Ekologija zagadjenje vazduha_konacno_28032011

1

ZAGAĐENJE VAZDUHA

ATMOSFERA (1)

• Sloj gasova koji okružuju našu planetu (kiseonik, ugljen-dioksid, ozon -99,999% na prvih 90 km-homosfera)

• Sastav atmosfere

Glavni konstituentiGlavni konstituenti

AzotAzot

KiseonikKiseonik

%%

78,178,1

20,920,9

Aktivni spor edni kon.Aktivni spor edni kon.

Vodena paraVodena para

UgljenUgljen--dioksiddioksid

MetanMetan

Azot(IV)oksidAzot(IV)oksid

OzonOzon

Voda (tečna i led)Voda (tečna i led)

%%

0,48 prosek0,48 prosek

0,0350,035

0,000140,00014

0,000050,00005

0,0000070,000007

0,000000020,00000002

Neakt ivni sporedni kon.Neakt ivni sporedni kon.

ArgonArgon

NeonNeon

%%

0,930,93

0,00180,0018

HeliumHelium

Krip tonKrip ton

KsenonKsenon

0,000520,00052

0,00010,0001

0,000090,000092

ATMOSFERA (2)

3

min. T 180 K

4

ATMOSFERA- AURORA BORALIS (3)

Aerozagađenje (1)

• Aerozagađenje je često drugi naziv za zagađenost vazduha; onopodrazumeva prisustvo primesa (toksičnih i netoksičnih), koje su

posledicačovekovih proizvodnih aktivnosti, a dospele su u atmosferu u vidu

gasova,pare, prašine, dima, magle i dr. Ove primese mogu dospeti u vazduh i iz

prirodnih izvora.• Često se za zagađen vazduh iznad urbanih sredina koristi termin

smog.• Pod zagađenim vazduhom podrazumeva se onaj vazduh u kojem se

nalazenovi, do tada nepoznati sastojci u uobičajenom sastavu ili onaj vazduh u

kome su njegovi sastojci prisutni u enormnim količinama.

5

Aerozagađenje (2)

• Postoje različite vrste definicije zagađenog vazduha:• zagađen vazduh je onaj koji je primio gas, paru, dim, prašinu i

drugematerije iz različitih izvora u količinama koje mogu štetiti zdravljustanovnika, životnoj sredini i materijalnim dobrima• zagadenje vazduha postoji kada prisustvo neke strane

supstance ili nekogvažnog vida njenih sastojaka može da izazove škodljivo dejstvo ili

daprouzrokuje štetu ili smetnje.•

6

Aerozagađenje (3)

• Pod zagađenim smatra se svaki vazduh koji je kontaminiran materijamaštetnim po zdravlje ili opasanim na drugi način, bez obzira na njihovo agregatnostanje.• Posledice zagađenja vazduha su najčešće:• smanjena vidljivost• neprijatan miris (smrad)• izvor prljavštine• korozija metala• oštećenje fasada, spomenika i sl.,• oštećenje biljnog fonda i sl.• Aerozagađenje se lako može preneti na velika rastojanja od mesta izvora; prostor

koji se može zagaditi (tzv. medijumi zagađenja) zavisi od brzine rasprostiranja(difuzije) zagađenog vazduha i brzine sedimentacije (taloženja) zagađujućihmaterija

7

Aerozagađenje (4)

• Ostali faktori koji utiču na transport i d ifuziju zagađujucih supstanci u vazduhu su:

• vazdušna strujanja (vetrovi ),

• vazdušne turbulencije,

• termička struktura atmosferskih slojeva,

• visina ispusta (dimnjaka), temperature i brzine otpadnih gasova na izlazu ispusta

• moguđnost samoprečišćavanja atmosfere i drugi

8

Aerozagađenje (5)

• Za praćenje aerozagadenja potrebno je poznavanje:• kvaliteta (fizičkih i fizičko-hemijskih svojstava) zagadujućih

materija• kvantiteta (količine) od čega zavisi dejstvo svake

zagadujućematerije pojedinačno• Vrste aerozagađenja zavise od brojnih činilaca, od kojih su

najznačajniji:

• Vrsta tehnološkog procesa,• korišćene sirovine,• osobine poluproizvoda ili gotovog proizvoda.

9

Aerozagađenje (6)

• Najveći zagađivač vazduha je industrija, a posebno:

• energetski objekti,

• hemijska industrija,

• crna i obojena metalurgija,

• industrija nemetala i građevinskog materijala i

• industrija celuloze i papira.

10

ZAGAĐENJE VAZDUHA

11

IZVORI ZAGAĐENJ A VAZDUH A

PRIRODNI ANTROPOGENI

STACIONARNI MOBILNI

12

IZVORI ZAGAĐENJA VAZDUHA

Mobilni izvori

osnovni izvori

Area i drugi izvori

13

ZAGAÐIVAČI VAZDUHA

Gasoviti Čvrste čestice

Oxidi sumpora, azota & ugljenika, H2S,

hidrocarbonati, ozon i dr.oxidanti

Prašina, magla, para, dim, sitne kapljice ,

smog itd.

PRIRODNI IZVORI

v Prašina iz prorodnih izvora, najčešće sa velikih ,,golih,, površina sa malo ili potpuno bez vegetacije (peščane oluje).

v Metane, emitovan tokom digestije hrane od strane životoinja (preživari).

v Radongas iz prirodnih radioaktivnih oblasti zemlje. v Dim i CO nasatali tokom šumskih požara.v Vulkanskaaktivnost, tokom koje se produkuju sumpor i

njegovi oksidi , hlor i čestice pepela. • Kosmička prašina• Slana isparenja iz okeana

14

ANTROPOGENI IZVORI ZAGAĐENJA (1)• Stacionarni

– Specifične tačke (fabrički dimnjaci)– ,,Area source,,

• Mobilni• Glavni izvori polutanata u vazduhu:

– Energetska postrojenje koja svoj rad zasnivaju na sagorevanju fosilnih goriva

– Kontrolisano spaljivenje, koje se koristi u poljoprivredi i šumarstvu.

– Izduvni gasovi iz motornih i drugih vozila i prevoznih sredstava.

– Sagorevanje drveta, požari inseneratori i sl.

15

ANTROPOGENI IZVORI ZAGAĐENJA (2)

– Rafinerije nafte, energetska i sva druga industrijska postrojenja.

– Različite hemikalije koje se u vidu prašine ili gorenjem šire u okolni vazduh.

– Komponente boja, lakova za kosu, aerosoli iz sprejeva i drugi rastvarači.

– Deponije smeća sa kojih se izdvaja deponijski gas,metane i neprijatni mirisi.

– Vojne aktivnosti, kao što su probe nuklearnognaoružanja, toksičnih gasova (bojni otrovi), rakete i sl.

16

EFEKTI ZAGAĐENJA VAZDUHA

17

1.Acid rain – KISELE KIŠE

2.Ozone depletion –narušavanje ozonskog omotača

3.Global warming4. Različiti zdravstveni

problemi kod ljudi

18

KISELE KIŠE

KISELE KIŠE (1)

19

Nastaju u zavisnosti od % NOx i SOx u vazduhu

KISELE KIŠE (2)

20

KISELE KIŠE (3)

21

EFEKTI KISELIH KIŠA (1)

• Kontaminiraju vodu za piće

• Oštećuju ili uništavaju akvatični biljni i životinjski svet

• Utiču na lanac ishrane

• Erodiraju skulpture i

statue

22


23

•Erodiraju zgrade i hramove


24

Uništavaju drvećeZemljište postaje kiselije.

