5 Skutecznych metod kontroli zanieczyszczenia powietrza (wyjaśnione na schemacie)

Niektóre z efektywnych metod Kontrolowania Zanieczyszczenia Powietrza są następujące: (a) Metody Korekcji Źródła (b) Urządzenia do Kontroli Zanieczyszczenia (c) Dyfuzja zanieczyszczeń w powietrzu (d) Roślinność (e) Przeznaczenie.

(a) Metody korekcji źródła:

Przemysł w dużym stopniu przyczynia się do zanieczyszczenia powietrza. Można zapobiegać powstawaniu zanieczyszczeń, a ich emisje można zminimalizować u samego źródła.

Poprzez dokładne zbadanie wczesnych etapów projektowania i rozwoju procesów przemysłowych, np. Te metody, które mają minimalny potencjał zanieczyszczenia powietrza, mogą zostać wybrane w celu przeprowadzenia kontroli zanieczyszczenia powietrza u samego źródła.

Te metody korekcji źródła to:

(i) Substytucja surowców:

Jeżeli użycie określonego surowca powoduje zanieczyszczenie powietrza, należy zastąpić go innym czystszym gatunkiem surowca, który zmniejsza powstawanie zanieczyszczeń. A zatem,

a) Paliwo o niskiej zawartości siarki, które ma mniejszy potencjał zanieczyszczeń, może być wykorzystane jako alternatywa dla paliw o wysokiej zawartości siarki, oraz

(b) Stosunkowo bardziej rafinowany ciekły gaz ropopochodny (LPG) lub skroplony gaz ziemny (LNG) można stosować zamiast tradycyjnych paliw o wysokiej zawartości zanieczyszczeń, takich jak węgiel.

(ii) Modyfikacja procesu:

Istniejący proces można zmienić za pomocą zmodyfikowanych technik kontroli emisji u źródła. Na przykład,

(a) Jeśli węgiel jest myte przed pulweryzacją, emisja lotnych popiołów jest znacznie zmniejszona.

(b) W przypadku regulacji dopływu powietrza w piecu kotłowym, można zmniejszyć nadwyżkę emisji Popiołów lotnych w elektrowniach.

(iii) Modyfikacja istniejącego wyposażenia:

Zanieczyszczenia powietrza można znacznie zminimalizować, wprowadzając odpowiednie modyfikacje w istniejącym sprzęcie:

(a) Na przykład dym, tlenek węgla i opary mogą zostać zredukowane, jeśli piece z otwartym trzonem zostaną zastąpione kontrolowanymi piecami z zasadowym tlenem lub piecami elektrycznymi.

(b) W rafineriach ropy naftowej utrata oparów węglowodorów ze zbiorników magazynowych spowodowana parowaniem, zmianami temperatury lub przemieszczeniem podczas napełniania itp. może zostać zmniejszona poprzez zaprojektowanie zbiorników magazynowych z pływającymi pokryciami dachowymi.

(c) Podwyższanie ciśnienia w zbiornikach w powyższym przypadku może również dać podobne wyniki.

(iv) Konserwacja sprzętu:

Znacząca ilość zanieczyszczeń jest spowodowana z powodu złej konserwacji sprzętu, która obejmuje wycieki wokół kanałów, rur, zaworów i pomp itp. Emisja zanieczyszczeń z powodu zaniedbań może być zminimalizowana poprzez rutynową kontrolę uszczelek i uszczelek.

(b) Sprzęt do kontroli zanieczyszczenia:

Czasami kontrola zanieczyszczeń u źródła nie jest możliwa poprzez zapobieganie emisji zanieczyszczeń. Następnie konieczne staje się zainstalowanie urządzeń kontrolujących emisję zanieczyszczeń w celu usunięcia zanieczyszczeń gazowych z głównego strumienia gazu.

Zanieczyszczenia występują w dużym stężeniu u źródła, a wraz ze wzrostem odległości od źródła zostają one rozcieńczone przez dyfuzję powietrza z otoczenia.

