Powietrze, zanieczyszczenia, sposoby oczyszczania:
Zjawiska fizyczne wykorzystywane w urządzeniach odpylających:
-opadanie ziaren pyłu(grawitacja)
-zderzenia bezwładnościowe
-siła odśrodkowa
-siły elektrostatyczne
-zwilżanie
-koagulacja
-efekt sitowy
Urządzenia odpylające można z grubsza podzielić według przeprowadzanych w nich operacji na:
-urządzenia samodzielne (koagulująco-oddzielające), w których wystepuje zarówno koagulacja pyłu(łączenie pojedynczych ziaren w grupy lub wiązanie z kroplami cieczy), jak i trwałe wydzielanie ze strumienia gazu skoagulowanego pyłu lub kropel cieczywraz ze związanymi z nimi ziarnami.
-urządzenia niesamodzielne zwane także koncentratorami lub koagulatorami, w których zachodzi jedynie zwiększenie stężenie pyłu w gazie (koncentrowanie) i koagulacja pyłu, bądź łączenie go z kroplami cieczy, ale bez wydzielania skoagulowanego pyłu lub kropel cieczy ze strumienia gazu co następuje w innych, współpracujących urządzeniach.
Chetnie stosowane są intensywnie działające odpylacze zajmujące mało przestrzeni, odporne na zmienne warunki pracy w różnej temperaturze, niezawodne w działaniu i proste w obsłudze. Do takich należą odpylacze cyklonowe. Mają one również wady do których należy przede wszystkim zaliczyć duże opory przepływu i mała skuteczność odpylania dla cząstek o uziarnieniu poniżej 5um.
Sprawność odpylania cyklonu rośnie wraz ze zmniejszeniem jego średnicy. To powoduje konieczność zmniejszania przepływu przez cyklon. Nie rezygnując z dużych przepływów gazów, można więc uzyskać większą sprawność w multicyklonach tj. równolegle pracujących cyklonach o małej średnicy łączonych a baterie.
Odpylacze mokre, nazwyane są również odpylaczami natryskowymi, skruberami lub płuczkami, gdyz często jednocześnie z procesem odpylania gazów prowadzi się w nich absorpcyjne oczyszczanie gazów z zanieczyszczeń gazowych lub chłodzenie gazów poprzez odparowanie wody zraszającej.
Pomysł wykorzystania zraszania do oczyszczania zapylonych gazów powstał już bardzo dawno na zasadzie zaobserwowania takiego faktu w przyrodzie. Sam proces jest jednak dosyc złożony i nastepuje na skutek kilku zjawisk jednocześnie:
-zderzenia się kropel cieczy z ziarnami pyłu
-dyfuzji
- kondensacji pary wodnej
-zwilżalności pyłu
-mieszania gazu
-aglomeracji drobnych ziaren pyłu
-zjawisk elektrostatycznych
Odpylanie elektrofiltry:
Do bardzo dokładnego oczyszczania gazów z cząstek pyłów stosuje się elektrofiltry. Odznaczają się one bardzo wysoką sprawnością i umożliwiają zatrzymanie bardzo drobnych cząstek pyłów – aerozoli. Zasadę działania elektrofiltrów opracował w 1910r. Cottrell polega ona na:
-ładowaniu elektrostatycznym cząstek
- wydzielaniu naładowanych cząstek siłami pola elektrycznego
- usuwaniu cząstek pyłu z powierzchni wydzielania
Siły pola elektrostatycznego działają na cząstki pyłu, wobec czego elektrofiltry efektywnie wykorzystują energie i powodują bardzo małe spadki ciśnienia przepływającego gazu. Mogą one również efektywnie pracować zarówno w wysokiej temp gazu jak i niskiej.
Odpylanie mechaniczne: odpylacze zajmują mało miejsca, są odporne na zmienne warunki pracy,niezawodne w działaniu i prote w obsłudze. Należą do nich odpychacze cyklonowe.
WODA
Woda czyli tlenek wodoru o wzorze H2O występujący w warunkach standardowych (pokojowych) w stanie ciekłym. Wstanie gazowym wodę określamy mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia lodem. Potocznie do każdego ze stanu skupienia odnosi się słowo woda. Jako substancja użytkowa woda może mieć wiele zastosowań. Najważniejsza jest woda pitna, w domach jest używana woda do celów sanitarno-bytowych, w rolnictwie zaś do nawadniania pól, a także znaczne ilości wody zużywają zakłady przemysłowe. Woda przemysłowa może służyć jako substancja będąca przekaźnikiem ciepla lub cieplo odbierajaca, poza tym jako reagent, rozpuszczalnik itd. Az miliard ludzi na swiecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej na swiecie. Hydrosfera to wodna powłoka kuli ziemskiej. Obejmuje wody występujące w skorupie ziemskiej.(wody podziemne i wilgoc glebowa), na pow. litosfery(oceany, morza oraz wody pow na ladach) i w troposferze(para, chmury, mgły). Objętość tych wod jest szacowana na ok. 1,3 do 1,5 mld km33.
