Oro taršos prevencija ir kontrolė

Amžinas žmogus išmeta atliekas į atmosferą, ir šie teršalai išnyko vėjai.

Matėme, kad pagrindiniai oro taršos šaltiniai yra:

i) motorinės transporto priemonės, \ t

ii) pramonės šakos, ypač jų kaminų atliekos, \ t

iii) iškastinio kuro (akmens anglių) gamyklos, kaip šiluminės elektrinės.

Turi būti imtasi priemonių kontroliuoti taršą šaltinyje (prevencija) ir po teršalų išleidimo į atmosferą. Būtina nedelsiant užkirsti kelią pirmiau minėtų pagrindinių oro taršos šaltinių išmetamiems teršalams.

[Penki galimi oro teršalų išmetimo kontrolės taškai]

Išmetamųjų teršalų kontrolė gali būti vykdoma keliais būdais.

2.6 pav. Pateiktos penkios atskiros valdymo galimybės.

Jie trumpai aptariami taip:

1. Šaltinio korekcija:

1 jis yra paprasčiausias oro taršos problemos sprendimas, kai sustabdome kaltės procesą. Todėl tai vadinama prevencija. Inžinierius turi apsvarstyti galimybę kontroliuoti išmetamuosius teršalus keisdamas procesą. Pavyzdžiui, jei nustatoma, kad automobiliai išskiria aukštus švino lygius ore, tinkamiausias sprendimas yra paprasčiausiai pašalinti benziną. Šaltinis buvo ištaisytas ir problema išspręsta.

Be žaliavų keitimo, norimas rezultatas taip pat gali būti panaudotas proceso modifikavimui. Pavyzdžiui, žinoma, kad komunalinių atliekų deginimo įrenginiai smirdo. Kvapai dažnai gali būti lengvai kontroliuojami, jei deginimo įrenginiai yra pakankamai aukštoje temperatūroje, kad būtų visiškai oksiduojami organai, sukeliantys kvapą. Tokios priemonės, kaip proceso keitimas, žaliavų konversija ar įrangos modifikavimas, kad atitiktų išmetamųjų teršalų normas, vadinamos kontrolės priemonėmis.

Atvirkščiai, mažinimas yra terminas, naudojamas visuose teršalų, išleidžiančių atmosferą, kiekiui mažinti, kai tik medžiaga jau išleidžiama iš šaltinio. Plačiąja prasme ir dėl paprastumo geriau vadinti visas procedūras kaip kontrolę.

2. Teršalų surinkimas:

Dažniausiai rimčiausia oro taršos kontrolės problema yra teršalų surinkimas siekiant užtikrinti gydymą. Automobiliai yra pavojingiausi, tik todėl, kad išmetamųjų teršalų negalima lengvai surinkti. Jei galėtume ištraukti išmetamuosius automobilius iš kelių centrinių įrenginių, jų apdorojimas būtų daug protingesnis nei kiekvieno automobilio kontrolė.

Viena sėkmingų teršalų surinkimo sėkmė buvo dūmų perdirbimas vidaus degimo variklyje. Pertvarkius šias dujas ir skleidžiant jas per automobilio išmetimo sistemą, reikia pašalinti atskirą automobilio valymo įrenginį. Oro taršos kontrolės inžinieriai patiria sunkiausią laiką, kai pramonėje esantys teršalai nėra surenkami, bet išleidžiami iš langų, durų ir pan.

3. Aušinimas:

Apdorojamos išmetamosios dujos kartais yra per karštos valdymo įrangai, o dujos turi būti atšaldomos. Tai galima padaryti trimis pagrindiniais būdais: praskiedimo, gesinimo arba šilumos mainų ritiniais (2.7 pav.). Skiedimas priimtinas tik tuo atveju, jei bendras karšto išmetimo kiekis yra mažas. Užšalimas turi papildomą pranašumą - kai kurias šias dujas ir kietąsias daleles nuvalyti. Aušinimo ritės galbūt yra plačiausiai naudojamos ir ypač tinkamos, kai šilumą galima išsaugoti.

4. Gydymas:

Pasirenkant tinkamą apdorojimo įrenginį reikia suderinti teršalo charakteristikas ir valdymo įtaiso savybes. Svarbu suprasti, kad oro teršalų dydžiai yra įvairūs, todėl nėra tikslinga tikėtis, kad vienas prietaisas bus veiksmingas visiems teršalams.

Be to, išmetamųjų teršalų rūšys dažnai diktuoja kai kurių prietaisų naudojimą. Pavyzdžiui, dujos, turinčios didelę S02 koncentraciją, gali būti valomos vandens purkštuvais, tačiau gautas H 2 SO 4 gali sukelti rimtų korozijos problemų.

