Controlul evacuarii mirosurilor in industria alimentara

Controlul evacuarii mirosurilor nu a reprezentat un interes deosebit pentru desfasurarea activitatilor luate in discutie in Capitolul 2, dar este foarte important pentru industria alimentara.Din acest motiv, subcapitolul de fata incearca sa descrie cat mai amanuntit modalitatile de evacuare si de control a mirosurilor.

De asemenea nu se aduc la cunostinta doar informatii cu privire la aplicarea si performanta noilor tehnologii de inlaturare a mirosurilor, ci sunt cuprinse si strategiile de dezvoltare a controlului emisiiilor de la fabricile din industria alimentara.

Fiecare tehnologie este prezentata intr-o sectiune separata continand urmatoarele subsectiuni:

1-Principiul operatiei -detalii ale conlucrarii tehnicii de lucru cu teoria

asociata

2-Alegerea instalatiilor- planuri de alegere a instalatiei si relevanta aplicarii

lor.

3-Modele de instalatii- principalele detalii ale modelului de baza al instalatiei si identificarea problemelor ce trebuiesc luate in calcul

4-Avantaje si dezavantaje- identificarea avantajelor si dezavantajelor in functie de tehnologia aplicata

Aproape toate tehnologiile folosite pentru inlaturarea mirosurilor depind de o serie de factori.O problema speciala o ridica caracteristicile fizice ale evacuarii tratate, rata evacuarii, compozitia evacuarii si intensitatea mirosului, gradul de contaminare, cum ar fi spre exemplu: particulele si materiile condensate; si nu in ultimul rand gradul de tratare necesar rezolvarii problemei.

Toti acesti factori vor fi luati in calcul in momentul in care se doreste alegerea tehnologiei optime.

Strategia de control a emisiilor

Legislatia actuala cu privire la controlul mirosurilor emise, rezultate din proceselor industriale, devine din ce in ce mai stringenta. Accentuarea se face pe masura ce oamenii devin tot mai constienti de problemele mediului inconjurator, mai ales cei care locuiesc in apropiarea zonelor industriale, inregistrandu-se o mai mare implicare a acestora decat in trecut.

Pentru mirosurile emise exista o serie intreaga de modalitati de tratare. Dintre acestea putem enumera: colectarea intr-o instalatie de absortie ce contine apa si substante chimice, adsorbtie cu carbune activ sau alte substante (materiale) poroase, incinerare, cuprinzand oxidare tarmica, catalitica si oxidare biologica. In functie de varianta aleasa, tratarea poate fi mai mult sau mai putin eficienta acest lucru reflectandu-se si in diferenta de cost destul de mare. Mai mult chiar, legislatia ce priveste controlul emisiilor, incearca sa interzica sursa de emisie, nemaifiind nevoie de tratare. De exemplu, controlul de SOx se face prin masuratori anterioare descarcarilor, acolo unde controlul s-a bazat pe impactul asupra mediului inconjurator. Aceasta poate fi considerata ca o tehnica ce are ca rezultat reducera impactului asupra mediului, adaugandu-se la tehnicile mentionate mai inainte. Aceste tehnici intra intr-o complicata categorie de dispersie fizica, o imbunatatire a potentialelor dispersii ale emisiilor, de ex. crescand volumul descarcarilor sau marind viteza de descarcare.

Alegerea unui model de instalatie pentru controlul mirosurilor emise trebuie sa reprezinte ultima solutie in vederea rezolvarii problemei. Exista o intreaga suita de etape precedente ce trebuie parcurse si respectate cu strictete pana la ultimul punct. Altfel spus, aceast subcapitol reda amanuntit toate strategiile pentru evaluarea situatiilor si documentatia necesara diverselor etape de lucru, inaite de a ajunge la etapa finala, a alegerii. O importanta deosebita in acest caz o are identificarea mirosurilor ce urmeaza sa fie tratate si gradul de tratare revendicat de acestea. Majoritatea tehnologiilor sunt proiectate in functie de volumul de aer rezultat ce urmeaza sa fie tratat.Astfel o reducere a volumului de aer ce trebuie tratat duce automat la on scadere a costurilor.In acest sens, sectiunea de fata se ocupa de asemenea si de detalierea tehnologiilor aplicate, dimensionarea optima a conductelor de aer si proiectarea corecta a modalitatilor de transport a aerului mirositor pana la punctul de tratare.

Tot in aceasta sectiune sunt incluse si problemele legate de intelegarea metodelor de cuantificare a aerului asociat cu mirosuri, aplicarea modelului de dispersie in aer ce defineste gradul de tratare revendicat si o corectare adusa legislatiei ce controleaza emisia mirosurilor

Legislatia privind controlul mirosurilor emise

Legislatia cu privire la controlul mirosurilor prezinta o mare diferenta de la o tara la alta.In multe tari, mirosurile datorate proceselor industriale, se afla sub controlul legii deranjului provocat , in timp ce in altele se aplica legea limitelor admise. La nivel international s-a acceptat ca unitate de masura a mirosurilor, unitati de miros pe mc UM/mc (OU/cm). Aceast prag se refera la intensitatea mirosului emis.

