Mikrobiologisten terveysvaarojen selvitys biohajoavien jätteiden laitosmaisessa käsittelyssä

Tiivistelmä

Tutkimuksen tavoitteena on löytää biojätettä ja lietettä käsittelevien laitosten mikrobiologisia terveysvaaroja aiheuttavat työvaiheet ja arvioida terveysriskien vähentämistoimenpiteiden tehokkuutta.
Tavoitteena on saada myös tarpeellista lisätietoa jätteenkäsittelylaitosten lopputuotteiden mikrobiologisesta turvallisuudesta tutkimalla jätteiden käsittelyprosessien kykyä poistaa terveydelle haitalliset bakteerit lopputuotteesta. Lisäksi selvitetään mahdollisuutta saada lopputuotteen hygieeniselle laadulle terveysperusteinen kypsyysindikaattori multaa/lannoitetta valmistavaan yritykseen.

Tutkimuksessa käytetään mikrobiologisissa määrityksissä viljelyä ja reaaliaikaista PCR-analyysia, jotta pystytään arvioimaan terveysriskin todennäköisyyttä ja vakavuutta aikaisempaa tarkemmin. Tutkittavana on monipuolinen valikoima indikaattori- ja taudinaiheuttajamikrobeita sekä mikrobitoksiinien tuottajia (Salmonella, Yersinia, Campylobacter, Bacillus, Streptomyces, Clostridium perfringens, Escherichia coli ja Aspergillus fumigatus). Lisäksi työilmanäytteistä analysoidaan bakteerien endotoksiinipitoisuudet ja tarvittaessa mikrobien tunnistuksessa käytetään DNA:n sekvensointia. Kohteina on 10-12 kompostointi- ja bioenergialaitosta, joissa otetaan erilaisia työympäristö- ja ihmisnäytteitä mikrobeille altistumisen arvioimiseksi.

Työterveyslaitos toteuttaa hankkeen yhteistyössä Helsingin yliopiston, Ympäristöekologian osaston kanssa ja tulokset ovat käytettävissä vuonna 2013.

Hankkeen vastuuhenkilö

Sirpa Laitinen

Tiedote

Bioenergialaitos kompostointilaitosta parempi jätetyöntekijän terveydelle

Biohajoavien jätteiden käsittelyssä kannattaa hyödyntää
bioenergialaitosta kompostointilaitoksen sijaan, jos haluaa edistää
jätehuoltoalan työntekijöiden työturvallisuutta ja -terveyttä.

Biohajoavien jätteiden käsittelyprosessissa mikrobipitoisuudet
ilmassa ovat selvästi pienempiä bioenergialaitoksella kuin
kompostointilaitoksella.

Bioenergiaprosessit poistavat tehokkaasti eläinperäisistä
jätteistä peräisin olevat taudinaiheuttajabakteerit, mikä vähentää
myös työntekijöiden mahdollista altistumista kyseisille
bakteereille. Mahdollisimman suljetut prosessit ja osastoinnit
vähentävät selvästi mikrobien aiheuttamia
työturvallisuusriskejä.

Biohajoavien jätteiden laitosmaisen käsittelyn mikrobiologisia
ja myös kemiallisia terveysvaaroja tutki Työterveyslaitos
yhteistyössä Helsingin yliopiston ympäristöekologian osaston
kanssa. Työsuojelurahasto rahoitti tutkimusta tutkimus- ja
kehitysmäärärahalla.

Työvaiheista ja suojavälineistä selkoa

Jätteenkäsittelyssä ja jätteiden hyödyntämisessä pitää tunnistaa
ja huomioida entistä paremmin työterveys- ja ympäristövaarat.
Biohajoavien jätteiden laitosmaisesta käsittelystä saattaa seurata
työntekijöille työturvallisuusriskejä, joihin tämä tutkimus
pureutui.

Tutkimuskohteina oli seitsemän auma-, tunneli- ja
rumpukompostointilaitosta sekä kolme jätteitä bioenergiaksi
hyödyntävää laitosta Etelä- ja Keski-Suomesta. Käsiteltävä
biohajoava jätemateriaali oli yhdyskuntien ja teollisuuden
biojätettä, jätevesilietteitä sekä karjanlantaa.

Tutkimus selvitti mikrobiologisia ja kemiallisia terveysvaaroja
aiheuttavat työvaiheet ilmamittauksin työntekijöiden
hengitysvyöhykkeeltä laitosten sisältä, ulkokentiltä ja
työkoneista.

Lisäksi selvitettiin normaalisti käytössä olevien
suojavälineiden, kuten työkoneiden ilmansuodattimien ja
hengityksensuojaimien, riittävyyttä työntekijöiden suojaamisen
terveysvaaroilta.

Pilottikokeena testattiin reaaliaika- eli qPCR-analytiikkaan
yhdistetyn, työntekijöiden nenän limakalvoilta otetun näytteen
soveltuvuutta altistumisen arviointiin terveydelle haitallisille
mikrobeille. Sen todettiin suovan paljon soveltamismahdollisuuksia
mikrobien määrittämiseen sekä työntekijöistä että
työympäristöstä.

Jätemassan mikrobiston muutoksia ja mikrobiologista
hygienisoitumista seurattiin ottamalla materiaali- ja
nestenäytteitä jätteenkäsittelyprosessin eri vaiheista ja
jäännösmassoista eli lopputuotteista.

