PRIMENA PROCESA I POSTROJENJA BEZ ILI SA MINIMALNOM MASOM ZAGAĐUJUĆIH ILI OTPADNIH MATERIJA Zaštita životne sredine i racionalno korišćenje materijala i energije postaje u poslednjih 30-tak godina određujući faktor u oblasti naučno-tehničkog i ukupnog razvoja privrede jedne zemlje. Na slici 1.1 prikazana je pojednostavljena šema aktivnosti u istraživanju, razvoju, građenju i eksploataciji procesa sa ili bez otpadnih materijala.

Sve tehnološke aktivnosti čoveka su specifični oblici razmene materijala i energije između čoveka i životne sredine (slika 1.2). Otpadni materijali i otpadna energija mogu se iskoristiti u mnogim slučajevima posle odgovarajuće pripreme. Oni se često nazivaju sekundarne sirovine i sekundarna energija. Za ponovno korišćenje materijala i energije najčešće se koristi termin recikliranje.

PRIRODNI IZVORI

PROIZVODNJA

SEKUNDARNE SIROVINE

PROIZVODI SEKUNDARNA

ENERGIJA

PRIRODNI IZVORI

POTROŠNJA

NEKORISNI OTPADNI MATERIJALI I ENERGIJA

Slika 1.2 BIOSFERA

OTPADNI MATEERIJALI I ENERGIJA

1

Osnovni principi pri izgradnji i eksploataciji procesa bez ili sa minimalnom masom otpadnih materijala i energije su:

1. korišćenje prirodnih izvora sa boljom raspoloživošću i mogućnošću bolje regeneracije izvora

2. maksimalno korišćenje sekundarnih sirovina i sekundarne energije 3. smanjenje mase otpadnih materijala i gubitka energije u procesu

proizvodnje 4. razvoj proizvodnih programa za proizvode sa što manjom masom

otpadnih materijala i manjim gubitkom energije za vreme i posle korišćenja proizvoda u oblasti potrošnje

5. odgovorno korišćenje prirodnih izvora proizvoda i energije u proizvodnoj konzumnoj sferi

Pri definisanju i projektovanju novog proizvoda bitni kriterijumi su masa proizvoda, period trajanja, mogućnost popravke i regeneracije proizvoda potrošnja materijala i energije. Na slici 1.3 šematski je prikazan u opštem obliku prelaz sa tradicionalnog (1) na proces bez ili sa malo otpadnih materija. Početni stepen (2) predstavlja transformacija otpadnih materijala i energije u nusproizvode pri čemu je

i . Učešće osnovnog radnog materijala za glavni proizvod ostaje nepromenjeno. Unutrašnjim recikliranjem (3) može se smanjiti specifična potrošnja radnog materijala, tj.

( ) ( )21 OMEOME > ( ) ( )12 NPNP >

( ) ( )23 RMRM < . Spoljašnjim recikliranjem (4) može se smanjiti učešće primarnih sirovina radnog materijala na račun sekundarnih sirovina. Viši stepen prerade materijala u procesu poboljšava iskorišćenost prirodnih izvora i smanjuje zagađenje životne sredine.

Slika 1.3

2

U raspoloživoj literaturi postoji niz metodologija za procenu i izbor bez ili sa malo otpadnih materijala ili energije. Osnovni elementi za ocenu i izbor procesa su:

1. specifični investicioni troškovi 2. specifična potrošnja osnovnih i pomoćnih radnih materijala 3. specifična raspoloživost osnovnih i pomoćnih radnih materijala 4. radna produktivnost 5. rentabilnost proizvoda 6. specifična maso otpadnih gasova ivoda 7. specifična masa otpadnih materijala pri proizvodnji i potrošnji proizvoda 8. specifična potrošnja energije 9. nivo buke 10. uslovi radnih mesta

Postupak izbora procesa prikazan je na slici 1.8

ZADATAK: IZRADA ODRAĐENOG PROIZVODA

RAZMEŠTAJ OPREME VARIJANTE POSTUPAKA

GRANIČNI USLOVI ANALIZA, OPIS

IZBOR EKSPERATA

EKSPERTNA INFORMACIJA

STANJE U SVETU ODREĐIVANJE BROJNIH POKAZATELJAZNAČAJNE

KARAKTERISTIKE (BROJNI

POKAZATELJI) VREDNOVANJE BROJNIH POKAZATELJA

TEST KVALITETA PRIHVATANJE POSTUPAKA

IZBOR POSTUPAKA

ZAŠTITA VAZDUHA Zagađujuće komponente ulaze u organizme ljudi i životinja na tri načina: udisanjem, korišćenjem stočne hrane ili korišćenjem vode za piće. U zavisnosti od intenziteta i vremena trajanja uticaja štetnih komponenata mogu se razlikovati različiti stepeni štetnog delovanja na biljke:

3

1. fiziološke štete (spolja neprimetne) 2. hronične štete (zasnovane na dugom vremenu uticaja i ispoljavaju se u

usporenju rasta i smanjenju prinosa) 3. akutne štete (kratkoročni uticaji visokih koncentracija zagađujućih

komponenata) Najznačajnija zagađujuća komponenta u vazduhu koja izaziva oštećenja kod biljaka je sumpor-dioksid. Uslovi nastajanja, vrste i izvori zagađujućih komponenata Podela zagađujućih komponenata vrši se prema:

1. mestu nastanka 2. agregatnom stanju 3. posledicama prisustva zagađujućih sredstava u atmosferi

1. Najveći udeo zagađujućih komponenata potiče iz proizvodnje energije. U

našoj zemlji glavni nosilac primarne energije je lignit relativno niske toplotne moći sa relativno visokim udelom pepela i sumpora. Sagorevanjem lignita nastaje znatna emisija gasovitih i čvrstih zagađujućih komponenata: pepela, čađi, CO2, NOx, čija emisija u određenoj meri zavisi od tehnologija sagorevanja. Emisija oksida sumpora u najvećoj meri zavisi od udela sumpora u uglju. Emisija zagađujućih komponenata zavisi od tehnologije procesa, eksploatacionih karakteristika postrojenja i tehničkog stanja pojedinih uređaja u okviru postrojenja.najznačajniji uzroci nastajanja zagađujućih komponenata u industriji prikazani su na slici 2.1

UZROCI NASTAJANJA ZAGAĐUJUĆIH KOMPONENTI

UPARAVANJE KONDEN-ZACIJA

RASPRA-ŠIVANJE

SEJANJE TRANSPORTOVANJE MEŠANJE ISPARAVANJE KLASIRANJE SKLADIŠTENJE

HEMIJSKE REAKCIJE (UKLJUČUJUĆI SAGOREVANJE) SPECIFIČNI POSTUPCI

SIGURNOSNA VENTILACIJA

POČETAK I ZAVRŠETAK RADA POSTROJENJA

RAD POSTROJENJA VAN PROJEKTOVANIH

KAPACITETA

NEZAPTIVENOST

OČEKIVANE GREŠKE

HAVARIJE

Slika 2.1

4

2. Zagađujuće komponenta mogu se prema agregatnom stanju podeliti na čvrste tečne i gasovite. Čvrste čestice se mogu grupisati prema dejstvu na okolinu, fizičkim i hemijskim karakteristikama ili prema njihovom poreklu. Ponašanje čvrstih čestica može se definisati prema sledećim karakteristikama:

1. geometrijske karakteristike (granulometrijski sastav, oblik zrna, specifična površina)

2. fizičke karakteristike (brzina taloženja, stvarna i nasipna gustina, ugao klizanja, karakteristike fluidizacije, tvrdoća, krtost, abrazivnost, električna provodljivost, koncentracija)

3. fizičko-hemijske karakteristike (rastvorljivost, hogroskopnost, adhezione karakteristike, sklonos ka aglomeraciji-sakupljanju više čestica, hemijski sastav)

4. minerološke karakteristike (sastav pojedinih frakcija i faza) 5. fiziološke karakteristike (toksičnost, štetnost za disajne organe itd.)

U široj stručnoj literaturi često se koriste pojmovi dispergovani i kondenzacioni aerosoli, prah, dim i magla. Dispergovani aerosoli: stvaraju se u operacijama usitnjavanja čvrstih i tečnih materijala ili pri transportu praškastih materijala vazduhom ili vibracijama Kondenzacioni aerosoli: nastaju pri kondenzaciji para ili kao rezultat hemijskih reakcija gasova uz stvaranje neisparljivog (čvrstog) produkta. Prečnik čestica je manji od 5 mikrometara. U većini slučajeva prečnik čestica u dispergovanim aerosolima je znatno veći, a frakcioni sastav čestica je u znatno većem intervalu u odnosu na kondenzacione aerosoli. Prah: prahom se naziva dispergovani aerosol sa čvrstom fazom. Dim: dim je kondenzacioni aerosol sa čvrstom i pomešanom dispergovanom fazom. Magla: to su kondenzacioni i dispergovani aerosoli sa tečnom fazom U mnogim slučajevima teško je odrediti granicu između dima i magle, pa se za oba aerosola moče koristiti naziv DIM. Koncentracija čestica u zagađenoj atmosferi može biti reda 36 110 cm , a u blizini izvora zagađenja i nekoliko puta viša. Većina čestica ima prečnik 0,01-0,1 mikrometar, pri čemu su koncentracije čestica iznad 1 mikrometar po pravilu manje od 10 po cm kubnom. Zapreminska masena koncentracija čvrstih čestica u zagađenoj atmosferi obično iznosi manje od 31000 mgµ , a u izlaznim gasovima industrijskih procesa znatno iznad 31 mg . U pogledu hemijskog sastava svaka čestica može biti sastavljena iz više hemijskih komponenata što usložnjava i otežava hemijske analize. Bezdimenzione veličine koje se koriste pri određivanju efikasnosti uređaja za izdvajanje čvrstih čestica iz gasova su:

1. Rejnoldsov broj za protok- predstavlja odnos veličina sila inercija i sila viskoznosti u struji fluida

2. Rejnoldsov broj za česticu- karakteriše kretanje čestice u struji gasa 3. Knudsenov broj- karakteriše kretanje čestice i predstavlja odnos dužine

slobodnog puta molekula gasa i prečnika čestice

5

4. Popravni koeficijent Kaningema- obuhvata kretanje čestica za slučaj bez sudaranja sa molekulima gasa (čestice malog prečnika i razređeni gasovi)

5. Stoksov broj- uzima u obzir uticaj sile zamljine teže i sila viskoznosti na česticu

6. Aerodinamički prečnik- predstavlja meru reakcije čestice na dejstvo inercijalnih sila, što je značajno za izdvajanje čestica u inercionim sistemima (skruberi, cikloni). Zavisno od načina određivanja postoji više vrsta aerodinamičkih prečnika

7. Prečnik izdvajanja- predstavlja prečnik pri kome je stepen izdvajanja 50%. Ova veličina je pogodna za karakterizaciju sistema izdvajanja čestica pri određenoj frakcionoj analizi čestica

Čvrste čestice su komponente koje se nalaze u čvrstom stanju pri pritisku i temperaturi koji vladaju u određenom procesu. Mogu se podeliti na:

1. inertne čvrste čestice (ugljeni prah i sl.) 2. čvrste čestice sa sadržajem teških metala (Arsen, Zn, Pb, Hg, Cd) 3. vlaknaste čvrste čestice (azbestni prah) 4. čvrste čestice sa jedinjenjima policikličnih ugljovodonika (dioksin, PCB...)

