Upload
others
View
2
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK
Bundesamt für Umwelt BAFU
Entsorgung von Nanoabfällen
André Hauser
Abteilung Abfall, Stoffe, Biotechnologie
2André Hauser, BAFU | 9. Schweizer Sonderabfalltag, 5. Juni 2012, Olten
Nanomaterialien, Nanoobjekte, Nanostrukturen
Nano-Komposite,
die NPR enthalten
Nano-Objekt(eine oder mehrere externe Dimensionen auf der Nanoskala)
Nanomaterial(externe oder interne Dimensionen auf der Nanoskala)
Nano-strukturiertes Material(interne oder Oberflächen-Struktur auf der Nanoskala)
Nanotechnologie
NanofaserNano-partikel
Nano-plättchen
NPR
3André Hauser, BAFU | 9. Schweizer Sonderabfalltag, 5. Juni 2012, Olten
Chemische Verbindungen
• Kohlenstoffverbindungenz.B. Fullerene; Carbon Black; Carbon Nanotubes
• Oxidez.B. TiO2, CeO2, SiO2
• Metallez.B. Ag
• Halbleiter• Organische Polymere• "Bio-inspired Nanomaterials„
z.B. Micellen, Liposomen, Protein-Partikel
4André Hauser, BAFU | 9. Schweizer Sonderabfalltag, 5. Juni 2012, Olten
Potentielle Risiken beim Umgang mit Nanomaterialien• Erhöhte toxische Wirkung durch grössere
spezifische Oberfläche• Grössere Bioverfügbarkeit durch kleinere Partikel• Unbekannte Auswirkungen aufgrund anderer
chemisch-physikalischen Eigenschaften des gleichen Materials in mikro- oder makroskaliger Erscheinung
• Können biologischer Barrieren durchdringen(Lunge -> Blutbahn)
• Ähnliche Wirkung bestimmter CNT wie Asbest-Fasern möglich
5André Hauser, BAFU | 9. Schweizer Sonderabfalltag, 5. Juni 2012, Olten
Entsorgung von Abfällen mit Nanomaterialien• Abfälle aus der Herstellung und Verarbeitung von
synthetisch hergestellten Nanomaterialien• Abfälle von Nanopartikeln oder –stäbchen (NPR) in
Pulverform oder Suspensionen• Gegenstände, die mit NPR verunreinigt sind (z.B.
Behälter, Wischtücher, Schutzausrüstung)• Abfälle mit NPR, die z.B. bei der Entsorgung
freigesetzt werden können• Abfälle von Konsumgütern, die synthetisch hergestellte
Nanomaterialien enthalten• z.B. Kunststoffe, elektronische Geräte
• De-Novo erzeugte Nanopartikel• z.B. Verbrennungsrückstände
6André Hauser, BAFU | 9. Schweizer Sonderabfalltag, 5. Juni 2012, Olten
Konzeptpapier
7André Hauser, BAFU | 9. Schweizer Sonderabfalltag, 5. Juni 2012, Olten
Klassierung
Abfälle aus der Herstellung oder der industriellen und gewerblichen Verarbeitung von Nanomaterialien
Abfall enthält Nanomaterialien Abfall enthält keine Nano-materialien
Abfall enthält freie oder sich freisetzende NPR
Abfall enthält Nanostrukturen, die sich nichtfreisetzen
NPR mit unbekanntem oder erhöhtem Risikopotential
NPR mit nachweislich geringem nano-spezifischen Risiko
Sonderabfall
8André Hauser, BAFU | 9. Schweizer Sonderabfalltag, 5. Juni 2012, Olten
Vorsorgeraster
• Ausfüllen und Auswerten im Hinblick auf die Entsorgung
• Klasse B => Sonderabfall
• Ausser: Risikoverdacht wird durch weitere Untersuchungen entkräftet
9André Hauser, BAFU | 9. Schweizer Sonderabfalltag, 5. Juni 2012, Olten