Strategii globale de control a emisiilor

Instalarea unui echipament de reducere a mirosurilor reprezinta ultima faza a programului de rezolvare a acestei probleme.Exista o serie intreaga de etape precedente ce au ca scop adoptarea solutiei optime.Aceste etape vor fi serios analizata la realizarea proiectului general, desi este foarte probabila abordarea intr-o maniera sistematica.

Ceea ce urmareste sectiunea de fata , este o apropiere a etapelor ce tin de un studiu complet, incepand cu definirea problemelor si pana la alegerea solutiei optime. Aceasta apropiere este folosita in particular pentru o mare parte a proceselor unde exista o multime de surse discrete si unde majoritatea celor ce contribuie la descarcarea mirosurilor, nu este pe deplin cunoscuta. Abordarea sistematica a presupus divizarea intr-un numar de etape de evaluare. Extinderea cu fiecare etapa necesita schimbari ce tin de situatia particulara a fabricii de certitudinea ca etapa respectiva, poate sau nu poate fi inclusa in programul de lucru.Programele de lucru actuale pot fi foarte diferite, depinzand de o serie de factori, cum ar fi: marimea fabricii, presiyunea exercitata de autoritatile de control etc.

Lista completa cu etapele ce apartin abordarii sistematice este prezentata mai jos. Procedura este ilustrata in schema din fig. 4.32.

Pornire Definirea problemei

Este cunoscuta Nu Anumite cerinte legale

legislatia ?

Da

Revederea numarului si

naturii reclamatiilor

Sunt cunoscute sursele Pregatirea inventarului Caracterizarea

majore de mirosuri ? Nu     tuturor emisiilor atmosferice emisiilor

Da

Considerati operatiile Listati toate emisiile

normale sau anormale de mirosuri

Sunt importante Identificati solutiile Obtineti lista de

conditiile anormale ? Da conditiilor anormale verificare potrivita

Nu

Documentare si clasificare Selectati solutia

solutii pentru emisiile de emisiilor anormale

mirosuri

Implementare practici de operare

bune pentru minimalizarea emisiilor

Monitorizare emisii majore

Selectati solutia de tratare a emisiilor

Costuri pentru minimalizare ? Da Implementare

optiuni de minimalizare

Nu

Determinati strategia de tratare

Se cunoaste gradul Nu Model de dispersie Definiti criteriul de

de tratare necesar ?                     a aerului acceptare

Da

Determinati continutul Determinati cerintele de

tuturor emisiilor reducere a emisiilor

Selectati viteza de transport                          Selectia echipamentului

potrivita                                                          de reducere

Fig. 4.32

Etapele implicate in abordarea sistematica sunt redate in sectiunile urmatoare. Prima etapa, inainte de a trece la elaborarea strategiilor de control, o reprezinta masurarea mirosurilor. Se fac astfel referiri la sistemul de masurare olfactiv si la o corectare a masuratorilor este gandita pentru a prezenta cititorului principiile aplicarii masurii cantitative a intensitatii mirosurilor evacuate.

Definirea problemelor

Definirea problemelor reprezinta o etapa esentiala in vederea culegerii informatilor, de aceea trebuiesc foarte bine cunoscute aspectele cu privire la legislatie si la conditile locale. Oamenii ce lucreaza in fabrici trebuie sa cunoasca problemele generale legate de mirosuri.Pentru un consultant, aceasta este o parte importanta a etapei, atunci cand nu este familiarizat cu conditile locale. Urmatoarele detalii privind amplasarea fabricii, se face pe parcursul acestei etape a proiectului.

Reclamatii

Numarul si frecventa reclamatilor sunt revazute. In special situatia relatiei dintre relamanti si fabrica impreuna cu orice comentarii facut de reclamanti sau de autoritatile reprezentative. Fabrica initiaza un sistem de inregistrare a reclamatiilor si la toate reclamatile adresate direct acesteia se va raspunde prin telefon sau vizita personala. Exactitatea conditilor procesului la momentul reclamatiei sunt examinate si documentate.

Corespondenta externa

Orice corespondenta cu autoritatea sau comunitatea locala este revazuta.Nivelul la care se situeaza activitatea comunitatii locale, impreuna cu actiunile desfasurate de reprezentantii autoritatii locale, va face posibila stabilirea gravitatii situatiei si probabil perioada de timp aleasa in vederea instalarii echipamentului necesar.

Situatia locala

Se analizeaza conditiile climatice predominante ale locului in care se afla amplasata fabrica. In special se stabilesc, directia si viteza vantului si frecventa fenomenelor de inversiune termica. Aceste informatii pot fi utilizate pentru a stabili daca reclamatile au fost in mare parte generate ca urmare a conditilor climatice sau se datoreaza unor procese specifice din afara fabricii.