Rinkoje yra daug prietaisų, kurie yra plačiausiai naudojami:

a) Pardavimo kameros yra tik didelės vietos dūmtraukiuose, panašios į vandens valymo talpyklas. Šios kameros pašalina tik dideles daleles.

b) Ciklonai plačiai naudojami didelėms dalelėms pašalinti. Nešvarus oras yra išpurškiamas į kūginį cilindrą, bet išjungiamas nuo centrinės linijos. Tai sukelia smarkų sūkurį kūgyje, o sunkiosios kietosios medžiagos migruoja į cilindro sieną, kur jos sulėtėja dėl trinties ir egzistuoja kūgio apačioje. Švarus oras yra cilindro viduryje ir išeina iš viršaus. Ciklonai plačiai naudojami kaip pirminiai valikliai, kad prieš tolesnį apdorojimą būtų pašalinta sunki medžiaga.

c) maišų filtrai veikia kaip įprastiniai dulkių siurbliai. Audinių maišai naudojami dulkėms surinkti, kurios turi būti periodiškai suplakamos iš maišelių. Audinys pašalina beveik visas daleles. Maišų filtrai yra plačiai naudojami daugelyje pramonės šakų; bet yra jautrios aukštai temperatūrai ir drėgmei.

d) Šlapias kolektoriai būna įvairių formų ir stilių. Paprastas purškimo bokštas (2.8 pav.) Yra veiksmingas metodas didelėms dalelėms pašalinti. Efektyvesni skruberiai skatina oro ir vandens sąlytį su smurtiniu poveikiu siauroje sekcijoje, į kurią patenka vanduo. Apskritai, kuo stipresnis susidūrimas, ir tuo mažesni dujų burbuliukai ar vandens lašeliai, tuo efektyvesnis šveitimas.

e) Elektrostatiniai nusodintuvai plačiai naudojami elektrinėse. Kietosios dalelės pašalinamos iš pradžių įkraunant elektronais (peršokimas iš vieno aukštos įtampos elektrodo į kitą, o po to perkeliant į teigiamai įkrautą elektrodą. Vienas tipas, kaip parodyta 2.8 pav., Susideda iš vamzdžio, kurio viela pakabinta viduryje Kietosios dalelės surenkamos ant vamzdžio ir turi būti pašalintos sukabinant vamzdžius plaktukais, o elektrostatiniai nusodintuvai neturi judančių dalių, jiems reikalinga elektros energija ir jie yra labai efektyvūs pašalinant smulkias daleles.

f) Dujų plovikliai yra tiesiog šlapio kolektoriai, kaip aprašyta pirmiau, bet naudojami dujų ištirpinimui.

g) Adsorbcija yra medžiagos, pvz., aktyvintos anglies, naudojimas teršalų surinkimui. Tokie adsorbentai gali būti brangūs regeneruoti. Dauguma jų gerai veikia organinėms medžiagoms ir naudojasi neorganiniais teršalais. 2.9 pav. Pavaizduoti adsorbcijos bokšto žingsniai.

h) deginimas - tai metodas dujiniams teršalams pašalinti, deginant juos į CO2, H20 ir įdėklus. Tai veikia tik degiems garams.

(i) Katalizinis deginimas apima katalizatoriaus naudojimą adsorbuojant arba chemiškai keičiant teršalus.

Dar kartą svarbu pabrėžti gydymo įrenginio efektyvumo priklausomybę nuo dalelių dydžio. 2.10 paveiksle parodyti apytiksliai įvairūs aukščiau aptartų gydymo metodų prisitaikymo intervalai.

5. Dispersija:

Meteorologijos mokslas turi didelę įtaką oro taršai. Oro taršos problema apima tris dalis. Teršalo šaltinis, judėjimas ir gavėjas (2.10 pav.). Teršalų koncentraciją gavėjui veikia atmosferos sklaida arba tai, kaip teršalas skiedžiamas švariu oru. Ši dispersija vyksta horizontaliai ir vertikaliai.

Žemės apsisukimas suteikia naujas saulės spinduliavimo ir šilto oro sritis. Atitinkamai visame pasaulyje sukuriamas vėjų modelis, kai kurie sezoniniai (pvz., Uraganai) ir kai kurie nuolatiniai. Oro taršos inžinieriai dažnai naudoja vėjo rožių kitimą (vėjo rožė - tai grafiniai vėjo greičio ir krypties duomenų paveikslėliai), vadinami taršos išaugimu, kad būtų nustatytas teršalo šaltinis.

Difuzija yra emisijos plitimo per didelį plotą procesas ir taip sumažinant specifinių teršalų koncentraciją. Plunksnos plitimas arba dispersija yra horizontalios ir vertikalios. Didžiausia teršalų koncentracija yra centrinėje linijoje, ty vyraujančio vėjo kryptimi.

