Mätingenjör monterar en provtagningssond i ett mätuttag på en isolerad kanal

Emissionsmätning · Kvicksilver

Kvicksilvermätning enligt SS-EN 13211

Kvicksilvermätning bestämmer halten totalkvicksilver (Hg) i rökgas, summan av gasformigt och partikelbundet kvicksilver. Kvicksilvret kommer från avfall, kol, råvaror och amalgam och har gränsvärden vid bland annat avfallsförbränning. Provet tas isokinetiskt genom ett uppvärmt filter och en oxiderande absorptionslösning enligt SS-EN 13211 och analyseras i laboratorium. Resultatet anges i µg/Nm3 vid anläggningens referenssyrgas. METLAB provtar med Swedac-ackreditering i hela Sverige, analysen görs av ackrediterat laboratorium – och samma metod är referens när fasta kvicksilvermätare kalibreras.

På den här sidan

När behöver du mäta kvicksilver?

  • Villkorskontroll. Tillståndet anger gränsvärdet för kvicksilver och hur ofta det ska kontrolleras.
  • Avfallsförbränning och samförbränning: förordning (2013:253) sätter gränsvärdet 0,05 mg/Nm3 och kräver minst två mätningar per år.
  • Fasta kvicksilvermätare: BAT-slutsatserna för avfallsförbränning kräver i regel kontinuerlig mätning, och mätsystemet kalibreras mot SS-EN 13211 vid QAL2 och AST.
  • Stora förbränningsanläggningar: förordning (2013:252) kräver mätning av totalkvicksilver minst en gång per år vid eldning med stenkol eller brunkol, och BAT-slutsatserna anger mätning också för fast biobränsle och torv.
  • Processindustri: cementugnar, sinterverk, ljusbågsugnar och smältverk för icke-järnmetaller har BAT-utsläppsvärden för kvicksilver.
  • Krematorier: kvicksilver ingår normalt i förstagångsbesiktningen och i de periodiska undersökningarna.
Mätingenjör med absorptionsflaskor vid en rökgaskanal
Våtkemisk provtagning: provgasen leds genom absorptionsflaskor vid mätplatsen.

Så är mätutrustningen uppbyggd

Mätprincipen är isokinetisk provtagning med våtkemisk absorption. Provgasen sugs ut genom en sondspets som riktas mot gasströmmen och leds genom ett uppvärmt sondrör till ett uppvärmt filter, där partikelbundet kvicksilver fastnar. Det gasformiga kvicksilvret fångas sedan i absorptionsflaskor i kylbad med en oxiderande lösning. Vi använder kaliumpermanganat i svavelsyra. En tom flaska fångar stänk, ett torktorn torkar gasen, och efter reglerventil, pump och flödesmätare mäter ett torrgasur provvolymen. Pitotrör, termoelement och tryckmätare används för att hålla isokinetiken.

Mätlinje för isokinetisk våtkemisk provtagninguppvärmtrökgas115T11till avgasΔppTB141312162345678910
Isokinetisk våtkemisk provtagning enligt SS-EN 13211. Figuren visar tre absorptionsflaskor; kvicksilver kräver två.
  1. 1. Sondspets, riktad mot gasströmmen
  2. 2. Sondrör, uppvärmt
  3. 3. Filterhållare med planfilter, uppvärmd
  4. 4. Absorptionsflaskor med absorptionslösning, i kylbad
  5. 5. Tom flaska som fångar stänk
  6. 6. Torktorn med kiselgel
  7. 7. Reglerventil
  8. 8. Gastät pump
  9. 9. Flödesmätare
  10. 10. Torrgasur
  11. 11. Temperaturgivare vid gasuret
  12. 12. Temperaturgivare, rökgastemperatur (termoelement typ K)
  13. 13. Tryckmätare, statiskt tryck i kanalen
  14. 14. Tryckmätare, dynamiskt tryck (mikromanometer)
  15. 15. Pitotrör (L- eller S-typ) för gashastighet
  16. 16. Barometer

Flaskorna för kvicksilver klarar bara ett lågt flöde, normalt 2 l/min hos oss, så oftast leds bara en del av provgasen, en sidoström, genom dem. Sond, filterhållare och anslutningar är av glas, kvartsglas, PTFE eller titan.

Hur går en kvicksilvermätning till?

  1. Mätplan och förmätning

    Mätplatsen väljs som vid stoftmätning, enligt SS-EN 15259. Gashastighet, temperatur, syrgas och fukt mäts, och sondspetsen väljs för isokinetisk provtagning.

  2. Rena flaskor, färsk lösning

    Glasvaror och provflaskor diskas med salpetersyra före varje användning. Absorptionslösningen får vara högst en vecka gammal, och eftersom allt kaliumpermanganat innehåller spår av kvicksilver analyseras ett blankprov av varje sats.