Što dovodi do:Degradacije

zemljištaGubitka rastinja i

vegetacije uopšte

Global warming

25

Global warmingGlobal warmingGlobal Warming je porast srednje temperature atmosfere, okeana izemljine površine.

Planeta Zemlja se grejala i hladila više puta kroz 4.65 billion godina svoje istorije

26

UZROCI

Formiranje GREENHOUSEgasova tipa CO2 & CH4

SAGOREVANJE FOSILNIH GORIVA Deforestiracija

Poljoprivredne aktivnosti

GLOBAL WARMING

EFFEKTI GLOBAL WARMING (1)

§ Promenljivost vremena

27

Porast temperature na Zemlji

§§ Topljenje ledenih kapa i Topljenje ledenih kapa i glečeraglečera

Što vodi ka plavljenju priobalnih naselja i Što vodi ka plavljenju priobalnih naselja i oblastioblasti

28

EFEFEKTIEKTI GLOBAL WARMINGGLOBAL WARMING (2)(2)

§§ PoljoprivredaPoljoprivredaSve teži uslovi za Sve teži uslovi za

rast i razvoj žitaricarast i razvoj žitarica

§Zdravlje ljudiToplotni udariAlergi jeRespi ratorne smetn je i

oboljen ja

NARUŠAVANJE OZONSKOG OMOTAČA

29

OTKRIĆE

• 1985 godine, pomoću satelita, balona, istraživačkih stanica, tim istraživača (na slJ)je u stratosferi iznad Antarktika, otkrio rupu v eličine United States.

30S leva: Joe Farman, Brian Gardiner i Jonathan Shanklin

MERENJE

• NASA za merenjeconcentracije ozona koristi

tzv. TOMS – instrument(ukupni ozonski spektrometar)

Nivo ozona se izražava u

Dobsonovim jedinicama (DU), gde je 100 DU ekvivalentno sa 1 milimetrom debljine čistog ozona

31

Izvor: NASA

32

•Ozonski omoč se nalazi u stratosferi između 15 i 30 km oko površine zemlje i štiti žive organizme od preteranog UV (UVB) zračenja Sunca.

•Za njegovo oštećenje saslužni hlorfluorougljovodonici (CFC) i dr.

OZONSKI OMOTAČ

www.epcc.pref.osaka.jp/apec/ eng/earth/ozone_layer_depletion/susumu.html

33

• Zasniva se na 2 mehanizma:

• Meteorološkom i • Hemijskom.

FORMIRANJE OZONSKE RUPE

Oni se gube pod dejstvom sunčevog

zračenja:

34

CHLORO FLUORO CARBONS

CFC’s su odgovorni zanarušavanje ozonskog omotača

35

HlorHlor razgrađuje ozon narazgrađuje ozon na OO22 + ClO+ ClO

Ova reakcijaOva reakcija,, ponovo dovodi doponovo dovodi do Cl Cl i slobodnogi slobodnog OO

O + O = OO + O = O22

U ovom slučajuU ovom slučaju, Cl is , Cl is recrecikliraiklira……11 Cl atom Cl atom može da razgradi može da razgradi 100,000 mole100,000 molekkulula a ozonozonaa

36

Slobodan (Cl) nastao iz CFC molekula

reaguje sa ozonom

37

Dobson units

Praćenje promena ozonske rupe iznad Antarktika

Oko 28 300 000 km2 je površina ove ozonske rupe

Stratosferski ozon i UV zračenje

UV- talasna dužina 100nm do 400nm:UV-A, najmanje opasno zračenje (315nm do 400nm), UV-B (280nm do 315nm),UV-C najopasnije zračenje (100nm do 280nm)-gotovo u potpunosti biva apsorbovano

u stratosferskom sloju ozona. (Last, 2006)

38

Talasna dužina

EFEKTI UV ZRAČENJE

• Kancer kože (slika-melanomi na koži nakon preteranog sunčanja)

• Ošteđenja oka tipa katarakte• Narušavanjeimunološkog sistema• Smanjenje fitoplanktona• Oštećenje DNK različitih formi živog sveta• Druge moguće promenekoje u ovom momentu

još nisu utvrđene.

39

EFEKTI

40

nn OštećenjeOštećenje stratosstratosffererskogskog ozonozona dovodi do a dovodi do porastaporasta nivoa nivoa ultravioletultravioletnognog (UV) (UV) zračenjazračenja

nn Preterano izlaganjePreterano izlaganje ovakvom ovakvom UV UV zračenju zračenju izaziva:izaziva:

•• Sunčane opekotineSunčane opekotine

•• Kancer kožeKancer kože

•• Opadanje imunološkog sistemaOpadanje imunološkog sistema

•• Porast rizika od pojave katarakte kod ljudiPorast rizika od pojave katarakte kod ljudi. .

nn TAKOĐE UTIČE NA:TAKOĐE UTIČE NA:

•• GlobalGlobalnu količinu kišenu količinu kiše

•• EEkološke promenekološke promene

•• Nedostatak hraneNedostatak hrane

41

EFEKAT UV NA BIOLOŠKE ORGANIZME

• DNK oštećenje ………………Najizraženije kod malih i jednoćelijskih organizama

• Otežen rast i fotosinteza ... .......... ...... ....Slabi prinosi• Fitoplankton: ………………………... ..Smanjenje vezivanja CO2

…………………………………………..uginuće…………………………………………..Ometanje reprodukcije

• Azotofiksir ajuće bakter ije u zemljištu…………. Smanjenje broja, oštećenja

• Uticaj na zdravlje ljud i:Promene u imunološkom sistemu……… Porast rizika od infekcija…………………………………………..Porast rizika od pojave kanceraDermatolške promene (koža)………… ...Opekotine od Sunca…………….………………………….....Gubitak elastičnosti kože (starenje kože) …………….…………………………… FotosenzitivnostNeoplasija (kancer)……………………....Melanocitički (maligni melanom)…………….………………………….....Squamous cell skin – cancer …………….……………………………Basal skin – cancer

Kancer usta i usne šupljineOkular (oko)….…………………….......Catarakta…………….…………………………....Pterygium

(l ast , 1 993)42

UTICAJ UV-B ZRAČENJA NA BILJNI SVET

Environmenta l Effects o f Ozone Depletion: 1994 Assessment

MOLEKULARNI NIVO

GENSKA AKTIVNOST

FOTOSINTEZA METABOLIZAM

RAST BILJKE

UTICAJ UV-B ZRAČENJA NA DNK

• DNK absorbujuUV-B zrake

• Dolazi do promene oblika DNK

– Enzimi ne mogu da pročitaju kod sa DNK i ćelija

– Rezultat je mutiranje ćelija ili njihova smrt

• Ćelije su razvile sposobnost obnavljanja oštećene DNK

– Na oštećena mesta stižu specijalni enzimi– Uklanjanju oštećena mesta na DNK– zamenjuju ih novim-ispravnim

43

pre posle

UV zraci

UTICAJ NA ZDRAVLJE LJUDI

• Preterano izlaganje dovodi do:

– Porasta rizika pojave ne-melanoma, malignih melanoma i kancera kože

• Visok rizik pojave malignih melanoma naručito u detinjstvu

• Porast rizika od malignih melanoma za 10%

• Porast rizika od nemalignih melanoma za 26%

44

mal ignant

Non-mal ignant

ww w.l deo .col umbia. edu/. ../ lec tures/ozone_healt h/

UTICAJ NA OKO

• Porast rizika od katarkte

i pterygiuma

– Beličaste naslage

preko beonjače

45

ww w.l deo .col umbia. edu/. ../ lec tures/ozone_healt h

cornea is encountered first

then the lens

Kancer oka

ŠTA SE ČINI?

