Analisi degli Odori: dall’olfattometria alla consulenza
Indagini olfattive specializzate per l’industria, per gli enti pubblici e per i laboratori
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Dal punto di vista chimico, gli odori sono causati da uno o più composti volatili che stimolano gli organi dell’olfatto generando la sensazione olfattiva. Infatti, è solo grazie alla capacità di trasferirsi e muoversi nell’aria che le molecole odorose riescono ad entrare in contatto con le mucose olfattive nelle cavità nasali da dove le informazioni vengono trasmesse al sistema limbico.
Le sensazioni di odore possono essere diverse in termini di qualità e intensità a seconda di vari fattori, tra i quali per esempio il tipo di sostanza e la sua concentrazione, ma anche di parametri più soggettivi, come sensibilità ed esperienza: è per questo che alcuni odori possono essere chiamati profumo quando sono piacevoli o miasma quando sono sgradevoli.
Fondamentale è quindi la misurazione dell’odore per la regolazione e il controllo dello stesso.
Metodologie di misurazione dell’odore: da olfattometria a nasi elettronici
Data la peculiarità della percezione olfattiva e delle complicate modalità di determinazione degli odori nell’ambiente, l’oggettivazione degli odori consiste in un sistema integrato che sfrutta un insieme di tecniche che permettono di ottenere delle informazioni utili.
Le metodologie di monitoraggio possono quindi essere raggruppate generalmente in due macrocategorie: la caratterizzazione delle fonti di odore (indagini olfattometriche e chimiche) e le indagini per valutare l’esposizione della popolazione (misure sensoriali in campo, l’applicazione di strumenti matematici predittivi e il monitoraggio con nasi elettronici).
Caratterizzazione degli odori
La caratterizzazione degli odori ha lo scopo principale di andare a identificare l’odore all’interno di contesti come quello produttivo o industriale.
Vengono quindi effettuate due tipologie di analisi:
- Olfattometria dinamica che impiega personale altamente specializzato per la determinazione oggettiva della concentrazione di un campione gassoso secondo la norma UNI EN 13725:2022.
- Analisi chimica tramite Gascromatografia (analisi di speciazione e studio delle componenti odorigene) per identificare le sostanze che provocano l’odore stesso.
Olfattometria dinamica
Questa metodologia si basa su un gruppo di valutatori accuratamente selezionati che identificano la soglia di rivelazione olfattiva del campione.
Il campione di odore viene quindi presentato secondo una serie di diluizioni decrescenti in un ambiente controllato e fino a che ogni esaminatore ne riconosce la presenza e la segnala.
Il livello di concentrazione viene quindi stabilito sulla base della risposta media degli esaminatori che partecipano alla misurazione.
Questo metodo permette di ottenere un valore di concentrazione di odore espressa in unità odorimetriche europee per metro cubo di aria
Analisi di Speciazione GC/MS
I campioni vengono prelevati in sacche di Nalophan o Tedlar, trasferiti su fiala assorbente e analizzati mediante il GC/MS Gascromatografo dotato di desorbitore termico (metodi EPA TO-15 e TO-17). In ogni campione vengono poi cercati più di 150 analiti odorigeni appartenenti a un ampio spettro di classi chimiche. Questa tecnica individua i traccianti chimici delle emissioni che sono poi ricercati nei campioni di aria ambiente (immissioni) per identificare le sorgenti responsabili dell’impatto olfattivo sul territorio circostante.
Studio delle componenti odorigene mediante GC/O
La tecnica GC/O impiega un Gascromatografo equipaggiato con una porta sniffer, attraverso cui l’operatore umano qualificato può annusare le sostanze separate dal sistema cromatografico e fornire una risposta sensoriale sulla presenza e qualità di un odore.
Viene così generato un olfattogramma che riporta per ogni composto la qualità e l’intensità di ogni odore percepito. Questo viene poi sovrapposto al cromatogramma per procedere all’identificazione delle molecole odorigene nella biblioteca spettri di massa del sistema.
Metodologie di indagine per valutare l’esposizione della popolazione sul territorio alle molestie olfattive
In questa categoria invece sono racchiusi tutti i metodi che consentono di stimare o misurare il livello di disturbo da odori a cui la popolazione è esposta: dal misurare l’effettiva presenza delle molestie olfattive, alla identificazione della loro provenienza da attività antropiche presenti e fino a fornire informazioni sull’estensione geografica e temporale.