Tehnički prahovi mogu se klasifikovati prema različitim kriterijumima, pri čemu se prema tehnološkim karakteristikama mogu podeliti na:

1. ugljeni prah 2. ugljenik u vidu nesagorelog finog praha, letećeg koksa i čađi 3. prahovi metala i oksida metala 4. prahovi poreklom od kamena zemlje (šamot, kvarc...) 5. prahovi vezivnih sredstava (cement, kreč, gips...) 6. prahovi poreklom od veštačkih vlakana i tekstila 7. prahovi poreklom iz prehrambene industrije 8. organski prahovi iz hemijske industrije (sredstva za zaštitu boja, PVC u

granulama...) 9. neorganski prahovi iz hemijske industrije (veštačka đubriva, boje...) 10. leteći pepeo

Gasovite zagađujuće komponente mogu se svrstati u sledeće važnije grupe: jedinjenja S, N, O, organska jedinjenja, halogeni i jedinjenja halogena, mirisi. Jedinjenja sumpora: uglavnom se emituju kao SO2, H2S, ugljen-disulfid (CS2) i merkaptani. Jedinjenja azota: NO, NO2, NH3 Jedinjenja kiseonika: najvažnije je CO Organska jedinjenja: emituju se uglavnom iz hemijske industrije i motora SUS (aldehidi i sl.) Halogeni: jedinjenja F i Cl Mirisi: takođe deluju kao opterećenje, nastaju pre svega iz bioloških materijala (kao npr. otpad)

6

Ugljen-dioksid i vodena para su sastavni deo vazduha i uglavnom se ne ubrajaju u zagađujuće komponente Prema posledicama: zagađujuće komponente u atmosferi mogu da izazovu ozbiljne posledice. Na primer gasovi CO, CO2, CH4, oksidi azota i organska jedinjenja čine gasove sa „efektom staklene bašte“. Postoji veliki broj jedinjenja na koje treba obratiti pažnju zbog štetnih posledica. Najčešće za takva jedinjenja postoje kriterijumi kontrole (pare žive, vinil-hlorid, benzol i sl.) Zakonske osnove ograničenja emisije Svaki proces proizvodnje energije i materijala mora imati odgovarajuće tehničke mere za smanjenje emisije zagađujućih komponenata u životnu sredinu. To sa jedne strane poskupljuje proizvodnju, a sa druge sprečava ili bar ublažava negativne posledice na živi svet i materijalna dobra. Izbor mera zaštite zavisi od više faktora, i rešava se na regionalnom, nacionalnom i međunarodnom nivou. U lokalnim razmerama, stepen štetnog uticaja zavisi od:

1. prirode, tj. karakteristike sirovine (goriva) 2. karakteristika prirodnog recipijenta

Metode za smanjenje i kontrolu zagađenja su:

1. kurativne metode: gajenje otpornih biljnih kultura, zaštita materijalnih dobara češćim bojenjem i čišćenjem od korozije (za jedinjenja S i N)

2. mere samoprečišćavanja: izbor lokacije postrojenja i izbor parametara dimnjaka, razblaživanje gasovitih zagađivača vazduhom, povećanje distribucije toplotne energije (razvoj centralnog grejanja)

3. preventivne metode: odsumporavanje goriva pre sagorevanja, prečišćavanje dimnih gasova, termička prerada goriva, nove tehnologije sagorevanja

Može se dogoditi da preterane mere za smanjenje rizika povećaju ukupan rizik, jer rizik u proizvodnji i eksploataciji opreme može biti veći od sprečenih štetnih efekata na životnu sredinu. U tu svrhu izrađuju se studije rizika (slika 2.3). pri izradi studija rizika osnovni problemi su: analiza uticaja objekata i procesa na životnu sredinu, poređenje malo verovatnih i visoko verovatnih rizika, upoređivanje različitih tipova rizika. Pri donošenju zakonskih normi potrebno je uraditi strategije zaštite životne sredine (slika 2.4).

7

Scenario Modeli za određivanje

kvaliteta

potrošnje Emisija Koncentracije

Slika 2.4 Za mašinskog inženjera su najvažniji podaci o graničnoj vrednosti emisije jer mu definišu graničnu vrednost koncentracije zagađujućih komponenata na izlazu iz postrojenja koje projektuje ili održava u pogonskoj eksploataciji. Granične vrednosti emisije (GVE) su kompromis između zahteva za smanjenjem štetnih efekata i zahteva za obavljanjem delatnosti uz što manje troškove. Iz tog razloga je neophodno učešće tehničkih lica. U postupku donošenja zakonskih normi iz oblasti emisije, i u sprovođenju mera zaštite vazduha (slika 2.5) čest je slučaj da se prepišu prestroge norme emisijekoje ne mogu da se sprovedu iz tehničkih ili ekonomskih razloga.

Slika 2.5

Termosistem Sociosistem Ekosistem

Nivo tehnologije

Društveni sistem vrednosti

Biološki zahtevi za kvalitetom vazduha -ekološka ravnoteža

Upravljanje kvalitetom vazduha

Granične vrednosti imisije

Granične vrednosti emisije

Norme

energije 2SO i 2CO 2SO i 2CO

Cene kontrole i emisije

Uticaj i na: 2SO 2CO-materijalna dobra -poljoprivredne kulture -vode -zdravlje ljudi

Poređenje Cene štetnih efekata

8

U skladu sa Ustavom Republike Srbije utvrđenim nadležnostima, Republika utvrđuje i obezbeđuje sistem zaštite i unapređenja životne sredine, zaštitu i unapređenje biljnog i životinjskog sveta. (član 72, stav 5)

Granične vrednosti emisije, imisije upozorenja, epizodnog zagađenja vazduha, metode sistematskog merenja emisije, kriterijume za određivanje mernih mesta i način evidentiranja podataka definisani su pravilnikom o graničnim vrednostima, metodama meranja.

S obzirom na neadekvatnost postojećih zakona iz oblasti zaštite životne sredine i odgovarajućih procena uticaja objekata ili radova na životnu sredinu kao i nepostojanje odgovarajućih propisa o integrisanom sprečavanju zagađenja, krajem 2004 god. Skupština Srbije usvojila je 4 nova zakona:

1. Zakon o zaštiti životne sredine 2. Zakon o integrisanom sprečavanju i kontroli zagađenja životne sredine 3. Zakon o strateškoj proceni uticaja na životnu sredinu 4. Zakon o proceni uticaja na životnu sredinu -Novo usvojenim zakonima o Z.Ž.S. utvrđuje se integralni sistem Z.Ž.S. kojim se

obezbeđuje ostvarivanje prava čoveka na život i razvoj u zdravoj životnoj sredini i uravnotežen odnos privrednog razvoja i životne sredine. U Republici Srbiji sistem Z.Ž.S. čine mere, uslovi, instrumenti za održivo upravljanje, očuvanje prirodne ravnoteže, celovitosti, raznovrsnosti i kvaliteta prirodnih vrednosti i uslova opstanka živih bića kao i sprečavanje, kontrola smanjivanje i sanacija svih oblika zagađivanja životne sredine. U skaldu sa zakonom, emisija predstavlja ispuštanje zagađujućih materija iz individualnih ili difuznih izvora u životnu sredinu i njene medije. Zaštita vazduha ostvaruje se preduzimanjem mera sistematskog praćenja kvaliteta vazduha, smanjenjem zagađenja vazduha zagađujućim materijama ispod propisanih graničnih vrednosti i preduzimanjem tehničko-tehnoloških i drugih potrebnih mera za smanjenje emisije praćenjem uticaja zagađenog vazduha na zdravlje ljudi i životnu sredinu.

-Strateška procena uticajana životnu sredinu vrši se za planove, programe i osnove u oblasti prostornog i urbanističkog planiranja ili korišćenja zemljišta, poljoprivrede, šumarstva, ribarstva, lovstva, energetike, industrije, saobraćaja, upravljanja otpadom, upravljanja vodom, telekomunikacijama, turizma,infrastrukturnih sistema, zaštite prirodnih i kulturnih dobara, biljnog i životinjskog sveta i njihovih staništa.

-Procena uticaja projekata na na životnu sredinu vrši se za projekte koji se planiraju irealizuju u prostoru, uključujući promenu tehnologije,rekonstrukciju, proširenje kapaciteta ili prestanak rada koji mogu dovesti do značajnog zagađenja životne sredine ili predstavljaju rizik po zdravlje ljudi. Obuhvata projekte iz oblasti: industrije, rudarstva, energetike, saobraćaja, turizma, poljoprivrede i komunalnih delatnosti, kao i sve projekte koji se planiraju na zaštićenom prirodnom dobru i u zaštićenoj okolini nepokretnog kulturnog dobra. Sastavni je deo tehničke dokumentacije bez koje se ne može pristupiti izvođenju projekta.

-Za rad nekih postojećih postrojenja koja mogu imati negativne uticaje na zdravlje ljudi i životnu sredinu pribavlja se integrisana dozvola kojom se obezbeđuje

9

sprečavanje i kontrola zagađivanja životne sredine.Osnovna načela integrisanig sprečavanja i kontrple zagađivanja su: načelo predostrožnosti, načelo integrisanosti i koordinacije, načelo održivog razvoja, načelo hijerarhije upravljanja otpadom, načelo ’’zagađivač plaća’’, i načelo javnosti.

Dozvolom se utvrđuju uslovi za rad postrojenja i obavljanja aktivnosti i obaveze operatera u zavisnosti od prirode aktivnosti i njihovog uticaja na životnu sredinu. Dozvolom se odobrava rad novog postrojenja i obavljanje njegove aktivnosti i rad i bitne izmene uradu postojećeg postrojenja.

-Pravilnik o graničnim vrednostima emisije, načinu i rokovima merenja i evidentiranja podataka određuje:

1.Masene koncentracije zagađujuće komponente, tj. mase emitovanih zagađujućih komponenata u odnosu na jedinicu zapremine pri definisanim referentnim uslovima ( )PaC 510013,1;0 ⋅° , suv gas, referentni udeo kiseonika iskazuje se.Iskazuje se u [ ]3/ mmg , [ ]3/ mg .

2.Maseni protok-tj. masa emitovane zagađujuće komponente u odnosu na jedinicu vremena [ ]3/ hmg , [ ]3/ hg , [ ]3/ hkg .

3.Emisioni faktor-tj. masa emitovanih komponenata u odnosu na masu proizvedenog produkta [ ],tg / [ ]tkg / , [ ]MWhkg / .

4.Stepen emisije-pedstavlja odnos određene materije na ulazu i izlazu u [ ] % Prav ilnik reguliše vrste štetnih i zagađujućih komponenata podeljenih u pet klasa

za a koje su date granične vrednosti emisije pri određenom masenom protoku, gve za određene vrste ložišta, za određene vrste goriva, gve za određena industrijska postrojenja i definiše načine merenja emisije. Granične vrednosti emisija za SUS motore se posebno propisuju, a nisu obuhvaćene pravilnikom.

-Pod opasnim i štetnim materijama ovaj pravilnik podrazumeva:1)kancerogene materije, 2)ukupne praškaste materije, 3)praškaste neorganske materije, 4)neorganska jedinjenja u obliku aerosola, pare ili gasa, 5)organska jedinjenja.

-Pravilnik predviđa da je kod ložišnih postrojenja sa više pojedinačnih ložišta za ograničenje emisije svakog pojedinačnog ložišta merodavna ukupna toplotna snaga ložišta postrojenja.

-Pregled propisa EU ukazuje na značajno veću pažnju koja se posvećuje vrsti i starosti postrojenja.

-Merenja emisije se zahtevaju kao obavezna, a način i vrsta merenja emisije propisani su pravilnikom i mogu se obavljati kao:

1)Garancijsko merenje-(nakon izrade ili rekonstrukcije, a neophodno je za dobijanje dozvole za rad) i obavlja se posle dostizanja ustaljenog rada.

2)Pojedinačna merenja-radi povremenih kontrola, a obavezno je jednom godišnje, dok broj merenja zavisi od uslova rada postrojenja.

3)Kontrolna merenja-obavezna kod postrojenja kod koji postoji mogućnost prekoračenja graničnih vrednosti emisije, i u zavisnosti od masenog protoka emisije pojedinačnih komponenata definiše se parametar kontrole.

4)Godišnje kontrolno merenje-vrši se u cilju provere podataka o vrednostima emisije.

-Zakon o postupanju sa otpadnim materijama reguliše postupanje sa otpadom i mere Z.Ž.S. od štetnog dejstva otpada i postupaka sa otpadom, osim radio

10

aktivnih materija.Ovaj zakon definiše: otpad, sekundarne sirovine i smeće, a posebno zabranjuje nekontrolisano spaljivanje otpada i definiše obavezu dobijanja dozvole za spaljivanje određenih vrsta otpada.

-Aktivnosti drugih zemalja u oblasti zaštite vazduha obuhvatale su: 1) istraživanje uticaja energetike i industrije na životnu sredinu; 2) efikasnije

korišćenje energije uz smanjenje specifične i ukupne emisije; 3) formiranje cene energije principom ’’zagađivač plaća’’; 4) integracija regulative

-Glavni zadaci u smislu smanjenja emisije su: 1) racionalna potrošnja energije, tj. smanjenje energijske potrošnje po jedinici

nacionalnog dohodka; 2) promena strukture proizvodnje energije; 3) dopuna zakona kojima se definiše kvalitet vazduha; 4) dozvoljene emisije; 5) prostorno planiranje industrijskih i urbanih područja; 6) razvoj i primena novih tehnologija za sniženje emisije.Izraz za svođenje emisije na referentni uslov

MM

BB E

OOE ⋅

−−

=2121

gde su : -izmerena vrednost emisije; -emisija pri

referentnom zapreminskom udelu kiseonika u dimnim gasovima; -izmerena vrednost zapreminskog udela kiseonika u dimnim gasovima; -referentni zapreminski udeo kiseonika u dimnim gasovima.

ME BE

MO

BO

-Merenja emisije iz termoenergetskih i drugih postrojenja se zahevaju u cilju: 1)analize materijalnih bilansa i energijskih bilansa jednig izvora zagađenja;

2)određivanje uticaja izvora na zagađenje ambijentnog vazduha; 3)određivanje emisionih faktora za određivanje katastra emisije; 4)obezbeđivanje saglasnosti izvora sa emisionim standardima; 5)procene i određivanja stepena efikasnosti tehnologija kontrola emisije.