• Montrealski Protocol (1987) – panel koji su doneli experti u cilju ispitivanj substanci odgovornih za formiranje ozonske rupe –CFC-haloalkana

–Formiranje policije za praćenje proizvodnje i upotrebe takvih suspstanci

– Izbacivanje iz upotrebe i proizvodnje ovih supstanci do 2000.godine (2005. zametilhloroform)

46

DOLAZI LI DO OBNAVLJANJA???

Opadanje koncentracije pomenutih suspstanci nije praćeno proporcionalnim obnavljanjem sloja ozona, već je to izrazito spor proces:

47ww w.co olantarc tica.com/. ../o zone_hole.htm

Lagano obnavljanje

Antarkti k- Dec. 200548

DESETOGODIŠNJE PRAĆENJE

49

EFEKTI ATMOSFERSKIH ZAGAĐENJA (1)

– Smanjenj e vidljivosti (smog, fotosmog)

– Delovan je na materijale

– Delovan je na biljke

– Delovan je na životin je

– Delovan je na zdr avlje ljud i

50

– Delovan je na materijale

• direktno mehaničko i hemijsko djelovanje nagrađevinske materijale

• oštećenje građevinskih konstrukcija zbog češćegčišćenja

• korozija metala

• efekti na gumu i kožu

• efekti na sintetske materijale

• efekti na boje

• direktni i indirektni efekti na tekstilni materijal

EFEKTI ATMOSFERSKIH ZAGAĐENJA (2)EFEKTI ATMOSFERSKIH ZAGAĐENJA (2)


– Delovan je na biljke

• popuštanje strukture

• hloroza (bolest bledoće)

• nekroza (sušenje pojedinih delova)

• usporavanje rasta

• redukcija ploda

51


–Delovanje na životinje

• smrt

• akutne i hronične bolesti

• usporavanje rasta

• smanjivanje produkata (mleko, jaja)

52


– Delovanje na zdr avlje ljudi• akutna bolest, smrt The World Health Organization je

utvrdila da 2.4 miliona ljudi godišnje umire od posledica direktno povezanih sa aerozagađenjem

• hronična bolest, skraćenje života astma, bronhitis, emfisemapluća, oštećenje srca i pluća i respiratorne alergije

• promena fizioloških funkcija (respiratorne funkcije, transport kiseonika u krvi)

• psihofiziološke reakcije• nadraživanje čula• poremećaj u komforu življenja (povraćanje zbog smrada,

gubitak apetita)• poremećaj sna

53


• Indija, 1984 nesreće u Bopalu. Fabrika za proivodnju Carbida, u vlasništvu Union Carbide, Inc., U.S.A. je eksplodirala i tom prilikom je poginulo više od 2,000 ljudi, dok je između 150,000 do 600,000 bilo zatrovano ( 6,000 je kasnije i umrlo od posledica trovanja).

• The United Kingdom pamte kao najgore zagađenje vazduha 4. december 1952 kada se ogromna količina gustog smoga formirala iznad Londona. Tokom 6 dana umrlo je više od 4,000 ljudi, a više od 8,000 je umrlo u proteklim mesecima.

• USSR 1979. godine u blizini Sverdlovska. Tokom incidenta na postrojenju za proizvodnju biološkog oružja sporeanthraxa su dospele u vazduh. Veruje se da su izazvale smrt na hiljade ljudi (civila).

• United States of America, Donora u Pennsylvan ia krajem oktobra, 1948, 20 ljudi umrlo i preko 7,000 zatrovano.

54

ZDRAVSTVENI PROBLEMI KOD LJUDI

55

UTICAJ NA ORGANE ZA DISANJE

•BRONHITIS

•ASTMA

•PNEUMONIA

• CANCER PLUĆARazličite vrste mikroorganizama takođe dospevaju u

naš organizam preko vazduha koji udišemo 56

MIKROORGANIZMI

BAKTERIJE VIRUSI

TUBERKULOZA PNEUMONIA

PREHLADA KOKOŠIJI GRIPTIFOIDNA GROZNICA

INFLUENZA

OSNOVNE VRSTE ZAGAĐUJUĆIH MATERIJA U VAZDUHU

57

Primarni polutanti (1)

58

Osnovni primarni polutanti nastali tokom ljudske aktivnostisu:

Ø(SOx) posebno sumpor dioksid koji se emituje tokomsagorevanja uglja i nafte.Ø (NOx) posebno azot dioksid koji nastaje privisokotemperaturnom sagorevanju.

ØCO je neiritirajuć gas bez boje i mirisa, ali izuzetno otrovan.Nastaje tokom nepotpunog sagorevanja goriva tipa prirodnoggasa, uglja i drveta, a n jegov najvažniji izvor su motornavozila.

Ø CO2, tzv. gas sa efektom staklene bašte kioji nastaje tokomsagorevanja.

Volatilna organska jedinjenje (VOC), kao što suhidrokarbonatne zapaljive pare i rastvarači.

Sumpor dioksid (1)

59

2SO2 + O2 2SO3

U gradovima i industrijskim naseljima u vazduhu se nalazi povećanakoličina oksida sumpora. Sagorevanje uglja i nekih proizvoda petrohemijske industrije, koji sadrže znatnu količinu jedinjenja sumpora, glavni su izvori sumpor-dioksida, SO2. Ovaj oksid je veoma toksičan i direktno napada sluzokožu disajnih puteva. Veliku opasnost predstavlja udruženo dejstvo ovog oksida sa česticama suspendovanim u vazduhu, jeroštećuju plućno tkivo. Male koncentracije izazivaju respiratorne smetnje% čestica u zagađenom vazduhu katališe oksidaciju SO2 u SO3:

Sumpor dioksid (2)

• Proces oksidacije SO2 u suvom, čistom vazduhu je veoma spor, ali se odvija brzo na površini čestica suspendovanih u vazduhu, pepelu finog disperziteta, u kome se nalaze metali, najčešće kao oksidi (heterogena kataliza). Isto tako, SO2 rastvoren u kapljicama magle lako se oksiduje u SO3. Prevođenje SO2 u SO3 vrši se dominantno fotohemijskomoksidacijom. Kada se apsorpcijom kvanta svetlosti (energija = hν) ekscituje molekul SO2(SO2 *) on lakše podleže oksidaciji:SO2 (g) + hv SO2*(g)

SO2*(g) + O2(g) SO3(g) + O(g)• Oksidacijom nastali SO3 rastvara se u kapljicama vode koje su

raspršene u vazduhu, gradeći sumpornu kiselinu:

• SO3(g) + H2O(l) H2SO4(aq)

60

Sumpor dioksid (3)

61

Fino raspršene kapljice kiseline u vazduhu deluju nadražujuće na sluzokožu i oštećuju plućno tkivo, korodiraju metalne površine, oštećuju boje i kamen fasada zgrada i spomenika (kisele kiše).

