etileno oksidas ir kt. medžiagos. • Nežinoma, kokie junginiai susidaro dezodoravimo metu, jų kenksmingumas.

23. PREVENCINĖS PRIEMONĖS • Obligatinės aerobinės terpės sudarymas aeruojant. • Mikrobiologinės veiklos inhibicija, šarminant iki pH >11. • Temperatūrinė higienizacija, >70 0C 1-3 val. • Mikrobiologinis bioskaidžių medžiagų apdorojimas.

24. MIKROBIOLOGINĖS PRIEMONĖS • Naudojamos specialios natūralios mikrofloros – probiotikų kompozicijos. • Kompozicijos sudarytos iš pieno rūgšties, fotosintezės bakterijų, mielių štamų ir kt. mikroorganizmų bei jų metabolizmo produktų. • Šie probiotikai veikia kaip aerobai, fakultatyvūs anaerobai, naikina patogeninę mikroflorą, SRM, pelėsius bei jų metabolizmo produktus.

25. PROBIOTIKŲ PANAUDOJIMAS KVAPŲ ŠALINIMUI (1) Tiesioginis BSA apdorojimas: • Probiotikais apdorojus BSA vyksta keletas procesų. • Ženkliai sumažėja amoniako išsiskyrimas. Natūralus procesas Apdorojus probiotikais NO2 : NH3 NO2 : NH3 1 : 16 1 : 3 Kadangi amoniakas yra pagrindinis kvapus sudarančių medžiagų nešėjas ir kvapo slenksčio mažintojas, sumažinus amoniako išsiskyrimą, pasiekiamas ženklus rezultatas.

26. PROBIOTIKŲ PANAUDOJIMAS KVAPŲ ŠALINIMUI (2) Žemės ūkyje. • Probiotikų kompozicijų panaudojimas neleidžia atsirasti mėšle ir srutose patogeninei mikroflorai, SRM, sumažina amoniako išsiskyrimą, dėl to ženkliai sumažėja kvapai. • Probiotikai naudojami gyvulininkystės ūkių patalpų bei pakratų apdorojimui. • Probiotikai naudojami ne tik patalpų ar saugyklų apdorojimui, bet ir įvedami į vandenį bei pašarus.

27. PROBIOTIKŲ PANAUDOJIMAS KVAPŲ ŠALINIMUI (3)

28. PROBIOTIKŲ PANAUDOJIMAS KVAPŲ ŠALINIMUI (4)

29. PROBIOTIKŲ PANAUDOJIMAS KVAPŲ ŠALINIMUI (5)

30. PROBIOTIKŲ PANAUDOJIMAS KVAPŲ ŠALINIMUI (6)

31. PROBIOTIKŲ PANAUDOJIMAS KVAPŲ ŠALINIMUI (7) Tiesioginis BSA apdorojimas probiotikais. Po 8 dienų kvapai sumažinti 96 %.

32. PROBIOTIKŲ PANAUDOJIMAS KVAPŲ ŠALINIMUI (8) • Probiotikais apdorojus nerūšiuotas atliekas, gauti tokie kvapų sumažėjimo rezultatai: • po 1 val. – 76 %; • po 48 val. – 93 %; • po 8 dienų – 96 %.

33. PROBIOTIKŲ MOKSLINIAI TYRIMAI LIETUVOJE • Lietuvoje probiotikų kompozicijų moksliniai tyrimai atliekami: - Lietuvos veterinarijos akademijos Baisogalos gyvulininkystės institute, - Stulginskio universitete, - VšĮ Aplinkos vadybos ir audito institute. • Tyrimų rezultatai pilnai koreliuojasi su Japonijos, JAV, Austrijos, Lenkijos tyrimų institucijose gautais rezultatais.

34. PROBIOTIKŲ PANAUDOJIMAS LIETUVOS ŪKIO SUBJEKTUOSE • Probiotikų kompozicijos kvapų šalinimui sėkmingai panaudotos keliolikoje Lietuvos ūkio objektų: • UAB “Šilutės vandenys”; • UAB “Mažeikių vandenys”; • UAB “Dzūkijos vandenys”; • UAB “Aukštaitijos vandenys”; • UAB “Odos gaminiai” ir Ko; • GriškabūdžioŽŪB; • UAB “Vermikompostas” bei kituose objektuose.

35. PARODOMIEJI BANDYMAI, NAUDOJANT PROBIOTIKUS KVAPŲ ŠALINIMUI, ATLIKTI: • ŽŪB “Atžalinas”, Verebiejai, Alytaus r.; • Paukštininkystės įmonė Petkus, Žiežmariai, Kaišiadorių r.; • UAB “Dainiai”, Jurbarko r.; • Ūkininko Audriaus Banionio ūkis, Margininkai, Kauno r.; • UAB “Upytės eksperimentinis ūkis”, Upytė, Panevėžio r.; • Ūkininko Kazimiero Baginskio ūkis, Plungė.

36. IKI PANAUDOJIMO UAB “Dainiai”: (2012-09-12) NH3 – 7,0 ppm; H2S – 1,7 ppm. Kazimiero Baginsko ūkis: (2012-09-20) NH3 – 8,0 ÷ 9,0 ppm; H2S – 1,5 ÷ 2,0 ppm. PO PANAUDOJIMO UAB “Dainiai”: (2012-09-12) NH3 – 1,0 ppm; H2S – 0 ppm. Kazimiero Baginsko ūkis: (2012-09-20) NH3 – 0 ÷ 1,0 ppm; H2S – 0 ppm. SCD ODOR AWAY NAUDOJIMO REZULTATAI KAIULIŲ FERMUOSE

37. ĮRANGA PROBIOTIKŲ IŠPURŠKIMUI (1) "LOMA" serijos šalto rūko generatorius

38. ĮRANGA PROBIOTIKŲ IŠPURŠKIMUI (2) Purkštuvas MM 25 L

39. AČIŪ UŽ DĖMESĮ Konstantinas Iljasevičius VšĮ Aplinkos vadybos ir audito institutas Kalvarijų g. 149, LT-08221 Vilnius Tel. +370 699 05519 El. paštas: projektai@avai.lt