-Emisija zagađujućih komponenata zavisi od tehnologije procesa, eksploatacionih karakteristika postrojenja i tehničkog stanja uređaja u okviru postrojenja.

-Kontrola emisije obuhvata merenje koncentracije čvrstih, tečnih i gasovitih zagađujućih komponenata.

USLOVI UZORKOVANJA -Primarni cilj svake tehnike uzorkovanja je da obezbedi uzorak koji je zaista

reprezentativan. -Parametri uzorkovanja su: 1)izbor mernog mesta; 2)izbor vremena uzorkovanja;

3)izbor opreme; 4)kinetika uzorkovanja; 5)izbor materijala opreme za uzorkovanje; 6)čišćenje materijala; 7)provera zaptivanja; 8)temperatura( i u kanalu i uzorkovanja); 9)prikazivanje emisije i koncentracija

-Aparatura za uzorkovanje: prema Pravilniku o gtraničnim vrednostima emisije, merenja emisije mogu biti:1) merenj zasnovana na korišćenju automatskih uređaja za merenje trenutnih koncentracija zagađujuće komponente; 2) merenja zasnovana na određivanju zagađujuće komponente na uzorku izdvojenom tokom određenog vremenskog intervala – određivanje srednje vrednosti koncentracije tokom određenog vremenskog intervala uzorkovanja.

-Instrumenti za analizu gasova mogu podeliti u dve grupe:

11

1) instrumenti koji zahtevaju uzimanje uzorka gasa; 2)instrumenti koji rade bez uzorkovanja gasa.

-Linije za uzorkovanje su serije uređaja i aparata koji se koriste za zadržavanje čestica i gasova. Gasovi koji se uzimaju iz dimnog kanala ne mogu se direktno voditi u analizator, već se zahteva njihovo prečišćavanje i kondicioniranje u skladu sa zahtevima opreme i instrumenata.sl. 15.2.10

ODREĐIVANJE EMISIJE ČVRSTIH ČESTICA Postupci merenja emisije čvrstih čestica mogu se podeliti na postupke sa i bez

njihovog izdvajanja 1)postupci sa izdvajanjem čvrstih čestica zasnivaju se na sledećim principima: filtracija, izdvajanje centrifugalnom silom, izdvajanje udarom i sl.

2) postupci bez izdvajanja zasnivaju se na: difuziji svetlosti, apsorpciji svetlosti, kontaktnom električnom opterećenju.

-Za određivanje emisije čestica primenjuju se kontinualne i diskontinualne metode. Kontinualnim metodama neprekidno se meri koncentracija čestica u dužem

vremenskom periodu. Kontinualne metode su zasnovane na postupcima bez izdvajanja čvrstih čestica.

Diskontinualnim metodama se meri koncentracija čestica tokom kraćeg vremenskog intervala.

Svaka aparatura za uzorkovanje sastoji se od sonde za uzorkovanje sa odgovarajućom diznom i opreme za izdvajanje čestica. Šema za uzorkovanje 15.2.15

Čestice koje se izvlače sa uzorkom gasa izdvajaju se odgovarajućim filtrima ili

sličnim uređajima, suše se, i na kraju se meri njihova masa. Zapreminska

12

masena koncentracija čvrstih čestica određuje se na osnovu izraza: [ ]2//~ mgVmc = , gde su: m- masa izdvojenih čestica na filtru ili sličnom medijumu

tokom uzorkovanja, V- zapremina parcijalne struje suvih gasova izdvojena tokom uzorkovanja na ( )PaC 510013,1;0 ⋅°

-Vrste medijuma na kojima se izdvajaju čestice su: 1) filtri; 2) cikloni; 3) kaskadni impaktori.

Pored gravimetrijskog određivanja koncentracije čestica postoje još dve optičke diskontinualne metode: -Za određivanje stepena crnoće dimnih gasova (prisustva čađi) posle dimnjaka koristi se skala Ringelman sl. 15.2.16

-Prisustvo čađi u dimnim gasovima može se odrediti izvlačenjem parcijalne struje

gasa kroz standardizovani filter od papira. Po završetku uzorkovanja boja filtra se poredi sa etalonom boja – metoda Baharah sl.15.2.17

ODREĐIVANJE EMISIJE GASOVA I PARA -Za merenje u oblasti zaštite vazduha mogu se primeniti merne metode:

1) Direktne metode merenja – apsorpcione, adsorpcione, kondenzacione 2) Indirektne metode merenja – klasični hemijski postupci (npr. taloženje),

fizičko-hemijski (npr. hromatografija), fizički (npr. spektrometrija), biološke metode (testovi čula)

-Prilikom uzorkovanja uzorak se može održavati u gasovitoj fazi ili se željena komponenta može «vući» kroz rastvor ili čvrstu površinu. -Za uzorkovanje se koriste:

1) vreće za uzorkovanje – obične vreće ili baloni

13

2) kondenzatori 3) rastvori ispiralice – posude sa rastvorima u kojima ostaje komponenta

koja nam je potrebna 4) aktivni ugalj – jako zastupljen, ili bojom ili kao adsorber 5) smole

-Određivanje masene koncentracije SO2 može se obaviti uzorkovanjem gasova iz kanala i strujanjem kroz rastvor H2O2 čime se ostvaruje adsorpcija SO2 i formiranje H2SO4 koja se dalje analizira (sl.15.2.19).

-Temperatura glavne i parcijalne struje gasa treba biti viša od tačke rose vodene pare. Pri kondenzaciji vodene pare i daljem snižavanju temperature raste masa adsorbovanog SO2 u kondenzovanoj vodi. Ovo utiče na značajnu grešku pri merenju. -Za određivanje emisije sumpornih oksida pri sagorevanju ugljeva najčešće se koristi izraz:

h

kgSOSBE SAGSO

2,100

22

⋅⋅= ..........(15.2.24)

gde su: SSAG ,%, - sadržaj sagorljivog sumpora u uglju B ,kg/h, - protok goriva -Sagorljivi sumpor predstavlja veličinu određenu u laboratorijskim uslovima koji se znatno razlikuju od stvarnih uslova u ložištu (temperature, pritiska, vremena trajanja reakcije, atmosfere u ložištu...) - Uzevši u obzir relalne uslove u ložištu, emisija SO2 je:

hkgSOSBeSBE XSukSSAG

SO ,100

1100

2100100

22 ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ −⋅

⋅⋅=⋅

⋅⋅=

ν..........

(15.2.28) gde su: eS ,%, - stepen emitovanja sumpora vS ,%, - stepen vezivanja sumpora Suk ,%, - ukupan sumpor u uglju Stepen emisije odnosno stepen vezivanja sumpora zavisi od udela alkalnih i zemno-alkalnih metala u uglju (pretežno Ca), konstrukcije ložišta , sadržaja sumpora u uglju, uslova u ložištu i drugih faktora. Za ocenu stepena vezivanja često se navodi samo molarni odnos Ca/S jer se u uglju koalkalnih i zemnoalkalnih metala pretežno nalazi Ca. -Uvođenjem stepena iskorišćenja bloka dobija se izraz za emisiju

hkgSOeS

HdPE X

Sukb

bSO ,72

2⋅⋅

⋅⋅

=η

..........(15.2.29)

14

gde su: Pb ,MW, - elementarna snaga bloka ηb ,%, - stepen iskorišćenja bloka. -Stepen emisije sumpora kod tečnih i gasuvitih goriva je 100%. U tečnim gorivima maseni udeo sumpora kreće se i do 6%. Oko 99% sumpornih oksida emituje se u vidu SO2 , a najviše 2% je u obliku SO3 . Emisija NOX zavisi od vrste goriva, konstrukcije ložišta, vođenja procesa sagoravanja, temperature, koeficijenata viška vazduha. U ložištima sa visokom temperaturom vrednosti koncentracije NOX mogu da budu i preko 2000 mg/m3. -Uzorkovanje halogenih jedinjenja HCl i HF. -Uzorkovanje elemenata u tragovima Za određivanje koncentracije ugljovodonika u dimnim gasovima koriste se diskontinualne i kontinualne metode. Najčešće se koriste metode za određivanje ukupne koncentracije ugljovodonika, a postoje i selektivne metode za odrađivanje koncentracije pojedinih komponenata. Najpoznatija metoda za uzorkovanje gasova u cilju analize komponenata «u tragovima» je EPA metoda 5 (sl.15.2.26). Razlozi nastanka CO i CXHY su: nepovoljno sagorevanje zbog neodgovarajućeg odnosa gorivo/vazduh kao i nedovoljno vreme zadržavanja reagujućih komponenata u ložištu. Rukovanje i čuvanje uzoraka Pojedine zagađujuće komponente moraju biti izdvojene iz sistema za uzorkovanje tako da se mogu lako čuvati itransportovati do laboratorije na analizu. Kontrola kvaliteta i provera tačnosti Tačnost pokazuje koliko rezultat, ili srednja vrednost rezultata, odstupa od prave vrednosti. Prema tome apsolutna greška predstavlja razliku između rezultata i prave vrednosti. Reproduktivnost Reproduktivnost pokazuje u kojoj meri postoji slaganje između ponovljenih merenja iste koncentracije. Izražava se kao prosečna devijacija pojedinih rezultata od srednjih vrednosti. Dobra reproduktivnost ne pokazuje da je postupak tačan jer postoji mogućnost da se čini sistematska greška pri uzimanju uzorka, analizi ili merenju. Ova greška se može izbeći ........................... poznatog sastava ili statističkim ocenjivanjem sistematske greške. Osetljivost Osetljivost pokazuje u kojoj meri mala promena koncentracije ili mase komponente prouzrokuje promenu veličine koja se meri. Za razliku od osetljivosti granica određivanja ili granica detekcije predstavlja najmanju koncentraciju ili masu komponente koja se može sa sigurnošću odrediti nekim postupkom. U eksperimentalnoj tehnici koriste se još dva veoma važna pojma: Kontrola kvaliteta (QC) i garancija kvaliteta (QA). Kontrola sistema u cilju izbegavanja sistematske greške obuhvata:

- korektno korišćenje opreme za uzorkovanje i analizu - redovnu kalibraciju i održavanje opreme.

15

MERENJE PROCESNIH VELIČINA NA TERMOENERGENTSKIM POSTROJENJIMA BITNIH ZA MERENJE EMISIJE ZAGAĐUJUĆIH

KOMPONENATA - Merenje temperature – najčešće se koriste termoparovi i pirometri, - Merenje pritiska i razlike pritisaka, - Merenje protoka fluida – u stvari meri se brzina pa u zavisnosti od

poprečnog preseka računamo protok, - Merenje sastava gasova /produkata sagorevanja) – iza peći, pre dimnjaka

zbog kontrole rada peći najčešće se meri O2 pa se pomoću njega reguliše rad peći, još se mere CO, CO2 ...

RASPROSTIRANJE ZAGAĐUJUĆIH KOMPONENATA

-Imisija je koncentracija čvrstih, tečnih i gasovitih zagađujućih komponenata u vazduhu na određenom mestu, emitovana tokom određenog vremena, kojom se ocenjuje kvalitet vazduha. -Proračun imisionih vrednosti vrši se na osnovu modela rasprostiranja. Modeli rasprostiranja urađeni su na osnovu brojnih teorijskih i eksperimentalnih istraživanja. Omogućavaju objektivnu procenu, ali još uvek ne daju pouzdane rezultate proračuna imisije. -Uticajni faktori na rasprostiranje zagađujućih komponenata su: efektivna visina dimnjaka, emisija komponenata, meteorološki, geografski i geofizički faktori. -Efektivna visina dimnjaka se sastoji od građevinske visine dimnjaka i dodatne visine usled uticaja vertikalne izlazne brzine gasova i termičkog potiskivanja gasova. -Meteorološke uticajne veličine su: brzina vetra, parametri turbulencije, parametri difuzije i stabilnost atmosfere. -Na slici 2.21 prikazan je nomogram za određivanje visine dimnjaka pri čemu su oznake:

- Hl ,m, - visina dimnjaka iz nomograma - d ,m, - unutrašnji ili ekvivalentni unutrašnji prečnik poprečnog preseka

dimnjaka - t ,°C, temperatura dimnih gasova na ušću dimnjaka - V ,m3/h, - zapreminski protok suvih dimnih gasova pri normalnim uslovima - Q ,kg/h, - maseni protok zagađujućih komponenata - S – faktor za određivanje visine dimnjaka.

Uslovi merenja imisije -Merenje imisije se planira i sprovodi na osnovu definisanog područja ocene, ocenjivane površine, visine mesta uzorkovanja, vremenskog perioda uzorkovanja, mernih mesta, postupka merenja i učestalosti merenja. -Područje ocene je zbir ocenjivanih površina. Nalazi se unutar kruga sa centrom u izvoru emisije. Poluprečnik kruga je jednak tridesetostrukoj vrednosti visine dimnjaka Hl. Pri visinama manjim od 30 m područje ocene je kvadratna površina dužine stranice 2km. -Ocenjivana površina je parcijalna kvadratna površina područja koje se ocenjuje, dužine stranice 1km.

