Metody, technologie i
urządzenia
do zatrzymywania
zanieczyszczeń pyłowych i
gazowych powstających w
źródłach emisji – odpylanie
gazów, usuwanie składników
gazowych
Metody, technologie i
urządzenia
do zatrzymywania
zanieczyszczeń pyłowych i
gazowych powstających w
źródłach emisji – odpylanie
gazów, usuwanie składników
gazowych
Co to jest powietrze?
Glob ziemski otoczony jest
płaszczem gazowym zwanym
atmosferą. Składa się ona z 78,09
% azotu, 20,95 % tlenu, 0,93 %
argonu, 0,03 % dwutlenku węgla
i niewielkiej ilość wodoru oraz
gazów obojętnych.
W powietrzu występuje jeszcze
wiele innych związków stałych
i gazowych jako zanieczyszczenia.
Czym jest zanieczyszczenie
powietrza?
Zanieczyszczanie powietrza jest procesem
wprowadzania do powietrza substancji stałych, ciekłych
lub gazowych. Mogą one ujemnie wpływać na zdrowie
ludzi, klimat, przyrodę żywą, glebę, wodę, lub mogą
powodować inne szkody w środowisku.
Źródła zanieczyszczeń atmosfery dzielimy na:
naturalne - wynikające z procesów zachodzących w
przyrodzie,
sztuczne - powodowane są działalnością człowieka.
Zanieczyszczenia naturalne
Związane są przede wszystkim z procesami zachodzącymi
w skorupie ziemskiej.
Źródłami tych zanieczyszczeń są:
pożary lasów i stepów, które puszczają w obieg duże ilości
dymów
i pyłów,
wybuchy wulkanów, które obok popiołów i dymów emitują
toksyczne gazy takie jak metan, dwutlenek węgla,
siarkowodór i inne,
huragany, cyklony, powodzie, burze piaskowe i pyłowe,
procesy erozji gleby.
Zanieczyszczenia sztuczne
Zanieczyszczenia antropogeniczne są bardzo zróżnicowane i
występują powszechnie, zagrażając zdrowiu ludzi, zwierząt i
roślin.
Podstawowymi źródłami powstawania substancji
zanieczyszczających powietrze są:
zakłady przemysłowe, ciepłownie i kotłownie lokalne, oparte na
spalaniu węgla kamiennego lub brunatnego,
transport,
małe rozproszone stacjonarne źródła punktowe, np. paleniska
domowe, kotłownie lokalne, zakłady rzemieślnicze.
Zanieczyszczenie w Polsce
W Polsce powietrze
atmosferyczne
zanieczyszcza przed
wszystkim przemysł
70%, na drugim
miejscu kotłownie
osiedlowe
i paleniska
indywidualne
15-20%, na trzecim
transport, zwłaszcza
samochodowy.
Podobnie dzieje się w
krajach sąsiednich.
Przemysł; 70%;
70,00%
Kotłownie
osiedlowe i
paleniska
indywidualne;
20%; 20,00%
Transport; 10%;
10,00%
Zanieczyszczenia w krajach wysoko
rozwiniętych
W krajach wysoko
rozwiniętych, w
Zachodniej Europie,
USA i Kanadzie,
większość
zanieczyszczeń
pochodzi z transportu
samochodowego 50-
55%,
z przemysłu 15% ,
podobne wielkości są
ze źródeł cieplnych, a
około 18% pochodzi
jeszcze z innych
źródeł.
Transport; 52,00%
Przemysł; 15,00%
Źródła ciepła; 15,00%
Inne źródła; 18,00%
Zanieczyszczenie powietrza…
… atmosferycznego w następstwie przemysłowej
działalności człowieka jest zjawiskiem młodym.
Stało się szczególnie groźne w XX wieku i
niebezpieczeństwo to wzrasta z każdym rokiem.
W emisji zanieczyszczeń gazowych czołową
pozycję zajmuje przemysł energetyczny
dostarczający do atmosfery 88 % dwutlenku
siarki.
