Monitoraggio emissioni da camino

Campionamento di Diossine, PCDD-PCDF, PCB da camino conforme alla normativa UNI-EN 1948:2006

Quest’ultima revisione varia dalla precedente UNI-EN 1948-1999 in quanto sono stati modificati dei passaggi tecnico analitici e sono stati nuovi riferimenti normativi dedicati al campionamento quali la valutazione dell’Ossigeno (EN-14789) e del contenuto di umidità (EN-14790).

Il gas è campionato isocineticamente nel condotto di emissione. I PCDD/PCDF assorbiti dal particolato e presenti nella fase gassosa, sono raccolti nella linea di campionamento. Le componenti del sistema di raccolta possono essere un filtro, un dispositivo per il recupero della condensa ed un materiale assorbente solido o liquido, compatibile con il sistema di campionamento scelto.
La normativa prevede la scelta fra tre sistemi di campionamento differenti:
metodo del filtro/condensatore, metodo della diluizione, metodo a sonda raffreddata. Considerata la poca praticità di questi ultimi due entreremo nel dettaglio solo del primo metodo, il quale prevede in cascata al condensatore, l’inserimento di un supporto per resina amberlitica XAD-2 o similari o schiuma poliuretanica purificata (PUF-Skc P226-131).

Metodo del filtro/condensatore
Il principio del metodo è illustrato nella figura sotto riportata.



Il sistema prevede che il filtro sia posizionato a valle dell’ugello dopo la sonda riscaldata (fuori dal condotto) in un apposito contenitore riscaldabile. Il filtro deve essere mantenuto al di sotto dei 125 °C, ma al di sopra del punto di rugiada del gas nel camino. Nel caso in cui si preveda un elevato carico di polvere si può incorporare un filtro di lana di quarzo oppure un dispositivo a ciclone nella linea di campionamento prima del filtro, onde evitare un sovraccarico dello stesso. A valle è collegato un condensatore per raffreddare il gas campionato al di sotto dei 20 °C. Può essere utilizzata una temperatura maggiore qualora sia dimostrato che i risultati ottenuti siano equivalenti. Le parti gassose e gli aerosol di PCDD/PCDF sono trattenute dall’adsorbente solido. In una variante di questo sistema di campionamento l'elemento adsorbente solido può essere posto tra il condensatore e il dispositivo di raccolta della condensa. Il sistema con la ripartizione di flusso differisce dal suddetto in quanto dopo la filtrazione viene posizionato un ripartitore di flusso (simile a quello utilizzato per altri metodi di campionamento in emissione). La corrente principale ad elevato volume di flusso necessarie per rispettare le condizioni isocinetiche (ISO-9096) attraversa il filtro. La corrente secondaria dopo la ripartizione del flusso corrisponde al dispositivo con l'unità di condensazione ed adsorbente descritta in precedenza. Il campionamento deve essere seguito secondo i dettami ed i posizionamenti previsti nella normativa EN-13284.
Il tempo di campionamento è racchiuso in un intervallo compreso tra 6 e 8 ore, anche se nella norma si fa riferimento ad un tempo di campionamento di 6 ore. Il sistema di campionamento è convalidato per volumi di portata di flusso compresi fra 0,5 m3/h e 0,7 m3/h (corrente secondaria) e fra 3 m3/h e 5 m3/h (corrente principale). Per il dispositivo con resina XAD-2 precedentemente purificata, è previsto un quantitativo di circa 30g. Si deve verificare la portata del flusso gassoso del campione principale in modo tale che sia isocinetica, e regolare la corrente nel flusso derivato per mantenere costante il rapporto tra flusso derivato e flusso principale (±10%), assicurandosi che la velocità nella cartuccia di XAD-2 non sia maggiore di 34 cm/s.
Marcatura del dispositivo di filtrazione: Marcare il filtro ripartendo porzioni da 5 µl a 30 µl di soluzione di riferimento per il campionamento in punti diversi del filtro. Tenere il filtro in posizione verticale per un breve periodo fino a che il solvente sia evaporato. Il filtro può essere usato per il campionamento solo 2 ore dopo che i riferimenti per il campionamento siano stati applicati. Il filtro marcato può essere conservato per diversi giorni. Oltre a ciò, anche l'adsorbente XAD-2 può essere marcato, oppure può essere marcato in alternativa al filtro. Se durante il campionamento è necessaria la sostituzione del filtro marcato, il nuovo filtro deve essere marcato nello stesso modo. Quest’ultima opzione va considerata nelle fasi finali di calcolo.

Metodo del filtro/condensatore
Opzione con adsorbente solido a monte del pallone di condensa
La linea di campionamento è illustrata nella figura a seguire



Il gas del condotto entra nella linea di campionamento attraverso una sonda riscaldata dotata di anima e di parti a contatto con il campione in vetro. Il portafiltro è contenuto in una scatola riscaldata elettricamente posta a valle della sonda. A questa fa seguito un condensatore a serpentina raffreddata ad acqua ed una cartuccia raffreddata anche essa ad acqua riempita con resina XAD-2. La condensa ed il gas attraversano la resina e passano in un pallone a fondo tondo in cui viene raccolta. La temperatura del gas nella sonda e nel filtro è regolata tra il punto di rugiada del gas del condotto e 120 °C. Lungo la sonda sono montate una termocoppia di tipo-K per controllare la temperatura del gas del condotto ed un tubo a Pitot di tipo-S, per misurare la portata del flusso di gas del condotto. Dopo il pallone di condensa il gas è aspirato da una pompa attraverso una linea di essiccamento riempita con gel di silice, un contatore di gas ed un dispositivo di misurazione del flusso a orifizio piano. Il sistema di campionamento è costruito sulla base di una portata di flusso da circa 5 l/min a 25 l/min. Tutte le parti della linea di campionamento non in contatto con il campione sono collegate con tubi di gomma flessibili.