Urządzenia do kontroli zanieczyszczeń są ogólnie podzielone na dwa rodzaje:

(a) Urządzenia kontrolne dla zanieczyszczeń pyłowych.

(b) Urządzenia kontrolne do zanieczyszczeń gazowych.

W niniejszej książce rozpatrywane są tylko urządzenia kontrolne dla zanieczyszczeń pyłowych.

Urządzenia kontrolne do zanieczyszczeń pyłowych:

(1) Komora rozstrzygania grawitacyjnego:

W celu usunięcia cząstek o wielkości przekraczającej 50 μm ze strumieni zanieczyszczonego gazu, oddaje się komory sedymentacyjne grawitacyjne (ryc. 5.1).

To urządzenie składa się z ogromnych prostokątnych komór. Strumień gazu zanieczyszczony cząstkami stałymi może dostać się z jednego końca. Pozioma prędkość strumienia gazu jest utrzymywana na niskim poziomie (poniżej 0, 3 m / s), aby dać wystarczającą ilość czasu, aby cząstki opadły pod wpływem grawitacji.

Cząstki o większej gęstości są zgodne z prawem Stoke'a i osiadają na dnie komory, skąd są ostatecznie usuwane. Kilka poziomych półek lub tacek poprawia wydajność zbierania poprzez skrócenie drogi osadzania cząstek.

(2) Separatory cyklonowe (cyklon z przepływem zwrotnym):

Zamiast siły grawitacji siła odśrodkowa jest wykorzystywana przez separatory cyklonowe, w celu oddzielenia cząstek stałych od zanieczyszczonego gazu. Siła odśrodkowa, kilkakrotnie większa od siły grawitacji, może być generowana przez wirujący strumień gazu, a ta jakość sprawia, że ​​separatory cyklonowe są bardziej skuteczne w usuwaniu znacznie mniejszych cząstek niż mogą być usunięte przez komory sedymentacji grawitacyjnej.

Prosty separator cyklonowy (ryc. 5.2) składa się z cylindra ze stożkową podstawą. Styczny wlot wyładowujący blisko góry i wylot do wyładowywania cząstek jest obecny u podstawy stożka.

Mechanizm akcji:

Obciążony pyłem gaz wchodzi stycznie, odbiera ruch obrotowy i wytwarza siłę odśrodkową, dzięki której cząstki są wyrzucane do ścian cyklonu, gdy spirale gazowe są skierowane ku górze wewnątrz stożka (tj. Przepływ zmienia się, tworząc wewnętrzny wir, który opuszcza przepływ przez wylot ). Cząsteczki zsuwają się ze ścianek stożka i są odprowadzane z wylotu.

(3) Filtry tkaninowe (filtry workowe):

W systemie filtrów tkaninowych strumień zanieczyszczonego gazu przepuszczany jest przez materiał, który odfiltrowuje cząstki zanieczyszczające i umożliwia przejście przez czysty gaz. Cząstki stałe pozostawia się w postaci cienkiej maty z pyłu na wewnętrznej stronie torby. Ta mata przeciwpyłowa działa jako medium filtrujące do dalszego usuwania cząstek, zwiększając wydajność worka filtracyjnego do przesiewania większej ilości cząstek submikronowych (0, 5 μm).

Typowy filtr (ryc. 5.3) jest workiem rurowym, który jest zamknięty na górnym końcu i ma lejek przymocowany na dolnym końcu w celu zebrania cząstek, gdy są one usuwane z tkaniny. Wiele takich toreb jest zawieszonych w worku. Aby zapewnić wydajną filtrację i dłuższą żywotność, worki filtracyjne muszą być czyszczone od czasu do czasu za pomocą mechanicznego wstrząsarki, aby zapobiec gromadzeniu się zbyt dużej ilości cząstek na wewnętrznych powierzchniach torby.

(4) Wyparki elektrostatyczne:

Filtr elektrostatyczny (rys. 5.4) działa na zasadzie wytrącania elektrostatycznego, tj. Elektrycznie naładowane cząstki obecne w zanieczyszczonym gazie są oddzielane od strumienia gazu pod wpływem pola elektrycznego.

