Biovergister – Toxische blootstelling

Algemene beschrijving

In een biovergister wordt uit organisch materiaal (biomassa) door bacteriën biogas gemaakt. Biogas bestaat voor een groot gedeelte uit methaan. Verder zal een groot gedeelte bestaan uit koolstofdioxide (CO2, ordegrootte 35 %) en kan er waterstofsulfide (H2S, 0-2 %)) en ook ammoniak (NH3, 0-2 %) aanwezig zijn (zie ook: Mestvergister). Aangezien methaan het hoofdbestanddeel vormt van aardgas, kan biogas na behandeling lokaal worden gebruikt als brandstof, aan het aardgasnet worden toegevoegd, of worden gebruikt als vervanger van (fossiel) aardgas in de vorm van bijvoorbeeld bio-CNG of bio-LNG. CNG staat voor Compressed Natural Gas. Dit is aardgas dat onder hoge druk (vaak 250 bar of meer) wordt opgeslagen. LNG staat voor Liquified Natural Gas. Dit is aardgas dat door zeer sterke afkoeling (ca. -150 °C) vloeibaar is gemaakt. Het meest gebruikte organisch materiaal bij biovergisting is dierlijke mest van agrarische bedrijven, waarbij dan vaak andere organische (rest)producten worden toegevoegd aan de biomassa, men spreekt dan van co-vergisting (zie ook: Vergisting). Biovergistingsinstallaties vindt men dan ook vaak op agrarische bedrijven.

Het vergistingsproces vindt plaats in een vergistingstank bij circa 35 °C. In een anaerobe omgeving wordt door de bacteriën biogas geproduceerd. Dit wordt in het algemeen opgeslagen in de ‘koepel’ van de tank, waarna het in additionele installaties kan worden nabehandeld, afhankelijk van het beoogde doel. Aan de voorkant wordt de biomassa geprepareerd voor een optimaal vergistingsproces.

Bij incidenten kunnen de toxische en brandbare gassen vrijkomen. Indien het gasmengsel niet ontsteekt kunnen toxische verschijnselen optreden bij eraan blootgestelde personen.

Effecten 

Indien het gasmengsel niet ontsteekt kunnen het hierin aanwezige zwavelwaterstof (H₂S) en koolstofdioxide (CO₂) toxische verschijnselen veroorzaken bij eraan blootgestelde personen.

Voor de berekening van de effecten is uitgegaan van de data als weergegeven in onderstaande tabel. De biogassamenstelling is zodanig genomen dat de ‘worst case’ wordt berekend. Hiertoe zijn twee samenstellingen gebruikt:
A. Samenstelling A voor de berekeningen van de brand- of explosie-effecten van methaan en de toxische effecten van H2S. Hiertoe is een maximale hoeveelheid voor brandbaar gas (zie ook: Mestvergister) en H2S is genomen (zie ook: Veiligheid Grootschalige productie van biogas).
B. Samenstelling B voor de berekeningen van de toxische effecten van CO2. Er kan ook NH₃ aanwezig zijn in het biogas, maar dit leidt niet tot slachtoffers; in tegenstelling tot H₂S. Verder kan biogas tot verstikking leiden in verband met de afwezigheid van zuurstof.

Een “Free viewing demo” waarmee deze file kan worden ingezien is te downloaden via https://www.gexcon.com/software/effects/. Met deze gratis demo is de berekening in effects met bijbehorende grafieken in te zien en beter af te lezen. Wilt u zelf gaan rekenen met de parameters uit de berekening met effects dan heeft u een licentie en aanvullende software van Gexcon nodig.

De kans op het ontstaan van een toxische gaswolk is ontleend aan de Handleiding Risicoberekeningen BEVI v4.3. Deze wordt bepaald door frequenties van de (drie) verschillende incidenten van de opslagtank en de kans op geen ontsteking voor elk van deze incidenten. Dit leidt tot een frequentie van 5,39 10ˉ⁵ /jr.

Indien het vrijgekomen biogas niet ontstoken wordt, kunnen het hierin aanwezige zwavelwaterstof (H₂S) en koolstofdioxide (CO₂) toxische verschijnselen veroorzaken bij eraan blootgestelde personen. De toxische effecten van beide stoffen zijn apart berekend. Er is geen rekening gehouden met blootstelling aan zowel H₂S als CO₂.

