Vaahtosammutusjärjestelmät ja vaahtojen ympäristöriskien tunnistaminen

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Date
2015-12-14
Department
Major/Subject
Ympäristötekniikka
Mcode
IA3003
Degree programme
Ympäristötekniikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
94 + 27
Series
Abstract
Vaahtosammutusjärjestelmiä on käytetty tulipalojen sammutuksessa jo vuosikymmeniä. Vaahtojen mahdollinen haitallisuus ympäristölle on alkanut herättää mielenkiintoa ja huolta kuitenkin vasta lähivuosina. Sammutusvaahtojen haitallisista ympäristövaikutuksista ei olekaan toistaiseksi ollut saatavilla yksiselitteistä tietoa. DI-työn tavoitteena oli siksi selvittää vaahtosammutusjärjestelmissä käytettävien vaahtojen ja vaahtokonsentraattien sisältämien kemikaalien aiheuttamaa ympäristöriskiä sammutustilanteessa. Tarkastelun perustana oli vaahtokonsentraatti, jonka joukkoon lisätään vettä ja ilmaa vaahdon muodostamiseksi. Työssä tarkasteltiin eri vaahtosammutusjärjestelmien toimintaa, järjestelmissä käytettäviä vaahtokonsentraatteja ja vaahtomääriä, vaahtojen jaottelua sekä vaahtojen mahdollisia ympäristövaikutuksia. Tausta-aineistosta selvitettiin markkinoilta löytyvät vaahtokonsentraatit ja konsentraattien sisältämät ympäristölle haitalliseksi luokiteltavat aineet. Vaahtojen haitallisten ympäristövaikutusten tunnistamiseksi koottiin kemikaalitietoja sammutusvaahtojen käyttöturvallisuustiedotteista huomioiden CLP- ja REACH-asetusten mukainen kemikaalien ja aineiden ympäristövaaraluokittelu. Vaahtojen aiheuttamat riskit tunnistettiin alustavan käsitteellisen mallin ja systeemikuvausten avulla. Riskien suuruutta arvioitiin sammutustilanteeseen liittyvillä laskelmilla, joiden lähtötietojen perustana olivat aiemmat todelliset sammutustilanteet. Selvitetyistä vaahtokonsentraateista lähes puolet voitiin CLP-luokituksen mukaan todeta haitallisiksi vesieliöille, mutta yksikään konsentraatti ei osoittautunut ympäristölle myrkylliseksi. Jokaisesta vaahtotyypistä löytyi pieniä pitoisuuksia yksittäisiä akuutisti ja kroonisesti erittäin myrkyllisiä kemikaaleja, jotka aiheuttavat mahdollista vaaraa vesieliöille. Konsentraattien sisältämiä ympäristölle haitalliseksi luokiteltavia kemikaaleja todennettiin yhdeksän. Kun tarkasteltiin vaahtosammutusjärjestelmissä käytettäviä vaahtoliuoksia, joissa konsentraatin joukkoon lisätään vettä, kaikki vaahtoliuokset osoittautuivat kuitenkin CLP-asetuksen mukaan ympäristölle myrkyttömiksi. Myös valmis vaahto, jossa konsentraattiin lisätään sekä vettä että ilmaa, olisi tämän perusteella ympäristölle haitaton. Sammutusvaahtojen valmistajat tekevät jatkuvaa tuotekehitystä mahdollisten ympäristöhaittojen vähentämiseksi ottaen tässä työssä huomioon REACH- ja CLP-asetusten vaatimukset sekä perfluorattujen alkyyliaineiden (PFAS) vuonna 2011 voimaan tulleen käyttökiellon. Tutkimusta tulisi kuitenkin jatkaa perfluorattujen alkyyli- ja muiden pinta-aktiivisten aineiden osalta, koska näiden aineiden ympäristövaikutukset ovat vielä osin epäselviä.

Firefighting foam systems have been used in firefighting for decades. The potential adverse environmental effects have started to arouse concern, only during the past few years, however. In fact, no unequivocal data on the adverse environmental effects caused by the foams have been available. Therefore, aim of this Master's Thesis was to determine the environmental risks caused by the chemicals used in firefighting foam systems. The study was based on foam concentrates, from which the firefighting foam is formed by adding water and air. The study examined the firefighting foam systems, foam concentrates used in the systems, volumes of the used firefighting foams and potential environmental effects of the concentrates. The data from the concentrates were collected from the foams that are available on the market. In order to identify the adverse environmental effects caused by the foams, data on firefighting foams were collected from their Safety Data Sheets. The analysis of environmental impacts was based on the new regulation on the classification of chemicals (CLP) and the European regulation on the registration of substances (REACH). Environmental risks related to firefighting foams were identified on the basis of a preliminary conceptual model (CM) and descriptions of the system. Calculations based on a firefighting situation using data from real life situations were used to assess the magnitude of environmental risks. Nearly half of the surveyed foam concentrates were classified harmful to aquatic environment but none of the concentrates could be directly defined as toxic according to the CLP classification. A few individual substances, which were classified as acutely and chronically very toxic and pose a risk to aquatic organisms, were found in small concentrations in each foam type. However, due to the addition of air and water, the foam concentrates are diluted so that the final foam solutions are considered non-toxic according to the criteria of the CLP regulation. In order to reduce any environmental risks caused by the firefighting foams, the manufacturers are continuously developing their products. This development also takes into account the requirements of REACH and CLP regulations as well as the prohibition of the use of Perfluorinated Alkylated Substances (PFAS) that took effect in 2011. However, further studies are needed on PFASs and other surfactants, because the environmental impacts of these substances are still partly unclear.
Description
Supervisor
Sorvari, Jaana
Thesis advisor
Peltonen, Petri
Keywords
vaahtosammutusjärjestelmät, sammutusvaahdot, vaahtokonsentraatti, käyttöturvallisuustiedote, kemikaali, ympäristövaikutus
Other note
Citation