OKSIDI AZOTA (1)

• Azot mono ksid, NO, nastaje d irektnom sintezom iz elemenata pri sagorevanju tečnih goriva na visokim temperaturama, u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem

• O2 & N2 reaguju do NO i NO2

• O2 + N2 2NO• 2NO + O2 NO2 + O2

• NO2brže nastaje pri reakciji NO i O3 u stratosferi• Prouzrokuju respiratorne probleme• Toxični su za živi svet• Oštećuju različite vrste textilnih vlakana i metala

62

OKSIDI AZOTA (2)

• Znatno je veća brzina oksidacije NO sa ozonom:

• NO(g) + O 3(g) NO2(g) + O 2(g)

• U zagađenom vazduhu prisutni NO2 apsorbuje foton svetlosti pri tome se razlaže na NO i atom

kiseonika:

• NO2(g) + hv NO(g) + O(g)

• U ovoj reakciji nastali reaktivni atom kiseonika reaguje sa molekulom kiseonika dajući molekul ozona:

• O(g) + O 2(g) O3(g)

63

OKSIDI AZOTA (3)

• O3 je bogat energijom i lako prevodi NO u NO2. Osim toga O3 reaguje i sa ugljovodonicimakoji su sastojci izduvnih gasova automobila (uglavnom su to alkeni), pri čemu se gradi niz štetnih supstanci (alkoholi, aldehidi, ketoni).

• Ukoliko u vazduhu ima vlage, NO2 se rastvara dajući azotnu kiselinu, HNO3:

3NO2(g) + H2O(l) 2HNO3+(aq) + NO(g)

64

SMOG (1)

• Ovim jednačinama prikazan je niz reakcija koje su odgovorne za nastajanje veoma zagađenog vazduha koji se naziva smog. Ovaj naziv uobičajen je za vrlo neprijatan, zagađen vazduh,specifičan za urbanu sredinu. Takav vazduh podrazumeva nepokretne vazdušne mase,zagušljiv je, iritira oči i otežava disanje. Glavni sastojci smoga opasni po zdravlje ljudi su:

• azotovi oksidi i ozon, pored ugljen-monoksida, ugljovodonika,aldehida i drugih štetnih jedinjenja i suspendovanih materija.

• Formiranje smoga je uslovljeno fotohemijskom reakcijom pa se takonastali smog naziva fotohemijski smog. Pored čvrste faze, u smogu jeobično prisutna i tečna faza, aerosol.

65

SMOG (2)

• U tečnoj fazi su sadržana mnoga organska jedinjenja, kao i azotna kiselina koja nastaje rastvaranjem NO2 u vodi. Za

aerosol u smogu je u stvari karakteristično da sadrži veoma neprijatne, zagušljive supstance i da doprinosi smanjenojvidljivo sti i toksikčnosti zagađenog vazduha u velikim gradovima. Pored štetnog dejstva na organizam čoveka,

smog oštećuje i uništava drveće, vo ćke, kao i hortikulturne i agrikulturne biljke.

66

SMOG (3)

67

Derivat dima i magle. Postoje dva tipa:1. Klasični smogJavlja se u hladnijim područjima i predstavlja smešu dima, magle i SO2 .

2. Fotohemijski swmog Javlja se u toplim, suvim i sunčanim klimatskim regijama. Sadrži visoku koncentraciju oksidujućih agenasa, pa se naziva i oksidujući smog.

SMOG (4)

68

FORMIRANJE FOTOHEMIJSKOG SMOGA

69

•Pri sagorevanju fosilnih goriva nastaju hidrokarbonati i NO.

•Lančana reakcija pod katalitičkim delovanjem sunca dovodi do formiranja NO2 :

NO2 NO + O

O + O2 O3

NO + O3 NO2 + O2

•NO2 i O3 reaguju sa nesagorelimhidrokarbonatima do formaldehida iperoksiacetil nitrata (PAN)

Ugljovodonici(1)

• U atmosferu dospevaju najvećim delom kao sastojciizduvnih gasova automobila. To su pretežno alkeni, jer na višim temperaturama ugljovodonici tečnih goriva podležu termičkoj disocijaciji (proces "krekovanja"). Tako na primer, iz oktana pri termičkoj disocijaciji nastaju pored metana, alkeni –eten i propen:

• C8H18(l) CH4(g) + C2H+(g) + C3H6(g)

70

Ugljovodonici/Volatilna organskajedinjenja (VOC’s):

71

Nepotpuno sagorevanje fosilnih goriva, gasovi i pare (gasolin) različite vrste rastvaračaKancerogeni su.Uništavaju biljni svet.

Ugljovodonici(3)• Ugljovodonici, uglavnom alkeni, kao i prisutni azotovi oksidi

i aldehidi, reaguju sa ozonom dajući vrlo neprijatne i škodljive zagađujuće supstance.

• Takva su na primer, jedinjenje tipa peroksi-acetil-nitrata (PAN):

• koji su sastojci fotohemijskog smoga, stvaraju teškoće u disanju.

• Osim toga, ugljovodonici zagađenog vazduha suspektni su na kancerogeno dejstvo.

72

Oxidi ugljenika

• (i) CO2

Sagorevanje fosilnih goriva, razgradnja krečnjačkih stena, proizvodnja cementa.

• Deforestiracija (seča šuma) dovodi do velikih promena u visini nivoa CO2

• Najodgovorniji za Global Warming

73 74

CO

Deluje na centralni nervni sistem

Reaguje sa hemoglobinomdo carboxi hemoglobina

Suffocation and Death

Iz motora Dim cigareta

Smrtni ishod

SUSPENDOVANE ČESTICE(1)

• Su sitne čvrste čestice ili tečne kapljice u vazduhu

75

Čestični zagađivači

Dim Prašina Magla Para

SUSPENDOVANE ČESTICE(1)• U vazduhu se nalaze mnoge suspendovane materije, kao čestice

prašine, čađi, nesagorelog ulja, pepela, metala i masnih materija. Veličina suspendovanih čestica kreće se od 0,01 μ do preko 100 μ. Glavni izvori ovih suspendovanih materija su sagorevanje uglja i cigareta, kada ove čestice sa dimom dospevaju u vazduh i zagađuju ga. Prisustvo ovih čestica u vazduhu smatra se opasnim po zdravlje ljudi i odgovorno za uvećanu smrtnost. Smatra se da u koncentracijama u kojima se nalaze u vazduhu velikih gradova, ali i malih industrijskih naselja, mogu da izazovu karcinom želuca. Udruženim dejstvom sa SO2 oštećuju plućno tkivo.

• Prisustvo čestica olova koje u vazduh dospevaju izduvnim gasovima automobila, deluju toksično i prestavljaju opasnost po ljudsko zdravlje, naročito decu.

• Berilijum koji dospeva u vazduh u malim količinama iz industrijskih izvora i tečnih goriva, izaziva lezije u plućima, teške respiratorne smetnje, pa i smrt.

76

Primarni polutanti (2)

77

o Čestične ili praškaste materije (PM), merene kao dim i

kao praš ina. PM10 je frakcija suspendovanih česticaprečnika do 10 mikrometara (zadržavaju se u nosu).PM2,5 maksimalne veličine od 2.5 µm, tako da prodiruu bronhije i pluća.

oTeški metali, kao što su olovo, kadmijum i bakar.o Hlorofluorokarbonati (CFCs), uništavan je ozonskogomotača.o NH3 iz poljoprivredne proizvodnje.

o Neprijatni miris sa đubrišta, smetlišta, deponija smećai industrijskih procesa.oRadioaktivni zagađivači nastali tokom nuklearn ih

eksplozija ili ratnih dejstava, kao i radon iz prirodnihizvora.