De resultaten van de effectberekeningen voor instantaan falen en het ’10-minuten-scenario’ zijn hieronder uitgewerkt voor Pasquillklassen D5 en F1.5 en in grafieken en tabellen weergegeven.

Zwavelwaterstof (H2S)

Figuur 3.1 Letaliteit versus afstand t.g.v. blootstelling aan H₂S

Figuur 3.2 Bovenaanzicht van letaliteitscontouren H2S op 1 m hoogte

Tabel 3.1 Effectafstanden H₂S buiten (m) binnen deelgebieden (ringen)

Kooldioxide (CO2)

Figuur 3.3 Letaliteit versus afstand t.g.v. blootstelling aan CO₂

Figuur 3.4 Bovenaanzicht van letaliteitscontouren CO₂ op 1 m hoogte

Tabel 3.2 Effectafstanden CO₂ buiten (m) binnen deelgebieden (ringen)

Mogelijk handelingsperspectief

Het handelingsperspectief is afhankelijk van de weerscondities en het scenario. Een instantaan vrijkomende gaswolk zal sneller passeren dan een continue uitstroom. Ook zal een hogere windsnelheid voor snellere verspreiding en dus noodzaak tot sneller handelen leiden; bijvoorbeeld om de ventilatie af te schakelen. Snel reageren is bevorderlijk.

• Voor personen buiten is het handelingsperspectief vluchten;
• Indien vluchten niet mogelijk is, is een schuilplaats binnen gaan een goed handelingsperspectief;
• Voor personen binnen is het handelingsperspectief ramen en deuren sluiten, ventilatie afschakelen en binnen blijven totdat de wolk is gepasseerd.

Randvoorwaarden

De onderstaande aspecten zijn mede bepalend voor de mogelijkheden op het gebied van zelfredzaamheid. Deze zijn locatie afhankelijk en staan in relatie tot elkaar.

Het verloop van het ongevalscenario

De snelheid waarmee het scenario giftige wolk zich voltrekt, is afhankelijk van de (weers)omstandigheden. Afhankelijk van de windsnelheid en windrichting zal de wolk zich verspreiden. Afhankelijk van de gatgrootte en uitstroomsnelheid kan de toevoer van de giftige wolk verschillen.

Herkenbaarheid van het scenario

Biogas is door de geur direct waarneembaar voor aanwezigen, maar wordt mogelijk niet meteen herkend.

Mate van bewustzijn van de gevaren:

• Weten dat er een ongeval dreigt met een vergistingstank;
• Weten wat de gevaren zijn van biogas;
• Weten wat je moet doen in geval van het vrijkomen van H2S.

Gesteldheid van personen:

• Fysieke gesteldheid;
• Geestelijke gesteldheid.

Aanwezige voorzieningen:

• Mogelijkheden om van de bron af te vluchten;
• Mogelijkheden om te schuilen.

Brandweerzorg

Na het ontstaan van dit scenario komt de hulpverlening op gang. Bij de bestrijding van het incident ligt de nadruk op het redden, eerste hulp verlenen en transporteren van de slachtoffers naar het gewondennest.

In verband met de giftige dampen wordt opgetreden vanuit bovenwinds gebied. Eventueel kan met beschermende kleding (bluskleding met ademlucht) het benedenwindse effectgebied worden betreden.

Van belang bij biovergisting is om er rekening mee te houden dat het vergistingsproces kan blijven doorgaan. Het proces kan niet (op afstand) worden ‘uitgezet’.

In onderstaande informatie is beschreven welke processen op gang komen en welke aspecten relevant zijn.

Brandweer start de processen

Bron- en emissiebestrijding:

• Bepalen van het bron- en effectgebied;
• Voorkomen van uitbreiding en beperken van effecten door middel van het afschermen van de omgeving;
• Waarschuwen bevolking. Goed werkend internet en mobiele telefonie, buurten ten behoeve van zelfredzaamheid, risicocommunicatieplan.

Redding:

• Redden en verlenen van eerste hulp aan slachtoffers (zie slachtoffers).