Generalmente questo tipo di valutazioni possono essere fatte tramite tre metodologie:
- Indagini sensoriali in campo (la Odour Field Inspection), secondo il riferimento della norma UNI EN 16841:2017 (Metodo a Griglia per la parte 1 e Metodo del Pennacchio per la parte 2)
- Applicazione di modelli di dispersione in atmosfera
- Monitoraggio con nasi elettronici
Odour Field Inspection - Parte 1
La Odour Field Inspection – Parte 1 viene effettuata grazie a un gruppo di “annusatori addestrati”.
Questo metodo si chiama “A Griglia” perché il territorio viene diviso con una griglia virtuale. I punti di intersezione rappresentano i punti in cui vengono effettuate le misure da parte dei valutatori che devono quindi passare per i siti ogni giorno, in orari diversi e valutare la presenza di odori riconducibili all’impianto in esame. Questa prova ha una durata che varia dai 6 mesi a 1 anno, con i dati raccolti sono realizzate le mappe di frequenza per ogni tipologia di odore percepito.
Il competence center Lifeanalytics Osmotech è stato il primo laboratorio italiano accreditato per ispezione in campo degli odori secondo la nuova norma UNI EN 16841-1:2017.
Odour Field Inspection - Parte 2
Questa secondo metodo di Odour Field Inspection è detto “Del Pennacchio”.
Questa metodologia richiede che i valutatori si dispongano sottovento alla sorgente a distanze diverse: viene appunto valutata l’estensione del pennacchio di odore. La risposta sensoriale può anche essere messa a confronto con i risultati del modello di dispersione per la sua convalida.
Questa prova viene svolta in un’unica giornata di indagine.
Modelli matematici di dispersione
Per la valutazione dell’impatto olfattivo viene raccomandato dalla normativa di settore l’utilizzo di modelli matematici di dispersione degli odori.
La valutazione di impatto olfattivo, è una valutazione molto spesso richiesta o prescritta dagli enti (anche se può essere fatta su libera iniziativa del Gestore) agli impianti ed è suddivisibile in due parti: la prima consiste, tramite l’utilizzo di un modello matematico, nella stima delle concentrazioni di odore al suolo e presso punti specifici (ricettori puntuali).
La seconda parte del servizio riguarda l’interpretazione del dato ottenuto in relazione allo studio dell’area.
Viene quindi valutata sul territorio l’estensione dell’impatto e la frequenza di superamento di alcune soglie di odore sul territorio. Entrambe le attività seguono le indicazioni tecniche contenute nelle leggi regionali o nelle metodologie indicate dal Consiglio nazionale del Sistema Nazionale per la Protezione dell’Ambiente (SNPA).
Prima di effettuare questo studio è fondamentale la valutazione preliminare:
- Caratterizzazione olfattometrica delle sorgenti emissive
- Meteorologia e orografia
- Ricettori sensibili attorno alle sorgenti
L’analisi può essere condotta sia per emissioni esistenti che ipotetiche (sia per finalità autorizzative che consulenziali).
Non esiste un unico modello di dispersione, è quindi opportuno scegliere il più idoneo a seconda delle esigenze tra i modelli gaussiani non stazionari e quelli lagrangiani a particelle.
Naso elettronico
I Nasi elettronici, più correttamente denominati IOMS (Instrumental Odour Monitoring System) sono dispositivi in grado di valutare in tempo reale la concentrazione di odore e il fastidio arrecato da sorgenti odorigene. Grazie a una camera di misura in cui sono alloggiati i sensori (MOS – Metal Oxide Sensor, sensori elettrochimici e a Fotoionizzazione, a seconda delle esigenze) queste apparecchiature possono essere calibrate a riconoscere diverse sorgenti di odore e a misurarne la concentrazione in unità olfattometriche: si può quindi ricavare la frequenza degli episodi di odore a cui è esposta la popolazione.
Il naso elettronico può essere installato sull’impianto per monitorare le emissioni o presso i ricettori per misurare gli eventi di odore a cui sono esposti i residenti (immissioni).
Grazie al software TOM (TOTAL ODOUR MANAGEMENT), i dati misurati in continuo dai nasi elettronici, in aggiunta a quelli meteorologici sono elaborati da modelli matematici di dispersione, per stimare in tempo reale le ricadute sul territorio, in termini di entità e tipo di odore.
Questo sistema permette di fare anche stime previsionali ipotetiche e di raccogliere le segnalazioni dei cittadini che possono essere confrontate con i risultati del modello di dispersione.