Abfallcode
• Zuordnung des Abfallcodes nach Herkunft und Materialeigenschaften z.B.• Nanoskalige Silikate in Ethanol/Isopropanol
=> 07 07 04 S Andere organische Lösungsmittel, …
• Falls kein zutreffender Code gefunden wird: Kapitel 16 03• 16 03 03 S Anorganische Abfälle, die gefährliche Stoffe
enthalten• 16 03 05 S Organische Stoffe, die gefährliche Stoffe
enthalten
• Ergänzung der Abfallbezeichnung mit nanospezifischen Informationenz.B. enthält nanoskalige Silikate
10André Hauser, BAFU | 9. Schweizer Sonderabfalltag, 5. Juni 2012, Olten
Grundsätze zur Entsorgung
• Keine Vermischung von Nano-Sonderabfällen mit anderen Abfällen (ausgenommen spezifische Aufbereitung für die nachfolgende Behandlung)
• Weitergabe der notwendigen Information an Entsorgungsunternehmen (z.B. Begleitschein)
• Freisetzung von NPR verhindern (z.B. durch Konditionierung am Ort der Entstehung)
• Rückstände aus der Behandlung sollen keine freien oder freisetzbaren NPR mehr aufweisen (z.B. gesichert Verbrennen, Auflösen, Sintern)
• Persönliche Schutzausrüstung• Räumliche Trennung von Nano-Abfällen
11André Hauser, BAFU | 9. Schweizer Sonderabfalltag, 5. Juni 2012, Olten
CeO2 in einer KVA
CeO2-Aufgabe
Schlacke Filterstaub Abluft
12André Hauser, BAFU | 9. Schweizer Sonderabfalltag, 5. Juni 2012, Olten
Angewandte Silberpartikel in Textilien
13André Hauser, BAFU | 9. Schweizer Sonderabfalltag, 5. Juni 2012, Olten
Abfallbehandlung
• Abwasser (CH: 10 kg Ag / Jahr)• Abwasserbehandlung• Transfer von Ag in Klärschlamm(95%)• Verbrennung von Klärschlamm
• Masterbatch (CH: 10 kg Ag / Jahr)• Verbrennung
• Sonderabfallbehandlung / Recycling• Recyclingoptionen
• Tiefe Konzentrationen in Textilien• Detektion und Extraktion nicht machbar
14André Hauser, BAFU | 9. Schweizer Sonderabfalltag, 5. Juni 2012, Olten
Partikel aus der Aufbereitung von Elektronikschrott
Metallpartikel < 100 nm eingebettet in grössere Kunststoffpartikel
15André Hauser, BAFU | 9. Schweizer Sonderabfalltag, 5. Juni 2012, Olten
Nanopartikel in Konsumgütern
• Bilanzierung von Art und Mengen von kurz-und langlebigen Konsumgütern mit Nanomaterialien und ihre Relevanz für die Abfallwirtschaft.
• Recherche über Forschungsarbeiten zum Verhalten von Nanomaterialien in bei Entsorgungsprozessen
• Konzept für ein umweltverträgliches und sicheres Abfallmanagement für Nanoprodukte spezifisch in Bezug auf die schweizerische Abfallwirtschaft
• Identifizierung von wesentlichen Wissenslückenund Vorschläge zur Beantwortung der Wissenslücken
16André Hauser, BAFU | 9. Schweizer Sonderabfalltag, 5. Juni 2012, Olten
De-Novo Erzeugung von Nanopartikel
• Charakterisierung von Verbrennungsrückständen einschliesslich des Anteil < 100 nm
• Charakterisierung von pulverförmigen Produkten (z.B. Pigmente TiO2, ZnO, SiO2)
• Modellierung des Eintrags in Deponien
• Wie relevant sind synthetische im Vergleich zu De-Novo erzeugten Nanopartikel?