1. Antropogeniczne źródła zanieczyszczeń -energia (spalanie paliw) -uprzemysłowienie (procesy technol. w zakładach chem., rafineriach, hutach, kopalniach, cementowniach i wszystkich innych zakładach przemysłowych; -komunikacja (gł. transport samochodowy, ale także kol., wodny i lotn.); -wzrost liczby ludności (ścieki i odpady komunalne oraz ich gromadzenie i utylizacja, wysypiska, oczyszczalnie ścieków). 2. Co to jest hermetyzacja Hermetyzacja to uszczelnienie procesów technologicznych oraz neutralizacja gazów odlotowych, to spójny system ochrony powietrza przed emisją szkodliwych gazów, aerozoli bakteryjnych oraz grzybów, a więc trujących związków i odorów. Elementem składowym każdego systemu hermetyzacji i neutralizacji gazów odlotowych są przekrycia dachowe (np. laminat poliestrowo-szklany) dla różnego rodzaju zbiorników. 3. Zasady i zalety hermetyzacji zalety: - ograniczeniu do minimum wielkości terenów niezbędnych do realizacji inwestycji (maleją koszty zakupu gruntów i podatki), - przybliżeniu lokalizacji oczyszczalni do zabudowy miejskiej (maleją koszty budowy kolektora doprowadzającego ścieki, dróg dojazdowych do oczyszczalni itp.) - likwidacji strefy ochronnej, - poprawie funkcjonalności i efektywności oczyszczalni, - poprawie warunków i bezpieczeństwa pracy. 4. Omówić proces neutralizacji gazów odlotowych 5. Opisać podstawy i wymiar molekularny i techniczny neutralizacji g.o. wymiar molekularny: sorpcja zanieczyszczeń → rozkład biologiczny → oczyszczone gazy. W wymiarze molekularnym występuje następstwo procesów z zachowaniem przedstawionej kolejności. wymiar techniczny: (sorpcja zanieczyszczeń ↔ rozkład biologiczny )→ oczyszczone gazy. Rozpatrując natomiast zagadnienie od strony technicznej można powiedzieć, że oba procesy biegną równolegle. Absorpcję definiuje się jako proces, w którym jeden lub więcej składników mieszaniny gazowej zostaje pochłoniętych przez ciecz kontaktującą się z gazami. Ciecz pochłaniająca gaz nazywa się absorbentem. W trakcie absorpcji zachodzi wymiana masy przez warstwę graniczną rozdzielająca fazę gazową i ciekłą, w związku z czym procesowi temu sprzyja rozwinięcie powierzchni kontaktu faz. Biodegradacja czyli biologiczny rozkład, ma ten sam charakter zarówno w naturze, jak i w warunkach sztucznych. Biorą w nim bowiem udział mikroorganizmy będące składnikiem środowiska naturalnego, zaś stwarzane przez człowieka sztuczne warunki procesu mają na celu jedynie jego zintensyfikowanie, poprzez zapewnienie im warunków wzrostu i rozmnażania oraz spowodowanie pożądanych reakcji mikrobiologicznych, zapewniających degradację szkodliwych substancji chemicznych W największym uproszczeniu proces biologicznego rozkładu związków organicznych można opisać równaniem: Zanieczyszczenia org. + O2 →(mikroorg) → CO2 + H2O (+ biomasa) 6. Wymienić grupy substancji organicznych, które można utylizować w filtrach biologicznych -węglowodory alifatyczne (metan, pentan, heksan) i aromatyczne (toluen, ksylen, benzen), połączenia tlenowe (kwasy organiczne, alkohole, estry, ketony, aldehydy, fenole), siarkowe (Merkaptany, Tioestry) i azotowe (aminy, amidy, nitryle), Chloropochodne (chloro fenole) 8. Warunki ograniczające biol. Oczyszczanie Biologiczne oczyszczanie gazów może mieć szeroki, choć jednak ograniczony kilkoma parametrami, zakres zastosowań. -usuwane z gazów zanieczyszczenia muszą być podatne na rozkład biologiczny, -usuwane z gazów zanieczyszczenia muszą być rozpuszczalne, choćby tylko słabo, w wodzie lub w tłuszczach (lipidach wchodzących w skład błony komórkowej bakterii), -temperatura oczyszczania gazów musi się mieścić w zakresie, który gwarantuje biologiczną aktywność mikroorganizmów biorących udział w tym procesie, -oczyszczane gazy nie mogą zawierać substancji trujących dla mikroorganizmów, jak np. związków metali ciężkich czy oparów kwasów.	