Oczyszczanie gazów odlotowych z ?· Biologiczne oczyszczanie gazów odlotowych opiera się na dwóch…

Embed Size (px)

Text of Oczyszczanie gazów odlotowych z ?· Biologiczne oczyszczanie gazów odlotowych opiera się na...

Biodegradacja LZO za pomoc mikroorganizmw:

-bakterie aerobowe (tlenowe) ktre przeksztacaj LZO do

ditlenku wgla i wody i mineralizuj zawarte w nich heteroatomy:

[CH2O] + O2 CO2 + H2O

-bakterie anaerobowe (beztlenowe) przeksztacaj LZO do

biogazu ( do 75 % metanu):

2[CH2O] + H2O CO2 + CH4

Proces w temperaturze otoczenia (10-40oC) i cinieniu

atmosferycznym.

Metody biologiczne

Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO

1

Biologiczne oczyszczanie gazw odlotowych opiera si na

dwch gwnych procesach:

absorpcja zanieczyszcze w wodzie,

biologiczny rozkad pochonitych zanieczyszcze przez

mikroorganizmy.

Efekt wsplnego oddziaywania w/w procesw jest taki, e:

wskutek absorpcji gazy zostaj oczyszczone,

wskutek biologicznego rozkadu zanieczyszcze zachodzi

regeneracja sorbentu.

Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO

Metody biologiczne

2

Ograniczenia procesu biologicznego oczyszczania gazw:

usuwane z gazw odlotowych zanieczyszczenia musz by podatne

na rozkad biologiczny,

zanieczyszczenia musz by rozpuszczalne, choby tylko sabo, w

wodzie stanowicej rodowisko ycia mikroorganizmw,

temperatura oczyszczanych gazw musi si mieci w zakresie

aktywnoci biologicznej mikroorganizmw (0-55 oC, optimum 37-

40oC),

oczyszczane gazy nie mog zawiera substancji trujcych dla

mikroorganizmw, np. zwizkw metali cikich czy oparw kwasw.

Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO

Metody biologiczne

3

Najbardziej podatne na biodegradacj s wglowodory

alifatyczne, alkohole, estry, czyli zwizki typowe dla gazw

odlotowych z oczyszczalni ciekw, najmniej wielopiercieniowe

wglowodory aromatyczne, chlorowcopochodne wglowodorw i

zwizki nitrowe.

Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO

Metody biologiczne

4

Gazy s oczyszczane biologicznie przede wszystkim w takich

instalacjach jak:

biopuczki (puczki biologiczne, bioskrubery)

biofiltry (filtry biologiczne)

Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO

Metody biologiczne

5

Biopuczki (bioskrubery)

Specyfik puczek biologicznych jest to, e medium roboczym

jest wodna zawiesina mikroorganizmw tzw. osad czynny. Osad

czynny jest to ywa, kaczkowata zawiesina zoona gwnie z

bakterii heterotroficznych. Bakterie heterotroficzne

mikroorganizmy, ktre korzystaj z uprzednio zsyntetyzowanych

zwizkw organicznych jako rda wgla.

Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO

BIOPUCZKI

Metody biologiczne

6

Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO

BIOPUCZKI (BIOSKRUBERY)

Absorber absorpcja zanieczyszcze w wodzie, wymiana masy pomidzy zanieczyszczonym gazem a absorbentem

Jednostka biodegradacyjna komora osadu czynnego - regeneracja wody

Proces absorpcji i biodegradacji rozdzielone

Metody biologiczne

7

Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO

BIOPUCZKI

Absorpcja i regeneracja zanieczyszcze w jednym aparacie

Metody biologiczne

8

BIOFILTRY

Gwnym elementem filtra biologicznego jest warstwa materiau

filtracyjnego (porowatego wypenienia), ktry zasiedlony jest

przez mikroorganizmy tlenowe. Zanieczyszczenia absorbowane w

cieczy dyfunduj do bony biologicznej (biofilmu na

powierzchni wypenienia), gdzie ulegaj biodegradacji

zachodzcej poprzez utlenianie.

Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO

Metody biologiczne

9

Wypenienia biofiltrw:

torf, kora drzew liciastych, licie, wrzos, chrust, wiry drzewne lub mieszaniny tych materiaw,

uel wulkaniczny, polistyren piankowy, kruszywo ceramiczne, kulki

szklane i polistyrenowe.

Warunki procesu:

Przepyw gazu: od 50 do 300 m3/m3 reaktora/h, a czas zatrzymania

gazu w urzdzeniu jest w zakresie 10 - 70 s, przy steniach

zanieczyszcze wynoszcych od kilku mg do kilku g w m3 gazu

Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO

BIOFILTRY

Metody biologiczne

10

Dobry materia filtracyjny powinien mie:

du porowato,

du powierzchni waciw,

mae opory przepywu gazu,

du zdolno zatrzymywania wody,

niskie koszty pozyskania,

du gsto zasiedlenia mikroorganizmami,

du trwao,

niewielkie wymogi pielgnacyjne.

Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO

BIOFILTRY

11

Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO

BIOFILTRY

Absorpcja i regeneracja zanieczyszcze w jednym aparacie

Metody biologiczne

12

Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO

BIOFILTRY

Absorpcja i regeneracja zanieczyszcze w jednym aparacie

Metody biologiczne

13

Warunek aktywnoci zoa:

odpowiednia wilgotno wypenienia - od 40 do 70% maksymalnej pojemnoci wodnej

Dezaktywacja zoa:

- nagromadzenie zwizkw nieorganicznych, midzy innymi chlorkw, azotynw i azotanw

- zmiana odczynu materiau wypeniajcego

Zalety

- zuyte zoe biologiczne nie stanowi wtrnego zanieczyszczenia rodowiska

- niskie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne.

- stopie konwersji nawet ok. 95% przy niskich steniach zanieczyszcze (rzdu ppm).

Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO

BIOFILTRY

Metody biologiczne

14

Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO

15

Bilans wody

Pod pojciem ochrony wd rozumie si zesp rodkw

technicznych, ekonomicznych i administracyjnych,

majcych na celu ochron wd powierzchniowych,

podziemnych, wd kontynentalnych, rdldowych i

morskich przed zanieczyszczeniem. Ochrona wd jest

czci problemu ochrony rodowiska.

16

1810 wynaleziono puczk ustpow

1815 cieki bez oczyszczania do Tamizy

1855 Faraday udokumentowa ogromne zanieczyszczenie Tamizy

1883 odkrycia Pasteura

1891 pierwsze oczyszczalnie ciekw - zoa biologiczne

1933 2/3 miast amerykaskich oczyszcza cieki biologicznie

1965 usuwanie zwizkw azotu i fosforu ( zwizki biogenne).

17

Bilans wody

Iloci wody zuywane w przemyle chemicznym:

-do wyprodukowania 1t amoniaku potrzeba 200 t wody

-1t papieru 700t

-1t wkien syntetycznych 1000t

-1t kauczuku syntetycznego 1000t

-1t suchej masy rolinnej 500t

-1kg streptomycyny 2t

18

Bilans wody

Woda w przyrodzie

Wody pokrywaj 71% powierzchni naszego globu.

Woda na Ziemi

Wody sone 98%

Wody sodkie 2%

w postaci lodu 97%

w postaci ciekej 2%

w postaci pary 1%

19

Bilans wody

Czysto wody:

a) wskaniki fizyczne - temperatura, barwa, zapach, mtno, smak;

b) wskaniki chemiczne - odczyn pH, utlenialno, BZT5 - biochemiczne piciodobowe zuycie tlenu, chemiczne zuycie tlenu, twardo, zasadowo oraz zawartoci: zwizkw azotu, chlorkw, siarczanw, elaza, manganu, fluoru, gazw rozpuszczonych w wodzie, pierwiastkw ladowych, substancji trujcych oraz sucha pozostao i strata po praeniu;

c) wskaniki biologiczne - zawarto bakterii w objtoci prbki wody.

20

Klasyfikacja wd powierzchniowych

27 listopada 2002r. Rozporzdzenie ministra rodowiska.

Ustala si trzy kategorie jakoci wody:

1) kategoria A1 - woda wymagajca prostego uzdatniania fizycznego, w szczeglnoci filtracji oraz dezynfekcji;

2) kategoria A2 - woda wymagajca typowego uzdatniania fizycznego i chemicznego, w szczeglnoci utleniania wstpnego, koagulacji, flokulacji, dekantacji, filtracji, dezynfekcji (chlorowania kocowego)

3) kategoria A3 - woda wymagajca wysokosprawnego uzdatniania fizycznego i chemicznego, w szczeglnoci utleniania, koagulacji, flokulacji, dekantacji, filtracji, adsorpcji na wglu aktywnym, dezynfekcji (ozonowania i chlorowania kocowego).

21

Zanieczyszczenia wd

Zanieczyszczeniami wd nazywamy wszelkie substancje

chemiczne oraz mikroorganizmy, ktre wystpuj w wodach

naturalnych, nie bdc ich naturalnymi skadnikami lub bdc

nimi - wystpuj w zwikszonych ilociach.

22

Zanieczyszczenia wd

Rozrnia si nastpujce rodzaje zanieczyszcze wd naturalnych:

- fizyczne

- chemiczne

- bakteriologiczne

- termiczne

- substancjami radioaktywnymi

23

Ocena stopnia zanieczyszcze

Gwne zanieczyszczenia chemiczne wd rda chemiczne zanieczyszcze

detergenty gospodarstwa domowe, pralnie, myjnie, przemys papierniczy, farbiarski, gumowy, szklarski, tekstylny, budownictwo

rodki ochrony rolin - pestycydy, nawozy sztuczne (azotany, fosforny)

przemys chemiczny, rolnictwo i lenictwo

fenole przemys chemiczny, spoywczy, cieki komunalne, rafinerie, koksownie, gazownie, garbiarnie

zwizki metali cikich (Hg, Pb, Cd, Cr, Mn, Cu, Fe, )

transport samochodowy, cieki przemysowe, garbiarnie, metalurgia, grnictwo, hutnictwo

wglowodory aromatyczne petrochemia, przemys chemiczny

cyjanki galwanizernia

benzyna, nafta, olej, ropa naftowa, smary przemys chemiczny, komunikacja, transport samochodowy i wodny, awarie i katastrofy tankowcw, platform wiertniczych, przemys paliowo-energetyczny

Gwne zaniec