16

-Visina mesta uzorkovanja je po pravilu 1,5÷4m iznad tla na horizontalnom odstojanju od objekta ¸većem od 1,5m. -Vremenski period uzorkovanja je po pravilu godinu dana.

MERE ZA SMANJENJE EMISIJE ZAGAĐUJUĆIH KOMPONENATA -U slučaju emisije zaštita vazduha obuhvata 5 redno povezanih celina (sl.2.25.):

1) nastajanje zagađujućih komponenata 2) prečišćavanje izlaznih gasova (izdvajanje zagađujućih komponenata ili

njihova transformacija u bezopasne komponente) 3) izvođenje gasova i stupanje komponenata u atmosferu 4) stupanje zagađujućih komponenata na površinu tla, voda ili njihov uticaj

na sredinu.

-Pored definisanih i očekivanih emisija u izlaznim gasovima u procesu proizvodnje javljaju se neželjene emisije koje se nazivaju difuzne emisije. Javljaju se na spojevima između aparata, na prirubnicama, ventilima, neispravnim delovima instalacija. -Imisije poreklom iz industrije i energetike mogu se sniziti na tri načina:

1) smanjenjem emisije 2) razblaženjem emisije 3) povoljnim izborom lokacije postrojenja (izvora emisije)

-Mere za očuvanje čistoće vazduha su efikasnije ukoliko se primenjuju što bliže izvoru zagađujućih komponenata. Za sprečavanje, odnosno smanjenje emisije postoje dva glavna načina:

1) primena procesa bez ili sa minimalnom otpadnom energijom, masom otpadnih materija (koncentracije zagađujućih komponenata – primarne mere)

2) izdvajanje zagađujućih komponenata i prečišćavanje izlaznih gasova (sekundarne mere)

-Primarne mere mogu se svrstati u grupe: 1) izbor ulaznih materijala (sirovina) koje neznatno ili uopšte ne zagađuju

sredinu 2) prethodna obrada sirovina

17

3) izbor pogodnih procesa prerade materijala i povezivanje procesa u celinu

alnih procesnih veličina pomoću

Postupci za smanjenje emisije oksida sumpora,pored odsumporavanja dimnih

avanje uglja pre procesa sagorevanja(pranje uglja)

u fluidizovanom sloju.

rimarne mere za smanjenje emisije iz ložišta za sagorevanje sprašenog

sagorevanja

4) izbor pogodnih uređaja i materijala 5) podešavanje i održavanje optim

odgovarajućih uređaja za kontrolu, merenje, regulaciju, upravljanje i aktivno učešće stručnog osoblja

gasova su: 1. prečišć 2. gasifikacija uglja 3. sagorevanje uglja P XNOuglja obuhvataju:

1. modifikaciju2. ostvarivanje niže vrednosti λ u ložištu

re duha

ravanja

iže vrednosti

3. sniženje temperature predg janog vaz4. ostvarivanje stehiometrijskog sagorevanja 5. primenu dvostepenog ili višestepenog sago6. primenom recirkulacije dimnih gasova.

N λ može se ići ako je osiguran stabilan rad kotla pri promeni

tike recirkulacije dimnih gasova(sl.2.28) su: anjivanje emisije

2. ubitak u izlaznim gasovima pri recirkulaciji

3. u odnosu

4. larnog u gasu koji reaguje sa gorivom

OSTUPCI I UREDJAJI ZA IZDVAJANJE ČVRSTIH ČESTICA IZ GASOVA

opterećenja i promeni kvaliteta uglja,ako se ne povećava koncentracija CO u dimnim gasovima. Osnovne karakteris

1. snižava se temperatura u ložištu,što je značajno za smazotnih oksida i za kvalitetno sagorevanje ugljeva sa niskom temperaturom topljenja pepela. stepen korisnosti s obzirom na gjednak je stepenu korisnosti kao u slučaju rada bez recirkulacije pri recirkulaciji je veča masa 2O po jedinici mase goriva u ložištuna slučaj bez recirkulacije zapreminski udeo moleku 2Osmanjuje se u odnosu na slučajbez recirkulacije.To je jedina negativna karakteristika recirkulacije dimnih gasova.

P

avisno od vrste zagadjujuće komponente razlikuje se izdvajanje čvrstih čestica i Zizdvajanje zagadjujućih komponeneta u gasovitom i parnom stanju (sl.2.31).

18

ZAGAĐUJUĆE KOMPONENTE

ČVRSTE ČESTICE

GASOVITE KOMPONENTE

POSTUPCI IZDVAJANJA

POSTUPCI IZDVAJANJA

POSTUPCI TRANSFORMACIJE

Slika 2.31 Postupci za smanjenje emisije zagađujućih komponenata u gasovima

Na slici 2.32 prikazani su glavni elementi postrojenja izdvajanje čvrstih čestica.Najvažniji uredjaj u postrojenju je izdvajač čvrstih čestica(br.5) koji se u praksi naziva i odprašivač. Ukupni stepen izdvajanja (ukupni stepen odprašivanja) ili stepen izdvajanja (stepen odprašivanja) je odnos mase izdvojenog praha u odprašivanju i mase praha na ulazu u odprašivač.Masa tj. Maseni protok praha u prečišćenom ili neprečišćenom gasu se ne može meriti,određuje se mernjem zapreminskog protoka gasa i zapreminskoe masene koncentracije praha

)52.2...(,,~ht

hkgVcm ⋅=

Na osnovu bilansa masa (sl.2.32)

SRESASRO mmm ⋅= Određuje se ukupni stepen izdvajanja:

)52.2.(..........~....SARERE

SA

SRO

SA

mVcm

mm

+⋅===η

Ono što uređaj nije zadržao:

η−= 1D ...........(2.53) Ukupan stepen izdvajanja nje dovoljan kriterijum za procenu izdvajača praha.Za karakterizaciju izdvajača i za poređenje različitih karakteristika različitih izdvajača koristi se pojam frakcionog stepena izdvajanja praha. Frakcioni stepen izdvajanja praha je stepen izdvajanja sa kojim se čestice prečnika izdvajaju u posmatranom izdvajaču u određenim pogonskim uslovima.

id

19

)54.2..(..........~~REiSAi

SAi

ROiRO

SAii cm

mcV

m+

=⋅

=η

Odnosno:

)55.2.....(..........1~~~

ROiRO

REiRE

ROiRO

REREROii cV

cVcV

cV⋅⋅

−=⋅

⋅−

Na slici 2.33 prikazani su postupci izdvajanja čvrstih čestica iz gasova. Ne

Slika 2.33

Polazni elementi pri izboru postupka su:

izdvajanja

- Karakteristike gasa su: ura, C) pritisak

Osnovne karakteristike postupka izdvajanja su:

nja a čvrstih čestica

ELEKTROFILTRI

RO cV ⋅=η

postoje dobri i loši postupci. Pri izboru rešenja postoje samo odgovarajući i neodgovarajući postupci izdvajanja čvrstih čestica.

IZDVAJANJ ČVRSTIH ČESTICA

SUVI POSTUPCI IZDVAJANJA

MEHANIČKI POSTUPCI VLAŽNOG MEHANIČKI POSTUPCI

IZDVAJANJA IZDVAJANJA

ELEKTROSTATIČKO IZDVAJANJE- VLAŽNO

ELEKTROSTATIČKO IZDVAJANJE- SUVO

POSTUPCI FILTRIRANJA

VLAŽNI POSTUPCI IZDVAJANJA

1. karakteristike čestica 2. kakarakteristike gasa 3. karakteristike postupka

A) udeo vlage, B) temperat - a) protok gasa b) stepen izdvajac) ulazna koncentracijd) troškovi(pogonski i investicioni) e) potreban prostor f) pouzdanost u radu

20

Elektrofiltri su uređaji za elektrostatičko izdvajanje čestica. Primenjuju se za gasove temperatura C450400 •

• , a može i više. Primenjuju se u gasovima sa izraženom korozijom. Izdvajaju čestice svih prečnika,uključujući i submikronske,pri čemu koncentracije

mogu biti 350 g i više.

Pad pritiskm

a ne prelazi Pa150100 •• (znatno niže nego ostali urađaji). Potrošnja

energije je kW5.01.0 •• po asa.

Ne primenju asov redstav 31000m g

ju se za g e koji p ljaju ili mogu stvoriti eksplozivnu smešu.

aložnim elektrodama,naznatni deo na

Suština elektrostatičkog prečišćavanja prikazana je na slici 2.39, gas prolazi kroz sistem koji čine taložne elektrode (uzemljene) i koronarne elektrode u koju se dovodi struja visokog napona. Na površini koronarne elektrode javlja se intenzivna jonizacija gasa (električno pražnjenje) i stvaranje korone. Joni gasa stvoreni u oblast korone pod dejstvom sila električnog polja kreću se ka elektrodama-tako nastaje struja korone. Pretežni deo čestica se izdvaja na tkoronarnim elektrodama.

Nakon sakupljanja određene mase čestica, taložne elektrode se čiste otresanjem ili pranjem.

21

Specifičnost elektrostatičkog u odnosu na ostale postupke izdvajanja čestica je u tome što sila izdvajanja deluje na čestice bez uticaja na noseći gas. Faze elektrostatičkog prečišćavanja su:

1. naelektrisanje čestica 2. ketanje naelektrisanih čestica ka elektrodama 3. taloženje čestica na elektrodama 4. izdvajanje naelektrisanih čestica sa elektroda.

Koronarno pražnjenje nastaje po dostizanju određene jačine električnog polja koje se naziva kritična ili početna jačina električnog polja. Za vazduh temperature ,pri atmosferskom pritisku ta jačina je C20 cm

kV15 .

Povećanjem napona iznad kritičnog intenzivira se proces izdvajanja i taloženja čestica sve do dostizanja tzv.proboja električnog polja,kada elektrofiltar prestaje da vrši osnovnu funkciju. Tada se javlja lučno električno pražnjenje. Vrednosti određenih veličina kod industrijskih elektrofiltara su:

a) poluprečnik koronarne elektrode: m002.0001.0 ••

b) poluprečnik cevne taložne elektrode: m15.01.0 ••

c) kritični napon: kV4020 •• .

Danas se primenjuju dvevrste elektrofiltara:

1. jednozonski: naelektrisanje I taloženje čestica se ostvaruje u jednoj zoni 2. dvozonski: naelektrisanje I taloženje čestica se odvijaju u dve različite

zone,jonizatoru i taložniku,primenjuju se za izdvajanje čestica manjih prečnika.

Aktivna zona (aktivna zapremina elektrofiltra) jeste radna zona elektrofiltra,u kojoj se stvara električno polje (sadrži koronarne i taložne elektrode). Aktivna zona deli se na nekoliko električnih polja: Sistemi koronarnih elektroda u svakom polju su izolovani i imaju zasebni vod struje,grade se sa jednim ili više polja. Konstruktivno elektrofiltri se osim podele na polja dele na više komora ili sekcija. Isključivanje pojedinih sekcija vrši se u slučaju otresanja ili pranja elektroda,izvođenja remonta,smanjenog protoka gasa kroz elektrofiltar. Elementi tehničkih karakteristika elektrofiltara su:

1. aktivna visina elektroda: visina koronarnih I taložnih elektroda u aktivnoj zoni

2. aktivna dužina polja: dužina kretanja polja u pravcu kretanja gasa u aktivnoj zoni;kod vertikalnih elektrofiltara dužina polja jednaka je aktivnoj visini elektrode

3. aktivna dužina elektrofiltra: suma aktivnih dužina svih aparata 4. aktivni presek: slobodan presek za prolaz gasa u aktivnoj zoni elektrofiltra 5. površina taloženja: zbirna površina taložnih elektroda u aktivnoj zoni

elektrofiltra 6. aktivna dužina koronarne elektrode: ukupna dužina svih elemenata

koronarnih elektroda u aktivnoj zoni. Prema načinu izdvajanja nataloženih čestica elektrofiltri se dele na: suve I vlažne.

22

Suvi elektrofiltri obično izdvajaju samo čvrste čestice, a sa elektroda se prah uklanja otresanjem. Kod mokrih elektrofiltara izdvojene čestice se skidaju sa elektroda pomoću tečnosti (vode), primenjuju se za izdvajanje čvrsti,tečnih čestica i vlage u stanju kapljica. Prema pravcu strujanja gasova,elektrofilteri se dele na horizontalne i vertikalne slika (2.40).

Najčešće se primenjuju horizontalni sa više polja. Pločaste taložne elektrode,slika 2.39 , primenjuju se u horizontalnim I vertikalnim elektrofiltrima, a cevne samo u vertikalnim. Zbog uznošenja nataloženog praha kod suvih elektrofiltara,ravne taložne

elektrode (slika 2.41)primenjuju se za brzine gasova do sm1 .

