1. Możliwości ograniczenia ilości zanieczyszczeń emitowanych do środowiska ze źródeł antropogenicznych

Sposoby ograniczania emisji zanieczyszczeń powietrza ze źródeł antropogenicznych:

- wzbogacanie paliw (np. odsiarczanie węgli energetycznych)

- zmiana stosowanych surowców (np. spalanie paliw o wyższej jakości w okresie niekorzystnych warunków meteorologicznych)

- zmiana procesów technologicznych

- hermetyzacja procesów technologicznych i oczyszczanie gazów odlotowych

- oczyszczanie gazów spalinowych (odpylanie i odsiarczanie spalin)

- utylizacja odpadów przemysłowych i komunalnych

- wykorzystywanie niekonwencjonalnych źródeł energii (np. energia słoneczna, wiatru)

2) Metody odsiarczania gazów odlotowych

Metody odsiarczania dzieli się na :

- odpadowe

- regeneracyjne ( bezodpadowe)

- mokre ( absorpcyjne)

- suche( adsorpcyjne)

Metody mokre -absorpcyjne

A . Odpadowe- produkt odsiarczania (mieszanina gipsu, siarczanu wapnia i popiołu) wydalany jest w całości na składowiskach do wypełnień górniczych lub do morza, składowiska wymagają rekultywacji (!)

B. Półodpadowe- produktem jest gips CaSO4 + 2 H2O który można wykorzystać np. w budownictwie ale często jest składowany ( mniejsze zagrożenie dla środowiska niż produkt odsiarczania metodą odpadową )

C. bezodpadowe- absorbent zostaje zregenerowany a wydzielany SO2 wykorzystuje się do produkcji H2SO4, siarki elementarnej lub w innych gałęziach przemysłu ( najkorzystniejsze rozwiązanie)

Metoda absorpcyjna, mokra, odpadowa

Metoda wapniowo- wapienna- odpadowa

Metoda oparta jest na absorpcji SO2 w zawiesinie wapnia (CaO) lub kamienia wapiennego (CaCO3)

Metoda absorpcyjna, mokra, półodpadowa

Wapienna- wapniakowa z produkcją gipsu

Metoda oparta jest na absorpcji SO2 w zawiesinie wapnia (CaO) lub kamienia wapiennego (CaCO3). Konieczne dokładne odpylenie gazów .

Reakcje takie jak w metodach odpadowych z tym, że utlenianie przeprowadza się niemal całkowicie w dodatkowym reaktorze przez co otrzymuje się tylko gips CaSO4 i 2 H2O.

Metoda absorpcyjna, mokra, regeneracyjna

Metoda magnezowa

Absorpcja

-Oczyszczane gazy muszą być dokładnie odpylone

- absorbentem jest wodna zawiesina MgO

- MgO+ SO2 +nH2O= MgSO3 nH2O gdzie n=3 lub 6

Regeneracja:

- polega na prażeniu wytrąconych siarczynów:

MgSO3 nH2O= MgO + SO2 +nH2O (800-1000C)

*Dwutlenek siarki kierowany jest do produkcji kwasu siarkowego

Metody mokre, regeneracyjne (bezodpadowe)

Metody rozwojowe (stosowane w coraz większym stopniu)

1 zastosowanie jako absorbentów pochodnych aniliny?, glikolu etylowego …. I inne. Stopnie odsiarczania gazów powyżej 90%

2 Katalityczne utlenianie SO2 do SO3 wobec V2O jako katalizatora a następnie absorpcja trójtlenku siarki w kwasie siarkowym – sprawność oczyszczania gazu powyżej 99% . Produktem jest 80% kwas siarkowy.

3 Biologiczna redukcja jako metoda regeneracyjna usuwania SO2 ze spalin odlotowych.

Suche Metody odsiarczania

Metody odsiarczania gazów odlotowych . Metoda sucha odpadowa.

Absorpcja; Absorpcja SO2 w suszarni rozpyłowej z jednoczesnym odpylaniem.

