Odzysk i recykling 13 11 04

ODZYSK I RECYKLING

WYKŁAD 04.11.2013

WPŁYW INSTALACJI NA ŚRODOWISKO – ODORY

NA PRZYKŁADZIE KOMPOSTOWANIA

Z pośród ogromnej ilości polutantów emitowanych do atmosfery lotne związki organiczne (LZO) reprezentują jedną z najważniejszych grup zanieczyszczeń powietrza.

Na szkodliwość emisji lotnych związków organicznych do atmosfery zwrócono uwagę już
w latach 70-tych w Europie Zachodniej. LZO są nie tylko prekursorami powstawania fotochemicznych oksydacji, ale także znane są jako substancje kancerogenne.

Szkodliwość tych zanieczyszczeń wynika nie tylko z ich toksyczności, jako określonych substancji, ale i z faktu, że wiele z nich ulega w powietrzu skomplikowanym przemianom,
w wyniku czego toksyczność emisji może się potęgować.

Emisja Emisja Emisja Emisja Emisja

zanieczyszczeń pyłu odorantów mikroorganizmów hałasu

gazowych

Zanieczyszczenie

powierzchni gleby

Zanieczyszczenie

gleby

Penetracja biogazu Zanieczyszczenie gruntu

Wody gruntowe

Zapach to informacja przekazywana drogą chemiczną.

Mechanizm rozpoznawania zapachu nie został jeszcze przez człowieka wyjaśniony.

Identyfikacja na podstawie osobniczej kartoteki pamięciowej.

Próg węchowej wyczuwalności Spww = 1 jz/m3:

- S – stężenie zanieczyszczenia w powietrzu mg/m3

- 1 jz – jednostka zapachowa ilość zanieczyszczenia zawarta w 1m3 powietrza.

- LJZ – liczba jednostek zapachowych

Zapachowe stężenie odorantów według PN-EN 13725:2007

Cod[OUE/m3] = Z50%*1 OUE/m3 UWAGA: dolny indeks E przy symbolu jednostki zapachowej oznacza, że pomiar wykonano zgodnie z normą.

Metoda ED50:

Zespół ekspertów powinien składać się z co najmniej czterech osób. Zwykle jest to zespół
10-osobowy. Przygotowuje się co najmniej pięć próbek o różnym rozcieńczeniu i każdy członek zespołu musi oceniać każdą serię rozcieńczeń od trzech do sześciu razy. Używanie ED 50 jako parametru kontroli odorów oznacza, że połowa ludności odczuwać będzie zapach wydzielony przez źródło uciążliwości, a połowa nie.

Metoda wyznaczania ED50 ma wiele wad:

Mimo tych wad, metoda jest wartościowym narzędziem dla bardzo trudnego zadania kwalifikowania zapachu.

Stężenie zapachowe można również mierzyć za pomocą specjalnych przyrządów nazywanych olfaktometrami. Są to aparaty, w których próbka wonnego gazu jest rozcieńczana gazem obojętnym w określonym stosunku i prezentowana oceniającym.

Indeks uciążliwości zapachowej (Ik – dla tygodnia k):

Ik = Ʃ(Wi*Nik)/Nk

gdzie:

i – kategoria uciążliwości (od 0 do 5 wg tabeli)

Wi – współczynnik wagi kategorii uciążliwości i

Nik – liczba obserwacji w tygodniu w kategorii i

Nk – łączna liczba obserwacji w tygodni k

Kategoria uciążliwości i Współczynnik wagi Wi
Brak zapachu 1
Brak uciążliwości 1
Mała uciążliwość 2
Uciążliwość 3
Duża uciążliwość 4
Skrajna uciążliwość 5

Antropogeniczne źródła emisji LZO:

PRZEMYSŁOWE WTÓRNE
  • Procesy wydobywania
    i spalania paliw,

  • Przeróbka ropy naftowej,

  • Hutnictwo,

  • Przemysł chemii organicznej,

  • Produkcja i stosowanie rozpuszczalników,

  • Przemysł spożywczy,

  • Rolnictwo,

  • Utylizacja odpadów stałych

  • Transport drogowy, powietrzny i morski

(np. zanieczyszczenie powietrza parami paliw ciekłych, wydzielającymi się podczas transportu, magazynowania
i dystrybucji)

