Hava Kirliliğini Kontrol Etmenin 5 Etkili Yöntemi (diyagramla açıklanmıştır)

Hava Kirliliğini Kontrol Etmek İçin Etkili Yöntemlerden bazıları şunlardır: (a) Kaynak Düzeltme Yöntemleri (b) Kirlilik Kontrol ekipmanları (c) Kirleticinin havada difüzyonu (d) Bitki Örtüsü (e) İmar.

(a) Kaynak Düzeltme Yöntemleri:

Endüstriler hava kirliliğine sebep olmada büyük katkı sağlar. Kirleticilerin oluşumu engellenebilir ve emisyonları kaynağın kendisinde en aza indirilebilir.

Örneğin endüstriyel proseslerde tasarım ve geliştirmenin erken aşamalarını dikkatlice inceleyerek, kaynağın kendisinde hava kirliliği kontrolünü gerçekleştirmek için minimum hava kirliliği potansiyeline sahip olan yöntemler seçilebilir.

Bu kaynak düzeltme yöntemleri şunlardır:

(i) Hammadde değişimi:

Belirli bir hammaddenin kullanımı hava kirliliğiyle sonuçlanırsa, kirletici oluşumunu azaltan daha saf bir başka hammadde ile değiştirilmelidir. Böylece,

(a) Daha az kirlilik potansiyeline sahip düşük kükürtlü yakıt, yüksek Kükürtlü yakıtlara alternatif olarak kullanılabilir ve

(b) Kömür gibi geleneksel yüksek kirletici yakıtların yerine nispeten daha fazla rafine sıvı petrol gazı (LPG) veya sıvılaştırılmış doğal gaz (LNG) kullanılabilir.

(ii) Süreç Değişikliği:

Mevcut işlem, kaynaktaki emisyonu kontrol etmek için değiştirilmiş teknikler kullanılarak değiştirilebilir. Örneğin,

(a) Kömürün toz haline getirilmeden önce yıkanması durumunda, uçucu kül emisyonları önemli ölçüde azaltılır.

(b) Kazan ocağının hava girişi ayarlanırsa, santrallerdeki aşırı uçucu kül emisyonları azaltılabilir.

(iii) Mevcut Donanımın Değiştirilmesi:

Mevcut ekipmanda uygun değişiklikler yapılarak hava kirliliği önemli ölçüde en aza indirilebilir:

(a) Örneğin, açık ocak fırınları kontrollü bazik oksijen fırınları veya elektrikli fırınlarla değiştirilirse duman, karbon-monoksit ve dumanlar azaltılabilir.

(b) Petrol rafinerilerinde, buharlaşma, sıcaklık değişimleri veya dolum sırasında yer değiştirme vb. nedeniyle depolama tanklarından kaynaklanan hidrokarbon buharlarının kaybı, depolama tanklarının yüzer tavan kapakları ile tasarlanmasıyla azaltılabilir.

(c) Yukarıdaki durumda depolama tanklarının basınçlandırılması da benzer sonuçlar verebilir.

(iv) Ekipman Bakımı:

Kanalların, boruların, vanaların ve pompaların vb. Etrafındaki sızıntıyı içeren ekipmanın bakımsızlığı nedeniyle kayda değer miktarda kirlilik meydana gelir. İhmal nedeniyle kirleticilerin emisyonu, contaların ve contaların rutin muayenesiyle en aza indirilebilir.

(b) Kirlilik Kontrol Ekipmanı:

Bazen kaynaktaki kirlilik kontrolü, kirletici emisyonlarını önleyerek mümkün olmamaktadır. Ardından, gaz halindeki kirleticileri ana gaz akımından çıkarmak için kirlilik kontrol ekipmanı kurmak gerekli hale gelir.

Kirleticiler, kaynağında yüksek konsantrasyonda bulunurlar ve kaynaktan uzaklaştıkları zaman, hava ile difüze edilerek seyreltilirler.