78

ZAGAĐENJE VAZDUHA ČESTICAMA

79

Primarna komponenta polutanata u Primarna komponenta polutanata u vazduhuvazduhu

PorekloPoreklo

Aerosoli, prašina, pepeoAerosoli, prašina, pepeo ProcesProces sagorevanja,sagorevanja, vetar,vetar, mehaničkimehanički radrad

Komponente sumpora (SOKomponente sumpora (SO22,SO,SO33) ) SagorevanjeSagorevanje uljaulja kojekoje sadržisadrži sumporsumpor

Organske mat. (formaldehid,Organske mat. (formaldehid, akrolein, akrolein, mravlja kiselina)mravlja kiselina)

Industrija,Industrija, većinomvećinom emisijaemisija uu oblikuobliku pare,pare,aliali ii uu tečnomtečnom iliili čvrstomčvrstom stanjustanju

Azotne komponenteAzotne komponente NO, NONO, NO2 2 NHNH33

SagorevanjeSagorevanje pripri visokimvisokim temptemp..industrijskiindustrijski procesiprocesi kojikoji imajuimaju zazaposledicuposledicu spajanjespajanjeatmosferskogatmosferskog NN22 sasa OO22

Komponente ugljenikaKomponente ugljenikaUličniUlični saobraćaj,saobraćaj, industrija,industrija, potpunopotpuno iinepotpunonepotpunosagorevanjesagorevanje CHCH

Halogene komponenteHalogene komponente (HF, HCl)(HF, HCl) MetalurškiMetalurški ii drugidrugi industrijskiindustrijski procesiprocesi

Radioaktivne komponenteRadioaktivne komponente zračenjezračenjeAtomskiAtomski procesi,procesi, kosmičkokosmičko--prirodnaprirodnaradioaktivnostradioaktivnost

Sekundarni polutanti

U koje spadaju:• Čestične materije nastale iz gasova koji su

primarni polutanti i jedinjenja u fotohemijskom smogu.

• Prizemni ozon (O3) nastao u reakciji NOx iVOCs.

• Peroksiacetil nitrate (PAN) takođe nastaje iz sličnih među reakcija NOx i VOCs, kao i loš ozon.

80

INDUSTRIJA (1)

– Industrija generiše različite polutante vazduha

specifične za primenjeni proces proizvodnje. 5osnovnih polutanata:

• Ugljen-monoksid

• Ugljovodonici

• Oksidi azota

• Oksidi sumpora

• Čestične materije (prašina, čađ)

81

INDUSTRIJA (2)

• Osnovne grane industrije koje su izvori polutanata uvazduhu:

vEnergetska postrojenja na bazi sagorevanja goriva

vIndustrija i drugedelatnosti koje koriste rastvaračevNeorganska hemijska industrija

vOrganska hemijska industrija

vPrehrambenaindustrijavIndustrija mineralnih proizvoda

vNaftna industrijavMetalurgija

vPreradadrveta

82

Sagorevanje fosilnih i drugih goriva u

energetskim postrojenjima (1)

• Ugalj

• Nafta i njeni derivati

• Prirodni gas

• Vodeni gas, drvo, koks, rafinerijski gas, pojedini

otpadni materijali

• Potencijaln i polutanti i izvori iz procesa spaljivanja

goriva

– Peći, bojleri, ognjišta, inceneratori, gasne turbine, mašine, industrijske mašine, depoi, sistemi za odlaganje

83

Ugljen-dioksid Pepeo

Ugljen –monoksid Oksidi azota

Čestice ugljenika Oksidi sumpora

Sagorevanje fosilnih i drugih goriva u energetskim postrojenjima (2)

• Emisija iz procesa sagorevanja zavisi od njihovog ulaza i efikasnosti

• Odabrati sirovine koje ne sadrže polutante i njihove prekursore.

• Ukloniti polutante ili prekursore iz sirovina• Voditi proces tako da se minimizira nastajanje polutanata

• Ukloniti polutante iz efluenata procesa

• Zameniti procese alternativnim procesima koji ne generišu polutante

• Manje koristiti proizvode tokom čijeg procesa proizvodnje nastaju polutanti

84

Sagorevanje fosilnih i drugih goriva u energetskim postrojenjima (3)

85

Industrija i delatnosti koje koriste rastvarače

• Značajan broj emitera različitih organskihrastvarača

• Hemijske čistionice

– Površinska zaštita (alifatični i aromatični

ugljovodonici, alkoholi, ketoni)

– Skladištenje i distribucija naftnih derivata

86

Neorganska hemijska industrija

• Proizvodnja amonijaka i veštačkog azotnog đubriva (azoti njegovi oksidi, vodonik, tragovi metana, CO, Ar,amonijaka)

• Proizvodnja hlora i kaustične sode (hlor, ugljendioksid,CO, vodonik, pare Hg

• Proizvodnja HCl (gasoviti ugljovodonici)• Proizvodnja azotne kiseline (NO, azotdioksid, tragovi

azotne kiseline)• Proizvodnja sumporne kiseline (sumpordioksid, kapljice

sumpornekiseline)• Proizvodnja kuhinjske soli (oksidi sumpora, sitne čestice

soli)

87

Organska hemijska industrija• Proizvodnja adipinske kiseline• Proizvodnja eksploziva• Proizvodnja anhidrida ftalne kiseline• Proizvodnja plastičnih masa• Proizvodnja sapuna i deterdženata• Proizvodnja sintetskih vlakana• Proizvodnja sintetske gume• Proizvodnja tereftalne kiseline• Proizvodnja propilen-oksida• Proizvodnja anhidrida maleinske kiseline• Proizvodnja toluendiizocijanata• Proizvodnja čađi

88

Prehrambena industrija

• Pržionice kafe (praš ina, kapljice ulja iz kafe, dim,

mirisi, azotni oksidi, organske kiseline

• Silosi i mlinovi (prašina)

• Proizvodnja alkoholnih pića (ugljendioksid, vodonik,vodena para i neprijatni mirisi)

• Prerada ribe (vodoniksulfid, trimetilamin)

• Sušenje mesa (čađ, CO, CH, aldehidi i organskekiseline)

• Proizvodnja skroba (prašina)

89

Metalurgija

• Proizvodnja glinice i aluminijum a (HF, česticefluorida, aluminijum-oksida, CH, organska jedin jenjai sumpordioksid)

• Proizvodnja metalurškog koksa (dim, CH, CO)

• Proizvodnja bakra (dim, prašina, oksidi S, CO, Nox)

• Proizvodnja gvožđa i čelika (čestice Fe, C,silicijumdioksida,aluminijumoksida, mangandioksida,CaO)

• Proizvodnja olova (čestice, sumpordioksid)

• Proizvodnja cinka (čestice, sumporni oksidi)

90

Industrija građevinskog materijala

• Proizvodnja hidroizolacionih materijala (arsen, aldehidi,amonijak, CH, metali, ugljena prašina, sumporvodonik idr.