W wyniku produkcji przemysłowej (hutnictwo,
przemysł maszynowy, chemia i inne) do
atmosfery emitowane jest
9,5 % dwutlenku siarki.
Przemysł paliwowo-
energetyczny…
… emituje głównie popioły, złożone w
większości
z krzemionki, związków wapnia oraz
innych,
w składzie których jest sód, potas, cynk
i inne metale ciężkie.
Przemysł materiałów budowlanych
emituje głównie pyły,
w których przeważają związki klinkieru i
cementu, a w nich metale lekkie.
Pyły zakładów hutniczych są najbardziej
zróżnicowane pod względem
chemicznym. Zakłady hutnictwa żelaza i
stali emitują głównie tlenki żelaza z
domieszką innych metali.
W procesach spalania…
… i innych procesach
technologicznych emitowane
są bardzo zróżnicowane pod
względem chemicznym
zanieczyszczenia gazowe. Do
najbardziej uciążliwych
zaliczyć należy tlenki siarki,
tlenki azotu i tlenki węgla.
Emisja tych związków jest
miernikiem zanieczyszczenia
powietrza atmosferycznego w
skali lokalnej, państwa,
kontynentu, globu.
Składniki zanieczyszczeń
powietrza:
Dwutlenek siarki
Tlenek diazotu O
Dwutlenek węgla
Dwutlenek siarki
To nieorganiczny związek
chemiczny z grupy tlenków
niemetali. Bezbarwny gaz
o ostrym, gryzącym i
duszącym zapachu, silnie
drażniący drogi
oddechowe. Dwutlenek
siarki jest trujący dla
zwierząt i szkodliwy dla
roślin. Jest produktem
ubocznym spalania paliw
kopalnych, przez co
przyczynia się do
zanieczyszczenia
atmosfery-smog.
Tlenek diazotu O
Jest trwałym gazem wytwarzanym przez silniki
spalinowe, elektrownie. Pojazdy stanowią głównie
źródło emisji NO
i produktem jego utlenienia jest O. Tlenek ten
uszczupla warstwę ozonową, tworzy kwaśnie deszcze
oraz ogólnie przyczynia się do skażenia powietrza.
Dwutlenek węgla
to nieorganiczny związek chemiczny z
grupy tlenków, jest produktem spalania
i oddychania. Stężenie dwutlenku węgla
w atmosferze ziemskiej w roku 2011
wyniosło średnio ok. 392 ppm i jak
pokazuje krzywa Keelinga, wzrasta
systematycznie od roku 1959, kiedy
rozpoczęto pomiary. Przy oddychaniu
powietrzem zawierającym dwutlenek
węgla w małych stężeniu zwiększa się
ciśnienie we krwi. Przy zwiększaniu się
jego stężenia dochodzi do bólów
i zawrotów głowy, szumu w uszach
Stężenia powyżej 20% powodują śmierć
w ciągu kilkunastu minut, a powyżej
30% śmierć natychmiastową.
Źródła emisji zanieczyszczeń
Wyróżniamy trzy typy źródeł
emisji:
źródła punktowe
źródła liniowe
źródła powierzchniowe
Źródła punktowe
Charakteryzują się stałą
wielkością emisji i ustaloną
temperaturą emitowanych
zanieczyszczeń w
przypadku zakładów
przemysłowych np.
kominy, szyby
wentylacyjne. Innymi
źródłami punktowymi są
gospodarstwa domowe, dla
których wszystkie
parametry emisji zmieniają
się w czasie i do obliczeń
powinny być uśredniane.
Źródła liniowe
Odnosi się on głównie do
autostrad i dróg
szybkiego ruchu, jak też
do otwartych kanałów
ściekowych.
W przypadku dróg
publicznych wielkość
emisji zmienia się w
czasie
w zależności od pory
dnia. W obliczeniach
emisja taka może być
traktowana jako zespół
źródeł punktowych
rozłożonych wzdłuż linii.