9. Narysować i omówić schemat biopłuczki lub biopłuczek Można je podzielić na dwa podstawowe rodzaje: -Z warstwą stałego, nieruchomego wypełnienia; -Z warstwą rozproszonych cząsteczek biomasy w postaci szlamu, podobnie jak w biologicznym oczyszczaniu ścieków. Zastosowanie do oczyszczania odgazów w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, chemicznym, w wytwórniach lakierów, płyt wiórowych, odlewniach, ładach przemysłu drzewnego, komunalnych oczyszczalniach ścieków, przetwórniach odpadów zwierzęcych i innych miejscach, będących źródłem odorotwórczych gazów. Zalety -Wysoki stopień oczyszczania gazów dobrze rozpuszczalnych w wodzie Wady -Wysokie koszty ogólne realizacji procesu -Kłopoty eksploatacyjne charakterystyczne dla układów trójfazowych -Niekontrolowany rozwój i wzrost mikroorganizmów, prowadzący do blokowania przestrzeni aparatury oraz nadmiar przyrostu biomasy w stanie wilgotnym. 11. Narysować i omówić schemat filtru biologicznego 1 - wentylator; 2 - urządzenie do wstępnej obróbki gazów; 3 - warstwa materiału filtracyjnego. Pomysł zbudowania filtra biologicznego nasunęło znane od stuleci oczyszczanie z odorów gazów rozkładowych, towarzyszących gniciu zakopanych w ziemi materiałów biologicznych. W filtrach biologicznych - inaczej niż w biopłuczkach - sorpcja i rozkład zanieczyszczeń zachodzą w tym samym miejscu urządzenia. W biofiltrach masa biologiczna jest osadzona stacjonarnie na materiale filtrującym pochodzenia organicznego, a faza ciekła znajduje się w materiale nośnym. Mikroorganizmy zasiedlające porowaty materiał filtracyjny wykorzystywane są do biodegradacji zanieczyszczeń gazowych, znajdujących się w gazach przetłaczanych przez tę warstwę. Podobnie jak w przypadku płuczek biologicznych, zanieczyszczenia rozpuszczają się najpierw w wodzie znajdującej się w zwilżonym złożu, a potem przenikają do komórek mikroorganizmów. 14. Czynniki wpływające na proces biodegradacji Do czynników tych można zaliczyć: -Dostępność pokarmu (C, N, P, S mikro i makro elementy) -Promieniowanie (bakteriobójcze w zakresie długości fali 230 - 275 nm) -Ciśnienie osmotyczne –Temperatura -Odczyn pH -Szkodliwe substancje chemiczne (substancje utleniające, sole metali ciężkich, cyjanki, pestycydy, detergenty i inne). 15. Cechy materiałów filtracyjnych przy wyborze materiałów filt. stosowanych jako wypeł biofiltru Wybierając materiały filtracyjne należy więc uwzględnić następujące cechy: -charakterystyka uziarnienia, porowatość, powierzchnia właściwa nośnika, opory przepływu, zdolność zatrzymywania wody, trwałość, zapach własny, gęstość zasiedlenia przez mikroorganizmy o odpowiednio dużej aktywności, koszty i niezbędne zabiegi pielęgnacyjne. Ilość i aktywność biologiczna mikroorganizmów zasiedlających dane wypełnienie decyduje w dużej mierze o skuteczności rozkładu niepożądanych związków. -Duża porowatość może wpływać korzystnie na zdolność zatrzymywania wody. -Istotne znaczenie ma także powierzchnia właściwa nośnika, która jest związana z wielkością uziarnienia oraz porowatością. -Odpowiednio luźna struktura materiału gwarantuje niskie opory przepływu gazu, co pociąga za sobą obniżenie kosztów ruchowych. -Niska cena materiału, jego dostępność oraz trwałość, obniżają natomiast koszty inwestycyjne. 24. Łańcuch przemian azotu Pierwszy etap procesu utleniania można opisać następującym równaniem: NH4^+ + 1,5O2→NO2- + H2O + 2H+ Reakcja ta zachodzi z udziałem bakterii z rodzaju Nitrosomonas. Drugi etap procesu utleniania, zachodzący z udziałem bakterii z rodzaju Nitrobacter, opisuje równanie: NO2- + 0,5 O2→NO3- (kwas azotowy) 27 Dlaczego biofiltry powinny mieć drenaż Ze względów eksploatacyjnych konieczny jest również drenaż filtra, skąd roztwór jest zawracany do zraszania warstwy lub neutralizowany . 