Toliau nuo centrinės linijos koncentracija tampa mažesnė. Jei darytume prielaidą, kad plunksnų plitimas abiejose kryptyse yra artimas Gauso tikimybės kreivei, mes galime apskaičiuoti teršalo koncentraciją bet kokiu atstumu X žemyn nuo šaltinio.

Taršos pavojus gali būti prognozuojamas remiantis meteorologiniais duomenimis, o ankstyvas įspėjimas apie artėjančias pavojaus sąlygas ir avarinius planus gali būti sukurtas pramonės uždarymui.

Teršalų kontrolė iš judančių šaltinių:

Nors daugelis pirmiau minėtų kontrolės metodų taip pat gali būti taikomi ir judantiems šaltiniams, vienas ypatingas judančio šaltinio, kurio automobilis nusipelno, paminėjimas. Variklio veikimas turi tiesioginį poveikį emisijoms. CO, HC ir NOx kiekis skiriasi tuščiosios eigos, pagreitinimo, kreiserinio važiavimo ir lėtėjimo metu.

Vidaus degimo variklių variklių išmetamųjų teršalų kontrolės metodai apima reguliavimą, katalizinius reaktorius ir variklio modifikacijas. Derinimas gali turėti didelį poveikį išmetamųjų teršalų komponentams. Pavyzdžiui, aukštas oro ir kuro santykis (liesas mišinys) sumažins tiek CO, tiek HC, tačiau padidinus NOx.

Antroji kontrolės strategija, dabar plačiai naudojama, yra katalizinis reaktorius, kuris oksiduoja CO ir HC iki CO 2 ir H2O. Antrasis reaktorius sumažina NOx į N2. Populiariausi katalizatoriaus reaktoriai turi du rimtus trūkumus. Pirma, juos lengvai užteršia švinas. Dėl šios priežasties paskatino pereiti prie nešvino benzino, o ne dėl švino lygio atmosferoje. Antroji reaktorių problema yra ta, kad benzino sieros junginiai oksiduojami į kietąsias daleles SO 3, taigi padidėja sieros kiekis aplinkoje.

Trečiojoje valdymo technikos modifikacijoje naudojamas stratifikuotas įkrovimo variklis be katalizinių reakcijų. Šiuose varikliuose cilindruose yra du skyriai, kai vienas skyrius gauna gausų mišinį, užsidega ir tada suteikia plačią liepsną, kad pagrindinis cilindro skyrius būtų veiksmingas. Taip pat buvo sukurti kiti pakeitimai. Sunku gaminti visiškai švarų vidinį kombinuotą variklį. Elektriniai automobiliai yra švarūs, tačiau jie gali saugoti tik ribotą galią ir todėl jų diapazonas yra ribotas.

Trumpai aptarti bendrieji automobilių ir pramonės oro teršalų kontrolės būdai. Toliau pateikiamos tam tikros konkrečios priemonės transporto priemonėms ir pramoniniams teršalams kontroliuoti.

Transporto priemonių tarša:

1. Patikrinti teršalų išmetimą iš transporto priemonių išmetamųjų teršalų:

Tai galima pasiekti:

i) naudojant naują benzino ir oro proporciją, \ t

ii) tikslesnis degalų tiekimo laikas;

iii) dujų priedų naudojimas degimui gerinti;

iv) Įleidžiant orą į išmetamųjų dujų kiekį, kad išmetamųjų dujų junginiai būtų paversti mažiau toksiškomis medžiagomis, ir

v) Variklio konstrukcijos atnaujinimas ir (arba) įrenginio (įrenginio) įrengimas, siekiant pagerinti degimą naudojant esamą variklio konstrukciją.

Anglies monoksidas susidaro dėl mažo kuro kiekio mišinyje, o NOx gamybą skatina aukšta degimo temperatūra. Angliavandeniliai daugiau ar mažiau seka CO.

Visiškas šių trijų teršalų pašalinimas gali būti pasiektas atnaujinant esamą variklių konstrukciją (pvz., Keturtakčiai varikliai) arba atitinkamai keičiant degimo gerinimo prietaisus.

2. Kontroliuoti garavimą iš degalų bako ir karbiuratoriaus:

Tai galima padaryti:

i) garų suaktyvinimas aktyvintomis anglimis, kai variklis išjungiamas, ir jo užsidegimas, kai variklis įjungiamas, \ t

(ii) bako benzinui esant nedidelį slėgį, kad būtų išvengta dujų išgaravimo ir

(iii) Mažai lakių benzino, kuris lengvai neišgaruoja, kūrimas.