• Proizvodnja cigle i sličnih keramičkih proizvoda (čvrstečestice, fluoridi, sumpordioksid, NOx, CO, CH)

• Proizvodnja portland cementa (čvrste čestice,sumpordioksid, SO, NOx)

• Proizvodnja stakla (čvrste čestice, fluoridi)

• Proizvodnja gipsa (gipsana prašina)

• Proizvodnja kreča (pračina SOx, NOx, CO)

91

Naftna industrija

• Rafinerije nafte (čestice, SOx, CO, CH, NOx,aldehidi, amonijak)• Liquid petroleum gas (LPG) • Gasoline (also known as petrol) • Naphtha• Keroseneand related jet aircraft fuels• Diesel fuel• Fuel oils• Lubricating oils• Paraffin wax• Asphaltand Tar• Petroleum coke

• Prerada prirodnog gasa (sumpordioksid)

92

Prerada drveta

• Proizvodnja drvne pulpe (čvrste čestice, vodoniksulfid,

merkaptani, sumpordioksid, CO, NOx)

93

Postupci i uredjaji za prečišćavanje i recikliranje otpadnih gasova (1)

94

Vlažno prečišćavanje gasova (1)

(pranje gasova) može se primeniti ako je tehnološkim procesom dozvoljeno vlaženje i hlađenje gasova i ako je koncentracija veoma sitnih čestica mala. Ovatehnološka operacija zasnovana je na stvaranju zavese u vidu vodene “kiše” (magle) kroz koju prolazi zaprljani gas ili stvaranju tankog filma tečnosti preko koje struji gas.

• Čvrsta faza, koja se nalazi u gasu, prelazi u tečnu fazu (“lepi” se za nju) i o staje u njoj .

• Stvaranje tankog filma preko koje struji gas ostvaruje se pomoću namenskih ispuna u aparatima. Tehnološki aparati koji rade na ovim principima zovu se skruberi.

95


• Vlažni izdvajači (skruberi) mogu biti:•prazni, sa raspršivanjem tečnosti za pranje•sa punjenjem (šljunak, koks, Rašigovi prstenovi i sl.)•barbotažne i kaskadne kolone

•strujni (ejektorski -Venturi).• Efikasnost vlažnih izdvajača sa punjenjem i

podovima, za čestice dimenzija oko 2 μm je 99,6%, a za čestice do 0,1 μm manje od 95%. Stepen izdvajanja praznih i Venturi izdvajača je 90-97,5%.

96


97


98


• Zavisnost stepena izdvajanja od dimenzija čestica za različite uređaje prikazana je na slici:

99 100Srednji prečnik čestica,μm

Leteći pepeo

1−elektro

filter visoke efikasnosti 2−vrećasti filter; 3−elektro

filter srednje efikasnosti4−venturi skruber; 5−skruber; 6−baterija ciklona (multi-

ciklon)

7−ciklon

Prednosti vlažnih izdvajača čvrstih čestica (skruberi)

• Ne predstavljaju dodatni izvor čvrstih čestica• Ne zauzimaju veliki prostor • Pogodni za izdvajanje čvrstih čestica i gasovitih zagađujućih

komponenata (posebno lepljivih)• Pogodni za rad pri visokim temperaturama i visoko vlažnim

gasovima• Niski investiconi troškovi (ako se ne zahtevaju dodatni uređaji

za tretman otpadnih voda), i• Pogodni za rad pri velikim pritiscima gasnih struja• Visok stepen izdvajanja finih čestica (ali, sa visokim padom

pritiska)

101

Nedostaci vlažnih izdvajača čvrstih čestica (skruberi)

• Često je potrebno dopunsko prečišćavanje otpadnih voda i taloga,

• Izdvojeni materijali su u vlažnom stanju,• Povećana opasnost od korozije i smrzavanja,• Moguća neprozirna perjanica gasova iz dimnjaka i/ili

ispuštanje kapljica u atmosferu,• Moguć visok pad pritiska i viša potrošnja energije,• Opasnost od stvrdnjavanja čvrstih čestica u kontaktu sa

vodom,• Visoki eksploatacioni troškovi.

102

INERCIJALNI ODVAJAČI PRAŠINE (1)

• Prečišćavanje se vrši usled inercijalnih sila, koje se javljaju usled nagle promene pravca strujanja gasne struje (taložne komore-na slici, cikloni). Brzine gasa moraju biti reda veličine 10-15 m/s.

103

Taložna komora

INERCIJALNI ODVAJAČI PRAŠINE (2)

• Osnovne prednosti su im:

•jednostavna konstrukcija

•kompaktonost i

•nepostojanje pokretnih delova

• Metoda taloženja nema visoku efikasnost. On a se

primenjuje ograničeno kada su u p itanju

male količine gasa velike koncentracije krupnijih čestica. Ona može biti u sistemu efikasnog

filtriranja ispred neke efikasnije metode.104

Ciklonski separatori (1)

• Služe za razdvajanje čvrste od gasovite faze.• Izdvajanje je na principu inercijalnih –centrifugalnih sila koje

nastaju zbogrotacionog kretanja(sledi slika). Čestice “beže”ka pariferiji, a u središtu ciklonske komore ostaje čist ili čistiji vazduh koji izlazi nagore kroz centralnu cev. Donji deo aparata je koničan, a na dnu je ispust za čvrstu fazu.

• Primeri izdvajanja korisne čvrste faze su izdvajanja čvrstih čestica iz vazduha:

- brašno posle pneumatskog transporta,- mleko u prahu nakon sušenja,- lucerkino brašno nakon mlevenja.- prah sušenih jaja nakon sušare - Skroba nakon sušenja i sl.

105

Ciklonski separatori(2)

106

Čist gas

Telo ciklona

Konus

Ciklonski separatori(3)

107

Efikasnost rada može sepovećati ako se poveća obimna brzina ili se smanji poluprečnik obrtanja gasne struje. Za efikasnost rada ciklona povoljnije je smanjiti poluprečnik obrtanja gasne struje odnosno zamena ciklona sa više manjih –multicikloni - slika.

PREČIŠĆAVANJE GASOVA FILTRIRANJEM(1)

• Ostvaruje se propuštanjem gasovitih heterogenih sistema kroz porozni sloj materijala filtra, pri čemu su pore takvih dimenzija da ne mogu propustiti čvrste čestice. Koriste se:

•prirodni (pamuk, vuna) i •veštački (poliamidi, poliestri, poliakrilnitrili, polivinilhloridi, teflon)

materijali.• Pri izdvajanju čvrste čestice u filtru postoji efekat inercije,

zaustavljanja, difuzioni, elektrostatički i efekat propuštanja kroz sloj izdvojenih čvrstih čestica.

• Kod primene filtara od raznih tkanina potrebno je voditi računa o temperaturi i vlažnosti gasa. U uređajima za filtriranje mogu se izdvojiti čestice prečnika ispod 0.5mm, dok stepen izdvajanja može biti i preko 99%.

108

PREČIŠĆAVANJE GASOVA FILTRIRANJEM (2)

109


110

Vrećasti filteri

Vlaknasti filtri


111


• Izdvajanje nataloženog praha sa filtarskog materijala vrši se:

•mehanički (udar, zatezanje, vibracije),

•pneu matsk i (pneumatsko ispiranje vazduhom, kratkotrajni udari vazduha) ili

•komb inacijom prethodna dva načina.

