Zagadjujuce otpadne materije

11

Predmet: HEMIJA ŽIVOTNE SREDINEPredmet: HEMIJA ŽIVOTNE SREDINE

Zagađujuće otpadne materijeZagađujuće otpadne materije

Doc.dr. Sabina BegićDoc.dr. Sabina Begić

V.asistent: mr Haračić NedžadV.asistent: mr Haračić Nedžad

Travnik, 2012Travnik, 2012

Internacionalni univerzitet u Travniku Ekološki fakultet

22

SADRŽAJSADRŽAJ

ZAGAĐUJUĆE OTPADNE MATERIJEZAGAĐUJUĆE OTPADNE MATERIJE IZBOR PROCESAIZBOR PROCESA ZAŠTITA VAZDUHAZAŠTITA VAZDUHA IZVORI I VRSTE ZAGAĐUJUĆIH KOMPONENATAIZVORI I VRSTE ZAGAĐUJUĆIH KOMPONENATA MJERE ZA KONTROLU I SMANJENJE ZAGAĐENJAMJERE ZA KONTROLU I SMANJENJE ZAGAĐENJA PROCJENA UTICAJA NA ŽIVOTNU SREDINUPROCJENA UTICAJA NA ŽIVOTNU SREDINU MJERENJA EMISIJAMJERENJA EMISIJA MJERENJA EMISIJA IZ TERMOENERGETSKIH POSTROJENJAMJERENJA EMISIJA IZ TERMOENERGETSKIH POSTROJENJA UZORKOVANJEUZORKOVANJE ODREĐIVANJE EMISIJE ČVRSTIH ČESTICAODREĐIVANJE EMISIJE ČVRSTIH ČESTICA ODREĐIVANJE EMISIJE GASOVA I PARAODREĐIVANJE EMISIJE GASOVA I PARA MJERE ZA SMANJENJE EMISIJEMJERE ZA SMANJENJE EMISIJE ELEKTROFILTERIELEKTROFILTERI VLAŽNI IZDVAJAČIVLAŽNI IZDVAJAČI

33

ZAGAĐUJUĆE OTPADNE MATERIJEZAGAĐUJUĆE OTPADNE MATERIJE

Zaštita životne sredine i racionalno korištenje materijala i energije postaje u posljednjih 30-tak godina određujući faktor u oblasti naučno - tehničkog i ukupnog razvoja privrede jedne zemlje.

Na slici je prikazana pojednostavljena šema aktivnosti u istraživanju, razvoju, građenju i eksploataciji procesa sa ili bez otpadnih materijala.

44


Sve tehnološke aktivnosti čovjeka su specifični oblici razmjene materijala i energije između čovjeka i životne sredine (slika).

Otpadni materijali i otpadna energija mogu se iskoristiti u mnogim slučajevima posle odgovarajuće pripreme. Oni se često nazivaju sekundarne sirovine i sekundarna energija. Za ponovno korištenje materijala i energije najčešće se koristi termin recikliranje.

55


Osnovni principi pri izgradnji i eksploataciji procesa bez ili sa minimalnom količinom otpadnih materijala i energije su:

korištenje prirodnih izvora sa boljom raspoloživošću i mogućnošću bolje regeneracije izvora,

maksimalno korištenje sekundarnih sirovina i sekundarne energije,

smanjenje mase otpadnih materijala i gubitka energije u procesu proizvodnje,

razvoj proizvodnih programa za proizvode sa što manjom masom otpadnih materijala i manjim gubitkom energije za vrijeme i poslije korištenja proizvoda u oblasti potrošnje,

odgovorno korištenje prirodnih izvora proizvoda i energije u proizvodnoj konzumnoj sferi.

66

IZBOR PROCESAIZBOR PROCESA

U raspoloživoj literaturi postoji niz metodologija za procjenu i izbor bez ili sa malo otpadnih materijala ili energije. Osnovni elementi za ocjenu i izbor procesa su:

specifični investicioni troškovi, specifična potrošnja osnovnih i

pomoćnih radnih materijala, specifična raspoloživost osnovnih i

pomoćnih radnih materijala, radna produktivnost, rentabilnost proizvoda, specifična količina otpadnih gasova i

voda, specifična količina otpadnih materijala

pri proizvodnji i potrošnji proizvoda, specifična potrošnja energije, nivo buke, uslovi radnih mjesta

77

ZAŠTITA VAZDUHAZAŠTITA VAZDUHA

Zagađujuće komponente ulaze u organizme ljudi i životinja na tri načina: udisanjem, korištenjem stočne hrane ili korištenjem vode za piće.