Rozpylana w atomizerach zawiesina lub roztwór absorbentu (Ca(OH)2 itp.) kontaktuje się w suszarce z gorącymi gazami spalinowymi

Reakcja gł: SO2+ Ca(OH)2= CaSO3 + H2O

- Woda ulega odparowaniu

- Powstaje sucha mieszanina siarczynu i siarczanu wapnia wraz z pyłem usuwa się w odpylaczach najlepiej tkaninowych

Metody suche bezodpadowe- Adsorpcyjne

Stosowane adsorbenty:

1 Tlenki metali: manganu, miedzi które reagują do odpowiednich siarczków.

Regeneracja- reakcja z wodorem ,CO lub węglowodorami odzyskuje się SO2. Sprawność oczyszczania powyżej 96%.

2 Węgiel aktywny- adsorbent temp. 390- 420K, adsorpcja SO2 z reakcją chemiczną

SO2 + H2O + ½ O2= H2SO4

Regeneracja gazem obojętnym w temp. Ok. 670 K

3 H2S+ H2SO4= 4S + 4 H2O

2H2SO4+ O= 2SO2+ 2H2O+ CO3

Porównanie metod mokrych i suchych

Metody mokre

Wady:

- konieczność podgrzewania gazów odlotowych powyżej punktu rosy kwasu siarkowego, co znacznie podwyższa koszty oczyszczania

- konieczność usuwania wody z produktów.

Zalety:

- wyższa sprawność odsiarczania

- możliwość wykorzystania produktu ubocznego powstającego podczas odsiarczania w postaci dwuwodnego gipsu ( spoiwo gipsowe- gips budowlany)

Metody suche:

Wady:

- mała efektowność wykorzystania ziaren sorbentu

- mała prędkość gazu

- duże straty sorbentu podczas regeneracji

- stosowanie w metodach suchych sorbentów są b. kosztowne niż w metodach mokrych.

- duże wymiary aparatów rzędu 100m3

Zalety:

- zużycie wody jest ok. 50% mniejsze niż w metodach mokrych lub woda nie jest stosowana.

- zużycie energii w metodach suchych jest mniejsze

- metody suche tworzą mniej odpadów

- produkty odsiarczania są łatwe do przetworzenia na niepylący granulat

- w metodach suchych nie stosuje się wielu aparatów stosowanych w metodach mokrych oraz nie występuje problem blokowania wnętrza aparatury osadami i korozji.

Metody odsiarczania gazów odlotowych

Podsumowanie:

- obecnie opracowanych jest ok. 100 metod odsiarczania spalin

- najlepsze to metody bezodpadowe (regeneracyjne) ze względu na brak odpadów które trzeba było by składować

- Gdzie się stosuje? – duże jednostki ciepłownicze i elektrociepłownicze.

3) Metody usuwania związków azotu z gazów odlotowych

Metody usuwania NOx z gazów odlotowych

Metody mokre

- metody absorpcyjne

Metody suche

- adsorpcja

- selektywna redukcja katalityczna

- nieselektywna redukcja katalityczna

- katalityczny rozkład

Metoda mokra

Metody mokre- absorpcyjne.

1 Stosunek molowy NO2/NO = 1 , procesy absorpcji w procesach alkalicznych tj. NaOH, Na2CO3, CaCO2, MgCO3, (NH4)2CO3 (90%)

NO+ NO2 + 2NaOH= 2NaNO2+ H2O

2NO2 + 2NaOH= NaNO2+ NaNO3 +H2O

2NO2+ (NH4)2CO3= NH4NO+ NH4NO2+ CO2

2 Stosunek molowy NO2/ NO << 1 prowadzi się absorpcji alkaliczną w obecności substancji utleniających, tj. podchloryn sodu, podchloryn wapnia, sole żelazowców, ozon, dwutlenek chloru, woda utleniona, oraz bardzo ekonomiczna metoda – gazy odlotowe są zraszane kwasem azotowym w wieżach absorpcyjnych.

Metody suche- bezodpadowe

Adsorpcja NOx na zeolitach, węglu aktywnym, i anionitach.

- cykl adsorpcji i utleniania

- cykl regeneracji

- adsorbowany NO2 kieruje się do kolumny adsorpcyjnej w instalacji kwasu azotowego.

Metody adsorpcyjne

- wysoka sprawność, jest bezodpadowa

- koszt adsorbentów i regeneracji kolumny jest wysoki

Metoda selektywnej redukcji katalitycznej (SRK)

Redukcja tlenków azotu do azotu cząsteczkowego za pomocą amoniaku w obecności katalizatora.