Kompostointilaitosten ongelmia

Kompostointilaitoksilla mikrobiologisten altisteiden leviämistä
biomassasta ilmaan on hankala hallita ja estää, koska prosessin
jälkikypsytysvaihe on yleensä ulkona avoimissa aumoissa ja
kompostointihalleja ei aina pidetä suljettuina tiloina.

Biomassan hygienisointi vähentää mesofiilisia
taudinaiheuttajabakteereita (lisääntyvät 20–45 asteessa, parhaiten
30–37 asteessa) biomassasta ja samalla ilmasta, mutta
lämpökestoisten aktinobakteerien ja homesienten määrät lisääntyvät
hygienisoinnin jälkeen kompostoinnissa tasolle, josta voi aiheutua
terveyshaittaa työntekijöille.

Hengityksensuojaimet käyttöön

Korkeiden mikrobipitoisuuksien tunnistamiseen ei ole
hälytyslaitteita, eikä mikrobeita saa nopeasti tuuletetuksi pois
ilmasta. Työntekijöiden, jotka liikkuvat kompostointihalleissa tai
myös ulkona kompostointikentällä biojätteiden tai niiden
tukiaineiden käsittelyjen aikana, olisi käytettävä aina
hengityksensuojainta, koska mikrobiologisten altisteiden määrät
ovat siellä erittäin korkeita.

Bioenergialaitoksissa hengityksensuojaimia tarvitaan ainoastaan
jätteiden vastaanottotiloissa ja huoltotöissä, kuten linkohuoneessa
lingon avauksen aikana.

Vaikka kompostimateriaalin laatu 6–16 kuukautta vanhoissa
komposteissa vastasi multaa monien mitattujen mikrobiologisten
muuttujien perusteella, esiintyi haitallisia mikro-organismeja
yksittäisessä näytteissä melko yleisesti silloin tällöin.

Koska haitallisten mikrobien täydellinen poistaminen
kompostoinnin lopputuotteesta voi olla erittäin vaikeaa, on tärkeää
suojata työntekijät riittävästi koko mullantuotannon prosessin
ajan.

Kun aktinobakteereita määritettiin kompostinäytteistä 578 päivän
ikään saakka pyrosekvensoinnilla, löydettiin mikrobiryhmiä, joiden
määrä kohosi loppuvaiheessa, ja näitä voisi olla mahdollista
käyttää mikrobiologisesti turvallisen, kypsän kompostin
indikaattoreina.

Kaasunilmaisimet tarpeen

Hankkeen ensimmäiset mittaukset osoittivat, että myös
kemialliset altisteet ovat edelleen työturvallisuusriski
jätteenkäsittelylaitoksilla. Siksi mittauskäynneille otettiin
mukaan myös kaasumaisten altisteiden seurantalaitteet.

Kaasumaiset, kemialliset altisteet ovat bioenergialaitoksilla
mikrobiologisia altisteita suurempi ja merkittävämpi
työturvallisuusriski. Siksi niiden ilmapitoisuuksien tarkkailuun
pitää kiinnittää huomiota.

Kaasumaisiksi työturvallisuusriskeiksi havaittiin kemiallisista
altisteista ammoniakki, häkä, rikkidioksidi, rikkivety ja
typpidioksidi. Kaikille jätteenkäsittelylaitoksissa
työskenteleville on suositeltavaa hankkia näiden kaasujen
liiallisista pitoisuuksista hälyttävät kaasunilmaisimet
terveyshaittojen ehkäisyyn.

Opas jätehuoltoalalle

Tutkimuksen työturvallisuusosiosta on valmistumassa lyhyt,
käytännönläheinen opas jätehuoltoalalle. Se kertoo selkeästi
työturvallisuusriskeistä biojätteiden käsittelyssä ja riskien
hallintakeinoista.

Työterveyslaitos viestii verkkosivuillaan ja tiedottein
loppuraportista ja oppaasta. Hankkeen tuloksista on kerrottu
lisäksi lukuisilla jätehuoltoalan koulutuspäivillä ja
seminaareissa, myös kansainvälisissä tieteellisissä
konferensseissa.

Helsingin yliopisto on laatimassa kansainvälisiä, tieteellisiä
artikkeleita hankkeen tuloksista liittyen biojätemassojen
mikrobeihin. Samoin Työterveyslaitos laatii vastaavanlaisen
artikkelin jätteenkäsittelylaitosten työturvallisuudesta.

Toimittaja
Leena Huovila

Aineisto

Laitinen Sirpa, Kontro Merja, Kirsi Maija, Jokela Pirjo, Reijula Kari. 2013. Mikrobiologisten terveysvaarojen selvitys biohajoavien jätteiden laitosmaisessa käsittelyssä. Loppuraportti TSR-hanke 110359. Työterveyslaitos; Helsinki. ISBN 978-952-261-347-9 (nid.) ISBN 978-952-261-348-6 (pdf) http://www.ttl.fi/fi/tutkimus/hankkeet/mikrobiologisten_terveysvaarojen_selvitys_biohajoavien_jatteiden_laitosmaisessa_kasittelyssa/Sivut/default.aspx Avaa