U zavisnosti od intenziteta i vremena trajanja uticaja štetnih komponenata mogu se razlikovati različiti stepeni štetnog djelovanja na biljke:

fiziološke štete (spolja neprimjetne),

hronične štete (zasnovane na dugom vremenu uticaja i ispoljavaju se u usporenju rasta i smanjenju prinosa),

akutne štete (kratkoročni uticaji visokih koncentracija zagađujućih komponenata)

Najznačajnija zagađujuća komponenta u vazduhu koja izaziva oštećenja kod biljaka je sumpor-dioksid.

88

IZVORI I VRSTE ZAGAĐUJUĆIH IZVORI I VRSTE ZAGAĐUJUĆIH KOMPONENATAKOMPONENATA

Podjela zagađujućih komponenata vrši se prema:

mjestu nastanka, agregatnom stanju, posljedicama prisustva zagađujućih sredstava u atmosferi.

Najveći udio zagađujućih komponenata potiče iz proizvodnje energije. U našoj zemlji glavni nosilac primarne energije je uglavnom ugalj relativno niske toplotne moći sa relativno visokim udjelom pepela i sumpora.

Sagorijevanjem uglja nastaje znatna emisija gasovitih i čvrstih zagađujućih komponenata, prije svega pepela, čađi, CO2, NOx, čija emisija u određenoj mjeri zavisi od tehnologija sagorijevanja.

Emisija oksida sumpora u najvećoj mjeri zavisi od udjela sumpora u uglju.

99


1010


Zagađujuće komponenta mogu se prema agregatnom stanju podijeliti na čvrste, tečne i gasovite.

Čvrste čestice se mogu grupisati prema dejstvu na okolinu, fizičkim i hemijskim karakteristikama ili prema njihovom porijeklu.

Ponašanje čvrstih čestica može se definisati prema sljedećim karakteristikama:

geometrijske karakteristike (granulometrijski sastav, oblik zrna, specifična površina),

fizičke karakteristike (brzina taloženja, stvarna i nasipna gustina, ugao klizanja, karakteristike fluidizacije, tvrdoća, krtost, abrazivnost, električna provodljivost, koncentracija),

fizičko-hemijske karakteristike (rastvorljivost, higroskopnost, adhezione karakteristike),

minerološke karakteristike (sastav pojedinih frakcija i faza), fiziološke karakteristike (toksičnost, štetnost za disajne organe itd.)

1111


Čvrste čestice su komponente koje se nalaze u čvrstom stanju pri pritisku i temperaturi koji vladaju u određenom procesu. Mogu se podijeliti na:

inertne čvrste čestice (ugljeni prah i sl.),

čvrste čestice sa sadržajem teških metala (As, Zn, Pb, Hg, Cd),

vlaknaste čvrste čestice (azbestni prah),

čvrste čestice sa jedinjenjima policikličnih ugljikovodika (dioksin, PCB...).

1212


Gasovite zagađujuće komponente mogu se svrstati u sljedeće važnije grupe:

Jedinjenja S, N, O, organska jedinjenja, halogeni i jedinjenja halogena, mirisi, Jedinjenja sumpora: uglavnom se emituju kao SO2, H2S, ugljen-disulfid (CS2), Jedinjenja azota: NO, NO2, NH3, Jedinjenja kiseonika: najvažnije je CO, Organska jedinjenja: emituju se uglavnom iz hemijske industrije i motora SUS

(aldehidi i sl.), Halogeni: jedinjenja F i Cl

Ugljen-dioksid i vodena para su sastavni dio vazduha i uglavnom se ne ubrajaju u zagađujuće komponente.

Zagađujuće komponente u atmosferi mogu da izazovu ozbiljne posljedice,

npr. gasovi CO, CO2, CH4, oksidi azota i organska jedinjenja čine gasove sa „efektom staklene bašte“.

1313

MJERE ZA KONTROLU I SMANJENJE MJERE ZA KONTROLU I SMANJENJE ZAGAĐENJAZAGAĐENJA

Svaki proces proizvodnje energije i materijala mora imati odgovarajuće tehničke mjere za smanjenje emisije zagađujućih komponenata u životnu sredinu. To sa jedne strane poskupljuje proizvodnju, a sa druge sprečava ili bar ublažava negativne posljedice na živi svet i materijalna dobra.

Metode za smanjenje i kontrolu zagađenja su:

kurativne metode: gajenje otpornih biljnih kultura, zaštita materijalnih dobara češćim bojenjem i čišćenjem od korozije (za jedinjenja S i N),

mjere samoprečišćavanja: izbor lokacije postrojenja i izbor parametara dimnjaka, razblaživanje gasovitih zagađivača vazduhom, povećanje distribucije toplotne energije (razvoj centralnog grijanja),

preventivne metode: odsumporavanje goriva prije sagorijevanja, prečišćavanje dimnih gasova, termička prerada goriva, nove tehnologije sagorijevanja