3. Filtrų naudojimas:

Kai kurie dujų garai išsiskiria tarp sienų ir stūmoklio, kuris patenka į karterį ir išleidžia į atmosferą. Tokiu būdu išsiskiria angliavandeniliai (apie 25%). Tokiu būdu naudojant filtrus, kurie susikaupia ir perdirbtų šias išbėgusias dujas į variklį, turėtų būti kontroliuojamas šių angliavandenilių išmetimas.

4. Kontrolė pagal įstatymą:

Jie turi būti įgyvendinami kai kuriais Motorinių transporto priemonių įstatymo ir kitų įstatymų dėl variklių projektavimo standartais ir kt.

Pramoninė tarša:

Norint patikrinti oro taršą pramonės įrenginių dūmtraukių atliekomis, turime parengti priemones, skirtas kietųjų dalelių ir dujinių teršalų pašalinimui iš atliekų. Kietųjų dalelių pašalinimas apima jų surinkimą skirtingų jėgų įtakoje, tokiu būdu juos nuolat perkeliant iš dujų srauto.

Jų šalinimui naudojama įranga yra:

i) ciklono kolektoriai ir. \ t

ii) elektrostatiniai nusodintuvai (ESP). Taigi turime sukurti kontrolės technologiją. Šiuo metu yra mažai elektrinių ir pramonės šakų, įdiegusių būtinas ESP.

1. Ciklono kolektoriai:

Čia atliekos, kuriose yra dalelių, yra centrifuguojamos. Suspensijos dalelės juda link ciklono korpuso sienos, o po to į apačią ir galiausiai išleidžiamos. Ciklono kolektoriai pašalina apie 70% dalelių.

2. Elektrostatiniai nusodintuvai (ESP):

Kad pašalintumėte daleles iš dujų srauto, elektrinės jėgos patenka į nuosėdų kamerą. Suspenduotos dalelės įkraunamos arba jonizuojamos, ir jos pritraukiamos į įkrautus elektrodus, o tada pašalinamos. ESP gali pašalinti 99% kietųjų dalelių teršalų iš kaminų išmetimo

ESP veikia labai gerai elektrinėse, popieriaus gamyklose, cemento gamyklose, anglies blokuose ir kt. Didelio atsparumo dulkėms gali būti sunku atskirti ESP. Norint įveikti tai, naudojami audinių filtrai arba maišų filtrai. Tačiau audinių filtrai netinkami šlapioms ar lipnoms dalelėms, ekstremalioms ėsdinimo sąlygoms ir didelėms dujų temperatūroms.

Dujiniai teršalai:

Tai galima pašalinti trimis būdais.

a) Šlapios sistemos:

Jie naudojami kaip skalbimo bokštai, kuriuose šarminis skystis nuolat cirkuliuoja. Šis skystis reaguoja su SO2, kad susidarytų nuosėdos.

b) Sausos sistemos:

Čia leidžiama dujų teršalai reaguoti su absorbentu sausoje fazėje. Dolomitas, kalkės (CaO) ir kalkakmenis (CaOH) dedami į tekančią dujų (SO2) kelią. Šis procesas nėra labai brangus ir jame nėra vandens purškimo. Vanduo, liečiantis su SO2, gamina ėsdinančius H2SO4.

c) Drėgnos sausos sistemos:

Čia vanduo absorbentuose reaguoja su rūgščių komponentais. Tai yra alternatyva tradiciniam šlapiam procesui, naudojamam dujoms, gaunamoms iš anglimi kūrenamų katilų, dujoms pašalinti. Absorbuojantis kalcio hidroksidas yra paskleidžiamas į karšto dujų srautą mažų lašelių pavidalu. Kalcis reaguoja su SO 2, o karštos dujos tuo pačiu metu išgaruoja vandenį.

Galutinis produktas yra sausoji galia, kurioje daugiausia yra pelenų ir druskų. Anglis taip pat gali būti naudojama kaip absorbentas. Kiti absorbentai taip pat gali būti naudojami alkoholiams ir benzenams paimti. Šis metodas yra labai veiksmingas sauso valymo įrenginiuose, spaustuvėse ir dažų gamyklose, maisto perdirbimo įmonėse, alaus daryklose ir farmacijos pramonėje. Dujų deginimas taip pat gali būti naudojamas naftos pramonei ir kt.

Kontrolė pagal įstatymus:

Kaip ir variklinės transporto priemonės, standartai turi būti įgyvendinami atitinkamais pramonės šakų įstatymais. Yra ir kitų sąlygų, kurias galėtų įgyvendinti įstatymai.


Rekomenduojama

Banko kurso politika (BRP), kurią naudoja centrinis bankas
2019
Atviro kodo verslo modelių svarba
2019
Nedarbas besivystančiose šalyse: priežastys ir gamta
2019