N2

NH3

NOx

Metoda selektywnej redukcji katalitycznej (SRK)

- W zakresie 200-300 C

2NH3+ NO+ NO2= 2N2+ 3N2O

- w temp. Niższej niż 100C zachodzi reakcja

2NO2+ 2NH3= N2+ H2O+ NH4NO3

- w temp. Powyżej 320 C

5NO2+ 2NH3= 7NO+ 3H2O

Katalizatory platynowce: Pt, Rh, Pd, oraz tlenki metali przejściowych, np. V2O5, TiO2, MoO3,

V2O5 osadzony na TiO₂ lub na mieszanym nośniku TiO₂-SiO₂

Wady metody SRK

- stosowanie b. drogiego i wysoce korozyjnego oraz toksycznego amoniaku

- katalizator platynowy

- mała odporność na zatrucia przez metale ciężkie P2O2, As2O3

- dezaktywacja w rezultacie działania tlenków siarki i związków halogenowych

- wymagane jest wcześniejsze wstępne oczyszczenie gazów odlotowych, gdyż zawarte w nich cząstki popiołów lotnych powoduje obniżenie aktywności katalitycznej.

Metoda nie selektywnej redukcji katalitycznej

2NO+ 2H2= N2+ 2H2O

2NO2+4H2= N2+ 4H2O

4NO+ CH4= 2N2+ CO2+ 2H2O

2NO2+ CH4= N2+ CO2+ 2H2O

2NO+ 2CO= N2+ 2CO2

2NO2+ 4CO= N2+ 4CO2

Redukcję nieselektywną katalizują katalizatory platynowe i palladowe a także tlenki metali przejściowych osadzone na tlenkach krzemu, glinu lub glinokrzemianach.

Metoda katalitycznego rozkładu tlenków azotu

NOx= N2+ x/2O2

Katalizatory dla rozkładu NOx- zeolity dostosowane jonami miedzi lub platyny.

NOx jest adsorbowany na centrach aktywnych w tym przypadku atomach metalu ( np. Cu lub Pt) w wyniku oddziaływania z atomem metalu przebiega reakcja chem.

M+ NO= M- NO= M-O + M-N

2M-O+ 2M-N= 4M+ N2+ O2

4) Metody odpylania powietrza

Ze względu na stan skupienia zanieczyszczeń gazów odlotowych, urządzenia do oczyszczania dzielimy na:

1.urządzenia do oddzielania z gazu rozdrobnionych zanieczyszczeń stałych (pyłu) zwane odpylaczami

2.urządzenia do oddzielania kropelek cieczy (mgieł)

3. urządzenia do redukcji zanieczyszczeń gazowych

Usuwanie pyłów i mgieł:

Odpylacze mogą być suche i mokre

Odpylacze dzielimy według wykorzystania w nich zjawisk:

-siły ciążenia

- siły odśrodkowej

-zjawisk elektrostatycznych

-zjawisk filtracji

Urządzenia odpylające

*Komory osadcze- wykorzystane jest tutaj zjawisko opadania ziaren w polu ciężkości

Zalety komór osadczych:

-niskie koszty wykonania

-małe opory przepływu

-małe zapotrzebowanie mocy

-możliwość zastosowania do odpylania gazów gorących bez ich uprzedniego ochładzania.

*Odpylacze odśrodkowe- cyklony

Zalety:

-prosta budowa

-niewielkie gabaryty

-niskie koszty inwestycyjne

Wady:

-znaczne opory przepływu

-stosunkowo szybkie zużywanie się wyniku erozji

-niska skuteczność w zakresie ziaren poniżej 10-20 mikrometrów

*Odpylacze elektrostatyczne (elektrofiltry)

Ilość pyłu odbierana w czasie godziny 40-140 ton (7 wagonów towarowych)

Zalety:

-wysoka skuteczność, nawet dla pyłów o rozdrobnieniu koloidalnych (99%)

-możliwość odpylania gazów gorących

-niewielkie opory przepływu oraz niskie zapotrzebowanie energii

Wady:

-wysokie koszty inwestycyjne

-duże gabaryty

-niebezpieczeństwo wybuchu pyłów palnych

*odpylacze filtracyjne- zakładają przepuszczanie strumienia zapylonego gazu przez filtry tkaninowe, papierowe, ceramiczne lub bibuły, gdzie ziarna pyłu są wychwytywane. Ich skuteczność jest duża (99,9%)

Wady: duże powierzchnie filtracji, bardzo wysoki koszt, duże opory przepływu, proces cykliczny

Definicja elektrofiltru

Elektrofiltry są jednymi z najstarszych urządzeń odpylających, których zasady działania opracował w 1910 r Cottrell polegają one na :

- ładowaniu elektrostatycznym cząstek

- wydzielaniu naładowanych cząstek z pola elektrycznego

- usuwaniu cząstek pyłu z powierzchni wydzielania.