Najčešće se primenjuju perforirane taložne elektrode(slika 2.42 a) i elektrode sa džepovima. Elektrode sa otvorenim profilom(slika 2.42 e,f) imaju manje

uznošenje nataloženog praha i pri brzinama od sm7.1 .

23

Cevne taložne elektrode se izrađuju pretežno od čeličnih cevi kružnog poprečnog preseka. U elektrofiltrima se koriste sledeći sistemi koronarnih elelektroda u vidu ramova,slobodno obešene,ukrućene na više tačaka itd. Sistemi otresanja taložnih i koronarnih elektroda mogu biti urađeni na principu:

1. otresanja udarom-pogon mehanizma sa ekscentričnim vretenom, 2. udarnim otresanjem čestice, 3. udarno-impulsnim sistemom:primena elektromagnetnih ili

pneumatskih udara,udarna tela su čekići, 4. vibracioni mehanizmi otrasanja: koriste se elektromagnetni ili

elektromehanički vibratori. Vlažno izdvajanje nataloženog praha može biti periodično i kontinualno. Pri periodičnom pranju u kratkom periodu se ispiraju zone većom količinom tečnosti. Iz električne mreže je tada isključen koronarni sistem da ne bi došlo do električnog proboja. Periodično pranje se primenjuje za prah koji nije sklon cementiranju, ili koji se dobro rastvara u tečnosti za pranje pri kontinualnom pranju. Pri kontinualnom pranju (slika 2.44) na elektrode se dodaje minimalna količina tečnosti za pranje tako da film tečnosti ne urokuje električno probijanje.

24

Slika 2.44 : 1-taložna elektroda, 2-koronarna elektroda, 3-mlaznica za raspršivanje tečnosti Sistemi za raspodelu gasne struje u elektrofiltru (slika 2.45)obezbeđuju ravnomernu raspodelu gasa po preseku uređaja,sprečavaju tok gasa kroz neaktivne zone elektrofiltra i imaju značajan uticaj na efikasnost rada elektrofiltra.

Na slici 2.47 daje se osnovni prikaz elemenata elektrofiltarskog postrojenja. Stepan izdvajanja čestica može se izračunati primenom teorijskog izraza Dojča: Opšti oblik:

Vs

p eω

η⋅

−−= 1 …….(2.59)

za cevi elektrofiltar:

Rl

c e ⋅⋅⋅

−−= ω

ω

η2

1 ............(2.60) za pločasti:

Hl

p e ⋅⋅

−−= ω

ω

η 1 ...........(2.61).

25

2,ms površina taložnih elektroda

smV

3

, zapreminski protok gasa

sm,ω brzina skretanja čestica,migraciona brzina

ml, aktivna dužina elektrofiltra mR, poluprečnok cevne taložne elektrode mH , rastojanje pločaste ikoronarne elektrode.

Ovi izrazi uzimaju u obzir samo taloženje čestica. Izvedeni su pod pretpostavkama:

1. ravnomerne raspodele čestica po preseku 2. konstantna je brzina gasne struje u svim tačkama 3. konstantna je brzina skretanja čestica u svim tačkama 4. ne unosi se nataloženi gas.

Stepen izdvajanja se može odrediti i izrazom: f

F e ⋅−−= ωη 1 ...........(2.62) gde je:

smm

Vsf 3

2

,= .

Izraz 2.62,može se praktično primeniti pri položaju elektrofiltra kada se raspolaže eksperimentalnim podacim za analogni filtar u analognim uslivima prečišćavanja. Za izdvajanje praha iz dimnih gasova kotlovskih postrojenja može se primeniti izraz:

5,0)(1 fe ⋅−−= ωη ....................(2,63)

Model za izračunavanje stepena izdvajanja zavisi od karakteristika strujanja gasa.

Na osnovu jednačine (2.59) može se izračunati specifična površina taložnih elektroda:

ωη )1ln( p

V

S −−=⋅ ⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡sm

m/3

2

Konstruktivne karakteristike elektrofiltara:

1. Migraciona brzina: 0,03÷0,18 m/s

2. Specifična površina taloženja: ( ⋅

V

S )= 20÷156 m2/(m3/s)

3. Brzina gasova: 1÷2 m/s

26

4. Specifična snaga korone: 10÷1050 W/(m3/s) 5. Jačina struje po jedinici površine taložne elektrode: 0,05÷1 mA/m 6. Broj sekcija na putu gasa: 2÷8 7. Broj sekcija na svakih 100 (m3/s): 0,85÷8,5 8. Površina taložnih elektroda vezanih za 1 blok napajanja strujom: 500÷800

m2 Pri prečišćavanju gasova iz sagorevanja lignita u sprašenom stanju, mogućnosti za smanjenje efikasnosti su:

1. Uvećana ulazna količina čestica zbog lošeg uglja. 2. Povećanje specifičnog el. otpora letećeg pepela zbog sagorevanja uglja

sa nižim sadržajem sumpora. 3. Povećani protok dimnih gasova zbog problema u sagorevanju, većeg

koef. λ ili loše zaptivenosti. 4. Loš izbor i rad uređaja za otresanje elektroda u evakuaciji pepela. 5. Nedovoljan broj nezavisnih serijskih električnih polja u radu izdvajača.

Prednosti elektrofiltara su:

1. Vrlo efikasni izdvajanje čestica ispod 0,1 µm 2. Pogodni su za velike zapreminske protoke gasova 3. Mogu se koristiti u širokoj oblasti temp. gasa i ulazne konc. praha(čestica) 4. Mali pad pritiska i temperature u uređaju 5. Manji i niži troškovi održavanja u odnosu na druga rešenja slične

efikasnosti Nedostaci elektrofiltara su:

1. Visoki investicioni troškovi 2. Zauzimaju dosta prostora 3. Ne mogu se primeniti za eksplozivne prahove i gasove

VLAŽNI IZDVAJAČI

Kod vlažnih izdvajača izdvojena čvrsta čestica se vezuje za tečnost. Izdvajanje čvrstih i gasovitih komponenata iz gasova poznato je i pod nazivom pranje gasova. Izdvajanje praha može se ostvariti na više načina:

1. Gas se vodi kroz tečnost(najčešće voda-obično se vrši barbotaža) 2. Gas velikom brzinom nailazi na površinu tečnosti, tako da se tečnost

razdvaja na kapi ili tanke slojeve. 3. Tečnost se raspršuje i u obliku sitnih kapi meša sa gasom.

27

Nakon vlaženja potrebno je prah i tečnost izdvojiti iz struje gasa. Glavni tipovi vlažnih izdvajača su:

1. Rotacioni vlažni izdvajač sa centrifugalnim raspršivanjem tečnosti 2. Venturi-izdvajači 3. Kolone sa raspršivanjem tečnosti

Prednosti vlažnih izdvajača:

1. Jednostavna konstrukcija 2. Velika radna sigurnost 3. Iziskuju malo prostora 4. Mali investivioni troškovi 5. Pogodni su za prečišćavanje vlažnih gasova, vlažnog i lepljivog praha 6. Pogodni su za istovremeno izdvajanje komponenata u čvrstoj i tečnoj fazi,

a delimično i gasovitih komponenata. 7. Pogodni su za prečišćavanje zapaljiviih mešavina gasa i praha

Nedostaci vlažnih izdvajača:

1. Potrebno je dopunsko prečišćavanje vode i taloga 2. Povećanja opasnost od korozije i smrzavanja 3. Opasnost od stvrdnjavanja pojedinih prahova u kontaktu sa vodom

Postupci i uređaji za izdvajanje gasovitih zagađujućih komponenata iz gasova Osnovni postupci za izdvajanje gasovitih zagađujućih komponenata iz gasova zasnovani su na: apsorpciji, adsorpciji, kondezaciji i oksidaciji. Izbor postupaka zavisi od:

1. Zapreminskog protka gasova 2. Koncentracije zagađujućih komponenata u gasu 3. Karakteristika zagađujućih komponenta u gasu 4. Potrebnog stepena izdvajanja 5. Načina i uslova prerade produkata nastalih u procesu prečišćavanja.

Radi smanjenja troškova poželjno je da koncentracija zagađujuće komponente bude što viša, a zapreminski protok što manji. Prisustvo čvrstih čestica u gasu može izazvati probleme u radu uređaja za izdvajanje gasovitih komponenata. Međutim, postoje i uređaji za izdvajanje gasovitih komponenata

28

koje istovremeno služe i za izdvajanje čestica. U mnogim slučajevima izdvojene gasovite komponente se tokom postupka prečišćavanja transformišu u materijale koji se mogu koristiti kao sirovine u nekim daljim postupcima proizvodnje. Ukoliko ovi produkti nemaju tržišnu primenu, javlja se problem uklanjanja i deponovanja ovih materijala. Zavisno od agregatnog stanja reaktanata i produkata procesi prečišćavanja gasova od gasovitih zagađujućih komponenata mogu se podeliti na vlažne(mokre), polusuve i suve postupke prečišćavanja ( sl. 2.61).

Kod vlažnih i polusuvih postupaka reaktant se u tečnom stanju uvodi u postrojenje za prečišćavanje. Kod suvih postupaka reaktant je u čvrstom stanju. Kod suvih i polusuvih postupaka produkti iz procesa prečišćavanja su u čvrstom stanju, a kod vlažnih postupaka u tečnom stanju.

a) Vlažan postupak

c) Suvi postupak

b) Polusuvi postupak

Nepreč. gas

Reaktant (čvrst)

REAKTORIzdvajač č.č.

Produkti(čvrsti)

Preč.gas

Nepreč.gas

Reaktant(tečan)

REAKTORIzdvajač čvrst. čestica

Produkti(čvrsti)

Preč.gas

Preč. gas

Nepreč. gas

Reaktant (tečan)

REAKTOR

Produkti (tečni)

29

Slika (2.61) Šema procesa izdvajanja gasovitih zagađ. Komponenata Fizičko-hemijske osobine izdvajanja gasovitih zagadjujućih komponenata

U oblasti prečišćavanjakoriste se pojmovi sorpcija,apsorpcija i adsorpcija. Pod sorpcijom se podrazumevaju različiti postupci izdvajanja jedne ili više komponenata gasa,sorpcionim sredstvom koje selektivno deluje u odnosu na te komponente.Pri apsorpciji komponenta gasove fizički razdvaja ili hemijski vezuje u tečnoj fazi.Postupak apsorpcije je posebno prikladan za velike zapreminske protokegasova sa manjom koncentracijom gasovitih zagađujućih komponenata.Obogaćivanje I vezivanje gasovite zagađujuće komponente u čvrstim porozni9m materijalima naziva se adsorpcija.Specifična površina sredstava za adsorpciju iznosi preko 1000 Pri ./m 2 g hemosorpciji gasovita komponenta gradi hemijsko jedinjenje sa tečnom odnosno čvrstom fazom.Sredstvo za adsorpciju naziva se adsorbent)sorber,a adsorbovana komponenta adsorbat.

Vlažni postupci prečišćavanja Kod vlažnih postupaka komponenta se transportuje iz gasovite u tečnu fazu.U tečnoj fazi se vrši hemijska sorpcija gasovitih komponenata.Obično se prethodno izdvajaju čvrste čestice u suvim oprašivačima I gasovi hlade vodom do temperature 2-5 iznad tačke rose vodene pare. OC-Gasovite zagađujuće komponente izdvajaju se u jednostepenom ili dvostepenom uređaju za apsorpciju,zatim se kapljice tečnosti izdvajaju a gasovi dogrevaju u cilju sprečavanja korozije u kanalima I dimnjaku(u praksi 10-20 iznad tačke rose vodene pare; u Nemačkoj je propisano 50 iznad tačke rose vodene pare)

OCOC

-Otpadne vode se uglvnom prečišćavaju I ponovo koriste -Kriterijumi za izbor sredstava za apsorpciju su:

1. visoka selektivnost u odnosu na komponente koje se izdvajaju iz gasova 2. nizak pritisak zasićenja i visoka temperaturaključanja 3. zadovoljavajuća cena

Polusuvi postupci prečišćavanja -Ovi postupci rade po principu apsorpcije raspršivanjem -Vodeni alkalni rastvor ili suspenzija raspršavaju se u vrele dimne gasove,kapljice apsorbuju gasovite komponente I istovremeno teče proces sušenja; na kraju procesa dobija se osušena čestica -Pogodnim održavanjem temperature u gasnom traktu kod ovog postupka nije potrebno naknadno dogrevanje dimnih gasova

30

-U odnosu na vlažne postupke kod polusuvih nisu potrebni uređaji za prijem I obradu otpadnih voda -Ovaj postupak se naziva I postupkom ,,sprej-apsorpcije’’

Suvi postupci prečišćavanja -Kod ovih postupaka prečišćavanja gasovitih zagađujućih komponenata,fine,suve čestice reagensa se uglavnom ubacuju u struju dimanih gasova,ali postoji I drugi način izdvajanja(mešanje sa gorivom,izdvajanje u reaktoru i sl.)