Progi węchowej wyczuwalności prodktów mikrobiologicznej degradacji biomasy (m – liczba danych literaturowych, SpWW,pom – średnia geometryczna, BS – błąd standardowy średniej geometrycznej)

Związek m SpWW,pom BS
- - ppm -/+
Amoniak 11 5,2 2,0
Metyloamina 2 3,2 4,6
Dimetyloamina 6 0,34 3,1
Trimetyloamina 3 0,00044 1,4
Dietyloamina 6 0,13 2,9
Trietyloamina 4 0,48 2,1
Siarkowodór 25 0,0081 1,5
Metanotiol 8 0,0016 2,0
Etanotiol 12 0,00076 2,0
n-Butanotiol 6 0,00097 1,4
Kwas mrówkowy 4 49 1,9
Kwas octowy 14 0,48 1,5
Kwas propionowy 11 0,16 1,8
Metanol 13 100 2,0
Etanol 13 84 1,8
n-Butanol 20 0,83 1,4

Związki rozpuszczalne lub wyczuwalne w gazach emitowanych do atmosfery podczas procesów biologicznego przetwarzania odpadów:

Grupa związków Rodzaje związków
Związki siarki Siarkowodór, siarczek metylowy, tlenosiarczek węgla, trójsiarczek metylowy, dwusiarczek węgla, metanotiol, siarczek metylowy, etanotiol
Amoniak i związki zawierające azot Amoniak, trój metyloamina, aminometan, 3-methylindole (skatole), dwumetyloamina
Lotne kwasy tłuszczowe Kwas mrówkowy, octowy, propionowy, masłowy, walerianowy
i izowalerianowy
Ketony Aceton, 2-pentanou (MPK), butanon (MEK)
Inne związki Benzotiole, fenole, aldehyd octowy

Zagrożenia odorowe:

Gaz składowiskowy może mieć nieprzyjemną woń wynikającą zarówno z zapachu zdeponowanych odpadów, jak i gazowych produktów ich rozkładu. Wśród odorowych składników biogazu do najbardziej uciążliwych należą:

Gazy powstające na wysypisku są zbliżone składem do gazu pofermentacyjnego, a więc składają się głównie z metanu i dwutlenku węgla:

Końcowym produktem beztlenowego rozkład odpadów organicznych są:

W literaturze wymienia się najczęściej występujące pozostałe składniki gazu:

Gazami o bardzo intensywnym i odrażającym zapachu są m.in.:

Ich próg wyczuwalności węchowej jest bardzo niski i wynosi:

Odpady trafiające na składowisko zawierają azot w formie: białek, aminokwasów, kwasów nukleinowych, mocznika, kwasu moczowego i wielu innych związków.

Biodegradacji białek i aminokwasów towarzyszy bardzo nieprzyjemny zapach powstających amin, takich jak:

Niektóre z nich odgrywają w ekosystemach ważną rolę substancji sygnałowych (feromony, czynniki rozpoznania grupowego i ostrzegawcze itp.)

Źródła emisji odorów na kompostowniach, przyczyny ich emisji oraz sposoby rozwiązywania problemu:

Źródło Przyczyny problemu Rozwiązanie
Odory uwalniane
z dostarczanych surowców
Odory magazynowane
w beztlenowych warunkach
(w workach z tworzyw sztucznych lub nieprzepuszczalnych pojemnikach), zagrożenie jest większe w przypadku materiałów wilgotnych i w ciepłych okresach.
  • Dostawy odpadów o wysokim potencjale odorotwórczym należy rozładowywać bezpośrednio po jego dostarczeniu.

  • Należy mieć przygotowany suchy, bogaty w węgiel materiał strukturalny, który może zostać zmieszany z odpadami natychmiast po ich dostarczeniu, pozwala to zmniejszyć iloraz C:N i uwodnienie odpadów, zwiększa ich porowatość, co umożliwia utrzymywanie mieszaniny w warunkach tlenowych.

  • Należy prowadzić wszystkie procesy przetwarzania odpadów w zamkniętych przewietrznych halach z oczyszczaniem powietrza na filtrach biologicznych. Zewnętrzne drzwi hal powinny być pozamykane, aby system cyrkulacji powietrza działał efektywnie.

  • Jeżeli odpady łatwo ulegają biodegradacji muszą być przetrzymywane przed zmieszaniem z materiałem strukturalnym poza zamkniętymi halami, należy pokryć je warstwą kompostu, który spełniał będzie funkcję filtra biologicznego.