29. Przykłady aplikacji -Oczyszczalnie ścieków, Kompostownie, Składowiska odpadów, Przemysł spożywczy i przetwórczy, Garbarnie, Usuwanie lotnych związków aromatycznych, Przemysł tytoniowy, Procesy fermentacji, Browary, Gospodarka odpadami	16. Wymienić i omówić złoża stosowane jako wypełnienie biofiltru Do typowych rozwiązań praktycznych zaliczyć można: -biofiltry z warstwą żwiru, - biofiltry z komorą buforową, - biofiltry według systemu SIEBO. Biofiltr z warstwą żwiru - Do rozprowadzania gazów stosowane są tu perforowane rury (1), ułożone w osłaniającej je warstwie żwiru (2), nad którą umieszczona jest warstwa materiału filtracyjnego (3). Do odwadniania filtrów (np. po ulewnych deszczach lub nadmiernym, sztucznym zraszaniu) służą rowki drenujące (4). Warstwa żwiru zapobiega w tym wypadku wymywaniu materiału filtracyjnego wraz z nadmiarem wody. 1 - perforowane rury; 2 - warstwa żwiru; 3 - warstwa materiału filtracyjnego; 4 - rowki drenażowe. Biofiltr z komorą buforową (kondycjonującą) Komory buforowe (1) służą do łagodzenia ewentualnych wahań wartości ciśnienia, stężenia czy temperatury gazów. Materiał filtracyjny (3) spoczywa najczęściej na ruszcie (2). Ze względów konstrukcyjnych filtry biologiczne z komorą buforową są budowane jako małe obiekty do oczyszczania niewielkich ilości gazów odlotowych. Biofiltr ze złożem buforującym Zastosowanie złoża buforującego przed filtrem biologicznym spowodowało, że wartości stężeń po przejściu gazów przez to złoże były praktycznie niezależne od tego czy w danym momencie prowadzono proces malowania czy też nie. Schemat ideowy biofiltru ze złożem buforującym 1 – złoże buforujące (węgiel aktywny), 2 – wentylator, 3 – komora kondycjonująca, 4 – złoże biofiltracyjne. Biofiltry według systemu SIEBO Wśród filtrów biologicznych jednopoziomowych nowe rozwiązania konstrukcyjne stanowią filtry budowane według systemu SIEBO. Są one odmianą filtrów rusztowych, lecz bez komory buforowej. Powierzchnia takiego filtra jest zbudowana ze specjalnych elementów (betonowych kształtek). Bezpośrednio na niej usypywana jest warstwa materiału filtracyjnego. Dobrymi wypełnieniami filtrów biologicznych okazały się następujące materiały organiczne: -żyzna gleba o spulchnionej strukturze,-torf oraz odpady torfowe,-komposty z odpadów komunalnych (śmieci),-komposty z kory drzew i odpadów drzewnych. Stosuje się również: -aktywne szlamy z oczyszczalni ścieków komunalnych,- torf w mieszaninie ze żwirem lub korą, - liście drzew oraz kształtki z tworzyw sztucznych, sita molekularne, żele kwasu krzemowego, tlenek glinu i materiały ceramiczne. 18. Od czego zależy szybkość i skuteczność rozkładu zanieczyszczeń w złożu filtracyjnym Parametry pracy biofiltra związane są z założonym stopniem oczyszczania gazów oraz z właściwościami zastosowanego materiału filtracyjnego. Do charakteryzowania materiałów filtracyjnych przyjęto stosowanie takich wskaźników, jak objętościowe i masowe obciążenie. -Objętościowe obciążenie powierzchni (m3/m2h) jest to dopuszczalna objętość gazu przepływająca przez jednostkową powierzchnię filtra w jednostce czasu. Dla warstwy optymalnej obciążenie może dochodzić do 500 m3/m2h. -Masowe obciążenie biofiltra, wyrażane w g/m3s, stanowi masę zanieczyszczeń, jaka może być pochłonięta w jednostkowej objętości materiału filtracyjnego w jednostce czasu. -Czas przebywania gazu w biofiltrze (czas kontaktu), wyrażany najczęściej w s, jest to czas, w którym zanieczyszczenie wprowadzone do biofiltra przez strumień gazu, kontaktuje się z materiałem filtracyjnym. Typowy zakres czasu przebywania zanieczyszczeń w wypełnieniu biofiltra wynosi od 15 do 60 s. Poprzez wydłużenie czasu kontaktu można zwiększyć wydajność procesu oczyszczania, w przypadku dużych stężeń wprowadzanych substancji. 21. Zalety biofiltrów -Zwarta i modularna budowa urządzeń-Mikrobiologiczne procesy rozkładu zanieczyszczeń -Organiczny materiał filtrujący -Jednorodna dystrybucja powietrza przepływającego przez materiał filtrujący -Zintegrowany system wstępnego przygotowania powietrza -Wysoka wydajność usuwania zanieczyszczeń -Elastyczność procesu niezależnie od składu zanieczyszczonego powietrza -Niskie straty ciśnienia -Odporność na korozję -Odporność na warunki pogodowe -Niskie koszty obsługi i utrzymania instalacji -Łatwy dostęp i kontrola obsługi -Krótki czas montażu -Łatwość rozbudowy