Źródła powierzchniowe
Zaliczamy do nich
zbiorniki
sedymentacyjne,
wysypiska odpadów czy
też bagna. Wielkość
emisji zanieczyszczeń
z takich źródeł zależy
od ich wymiarów
geometrycznych oraz
od procesów
zachodzących
wewnątrz zbiorników.
Przykładowe rodzaje
zanieczyszczeń:
Transport (głównie
samochodowy)
Smog klasyczny
Smog fotochemiczny
Ołów
Transport samochodowy
Ostatnie dziesięciolecia
cechuje gwałtowny rozwój
środków transportu.
Najbardziej zanieczyszczają
środowisko pojazdy o silnikach
spalinowych (paliwo ciekłe-
benzynę lub olej napędowy,
„diesel”). Do najczęściej
występujących zanieczyszczeń
z silników zalicza się aerozole
zawierające sadzę i związki
ołowiu oraz gazy, w tym tlenek
węgla, tlenek siarki, aldehydy,
węglowodory aromatyczne.
Smog klasyczny
Smog jest zjawiskiem zanieczyszczenia powietrza miejskiego,
występującego w różnych odmianach zależnie od sytuacji
lokalnej. Smog klasyczny związany jest ze stosowaniem
tradycyjnego paliwa tj. węgla. Charakteryzuje się on
obecnością w powietrzu dużego stężenia niespalonych
cząstek sadzy oraz zwiększoną zawartością ditlenku siarki.
Ciekawostka: Pod koniec 1952 roku w Londynie wystąpił
groźny smog, trwający kilka tygodni, który spowodował śmierć
ponad 4000 osób,
w większości w wyniku ostrej niewydolności układu
oddechowego.
Smog fotochemiczny
Typ smogu powstający w
słoneczne dni przy dużym
ruchu ulicznym. Brunatna
mgła, która zwykle pojawia się
nad miastami podczas gorącej,
słonecznej pogody, kiedy to
mieszanka czynników
zanieczyszczających powietrze,
zwłaszcza spalin wchodzi w
reakcję ze światłem
słonecznym, w wyniku czego
powstaje trujący gaz, czyli
ozon. Gaz ten może być
przyczyną trudności w
oddychaniu.
Ołów
Jest jedną z najgroźniejszych trucizn
wprowadzanych do atmosfery.
Ołów pochodzący ze spalin
samochodowych gromadzi się w
powierzchniowej warstwie gleby
i kumuluje się w roślinności.
Zatrucia ołowiem mogą następować
drogą pokarmową lub oddechową.
Wpływ zjawisk metrologicznych na
rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń
W warunkach pogody bezwietrznej wznoszenie się
dymu jest rezultatem dwóch czynników. Jednym z nich
jest prędkość, z jaką zanieczyszczenia są emitowane do
atmosfery. W tym przypadku komin pracuje tak, jak
dysza, a więc im większa jest prędkość emisji, tym
wyżej wynoszone są zanieczyszczenia. Innym
czynnikiem jest wypór termiczny, którego wielkość jest
kształtowana przez termiczną stratyfikację
otaczającego powietrza w taki sposób, że im szybciej
temperatura powietrza obniża się z wysokością, tym
też zanieczyszczenia są transportowane na większą
wysokość.
Wpływ temperatury
W warunkach adiabatycznego wznoszenia się mas powietrza
temperatura obniża się z wysokością. Dla zagadnienia
transportu zanieczyszczeń istotny jest rzeczywisty gradient
temperaturowy oraz szybkość i kierunek zmian temperatury.
Czynniki te warunkują występowanie termicznych ruchów
powietrza, a przez to także cząsteczek zanieczyszczeń. W
warunkach adiabatycznego pionowego gradientu temperatury
nie występuje pionowe przemieszczanie się cząsteczek
powietrza i jest to stan idealnej równowagi stałej atmosfery. Na
cząsteczkę zanieczyszczenia, przesuniętą z pierwotnego
położenia w górę lub w dół, nie działa wtedy siła statycznego
wyporu, która mogłaby spowodować jej dalsze pionowe
przemieszczanie. Taką atmosferę określa się mianem neutralnej.