Kao reagensi se koriste krečnjak,kreč, ( ) ,, 32 MgCOOHCa -Kinetika procesa,izbor mesta ubacivanja sorbenta,potrošnja sorbenta I dalje predstavljaju predmet teorijskih I eksperimentalnih ispitivanja -Uobičajem stpen izdvajanja npr. je oko 40-50% 2SOProces suvog prečišćavanja dimnih gasova moze se podeliti na faze:

1. difuzija gasovite zagađujuće komponente kroz granični sloj reaktanta 2. difuzija gasovite komponente kroz pare reaktanta 3. hem. reakcija gasovite komponente I reaktanta 4. difuzija gasovitih produkata reakcije kroz čvrstu fazu 5. difuzija gasovitih produkata reakcije kroz granični sloj reaktanta u gasovitu fazu

reaktorskog prostora

Karakteristike postrojenja za prečišćavanje gasova

-Postrojenje za prečišćavanje treba tako dimenzionisati da ostvari zahtevani stepen izdvajanja pri svim opterećenjim izvora I pri najvećim koncentracijama zagađujućih komponenata u neprečišćenim gasovima -Za ocenu stepena emitovanja npr. sumpora obično se uzima molarno odnos

u uglju S i Ca-Stanje u ložištu,konstrukcija kotla I ostali faktori mogu bitno da utiču na vrednost stepena emitovanja sumpora (za gas I tečno gorivo iz ložišta izlazi sav sumpor koji uđe u sagorevanje,skoro 100%,a kameni ugalj 95%) Po jedinici kolčine toplote predate prijemniku toplote u kotlovskom postrojenju ,ligniti imaju za oko 50% veću zapreminu dimnih gasova u odnosu na kamene ugljeve,pa time I za 50% veće investicije za postrojenje za prečišćavanje -Udeo teških metala ,hroma,pepela I vlage u gorivu direktno ili indirektno utiče na izbor I cenu procesa (postupka) prečišćavanja

Poređenje postupka I posrojenja za prečišćavanje gasova

31

-Tehnički pokazatelj procesa I opreme,stepen zaštitezivotne sredine I ukupni troškovi su osnovni kriterijum za poređenje postupka za prečišćavanje gasova -Osnovni tehnički pokazatelji za poređenje postupaka I postrojenje za prečišćavanje gasova su:

1. stepen razvoja I primene 2. stepen izdvajanja zagađujućih komponenata 3. složenost postrojenja 4. karakteristike produkata procesa 5. potrošnja radnih materijala I energije 6. elastičnost postrojenja u radu 7. stepen iskorišćenja reaktanta 8. potrebna građevinska površina 9. pogonska sigurnost 10. raspoloživost opreme

Zaštita voda

Izvori zagađivanja voda su raznoliki,često teško prepoznatljivi: infiltracija ljudskih(životinjskih otpadnih materijala,prodiranje veštačkih đubriva,herbicida,insekticida u podzemne vode; prodiranje otpadnih voda iz neuređenih deponija smeća; ispuštanje otpadnih voda iz industrije; propuštanje kroz porozne kanalizacione vodove) -Razlaganje Razlaganje organskih komponenata mnogo je sporije u podzemnih nego u površinskim vodama.Razlog je manja količina u podzemnim vodama. Generalno se podcenjuje ugroženost površinskih voda toplotnim opterećenjem. Pri povišenim temperaturama smanjuje se količina O

2O

2 u vodi, što se negativno odražava na biološke procese samoprečišćavanja i na život biljnih i životinjskih vrsta. Opasne zagađujuće komponente u vodama su: policiklični aromatični ugljovodonici (PAH), pesticidi, deterdženti, živa, kadmijum, fluor, jedinjenja hroma i slično. Veća koncentracija ovih komponenata u vodi uzrokuje štetna dejstva na zdravlje: akutno – toksična , genetska i kancerogena. Uvođenje vode u recipijent (prijemnik) je moguće ako su vrednosti karakterističnih veličina u okviru utvrđenih graničnih vrednosti. Granične vrednosti utvrđuju državne službe za kontrolu voda u zavisnosti od specifičnosti lokacije i koncepcije razvoja vodoprivrede. Utvrđivanje granične vrednosti može da bude vremenski ograničeno. To znači da se od postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda može tokom rada postrojenja zahtevati veći stepen izdvajanja zagađujućih komponenata. Pokazatelji štetnog dejstva komponenata u otpadnoj vodi su:

1. organo – leptički (za komponente koje vodi daju boju, neprijatan miris i ukus)

2. opšte – sanitarni (za komponente koje imaju sposobnost samoprečišćavanja)

3. sanitarno – toksične (za komponente koje imaju toksično dejstvo na životnu zajednicu u vodotoku)

32

4. komponente koje se ne razgrađuju u vodi i uglavnom ostaju u njoj 5. komponente koje kroz proces razgradnje postepeno išćezavaju iz vode

Procesi, uređaji i postrojenja za preradu otpadnih voda Smanjenje zagađenosti voda otpadnim vodama može se postići:

1. organizacionim ili tehnološkim promenama u industrijskim procesima nastajanja otpadnih voda

2. zamenom vode drugim sredstvom (korišćenje vazduha ili nekih drugih rashladnih fluida)

3. primenom postupaka za preradu otpadnih voda Pri razvoju novih i racionalizaciji postojećih procesa trebalo bi:

1. prednost davati rešenjima sa manjom potrošnjom vode i manjim zagađivanjem otpadnih voda

2. ispuniti zahteve za što većim dobijanjem sekundarnih sirovina iz procesa korišćenja i prerade voda

3. kod proizvoda jednake vrednosti prednost dati proizvodnji sa manjom specifičnom potrošnjom vode

Izbor postrojenja i uređaja zavisi od vrste otpadne vode odnosno njenog porekla.

Mešači i uređaji za osrednjavanje karakteristika otpadnih voda

Obično su protok i sastav otpadnih voda promenljivi što je prouzrokovano nestacionarnim radom tehnoloških procesa. Pri naglim promenama protoka otpadnih voda u prvom redu se narušava rad taložnika i filtara dok se pri promenama sastava narušava rad uređaja za oksidaciju i neutralizaciju. Usrednjavanje sastava otpadnih voda postiže se mešanjem voda različitog sastava i uvođenjem reagensa u vodu (pri neutralizaciji kiselih otpadnih voda). U prvom slučaju primenjuju se osrednjivači, au drugom slučaju mešači. Najrasprostranjeniji su mešači sa nepotpunim pregradama i pregradama sa otvorima (sl. 3.3). Pregrade za usmeravanje struje postavljaju se pod uglom 45 - 135º u odnosu na smer kretanja vode. Ugao od 135º daje veoma dobro mešanje, ali uz povećani pad pritiska. Što je brzina vode u suženju veća, mešanje je bolje ali je pad pritiska veći. Obično se brzina u suženom preseku između pregrada i zida kreće u intervalu . Brzina strujanja vode u otvorima pregrada je

. Pregrade sa otvorima obezbeđuju bolje mešanje nego nepotpune pregrade. Mešači sa pregradama su nepogodni za primenu kada je izraženije taloženje reagensa (npr. krečno mleko). Za ovakve slučajeve pogodnije je koristiti vertikalne mešače vihornog tipa (sl. 3.4). Mešanje omogućava promene brzine strujanja pri prolazu vode kroz konusni deo mešača. Brzina strujanja vode na ulazu u konusni deo je , a u cilindričnom delu mešača ona je manja

m/s 1 - 8,0m/s 1,2 - 1

m/s 1

33

od . Vreme boravka vode u mešaču zavisi od kvaliteta reagensa i kreće se u granicama od

m/s 03,0min 2,5 - 1 .

Pri obradi otpadnih voda sa velikim protocima vihorni mešači zahtevaju veliki prostor za smeštaj. Takođe od protoka otpadnih voda zavisi i efekat mešanja i pad pritiska.

Ovi nedostaci vertikalnih mešača otklonjeni su kod mehaničkih mešača (sl. 3.5). Mehanički mešači su pogodni za ispravno unošenje reagensa u vodi i u slučaju naglih promena protoka otpadne vode. Kapacitet mešača se postiže promenom broja obrtaja vratila mešalice. Vreme boravka vode u mehaničkim mešačima sa

34

lopaticama (sl. 3.5a) je , a u propelernim . Broj obrtaja lopatice se kreće od . Broj obrtaja vratila kod propelernih mešača zavisi od broja prolaza vode kroz nepokretan plašt (7).

min 5 - 3 min2-1-1s 0,5 3,0 −

Taložnici Taloženje je osnovni postupak izdvajanja iz otpadnih voda nerastvorenih taložnih ili plivajućih mehaničkih primesa, lebdećih čestica, emulgovanih ulja itd. Taloženje može biti prethodna ili završna etapa prečišćavanja vode. Taložnici se dele na horizontalne, vertikalne i radijalne. Horizontalni taložnici se najčešće primenjuju za protok otpadne vode do

, a vertikalni za protoke do . Radijalni taložnici koji rade po istom principu kao i horizontalni koriste se za protoke veće od .

dan/m 000 20 3 dan/m 000 10 3

dan/m 000 20 3

Pri izboru tipa taložnika razmatraju se sledeći elementi: protok otpadne vode, koncentracija taložnih komponenti, njihove karakteristike, lokalni uslovi i tehno – ekonomski pokazatelji. Za hidraulički i tehnološki proračun svih tipova taložnika potrebni su podaci o protoku otpadne vode, koncentraciji nerastvorenih

35

komponenata, gustini mešavine vode i taloga, kinetici taloženja ili plivanja rastvorenih komponenata. Kod vertikalnog taložnika visina cilindričnog dela je 2,5 puta veća od prečnika, ali ne manj od 2,75 m. Prečnik centralne cevi d se određuje iz uslova da brzina strujanja u njoj (vc) bude od . mm/s 100 - 28 Kristalizacija Rastvorljivost komponenata u vodi je različita i zavisi od vrste komponente i od temperature vode. Promenom temperature rastvora može se dobiti prezasićen rastvor, a zatim i kristali rastvorene komponente. Na tom principu zasnovan je metod izdvajanja kristala zagađujućih komponenata iz otpadnih voda koji se ostvaruje pri prirodnom ili veštačkom ubrzanju isparavanja tečnosti. Ovaj metod se primenjuje za manje protoke otpadnih voda sa većim koncentracijama zagađujućih komponenti. Pri nižim koncentracijama potrebno je prethodno izvršiti uparavanje otpadnih voda. Tipovi kristalizatora: - periodičnog dejstva sa prirodnim hlađenjem na račun isparavanja vode - periodičnog dejstva sa mešanjem i veštačkim hlađenjem - sa kontinualnim radom (za veće kapacitete) - aparati sa uparavanjem pri atmosferskom pritisku - pod vakuumom sa zagrevanjem otpadnih voda Uparavanje Uparavanje otpadnih voda se primenjuje radi povećanja koncentracije soli u njima, čime se ubrzava kristalizacija. Uparavanje se primenjuje za obradu visokokoncentrisanih voda malog protoka kada su druge metode prerade ekonomski neprihvatljive ili ih je praktično teško izvesti. Uparavnje se može izvesti kao jednostepeno, višestepeno ili pod vakuumom. Prosto uparavanje (jednostepeno) se izvodi u otvorenim sudovima. Za zagrevanje se koristi prigušena para niskog pritiska. Kod višestepenog uparavanja koristi se sekundarna (stvorena) vodena para od uparavanja tečnosti u prethodnom stepenu za uparavanje rastvora usledećem stepenu. Takvim korišćenjem sekundarne pare znatno se smanjuje potrošnja pare po 1 kg rastvora u odnosu na jednostepeno. Specifična potrošnja pare

izražena u vode uparene kg

kg teorijski se smanjuje proporcionalno broju stepeni

uparavanja, ali se to praktično ne postiže. Specifična potrošnja pare u zavisnosti od broja stepeni uparavanja data je u sledećoj tabeli: broj stepeni uparavanja

1 2 3 4 5

spec. potrošnja pare kg/kg

1,1 0,57 0,4 0,3 0,27

36

Isparavanje Za razliku od uparavanja koje se obavlja na temperaturi ključanja, isparavanje sa slobodnih površina tečnosti se praktično odvija pri bilo kojoj temperaturi. Pri projektovanju površina za isparavanje osnovni zadatak je određivanje veličine površine po jednačini:

2m , tfDi

gsg

hhEEQQ

A−++

+=

isparava koja vode protok šnji,3

godigodmQg −

taloga sloj godišnji ,h

strane bočoč i dno kroz filtracije zbog vode gubici godišnji -,h

vode) otpadne atemperatur (povišena

aisparavanj dopunskog usled vode isparele sloj godišnji,E

vode isparele sloj godišnji iproračrora,E

aisparavanj površini na sakupljene vode protok godišnji,

t

f

D

i

3

srednjigodm

godm

godm

godmgodmQgs

−

−

−

−

Izdvajanje isparljivih komponenata pomoću vodene pare Pri isparavanju rastvora lako isparljive komponente prelaze u parnu fazu i napuštaju prostor sa vodenom parom. Na tome je zasnovan proces destilacije primenjen na prečišćavanje otpadnih voda. Proces se obavlja u destilacionim kolonama sa periodičnim ili kontinualnim radom. Principijelna šema jednog uređaja za destilaciju prikazana je na slici 3.19.