  • Harmonogramy zbierania i wywozu odpadów należy dostosować do czasu ich powstawania. Na przykład odpady zielone należy zbierać w poniedziałek, ponieważ trawniki koszone są najczęściej w weekendy, będą mniej wonne niż
    w przypadku zbierania ich we wtorek lub środę.

Odpady wykazują wysoki iloraz C:N, zagrożenie jest większe w przypadku materiałów wilgotnych
Odory uwalniane
w czasie procesu kompostowania
Warunki prowadzenia procesu nie są optymalne
  • Sprawdzić iloraz C:N mieszaniny kompostowej, iloraz C:N<25 prowadzi do uwalniania amoniaku, dopuszczalny zakres C:N 25-40, optymalny 30.

  • Sprawdzić wilgotność mieszaniny kompostowej: wilgotność>60% sprzyja powstawaniu stref beztlenowych
    w złożu odpadów, dopuszczalny zakres 40-60%, optymalny 50-55%. W przypadku gdy masa kompostowa jest zbyt mokra należy rozłożyć ją na dużej powierzchni lub zmieszać
    z odpadami o niskim uwodnieniu tj. suche liście, słoma, przemieścić pryzmę na dobrze zdrenowany plac.

  • Sprawdzić pH mieszaniny kompostowej: pH > 8,5 odpadów prowadzi do intensywnego uwalniania azotu w postaci amoniaku.

Odory uwalniane
w czasie procesu kompostowania
Warunki prowadzenia procesu nie są optymalne
  • Sprawdzić porowatość mieszaniny kompostowej; w przypadku, gdy masa kompostowana jest zbyt zagęszczona (brak tlenu) przerzucić pryzmę w celu natlenienia, zmniejszyć rozmiary pryzmy, dokładnie wymieszać świeżo ścięte trawy, ograniczyć udział w masie kompostowej składników skłonnych do zagęszczenia.

  • Sprawdzić, czy kompostowany materiał jest wystarczająco intensywnie napowietrzany, poprzez kontrolę zawartości tlenu (w powietrzu odlotowym) lub pomiar temperatury odpadów
    w złożu (pryzmie).

Niewłaściwa eksploatacja instalacji
  • Prowadzić przerzucanie pryzm w okresie korzystnych warunków atmosferycznych uwzględniając:

- kierunek wiatru w stosunku do lokalizacji najbliższych sąsiadów,

- ciśnienie atmosferyczne (przy niskim ciśnieniu gazy będą płynąć w poziomie ziemi, a przy wysokim do góry i rozpraszać się).

  • Zamykać drzwi zewnętrzne, jeśli proces prowadzony jest
    w hali.

  • Poprawnie eksploatować filtr technologiczny lub inne urządzenia do oczyszczalnia gazów odlotowych.

  • Okrywać zewnętrzne powierzchnie statycznych pryzm i stosów odorotwórczych materiałów warstwą gotowego kompostu; 30cm warstwa kompostu działa jak filtr biologiczny, a zimą chroni materiał przed wychłodzeniem.

Metody dezodoracji:

Cel działań:

Realizacja:

- usuwanie zanieczyszczeń uciążliwych zapachowo,

- przekształcenie zanieczyszczeń zapachowych w bezwonne lub o wysokich progach wyczuwalności,

- wprowadzanie domieszek zmniejszających charakter zapachu.

Dużym atutem eliminacji LZO z powietrza metodami biologicznymi jest czystość ekologiczna prowadzonych procesów oraz nieobecność drugorzędowych zanieczyszczeń.

EMISJA ODORÓW

OGRANICZENIE

ZAPOBIEGANIE EMISJI GAZÓW DEZODORACJA - OCZYSZCZANIE ODOROTWÓRCZYCH GAZÓW ODLOTOWYCH

Dotrzymanie reżimu technologicznego Usunięcie zanieczyszczenia,

dotyczącego transportu, składowania przekształcenie zanieczyszczenia

odpadów, gospodarki wodno-ściekowej, w substancje bezwonne lub o małej

wdrażanie technologii i urządzeń wyczuwalności.

działających w systemach zamkniętych.

KONDENSACJA – w fizyce to przejście ze stanu gazowego w ciecz (skraplanie), lub w ciało stałe (resublimacja).