Urządzenia te wykorzystują działanie sił pola elektrycznego

- proces odpylania odbywa się w przestrzeni pomiędzy dwiema elektrodami, przez która przepływa strumień odpylanego gazu.
Zasada działania elektrofiltru:

-zapylony gaz przepływa z małą prędkością między elektrodami zbiorczymi

-po przyłączeniu do elektrod napięcia wydzielają one duże ilości elektronów

-elektrody przyłączane są przez dodatnie elektrody zbiorcze i poruszają się w ich kierunku

-w czasie swojego ruchu elektrony uderzają w naturalne cząstki gazu, wytrącając z nich dalsze elektrony, które z kolei powodują wytrącanie elektronów z innych cząstek gazu

-dochodzi do uwolnienia dużych ilości wolnych elektronów

-cząsteczki gazu zostają naładowane dodatnio

-powstałe elektrony osadzają się na neutralnych cząstkach gazu, ładując ujemnie

-wytworzone w ten sposób ujemne jony gazowe osadzają się z kolei na zawartych w gazie ziarnach pyłu i przekazują im swój ładunek

-naładowane ujemnie ziarna pyłu poruszają się na skutek działania sił pola elektrostatycznego w kierunku dodatniej elektrody zbiorczej i osadzają się na niej

-ziarna pyłu osadzone na elektrodzie zbiorczej na skutek mechanicznego wstrząsania elektrodą opadają do zbiornika pyłu

Warunki pracy elektrofiltru

- utrzymywanie wszystkich urzadzeń mechanicznych w dobrym stanie technicznym

- utrzymywanie odpowiedniego czasu między cyklami

- regularne odprowadzanie pyłów z lejów zasypowych

- utrzymanie szczelności komory odpylania

- utrzymanie termoizolacji w dobrym stanie

- nie przekraczanie dopuszczalnych parametrów pracy

- wykonywanie zgodnie z zaleceniami DTR obsług technicznych.

Czynniki warunkujące skuteczność elektrofiltru

- obciążenie gazowe

- wielkość cząsteczek i koncentracja pyłu

- Oporność właściwa pyłu

- wymiary pola elektrycznego i rodzaj elektrod

- wielkości elektryczne

- równomierność rozkładu prędkości gazu w komorze elektrofiltru

Obecnie zainteresowanie użytkowników elektrofiltrów skupia sie na następujących zagadnieniach

-ekonomicznych aspektach różnych opcji podwyższania skutecznosci odpylania

- wpływie instalacji odsiarczania I odazotowania (w tym cz. Palnych ) na pracę elektrofiltrów

- usuwaniu cząsteczek poniżej 10 mikrometrów oraz poniżej 2,5 mikrometra w elektrofiltrze

- usuwaniu związków toksycznych (np. Rtęci)

- możliwości stosowania mokrych elektrofiltrów

- stosowanie nowych systemów zasilania energią elektryczną.

5) Lotne związki organiczne - charakterystyka i metody usuwania

Szkodliwość LZO (lotne związki organiczne) wynika z tego, że często są one:

-prekursorami ozonu troposferycznego

-substancjami toksycznymi (np. węglowodory aromatyczne jedno- i wielopierścieniowe, chloroorganiczne..)

-uciążliwe zapachowo (odory)

Źródła LZO:

-powstają głównie podczas malowania i lakierowania (wykończania elementów czy produktów) preparatami na bazie rozpuszczalników organicznych

-są emitowane w gazach odlotowych różnych technologii przemysłowych, np.:

*produkcji tworzyw sztucznych

*środków farmaceutycznych

*chemii organicznej

*chemii gospodarczej

*przemyśle gumowym

*przemyśle spożywczym

Innymi źródłami LZO są:

­

- przeróbka i dystrybucja paliw

-transport (spaliny silnikowe)

-składowanie, przeróbka i utylizacja odpadów i ścieków

-produkcja i stosowanie asfaltów

-spalanie paliw w paleniskach domowych

-chów zwierząt (odory!!)

