Depoluarea biologică a gazelor reziduale

Cap.I Ce este atmosfera?

Este învelisul invizibil format din aerul care înconjoara planeta.

Constituie un element vital pentru existenta omului (are o importanta deosebita);

Atmosfera este un mediu material, asemănător scoarţei terestre sau oceanului planetar

care asigură cel puţin o treime din echilibrul energetic al planetei.

1

Aerul atmosferic, alături de alte componente ale mediului ambiant, are o însemnătate

vitală foarte importantă pentru natură. Aerul este un amestec de azot şi oxigen necesar

activităţii vitale a organismelor aerobe, inclusiv a oamenilor. Acest amestec conţine şi o

cantitate neînsemnată de alte gaze: neon, argon, heliu, cripton, xenon, radon, bioxid de

carbon, hidrogen, vapori de apă şi alte particule, care practic nu au nici o

influenţăasupraorganismelorvii. Dar dezvoltarea societăţii umane, spre regret, duce la crearea

unui impact antropic şi tehnogen negativ asupra calităţii aerului.

Poluarea atmosferei nu poate rămâne fără consecinţe pentru întreaga planetă,

factorul meteorologic fiind cel mai puţin periculos, ca urmare a creşterii capacităţii de

acumulare energetică. Poluarea aerului este generată în special de folosirea energiei şi de

activităţile de transportare. Urbanizarea, dezvoltarea industriei şi a transportului provoacă

emisii cu concentraţii mari de substanţe poluante în atmosferă, emisii care duc la efecte

nocive asupra naturii şi a tuturor organismelor vii.

Modificările meteo sunt primele semne ale dereglării echilibrului planetar. Această

afirmaţie se bazează pe studiile şi semnalele de alarmă trase de oamenii de ştiinţă care din

nefericire nu sunt luate în considerare.

Arderea combustibilului şi deşertizarea teritoriilor duc la creşterea nivelului emisiilor

bioxidului de carbon care este principalul gaz de seră şi care dă o creştere anuală a

temperaturii biosferei de circa + 0,3o C. În aşa mod starea climei pe planeta noastră se

înrăutăţeşte din an în an.

Cap.II Poluarea atmosferei

Ecologiştii acordă o atenţiei deosebită protecţiei aerului atmosferic deoarece poluarea

atmosferei cauzează la consecinţe negative pe scară globală:

- distrugerea stratului de ozon;

2

- efectul de seră, legat de majorarea volumului emisiilor în atmosferă a

bioxidului de carbon, protoxidului de azot şi metanului;

- ridicarea temperaturii planetei;

- înrăutăţirea sănătăţii oamenilor, impactul nociv asupra plantelor şi

animalelor.

Sursele de poluare a aerului atmosferic se împart în:

- naturale (erupţii vulcanice, furtuni de praf ş. a.),

- de caracter antropogen, legate cu activitatea vitală a omului.

Sursele cele mai importante de poluare a atmosferei sunt: transportul, obiectele

industriale, centralele termoelectrice. Aceste surse elimină cantităţi mari de substanţe toxice

specifice,care uneori nu pot fi identificate,dar principalii poluatori, care se elimină în cantităţi

mari sunt: oxizii de carbon, de azot, bioxidul de sulf, praf ş. a. Pentru micşorarea nivelului

poluării atmosferei de către întreprinderile industriale se utilizează diferite metode, cum ar

fi,de exemplu: se perfecţionează procesele tehnologice, se efectuează ermetizarea instalaţiilor

tehnologice, se construiesc diferite instalaţii de purificare ş.a.

La mijloacele de transport pentru micşorarea emisiilor toxice se instalează catalizatori,

se utilizează aditivi contra fumului la motoarele diesel ş. a.

2.1 Influenţa gazelor nocive,emise în aer asupra sănătăţii omului.

Gazele de eşapament ale automobilelor conţin: oxid de carbon, hidrocarburi, oxizi de

azot, funingine, bioxid de sulf, compuşi ai plumbului, benz-α-pirenă, aldehide şi metale grele.

Să examinăm influenţa gazelor nocive emise în atmosferă asupra organismului

omului.