Kirlilik kontrol ekipmanı genellikle iki türe ayrılır:

(a) Partikül kirletici maddeler için kontrol cihazları.

(b) Gaz kirletici maddeler için kontrol cihazları.

Bu kitapta sadece partikül kirleticileri için kontrol cihazları ele alınmıştır.

Partikül Kirleticiler İçin Kontrol Cihazları:

(1) Yerçekimi Yerleşim Odası:

Kirli gaz akıntılarından boyut olarak 50 µm'yi aşan parçacıkların giderilmesi için, yerçekimsel oturma odaları (Şekil 5.1) kullanılmaya başlanmıştır.

Bu cihaz büyük dikdörtgen odalardan oluşur. Partiküllerle kirlenmiş gaz akışının bir uçtan girmesine izin verilir. Partiküllerin yerçekiminde oturması için yeterli zaman sağlamak amacıyla gaz akışının yatay hızı düşük (0, 3 m / s'den düşük) tutulur.

Yoğunluğu daha yüksek olan parçacıklar Stoke kanununa uymakta ve en sonunda çıkarıldıkları odanın dibine çökerler. Birkaç yatay raf veya tepsi, partiküllerin çökelme yolunu kısaltarak toplama verimliliğini arttırır.

(2) Siklon Ayırıcılar (Ters akış Siklonu):

Çekim kuvveti yerine, santrifüj kuvveti, partikül maddeyi kirli gazdan ayırmak için siklon ayırıcılar tarafından kullanılır. Yerçekim kuvvetinden birkaç kat daha büyük olan merkezkaç kuvveti, dönen bir gaz akımı tarafından üretilebilir ve bu kalite, yerçekimsel çökeltme bölmeleri tarafından kaldırılabilecek olandan çok daha küçük parçacıkların çıkarılmasında daha etkilidir.

Basit bir siklon ayırıcı (Şekil 5.2), konik tabanlı bir silindirden oluşur. Koninin tabanında teğet bir tabana girerek teğet bir tabanda ve partikülatları boşaltmak için bir prize sahiptir.

Hareket mekanizması:

Toz yüklü gaz teğetsel bir şekilde girer, döner bir hareket alır ve gaz, koninin içinde yukarı doğru sarılırken (yani akış, çıkış içinden akan bir iç girdap oluşturmak üzere tersine dönerken, parçacıkların siklon duvarlarına fırlatılmasından dolayı bir merkezkaç kuvveti oluşturur. ). Parçacıklar, koninin duvarlarını aşağı kaydırır ve çıkıştan boşaltılır.

(3) Kumaş Filtreler (Baghouse Filtreleri):

Bir kumaş filtre sisteminde, kirli gazın bir akışı, parçacık halindeki kirleticiyi filtreleyen ve berrak gazın geçmesine izin veren bir kumaştan geçmek için yapılır. Parçacıklı madde, torbanın iç kısmında ince bir toz paspası şeklinde bırakılır. Bu toz paspası, daha fazla mikron altı partikül (0.5 um) elek için filtre torbasının etkinliğini artıran partiküllerin daha fazla uzaklaştırılması için bir filtreleme maddesi görevi görür.

Tipik bir filtre (Şekil 5.3), üst uçta kapalı olan ve parçacıkları kumaştan yerinden çıkardıklarında toplamak için alt uçta eklenmiş bir hazneye sahip olan boru şeklinde bir torbadır. Bu tür birçok çanta bir torbanın içine asılır. Verimli filtreleme ve daha uzun ömür için, çok fazla partikül katmanının, poşetin iç yüzeylerinde birikmesini önlemek için, filtre torbaları ara sıra mekanik bir çalkalayıcı ile temizlenmelidir.

(4) Elektrostatik Yağlayıcılar:

Elektrostatik çökeltici (Şekil 5.4), elektrostatik çökeltme ilkesine göre çalışır, yani kirli gazda bulunan elektrik yüklü partiküller, elektrik alanın etkisi altındaki gaz akımından ayrılır.