Typowy osadnik z drutu i rury składa się z:

(a) Dodatnio naładowana powierzchnia zbierająca (uziemiona).

(b) Drut elektrody wyładowczej wysokiego napięcia (50 KV).

(c) Izolator do zawieszenia drutu elektrody od góry.

(d) Ciężar na dole drutu elektrody, aby utrzymać drut w pozycji.

Mechanizm akcji:

Zanieczyszczony gaz dostaje się z dna, przepływa w górę (tj. Pomiędzy drut wysokiego napięcia a uziemioną powierzchnię zbiorczą). Wysokie napięcie w przewodzie zjonizuje gaz. Ujemne jony migrują w kierunku uziemionej powierzchni i przenoszą ładunek ujemny również na cząstki pyłu. Następnie te ujemnie naładowane cząstki kurzu są przyciągane elektrostatycznie w kierunku dodatnio naładowanej powierzchni kolektora, gdzie w końcu zostają osadzone.

Powierzchnia zbierająca jest zgrzebiona lub wibrująca w celu okresowego usuwania zebranych cząstek pyłu, tak że grubość osadzonej warstwy pyłu nie przekracza 6 mm, w przeciwnym razie przyciąganie elektryczne staje się słabe i zmniejsza się wydajność elektrofiltra.

Ponieważ wytrącanie elektrostatyczne ma wydajność 99 + procent i może być eksploatowane w wysokich temperaturach (600 ° C) i przy mniejszym zapotrzebowaniu mocy, dlatego jest ekonomiczne i proste w obsłudze w porównaniu z innymi urządzeniami.

(5) Zbiorniki na mokro (skrubery):

W mokrych kolektorach lub skruberach zanieczyszczenia cząstek stałych są usuwane ze strumienia zanieczyszczonego gazu przez wprowadzanie cząstek stałych do kropelek cieczy.

Typowe mokre skrubery to:

(i) Wieża natryskowa

(ii) Płuczka Venturiego

(iii) Scrubber cyklonowy

(i) Wieża natryskowa:

Woda jest wprowadzana do wieży natryskowej (rys. 5.5.) Za pomocą dyszy rozpylającej (tj. W dół znajduje się przepływ wody). Gdy zanieczyszczony gaz przepływa w górę, cząstki stałe (o wielkości przekraczającej 10 μm) zderzają się z kropelkami wody rozpylanymi w dół z dysz natryskowych. Pod wpływem siły grawitacji, kropelki cieczy zawierające cząstki osadzają się na dnie wieży natryskowej.

(ii) Płuczka Venturi:

Submikronowe cząstki stałe (o wielkości od 0, 5 do 5 μn) związane z dymem i dymami są bardzo skutecznie usuwane przez wysokoefektywne skrubery Venturiego. Jak pokazano na rys. 5.6, skrobaczka Venturiego ma zwężkę w kształcie Venturiego. Zanieczyszczony gaz przechodzi przez gardło z prędkością od 60 do 180 m / s.

Gruby strumień wody jest wstrzykiwany do góry do gardła, gdzie ulega rozpyleniu (tj. Rozbija wodę na kropelki) z powodu uderzenia dużej prędkości gazu. Kropelki cieczy zderzają się z cząstkami w strumieniu zanieczyszczonego gazu.

Cząstki zostają uwięzione w kropelkach i opadają, aby później je usunąć. Płuczki Venturiego mogą również usuwać rozpuszczalne zanieczyszczenia gazowe. Ze względu na rozpylanie wody istnieje odpowiedni kontakt między cieczą a gazem, zwiększając wydajność płuczki Venturiego (ich koszt energii jest wysoki ze względu na wysoką prędkość gazu wlotowego).

Aby oddzielić kropelki przenoszące cząstki stałe ze strumienia gazu, ta mieszanina gaz-ciecz w skruberze Venturi jest następnie kierowana do urządzenia separującego, takiego jak separator cyklonowy.