Oxidul de carbon (CO) este foarte otrăvitor. Acest gaz fixează hemoglobina din

sânge. Primele simptoame ale intoxicării grave sunt durerile de cap şi ameţelile, ulterior

persoana intoxicată îşi pierde cunoştinţa. Toxicitatea extremă a oxidului de carbon, lipsa

culorii şi mirosului de acest gaz, absorbţia foarte slabă de către cărbunele activat al măştii

antigaz obişnuite – toate acestea transformă oxidul de carbon într-un gaz foarte periculos. În

caz de intoxicaţie cu acest gaz primul lucru, ce se recomandă este aerul liber şi curat.

Oxizii de azot ( NOx) cu excepţia protoxidului de azot, sunt otrăvitori. Otrăvirea cu

aceste gaze este periculoasă prin faptul că căile respiratoare se irită slab şi simptoamele mai

evidente şi grele (boli în piept, respiraţie greoaie ş. a.) vin mai târziu, abia peste câteva ore

după ce a fost inspirat gazul. În cazul otrăvirilor cronice se observă dereglări ale funcţionării

inimii, catarul căilor respiratoare, tuse cu sânge şi distrugerea dinţilor. Ca măsuri de primă

3

asistenţă medicală urgentă în caz de otrăviri acute se utilizează laptele proaspăt, care se bea

din abundenţă, respiraţie artificială cu oxigen,prelucrarea căilor respiratoare cu camfor.

Bioxidul de sulf (SO2) , chiar şi în concentraţii mici, formează un gust neplăcut în

cavitatea bucală şi irită mucoasă din ea. Inspiraţia aerului ce conţine mai mult de 0,2 % bioxid

de sulf provoacă răguşeală, o respiraţie greoae şi pierderea rapidă a cunoştinţei. Intoxicarea

cronică duce la pierderea poftei de mâncare şi inflamarea căilor respiratorii.

Plumbul (Pb) este toxic în toate formele. Cel mai periculos este pentru copii de până

la 6 ani, fiindcă frânează dezvoltarea mintală şi creşterea copiilor. Compuşii plumbului atacă

sistemul nervos central al omului, dereglează funcţiile organelor interne. Din cauza acestor

compuşi suferă şi sistemul reproductiv al omului.

2.2 Principalii poluanţi atmosferici

În funcţie de modul de acţiune asupra organismului, poluanţii atmosferici pot fi

clasificaţi în următoarele grupe:

Poluanţii iritanţi produc efecte iritante asupra mucoasei oculare şi, îndeosebi, asupra

aparatului respirator. în această grupă sunt incluse pulberile netoxice, precum şi o serie de

substanţe gazoase, cum sunt: dioxidul de sulf, dioxidul de azot, ozonul, clorul, amoniacul etc.

Poluarea de tip iritant constituie cel mai frecvent tip de poluare, fiind, în special, rezultatul

proceselor de ardere a combustibililor.

Poluanţii iritanţi determină modificări la nivelul căilor respiratorii, provocând

hipersecreţie bronşitică şi alterarea activităţii cililor vibratili, precum si ia nivelul alveolelor

pulmonare (modificări ale suprafeţei pulmonare, tulburări ale activităţii macrofagelor

alveolare). Prin reducerea capacităţii imunitare a aparatului respirator acesta devine sensibil ia

orice agresiune externă.

Printre afecţiunile respiratorii favorizate de poluanţii iritanţi, cuprinse sub denumirea

generică de bronho-pneumopatii cronice, se numără bronşita cronică emfizemul pulmonar şi

astmul bronşitic. Poluanţii iritanţi sunt incriminaţi şi ca agenţi agravanţi ai infecţiilor

respiratorii acute de origine virotică sau microbiana.

Poluanţii fibrozanţi produc modificări fibroase la nivelul aparatului respirator. Printre

cei mai răspândiţi agenţi poluanţi de acest tip se număra: dioxidul de siliciu şi oxizii de fier, la

care se adaugă compuşii de cobalt, bariu etc.

Poluanţii asfixianţi sunt reprezentaţi de anumite substanţe poluante care împiedică

oxigenarea ţesuturilor organismului.

4

Dintre poluanţii, atmosferici cu efect asfixiant, cel mai important este monoxidul de

carbon, care formează cu hemoglobina un compus relativ stabil - carboxihemogiobina -

blocând, astfel, oxigenarea sângelui şi transportul oxigenului către ţesuturi. In funcţie de

concentraţia din aer şi timpul de expunere, se realizează o anumită proporţie de

carboxihemogiobinâ, care determină efecte toxice extrem de grave, atunci câne proporţia de

carboxi-hemoglobină depăşeşte 60% din hemoglobina totală. Expunerea repetată, la

concentraţii moderate de CO, constituie un factor de risc favorizam în etiologia unor afecţiuni,

cum sunt: arterioscleroza, infarctul de miocard.