Zanieczyszczenie biologiczne - spowodowane jest obecnością drobnoustrojów patogennych , np. bakterii, wirusów, glonów, grzybów, pierwotniaków.
Zanieczyszczenia chemiczne – odnoszą się do zmian składu chemicznego i odczynu pH. Należą do nich oleje, benzyna, smary, ropa, pestycydy, nawozy, węglowodory aromatyczne, sole metali ciężkich, kwasy, zasady, fenole, krezole.
Sposoby oczyszczania powietrza –
Metody oczyszczania ścieków:
Mechaniczne – procesy te mają na celu usunięcie ze ścieków ciał stałych pływających i grubych zawiesin mineralnych oraz organicznych. Polegają na rozdrabnianiu, cedzeniu, sedymentacji, flotacji, wypienianiu i odwirowaniu. Metody mechaniczne mogą zapewnić redukcję zawiesin w granicach 60-70%,
Biologiczne - celem biologicznego oczyszczania ścieków jest usunięcie ze ścieków biologicznie rozkładalnych zanieczyszczeń. Do prowadzenia procesów biologicznego rozkładu zanieczyszczeń organicznych wykorzystuje się populacje mikroorganizmów zawieszone w toni ścieków (lub mikroorganizmy tworzące utwierdzoną biomasę. Zanieczyszczenia organiczne podczas przemian biochemicznych są wykorzystywane przez mikroorganizmy jako pokarm przyczyniając się do przyrostu biomasy bakteryjnej. Pozostała część rozłożonych zanieczyszczeń uwalniania jest w warunkach tlenowych jako dwutlenek węgla i woda. W przypadku procesów beztlenowych produktami gazowymi rozkładu materii organicznej jest dwutlenek węgla oraz metan).
Nadmiar masy organicznej wytworzonej podczas rozkładu biologicznego zanieczyszczeń zawartych w ściekach oddzielana jest od strumienia ścieków w osadnikach wtórnych.
Chemiczne - To wspomaganie mechanicznego oczyszczania ścieków poprzez działanie koagulantów. Ścieki mieszane są z roztworem koagulanta, w wyniku czego wytwarzają się kłaczki wodorotlenku glinu lub żelaza, sorbujące zanieczyszczenia zawarte w ściekach i przyśpieszające proces sedymentacji zawiesin w osadniku. Metody chemiczne stosuje się do usuwania ze ścieków (głównie przemysłowych) substancji nie ulegających biologicznemu rozkładowi. Polegają one na koagulacji, sorpcji i chlorowaniu. Chlorowanie ma na celu unieszkodliwieniu bakterii chorobotwórczych i usunięcie przykrej woni ze ścieków.
Rodzaje oczyszczalni ścieków:
Za względu na rodzaj oczyszczanych ścieków wyróżnia się:
- oczyszczalnie ścieków bytowo - gospodarczych;
- oczyszczalnie przemysłowe
- oczyszczalnie ścieków deszczowych
W zależności od zasięgu obsługiwanego terenu ogólnie oczyszczalnie ścieków można podzielić na miejscowe i grupowe. Wśród miejscowych można wyróżnić oczyszczalnie:
- jednostkowe,- osiedlowe,- oddziałowe,- zakładowe,- centralne
Oczyszczalnie grupowe można podzielić na:
- okręgowe,- regionalne,- transregionalne
Działanie oczyszczalni - Ze względu na różne wymagania w stosunku do stopnia oczyszczania ścieków w poszczególnych oczyszczalniach można wykorzystywać metody oczyszczania w bardzo różnym zakresie. Wstępne mechaniczne oczyszczanie ścieków polega przede wszystkim na przeprowadzeniu ich przez kraty, piaskowniki i odtłuszczacze, a czasami także przez komory wstępnego napowietrzania. Produktami pozostałymi po pierwszej fazie oczyszczania są zanieczyszczenia duże, zatrzymywane przez kraty, np. puszki, butelki. Następnymi pozostałościami są substancje ciężkie, np. piasek, natomiast po fazie odolejania pozostają substancje lekkie, pływające po powierzchni wody. Następnym etapem oczyszczania ścieków jest sedymentacja, czyli proces polegający na opadaniu cząsteczek pod wpływem siły ciężkości. Trzeci stopień, to klarowanie, czyli oddzielanie zawiesin od cieczy poprzez filtrowanie, odwirowanie lub dodanie środków przyspieszających proces osadzania się cząstek zawiesiny. Tak oczyszczone ścieki można z powrotem wlewać do rzek, jezior, itp, chyba, że wymagają one jeszcze chlorowania lub oczyszczania biologicznego.