1414

MJERE ZA KONTROLU I SMANJENJE MJERE ZA KONTROLU I SMANJENJE ZAGAĐENJAZAGAĐENJA

Strategija zaštitne životne sredine

1515

PROCJENA UTICAJA NA ŽIVOTNU SREDINUPROCJENA UTICAJA NA ŽIVOTNU SREDINU

Strateška procjena uticaja na životnu sredinu vrši se za planove, programe i osnove u oblasti prostornog i urbanističkog planiranja ili korištenja zemljišta, poljoprivrede, šumarstva, ribarstva, lovstva, energetike, industrije, saobraćaja, upravljanja otpadom, upravljanja vodom, telekomunikacijama, turizma,infrastrukturnih sistema, zaštite prirodnih i kulturnih dobara, biljnog i životinjskog sveta i njihovih staništa.

Procjena uticaja projekata na životnu sredinu vrši se za projekte koji se planiraju i realizuju u prostoru, uključujući:

promjenu tehnologije, rekonstrukciju, proširenje kapaciteta ili prestanak rada koji mogu dovesti do značajnog zagađenja životne sredine ili predstavljaju rizik po zdravlje ljudi.

Obuhvata projekte iz oblasti: industrije, rudarstva, energetike, saobraćaja, turizma, poljoprivrede i komunalnih djelatnosti, kao i sve projekte koji se planiraju na zaštićenom prirodnom dobru i u zaštićenoj okolini nepokretnog kulturnog dobra.

1616

MJERENJA EMISIJAMJERENJA EMISIJA

Mjerenja emisije se zahtijevaju kao obavezna, a način i vrsta mjerenja emisije propisani su pravilnikom i mogu se obavljati kao:

Garancijsko mjerenje (nakon izrade ili rekonstrukcije, a neophodno je za dobivanje dozvole za rad) i obavlja se poslije dostizanja ustaljenog rada,

Pojedinačna mjerenja - radi povremenih kontrola, a obavezno je jednom godišnje, dok broj mjerenja zavisi od uslova rada postrojenja,

Kontrolna mjerenja - obavezna kod postrojenja kod koji postoji mogućnost prekoračenja graničnih vrijednosti emisije, i u zavisnosti od masenog protoka emisije pojedinačnih komponenata definiše se parametar kontrole,

Godišnje kontrolno mjerenje - vrši se u cilju provjere podataka o vrijednostima emisije.

1717

MJERENJA EMISIJA IZ MJERENJA EMISIJA IZ TERMOENERGETSKIH POSTROJENJATERMOENERGETSKIH POSTROJENJA

Mjerenja emisije iz termoenergetskih i drugih postrojenja se zahtijevaju u cilju:

analize materijalnih bilansa i energijskih bilansa jednog izvora zagađenja,

određivanje uticaja izvora na zagađenje ambijentnog vazduha,

određivanje emisionih faktora za određivanje katastra emisije,

obezbeđivanje saglasnosti izvora sa emisionim standardima,

procjene i određivanja stepena efikasnosti tehnologija kontrola emisije.

Emisija zagađujućih komponenata zavisi od tehnologije procesa, eksploatacionih karakteristika postrojenja i tehničkog stanja uređaja u okviru postrojenja.

Kontrola emisije obuhvata mjerenje koncentracije čvrstih, tečnih i gasovitih zagađujućih komponenata.

1818

UZORKOVANJEUZORKOVANJE

Primarni cilj svake tehnike uzorkovanja je da obezbjedi reprezentativan uzorak.

Parametri uzorkovanja su:

Aparatura za uzorkovanje može biti:

mjerenja zasnovana na korištenju automatskih uređaja za mjerenje trenutnih koncentracija zagađujuće komponente,

mjerenja zasnovana na određivanju zagađujuće komponente na uzorku izdvojenom tokom određenog vremenskog intervala.

izbor mjernog mjesta, izbor vremena uzorkovanja, izbor opreme, kinetika uzorkovanja, izbor materijala opreme za uzorkovanje, čišćenje materijala, provjera zaptivanja, temperatura, prikazivanje emisije i koncentracija

1919

ODREĐIVANJE EMISIJE ČVRSTIH ČESTICA ODREĐIVANJE EMISIJE ČVRSTIH ČESTICA

Postupci mjerenja emisije čvrstih čestica mogu se podijeliti:

na postupke sa izdvajanjem, na postupke bez izdvajanja

Postupci sa izdvajanjem čvrstih čestica zasnivaju se na sljedećim principima:

filtracija, izdvajanje centrifugalnom silom, izdvajanje udarom.

Postupci bez izdvajanja čvrstih čestica zasnivaju se na:

difuziji svjetlosti, apsorpciji svjetlosti, kontaktnom električnom opterećenju.

2020

ODREĐIVANJE EMISIJE ČVRSTIH ČESTICA ODREĐIVANJE EMISIJE ČVRSTIH ČESTICA

Za određivanje emisije čestica primjenjuju se kontinuirane i diskontinuirane metode.