37

Ekstrakcija Ekstrakcioni metod prečišćavanja otpadnih voda zasniva se na tome da se u smeši dve uzajamno nerastvorljive tečnosti svaka komponenta koja se nalazi u rastvoru raspoređuje u tečnosti saglasno njihovoj rastvorljivosti. Za proces ekstrakcije najčešće se primenjuju organski rastvarači koji se ne mešaju sa vodom [benzol, mineralna ulja, tetrahlor ugljenik itd.]. Prečišćavanje otpadnih voda ekstrakcijom može se vršiti na 3 načina:

( 4CCl )

1. jednostepena ili višestepena obrada svežim rastvaračem 2. mešanje vode i ekstragenta (rastvarača) u suprotnosmernom aparatu sa

naknadnim razdvajanjem tečnosti 3. mešanje vode i ekstragenta u više suprotnosmernih aparata

Aeracija Fizičko hemijska osnova prečišćenih otpadnih voda aeracijom je oksidacija primesa otpadne vode kiseonikom iz vazduha, a takođe i prelaz rastvorenih isparljivih komponenata u gasnu fazu pod uticajem vazduha. Brzina oksidacije kiseonikom rastvorenih komponenata zavisi od koncentracije komponenata, temperature i pH vrednosti rastvora, načina strujanja vazduha kroz vodu. Brzina oksidacije se određuje na osnovu laboratorijskih ispitivanja. Adsorpcija Prečišćavanje voda adsorpcijom zasnovano je na izdvajanju rastvorenih komponenti na površini čvrstog tela. Kao sorbent mogu se koristiti svi materijali koji imaju veliku aktivnu specifičnu površinu: aktivni ugalj, koksni prah, treset, kaolin, strugotina, pepeo, silikagel itd. Najveću primenu imaju aktivni ugalj i silikagel. Ulogu sorbenta imaju i hidroksidi metala (kod koagulacije), aktivni ugalj u sudovima za aeraciju, planktoni, sloj biološkokog materijala u biofiltru.

38

Neutralizacija Neutralizacija otpadnih voda zasniva se na uzajamnom dejstvu vode i kiselih ili baznih komponenata dodatih vodi tako da se dobija neutralna reakcija vode (pH=7). Neutralizacija se ostvaruje dodavanjem reagenasa vodi ili filtriranjem vode kroz materijale za neutralizaciju. Za neutralizaciju kiselih voda primenjuje se kreč, krečnjak, mermer i dolomit. Bazne bode se uvek neutralizuju tehničkom H2SO4. Naj efikasniji reagens je kreč i obično se primenjuje u obliku krečnog mleka, ili kao gusta pasta ili prašak. Postrojenje za neutralizaciju čine: Taložnice, rezervoari za kiselu i baznu vodu, skladište negašenog kreča, sud za gašenje kreča, rezervoar rastvarača, dozatori, mešači, reaktor za neutralizaciju, taložnik neutralizovanih voda i deponija mulja.

Mutaciono filtriranje U ovom procesu zagađujuće rastvorene u vodi hemijski reaguju sa hemijski aktivnom ispunom filtra.

Flotacija Kod flotacije se primenjuje princip isplivavanja čestica na površinu tečnosti zajedno sa mehurićima vazduha. Koncetracija organskih komponenata u industrijskim otpadnim vodama često dostiže i nekoliko grama po litru vode i mnogo je veća od koncetracije u vodotokovima. Jedan deo organskih komponenata se izdvaja pri mehaničkoj i fizičko-hemijskoj obradi otdadnih voda dok se potpunije izdvajanje zagađenih otpanih voda postiže biološkim prečišćavanjem.

Prerada produkata iz procesa drečišćavanja Otpadni materijali iz procesa prerade otpadnih voda trebalo bi da imaju visok udeo izdvojenih komponenata, a mali udeo preostale vlage. Tečni otpadi materijali zahtevaju dodatne procese i uređaje za prečišćavanje. Kod većinje postrojenja za prečišćavanje produkti iz procesa prečišćavanja su u vidu mulja sa masenim udelom vode najčešće 96-98%.Sušenje mulja korišćenjem vlažnog mulja, biotehnološko korišćenje mulja,proizvodnja biogasa su najznačajnije metode za preradu vode iz procesa prečišćavanja vode. Ponovno korišćenje otpadnih voda Pri ponovnom korišćenju otpadnih voda smanjuje se potrošnja vode iz spoljašneg sistema vodosnabdevanja. U zatvorenom sistemu kruženje vode pri kontinualnom proticanju zagađenih komponenata povećava se njegova koncetracija u vodi.Maksimalna dopuštena koncetracija zagađujućih komponenata zavisi od zahtevanih karakteristika vode.Pri koncetraciji višoj od maksimalne deo otpadne vode se ispušta iz sistema, a usistem se uvodi ista količina čiste vode.

39

3.BUKA Nastajanje, određivanje i uticaj buke na životnu sredinu Zvuk-je mehaničko oscilovanje materijalnih česticau elastičnom medijumu u frekventnoj oblasti koje čovčije uho može da primi. Oscilacije u vazduhu nazivaju se zvučnim talasom, a oscilacije u čvrstim telima nazivaju se strukturnim zvukom. Infrazvuk < 16Hz ; ultrayvuk >20000Hz Ton-su sinusoine oscilacije. Jačina tona-zavisi od veličine amplitude a visina tona od broja oscilacija u jedinici vremena. Šum-su tonovi proizvoljnih oscilacija ili haotično treperenje materijalnih čestica bez stalnih frekvencija i stalnih amplituda. Buka-se obično definiše kao neprijatan zvuk. Rad je definisan kao proizvod veličine pomaka tela I komponente sile koja je u pravcu tog pomaka. Otuda putujući talasi zvučnog pritiska emituju energiju u pravcu prostiranja talasa. Brzina vršenja ovog rada se definiše kao zvučna snaga (P). Intezitet zvuka (I) se definiše kao vremenski osrednjena zvučna snaga po jedinici površine normalne na pravac prostiranja talasa. Zavisnost inteziteta i snage je:

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡= 2m

W API

A-pvršina normalna na pravac kretanja talasa Nivo zvuka i decibeli

Nivo zvuka se može odrediti korišćenjem izraza:

[ ]bel log'

OPPL =

P-izmerena vrednost zvučne snage Po-referentna vrednos zvučne snage U praksi se koristi jrdinica decibel koja se određuje korišćenjem izraza:

[ ]dB log10OPPL =

dB-u izrazu ne predstavlja nikakvu jedinicu fizičke veličine, samo pokazuje na to da je primenjena logaritamska transformacija. Međutim, ako je odeđena referentna vrednost onda dB dobija fizički smisao. Za merenje buke kao referentni nivo zvučne snage određena je . W10 12

0−=P

[dB10

log10 12−=PLP ]-izraz za određivanje zvučne

snage

Za merenje visine referentni intezitet zvuka je 212

0 10mWI −= , pa je nivo inteziteta

zvuka

40

[ ]dB10

log10 12−=IL

Zbog toga što instrument za merenje pritiska meri srednju kvadratnu vrednost pritiska nivo zvučnog pritiska se može odrediti na osnovu sledećeg izraza:

( )( )

[ ]dBlog10 20

2

rms

rmsP p

pL =

( )( ) [ ]dBlog10

0rms

rmsP p

pL =

arms pp , -srednje kvadratne vrednosti zvučnog pritiska ( ) Pa 200 µ=rmsp usvojena vrednost referentnog pritiska Prag čujknosti je . dB 0=PLPrag neprijatnosti dB 110=PL

Kombinovanje (spajanje) nivoa zvučnog pritiska Zbog pravila logaritmovanja dB prosto sabrati ili oduzedi. Ako se buci od 60 dB doda buka od 60 dB dobija se buka od 63 dB. Ovo može biti dokazano pretvaranjem dB u nivo zvučnog pritiska, sabiranjem tih vrednosti I ponovnim pretvaranjem u dB. 4. OTPAD Klasa otpada Na masu gradskog smeća utiču:način (vrsra) stanovanja, vrsra evergije za zagrevanje stanova, nivo životnog standarda. Masa smeća po jednom stanovniku raste sa porastom broja stanovnika u gradu. Neke od najvažnijih karakteristika otpada: 1.morfološki sastav 2.frakcioni sastav 3.gustina otdada 4.vlažnost (u zimskim i prolećnom periodu maseni udeo vlage je oko 30%,u letnjem i jesenjem periodu oko 50%) 5.sanitarno-biološko svojstvo 6.hemijski sastav 7.toplotna moć

Vrste i karakteristike procesa i postrojenja za ukjanjanja otpada

Uslovi koji treba da ispuni postupak za preradu otpada sa stanovišta životne sredine: 1.u postupku treba da se prerađuju različite vrste otpada 2.proces ne treba da daje produkte za čiju preradu su potrebne dopunske tehnologije 3.postrojenje treba da zauzima što manji građevinski prostor, posebno na skupim lokacijama 4.postupak treba da bude obezbeđen odgovarajućim merama zaštite na radu Pri izboru tehnologije procesa za preradu otpada postoje preporuke:

41

1.izabrati što jednostavniju tehnologiju (bolje je izabrati jednostepeni nego višestepeni proces) 2.prethodne i naknadne procese svesti na što je moguće manju meru 3.svesti na minimum potrebe kvalifikovanim i visokokvalifikovanim osobljem na postrojenju 4.primeniti tehnologije sa proverenim eksploatacionim tehničko-ekonomskim karakreristikama 5.izabrati takva tehnološka rešenja koja u budućnosti zadovoljiti i slozenije zakonske norme od postojećih Postupci uklanjanja otpada koji se danas primenjuju u svetu su: 1.Postupci bez iskorišćenja energije i marerijala: -odlaganje na neuređene deponije -odlaganje na uređene deponije -potapanje u more (ne primenjuje se) -sipanje u kanalizaciju (nikako) -sagorevanje bez iskorišćenja toplote 2.Postupci sa iskorišćenjem energije materijala: -izdvajanje organske komponente u cilju proizvodnje stočne hrane -kompostiranje -biotehnološki postupci razgradnje organskih komponenata, pri čemu je krajnji proizvod đubrivo koje se može iskoristiti u poljoprivredi -recikliranje- izdvajanje komponenata koje se kao sirovine mogu ponovo koristiti -sagorevanje (insineracija) sa iskorišćenjem otpadne vode -piroliza-razgradnjd otpada na visokim temperaturama u cilju dobijanja gasovitih, čvrstih i tečnih produkata koji u sebi sadrže hemijsku energiju (gorivi gas, tečno gorivo, polukoks, koks, itd) -gasifikacija- razgradnjd otpada na visokim temperaturama u cilju dobijanja gasovitih, čvrstih i tečnih produkata koji u sebi sadrže hemijsku energiju pri čemu se u reaktorski proctor pored otpada ubacuje vodena para, vazduh ili samo tehnički kiseonik

Gasifikacija Ravnotežni sastav gasovite i čvrste faze: 422 CHHC ↔+ COCOC 22 ↔+ 22 HCOOHC +↔+

42

C, H, N,S, W, A, H2O, O2, N2

Zona odigravanja hemijskih reakcija

22242,,,,,,

NOHCOCHHCOC xxxxxxx

Potrebno je napisati sedam jednačina. 1

22242=++++++ NOHCOCHHCOC xxxxxxx ( )1

OHCOCO

CHCOCOC

xxx

xxxxOC

L

22

42

21

212 ++

+++==

∑∑ ( )2

==∑∑

2HC

M422

42

CHOHH

CHCOCOC

xxxxxxx

++

+++ ( )3

==∑∑

2*

1NC

N

2

42

N

CHCOCOC

xxxxx +++

( )4

( )

pxxx

pp

KH

CCH

CO

CH

⋅

−== 221

2

4

2

41

( )5

( )CCO

CO

CO

CO

xxpx

pp

K−⋅⋅

==1

22

22

2 ( )6

( )COH

HCO

OH

HCO

xxpxx

ppp

K−

⋅⋅=

⋅=

12

2

2

23 ( )7

L,M,N * -pomoćne vrednosti

43

Postupci za smanjenje emisije oksida sumpora,pored odsumporavanja dimnih gasova su: 1. prečišćavanje uglja pre procesa sagorevanja(pranje uglja) 2. gasifikacija uglja 3. sagorevanje uglja u fluidizovanom sloju. Primarne mere za smanjenje emisije iz ložišta za sagorevanje sprašenog uglja obuhvataju:

XNO

7. modifikaciju sagorevanja 8. ostvarivanje niže vrednosti λ u ložištu 9. sniženje temperature predgrejanog vazduha 10. ostvarivanje stehiometrijskog sagorevanja 11. primenu dvostepenog ili višestepenog sagoravanja 12. primenom recirkulacije dimnih gasova.