Cząsteczki zanieczyszczeń również nie wykazują tendencji do
ruchów pionowych, lecz poruszają się wraz z masami powietrza i
są transportowane przez wiatr w kierunku poziomym.
Turbulencje i wiatr
Oprócz turbulencji generowanej przez gradient temperatury,
czyli tzw. turbulencji konwekcyjnej, rozprzestrzenianiu się
zanieczyszczeń sprzyja także turbulencja dynamiczna. Przepływ
powietrza ma wtedy charakter burzliwy
i zanieczyszczenia są transportowane w atmosferze w wyniku
dyfuzji turbulencyjnej, której skala przestrzenna może
obejmować znaczne odległości od źródła emisji. Występowanie
dyfuzji turbulencyjnej jest spowodowane przez tarcie, jakie
zachodzi wskutek przepływu powietrza nad powierzchnią terenu.
Dyfuzja turbulencyjna jest kształtowana przez zjawisko wiatru i
wzmacniana
w wyniku rozpraszania zanieczyszczeń na centrach turbulencji.
Blisko powierzchni Ziemi rozpraszanie zanieczyszczeń zachodzi
szybciej, a tym samym zmniejsza się obszar oddziaływania
emitora.
Składowiska odpadów komunalnych jako
powierzchnie źródła zanieczyszczeń powietrza
atmosferycznego
Składowiska odpadów komunalnych stanowią potencjalne źródła zanieczyszczeń
powietrza atmosferycznego bezpośrednio nad składowiskiem (wysypiskiem) oraz
obszarami przyległymi do składowiska.
Na podstawie wieloletnich obserwacji i badań na terenach składowania odpadów –
starych wysypisk i nowo budowanych – można stwierdzić, że decydujące znaczenie
w rozprzestrzenianiu się zanieczyszczeń w atmosferze mają następujące czynniki:
właściwa lokalizacja składowiska uwzględniająca lokalne warunki terenowe,
uwarunkowania meteorologiczne w przyziemnej warstwie atmosfery (prędkość i
kierunki
wiatru, warunki pogodowe o małej wymianie powietrza),
warunki topograficzne, mikroklimat, obecność i jakość barier antymigracyjnych.
Modele matematyczne rozprzestrzeniania
zanieczyszczeń w atmosferze
Modele stanowią ważne narzędzie
w zarządzaniu jakością środowiska.
Są stosowane zarówno do oceny
istniejącego stanu zanieczyszczenia
powietrza – modele diagnostyczne, jak
i do prognozowania mogących
wystąpić stężeń imisyjnych czy
depozycji oraz wynikających z tego
skutków – modele prognostyczne. Rola
modeli nie ogranicza się więc tylko do
odzwierciedlenia zjawisk, jakie już
nastąpiły, lecz umożliwia symulowanie
zdarzeń przyszłych oraz
przewidywanie zagrożeń wywołanych
emisjami losowymi.
Modele matematyczne stanowią zbiór analitycznych lub
numerycznych algorytmów, które opisują fizyczne i chemiczne
aspekty danego problemu. Model matematyczny najczęściej
wynika jednak z modelu fizycznego. W dalszym ciągu – grupę
modeli matematycznych można podzielić na statystyczne i
deterministyczne. Podczas gdy modele statystyczne wynikają z
półempirycznych, statystycznych zależności przy uwzględnieniu
dostępnych danych i po wykonaniu niezbędnych pomiarów,
modele deterministyczne są oparte na podstawowym
matematycznym opisie procesów atmosferycznych, w których
pewne skutki, np. zanieczyszczenie powietrza, mają swoją
przyczynę, np. emisja.
