Ruim tien jaar geleden was het onderwerp dioxines niet weg te denken uit de pers. Vandaag zijn dioxines –een aantal lokale incidenten buiten beschouwing gelaten- zowat uit de pers verdwenen. Fijn stof, smog en opwarming van de aarde vormen momenteel de recente trends in het landschap van luchtverontreiniging. Wil dit zeggen dat Vlaanderen niet meer met dioxines bezig is? Of zijn álle problemen opgelost en kunnen we op onze beide oren slapen?
Dioxines is een verzamelnaam voor een groep van chemisch verwante stoffen (PCDD en PCDF: polychloor-dibenzo-(p)-dioxines en polychloor-dibenzo-furanen), die toxisch toch sterk van elkaar verschillen. Meer bepaald zijn er 210 verschillende PCDD's en PCDF's. Slechts 17 van deze 210 stoffen worden algemeen aanvaard als zijnde toxische stoffen ("dirty seventeen"). Deze 17 componenten verschillen ook van elkaar wat toxiciteit betreft. De meest toxische is 2,3,7,8-TCDD (tetrachloor-dibenzo-(p)-dioxine). De toxiciteit van de overige moleculen kan door het internationaal systeem van toxiciteitsequivalentiefactoren ((i)-TEF) gerelateerd worden tot de toxiciteit van deze basismolecule. Door de concentraties van ieder van deze 17 componenten te vermenigvuldigen met deze TEF-factor, bekomt men de hoeveelheid van het meest schadelijke 2,3,7,8-TCDD die een zelfde toxiciteit veroorzaakt als de hoeveelheid van de teruggevonden component. Bijgevolg is het mogelijk om de toxiciteit van een mengsel van 17 verschillende stoffen uit te drukken in slechts één cijfer, namelijk de totale toxiciteitsequivalentiehoeveelheden (TEQ).
Dioxines kunnen op twee wijzen gevormd worden en dit steeds als een ongewenst bijproduct: enerzijds bij chemische processen anderzijds bij onvolledige verbranding van organische stoffen. Het is vooral deze laatste vormingsroute die vanuit milieutechnisch standpunt aandacht krijgt (zie ook kader). De industriële processen die hiertoe behoren zijn: verbranding en meeverbranding van afvalstoffen, verbranding van houtafval, ferro en non-ferro industrie. Daarnaast zijn er nog tal van andere processen -meestal particuliere- die ook dioxines veroorzaken, zoals verkeer, verbranding van tuinafval, houtstoven, kachels en open haarden, maar ook sigaretten enzomeer.
Afvalverbrandingsprocessen alsook de meeverbranding van afvalstromen zijn vanuit Europa gereglementeerd. De opgelegde eisen zijn in alle lidstaten dezelfde maar worden niet overal op een zelfde manier afgedwongen. Op vlak van dioxines heeft Vlaanderen een duidelijke voortrekkersrol binnen Europa. Sinds de heisa rond de verbrandingsovens, werden deze laatsten verplicht om continu dioxines te bemonsteren gevolgd door een tweewekelijkse analyse van het continu genomen staal. Dit was nieuw en vooruitstrevend in Europa. Nu nog is Vlaanderen één van de weinige regio's waarin dioxines zo strikt opgevolgd worden. Dit strikt opvolgingsbeleid in combinatie met de genomen maatregelen maken dat de commotie en de media-aandacht rond dioxines sterk afgenomen zijn en zelfs bijna verdwenen zijn met uitzondering van lokale incidenten en discussies.
Het opleggen en afdwingen van dioxinenormen voor het verbranden van houtafval alsook voor de ferro en non-ferro industrie is nergens zo expliciet als in Vlaanderen. Verschillende van onze directe buurlanden hebben hiervoor geen expliciet normenkader wat niet wegneemt dat in specifieke milieuvergunningen wel af en toe normen voor dioxines opgenomen zijn. Door de lange geschiedenis van normering en handhaving hebben ook de ferro en non-ferro industrie alsook de houtverbranders al heel wat acties ondernomen. Vooral deze laatste groep van installaties komt de laatste tijd meer en meer onder vuur te liggen van de overheid en van plaatselijke actiegroepen. Zeker de kleinste installaties die aan een norm van 0,6 ng TEQ/Nm-3 (bij een referentiezuurstofgehalte van 6%) dienen te voldoen, hebben heel wat problemen om deze normen te halen. De reden hiervoor dient gezocht te worden in twee belangrijke verklaringen. Ten eerste zijn deze installaties zo klein dat de toegepaste nageschakelde techniek zeer beperkt blijft. In vele gevallen hebben zij alleen een multicycloon als ontstoffingstrap staan. Een multicycloon heeft een gegarandeerde zuiveringsgraad tot op 100 mg/Nm-3 wat onvoldoende is om een dioxinenorm van 0,6 ng TEQ/Nm-3 met zekerheid te kunnen garanderen. Het voldoen aan de wetgeving is voor deze installaties dan ook geen eenvoudige zaak. Ten tweede zijn de kleine installaties veelal niet continu in bedrijf. Het vaak stilleggen en terug opstarten is nefast voor het vormen van precursoren alsook voor het vormen van dioxine-afzettingen in de installatie waardoor een aanzienlijk geheugeneffect kan ontstaan. Het is voor de kleinere houtverbrandingsinstallaties dan ook niet voor de hand liggend om hun installaties te exploiteren binnen de kantlijnen van de wetgeving. Daartegenover staat dat de laatste jaren deze kleinere installaties bijzondere aandacht krijgen van zowel de overheid als van lokale actiegroepen.