Główne grupy LZO:

-węglowodory alifatyczne (alkany, alkeny, alkiny, np. etan, etylen, acetylen, izobutan)

-węglowodory pierścieniowe (cykloalkany) w/w są prekursorami ozonu, z reguły małotoksyczne

-węglowodory aromatyczne (np. benzen, toluen, etylobenzen, ksyleny=BTEX; rakotwórcze. UWAGA:WWA nie są lotne! W powietrzu występują jako aerozole)

-chlorowcowane węglowodory (np. chlorometan, trichloroetan)-toksyczne!

-nitrowane węglowodory (np. nitrobenzen)-rakotwórcze

-alkohole i fenole (metanol, etanol, propanole, butanole, fenol, krezole)

-karbonylowe pochodne (np.formaldehyd-rakotwórczy!; acetaldehyd, akroleina, aceton)

-kwasy karboksylowe i estry (np. kwas mrówkowy, octowy, masłowy, octan etylu, maślan metylu)

W/w są dość drażniące lub silnie zapachowe, są także prekursorami ozonu troposferycznego

-heterocykliczne związki organiczne zawierające m.in. azot, tlen, siarkę (np. indol, skatol, pirydyna)- ODORY

-alifatyczne związki siarki (np. merkaptany)- silne ODORY

-aminy alifatyczne (np. trietyloamina)- silne ODORY

-aminy aromatyczne (np. anilina- toksyczna)

Usuwanie LZO

LZO charakteryzują się złożonością składu chemicznego- nie ma jednej uniwersalnej metody oczyszczania

Usuwanie związków organicznych z gazów odlotowych można dokonać wykorzystując następujące procesy:

-utlenianie (głównie do CO2, H2O)

-adsorpcję

-absorpcję

-kondensacją (skraplanie par)

Utlenianie- najlepszy proces (wykorzystująca samą adsorpcję bądź absorpcję ze strumienia gazów odlotowych izolowane są tylko związki organiczne, z którymi potem coś trzeba będzie zrobić).

Utlenienie związków organicznych można przeprowadzić kilkoma sposobami:

1.spalanie w płomieniu (temp.̴1500 K)

2.spalanie termiczne (900-1400 K)

3.utlenianie katalityczne (500-900 K)

4.metody biologiczne (280-330 K, opt. 310 K)

Produkty utlenienia:

-CO2,

-H2O

Oraz w zależności od układu i przebiegu procesu:

-HCL, SO2, NOX, inne LZO, sadza i in.

1.bezpośrednie spalanie w płomieniu

W praktyce stężenia zanieczyszczeń w gazach odlotowych są niewielkie, dlatego metody spalania bezpośredniego są rzadko stosowane. W takich mieszaninach powietrza z zanieczyszczeniami zawartość tlenu wielokrotnie przewyższa jego zapotrzebowanie wynikające ze stechiometrii reakcji.

Zastosowanie- spalanie odpadowych gazów palnych:

-w rafineriach

-na polach naftowych

-niekiedy w oczyszczalniach ścieków (gazy fermentacyjne)

2.spalanie termiczne

Stosuje się gdy:

-stężenie LZO jest zbyt małe, aby podtrzymywać płomień lub/i

-nie można wykorzystać metod katalitycznych (mieszanina gazów zawiera składniki, które mogą powodować szybką dezaktywację katalizatora)

*w pierwszym przypadku, aby uzyskać pożądaną temperaturę rzędu 900-1400 K, należy użyć dodatkowego paliwa, w drugim natomiast- niekoniecznie

Zastosowanie:-niektóre procesy

-lakierowania i emaliowania

-suszenie powłok malarskich

-żelowania PCV

-wędzenia

-przeróbki asfaltów (oksydacja)

3.utlenianie (spalanie) katalityczne

Szybkość reakcji chemicznej (w tym utleniania) można zwiększyć, prowadząc reakcję w obecności katalizatorów.

KATALIZA polega na obniżeniu energii aktywacji reakcji, przez co rośnie znacznie wartość stałej szybkości reakcji.

Następuje to na skutek zmiany mechanizmu reakcji po utworzeniu struktur przejściowych typu katalizator- cząsteczka, łatwiej reagujących niż cząsteczka pierwotna.