Zanieczyszczenie wód – niekorzystne zmiany właściwości fizycznych, chemicznych i bakteriologicznych wody spowodowane wprowadzaniem w nadmiarze substancji nieorganicznych (stałych, płynnych, gazowych), organicznych, radioaktywnych czy wreszcie ciepła, które ograniczają lub uniemożliwiają wykorzystywanie wody do picia i celów gospodarczych. Zanieczyszczenie wód jest spowodowane głównie substancjami chemicznymi, bakteriami i innymi mikroorganizmami, obecnymi w wodach naturalnych w zwiększonej ilości. Do najczęściej występujących antropogenicznych zanieczyszczeń wód powierzchniowych należą pestycydy, substancje powierzchniowo czynne, węglowodory ropopochodne, fenole, chlorowe pochodne bifenylu oraz metale ciężkie: ołów a także wody podgrzane (zanieczyszczenie termiczne), które są szczególnie niebezpieczne dla wód powierzchniowych o małym przepływie lub wód stojących.
Podział zanieczyszczeń –
Ze względu na pochodzenie (naturalne, sztuczne )
Ze względu na stopień szkodliwości (bezpośrednio, pośrednio szkodliwe)
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń (rozkładalne nierozkładalne, trwałe)
Podstawowe sposoby ochrony wody:
- Ochrona wód przed degradacją.
- Całkowite oczyszczanie ścieków.
- Stosowanie bezściekowych technologii w produkcji przemysłowej
- Zamykanie obiegów wodnych w cyklach produkcyjnych i odzysk wody ze ścieków;
- Utylizacja wód kopalnianych oraz powtórne wtłaczanie tych wód do góro-tworów;
- Zabezpieczanie hałd i wysypisk;
- Oczyszczanie ścieków i unieszkodliwianie osadów ściekowych.
- Budowa zbiorników retencyjnych.
- Napowietrzanie wód stojących;
Powietrze, zanieczyszczenia, sposoby oczyszczania:
Zjawiska fizyczne wykorzystywane w urządzeniach odpylających:
-opadanie ziaren pyłu(grawitacja)
-zderzenia bezwładnościowe
-siła odśrodkowa
-siły elektrostatyczne
-zwilżanie
-koagulacja
-efekt sitowy
Urządzenia odpylające można z grubsza podzielić według przeprowadzanych w nich operacji na:
-urządzenia samodzielne (koagulująco-oddzielające), w których wystepuje zarówno koagulacja pyłu(łączenie pojedynczych ziaren w grupy lub wiązanie z kroplami cieczy), jak i trwałe wydzielanie ze strumienia gazu skoagulowanego pyłu lub kropel cieczywraz ze związanymi z nimi ziarnami.
-urządzenia niesamodzielne zwane także koncentratorami lub koagulatorami, w których zachodzi jedynie zwiększenie stężenie pyłu w gazie (koncentrowanie) i koagulacja pyłu, bądź łączenie go z kroplami cieczy, ale bez wydzielania skoagulowanego pyłu lub kropel cieczy ze strumienia gazu co następuje w innych, współpracujących urządzeniach.
Chetnie stosowane są intensywnie działające odpylacze zajmujące mało przestrzeni, odporne na zmienne warunki pracy w różnej temperaturze, niezawodne w działaniu i proste w obsłudze. Do takich należą odpylacze cyklonowe. Mają one również wady do których należy przede wszystkim zaliczyć duże opory przepływu i mała skuteczność odpylania dla cząstek o uziarnieniu poniżej 5um.
Sprawność odpylania cyklonu rośnie wraz ze zmniejszeniem jego średnicy. To powoduje konieczność zmniejszania przepływu przez cyklon. Nie rezygnując z dużych przepływów gazów, można więc uzyskać większą sprawność w multicyklonach tj. równolegle pracujących cyklonach o małej średnicy łączonych a baterie.
Odpylacze mokre, nazwyane są również odpylaczami natryskowymi, skruberami lub płuczkami, gdyz często jednocześnie z procesem odpylania gazów prowadzi się w nich absorpcyjne oczyszczanie gazów z zanieczyszczeń gazowych lub chłodzenie gazów poprzez odparowanie wody zraszającej.