Dioxines worden in verbrandingsprocessen gevormd als een resultaat van onvolledige verbranding. Wereldwijd is de grootste dioxinebron terug te vinden in bosbranden en vulkaanuitbarstingen. Ook het verbranden van hout in een open haard of kachel, zorgt voor de vorming van dioxines. Het is dan ook NIET zo dat kan gesteld worden dat de aanwezigheid van dioxines in rechtstreekse relatie staat tot de chlorideconcentratie in de brandstof. Ervaring leert dat in zowat de meeste stoffen voldoende chloride aanwezig is om dioxinestructuren aan te maken in hoeveelheden van ng/Nm-3 . Het is dan ook niet relevant om een dioxineprobleem te herleiden tot het al dan niet aanwezig zijn van chloor in de brandstof.
In een verbrandingsproces kan men spreken van twee plaatsen van dioxinevorming: primaire en secundaire vorming. Men noemt de dioxines dan ook respectievelijk primaire en secundaire dioxines (chemisch gaat het om identiek dezelfde stoffen, maar ze kennen beiden een verschillende vormingsroute). De primaire dioxines ontstaan in de brandhaard als gevolg van een onvolledige verbranding van organisch materiaal. Deze primaire dioxines kan men gemakkelijk terug afbreken door de rookgassen gedurende voldoende lange tijd op voldoende hoge temperatuur te verhitten. Hierbij hanteert men een verhitting van 2 seconden boven de 850°C. Dit noemt men de 2-secondenregel. De tijdsduur van deze 2 seconden is ruim geschat. De realiteit leert dat deze reactie volledig opgaat bij een tijdsduur van iets meer dan 1 seconde. Indicatoren voor een slechte of onvolledige verbranding zijn hoge concentraties aan CO en totaal koolwaterstoffen in de emissie. Secundaire dioxines worden gevormd via 'de Novo-synthese': restproducten die ontstaan uit de ontbinding van oa. primaire dioxines geven tijdens de afkoeling van de rookgassen door het temperatuurvenster van 400-200°C aanleiding tot het opnieuw vormen van dioxines.
Dioxines kunnen onder zowel gasvormige als stofvormige condities voorkomen. In ongereinigde rookgassen geldt de vuistregel: 90% is stofvormig, de rest gasvormig. Een hoge concentratie aan stof in de emissies, hangt dan ook nauw samen met een mogelijk hoge dioxine-emissie.
In de huidige handhaving alsook in de berichtgeving en de reacties op mogelijke problemen bij de kleinere houtverbrandingsinstallaties, wordt te gemakkelijk voorbijgegaan dat een norm gebaseerd op een concentratie van dioxines in de gassen helemaal niets zegt over de totale belasting van een emissiepunt voor de omgeving. De belasting wordt namelijk bepaald door het totaal uitgestoten massadebiet en niet door de concentratie van de uitgestoten dampen. Om het één en ander in een ander perspectief te plaatsen, even de volgende vergelijkingen.
- Een eenvoudige berekening leert dat indien een kleine houtverbrandingsinstallatie binnen de wetgeving opereert het een factor 200 minder emitteert dan sommige grote industriële processen (die eveneens binnen hun wettelijke normen blijven).
- Een andere vergelijking die mogelijk meer tot de verbeelding spreekt: bij het roken van een sigaret bevat de ingeademde rook een concentratie van 1,8 ng TEQ/Nm-3. Dit wil zeggen dat sigarettenrook een dioxineconcentratie bevat die meer dan 4 keer hoger is dan de maximale concentratie aan dioxines die Vlarem II aanvaardt bij houtverbranding. Een gemiddelde persoon van 60 kg krijgt bij het roken van 20 sigaretten per dag de maximale hoeveelheid dioxines binnen die de WHO tolereert, zijnde 4 pg TEQ/dag-1/kg-1.
- Van de totale dioxine-opname komt 90 tot 95% langs de voedselketen. Dus onafhankelijk of personen blootgesteld worden aan dioxines in de lucht, ze zullen in grote mate dezelfde hoeveelheid dioxines opnemen.
- Dioxines zijn lipofiel en accumuleren in vetweefsel. Dit is ook de reden waarom in moedermelk aanzienlijke dioxineconcentraties gemeten worden. De hoeveelheid dioxines die een zogeling op deze manier opneemt, overschrijdt in vele gevallen de daglimiet die de WHO voorschrijft. Toch wordt borstvoeding door de overheid niet afgeraden.
Vlaanderen heeft het afgelopen decennium een zeer sterke handhaving toegepast op processen die dioxines emitteren. Het risico van dioxines wordt niet betwijfeld. Echter de reactie van diverse diensten en groepen bij mogelijke dioxine-emissies is al te vaak weinig relativerend. Het probleem mag niet onderschat worden maar de huidige intolerantie is vaak wetenschappelijk ongegrond.
De auteur, Bert Leyssen is hoofd van de afdeling Lucht van Tauw België. Naast metingen verleent Tauw België ook advies aan bedrijven die hun dioxine-uitstoot wensen te reduceren. Voor een meer informatie contacteert u Bert Leysen.
Dit artikel is verschenen in het magazine Ecotips 09/2 p.9 (www.milieumagazine.be)
Leg uw vraagstuk voor aan onze experts, wij adviseren graag.