Dalla misurazione alla gestione del disturbo: dall’odore
alla molestia olfattiva, dalla legislazione alla consulenza
Gli odori sgradevoli possono raramente essere considerati nocivi, ma portano comunque a uno stato di malessere tale da condizionare il comportamento e lo stato di salute scatenando sintomi come mal di testa, insonnia, inappetenza e comportamenti irrazionali. Pertanto, quando si valuta la costruzione di un impianto che potrebbe essere fonte di maleodori, non si può non tenere conto dell’effetto che questo potrebbe avere sulla popolazione residente nei dintorni.
In merito, molti ingegneri e operatori del settore industriale hanno reso il tema una priorità all’interno della progettazione degli impianti di produzione: le denunce possono infatti far chiudere le strutture o impedirne l’espansione. Per la realizzazione di un progetto o per ottimizzare la struttura che è stata creata, è opportuno effettuare una corretta e puntuale valutazione di tutti gli aspetti caratterizzanti le emissioni, che vanno poi condivisi con gli enti di riferimento.
Dall’odore alle fragranze: la complementarietà dell’analisi
chimico - olfattiva e dell’analisi sensoriale
Nel campo olfattometrico, le applicazioni delle metodologie non sono solo inerenti all’ambito ambientale.
Infatti, i profumi e le fragranze di alimenti, cosmetici e in generale dei prodotti (si pensi per esempio all’odore dei telefoni nuovi), possono determinarne la loro riconoscibilità e il loro successo sul mercato. Tecniche come la Gascromatografia – Olfattometria GC/O studiano le componenti odorigene dei prodotti e sono perfettamente complementari alle analisi sensoriali classiche che vengono effettuate per verificare il gradimento dei consumatori.
Permettono per esempio di stabilire e confrontare le caratteristiche chimiche e sensoriali di una determinata fragranza di un prodotto e/o di differenziarsi rispetto ai propri competitor.
L’offerta Lifeanalytics
Lifeanalytics offre un servizio di analisi sugli odori di altissima qualità, sia perché detiene personale ultra-specializzato di grande esperienza, sia per le tecnologie e per la completezza dei servizi del suo Competence Center dedicato, Osmotech.
Osmotech è accreditato ACCREDIA per la prova UNI EN 13725:2022 per l’Olfattometria Dinamica e sul campionamento. Inoltre è il primo laboratorio in Italia accreditato ACCREDIA per la prova UNI EN 16841-1:2017 di Odour Field Inspection – Parte 1.
Analisi Olfattometriche
Per la misurazione della concentrazione di odore si ricorre all’analisi olfattometrica secondo la norma UNI EN 13725:2022: “Emissioni da fonti fisse – Determinazione della concentrazione di odore mediante olfattometria dinamica e rateo di emissione odorigena”. La prova è Accreditata ACCREDIA.
Caratterizzazione chimica delle emissioni e immissioni odorigene
L’analisi ha lo scopo di determinare tutti i composti organici volatili all’interno di un campione gassoso.
Il campione di aria, prelevato in modalità istantanea e campionato in sacche di Nalophan , è trasferito su fiala adsorbente e analizzato mediante un sistema GC/MS dotato di desorbitore termico, in accordo ai metodi EPA TO-15 e TO-17, come da LINEE GUIDA SNPA (Sistema nazionale per la protezione dell’ambiente) «Metodologie per la valutazione delle emissioni odorigene – documento di sintesi» approvate con Delibera n. 38/2018
Odour Field Inspection – Parte 1 e 2
La odour field inspection è una tecnica sensoriale basata sull’utilizzo di nasi umani per riconoscere gli odori ambientali provenienti da processi produttivi col fine di determinarne l’impatto odorigeno.
UNI EN 16841-1:2017 – Parte 1 metodo a griglia: stima l’estensione dell’impatto olfattivo nel territorio circostante l’impianto, mappato su una griglia virtuale che individua i siti di misura più idonei. Dura 6 mesi o 1 anno.
UNI EN 16841-2:2017 – Parte 2 metodo del pennacchio: eseguita in sessioni giornaliere, in diverse condizioni meteorologiche, si utilizza per convalidare il modello matematico di dispersione degli odori sul territorio, ossia l’area del pennacchio di ricaduta.
Osmotech dal 2009 è market leader per la odour field inspection e primo laboratorio italiano accreditato da ACCREDIA.
Valutazione di impatto odorigeno
Gli studi modellistici per la valutazione dell’impatto olfattivo permettono di stimare l’estensione sul territorio dell’impatto prodotto da emissioni esistenti o ipotetiche, sia per finalità autorizzative (procedure AIA, VIA, ecc.), sia per finalità consulenziali: ad esempio, per individuare scenari emissivi ottimali in termini di impatto olfattivo.