Unele substanţe poluante, cum ar fi, de pildă, hidrogenul sulfurat, în anumite

concentraţii ridicate, pot produce fenomene de asfixie, prin paralizia centrilor respiratori

cerebrali.

Poluanţii sistemici constituie un grup de substanţe poluante cu efect toxic, care, după

pătrunderea în circulaţia generală, determină leziuni specifice, la nivelul anumitor organe sau

sisteme de organe.

Din această categorie de substanţe fac parte plumbul, agent poluant ubicvist, prezent în

apă şi în alimente, provenind din poluări industriale ale atmosferei, precum şi din gazele de

eşapament ale autovehiculelor. Acest element chimic are tendinţa de a se acumula în

organism, cu predilecţie în sistemul osos, de unde, prin factori inductori, poate fi din nou

mobilizat, afectând, îndeosebi, sistemul nervos şi biosinteza hemoglobinei.

Un alt poluant sistemic, relativ larg răspândit, este fiuorul, care provine din industria

aluminiului, industria siderurgică, şi se acumulează tot în ţesutul osos, putând provoca leziuni

osoase grave, precum şi tulburări metabolice prin inhibarea unor procese enzimatice, precum

şi prin acţiunea asupra metabolismului endocrin. Cadmiu! este un poluant industrial, in

special datorită toxicităţii sale extrem de ridicate care afectează rinichii. De asemenea, tot în

această grupă sunt incluse şi alte elemente chimice cu toxicitate ridicată (manganul, mercurul,

vanadiul, seleniul, fosforul etc), precum şi pesticidele organoclorurate şi organofosforice.

Poluanţii alergeni sunt cunoscuţi ca fiind substanţe provenite din industria chimică şi

farmaceutică, ce provoacă un mare număr de alergii respiratorii şi cutanate.

Poluanţii cancerigeni sunt susceptibili ca fiind factori etiologici ai cancerului. Totuşi,

creşterea frecvenţei bolilor cancerigene, îndeosebi in mediul urban, a impus considerarea

poluanţilor atmosferici ca agenţi cauzali posibili, cu atât mai mult cu cât în zonele poluate au

fost identificate in aer substanţe cert sau potenţial carcinogene. Substanţele carcinogene,

prezente în aer, pot fi clasificate în substanţe organice şi substanţe anorganice.

5

Dintre poluanţii organici cancerigeni din aer, hidrocarburile policiclice aromatice

reprezintă substanţele cu cea mai mare răspândire.

Cea mai cunoscută substanţă cancerigenă din grupa hidrocarburilor policiclice

aromatice este reprezentată de benzpiren, care provine din procese de ardere incompletă a

substanţelor organice naturale. Această substanţă se formează în timpul procesului de ardere,

se volatilizează la temperatură ridicată şi condensează rapid pe suprafaţa elementelor aflate în

suspensie. Efecte cancerigene sunt atribuite, de asemenea, şi insecticidelor organo¬clorurate,

precum şi unor monomeri folosiţi ia fabricarea maselor plastice.

în categoria poluanţilor cancerigeni anorganici pot fi menţionaţi: azbestul, cobaltul,

arsenul, cromul, beriliul, nichelul şi seleniul. Un aspect deosebit îl prezintă azbestul, care are

un caracter ubicvist, fiind un component prezent, în mod frecvent, în compoziţia atmosferei

urbane, afectând aparatul respirator, în special in cazul populaţiilor umane care locuiesc în

oraşe.

2.3 Poluarea fotochimică oxidantă

Odată pătrunşi în atmosferă, poluanţii gazoşi pot reacţiona chimic atât cu constituenţii

atmosferici, cât şi cu alte substanţe poluante. în acest mod, pot rezulta noi substanţe nocive, cu

agresivitate mai mare sau mai mică asupra mediului ambiant şi, in mod implicit, asupra

omului. Printre reacţiile frecvent întâlnite pot fi menţionate reacţiile de oxidare fotochimică,

declanşate de radiaţiile ultraviolete, prezente în atmosferă. Astfel, S02 poate fi transformat in

S03, cu formarea consecutivă a aerosolilor de H2SO4. Aceşti aerosoli pot reacţiona cu

substanţe alcaline, formând sulfaţi (de regulă, sulfaţi acizi). Fenomenul a fost observat

frecvent, sulfaţii din atmosferă coexistând cu S02, sau formându-se, cu o anumită latenţă, după

pătrunderea S02 în atmosferă.