Relevante aspecten

• Repressieve voorbereiding;
• Dekkend systeem om aanwezigen in het effectgebied te waarschuwen;
• Passende slagkracht brandweer (zie capaciteit);
• Veilig inzetten van brandweereenheden in het benedenwindse gebied;
• Opkomsttijd van de brandweer (zie opkomst/inzettijd).

Opkomst/inzettijd

Norm 30 minuten:

• Norm opkomsttijd eerste peloton. Norm inzetbaarheid eerste basispeloton (alle 4 tankautospuiten) is 30 minuten (zie ook: Doorontwikkeling Grootschalig Brandweeroptreden, pagina 20);
• De start van de hulpverlening van 1-4 tankautospuiten wordt vastgesteld via het dekkingsplan. 

Norm 45 minuten:

• Norm beschikbaarheid aanvullend tweede peloton met een richttijd van 8 uur inzettijd.

Norm 60 minuten:

• Norm beschikbaarheid derde/vierde peloton met een richttijd van 8 uur inzettijd;
• Norm inzettijd aanvullende grootschalige watervoorziening;
• Norm inzettijd Specialistische Redding & Technische hulpverlening;
• Norm inzettijd USAR (4 specialistische reddingsgroepen) is 3 uur.

Materieel en mankracht

• De benodigde slagkracht is afhankelijk van de omgeving. In een, relatief dun bevolkt, buitengebied is geen afscherming naar omliggende gebouwen nodig. De omvang van het incident, het aantal slachtoffers en de aard en het type van de verwondingen;
• Houdt rekening met de inzet van een tweede peloton voor verlening van eerste hulp en transport van slachtoffers naar het gewondennest.

Bluswater

N.v.t.

Indicatie bepaling capaciteit slachtoffers

• In de hectische fase komt via burgerhulp de redding op gang van lichtgewonden en niet beknelde personen (zie ook: Visie Grootschalig Brandweer Optreden 2012-2016 en Doorontwikkeling Grootschalig Brandweer Optreden (GBO) september 2018 visie 2.0);
• Noodzakelijke opschaling/bijstand wordt bepaald op basis van inschatting aantal slachtoffers. Een indicatiebepaling van het aantal personen op een specifieke locatie is mogelijk via het invoeren van de effectafstanden in Bag populatieservice.

Geneeskundige zorg

• Nadat blootstelling heeft plaatsgevonden: blootstelling beëindigen en frisse lucht opzoeken.
• Symptomen zijn stofafhankelijk:
  H2S (zie ook: Medical Management Guidelines for Hydrogen Sulfide)
  • Waterstofsulfide is irriterend voor slijmvlies en de luchtwegen. Longoedeem kan optreden na blootstelling aan hoge concentraties, onmiddellijk of vertraagd.
  • Symptomen van acute blootstelling aan waterstofsulfide zijn misselijkheid, hoofdpijn, geestelijke verwardheid, evenwichtsstoornis, bevingen, stuiptrekkingen, en huid- en oogirritatie.
  • Inademing van hoge concentraties waterstofsulfide kan zeer snel tot bewusteloosheid en de dood leiden.
  • Symptomen zijn stofafhankelijk:
• CO2

• CO₂-vergiftiging wordt vaak toegeschreven aan de verdringing van zuurstof uit de lucht. De effecten (verstikking) zijn dan vergelijkbaar met die van blootstelling aan inerte gassen.
• CO₂ heeft ook invloed op de zuurgraad (pH) van het bloed en heeft invloed op de ademhaling, het cardiovasculaire systeem en het zenuwstelsel.
• Gerapporteerde verschijnselen (zie ook: Carbon Dioxide Toxicity Symptoms) zijn: duizeligheid, hyperventilatie, moeheid, flauwvallen.

Geneeskundige zorgverlening start de processen

Spoedeisende Medische Hulpverlening:

• Triage (zie ook: Triagering via Slabwraps);
• Inrichten van een gewondennest en behandelen van slachtoffers;
• Vervoeren/Verwijzen naar ziekenhuizen.

Publieke gezondheidszorg:

• De beoordeling van en maatregelen tegen schadelijke invloeden op de gezondheid via (drink)water (gebiedsafhankelijk);
• Onderzoek individueel.