ADSORPCJA – ma charakter powierzchniowy, czym różni się od ABSORPCJI polegającej na pochłanianiu w całej objętości. Wielkość adsorpcji zależy bezpośrednio od wielkości powierzchni oddzielającej dwie fazy (powierzchni adsorbentu), wielkość absorpcji zależy od objętości fazy, w której zjawisko zachodzi.

Proste przykłady adsorpcji to np.:

Przykład absorpcji:

Zestawienie porównawcze metod dezodoracji gazów odlotowych:

Metoda Obszar zastosowań Zalety Wady
Absorpcja w wodzie Gazy zawierające duże ilości zanieczyszczeń rozpuszczalnych
w wodzie
  • Prosta i bezpieczna obsługa,

  • Prosta aparatura,

  • Niskie nakłady inwestycyjne,

  • Niskie koszty ruchowe.

  • Kłopotliwe ścieki,

  • Wtórna emisja odorantów ze ścieków,

  • Duże koszty pompowania,

  • Korozja instalacji.

Absorpcja z reakcją chemiczną Gazy odlotowe
z obiektów gospodarki komunalnej, odlewni, przetwórstwa spożywczego itp.
  • Duża skuteczność dezodoracji,

  • Prosta konstrukcja instalacji.

  • Uciążliwe ścieki,

  • Konieczność stosowania drogich chemoodpornych materiałów konstrukcyjnych,

  • Stosowanie czynników agresywnych stanowiących zagrożenie zdrowia,

  • Ryzyko skażenie środowiska awaryjnymi wyciekami reagentów.

Metoda Kurmeiera Gospodarka komunalna
i zakłady przetwórstwa odpadów zwierzęcych
  • Duża skuteczność dezodoracji,

  • Niskie koszty ruchowe.

  • Uciążliwe ścieki,

  • Praca z czynnikami reaktywnymi (zagrożenia zdrowia, korozja).

Utlenianie termiczne Z przyczyn ekonomicznych dopalanie nadaje się do gazów o podwyższonej temperaturze np. emisje z palarni kawy, oksydacji asfaltów, wysokotemperaturowego suszenia elementów malowanych itp.
  • Bezodpadowy charakter pracy,

  • Prosta budowa instalacji,

  • Łatwa obsługa.

  • Kłopoty ruchowe
    w przypadku zmiennych temperatur gazu
    i nierytmicznej emisji,

  • Na ogół duże koszty (nakłady energii do podtrzymywania procesu).

Utlenianie chemiczne, ozonowanie W systemach wentylacyjnych zakładów przetwórstwa rybnego, przeróbki gumy oraz przetwórstwa tłuszczów i produktów spożywczych; do dezodoracji gazów
w przemyśle farmaceutycznym
i chemicznym
(w lakierniach).
  • Niskie koszty obsługi,

  • Niskie koszty ruchowe,

  • Łatwość czyszczenia instalacji,

  • Brak odpadów,

  • Likwidacja bakterii,

  • Możliwość podnoszenia efektywności przez połączenie z innymi metodami (np. mycie ozonowanymi roztworami, zastosowanie katalizatorów.

  • Konieczność usuwania ozonu
    z gazów.

Utlenianie biologiczne Gazy odlotowe
z obiektów gospodarki komunalnej, przetwórstwa odpadów zwierzęcych, z obiektów rolniczych, odlewni, malarni itp.
  • Niskie koszty inwestycyjne i ruchowe,

  • Praktycznie bezobsługowa praca.

  • Wrażliwość materiału na znieszczenia (trucizny, wysoka temperatura, mała wilgotność),

  • W przypadku biofiltrów potrzebna jest duża powierzchnia pod budowę instalacji.

Maskowanie Stosuje się w przypadku odorantów o działaniu metoksycznym
i stosunkowo małym stężeniu,
w gospodarstwach rolnych (fermach, kurnikach),
w instalacjach WC,
w garderobach,
w restauracjach,
w transporcie odpadów żywnościowych, na składowiskach odpadów itp.
  • Niskie koszty inwestycyjne,

  • Łatwa obsługa (automatyczna lub manualna),

  • Krótki czas reakcji (rzędu kilku sekund),

  • Stosowanie środków maskujących bezpiecznych dla środowiska.