Reacţiile fotochimice complexe determină şi formarea aşa-numitului smog fotochimic

oxidant, produs de gazele de eşapament ale autovehiculelor, implicate fiind, în acest caz, atât

unele substanţe cu efect toxic, cum sunt, de pildă, hidrocarburile, oxizii de azot, cât şi

radiaţiile ultraviolete solare.

Cap.III Gazele reziduale

Evacuarile in aer si apa sunt principalele impacturi asupra mediului cauzate de

evacuarile din instalatiile chimice.

Emisiile gazului rezidual apar ca:

- emisii captate, acestea fiind si singurele emisii ce pot fi tratate

6

- emisiile difuze

- emisiile fugitive (volatile).

Principalii poluatori atmosferici sunt:

- COV

- Compusii sulfului (SO2, SO3, H2S, CS2, COS)

- Compusii azotului (NOx, N2O, NH3, HCN)

- Compusii halogentati (Cl2, Br2, HF, HCl, HBr)

- Compusii rezultati in urma arderii incomplete (CO, CxHy)

- Pulberile.

Fluxurile de gaze reziduale pot fi, cu aproximaţie, împărţite în emisii canalizate sau

necanalizate (difuze, fugitive). Doar emisiile captate pot fi tratate. În ceea ce priveşte emisia

fugitivă,obiectivul managementului gazelor reziduale este prevenirea şi/sau minimalizarea

(ex. prin captarea lor într-un sistem de captare).

Gazele reziduale şi emisiile de aer evacuat din industria chimică sunt:

• Emisii captate, cum ar fi:

- Emisii de proces evacuate printr-o conductă de aerisire de către utilajele

procesului, fiind inerente funcţionării instalatiei;

- Fluxuri de gaz provenite din unităţile furnizoare de energie, cum ar fi arderile

de proces, cazanele cu aburi, unităţi combinate pentru furnizarea energiei şi a

căldurii, turbine ce funcţionează cu gaz, motoare ce funcţionează cu gaz

- Gazele reziduale rezultate din echipamentul de control al emisiilor, cum ar fi

filtrele, incineratoarele sau adsorbantele, predispuse să conţină poluanţi nedistrusi

sau poluanţi generaţi în sistemul de epurare

- Gaze reziduale rezultate din recipientele de reacţie şi din condensatori

- Gazele reziduale rezultate din regenerarea catalitică

- Gazele reziduale rezultate din regenerarea solventilor

- Gazele reziduale rezultate din sistemul de ventilaţie de la depozitare si

manevrare (transferuri, încărcări şi descărcări) a produselor, a materiilor prime şi

produşilor intermediari

- Gazele reziduale rezultate din gurile de evacuare sau din utilajele de preîncălzire

care sunt utilizate doar la iniţierea sau la încheierea operaţiunilor

- Descărcări din dispozitivele de siguranţă (ex. supape de siguranţă, valve de

siguranţă)

- Evacuări din sistemul de ventilaţie general

7

- Evacuări din deschideri ale surselor difuze şi/sau fugitive captate, ex sursele

difuze instalate într-o clădire sau încăpere.

- Emisii difuze ce rezultă din surse volumetrice, de suprafata, liniare sau punctiforme

în condiţii de operare normale [cww/tm/158]:

- Emisii de proces rezultate din utilajele implicate în proces şi inerente

funcţionării uzinei, eliberate de pe o suprafaţă mare sau prin deschizături, etc.

- Emisii ne-captate (ex pierderi in timpul procesulului şi prin aerisire, atunci când

nu sunt capturate şi canalizate) rezultate de la echipamentele de depozitare sau

apărute în timpul operaţiunilor de manipulare (ex umplerea recipientelor, încărcarea

camioanelor sau a containerelor)

- Emisii neobişnuite rezultate din operaţiuni altele decât operaţiunile de rutină

din cadrul uzinei, incluzând emisii apărute în timpul operaţiunilor de pornire, de

oprire, sau în timpul operaţiunilor de întreţinere

- Emisii rezultate din flăcări

- Emisii secundare rezultate din manevrarea sau depozitarea deşeurilor (ex

materiale volatile provenite de la canale, de la utilajele de manevrare a apelor

reziduale sau a apei de răcire).