  3. Fältblank och täthet

    Före varje mätserie, minst en gång per dag, tas en fältblank: mätlinjen kopplas ihop och sköljs som efter ett prov, utan att rökgas sugs igenom. Läckflödet får vara högst 2 % av provgasflödet.

  4. Provtagning

    Sonden flyttas mellan mätpunkterna med isokinetiken inom −5 till +15 %. Sond och filter hålls minst 20 °C över rökgasens temperatur, och flaskorna kyls.

  5. Sköljning

    Efter varje prov sköljs slangen till första flaskan ner i den med väteperoxid. Salpetersyra får aldrig användas här, eftersom den kan bilda gas med svavelsyran. Sond och filterhållare sköljs med 5 % salpetersyra efter mätserien (efter varje prov när metaller provtas samtidigt), och sköljlösningen analyseras.

  6. Analys och rapport

    Ett ackrediterat laboratorium löser upp filtret och bestämmer kvicksilvret i alla lösningar med atomabsorption eller atomfluorescens, inom två veckor. Mängderna summeras, delas med den torra provgasvolymen och anges i µg/Nm3 vid referenssyrgas.

Kraven i SS-EN 13211

De här kraven i SS-EN 13211 avgör om en kvicksilverprovtagning är giltig.

KravVärde
Mätområde 1–500 µg/m3 totalkvicksilver, validerat vid avfallsförbränning
Isokinetisk provtagning Huvudregel. Undantag om kvicksilvret i stoft och droppar är under 1 µg/m3, eller om gasen saknar droppar och hastigheten varierar högst med en faktor 1,2
Sond och filter Minst 20 °C över rökgasens temperatur – minst 180 °C om sonden är av titan
Ledningar Högst 1 m ouppvärmd ledning till flaskorna; silikonslang högst 2 cm2 inneryta per l/min
Absorption Två flaskor i serie, under 5 % av kvicksilvret i den andra (eller under 2 µg/m3) – kontrolleras minst en gång per mätkampanj
Absorptionslösning Högst en vecka gammal. Avfärgas permanganatlösningen under provet är provet ogiltigt
Läckage Högst 2 % av provgasflödet, före varje prov
Filter Blankvärde under 0,1 µg/m3

Gasformigt och partikelbundet kvicksilver

Kvicksilver finns i rökgasen som elementärt kvicksilver i gasfas (Hg0), som oxiderat kvicksilver (Hg2⁺), till exempel kvicksilverklorid, och bundet till stoft eller löst i droppar efter en våtskrubber. Fördelningen skiftar mellan processer. SS-EN 13211 bestämmer summan, totalkvicksilver.

Oxiderat kvicksilver är vattenlösligt och fastnar i en våtskrubber; elementärt kvicksilver gör det först när det har oxiderats. Absorptionslösningen är därför starkt oxiderande, så att också Hg0 stannar i flaskorna. Avfärgas permanganatlösningen under provet är provet ogiltigt.

Kvicksilver fastnar lätt på ytor. Är sond och filter för kalla kondenserar det på väggarna och mätvärdet blir för lågt. Därför är sond och filter uppvärmda och ledningarna korta, och det som ändå fastnar före flaskorna sköljs ur och räknas med.

En fast kvicksilvermätare mäter det gasformiga kvicksilvret, efter att det oxiderade har reducerats till Hg0 i en omvandlare. Referensmetoden tar också med det som sitter på stoft och i droppar.

Kvicksilver vid krematorier

Vid krematorier kommer kvicksilvret nästan uteslutande från amalgamfyllningar; Naturvårdsverket räknar med i genomsnitt 3 gram per avliden. Det börjar avgå ungefär tio minuter efter att kistan har förts in, och efter cirka tjugo minuter har det mesta lämnat ugnen. I de villkor som Naturvårdsverkets branschfakta från 2010 redovisar är det vanligaste högst 100 mg kvicksilver per kremering; några tillstånd har i stället 80 µg/Nm3, som medelvärde vid ett besiktningstillfälle. Rening sker med aktivt kol. Selenampuller, som några krematorier använde, saknar enligt samma skrift förutsättningar att fungera, eftersom kvicksilver och selen inte reagerar med varandra i gasfas.

Vilka gränsvärden gäller för kvicksilver?

Gränsvärdet står i tillståndet, i förordning (2013:253) eller i branschens BAT-slutsatser, vars övre värde gäller som begränsningsvärde fyra år efter offentliggörandet. Förordningens 0,05 mg/Nm3 är 50 µg/Nm3 och avser prov på 30 minuter till 8 timmar.