Gli studi prevedono la valutazione del quadro emissivo, cioè la misura o la stima previsionale di tutte le emissioni interne all’impianto o indotte dall’impianto, quali emissioni convogliate (camini, biofiltri), areali diffuse (stoccaggi di rifiuti, vasche di depurazione liquami), volumetriche e fuggitive (capannoni, serbatoi). Per ogni sorgente individuata si definisce il flusso emissivo OER (odour emission rate), espresso in unità olfattometriche al secondo (ouE/s), con la sua modulazione temporale (frequenza di emissione), e naturalmente quota, velocità e temperatura di emissione, ecc.
Osmotech esegue valutazione di impatto odorigeno secondo le norme regionali e nazionali vigenti.
Studio delle componenti odorigene mediante GC/O
Lo scopo di questa tecnica è identificare le sostanze responsabili dell’odore percepito. L’abbinamento dell’olfattometria alla gascromatografia (GC/O) permette di individuare le sostanze più importanti dal punto di vista della percezione olfattiva presenti nel campione e può essere applicata sia alle emissioni ambientali che a prodotti industriali, alimentari, materiali da costruzione e di arredamento, essenze e fragranze. L’analisi genera una sovrapposizione tra Cromatogramma e Aromagramma.
Sistema di monitoraggio in continuo degli odori
L’ SMC, sistema di monitoraggio in continuo degli odori è formato da IOMS (Instrumental Odour Monitoring System – Centraline multisensore), Centralina meteorologica, e il Software TOM (Total Odour Management) e funziona attraverso un complesso sistema di tarature e addestramenti del sistema. L’ SMC rappresenta un sistema indispensabile per il gestore dell’impianto che riceve in tempo reale le informazioni utili a monitorare l’impatto odorigeno del proprio stabilimento rispetto alla gestione delle attività quotidiane e degli eventi eccezionali in termini di impatto olfattivo sul territorio.
Il sistema consente di verificare ed eventualmente convalidare le segnalazioni di molestia olfattiva pervenute dai cittadini residenti e amministrazioni locali.
Valutazione della molestia olfattiva con Naso Elettronico
Il naso elettronico, installato a bordo impianto o presso un ricettore sensibile, registra in continuo la presenza di odori, ne riconosce la provenienza e ne fornisce l’intensità in unità olfattometriche; in questo modo, dal rapporto tra il numero di eventi odorigeni e il tempo totale, si ricava la frequenza degli episodi di odore, che è in relazione con la valutazione quantitativa della molestia olfattiva e quindi con la normale tollerabilità da parte della popolazione.
Consulenza
- Redazione piano di gestione odori rispondente alle BAT o normativa di settore;
- Assistenza presso gli Enti di Controllo per l’identificazione e definizione dei parametri caratteristici delle emissioni odorigene;
- Prevenzione e riduzione delle emissioni odorigene;
- Attuazione dei migliori criteri per la gestione dei processi industriali in stretta collaborazione con i responsabili della produzione e del controllo interno;
- Progettazione dei presidi depurativi più idonei da adottare (scrubber, biofiltri);
- Corretta gestione e relativa ottimizzazione dei presidi depurativi esistenti ;
- Verifica di conformità delle condizioni di esercizio alle condizioni prescrittive;
- Assistenza presso gli Enti di Controllo per la definizione del Sistema di Monitoraggio delle Emissioni (SME) previsto dalla normativa IPPC;
- Scelta e adozione di tecniche per la mitigazione dell’impatto odorigeno;
- Assistenza tecnico legale in contenziosi con le Pubbliche Amministrazioni.
Mitigazione degli Odori
Massima competenza nell’individuazione della tipologia del presidio, nella realizzazione del progetto dello stesso e nell’ottimizzazione dei sistemi di controllo già installati presso gli impianti. Per individuare linee di progetto corrette che portino a realizzazioni di presidi o alla loro ottimizzazione, adeguati per ogni tipologia di impianto, è fondamentale la corretta e puntuale valutazione di tutti gli aspetti caratterizzanti le emissioni, quali ad esempio: tipologia dei contaminanti, relativa concentrazione, caratteristiche fisiche del flusso emissivo e dei contaminanti stessi. La stessa procedura viene anche seguita per l’ottimizzazione dei presidi in uso presso gli impianti con basse efficienze di abbattimento. L’intervento prevede quindi la valutazione delle problematiche connesse, l’effettuazione di accertamenti chimico-fisici sui flussi in emissione, prove su bench scale delle soluzioni impiantistiche proposte, condivisione con l’azienda e con gli Enti delle soluzioni proposte, realizzazione del progetto esecutivo sulle soluzioni condivise, contatti con i fornitori, realizzazione del presidio.
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