• Emisii fugitive, cum ar fi:

- Scurgeri provenite de la utilajele prevăzute cu pompe de la garniturile de

etansare a compresoarelor, de la valve, flanşe, conectori sau alte sisteme de

conducte sau alte echipamente, cum ar fi inchideri sau etanseizari ale drenajelor si

supapelor.

Principalii agenţi poluanţi ai aerului rezultaţi din procesele chimice şi din furnizarea de

energie sunt:

• Bioxidul de carbon

• Oxizii de sulf (SO2, SO3) şi alţi compuşi ai sulfului (H2S, CS2, COS)

• Oxizii de azot (NOx, N2O) şi alţi compuşi ai azotului (NH3, HCN)

• Halogenii şi compuşii lor (Cl2, Br2, HF, HCl, HBr)

• Compuşi rezultaţi din combustia incompletă, cum ar fi CO şi CxHy

• Compuşii organici volatili (VOC) sau compuşii organic-siliconici care ar putea

îngloba compuşi cu potenţial carcinogenic

• Materii sub formă de particule (cum ar fi: praf, funingine, alcali (baze), metale grele)

cu posibile proprietăţi criogenice.

8

3.1 Tehnici de tratare

Tehnicile identificate de Grupul Tehnic de Lucru si descrise in acest document sunt

acelea utilizate in intreg sectorul chimic. Acestea sunt introduse in ordine logica, urmand

calea poluantilor.

Tehnicile descrise de tratare a gazului rezidual nu pot fi clasificate pur si simplu ca

fiind tehnici de recuperare sau epurare. Depinde de aplicarea etapelor de separare aditionale

pentru ca substantele contaminatoare sa fie recuperate. Unele tehnici pot fi utilizate ca tehnici

de control individuale, altele doar ca etapa de pretratare sau finisare finala. Cele mai multe

tehnici de control al gazului rezidual solicita tratare in continuare dupa procesul principal atat

pentru apa reziduala cat si pentru gazul rezidual generate in timpul procesului de tratare.

Tehnicile sunt:

• pentru COV si compusi anorganici:

- separare cu membrana

- condensare

- adsorptie

- spalare la umed

- biofiltrare

- bio-spalare

- bio-percolare

- oxidare termica

- oxidare catalitica

- ardere la facla

• pentru pulberi:

- separator

- ciclon

- electrofiltru

- desprafuitor la umed

- filtru textil

- filtru catalitic

- filtru de pulbere in doua trepte

- filtru absolut (filtru HEPA)

- filtru de aer cu randament ridicat (HEAF)

- filtru de vapori

• pentru poluantii gazosi din gazele de ardere:

9

- injectarea uscata a sorbentului

- injectarea semi-uscata a sorbentului

- injectarea la umed a sorbentului

- epurarea non-catalitica a NOx (SNCR)

- epurarea selctiva catalitica a NOx (SCR).

Tehnicile de tratare a gazelor reziduale se ocupă, în general, cu reducerea:• Materiilor sub formă de particule• Vaporilor substanţelor volatile lichide• Agenţi contaminanţi gazoşiTratarea gazelor reziduale are loc în mod normal direct la sursă. Foarte rar se pot trata simultan fluxurile diferite de gaze reziduale într-o singură unitate centrală de tratare. Un motiv principal pentru care se întâmplă acest lucru este faptul că unităţile de tratare sunt în mod normal special proiectate pentru un anumit tip de compoziţie de gaz rezidual. Un alt motiv important este atenţia specială ce trebuie acordată eliberării de compuşi toxici şi periculoşi şi a efectului lor asupra peisajului înconjurător precum şi în privinţa siguranţei instalatiei. În industria chimică, datorită caracteristicilor toxice şi/sau periculoase a multor compuşi şi a volumelor mari de substanţe ce trebuie manevrate şi procesate, siguranţa este un element crucial.O selecţie a tehnicilor selectate pe agentul poluant este prezentată în Tabelul 1.1 şi pe ratacurgerii fluxului gazului rezidual în Tabelul 1.2 [ambele cww/tm/70].