112Mehanički; Pneumatski, Kombinacija

Prednosti tekstilnih (vrećastih) filtera i filtera od vlakana

• Veoma visok stepen izdvajanja i krupnih i finih čestica (i submikronskih)• Relativno neosetljivi na promene u struji gasova (male promene u stepenu

izdvajanja i padu pritiska sa velikm promenama koncentracije čvrstih čestica u struji gasova)

• Moguća recirkulacija dimnih gasova (uštede u energiji)• Suvi postupak izdvajanja i odlaganja izdvojenih komponenata• Nema problema sa otpadnim vodama (suv proces), niti opasnosti od smrzavanja• Korozija obično nije problem (ako se ne ide ispod tačke rose)• Nema opasnosti od visokih napona, eksplozivnih i zapaljivih gasova (pri malim

koncentracijama čvrstih čestica)• Koriste kvalitetna vlakna ili granule• Postoji veliki broj projektnih rešenja u zavisnosti od vrste postrojenja i gasova• Relativno jednostavni za rad i eksploataciju

113

Nedostaci teksti lnih (vrećastih) filtera i filtera od vlakana

• Zbog granične temperature primene za većinu filterskih materijala (≈290oC), zahteva se prethodno hlađenje gasova ili specijalna mineralna ili metalna vlakna, što značajno povećava investicone troškove

• U nekim slučajevima neophodan je dodatni uređaj za izdvajanje• Mogućnost požara i eksplozija pri radu sa visokim koncentracijama čvrstih čestica u

gasovima (≈50 mg /m3) i u slučaju čvrstih čestica koje imaju izrazitu sposobnost niskotemperaturneoksidacije,

• Relativno visoki troškovi održavanja (zamena vreća i sl.)• Relativno kratak vek trajanja, posebno pri višim radnim temperaturama i pri radu sa

kiselim ili baznim komponentama gasova• Filterski materijali su osetljivi na vlagu • Zahtevaju posebnu zaštitu na radu radnika na održavanju (oštećenja respirativnih

organa)• Srednji pad pritiska pri radu (obično 1500-2500 Pa).

114

ELEKTROFILTRI (1)

– Služe za elektrostatičko izdvajanje čestica, kod gasova temperatura do 400-450 0C. Primenjuju se i u gasnim sredinama sa izraženom korozijom. Služe za izdvajanje čestica svih prečnika. Koncentracija čestica na ulazu može biti 50 g/m3 i više.

– Hidraulični otpori iznose 100-150 Pa, a potrošnja energije od 0.1 do 0.5 kWh po 1000 m3 gasa.

• Primenjuju se za gasove u kojima se ne može stvoriti eksplozivna smeša.

115

ELEKTROFILTRI (2)

• Kada se žele potpuno odstarniti najfinije (najsitnije) čestice u nekoj gasnoj suspenziji (prašina)

tada su klasične mehaničke metode nedovoljno efikasne. U takvim slučajevima primenjuje se elektrostatičko prečišćavanje. Ovaj oblik izdvajanja čestica polazi od činjenice da su čestice

koje se kreću sa strujom gasa uvek naelektrisane. To naelektrisanje prirodna je pojava, koja

je objašnjena u elektrotehnici (kretanje provodnika u elektromagnetnom polju). Postoje

negativno i pozitivno nalektrisane čestice. Ako se takve čestice dovedu u blizinu suprotno

naelektrisanih elektroda – ploča doći će do njihovog privlačenja (suprotno naelektrisana tela

se privlače) te će se čestice taložiti “lepiti” na te ploče.

116

ELEKTROFILTRI (3)

• Nalektrisanje čestica, koje mogu biti veoma male -do veličine jona, može biti bez spoljnjeg dejstva ili sa prinudnim spoljnim dejstvom. U ovom drugom slučaju aparat sadrži i jonizator,koji ima zadatak da prinudno naelektriše čestice.

• Sam uređaj za izdvajanje čestica može biti cevni ili pločasti. I u jednom i u drugom slučaju zaprljani vazduh prolazi kroz prostor između elektroda.

117

ELEKTROFILTRI (4)

118

Prednosti elektrostatičkih izdvajača čvrstih čestica

• Veoma efikasni za izdvajanje čestica dimenzija ispod 0,1 μm (pri relativno niskoj potrošnji energije od 0,1-0,5 kWh/100 m3 gasova),

• Suvi postupak izdvajanja i odlaganja izdvojenih komponenata,• Mali pad pritiska (manje od 150 Pa),• Projektovani za kontinualni rad sa minimalnim zahtevima za

održavanjem,• Relativno niski eksploatacioni troškovi (u odnosu na druga rešenja),• Pogodni za rad pri visokim nadpritiscima (do 10 bar) ili podpritiscima

struje gasova,• Pogodni za rad pri visokim temperaturama (do 70oC),• Pogodni za rad pri velikim zapreminskim protocima gasova i velikim

ulaznim koncentracijama čvrstih čestica (50 mg/m3i više);

119

Nedostaci elektrostatičkih izdvajača čvrstih čestica

• Visoki investiconi troškovi,i• Veoma osetljiv na promene u gasnoj struji (promena

zapreminskogprotoka, temperature, sastava gasova i koncentracije čvrstih čestica),i

• Izvesni problemi u izdvajanju čestica zbog visokih ili niskih karakteristika otpora,

• Zauzimaju dosta prostora,• Ne mogu se primeniti za eksplozivne gasove i čvrste čestice,• Zahtevaju posebne uslove zaštite na radu zbog visokih napona,• Tokom jonizacije gasova nastaje ozon,• Zahtevaju relativno visoko obučene radnike za rad pri eksploataciji i

održavanju.

120

Metode prečišćavanja gasovitih komponenata

121

POSTUPCI ELIMINACIJE OTPADNIH GASOVA

•APSORPCIJA

•ADSORPCIJA•SAGOREVANJE

• Apsorpcija je dovođenje u kontakt sa tečnošću smeše gasova sa ciljem da se jedna ili više komponenti iz smeše gasova rastvori u tečnosti.

• Proces transporta materije:•molekularnom i

•konvektivnom difuzijom

122

Poređenje kolona sa podovima i punjenjem

Kolone sa ispunama:

• Mali padovi pritisaka• Jednostavna i jeftina izgradnja• Pogodni za visoko penušave tečnosti

Kolone sa podovima:

• Malo osetljive na začepljenja• Lake konstrukcije• Mali problemi sa strujanjem gasova i tečnosti• Promene temperature gasove malo utiču na rad kolone

123

Prednosti uređaja za apsorpciju (kolone sa podovima i punjenjem)

• Relativno nizak pad pritiska• Za visoko korozivne uslove rada moguća izrada od stakla ili

plastike,• Visoko efikasan transport materije iz faze u fazu,• Povećanjem visine i/ili promenom tipa ispune ili broja podova,

može se povećati transfer materije bez dogradnje novih delova opreme

• Relativno niski investicioni troškovi• Ne zauzimaju veliki prostor• Pogodni za izdvajanje čvrstih čestica i gasovitih komponenata

124

Nedostaci uređaja za apsorpciju (kolone sa podovima i punjenjem)

• Zahtevaju dod atni tretman otpadnih voda (ili neke druge apsorpcione tečnosti)

• Nastali produkti su vlažni

• Moguće začepljenje podova ili ispuna izdvojenim čvrstim česticama

• Kada se koriste staklene ili plastične kolone i ispune/podovi nije mogućrad sa gasovima visoke temperature

• Relativno visoki troškovi održavanja

125

ADSORPCIJA

• je dovođenje u kontakt smeše gasova sa površinom čvrstog tela (adsorbentom) sa ciljem da se jedna ili više komponenti izdvoji i pređe u čvrstu fazu, odnosno to je prenos materije iz čvrste u gasnu fazu.

• Procesi adsorpcije su u glavnom selektivni.

• Prema debljini sloja nataloženih molekula, adsorpcija može biti monomolekularna i višeslojna.

• Temperatura i koncentracija gasovite komponente utiče na stanje ravnoteže.

• Adsorbenti se odlikuju velikom specifičnom površinom.