AnläggningGränsvärde eller BAT-AELRegel
Avfallsförbränning (11 % O2) 0,05 mg/Nm3Förordning (2013:253), 64 §
Samförbränning: energianläggning (6 % O2, fast bränsle) och cementugn (10 % O2) 0,05 mg/Nm3Förordning (2013:253), 69 och 95 §§
Avfallsförbränning, BAT-AEL < 5–20 µg/Nm3 som dygnsmedelvärde eller medelvärde under provtagningsperioden. Vid långtidsprovtagning 1–10 µg/Nm3BAT 31, (EU) 2019/2010
Stor förbränningsanläggning med stenkol (årsmedelvärde) Befintlig: < 1–9 µg/Nm3 under 300 MW, < 1–4 från 300 MW. Ny: < 1–3 respektive < 1–2 µg/Nm3BAT 23, (EU) 2021/2326
Stor förbränningsanläggning med fast biomassa eller torv < 1–5 µg/Nm3 som medelvärde under provtagningsperiodenBAT 27, (EU) 2021/2326
Cementugn och ljusbågsugn < 0,05 mg/Nm3BAT 28, 2013/163/EU och BAT 88, 2012/135/EU
Sinterverk och smältverk för icke-järnmetaller < 0,03–0,05 respektive 0,01–0,05 mg/Nm3BAT 21, 2012/135/EU och BAT 11, (EU) 2016/1032

Vad kostar en kvicksilvermätning?

Priset styrs av antal mätobjekt och driftfall, antal prov och provtid. Varje prov ger flera delprov till laboratoriet: filter, sköljlösning och absorptionslösning. Fältblanken analyseras på samma sätt. Mäts kvicksilver tillsammans med metaller, stoft eller dioxiner delas resa och etablering. Begär en offert – vi svarar inom två arbetsdagar. Ungefärliga priser för de vanligaste mätningarna finns i prisguiden.

Hur ofta ska kvicksilver mätas?

Så ofta som tillståndet anger. Vid avfallsförbränning kräver förordning (2013:253) minst två mätningar per år, och en var tredje månad under de första tolv driftmånaderna. BAT-slutsatserna kräver där kontinuerlig mätning; bara när avfallet har bevisat lågt och stabilt kvicksilverinnehåll räcker långtidsprovtagning eller mätning var sjätte månad. För stora förbränningsanläggningar anger BAT-slutsatserna en gång per år för fast biomassa och torv, var tredje månad för kol under 300 MW och kontinuerlig mätning från 300 MW.

Mät kvicksilver själv

Vanliga frågor om kvicksilvermätning

Är kvicksilvermätningen ackrediterad?

Ja, provtagningen. METLABs Swedac-ackreditering omfattar provtagning av totalkvicksilver enligt SS-EN 13211, och analysen görs av ackrediterat laboratorium.

Hur lång tid tar en kvicksilvermätning?

Ett prov pågår mellan 30 minuter och 8 timmar; Energiforsks Emissionsmäthandbok rekommenderar minst en timme. BAT-slutsatsernas värden avser medelvärdet av tre prov i följd.

Kan kvicksilver mätas samtidigt som metaller?

Ja. Kvicksilver och metaller kan provtas från samma sond och filter, med var sin sidoström och absorptionslösning och med samma provtid. Flaskor och slangar hålls åtskilda, eftersom permanganatlösningen innehåller mangan som stör metallanalysen.

Vad krävs av mätplatsen?

Samma som vid stoftmätning: mäthål på en rak kanalsträcka, säker arbetsplattform och el till sondvärme och pump. Är rökgasen mycket homogen tillåter standarden provtagning i en enda punkt nära kanalens mitt.

Hur kalibreras en fast kvicksilvermätare?

Enligt SS-EN 14884 och SS-EN 14181: minst 15 parallella mätningar mot SS-EN 13211 vid normal drift. Vid mycket låga halter får proven förlängas till högst två timmar och antalet minskas till minst fem över tre dagar. Omvandlarens verkningsgrad ska vara minst 90 %.

Vad är långtidsprovtagning av kvicksilver?

Rökgas sugs kontinuerligt genom parvisa adsorbentfällor i kanalen, som analyseras efter typiskt en dag till två veckor. BAT-slutsatserna för avfallsförbränning godtar metoden bara för avfall med bevisat lågt och stabilt kvicksilverinnehåll. Också ett sådant system kalibreras mot referensmetoden.

Hur låga halter går att mäta?

Från 0,05 µg/Nm3 vid normal provtid, enligt vår metodlista. Osäkerheten växer vid låga halter: när standarden validerades var reproducerbarheten (den skillnad två mätlag kan få på samma rökgas) 36 % vid cirka 100 µg/m3 och 62 % vid cirka 6 µg/m3.

Relaterat

Offert

Begär offert på kvicksilvermätning

Berätta om anläggningen så återkommer en mätingenjör inom två arbetsdagar.

Hellre ringa? 010-155 05 60

Vi svarar inom två arbetsdagar. Uppgifterna används bara för att besvara din förfrågan.

Begär offert 010-155 05 60