Pomysł wykorzystania zraszania do oczyszczania zapylonych gazów powstał już bardzo dawno na zasadzie zaobserwowania takiego faktu w przyrodzie. Sam proces jest jednak dosyc złożony i nastepuje na skutek kilku zjawisk jednocześnie:
-zderzenia się kropel cieczy z ziarnami pyłu
-dyfuzji
- kondensacji pary wodnej
-zwilżalności pyłu
-mieszania gazu
-aglomeracji drobnych ziaren pyłu
-zjawisk elektrostatycznych
Odpylanie elektrofiltry:
Do bardzo dokładnego oczyszczania gazów z cząstek pyłów stosuje się elektrofiltry. Odznaczają się one bardzo wysoką sprawnością i umożliwiają zatrzymanie bardzo drobnych cząstek pyłów – aerozoli. Zasadę działania elektrofiltrów opracował w 1910r. Cottrell polega ona na:
-ładowaniu elektrostatycznym cząstek
- wydzielaniu naładowanych cząstek siłami pola elektrycznego
- usuwaniu cząstek pyłu z powierzchni wydzielania
Siły pola elektrostatycznego działają na cząstki pyłu, wobec czego elektrofiltry efektywnie wykorzystują energie i powodują bardzo małe spadki ciśnienia przepływającego gazu. Mogą one również efektywnie pracować zarówno w wysokiej temp gazu jak i niskiej.
Odpylanie mechaniczne: odpylacze zajmują mało miejsca, są odporne na zmienne warunki pracy,niezawodne w działaniu i prote w obsłudze. Należą do nich odpychacze cyklonowe.
WODA
Woda czyli tlenek wodoru o wzorze H2O występujący w warunkach standardowych (pokojowych) w stanie ciekłym. Wstanie gazowym wodę określamy mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia lodem. Potocznie do każdego ze stanu skupienia odnosi się słowo woda. Jako substancja użytkowa woda może mieć wiele zastosowań. Najważniejsza jest woda pitna, w domach jest używana woda do celów sanitarno-bytowych, w rolnictwie zaś do nawadniania pól, a także znaczne ilości wody zużywają zakłady przemysłowe. Woda przemysłowa może służyć jako substancja będąca przekaźnikiem ciepla lub cieplo odbierajaca, poza tym jako reagent, rozpuszczalnik itd. Az miliard ludzi na swiecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej na swiecie. Hydrosfera to wodna powłoka kuli ziemskiej. Obejmuje wody występujące w skorupie ziemskiej.(wody podziemne i wilgoc glebowa), na pow. litosfery(oceany, morza oraz wody pow na ladach) i w troposferze(para, chmury, mgły). Objętość tych wod jest szacowana na ok. 1,3 do 1,5 mld km33.
Zanieczyszczenie biologiczne - spowodowane jest obecnością drobnoustrojów patogennych , np. bakterii, wirusów, glonów, grzybów, pierwotniaków.
Zanieczyszczenia chemiczne – odnoszą się do zmian składu chemicznego i odczynu pH. Należą do nich oleje, benzyna, smary, ropa, pestycydy, nawozy, węglowodory aromatyczne, sole metali ciężkich, kwasy, zasady, fenole, krezole.
Sposoby oczyszczania powietrza –
Metody oczyszczania ścieków:
Mechaniczne – procesy te mają na celu usunięcie ze ścieków ciał stałych pływających i grubych zawiesin mineralnych oraz organicznych. Polegają na rozdrabnianiu, cedzeniu, sedymentacji, flotacji, wypienianiu i odwirowaniu. Metody mechaniczne mogą zapewnić redukcję zawiesin w granicach 60-70%,
Biologiczne - celem biologicznego oczyszczania ścieków jest usunięcie ze ścieków biologicznie rozkładalnych zanieczyszczeń. Do prowadzenia procesów biologicznego rozkładu zanieczyszczeń organicznych wykorzystuje się populacje mikroorganizmów zawieszone w toni ścieków (lub mikroorganizmy tworzące utwierdzoną biomasę. Zanieczyszczenia organiczne podczas przemian biochemicznych są wykorzystywane przez mikroorganizmy jako pokarm przyczyniając się do przyrostu biomasy bakteryjnej. Pozostała część rozłożonych zanieczyszczeń uwalniania jest w warunkach tlenowych jako dwutlenek węgla i woda. W przypadku procesów beztlenowych produktami gazowymi rozkładu materii organicznej jest dwutlenek węgla oraz metan).
Nadmiar masy organicznej wytworzonej podczas rozkładu biologicznego zanieczyszczeń zawartych w ściekach oddzielana jest od strumienia ścieków w osadnikach wtórnych.