Modele matematyczne
rozprzestrzeniania zanieczyszczeń w
atmosferze
Modelowanie rozprzestrzeniania się
zanieczyszczeń w atmosferze
Modele fizyczne - procesy zachodzące w rzeczywistej atmosferze są
symulowane w mniejszej skali w laboratorium przy wykorzystaniu tuneli
wiatrowych lub
zbiorników wodnych
Modele matematyczne:
– modele empiryczne - korzystają z danych pomiarowych, które służą do
ustalenia empirycznych zależności opisujących procesy atmosferyczne
– modele deterministyczne -wykorzystują matematyczny opis
fizycznych i chemicznych procesów zachodzących w atmosferze.
Metody, technologie
i urządzenia
do oczyszczania powietrza
z zanieczyszczeń
Odpylanie gazów
Z definicji odpylanie jest to
proces oczyszczania gazu z
drobnych cząstek ciał
stałych zwanych pyłami
powodując ich wydzielenie
i osadzenie za pomocą
urządzeń zwanych
odpylaczami, bądź cząstek
ciekłych – za pomocą
skraplaczy.
W zależności od zasad
odpylania wyróżnia się
odpylacze suche, mokre
oraz elektryczne.
Odpylacz grawitacyjno-inercyjny
Odpylanie prowadzone jest w wyniku
działania sił grawitacyjnych przez
komorę osadczą (pyłową), a opadające
cząstki gromadzą się na dnie komory.
W komorach mogą być umieszczone
półki pionowe z zadaniem zmiany
kierunku przepływu gazu i zwiększenia
działania sił na cząstki. Odpylacze
grawitacyjno-inercyjne stosowane są
do usuwania cząstek dużych
rozmiarów, zwykle jako odpylacze
wstępne. Charakteryzują się prostotą
działania
i konstrukcji, brakiem części
ruchomych
i niewielkim zapotrzebowaniem energii
do przeprowadzenia procesu
odpylania.
Cyklony
W stosowanych do oczyszczania suchego
cyklonach, zwanych również odpylaczami
odśrodkowymi wykorzystuje się spiralny lub
wirowy ruch strumienia do wywołania
działania siły odśrodkowej na cząstki.
Zanieczyszczony pyłem gaz wpada do
cylindrycznej komory i wiruje w niej, w wyniku
czego unoszące się
w gazie cięższe od niego składniki są
odrzucane na zewnątrz, a w wyniku ocierania
o ścianki cyklonu wytrącają prędkość i
opadają. Powietrze czyste wypływa przez
ułożony centralnie kanał w górę.
Odpylacz
filtracyjny
Najczęściej stosowane są odpylacze filtracyjne, czyli inaczej zwane
filtry. Cząstki aerozolowe wydzielane są w warstwie pyłu. Warstwa
filtracyjna tworzy się na cząstkach uprzednio wydzielonych w
przegrodzie filtracyjnej, porowatej. Filtry należą do grupy odpylaczy
wysoko- sprawnych, stosowanych do usuwania z gazów cząstek
mniejszych od 10μm.
Wyróżnia się:
Filtry tkaninowe – workowe, kopertowe, ramowe z tkanin tkanych lub
filcowanych; należą do najdroższych metod odpylania gazu a zarazem
wymagają dużych powierzchni, jednak ich niemal 100% skuteczność
rekompensuje te niedogodności;
Filtry włókniste – wykonywane w postaci mat lub siatek zestawionych
w pakiety;
Filtry warstwowe – stanowiące luźne lub zwarte warstwy materiałów
w postaci ziaren, granul lub porowatych kształtek ceramicznych,
metalowych i innych.
Elektrofiltry
Za usuwanie pyłu z gazu technologicznego poprzez wykorzystanie siły
elektrostatycznej działającej na cząstki tego pyłu odpowiedzialne są
elektrofiltry. Cząstki pyłu niesione przez gaz są z natury elektrycznie
obojętne i aby proces oczyszczania mógł zachodzić muszą zostać
naelektryzowane. Ładunek elektryczny jest nadawany ziarnom pyłu
poprzez wykorzystanie ulotu, tj. opuszczania elektrody przez ładunek
elektryczny wskutek wyładowania elektrycznego w niejednorodnym
silnym polu elektrycznym, z zastosowaniem napięć rzędu dziesiątek
kV. Ziarna pyłu uzyskują ładunek elektryczny od zjonizowanych przez
ulot cząsteczek gazu. Obdarzone ładunkiem elektrycznym wędrują
(migrują) do elektrody o ładunku przeciwnym, na której się osadzają –
elektrody osadczej bądź zbiorczej.