Miros

Componenti organici gazosi sau vaporosi

Componenti anorganici gazosi sau sub forma de vapori

Particule organice

Particule anorganice

Materie umeda

Materie uscata

Technica

Recuperarea si reducerea prafuluiSeparator (pre) x x x x

Ciclonare (pre) x x x x

Epurare a prafului umedă (FT)

x x x x

Precipitare electrostatică (FT)

x x x x (x) (x)

Filtre textile (incl. Filtru ceramic)

x x x

(FT)

Filtrare catalitică (FT) x x x x x

Miros

Componenti organici gazosi sau vaporosi

Componenti anorganici gazosi sau sub forma de vapori

10

Particule organice

Particule anorganice

Materie umeda

Materie uscata

Technica

Filtru de praf în două etape (pol)

x x x

Filtru absolut (HEAP) (pol) x x xHEAF (pol) xFiltru de nor (pre, pol) x (x)

Recuperarea gazuluiSeparare de membrană (pre)

x

Condensare (pre) (x) xCrio-condensare (pre, FT) (x) x (x)Adsorbţie (FT) x x xSpalare la umed a gazului (apă)

(x) (x) (x) (x) x x x

(FT)Epurare la umed a gazului (x) (x) (x) (x) x x x(oxidare alcalină) (FT)Epurare la umed a gazului (acidă)

(x) (x) (x) (x) x

(FT)Separare de membrană (pre)

(x) (x) (x) (x) x x x

Epurarea gazuluiBiofiltrare(FT) x x xBioepurare(FT) x x xFiltru precolator (Biofiltru) (FT)

x x x

Oxidare termică(FT) x x xOxidare catalitică(FT) x xEvazare (flaring) (FT) x x

Tratarea gazului de combustieInjectare la uscat alcalină (FT)

x

Injectare semi-uscată alcalină (FT)

x

Injectare udă cu apă de var (FT)

x

SNCR (FT) x

SCR (FT) x (x)

X = utilizare principală(X) = utilizare secundară(pre): în principal ca uzină de pretratare(FT): tehnică de tratare folosită ca tehnică de tratare finală(pol): în principal ca tehnică de finisare după ce au fost utilizate tehnicile standard

Tabelul 1.1: Selecţia unor tehnici pentru Reducerea emisiilor de gaze reziduale în relaţie cu Poluantul ce trebuie îndepărtatTechnica 100 1000 10000 100000

11

[Nm3/h] [Nm3/h] [Nm3/h] [Nm3/h]Recuperarea şi reducerea prafului

Separator x x xx xxFiltru ciclon x xx xx xSpalare a prafului la umed x xx xxElectro-Filtru x xFiltru textil x x xx xxFiltru ceramic xx x xTechnica 100

[Nm3/h]1000 [Nm3/h]

10000 [Nm3/h]

100000 [Nm3/h]

Filtrare catalitică x x xFiltru de praf în două etape x xFiltru absolut (HEAP) x xHEAF xx xx xFiltru de vapori x xx xx

Recuperarea gazuluiFiltrare prin membranăCondensare x x xx xCrio-condensare x xAdsorbtie x xx xx xSpalarea gazului la umed (apă) x x xx xxSpalarea gazului la umed (alcalină) x x xx xxSpalarea gazului la umed (oxidare alcalină)

x x xx x

Spalarea gazului la umed (acidă) x x xx xxEpurarea gazului

Biofiltrare x xx xx xxBio-spalare x x x xFiltru precolator (Biofiltru) x x x xOxidare termică x xxOxidare catalitică x xx

Tratarea gazului de ardereInjectare la uscat alcalină xx xInjectare semi-uscată alcalină x xxInjectare udă cu apă de var x x xSNCR x x x xSCR x xx xxX = utilizareXX = cele mai întâlnite utilizări

Tabelul 1.2: Selecţia unor tehnici pentru Reducerea emisiilor de gaze reziduale în relaţie cu Rata de curgere a Fluxului de gaz rezidual

3.2 Sistemele de colectare a gazelor reziduale sunt instalate pentru a directiona

emisiile gazoase catre sistemele de tratare. Acestea constau din capsularea sursei de emisie,

supape pentru gazul evacuat si condcute. BAT(cele mai bune tehnici disponibile)

inseamna:

Reducerea fluxului de gaz la unitatea de control prin inchiderea surselor de emisie

daca aceasta este fezabil

Prevenirea riscului de explozie prin:

12

Instalarea unui detector de flacari in interiorul sistemului de colectare cand riscul

aparitiei unui amestec inflamabil este semnificant

Mentinerea in siguranta a amestecului de gaz sub limita de explozie inferioara sau

deasupra limitei de explozie superioara

Instalarea adecvata a echipamentului pentru prevenirea aprinderii amestecurilor

inflamabile de gaz-oxigen sau pentru a reduce efectele acesteia.