Tipik bir tel ve boru presipitatörü aşağıdakilerden oluşur:

(a) Pozitif yüklü bir toplama yüzeyi (topraklanmış).

(b) Yüksek voltajlı (50 KV) bir deşarj elektrot teli.

(c) Elektrot telini üstten asmak için yalıtkan.

(d) Teli pozisyonda tutmak için elektrot telinin altındaki ağırlık.

Hareket mekanizması:

Kirli gaz tabana girer, yukarı doğru akar (yani yüksek voltaj teli ile topraklanmış toplama yüzeyi arasında). Kablodaki yüksek voltaj gazı iyonize eder. Negatif iyonlar topraklanmış yüzeye doğru göç eder ve negatif yüklerini toz parçacıklarına iletir. Daha sonra, bu negatif yüklü toz parçacıkları, pozitif yüklü kollektör yüzeyine doğru elektrostatik olarak çekilir ve sonunda biriktirilir.

Toplanan yüzey, toplanan toz partiküllerinin periyodik olarak uzaklaştırılması için toplanır veya titreşir, böylece biriken toz tabakasının kalınlığı 6 mm'yi geçmez, aksi takdirde elektriksel çekim zayıflar ve elektrostatik presipitatörün etkinliği düşer.

Elektrostatik çökeltme yüzde 99 + verime sahip olduğundan ve yüksek sıcaklıklarda (600 ° C) ve daha az güç gereksiniminde basınçta çalıştırılabildiğinden, diğer cihazlara kıyasla ekonomik ve basittir.

(5) Islak Toplayıcılar (Yıkayıcılar):

Islak toplayıcılarda veya temizleyicilerde, partikül kirleticiler, partikülleri sıvı damlacıklara dahil ederek kirli gaz akışından uzaklaştırılır.

Yaygın ıslak yıkayıcılar:

(i) Sprey Kulesi

(ii) Venturi Yıkayıcı

(iii) Siklon Yıkayıcı

(i) Sprey Kulesi:

Su, bir püskürtme kulesi (Şekil 5.5.) İçerisine bir püskürtme memesi (örneğin, aşağı doğru su akışı vardır) vasıtasıyla verilir. Kirlenmiş gaz yukarı doğru akarken, partiküller (10 um'yi aşan boyutlarda) su damlacıklarının püskürtme memelerinden aşağıya doğru püskürtülmesiyle çarpışır. Yerçekimi kuvvetinin etkisi altında, parçacıkları içeren sıvı damlacıkları, püskürtme kulesinin tabanına yerleşir.

(ii) Venturi Yıkayıcı:

Duman ve dumanlarla ilişkili mikron altı partiküller (ebat 0.5 ila 5 µn) yüksek verimli Venturi Scrubbers tarafından çok etkili bir şekilde uzaklaştırılır. Şekil 5.6'da gösterildiği gibi, bir Venturi Scrubber Venturi şeklindeki bir boğaz bölümüne sahiptir. Kirli gaz, boğazdan aşağı doğru 60 ila 180 m / sn hızla geçer.

Gazın yüksek hızının etkisinden dolayı, boğaza atomize edildiği (yani suyu damlacıklara kıran) içine kaba bir su akışı enjekte edilir. Sıvı damlacıkları kirli gaz akışındaki parçacıklarla çarpışır.

Parçacıklar damlacıkların içine çekilir ve daha sonra uzaklaştırılmak üzere düşer. Venturi Scrubbers ayrıca çözünebilir gaz kirletici maddeleri de temizleyebilir. Suyun atomizasyonundan dolayı, sıvı ile gaz arasında Venturi Scrubber'in verimliliğini artıran doğru temas vardır (güç giriş maliyetleri yüksek giriş hızı nedeniyle yüksektir).

Parçacıklı maddeyi taşıyan damlacıkları gaz akımından ayırmak için Venturi Scrubber'daki bu gaz-sıvı karışımı daha sonra bir siklon ayırıcı gibi bir ayırma cihazına yönlendirilir.