Elektrofiltry
Elektrofiltry używane są do
odpylania strumieni gazów
w energetyce, gdzie muszą
spełniać wysokie
wymaganie odnośnie
stopnia odpylania.
Odpylacze mokre
W odpylaczach mokrych wydzielanie cząstek aerozolowych odbywa się:
na kroplach cieczy poruszających się w strumieniu aerozolu;
na warstewkach cieczy spływającej lub przepływającej przez powierzchnie
stałe;
z pęcherzyków gazu poruszających się w cieczy;
ze strumieni aerozolu zderzających się w środowisku strug lub kropel
cieczy;
ze strumieni aerozolu uderzających o ciekłą lub zwilżoną powierzchnię
stałą.
Odpylacze mokre zapewniają dobrą sprawność odpylania dla cząstek powyżej
1μm wydzielanych na kroplach i włóknach (cylindrach) oraz dla cząstek
powyżej 5μm wydzielanych w skruberach odśrodkowych i zderzeniowych. W
zależności od energii doprowadzonej do procesu odpylania wyróżnia się
odpylacze nisko-, średnio- i wysokoenergetyczne.
Odpylacze mokre
Wśród mechanicznych odpylaczy mokrych można wyróżnić płuczki wieżowe,
cyklony mokre, płuczki obrotowe, czy odpylacze ze zwężką Venturiego.
Zasada ich działania polega na wykorzystaniu zjawisk występujących przy
zetknięciu się zapylonego gazu z cieczą płuczącą, takich jak:
zjawisk kondensacji pary wodnej;
dyfuzji;
zderzenia się kropel cieczy z ziarnami pyłu;
zjawisk elektrostatycznych;
rozdrobnieniu gazu;
osadzania się pyłu.
Oczyszczanie gazów
z zanieczyszczeń gazowych
Do usuwania zanieczyszczeń gazowych ze strumieni gazów stosowane są
procesy: absorpcyjne, spalania, kondensacyjne i biochemiczne bądź ich
kombinacje z udziałem innych procesów wspomagających. Wybór metody
i technologii oczyszczania gazu zależy od rodzaju zanieczyszczeń i ich
charakterystyki, wielkości strumienia gazu, wymaganej sprawności
oczyszczania i warunków lokalnych.
Metody absorpcyjne
Absorpcja jest procesem dyfuzyjnego
przenoszenia cząsteczek gazu do
cieczy na skutek istnienia w układzie
gradientu stężenia dyfundujących
składników. Do tego procesu
wykorzystuje się absorbery
natryskowe, półkowe oraz absorbery
z wypełnieniem w postaci różnego
kształtu elementów wsypywanych
luźno lub układanych,
jak i z wypełnieniem regularnym
bądź tzw. ruchomym.
Schemat blokowy absorbera powierzchniowego
Spalanie
termiczne
Spalanie termiczne jest procesem bardzo energochłonnym i
kosztownym. Przeprowadza się je w temperaturach
800÷1200ºC. Należy kontrolować temperaturę spalania,
ponieważ, w czasie wysokotemperaturowego spalania powyżej
1400ºC powstają tlenki azotu na skutek spalania azotu z
powietrza, powodujące wtórne zanieczyszczenie atmosfery. W
przemyśle rafineryjnym
i petrochemicznym stosuje się spalanie odlotowych gazów
palnych samych lub
z dodatkiem paliwa gazowego. Spalanie takie odbywa się w
pochodniach, które są charakterystyczne dla tych zakładów.