Niže vrednosti λ može se ići ako je osiguran stabilan rad kotla pri promeni opterećenja i promeni kvaliteta uglja,ako se ne povećava koncentracija u dimnim gasovima.

CO

Osnovne karakteristike recirkulacije dimnih gasova(sl.2.28) su: 5. snižava se temperatura u ložištu,što je značajno za smanjivanje emisije

azotnih oksida i za kvalitetno sagorevanje ugljeva sa niskom temperaturom topljenja pepela.

6. stepen korisnosti s obzirom na gubitak u izlaznim gasovima pri recirkulaciji jednak je stepenu korisnosti kao u slučaju rada bez recirkulacije

7. pri recirkulaciji je veča masa po jedinici mase goriva u ložištu u odnosu na slučaj bez recirkulacije

2O

8. zapreminski udeo molekularnog u gasu koji reaguje sa gorivom smanjuje se u odnosu na slučajbez recirkulacije.To je jedina negativna karakteristika recirkulacije dimnih gasova.

2O

POSTUPCI I UREDJAJI ZA IZDVAJANJE ČVRSTIH ČESTICA IZ GASOVA Zavisno od vrste zagadjujuće komponente razlikuje se izdvajanje čvrstih čestica i izdvajanje zagadjujućih komponeneta u gasovitom i parnom stanju (sl.2.31). Na slici 2.32 prikazani su glavni elementi postrojenja izdvajanje čvrstih čestica.Najvažniji uredjaj u postrojenju je izdvajač čvrstih čestica(br.5) koji se u praksi naziva i odprašivač. Ukupni stepen izdvajanja (ukupni stepen odprašivanja) ili stepen izdvajanja (stepen odprašivanja) je odnos mase izdvojenog praha u odprašivanju i mase praha na ulazu u odprašivač.Masa tj. Maseni protok praha u prečišćenom ili neprečišćenom gasu se ne može meriti,određuje se mernjem zapreminskog protoka gasa i zapreminskoe masene koncentracije praha

)52.2...(,,~ht

hkgVcm ⋅=

44

Na osnovu bilansa masa (sl.2.32)

SRESASRO mmm ⋅= Određuje se ukupni stepen izdvajanja:

)52.2.(..........~....SARERE

SA

SRO

SA

mVcm

mm

+⋅===η

Ono što uređaj nije zadržao:

η−= 1D ...........(2.53) Ukupan stepen izdvajanja nje dovoljan kriterijum za procenu izdvajača praha.Za karakterizaciju izdvajača i za poređenje različitih karakteristika različitih izdvajača koristi se pojam frakcionog stepena izdvajanja praha. Frakcioni stepen izdvajanja praha je stepen izdvajanja sa kojim se čestice prečnika izdvajaju u posmatranom izdvajaču u određenim pogonskim uslovima.

id

)54.2..(..........~~REiSAi

SAi

ROiRO

SAii cm

mcV

m+

=⋅

=η

Odnosno:

)55.2.....(..........1~~~

ROiRO

REiRE

ROiRO

REREROiROi cV

cVcV

cVcV⋅⋅

−=⋅

⋅−⋅=η

Na slici 2.33 prikazani su postupci izdvajanja čvrstih čestica iz gasova. Ne postoje dobri i loši postupci. Pri izboru rešenja postoje samo odgovarajući i neodgovarajući postupci izdvajanja čvrstih čestica. Polazni elementi pri izboru postupka su:

4. karakteristike čestica 5. kakarakteristike gasa 6. karakteristike postupka izdvajanja

- Karakteristike gasa su: B) udeo vlage, B) temperatura, C) pritisak - Osnovne karakteristike postupka izdvajanja su: g) protok gasa h) stepen izdvajanja i) ulazna koncentracija čvrstih čestica j) troškovi(pogonski i investicioni) k) potreban prostor l) pouzdanost u radu

45

ELEKTROFILTRI Elektrofiltri su uređaji za elektrostatičko izdvajanje čestica. Primenjuju se za gasove temperatura C450400 •

• , a može i više. Primenjuju se u gasovima sa izraženom korozijom. Izdvajaju čestice svih prečnika,uključujući i submikronske,pri čemu koncentracije

mogu biti 350mg i više.

Pad pritiska ne prelazi Pa150100 •• (znatno niže nego ostali urađaji). Potrošnja

energije je kW5.01.0 •• po gasa. 31000m

Ne primenjuju se za gasove koji predstavljaju ili mogu stvoriti eksplozivnu smešu. Suština elektrostatičkog prečišćavanja prikazana je na slici 2.39, gas prolazi kroz sistem koji čine taložne elektrode (uzemljene) i koronarne elektrode u koju se dovodi struja visokog napona. Na površini koronarne elektrode javlja se intenzivna jonizacija gasa (električno pražnjenje) i stvaranje korone. Joni gasa stvoreni u oblast korone pod dejstvom sila električnog polja kreću se ka elektrodama-tako nastaje struja korone. Pretežni deo čestica se izdvaja na taložnim elektrodama,naznatni deo na koronarnim elektrodama. Nakon sakupljanja određene mase čestica, taložne elektrode se čiste otresanjem ili pranjem. Specifičnost elektrostatičkog u odnosu na ostale postupke izdvajanja čestica je u tome što sila izdvajanja deluje na čestice bez uticaja na noseći gas. Faze elektrostatičkog prečišćavanja su:

1. naelektrisanje čestica 2. ketanje naelektrisanih čestica ka elektrodama 3. taloženje čestica na elektrodama 4. izdvajanje naelektrisanih čestica sa elektroda.

Koronarno pražnjenje nastaje po dostizanju određene jačine električnog polja koje se naziva kritična ili početna jačina električnog polja.

Za vazduh temperature ,pri atmosferskom pritisku ta jačina je C20cmkV15 .

Povećanjem napona iznad kritičnog intenzivira se proces izdvajanja i taloženja čestica sve do dostizanja tzv.proboja električnog polja,kada elektrofiltar prestaje da vrši osnovnu funkciju. Tada se javlja lučno električno pražnjenje. Vrednosti određenih veličina kod industrijskih elektrofiltara su:

d) poluprečnik koronarne elektrode: m002.0001.0 ••

e) poluprečnik cevne taložne elektrode: m15.01.0 ••

f) kritični napon: kV4020 •• .

Danas se primenjuju dvevrste elektrofiltara: 3. jednozonski: naelektrisanje I taloženje čestica se ostvaruje u jednoj zoni

46

4. dvozonski: naelektrisanje I taloženje čestica se odvijaju u dve različite zone,jonizatoru i taložniku,primenjuju se za izdvajanje čestica manjih prečnika.

Aktivna zona (aktivna zapremina elektrofiltra) jeste radna zona elektrofiltra,u kojoj se stvara električno polje (sadrži koronarne i taložne elektrode). Aktivna zona deli se na nekoliko električnih polja: Sistemi koronarnih elektroda u svakom polju su izolovani i imaju zasebni vod struje,grade se sa jednim ili više polja. Konstruktivno elektrofiltri se osim podele na polja dele na više komora ili sekcija. Isključivanje pojedinih sekcija vrši se u slučaju otresanja ili pranja elektroda,izvođenja remonta,smanjenog protoka gasa kroz elektrofiltar. Elementi tehničkih karakteristika elektrofiltara su:

7. aktivna visina elektroda: visina koronarnih I taložnih elektroda u aktivnoj zoni

8. aktivna dužina polja: dužina kretanja polja u pravcu kretanja gasa u aktivnoj zoni;kod vertikalnih elektrofiltara dužina polja jednaka je aktivnoj visini elektrode

9. aktivna dužina elektrofiltra: suma aktivnih dužina svih aparata 10. aktivni presek: slobodan presek za prolaz gasa u aktivnoj zoni elektrofiltra 11. površina taloženja: zbirna površina taložnih elektroda u aktivnoj zoni

elektrofiltra 12. aktivna dužina koronarne elektrode: ukupna dužina svih elemenata

koronarnih elektroda u aktivnoj zoni. Prema načinu izdvajanja nataloženih čestica elektrofiltri se dele na: suve I vlažne. Suvi elektrofiltri obično izdvajaju samo čvrste čestice, a sa elektroda se prah uklanja otresanjem. Kod mokrih elektrofiltara izdvojene čestice se skidaju sa elektroda pomoću tečnosti (vode), primenjuju se za izdvajanje čvrsti,tečnih čestica i vlage u stanju kapljica. Prema pravcu strujanja gasova,elektrofilteri se dele na horizontalne i vertikalne slika (2.40). Najčešće se primenjuju horizontalni sa više polja. Pločaste taložne elektrode,slika 2.39 , primenjuju se u horizontalnim I vertikalnim elektrofiltrima, a cevne samo u vertikalnim. Zbog uznošenja nataloženog praha kod suvih elektrofiltara,ravne taložne

elektrode (slika 2.39)primenjuju se za brzine gasova do sm1 .

Najčešće se primenjuju perforirane taložne elektrode(slika 2.42 a) i elektrode sa džepovima. Elektrode sa otvorenim profilom(slika 2.42 e,f) imaju manje

uznošenje nataloženog praha i pri brzinama od sm7.1 .

Cevne taložne elektrode se izrađuju pretežno od čeličnih cevi kružnog poprečnog preseka. U elektrofiltrima se koriste sledeći sistemi koronarnih elelektroda u vidu ramova,slobodno obešene,ukrućene na više tačaka itd.

47

Sistemi otresanja taložnih i koronarnih elektroda mogu biti urađeni na principu: 1. otresanja udarom-pogon mehanizma sa ekscentričnim vretenom, 2. udarnim otresanjem čestice, 3. udarno-impulsnim sistemom:primena elektromagnetnih ili

pneumatskih udara,udarna tela su čekići, 4. vibracioni mehanizmi otrasanja: koriste se elektromagnetni ili

elektromehanički vibratori. Vlažno izdvajanje nataloženog praha može biti periodično i kontinualno. Pri periodičnom pranju u kratkom periodu se ispiraju zone većom količinom tečnosti. Iz električne mreže je tada isključen koronarni sistem da ne bi došlo do električnog proboja. Periodično pranje se primenjuje za prah koji nije sklon cementiranju, ili koji se dobro rastvara u tečnosti za pranje pri kontinualnom pranju. Pri kontinualnom pranju (slika 2.44) na elektrode se dodaje minimalna količina tečnosti za pranje tako da film tečnosti ne urokuje električno probijanje. Sistemi za raspodelu gasne struje u elektrofiltru (slika 2.45)obezbeđuju ravnomernu raspodelu gasa po preseku uređaja,sprečavaju tok gasa kroz neaktivne zone elektrofiltra i imaju značajan uticaj na efikasnost rada elektrofiltra. Na slici 2.47 daje se osnovni prikaz elemenata elektrofiltarskog postrojenja. Stepan izdvajanja čestica može se izračunati primenom teorijskog izraza Dojča: Opšti oblik:

Vs

p eω

η⋅

−−= 1 …….(2.59)

za cevi elektrofiltar:

Rl

c e ⋅⋅⋅

−−= ω

ω

η2

1 ............(2.60) za pločasti:

Hl

p e ⋅⋅

−−= ω

ω

η 1 ...........(2.61). 2,ms površina taložnih elektroda

smV

3

, zapreminski protok gasa

sm,ω brzina skretanja čestica,migraciona brzina

ml, aktivna dužina elektrofiltra mR, poluprečnok cevne taložne elektrode mH , rastojanje pločaste ikoronarne elektrode.

Ovi izrazi uzimaju u obzir samo taloženje čestica. Izvedeni su pod pretpostavkama:

5. ravnomerne raspodele čestica po preseku 6. konstantna je brzina gasne struje u svim tačkama 7. konstantna je brzina skretanja čestica u svim tačkama 8. ne unosi se nataloženi gas.

Stepen izdvajanja se može odrediti i izrazom:

48

fF e ⋅−−= ωη 1 ...........(2.62) gde je:

smm

Vsf 3

2

,= .

Izraz 2.62,može se praktično primeniti pri položaju elektrofiltra kada se raspolaže eksperimentalnim podacim za analogni filtar u analognim uslivima prečišćavanja. Za izdvajanje praha iz dimnih gasova kotlovskih....

49