(iii) Cyclone Scrubber:

Kuru siklon haznesi, kuru hazne içindeki çeşitli yerlere yüksek basınçlı püskürtme memeleri sokularak ıslak siklon yıkayıcıya dönüştürülebilir (Şekil 5.7).

Yüksek basınçlı püskürtme nozulları, kirli gazdaki küçük parçacıkları yakalayan ince bir sprey oluşturur. Santrifüj kuvveti, bu parçacıkları yıkayıcının dibine doğru düştükleri duvara doğru fırlatır.

(c) Havadaki Kirleticilerin Difüzyonu:

Kirleticilerin atmosferde seyreltilmesi, hava kirliliğinin kontrolüne bir başka yaklaşımdır. Eğer kirlilik kaynağı kirleticilerin sadece küçük bir miktarını serbest bırakırsa, bu kirleticiler atmosfere kolayca yayıldığı için kirlilik farkedilmez, ancak hava kirleticilerin miktarı çevrenin kirleticileri emme kapasitesinin sınırlı olması durumunda kirliliğe neden olur.

Bununla birlikte, atmosferdeki kirletici maddelerin seyreltilmesi, üst atmosferik tabakalara nüfuz eden ve kirletici maddeleri dağıtan, yer seviyesindeki kirlenmenin büyük ölçüde azaltılması için uzun yığınların kullanılmasıyla gerçekleştirilebilir. Yığınların yüksekliği genellikle yakındaki yapıların yüksekliğinin 2/2 1/2 katı kadar tutulur.

Kirleticilerin havada seyreltilmesi, atmosfer sıcaklığına, hızına ve rüzgarın yönüne bağlıdır. Yöntemin dezavantajı, gerçekte oldukça istenmeyen uzun menzilli etkiler yaratan kısa vadeli bir temas ölçüsü olmasıdır.

Bunun nedeni seyreltme, kirleticileri yalnızca zararlı etkilerinin orijinal kaynaklarının yakınında daha az farkedildiği seviyelere seyreltmesidir, oysa kaynağından oldukça uzak bir yerde bu çok kirleticiler sonunda bir şekilde veya başka bir şekilde aşağı iner.

(d) Bitki örtüsü:

Bitkiler, karbondioksit kullanarak ve fotosentez sürecinde oksijeni serbest bırakarak hava kirliliğinin kontrolüne katkıda bulunur. Bu, insan ve hayvanların solunumu için havayı (gaz halindeki kirletici maddenin uzaklaştırılması — CO2) arındırır.

Karbon monoksit gibi gaz halindeki kirleticiler Coleus Blumeri, Ficus variegata ve Phascolus Vulgaris gibi bazı bitkiler tarafından sabittir. Pinus, Quercus, Pyrus, Juniperus ve Vitis türleri azot oksitleri metabolize ederek havayı eritir. Özellikle yüksek riskli kirlilik alanı ilan edilen alanların etrafına bol miktarda ağaç dikilmelidir.

(e) İmar:

Bu, hava kirliliğini kontrol etme yöntemi kentin planlama aşamalarında kabul edilebilir. İmarlı avukatlar, endüstriler için ayrı alanların ayrılmasını, böylece yerleşim alanlarından uzak tutulmasını savunuyor. Ağır sanayiler birbirine çok yakın yerleştirilmemelidir.

Yeni şehirler mümkün olduğu kadar büyük şehirlerden uzakta kurulmalıdır (bu, sadece birkaç büyük şehirdeki kentsel nüfusun artan konsantrasyonunu da kontrol edecektir) ve büyük sanayilerin yerel kararları bölgesel planlama tarafından yönlendirilmelidir. Bangalore sanayi bölgesi hafif, orta ve büyük sanayi olmak üzere üç bölgeye ayrılmıştır. Bangalore ve Delhi'de çok büyük endüstrilere izin verilmemektedir.