-katalizatory sprawiają, że reakcja przebiega z zadowalającą szybkością w znacznie niższej temperaturze.

-katalizator obecny w układzie reagującym nie zużywa się.

W ochronie atmosfery mamy do czynienia z katalizą heterogeniczną w układzie gaz-ciało stale. W tego typu reakcji, odbywającej się na kontaktach porowatych, można wyróżnić następujące etapy:

-dyfuzję reagentów ze strumienia gazów do powierzchni katalizatora

-adsorpcję reagentów na pow. Katalizatora

-reakcje utleniania na pow. Katalizatora

- desorpcję produktów na powierzchni kat.

-dyfuzję produktów do strumienia gazów

4.metody biologiczne

W przyrodzie istnieje wielka różnorodność mikroorganizmów mających zdolność przyswajania materii organicznych. Efektem tego jest m.in. oczyszczanie i odnawianie środowiska.

Niektóre szczepy bakterii potrafią przystosować się do rozkładu substancji organicznych nie spotykanych w naturalnym środowisku.

Biologiczne oczyszczanie gazów odlotowych opiera się na dwóch głównych procesach, którymi są:

-absorpcja zanieczyszczeń w wodzie

-biologiczny rozkład pochłoniętych zanieczyszczeń.

Efekt wspólnego oddziaływania w/w procesów jest taki, że:

-wskutek absorpcji gazy zostają oczyszczone

-wskutek biologicznego rozkładu zanieczyszczeń zachodzi regeneracja sorbentu.

Zanieczyszczenie organiczne +O2 –(mikroorganizmy)->CO2 +H2O

Warunki i ograniczenia prowadzenia procesu biologicznego oczyszczania gazów:

-usuwanie z gazów odlotowych zanieczyszczenia muszą być podatne na rozkład biologiczny

-zanieczyszczenia muszą być rozpuszczalne, choćby tylko słabo, w wodzie stanowiącej środowisko życia mikroorganizmów.

-temperatura oczyszczanych gazów musi się mieścić w zakresie aktywności biologicznej mikroorganizmów (0-55 ^oC, optimum 37-40^oC)

-oczyszczane gazy nie mogą zawierać substancji trujących dla mikroorganizmów, np. związków metali ciężkich czy oparów kwasów.

W praktyce gazy są oczyszczane biologicznie przede wszystkim w takich instalacjach jak:

-biofiltry (filtry biologiczne)

-biopłuczki (płuczki biologiczne)

Biopłuczki

Specyfiką płuczek biologicznych jest to, że medium roboczym jest wodna zawiesina mikroorganizmów.

LZO rozpuszczają się w wodzie, a następnie rozkładane są przez bakterie tlenowe, podobnie jak to ma miejsce w biologicznych oczyszczalniach ścieków

Biofiltry

Głównym elementem filtra biologicznego jest warstwa materiału filtracyjnego (porowatego wypełnienia), który zasiedlony jest przez heterotroficzne mikroorganizmy tlenowe.

-głównym elementem filtra biologicznego jest warstwa materiału filtracyjnego (porowatego wypełnienia), który zasiedlony jest przez heterotroficzne mikroorganizmy tlenowe

-materiałem filtracyjnym mogą być np. torf, kompost, żyzna warstwa gleby i inne materiały organiczne

Dobry materiał filtracyjny powinien mieć:

-dużą porowatość

-duża powierzchnię właściwą

-małe opory przepływu gazu

-dużą zdolność zatrzymania wody

-słaby zapach własny

-niskie koszty pozyskania

-dostępność

-duża gęstość zasiedlenia mikroorganizmów

-dużą trwałość

-niewielkie wymogi pielęgnacyjne

Zastosowanie:

-DEZODORYZACJA gazów odlotowych (kompostowanie, oczyszczalnie ścieków, zakłady przetwórstwa odpadów zwierzęcych i rybnych, chlewnie oraz fermy drobiu)

-usuwanie LZO podatnych na biorozkład w lakierowniach, odlewniach lub drukarniach

Dezodoryzacja

-inaczej-proces odwaniania (nie mylić z odwadnianiem!)

