Pachové látky. Petra Auterská. ODOUR, s.r.o.

Transkript

1 Pachové látky Petra Auterská ODOUR, s.r.o. 1

2 Téma přednášky Co jsou pachové látky, jak jsou definovány Chování pachových látek Jak a proč měříme pachové látky ODOUR, s.r.o. 2

3 VZNIK ZÁPACHU 3

4 PACHOVÉ LÁTKY Pachová látka Amoniak Sirovodík organické sirné sloučeniny (merkapatany, dimethylsulfid, dimethldisulfid, methylmethanthio sulfát Nejvýznamnější místa vzniku chov hospodářských zvířat, praní vlny, mechanicko-biologická úprava odpadů, kalové hospodářství čistíren odpadních vod, kafilérie chov hospodářských zvířat, praní vlny, kompostování, kalové hospodářství čistíren odpadních vod, zpracování masa jatky, kafilérie kalové hospodářství čistíren odpadních vod, chov hospodářských zvířat, kompostování, praní vlny, mechanickobiologická úprava odpadů, kafilérie mastné kyseliny aminy kalové hospodářství čistíren odpadních vod, chov hospodářských zvířat, kafilérie, kalové hospodářství čistíren odpadních vod, chov hospodářských zvířat, kompostování, kafilérie, praní vlny, mechanickobiologická úprava odpadů, 4

5 PACHOVÉ LÁTKY organického původu Pachové látky vznikají buď činností mikroorganismů nebo tepelnou změnou organických látek Jsou postižitelné při velice nízkých koncentracích Amoniak 26,6 [µg.m -3 ] Aminometham 25,2 [µg.m -3 ] Dimethylamin 84,6 [µg.m -3 ] Trimethylamin 0,8 [µg.m -3 ] Dimethylsulfid 2,5 [µg.m -3 ] Dimethyldisulfid 0,1 [µg.m -3 ] Dimethyltrisulfid 6,2 [µg.m -3 ] Kyselina máselná 1,0 [µg.m -3 ] 5

6 PACHOVÉ LÁTKY Pachová látka sirovodík amoniak skatol methylamin alkylmerkaptan amylmerkaptant benzylmerkaptan methylmerkaptan dimethylsulfid thiokresol sitouhlík ethylamin methylamin kyselina máselná Prahová koncentrace [ppm] 0, ,037 0, ,021 0, ,0003 0, ,0011 0,0001 0, ,21 0,046 0,035 0,0001 6

7 Charakter pachových látek 1. Nízké mastné kyseliny, aldehydy, ketony, merkaptany, terpeny apod. látky, jejichž zápach je velmi nepříjemný a dlouho se drží v ovzduší, jeho charakter je relativně stálý. 2. Těkavé organické sloučeniny zápach který je velmi intenzivní, charakter zápachu se může měnit, zápach se drží v ovzduší relativně krátkou dobu 3. Anorganické sloučeniny nejznámější je sirovodík a amoniak, ale patří sem i kyselý zápach kyselin. 1. Látky rychle reagující v atmosféře např. spalinové plyny, ozon. Tyto plyny velmi rychle mění strukturu vlivem vlhkosti v atmosféře, slunečního záření a dalších fyzikálních vlivů. Zápach vydrží v atmosféře jen velmi omezenou dobu. 7

8 Co víme o pachových látkách, jak se chovají a jak je vnímáme? 8

9 FYZIOLOGIE ZÁPACHU 1 - nos 2- čichové paličky 3 - chloupky el. vzruch 9

10 FYZIOLOGIE ZÁPACHU 2 Z čichových paliček (2) postupuje vzruch do velkého mozku přes hypothalamus (4) příjemné a Nepříjemné. Pak je pach vnímán v kortexu (5) a podoba pachu se ukládá v hypokampu (6) 10

11 Kdy a jak pach vnímáme? pachové molekuly musí být dostatečně malé, (menší než relativní molekulové hmotnosti) a těkavé, takže mohou dosáhnout k nosu a tam se rozpustit v hlenu. U růžového oleje je to např. již množství, tedy 0,00002 mg v m 3 vzduchu. Tabulka čokolády dráždí naše buňky souborem pěti set aromatických prvků, u červeného vína jich je dokonce na sedm set. 11

12 CO CÍTÍME? Citlivost člověka k intenzitě pachu je zásadně závislá na použité látce. Absolutní práh může být nižší než 1 díl pachové látky na 50 miliard dílů vzduchu Naše schopnost rozlišovat pachy není doprovázena bohatým slovníkem názvů, které by je popisovaly 12

13 JAK CÍTÍME? netrénovaný člověk rozeznává asi pachů, trénovaný až pachů, ale zdá se, že zdravá osoba je schopná rozlišovat až různých pachů, ženy obecně více než muži (Cain, 1988). Profesionální odborníci na testování voňavek, nebo míšení whisky jsou snad ještě lepší dokáží rozlišovat až různých vůní (Dobb, 1991). ANOSMIK 13

14 Měření pachových látek Proč sledujeme zápach? -Obtěžují obyvatele -Ovlivňují zdraví jako možný stresový faktor Jak měříme zápach? Olfaktometricky čichový práh Proč neměříme zápach přesnými analytickými metodami? Nízké koncentrace pachových látek Vzájemné vazby mezi chemickými látkami 14

