🏭 Lotne związki organiczne w emisji

Środowisko PN-EN 13649

Przegląd

STATUS (stan na 06.11.2026). PN-EN 13649:2005 — wersja polska, opublikowana 28.04.2005, wprowadzała EN 13649:2001 [IDT] — jest WYCOFANA od 08.08.2018; karta PKN nie wskazuje normy zastępującej i w zbiorze Polskich Norm nie ma następczyni. Na poziomie europejskim EN 13649:2001 zastąpiła specyfikacja techniczna CEN/TS 13649:2014, której nie wprowadzono do zbioru PN. Mimo wycofania norma ma w polskich zakresach akredytacji 386 pozycji u 81 laboratoriów (kopia bazy zakresów, 06.11.2026) — powołanie dokumentu wycofanego wymaga świadomej decyzji uzgodnionej z klientem.

ZAKRES (EN 13649:2001, rozdz. 1). Norma podaje sposób pobierania na węgiel aktywny, przygotowania i analizy próbek lotnych składników organicznych, np. z procesów z użyciem rozpuszczalników (uwaga powołuje dyrektywę 1999/13/WE); może służyć jako metoda odniesienia. Wynik to stężenie masowe (mg/m³) poszczególnych gazowych składników organicznych, w zakresie od około 0,5 mg/m³ do 2000 mg/m³. Do całkowitego węgla organicznego z procesów z rozpuszczalnikami norma odsyła do EN 13526.

ZASADA (rozdz. 4). Trzy etapy: pobór gazu odlotowego, obróbka pobranego materiału i analiza chromatografią gazową. Składniki organiczne z odmierzonej objętości gazu adsorbują się na węglu aktywnym; pył, który mógłby przeszkadzać, należy usunąć, a kondensacji wody zapobiec. Zebraną materię desorbuje się rozpuszczalnikiem ekstrakcyjnym, porcję roztworu wstrzykuje do chromatografu z kolumną kapilarną i odpowiednim detektorem (np. płomieniowo-jonizacyjnym albo masowym) i ocenia z funkcji kalibracji. Skuteczność desorpcji wyznacza się, dodając znaną ilość materiału odniesienia na czystą rurkę; według uwagi normy powinna przekraczać 80 %.

POBÓR (rozdz. 5–6). Układ z materiału obojętnego chemicznie i fizycznie (uwaga: dobrze sprawdzone są stal nierdzewna, szkło, PTFE i fluorek polipropylenu), z możliwie krótką linią, filtrem zaraz za sondą i zabezpieczeniem przed kondensacją. Norma pokazuje przykłady poboru bez rozcieńczania, z rozcieńczaniem dynamicznym (rozcieńczenie stałe z dokładnością 5 %) i statycznym (worek z obojętnego materiału w sztywnym pojemniku; regulator ciśnienia nie więcej niż 250 Pa). Rurka sorpcyjna ma główną warstwę co najmniej 100 mg węgla aktywnego (np. z łupin kokosa) i warstwę kontrolną do wykrycia przebicia; rurek otwartych ani użytych nie stosuje się ponownie. Gaz rozcieńczający — azot albo suche powietrze zawierające mniej niż 0,1 % wartości granicznej emisji badanych składników. Temperatura gazu przy adsorpcji nie powinna przekraczać 40 °C; gdy gaz jest tak wilgotny, że woda się wykrapla, albo stężenie grozi przekroczeniem pojemności rurek — stosuje się rozcieńczanie. Próbka ma reprezentować emisję procesu i rozkład stężeń w płaszczyźnie pomiarowej; czas poboru dobiera się m.in. do wymaganego okresu uśredniania i granicy wykrywalności.

ODCZYNNIKI (p. 5.2). Rozpuszczalnik ekstrakcyjny o jakości chromatograficznej, bez składników współeluujących z oznaczanymi; disiarczek węgla (CS₂) nadaje się do większości składników z procesów z rozpuszczalnikami, dla związków polarnych — inne rozpuszczalniki (zał. B). Chromatograf wzorcuje się materiałami odniesienia odpowiadającymi składnikom procesu, przygotowanymi w roztworze rozpuszczalnika ekstrakcyjnego; wzorce trzeba regularnie odświeżać.

CEN/TS 13649:2014 — CO SIĘ ZMIENIŁO. Specyfikacja zastąpiła EN 13649:2001: zmiana statusu z normy na specyfikację techniczną, doprecyzowany zakres, drzewo decyzyjne wyboru sposobu poboru, strategia poboru zgodna z EN 15259, dodana desorpcja termiczna i informacje o walidacji. Rurka do desorpcji rozpuszczalnikiem ma 100 mg węgla aktywnego w warstwie głównej i 50 mg w kontrolnej; rurki do desorpcji termicznej (stal, stal powlekana albo szkło) można używać wielokrotnie. Przepływ pompy — np. do 0,1 l/min dla rurek do desorpcji termicznej i do 0,5 l/min dla rurek z węglem; desorpcja termiczna jest zwykle o trzy rzędy wielkości czulsza. Woda w stanie ciekłym nie może dojść do sorbentu, a rurek suszących (np. siarczan sodu) nie stosuje się przed sorbentem. Według uwagi specyfikacji wartości graniczne dyrektyw UE wyraża się w mg/m³ w gazie wilgotnym dla procesów innych niż spalanie i w gazie suchym dla spalania, w warunkach odniesienia 273 K i 101,3 kPa.