-polega na usuwaniu z gazów odlotowych substancji o charakterze zapachowym (odorów) lub przekształcenie ich w bezwonne formy

-można ewentualnie zamaskować ich nieprzyjemny zapach, innym przyjemnym

Spośród metod biologicznego oczyszczania gazów odlotowych z LZO najczęściej stosowane są biofiltry ze względu na to, że są prostsze konstrukcyjne i tańsze w eksploatacji niż biopłuczki

Biofiltry

Ze względu na stan skupienia zanieczyszczeń gazów odlotowych, urządzenia do oczyszczania dzielimy na:

1.urządzenia do oddzielania z gazu rozdrobnionych zanieczyszczeń stałych (pyłu) zwane odpylaczami

2.urządzenia do oddzielania kropelek cieczy (mgieł)

3. urządzenia do redukcji zanieczyszczeń gazowych

Usuwanie pyłów i mgieł:

Odpylacze mogą być suche i mokre

Odpylacze dzielimy według wykorzystania w nich zjawisk:

-siły ciążenia

- siły odśrodkowej

-zjawisk elektrostatycznych

-zjawisk filtracji

Urządzenia odpylające

*Komory osadcze- wykorzystane jest tutaj zjawisko opadania ziaren w polu ciężkości

Zalety komór osadczych:

-niskie koszty wykonania

-małe opory przepływu

-małe zapotrzebowanie mocy

-możliwość zastosowania do odpylania gazów gorących bez ich uprzedniego ochładzania.

*Odpylacze odśrodkowe- cyklony

Zalety:

-prosta budowa

-niewielkie gabaryty

-niskie koszty inwestycyjne

Wady:

-znaczne opory przepływu

-stosunkowo szybkie zużywanie się wyniku erozji

-niska skuteczność w zakresie ziaren poniżej 10-20 mikrometrów

*Odpylacze elektrostatyczne (elektrofiltry)

Ilość pyłu odbierana w czasie godziny 40-140 ton (7 wagonów towarowych)

Zalety:

-wysoka skuteczność, nawet dla pyłów o rozdrobnieniu koloidalnych (99%)

-możliwość odpylania gazów gorących

-niewielkie opory przepływu oraz niskie zapotrzebowanie energii

Wady:

-wysokie koszty inwestycyjne

-duże gabaryty

-niebezpieczeństwo wybuchu pyłów palnych

*odpylacze filtracyjne- zakładają przepuszczanie strumienia zapylonego gazu przez filtry tkaninowe, papierowe, ceramiczne lub bibuły, gdzie ziarna pyłu są wychwytywane. Ich skuteczność jest duża (99,9%)

Wady: duże powierzchnie filtracji, bardzo wysoki koszt, duże opory przepływu, proces cykliczny

Zasada działania elektrofiltru:

-zapylony gaz przepływa z małą prędkością między elektrodami zbiorczymi

-po przyłączeniu do elektrod napięcia wydzielają one duże ilości elektronów

-elektrody przyłączane są przez dodatnie elektrody zbiorcze i poruszają się w ich kierunku

-w czasie swojego ruchu elektrony uderzają w naturalne cząstki gazu, wytrącając z nich dalsze elektrony, które z kolei powodują wytrącanie elektronów z innych cząstek gazu

-dochodzi do uwolnienia dużych ilości wolnych elektronów

-cząsteczki gazu zostają naładowane dodatnio

-powstałe elektrony osadzają się na neutralnych cząstkach gazu, ładując ujemnie

-wytworzone w ten sposób ujemne jony gazowe osadzają się z kolei na zawartych w gazie ziarnach pyłu i przekazują im swój ładunek

-naładowane ujemnie ziarna pyłu poruszają się na skutek działania sił pola elektrostatycznego w kierunku dodatniej elektrody zbiorczej i osadzają się na niej

-ziarna pyłu osadzone na elektrodzie zbiorczej na skutek mechanicznego wstrząsania elektrodą opadają do zbiornika pyłu

6) Energia czysta - wady i zalety

ENERGIA GEOTERMALNA- energia zakumulowana w gruntach, skałach i płynach wypełniających pory i szczeliny skalne. Jest niewyczerpalna

POZIOMY WYMIENNIK CIEPŁA

Wady: potrzebna duża powierzchni gruntu

Zalety: zrównoważona temperatura gruntu w ciągu roku, możliwość długiego nagromadzenia ciepła, łatwość wykonania i niski koszt

Energetyka wodna

PIONOWY GRUNTOWY WYMIENNIK CIEPŁA

Wady: koszt odwiertu wysoki

Zalety: zrównoważona temperatura gruntu w ciągu roku, możliwość długiego nagromadzenia ciepła, łatwość wykonania

ENERGIA WÓD ŚRÓDLĄDOWYCH

-najczęściej wykorzystywana rodzaj energii wodnej.