  • Wymagana wysoka sprawność instalacji wentylacyjnej,

  • Silna zależność od warunków meteorologicznych (kierunki wiatru, temperatura itd.),

  • Możliwość osłabienia reakcji obronnych u ludzi przebywających
    w otoczeniu.

Główne składniki gazów odlotowych z mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów
i ich stopnie rozkładu w biofiltrze:

Związki Stopień rozkładu
Metan Bliski 0
Amoniak Od 0 do > 90%
Metanol, etanol i inne alkohole Bardzo wysoki
Heksan do tridekanu (n-alkeny) Średni
Toluen, metylobenzol, ksylole i inne aromatyczne związki Średni
Dichlorometan, tri chloroetan, tetra chloroetan Niewielki
Trichlorofluorometan, dichlorofifluorometan Niewielki
α-piren, β-piren, limonen (terpeny) Wysoki
Aldehyd octowy (aldehydy) Bardzo wysoki
Siarczek dimetylowy, dwusiarczek dimetylowy Średni

W bioskruberach zanieczyszczenia z gazów odlotowych są absorbowane w cieczy, w której rozproszone są mikroorganizmy, natomiast biologiczna regeneracja cieczy przebiega
w odstojniku. Absorpcja i regeneracja zachodzi zatem w dwóch oddzielnych aparatach.

W biofiltrach nawilżane gazy odlotowe przepuszczane są przez biologiczne złoża stałe,
w których dzięki zawartym w złożach mikroorganizmom ulegają degradacji. Wadą biofiltrów jest występująca z czasem niehomogeniczność złoża, zakwaszenie (H2SO4 i HCl) i zbijanie się materiału filtracyjnego.

W biofiltrach nośnikiem jest materiał biologiczny (kora, torf, kompost) zawierający składniki odżywcze, natomiast nośnikiem w bioreaktorach trójfazowych są materiały obojętne (szkło, ceramika, plastik).

Elementy składowe biofiltru:

Podział biofiltrów:

Materiały wypełnienia:

Właściwości materiałów wypełniających:

Parametry charakteryzujące pracę biofiltru:

Obciążenie powierzchniowe m3/m2xh (najczęściej w zakresie 20-300)

Obciążenie objętościowe m3/m3/h to dopuszczalna objętość gazu przepływającego przez jednostkową powierzchnię biofiltru w jednostce czasu. Może być wyrażona prędkością przepływu gazów przez warstwę wypełnienia, przy której uzyskuje się określony stopień ich oczyszczenia.

Odczyn pH = 7,8; temperatura 37-40oC.

Wilgotność 25-60% (optymalna 25-40%).

Powierzchnia 10-200m2 (ale i 1000m2).

Opory gazu w zakresie 1,2-12hPa.

Czas kontaktu 10-900s (minimalny optymalny 30s. Norowano w niektórych przypadkach 150min.).

Wysokość warstwy wypełnienia – minimum 5m. Optymalna wysokość 1,0-1,5m.

Efektywność (sprawność) biofiltracji:

- redukcji zanieczyszczeń,

- redukcji zapachów (tzw. sprawność techniczna, wskaźnik redukcji zapachów),

- redukcji zanieczyszczeń i zapachów.

Efekt = (C1-C2)/C1*100%

Efektywność biofiltracji zależy od:

Najważniejszym parametrem procesu oczyszczania w bioskruberze jest szybkość przechodzenia zanieczyszczeń z gazu do fazy wodnej (uzależniona od):

Bariery antyodorowe:

Stan prawny:

W myśl POŚ i innych:

Zasięg i przebieg granicy OOU:


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Odzysk i recykling 13 11 25
Odzysk i recykling 13 11 18
Odzysk i recykling 13 12 10
Odzysk i recykling 13 10 21
rat med 11 04 13
sta zag zycia 11 04 13
11 04 2006 13 55 AgnieszkaKubal WybiorczoscPamieci
13 11
ip 11 04
6 Miedzynarodowy transfer wyklad 11 04 2012 id 43355
psychozy alkoholowe 13.11.2005, Studia, Psychoprofilaktyka
W 6 13 11 12
11 04
11 04 Montazowy sprzet pomocniczy haki zawiesia trawersy stezenia montazowe
G P C 13 14 04 2013
Wykład 11 (04.12.07), toxycologia
TPL WYK 13 11 08 Mazidła

więcej podobnych podstron