PRZEPISY. Standardy emisyjne dla instalacji, w których są używane rozpuszczalniki organiczne, określa rozdział 6 rozporządzenia Ministra Klimatu z 24 września 2020 r. w sprawie standardów emisyjnych (Dz.U. 2020 poz. 1860, § 30–31, zał. nr 9–10); uchyliło ono rozporządzenie z 2018 r. (Dz.U. 2018 poz. 680).

CZEGO TU NIE PODAJEMY. Minimalnego czasu poboru i przepływu z EN 13649 (p. 6.3 i dalsze), przebiegu desorpcji, warunków chromatograficznych, obliczeń i niepewności — są poza dostępnym tekstem obu dokumentów. Programów temperatur desorbera i chromatografu ani nazw handlowych rurek — źródła ich nie podają.

Zasada metody

Gaz odlotowy pobiera się przez filtr i linię z materiału obojętnego, zapobiegając kondensacji (w razie potrzeby z rozcieńczaniem), na rurkę z węglem aktywnym z warstwą główną i kontrolną. Składniki organiczne desorbuje się rozpuszczalnikiem ekstrakcyjnym (zwykle disiarczkiem węgla), porcję roztworu analizuje chromatografią gazową z kolumną kapilarną i detektorem, na przykład płomieniowo-jonizacyjnym albo masowym, a stężenie wyznacza z funkcji kalibracji z uwzględnieniem skuteczności desorpcji. Specyfikacja CEN/TS 13649:2014, która zastąpiła normę, dopuszcza także rurki z sorbentami do desorpcji termicznej.

Zastosowania

• Stężenie masowe indywidualnych gazowych związków organicznych w gazach odlotowych, np. z procesów z użyciem rozpuszczalników (EN 13649:2001, rozdz. 1)
• Zakres od około 0,5 mg/m³ do 2000 mg/m³ (EN 13649:2001, rozdz. 1)
• Instalacje, w których są używane rozpuszczalniki organiczne — standardy emisyjne LZO (Dz.U. 2020 poz. 1860, rozdział 6)
• Monitoring indywidualnych LZO według wymagań dyrektywy w sprawie emisji przemysłowych — według CEN/TS 13649:2014 (rozdz. 1)
• Nie dotyczy całkowitego węgla organicznego — do niego EN 13526 (dawniej) i EN 12619 (według CEN/TS 13649)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN 13649:2005

Tytuł (PL)

Emisja ze źródeł stacjonarnych — Oznaczanie stężenia masowego indywidualnych gazowych związków organicznych — Metoda z zastosowaniem węgla aktywnego i desorpcji rozpuszczalnikiem

Title (EN)

Stationary source emissions — Determination of the mass concentration of individual gaseous organic compounds — Activated carbon and solvent desorption method

Procedura krok po kroku

1. Plan pomiaru

   Zapewnić reprezentatywność próbki dla emisji procesu i rozkładu stężeń w płaszczyźnie pomiarowej; w miarę możliwości mierzyć przy ustalonych warunkach pracy instalacji (p. 6.1; strategia według EN 15259 w CEN/TS 13649:2014).

2. Wybór sposobu poboru

   Pobór wprost na sorbent, gdy gaz nie jest bardzo wilgotny i nie grozi przebicie; rozcieńczanie statyczne albo dynamiczne, gdy woda się wykrapla albo stężenie grozi przekroczeniem pojemności rurek (p. 6.2).

3. Pobór

   Pobierać odmierzoną objętość gazu przez filtr i linię bez kondensacji na rurkę z warstwą główną i kontrolną; temperatura gazu przy adsorpcji nie powinna przekraczać 40 °C; czas poboru dobrać do okresu uśredniania i granicy wykrywalności (p. 4.2, 6.2–6.3).

4. Desorpcja

   Zdesorbować zebrane składniki rozpuszczalnikiem ekstrakcyjnym (rozdz. 4.3); według CEN/TS 13649:2014 alternatywnie desorpcja termiczna.

5. Skuteczność desorpcji

   Dodać znaną ilość materiału odniesienia na czystą rurkę i wyznaczyć skuteczność desorpcji (powinna przekraczać 80 %) (p. 4.5, zał. B).

6. Analiza

   Wstrzyknąć porcję roztworu do chromatografu z kolumną kapilarną i odpowiednim detektorem; ocenić z funkcji kalibracji przygotowanej z materiałów odniesienia (p. 4.4, 5.2.3).

7. Obliczenie i sprawozdanie

   Wyrazić wynik jako stężenie masowe poszczególnych składników w mg/m³ według rozdz. 8–9 normy.

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Disiarczek węgla — klasyfikacja zharmonizowana CLP: H225, H315, H319, H361fd, H372; pracować pod wyciągiem, z dala od źródeł zapłonu
• Norma nie zawiera innych wymagań BHP; zasady pracy na stanowiskach pomiarowych przy emitorze ustala laboratorium na podstawie oceny ryzyka

Najczęstsze pytania