15 Způsoby zjišťování a měření pachu Fyzikálně chemické a analytické postupy Olfaktometrická metoda Statistická metoda-dotazníková šetření ČSN Měření pachové stopě ČSN Statistická metoda-dotazníková šetření - 15 Vyhláška č. 365/2002 Sb. Elektronický nos 15

16 Směsi pachových látek Pach je obvykle složitá směs množství plynných sloučenin a vykazuje specifický charakter. Možné kombinace výsledné koncentrace dvousložkové směsi A A B 50 B A

17 Rozptylová studie pro H 2 S a pach 17

18 Fyzikálně chemické a analytické postupy koncentrace čistých látek čichové prahy tab. nevhodné použití problém u směsí problém u nízkých koncentrací (akrolein 0,4 mg/m 3 ) finanční náročnost měření velmi nízkých koncentrací, koncentrace pach. látek - většinou pod hranicí detekce 18

19 Způsoby zjišťování a měření pachu Fyzikálně chemické a analytické postupy Olfaktometrická metoda Elektronický nos Statistická metoda-dotazníková šetření ČSN Měření pachové stopě ČSN

20 Měření zápachu Je senzorické měření Subjektivní měření podobně jako: Degustace vína Degustace potravin Kontrola voňavek Mezi subjektivní metody patří i Předpověď počasí 20

21 MĚŘENÍ PACHŮ OLFAKTOMETRICKY PRINCIP: přesné ředění sledovaného vzorku pachu čistým vzduchem až k hranici čichového prahu zjištěného měřícími osobami Evropská norma: EN13725 Odour concentration measurement by dynamic olfactometry 21

22 Koncentrace pachových látek Koncentrace pachových látek se vyjadřuje pachovými jednotkami na m 3 ou E / m 3. ČSN EN Evropskou pachovou jednotkou (OUE) se rozumí množství odorantu, které, pokud je rozptýleno v 1 m 3 neutrálního plynu za standardních podmínek, vyvolá fyziologickou reakci respondentů odpovídající evropské referenční pachové jednotce (EROM) Evropskou referenční pachovou jednotkou (ou E ) se rozumí fyziologická reakce respondentů vyvolaná dávkou 123µg n-butanolu rozptýleného v 1 m 3 neutrálního plynu za standardních podmínek. To je množství, které odpovídá 0,040 mmol/mol n-butanolu 22

23 Olfaktometrie 23

24 VZOR MĚŘENÍ 1 SEKVENCE Fechnerův zákon: P = c log I c = 1. Člověk nevnímá změnu lineárně ale exponenciálně Poté co zdvojnásobíme hodnotu I, například z 10 na 20 jednotek, se zvýší P z 1 na přibližně 1,3 jednotky. Z toho vyplývá, že zdvojnásobíme-li intenzitu pachu, neznamená to, že je budeme vnímat jako dvakrát jasnější 24

25 Pachové látky 1 OUER/m 3 vnímáme nějakou změnu 3 OUER/m 3 citliví jedinci jsou schopni identifikovat co cítí 5 OUER/m 3 jsme schopni identifikovat co cítíme 25

26 Hédonický efekt pro různé pachy Hédonický efekt n-butanol Výkrm prasat Voňavka Čokoláda Koncentrace pach.látek OUER/m 3 26

27 Intenzita pachových látek Lze přirovnat k pocitu, kdy vložíte ruku do hrnce s různě teplou vodou: 0 20 C, 3 35 C, 6 80 C 1 25 C, 4 40 C, 2 28 C, 5 50 C, 27

28 Intenzita pachových látek 28

29 Typy zdrojů pachu Bodový zdroj Plošný zdroj s řízeným odtahem: biofiltry, aktivace s neřízeným odtahem: skládky, laguny apod. Liniový zdroj Fugitivní zdroj Jiné zdroje kanály, zásobníky, svozová auta 29

30 ODBĚRNÉ NÁDOBY 30

31 VZORKOVACÍ VAKY 31

32 Odběry vzorků u plošných emisí 32

33 33

34 Bodové zdroje 34

35 Měření plošných emisí 35

36 ZDROJE ZÁPACHU Na čistírnách odpadních vod je několik zdrojů zápachu 36

37 ZDROJE ZÁPACHU Zápach z ČOV obsahuje větší množství pachových látek, ale převládají organické i anarorganické sloučeniny síry (sirovodík, merkaptany, methylsulfid, dimethylsuflid) a dále aminy, organické kyseliny a podle druhu odpadní vody množství dalších látek. Největším zdrojem zápachu je nakládání s přebytečnými kaly a primární usazování tedy místa kde převládá anaerobní prostředí 37

38 TOK IMISÍ, PLOŠNÉ ZDROJE 38

39 Model rozptylu při toku pachových látek OUER/s 39

40 MOŽNOSTI ELIMINACE ZÁPACHU kondenzace kryokondenzace vypírání (chemické) spalování katalytické oxidace adsorpce regenerační adsorpce absorpce biofiltrace 41

41 MOŽNOSTI ELIMINACE ZÁPACHU 42

42 Děkuji za pozornost Diskuze 43