Sursele gazelor reziduale se disting in acest document ca:

Surse cu temperatura redusa, precum procesele de productie, manipularea

chimicalelor, pregatirea produselor

Surse cu temperaturi inalte, precum procesele de ardere, care include instalatii precum

cazanele, instalatiile electrice, incineratoarele.

Surse cu temperaturi reduse

Poluantii ce trebuiesc controlati in gazele reziduale evacuate de la surse cu

temperature joase(gazele din procesul de produtie) sunt pulberile (particulele fine), COV-urile

si compusii anorganici (HCl, SO2, NOx etc.).

BAT este indepartarea pulberilor/particulelor sedimentabile din fluxurile gazelor

uzate, fie ca tratare finala fie ca pretratare pentru a proteja instalatiile de dupa process,

utilizandu-se recuperarea materialelor de cate ori este fezabil. Consumul de energie si apa a

tehnicilor de tratare necesita sa fie luat in considerare. Tehnici adecvate de control sunt:

a).Tehnici de pretratare cu potential de reucuperare:

- separator

- ciclon

- filtru de vapori (de asemenea ca filtru pentru spalarea finala pentru aerosoli si

picaturi)

b).Tehnici finale de tratare

- spalare la umed

- filtru electrostatic

- filtru textil

- filtre variate cu randamente ridicate, in functie de felul particulelor sedimentabile.

BAT reprezinta indepartarea COV din fluxurile de gaz uzat. Tehnicile de control al

aplicarii depind foarte mult de procesul din care sunt eliberate si de gradul pericolului pe care

il reprezinta.

• alternativa 1: tehnicile de recuperare a materialelor prime si/ sau a solventilor, deseori

aplicate ca pretratare pentru a recupera principalii COV inainte de instalatiile de reducere

13

situate dupa proces sau pentru a proteja instalatiile situate dupa proces ca aspect al sigurantei.

Tehnicile adecvate sunt:

- spalarea la umed

- condensarea

- separarea cu membrana

- adsorbtia sau combinatii ale acestora:

- condensarea / adsorbtia

- separarea cu membrane / condensarea

• alternativa 2: tehnicile de reducere atunci cand recuperarea este fezabila, fiind de preferat

tehnicile cu consum energetic redus

• alternativa 3: tehnicile de ardere (oxidarea termica sau catalitica), daca nu sunt disponibile

alte tehnici echivalente eficiente.

Daca sunt aplicate tehnici de ardere, BAT reprezinta implementarea gazului rezidual

de la ardere atunci cand sunt preconizate cantitati considerabile de poluanti. Utilizarea flamei

este considerata BAT doar pentru indepartarea de siguranta a surplusului inflamabil de gaz de

ex. de la lucrari de mentenanta, sisteme defecte sau supape neconectate la sistemele de

reducere.

Pentru alti compusi decat COV, BAT inseamna indepartarea acestor poluanti prin

aplicarea de tehnici adecvate:

• spalarea la umed (apa, solutia acida sau alcalina) pentru hidrogen halogenat, Cl2,

SO2, H2S,NH3

• spalarea cu solvent insolubil pentru CS2, COS

• adsorptia pentru CS2, COS, Hg

• tratarea gazului biologic pentru NH3, H2S, CS2

• incinerarea pentru H2S, CS2, COS, HCN, CO

• SNCR sau SCR pentru NOx.

Daca este fezabil, tehnicile de recuperare sunt preferate fata de tehnicile de reducere,

de ex.:

• Recuperarea hidrogenului clorurat cand se utilizeaza apa ca mediu de spalare in

prima etapa de spalare pentru a produce o solutie de acid clorhidric

• recuperarea NH3.

Nivelurile de emisie aferente BAT pentru gazele de proces depind foarte mult de

procesul actual de productie si s-a recomandat sa se abordeze acest subiect in BREF-urile

aferente proceselor respective.

14

Sursele cu temperaturi ridicate

Poluantii ce trebuiesc controlati in gazele reziduale din procesele cu temperaturi

ridicate (gazele de ardere evacuate) sunt pulberile (particulele sedimentabile), compusii

halogenati, monoxidul de carbon, oxidul de sulf, NOx si posibilele dioxine.