(iii) Scrubber cyklonowy:

Suchą komorę cyklonową można przekształcić w mokrą płuczkę cyklonową poprzez wprowadzenie wysokociśnieniowych dysz natryskowych w różnych miejscach suchej komory (rys. 5.7).

Wysokociśnieniowe dysze rozpylające generują drobny rozprysk, który przechwytuje małe cząstki w zanieczyszczonym gazie. Siła odśrodkowa wyrzuca te cząstki w kierunku ściany, skąd są spuszczane w dół na dno płuczki.

(c) Dyfuzja zanieczyszczeń w powietrzu:

Rozcieńczanie zanieczyszczeń w atmosferze jest kolejnym podejściem do kontroli zanieczyszczenia powietrza. Jeżeli źródło zanieczyszczenia uwalnia tylko niewielką ilość zanieczyszczeń, wówczas zanieczyszczenie nie jest zauważalne, ponieważ zanieczyszczenia te łatwo przenikają do atmosfery, ale jeśli ilość zanieczyszczeń powietrza przekracza ograniczoną zdolność środowiska do absorpcji zanieczyszczeń, powstaje zanieczyszczenie.

Jednak rozcieńczenie zanieczyszczeń w atmosferze można osiągnąć poprzez zastosowanie wysokich stosów, które przenikają do górnych warstw atmosferycznych i rozpraszają zanieczyszczenia, tak że zanieczyszczenie na poziomie gruntu jest znacznie zmniejszone. Wysokość stosów jest zwykle utrzymywana 2 do 2 1/2 razy większa od wysokości pobliskich konstrukcji.

Rozcieńczanie zanieczyszczeń w powietrzu zależy od temperatury, prędkości i kierunku wiatru. Wadą tej metody jest to, że jest to krótkotrwała miara kontaktu, która w rzeczywistości wywołuje wysoce niepożądane efekty dalekiego zasięgu.

Dzieje się tak dlatego, że rozcieńczenie rozcieńcza tylko zanieczyszczenia do poziomów, przy których ich szkodliwe skutki są mniej zauważalne w pobliżu ich pierwotnego źródła, podczas gdy w znacznej odległości od źródła te te zanieczyszczenia ostatecznie zanikają w jakiejś formie.

(d) Roślinność:

Rośliny przyczyniają się do kontrolowania zanieczyszczenia powietrza, wykorzystując dwutlenek węgla i uwalniając tlen w procesie fotosyntezy. To oczyszcza powietrze (usuwanie gazowego zanieczyszczenia-CO 2 ) w celu oddychania ludzi i zwierząt.

Zanieczyszczenia gazowe takie jak tlenek węgla są ustalane przez niektóre rośliny, mianowicie Coleus Blumeri, Ficus variegata i Phascolus Vulgaris. Gatunki Pinus, Quercus, Pyrus, Juniperus i Vitis oczyszczają powietrze poprzez metabolizowanie tlenków azotu. Mnóstwo drzew powinno być sadzone szczególnie wokół obszarów uznanych za obszary wysokiego ryzyka zanieczyszczenia.

(e) Przeznaczenie na strefy:

Ta metoda kontrolowania zanieczyszczenia powietrza może zostać przyjęta na etapie planowania miasta. Zagospodarowanie przestrzenne zaleca wydzielenie oddzielnych obszarów dla przemysłu, tak aby były one daleko od obszarów mieszkalnych. Przemysł ciężki nie powinien znajdować się zbyt blisko siebie.

W miarę możliwości należy tworzyć nowe gałęzie przemysłu z dala od większych miast (będzie to również kontrolować wzrost koncentracji populacji miejskiej tylko w kilku większych miastach), a decyzje lokalizacyjne dużych branż powinny być kierowane przez planowanie regionalne. Osiedle przemysłowe Bangalore podzielone jest na trzy strefy, mianowicie przemysł lekki, średni i duży. W Bangalore i Delhi bardzo duże branże nie są dozwolone.