Chemiczne - To wspomaganie mechanicznego oczyszczania ścieków poprzez działanie koagulantów. Ścieki mieszane są z roztworem koagulanta, w wyniku czego wytwarzają się kłaczki wodorotlenku glinu lub żelaza, sorbujące zanieczyszczenia zawarte w ściekach i przyśpieszające proces sedymentacji zawiesin w osadniku. Metody chemiczne stosuje się do usuwania ze ścieków (głównie przemysłowych) substancji nie ulegających biologicznemu rozkładowi. Polegają one na koagulacji, sorpcji i chlorowaniu. Chlorowanie ma na celu unieszkodliwieniu bakterii chorobotwórczych i usunięcie przykrej woni ze ścieków.
Rodzaje oczyszczalni ścieków:
Za względu na rodzaj oczyszczanych ścieków wyróżnia się:
- oczyszczalnie ścieków bytowo - gospodarczych;
- oczyszczalnie przemysłowe
- oczyszczalnie ścieków deszczowych
W zależności od zasięgu obsługiwanego terenu ogólnie oczyszczalnie ścieków można podzielić na miejscowe i grupowe. Wśród miejscowych można wyróżnić oczyszczalnie:
- jednostkowe,- osiedlowe,- oddziałowe,- zakładowe,- centralne
Oczyszczalnie grupowe można podzielić na:
- okręgowe,- regionalne,- transregionalne
Działanie oczyszczalni - Ze względu na różne wymagania w stosunku do stopnia oczyszczania ścieków w poszczególnych oczyszczalniach można wykorzystywać metody oczyszczania w bardzo różnym zakresie. Wstępne mechaniczne oczyszczanie ścieków polega przede wszystkim na przeprowadzeniu ich przez kraty, piaskowniki i odtłuszczacze, a czasami także przez komory wstępnego napowietrzania. Produktami pozostałymi po pierwszej fazie oczyszczania są zanieczyszczenia duże, zatrzymywane przez kraty, np. puszki, butelki. Następnymi pozostałościami są substancje ciężkie, np. piasek, natomiast po fazie odolejania pozostają substancje lekkie, pływające po powierzchni wody. Następnym etapem oczyszczania ścieków jest sedymentacja, czyli proces polegający na opadaniu cząsteczek pod wpływem siły ciężkości. Trzeci stopień, to klarowanie, czyli oddzielanie zawiesin od cieczy poprzez filtrowanie, odwirowanie lub dodanie środków przyspieszających proces osadzania się cząstek zawiesiny. Tak oczyszczone ścieki można z powrotem wlewać do rzek, jezior, itp, chyba, że wymagają one jeszcze chlorowania lub oczyszczania biologicznego.
Zanieczyszczenie wód – niekorzystne zmiany właściwości fizycznych, chemicznych i bakteriologicznych wody spowodowane wprowadzaniem w nadmiarze substancji nieorganicznych (stałych, płynnych, gazowych), organicznych, radioaktywnych czy wreszcie ciepła, które ograniczają lub uniemożliwiają wykorzystywanie wody do picia i celów gospodarczych. Zanieczyszczenie wód jest spowodowane głównie substancjami chemicznymi, bakteriami i innymi mikroorganizmami, obecnymi w wodach naturalnych w zwiększonej ilości. Do najczęściej występujących antropogenicznych zanieczyszczeń wód powierzchniowych należą pestycydy, substancje powierzchniowo czynne, węglowodory ropopochodne, fenole, chlorowe pochodne bifenylu oraz metale ciężkie: ołów a także wody podgrzane (zanieczyszczenie termiczne), które są szczególnie niebezpieczne dla wód powierzchniowych o małym przepływie lub wód stojących.
Podział zanieczyszczeń –
Ze względu na pochodzenie (naturalne, sztuczne )
Ze względu na stopień szkodliwości (bezpośrednio, pośrednio szkodliwe)
Wg kryterium trwałości zanieczyszczeń (rozkładalne nierozkładalne, trwałe)
Podstawowe sposoby ochrony wody:
- Ochrona wód przed degradacją.
- Całkowite oczyszczanie ścieków.
- Stosowanie bezściekowych technologii w produkcji przemysłowej
- Zamykanie obiegów wodnych w cyklach produkcyjnych i odzysk wody ze ścieków;
- Utylizacja wód kopalnianych oraz powtórne wtłaczanie tych wód do góro-tworów;
- Zabezpieczanie hałd i wysypisk;
- Oczyszczanie ścieków i unieszkodliwianie osadów ściekowych.
- Budowa zbiorników retencyjnych.
- Napowietrzanie wód stojących;