BAT reprezinta indepartarea pulberilor / particulelor sedimentabile prin

implementarea unuia dintre urmatoarele:

• electro-filtru

• filtru sac (dupa schimbatorul de caldura la 120-150 °C)

• filtru catalitic (conditii comparabile cu ale filtrului sac)

• spalarea la umed.

BAT inseamna recuperarea HCl, HF si SO2 prin utilizarea a doua etape de spalare la

umed sau indepartarea prin injectare uscata, semi-uscata sau umeda a agentului de absorbiere.

Cu toate acestea spalarea la umed este de obicei cea mai eficienta tehnica de reducere si de

recuperare.

Pentru NOx, BAT reprezinta implementarea SCR in locul SNCR (cel putin pentru

instalatiile mari) deoarece are randamente de indepartare si de mediu mai bune. Pentru

instalatiile existente ce opereaza dispozitive SNCR, timpul luat in considerare pentru

modificare poate fi acela cand sunt planificate modificari majore pentru instalatia de

incinerare. Cu toate acestea, SCR este BAT in sensul general, pentru ca exista cazuri

individuale (instalatii tipice mai mici) unde SNCR reprezinta cea mai buna tehnica din punct

de vedere economic si tehnic. Alte masuri necesita sa fie evaluate pentru abilitatea lor de a

furniza o imbunatatire generala mult mai buna decat o retehnologizarea unei tehnici SNCR.

Niveluri de emisie aferente BAT pentru tratarea gazului de ardereevacuat

Parametru Niveluri de emisie [mg/Nm3] 1

pulberi <5-15HCl <10HF <1SO2 <40-150 2

NOx (cazane pe gaz/arzatoare) 20-150 3

NOx (cazane pe lichid/arzatoare) 55-300 3

NH3 4 <5 5

dioxine 0.1 ng/Nm3 TEQ1 % media orara, oxigenul de referinţa cu conţinut de 3 %2 valorile inferioara pentru combustibilul gazos, valorile superioare pentru combustibilullichid3 valori ridicate pentru instalatiile mici ce utilizeaza SNCR4 scurgere de NH3 cu SCR5 valoarea pentru noi catalizatori, insa apar emisii ridicate pentru NH3 atunci cand catalizatorul se uzeaza

15

3.3 Indepartarea biologica a dioxidului de sulf in gazul evacuat

Sistemul de indepartare biologica a dioxidului de sulf este o combinatie intre scruberul

pentru gaz rezidual (absorber) si instalatia de tratare a apei reziduale. In absorber, dioxidul de

sulf continut in gazul residual a fost adus in contact cu apa de spalare. Se formeaza un

amestec de sulfit si sulfat. Intr-un process secudnar anaerob biologic, acest amestec se

transforma pe cale biologica in sulfit. Procesul aerob transforma sulfitul intr-un sulf

elementar, care este separate, si intr-o apa reciclata pentru scruber.

Datorita prezentei ionilor de sulf, metalele grele sunt precipitate ca sulfiti si pot fi de

asemenea indepartate.

3.4 Oxidarea la temperatura scazuta a nox

Oxidarea NOx la temperatura scazuta este o combinatie a unui process de oxidare

(ozonul ca agent oxidant) si spalarea de gaz (cu apa sau alcali pentru lichidul de spalare).

Ozonul (generat la fata locului intr-un sistem cu voltaj ridicat) reactioneaza cu NO si NO2

intr-un reactor pentru a obtine N2O5 cu solubilitate ridicata, acesta fiind inlaturat ulterior intr-

un scruber de gaz la umed prin formarea acidului nitric. Se preconizeaza nivelurifoarte mici

de emisie pentru NOx, SOx si HCl (5, 5-10 si respective 5-10 ppm).

Aspectele de mediu cele mai importante sunt energia necesara pentru generarea de

ozon si, daca este necesar, pentru generarea si / sau depozitarea oxigenului pur, uscat, si

necesitatea unei cantitati esentiale de apa ca lichid de spalare.

Bibliografie

1. http://www.anpm.ro/files2/bref/BREF/BREF_Common_Waste_Water_and_Waste_Gas_Treatment_RO.pdf

2. http://sites.google.com/site/pancuantic/atmosfera3. Biotehnologia protectiei mediului

16

17