126

Prednosti uređaja za adsorpciju

• Mogućnost ponovnog korišćenja izdvojenih produkata i regeneracije sredstva za adsorpciju

• Odlična kontrola i dobar rad pri naglim p romenama tokom procesa

• Nema dodatnih hemijskih problema

• Mogućnost potpune automatizacije procesa

• Mogućnost izdvajanja gasovith zagađujućih komponenata veoma malih ulaznih koncentracija

127

Nedostaci uređaja za adsorpciju

• Ponovno korišćenje izdvojenih produkata i regeneracija sredstva za adsorpciju zahteva skupe procese (termički procesi, ekstrakcija, ...)

• Efikasnost sredstva za adsorpciju progresivno opada povećanjem broja ciklusa (sa vremenom)

• Relativno visoki investicioni troškovi

• Neophodno izdvajanje čvrstih čestica pre procesa adsorpcije zbog mogućnosti začepljavanja adsorpcionog sloja

• U pojedinim slučajevima neophodno je hlađenje gasova i ispod normalnih radnih uslova

• Potrebna para relativno visokog pritiska za izdvajanje (desorpciju) teških ugljovodonika

128

Spaljivanje

129

Prednosti uređaja za sagorevanje gasova

• Jednostavnost u radu

• Mogućnost iskorišćenja dobijene količine toplote (proizvodnja pare i sl.)

• Mogućnost skoro kompletne razgradnje organskih zagađivača

130

Nedostaci uređaja za sagorevanje gasova

• Relativno visoki eksploatacioni troškovi

• Opasnost od eksplozije i izbijanja plamena

• U slučaju katalitičkog sagorevanja mo gućnost stvaranja otrovnih gasova

• Nepotpuno sagorevanje dovodi do dodatnih problema u zagađivanju vazduha (CO i sl.)

•

131

ZAGAĐENJE VAZDUHA U SRBIJI (1)

• Glavni izvori zagađenja vazduha su energetski sektor(posebno termoelektrane), transportni sektor

(motorna goriva) i industrijska postrojenja.• Sagorevanjem lignita niskog kvaliteta, niske kalorične vrednosti u

termoelektranama Obrenovac, Lazarevac i Kostolac proizvode se velike količine pepela, sumpora i azotovih oksida. Oprema zaprečišćavanje izduvnih gasova u elektranama je neadekvatna –postoje elektrostatički merači padavina, ali ne postoji oprema za odsumporavanje niti detoksifikaciju.

• Nedostatak opreme kombinovan sa neefikasnim sagorevanjem i neadekvatnimodržavanjem prouzrokuje visoke nivoe izduvnih

gasova.

132


• Drugi važni izvori zagađenja vazduha su rafinerijenafte u Pančevu i Novom Sadu, cementare u

Popovcu, Kosjeriću i Beočinu, hemijske fabrike imetalurški kompleksi locirani u Pančevu, Kruševcu,Šapcu i Smederevu. Uzroci zagađenja su slični

uzrocima izduvnih gasova u energetskom sektoru:• zastarele tehnologije, neprečišćavanje gasova iz

dimnjaka ili slaba efikasnost filtera, loš kvalitetsirovina i niska energetska efikasnost, kao ineadekvatno funkcionisanje i održavanje.

133


• Termoelektrana "Nikola Tesla" u Obrenovcu, godišnje emituje 18,7 miliona tona ugljen-dioksida, podaci su koje

je organizacija CARMA (Carbon Monitoring for Action) objavilana Internet adresi http://www.carma.org.

• Po ovim podacima TE "Nikola Tesla" zauzima peto mesto na listi najvećih zagađivača životne sredine među elektranama u Evropi, navodi se u Izveštaju CARME.

• U Srbiji, pored TE "Nikola Tesla", najveći zagađivači vazduha su TE "Kolubara" i grad Beograd

134


• Ukupna godišnja šteta prouzrokovana zagađenjem

vazduha i efektima staklene bašte je procenjena na između 0,45 milijardi i 1,37 milijardi €, ili između 1,8% i 5,5% BNP

135

Monitoring vazduha

• Loklani zavodi za javno zdravlje prate kvalitet vazduha u urbanim sredinama u 23 – 30 naselja u kojima očitavaju SO2 (94 mesta za monitoring), čađ (100 mesta za monitoring), suspendovane čestice(168 mesta za monitoring) i specifičnih zagađujućih materija (NO2, teški metali, suspendovane čestice).

• Hidrometeorološki zavod vrši monitoring kvalitetavazduha u 24 stanice mereći sumpor-dioksid,azotove okside (NOx) i čađ na osnovu 24-časovnoguzimanja uzoraka u 13 stanica koje nisu ugroženezagađenjem, 10 stanica koje su u dometu zagađivača i jedne pozadinske stanice za EMEP program (Kamenički Vis). Kvalitet i dostupnost podataka iz EMEP stanice nažalost nije pouzdan.

136

ZAŠTITA VAZDUHA (1)

• Nacionalne granične vrednosti emisija služiće kao osnov za davanje integrisanih dozvola. Iz tog razloganeophodno je izvršiti usklađivanje Pravilnika o graničnim vrednostima emisija i rokovima merenja i evidentiranja podataka ("Službeni Glasnik RS" br.30/97) za sve kategorije postrojenja koji su predmet zakona o Zakona o integrisanom sprečavanju i ko ntroli zagađenja ( "Službeni glasnik RS" br. 135/04), odnosno uskladiti nacionalnepropise iz oblasti zaštite vazduha sa zakonodavstvom EU.

137


• Modernizacija sistema za grejanje;racionalnija upotrebaenergije, uvođenje ekonomski opravdanih novih i obnovljivih izvora energije,gasif ikacija naselja

• Rekonstrukcija postojećih termoenergetskih kapaciteta uz obaveznu primenu adekvatnih sistema prečišćavanjadimnih gasova

• Rekonstrukcija i izgradnja novih saobraćajnica

138


• Da bi se umanjila zagađenost vazduha u velikim urbanim sredinama, vrši se sistematska kontrola koncentracije pojedinih polutanata u različitim delovima grada i preduzimaju mere da bi se izbeglo njihovo štetno dejstvo. Standardizuju se i ograničavaju količine zagađujućih supstanci (granične vrednosti imisije –GVI) u izduvnim gasovima novih tipova motornih vozila i ispituju nove mogućnosti za zaštitu vazduha od zagađivanja. U ove mere spadaju i opsežna laboratorijska, klinička i epidemiološka ispitivanja uticaja zagađenog vazduha na zdravlje čoveka i njegovu životnu okolinu.

139


• U cilju zaštite vazduha, smanjenje emisija štetnih gasova se može postići:

- uvođenjem čistih proizvodnji i sistema upravljanja zaštitom životne sredine u energetska postrojenja(ISO14.000, EMS)

- rekonstrukcijom postojećih postrojenja koje emituju zagađujuće materije

- uspostavljanjem automatskog monitoringa na značajnim emiterima

- usvajanjem i implementacijom međunarodnih sporazuma koji se odnose na zaštitu vazduha, klimatskepromene i zaštitu ozonskog omotača

140

PRE RASTANKA!

“There's so much pollution in the air now that if it weren't for our lungs

there'd be no place to put it all.”

,,Toliko je mnogo zagađujućih materija u vazduhu da ne moramo brinuti za svoja pluća, jer sve one ne mogu da stanu u njih,,

-ROBERT ORBENU.S.Magician and comedy writer

141 Kraj!

Documents

Ekologija zagadjenje vazduha_konacno_28032011