Kontinuiranim metodama neprekidno se mjeri koncentracija čestica u dužem vremenskom periodu. Kontinuirane metode su zasnovane na postupcima bez izdvajanja čvrstih čestica.

Diskontinuiranim metodama se mjeri koncentracija čestica tokom kraćeg vremenskog intervala.

Svaka aparatura za uzorkovanje sastoji se od sonde za uzorkovanje sa odgovarajućom diznom i opreme za izdvajanje čestica.

2121

ODREĐIVANJE EMISIJE GASOVA I PARA ODREĐIVANJE EMISIJE GASOVA I PARA

Za mjerenje u oblasti zaštite vazduha mogu se primijeniti mjerne metode:

Direktne metode mjerenja

apsorpcione, adsorpcione, kondenzacione

Za uzorkovanje se koriste:

vreće za uzorkovanje – obične vreće ili baloni, Kondenzatori, rastvori ispiralice–posude sa rastvorima u kojima ostaje komponenta koja nam

je potrebna, aktivni ugalj – jako zastupljen, ili bojom ili kao adsorber, smole

Indirektne metode mjerenja

klasični hemijski postupci (npr. taloženje),

fizičko-hemijski (hromatografija), fizički (npr. spektrometrija), biološke metode (testovi čula)

2222

MJERE ZA SMANJENJE EMISIJE MJERE ZA SMANJENJE EMISIJE

U slučaju emisije zaštita vazduha obuhvata 5 redno povezanih cjelina:

nastajanje zagađujućih komponenata, prečišćavanje izlaznih gasova (izdvajanje zagađujućih komponenata ili njihova

transformacija u bezopasne komponente) , izvođenje gasova i stupanje komponenata u atmosferu, stupanje zagađujućih komponenata na površinu tla, voda ili njihov uticaj na

sredinu, uticaj zagađujućih komponenata na okolinu.

2323

MJERE ZA SMANJENJE EMISIJE MJERE ZA SMANJENJE EMISIJE

Mjere za očuvanje čistoće vazduha su efikasnije ukoliko se primjenjuju što bliže izvoru zagađujućih komponenata.

Za sprečavanje, odnosno smanjenje emisije postoje dva glavna načina:

primjena procesa bez ili sa minimalnom otpadnom energijom, masom otpadnih materija (koncentracije zagađujućih komponenata – primarne mjere),

izdvajanje zagađujućih komponenata i prečišćavanje izlaznih gasova (sekundarne mjere)

Primarne mjere mogu se svrstati u grupe: izbor ulaznih materijala (sirovina) koje neznatno ili uopšte ne zagađuju sredinu, prethodna obrada sirovina, izbor pogodnih procesa prerade materijala i povezivanje procesa u cjelinu, izbor pogodnih uređaja i materijala, podešavanje i održavanje optimalnih procesnih veličina pomoću odgovarajućih

uređaja za kontrolu, mjerenje, regulaciju, upravljanje i aktivno učešće stručnog osoblja.

2424

ELEKTROFILTERI ELEKTROFILTERI

Elektrofilteri su uređaji za elektrostatičko izdvajanje čestica, koji se primjenjuju se za gasove temperatura 400 – 450°C. EF izdvajaju čestice svih prečnika,uključujući i submikronske, pri čemu koncentracije mogu biti 50 g/m3 i više.

Ne primjenjuju se za gasove koji predstavljaju ili mogu stvoriti eksplozivnu smješu.

Danas se uglavnom primjenjuju dvije vrste elektrofiltera:

jednozonski: naelektrisanje i taloženje čestica se ostvaruje u jednoj zoni elektrofiltera,

dvozonski: naelektrisanje i taloženje čestica se odvijaju u dvije različite zone, ionizatoru i taložniku, primjenjuju se za izdvajanje čestica manjih prečnika.

2525

VLAŽNI IZDVAJAČI VLAŽNI IZDVAJAČI

Kod vlažnih izdvajača izdvojena čvrsta čestica se vezuje za tečnost. Izdvajanje čvrstih i gasovitih komponenata iz gasova poznato je i pod nazivom pranje gasova.

Izdvajanje praha može se ostvariti na više načina:

Gas se vodi kroz tečnost (najčešće voda-obično se vrši barbotaža), Gas velikom brzinom nailazi na površinu tečnosti, tako da se tečnost razdvaja

na kapi ili tanke slojeve, Tečnost se raspršuje i u obliku sitnih kapi miješa sa gasom.

Glavni tipovi vlažnih izdvajača su:

Rotacioni vlažni izdvajač sa centrifugalnim raspršivanjem tečnosti, Venturi – izdvajači, Kolone sa raspršivanjem tečnosti

Documents

Zagadjujuce otpadne materije