Spalanie
katalityczne
W przypadku niskich stężeń węglowodorów w gazach odlotowych
stosuje się spalanie katalityczne. Katalizą nazywa się zjawisko
zmiany szybkości reakcji chemicznych w wyniku oddziaływania na
reagenty substancji zwanych katalizatorami, które to zwiększają
szybkość osiągnięcia stanu równowagi reakcji chemicznej,
poprzez obniżenie jej energii aktywacji. W procesie spalania
katalitycznego strumień gazu przepuszcza się przez ziarno
katalizatora
w podwyższonej temperaturze. Katalityczne spalanie
węglowodorów przebiega w temperaturach znacznie niższych niż
spalanie termiczne (ok. 400ºC). Katalitycznie nie mogą być
spalane gazy zanieczyszczone cząstkami aerozolowymi.
Kondensacja
Jest to metoda usuwania z gazów odlotowych substancji o
wysokich temperaturach wrzenia przez chłodzenie wodą lub
powietrzem w wymiennikach ciepła. Jest to technika separacji, w
której najbardziej lotny składnik mieszaniny gazowej jest
wydzielany na skutek zwiększenia prężności i przejścia do stanu
nasycenia oraz zmiany stanu fazowego na ciekły. W przypadku
lotnych rozpuszczalników znajduje ona zastosowanie, gdy nie
jest wymagane bardzo dokładne oczyszczanie gazu do stężeń
kilku ppm. Konieczność wymrażania gazu w końcowym etapie
oczyszczania tą metodą ogranicza jej zastosowanie.
Metoda ta nie nadaje się do oczyszczania gazów emitowanych
do atmosfery
.
Oczyszczanie biologiczne
Stosowane jest jako metoda alternatywna do
poprzednich, gdy stężenie zanieczyszczeń w
strumieniu powietrza jest małe, zanieczyszczenia są
łatwo biodegradowalne i strumień gazu jest w miarę
stabilny. Proces oczyszczania biologicznego zachodzi
w trzech głównych etapach :
1. Ujęcie gazów odlotowych ze źródła emisji, ich
transport rurociągiem, zwykle ssącym, przez
odpylacz wstępny filtracyjny do wentylatora
(sprężarki);
2. Kontrola temperatury strumienia i jego podgrzanie
lub schłodzenie, przez skierowaniem do nawilżania
w komorze lub skruberze natryskowym;
3. Podanie strumienia gazu i równomierne jego
rozpraszanie na przekroju bioreaktora.
Instalacja oczyszczania biologicznego
gazów odlotowych: 1-skruber, 2-biofiltr,
3-warstwa bioaktywna.
Odsiarczanie
Jest to proces związany z przetwarzaniem surowców palnych,
organicznych
i mineralnych, takich jak: węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny, drewno, torf.
W gazie ziemnym siarka występuje w postaci zredukowanej jako
siarkowodór (H2S), a także w innych związkach, które usuwane są w
procesach oczyszczania
i rafinacji przed skierowaniem ropy i gazu do dalszego przerobu.
Wyróżnia się dwie zasadnicze kategorie procesów oczyszczania gazów
procesowych związanych z gazownictwem:
jednoczesne usuwanie H2S i CO2 łącznie z innymi związkami siarki;
selektywne usuwanie tylko H2S z pozostałymi związkami siarki.