Psychosociale Hulpverlening:

• Signaleren getroffenen;
• Verwijzen getroffenen.

Relevante aspecten

• Operationele voorbereiding op het vervoer en behandelen van slachtoffers met ernstige brandwonden.
• Mogelijkheid om te kunnen keren/vertrekken voor ambulances op de locatie.
• Veilige werklocatie voor de GHOR.
• Aantal slachtoffers, type slachtoffers en type letsel. Deze zijn locatie afhankelijk en staan in relatie tot elkaar.
• In geval van brand is operationele voorbereiding op het behandelen van kinderen met ernstige brandwonden mogelijk een aandachtspunt. Dit is locatie specifiek en vereist een aangepast gewondenspreidingsplan. Voor kinderen is ander materiaal benodigd. Ouders en kinderen worden bij voorkeur bij elkaar geplaatst. Dit is een complexe factor in het gewondenspreidingsplan.
• Indien het effectgebied kwetsbare bestemmingen omvat (bijv. een zorginstelling) is hulp aan verminderd zelfredzame personen een aandachtspunt.
• Vaak is nazorg voor psychotrauma (maanden tot jaren) te verwachten*.

NB.
*Casus Volendam, “Het hemeltje”.

Aantal slachtoffers

Het alarmeringsproces start met (een) (112-)melding(en) bij de meldkamer. De meldkamer centralist krijgt een melding van een (grootschalig) incident. Op basis van de melding(en) vormt de meldkamer een beeld en maakt een inschatting van het aantal slachtoffers. Op basis daarvan wordt een codering afgegeven. Aan elke codering is een standaard inzet gekoppeld (zie ook: GGB Leidraad).

Type letsel en slachtoffers

Extra aandacht bij de operationele voorbereiding is noodzakelijk bij een verhoogde kans op slachtoffers uit de groep van ouderen en kinderen.

Optreden politie

De politie start haar reguliere taken als hieronder omschreven:

De politie start met de processen

Afzetten en afschermen:

• Afzetten effectgebied;
• Creëren veilige werkomgeving voor hulpdiensten;
• Ontruimen van het effectgebied of aanwezige personen in het effectgebied laten schuilen.

Mobiliteit:

• Indien nodig begeleidend transport overige hulpverleners als de verkeerssituatie daarom vraagt;
• Opstellen mobiliteitsplan;
• Indien mogelijk informeren van bewoners en/of andere aanwezigen in het gebied.

Indien relevant:

• Handhaven openbare orde;
• Strafrechtelijke handhaving.

Relevante aspecten

• De politie heeft geen beschermende kleding of ademlucht om op te kunnen treden en kunnen daarom niet opereren in blootgesteld gebied;
• Operationele voorbereiding op het afzetten van een groot effectgebied;
• Voldoende mensen en middelen om het effectgebied te kunnen evacueren en af te kunnen zetten.

Optreden gemeente (hulpverlening)

Mogelijke taken

Afzetten en afschermen:

• Opvang en verzorging van personen uit het effectgebied;
• Voorlichting/communicatie over het ongeval;
• Registreren van slachtoffers.

Randvoorwaarden

• Operationele voorbereiding op het opvangen en verzorgen van personen uit het effectgebied;
• Voldoende locaties en personeel voor de opvang en verzorging van personen uit het gebied;
• Operationeel voorlichting- en communicatieplan.

Kansbeperkend

• Wegnemen van de risicobron;
• Vergunningseisen m.b.t. bekwaamheid operator van de installatie;
• H₂S-gasdetectie;
• Goed onderhoud / schoonhouden installatie.

Effecten & gevolgen beperkend

• Begrenzen van de inhoud;
• Fysiek scheiden van vergistingstank en gasopslag.

Randvoorwaarden hulpverlening

• Middelen om de hulpdiensten snel te kunnen alarmeren;
• Bereikbaarheid via twee verschillende routes;
• Dekkend systeem om aanwezigen in het effectgebied te waarschuwen.

Beeld en/of filmmateriaal worden later toegevoegd.
Suggesties kunnen gemaild worden naar info@nipv.nl