-jej wykorzystaniu najbardziej sprzyjają rzeki o dużym natężeniu przepływu i o dużym spadzie np. rzeki górskie

-większość elektrowni wykorzystujących tę formę energii wody powstaje jednak na terenach równinnych i w związku z tym wymaga budowy zapory wodnej.

ENERGIA PRZYWÓW WODNYCH

- energia przypływów i odpływów morza lub oceanów spowodowana przyciąganiem grawitacyjnym Księżyca i mniejszym stopniem Słońca oraz ruchem obrotowym Ziemi

-energię pływów można wykorzystać tylko w około 20 rejonach świata na między innymi angielskim, francuskim, hiszpańskim wybrzeżu Atlantyku

ENERGI FAL MORSKICH

- zasoby energii fal są wiele tysięcy razy większe od potencjału energetycznych pływów morskich, trudno je jednak wykorzystać ze względu na duże rozproszenie i uzależnienie od pogody

Elektrownia przepływowa

- Nie posiada zbiornika wodnego

- Jest zlokalizowana w korycie rzeki, w specjalnie skonstruowanym budynku będącym przedłużeniem jazu

- Wykorzystuje stosunkowo niewielkie spiętrzenie , rzędu kilkunastu metrów

- Może pracować prawie bez przerwy

- Ilość produkowanej przez niej energii jest uzależniona od ilości wody przepływającej w danej chwili w rzece

Elektrownia zbiornikowa (regulacyjna)

-Posiada zbiornik regulacyjny

-Może magazynować wodę i regulować jej przepływ w okresie dobowym, tygodniowym, miesięcznym lub dłuższym

-Może produkować energię o większej mocy niż moc odpowiadająca chwilowemu dopływowi

-Dostosowuje się do zmian w zapotrzebowaniu na energię i sezonowych wahań ilości przepływającej wody

ZALETY I WADY ELEKTROWNI WODNYCH

ZALETY Brak zanieczyszczeń środowiska Oszczędność paliw naturalnych Niższe koszty eksploatacji niż w rozwiązaniach konwencjonalnych Niższe koszty wytwarzania energii elektrycznej (ok. 8 razy) Większa sprawność niż w elektrowniach konwencjonalnych	WADY Ingerencja w środowisko 2-3razy większe koszty inwestycyjne z elektrowniami konwencjonalnymi Zmiany struktury biologicznej w rzekach Zamulanie zbiorników

Zalety małych elektrowni:

- nie zanieczyszczają środowiska i mogą być instalowane w licznych miejscach na małych ciekach wodnych

- Ingerencja w środowisko jest znacznie mniejsza a ich liczebność poprawia bilans hydrologiczny i hydrobiologiczny kraju

- Żywotność małej elektrowni wodnej to ponad 100lat

- Nie wymaga licznego personelu i mogą być stosowane zdalnie

- od momentu uzyskania wymaganych prawem pozwoleń, mogą być zaprojektowane i wybudowane w niecały rok, niskie koszty eksploatacji i remontu.

- Szybki zwrot inwestycji 3-6 lat.

- Wpływa korzystnie na poziom wód gruntowych i retencję, uspakajają nurt rzeki i zatrzymują zjawiska erozji dennej i bocznej

- W Polsce zasoby elektroenergetyczne szacuje się na 13,7 TWh rocznie, z czego 45,3 %przypada na Wisłę, 43.6 % na dorzecza Wisły i Odry, 9,8% na Odrę, 1,8 % na rzeki Pomorza.

- Obecnie w Polsce wykorzystuje się zasoby hydroenergetyczne w 12% co stanowi 7,3% mocy zainstalowanej w krajowym systemie elektroenergetycznym

Wiatr

Wady elektrowni wiatrowej

-halas

-integracja w środowisko

-zależność od pogody

-wysoki koszt budowy

-zagrożenia dla ptaków

-zakłócenie fal radiowych i telefonicznych

*zalety

-czyste źródło energi