Ochrona powietrza może być realizowana
przez podejmowanie działań takich jak:
Instalowanie wydajnych filtrów kominowych. Nawet w
przypadku starszych technologii urządzenia takie zatrzymują
znaczną część zanieczyszczeń,
w przypadku nowszych technologii filtry zazwyczaj są
montowane seryjnie;
Wdrażanie nowych, czystszych technologii przemysłowych. W
praktyce nowsze technologie są czystsze (mniejsza emisja
gazów/pyłów) oraz mniej energochłonne. Cześć szkodliwych
substancji stosowanych w przemyśle zastępowana jest przez
inne, bezpieczniejsze (np. zamienniki freonów);
Ochrona powietrza może być realizowana
przez podejmowanie działań takich jak:
Modyfikacja istniejących technologii i większa hermetyzacja produkcji. W
praktyce oznacza to np. odsiarczanie węgla przed jego spaleniem, czy też
dbałość o odizolowanie produkcji od środowiska. W przypadku ogrzewania
domów korzystna jest zmiana paliwa na mniej emisyjne (np. gaz ziemny
zamiast węgla) oraz ocieplanie budynków;
Inwestowanie w ekologiczne środki transportu i modyfikacja już
istniejących. Oznacza to nowsze nie emisyjne, lub nisko emisyjne samochody
wyposażone w lepsze katalizatory, modyfikowane paliwa (np. bezołowiowe),
rozbudowę transportu elektrycznego (np. szynobusy, trolejbusy). Ważna jest
także promocja transportu rowerowego, czy wodnego oraz wdrażanie nowych
technologii w transporcie lotniczym;
Budowanie izolacyjnych pasów zieleni wokół zakładów przemysłowych.
Zieleń zatrzymuje pewną ilość zanieczyszczeń gazowych, szczególnie pyłów.
Ochrona powietrza przed
substancjami zapachowymi
Ochrona powietrza atmosferycznego przed różnego rodzaju skażeniami stanowi jedno
z najważniejszych zagadnień w całokształcie ochrony środowiska naturalnego.
Zanieczyszczenia zmieniające naturalny skład powietrza, mogą powodować przykre i
szkodliwe efekty.
Metody usuwania nieprzyjemnych zapachów można podzielić na:
metody absorpcyjne (absorpcja z reakcją chemiczną lub w kombinacji z biodegradacją),
ozonizacja (oparta na procesie tlenowego rozkładu w świetle ultrafioletowym),
maskowanie zapachów (przez dodatek silnej pachnącej substancji),
termicznie i termo katalityczne spalanie,
metody adsorpcyjne.
Przepisy prawne dotyczące
emisji zanieczyszczeń
Ustawa o ochronie i kształtowaniu środowiska z dnia 31 stycznia 1980 r., Dz. U. Nr 49
z 1994 r., poz. 196, z późniejszymi zmianami, przewiduje, że jednostki organizacyjne
wprowadzające zanieczyszczenia do powietrza atmosferycznego powinny posiadać
decyzję
o dopuszczalnej emisji. Zakłady powinny ograniczyć emisję do poziomu nie
powodującego przekroczeń stężeń dopuszczalnych, określonych w rozporządzeniu
MOŚZNiL z dnia 28 kwietnia 1998 r. w sprawie dopuszczalnych wartości stężeń
substancji zanieczyszczających
w powietrzu, Dz. U. Nr 55 z 1998 r., poz. 355. Dodatkowo, wielkość emisji zanieczyszczeń
z procesów energetycznego spalania paliw jest ograniczona przez rozporządzenie
MOŚZNiL
z dnia 8 września 1998 r. w sprawie wprowadzania do powietrza substancji
zanieczyszczających
z procesów technologicznych i operacji technicznych, Dz. U. Nr 121 z 1998 r., poz. 793,
które to rozporządzenie określa maksymalne stężenia zanieczyszczeń w spalinach.
Bibliografia
B.J. Alloway D.C. Ayres „Chemiczne podstawy zanieczyszczenia środowiska”
B. Głowiak E. Kempa T.Winnicki „Podstawy ochrony środowiska”
B. Prandecka „Interdyscyplinarne podstawy ochrony środowiska
przyrodniczego”
D. Cichy W. Michajłow H. Sander „Ochrona i kształtowanie środowiska”
R. Paczuski „Prawo ochrony środowiska”
Rozprawa doktorska mgr inż. Jerzy Krzysztof Michalczyk
http://www.pzits.not.pl/docs/ksiazki/Pol_2008/Telenga-Kopyczynska%20179-
182.pdf
http://www.upresins.org/upload/documents/webpage/safety-
guidelines/polish/Guide-9.pdf
http://www.pzits.not.pl/docs/ksiazki/Pol_2008/Wielgosinski%20187-190.pdf