Documentarea asupra mirosurilor emise

In multe cazuri sursa mirosurilor este foarte bine cunoscuta de catre conducerea fabricii sau de catre comunitatea locala. Va exista probabil in continuare o descarcare fortata a mirosurilor specifice unei fabrici, in mediul inconjurator.Tratarea principalelor emisii va fi in multe cazuri ameliorata reducand astfel spre zero numarul reclamatiilor sau la un nivel satisfacator. In unele cazuri, mutarea principalelor surse de mirosuri au dat rezultate, in altele insa au avut efect contrar. Acestea au probabil mirosuri caracteristice, diferite de cele ale sursei principale. In cazul prezentat pot rezulta reclamatii in plus si cereri de suplimentare a fondurilor destinate tratarii sursei principale. De aceea este importanta evaluarea totala a mirosurilor emanate din zona fabricii si identificarea emisilor discrete ce pot da nastere unor posibile reclamatii.

Inventarul emisiilor

Intr-o prima faza este importanta realizarea inventarului tuturor emisilor din zona. Inventarul este primul pas de identificare a tuturor emisilor de aer din zona, ce cuprinde toate mirosurile. In acest caz pot fi separate in cele din urma emisiile mirositoare de cele fara miros.

Inventarul tuturor emisilor se prezinta la fel ca si Registrul Aspectelor Mediului Inconjurator ca parte a Sistemului de Management de Mediu. Modul cel mai sistematic de depistare a emisilor in aer este dat de analiza fiecarui proces si identificarea tuturor emisilor posibile. Studiul de fata acopera urmatoarele activitati:

-materie prima livrata

-volumul materiei prime depozitate

-depozitul de materii prime de mici dimensiuni, ca de ex. baterii,saci etc.

-productie

-ambalaje

-depozite

Studiul acesta poate avea diferite grade de complexitate. In esenta inventarul foloseste Procesele Scurgerii Torentiale sau Procesele si Instrumentele Grafice si adopta si reda imaginea de ansamblu a tuturor surselor de miros ce au fost identificate. Acest lucru se realizeaza prin folosirea uneia sau a mai multor echipe, in functie de complexitatea proceselor si de dimensiunile zonei. Echipa identifica toate emisiile periodice, ce se adauga celor continue stabilite anterior. Obiectivul actiunii este acela de analiza a tuturor emisiilor in vederea stabilirii surselor principale generatoare de mirosuri. Asa cum, la fel de importanta este si caracterizarea fiecarui punct de emisie ce permite apoi compararea intre ele si clasificarea lor. O modalitate de prezentare a caracterizarii este redata detaliat in tabelul 4.42. Coloana din dreapta

Tabelul 4.42.: Colectarea informatilor privind mirosurile emise

3.2. Inventarul pentru operatiile neobisnuite

Intr-o prima faza analiza efectuata are rolul de a identifica zona emisilor in timpul operatilor (proceselor) normale. Daca problemele ridicate de mirosuri sunt mai grave si apar si reclamatii, atunci probabil va fi necesara extinderea analizelor pentru a acoperi si situatile neobisnuite sau chiar urgente. Intr-adevar, o anumita zona nu poate avea o problema in conditii de operatii normale si un miros exterior ce este perceput numai in timpul proceselor neobisnuite. Exista si in acest caz un tabel prin care se incearca o ordonare sistematica a emisilor neobisnuite, se recomanda o corelare cu PID (Process and Instrumentation Diagrams). Sirul de parametrii ce se regasesc in tabel difera probabil foarte mult de la o operatie la alta. Un tip de tabel pentru operatii neobisnuite este prezentat mai jos (Tabelul 4.43).

Tabelul 4.43. Tabelul operatiilor neobisnuite

4 Evaluarea optiunilor de minimalizare

Cu ajutorul inventarului vor fi identificate sursele principale din diferite zone si identificarea generala a surselor specifice ce fac parte din strategia sau planurile de tratare. Aceasta etapa reprezinta o modalitate de gasire a oricarei surse a carei impact poate fi redus sau chiar eliminat. Intr-adevar potentialul reducerii emisilor individuale poate fi adaugat la caracteristicile detaliate in tabelul 4.41.

Este foarte probabil ca acela va fi scopul in vederea reducerii impactului, a unui numar cat mai mare de emisii, asupra mediului inconjurator. Modalitatile exacte de reducere difera considerabil, depinzand de o serie de operatii specifice.In urmatoarea sectiune vor fi subliniate domenile generale in care masurile de diminuare pot fi investigate. Componenta efectiva a mirosurilor este esentiala pentru masurile de diminuare deoarece exista puncte comune intre diminuare si continut. De aceea continutul este luat in considerare pentru realizarea masurilor de diminuare.

Menajerie

Deseori in asemenea cazuri imbunatatiri semnificative se pot face prin imbunatatirea in general a menajeriei si a unor actiuni practice bine intentionate. A fost atinsa prin concentrare reducerea pierderilor si risipei si asigurarea ca acele pierderi sunt distribuite la fel si la intamplare???

Materii prime

In multe procese, calitatea si varsta materiei prime joacaa un rol important in generarea mirosurilor. Pentru alte procese exista posibilitatea substituirii cu materii mai putin mirositoare sau ce contin mai putine mirosuri sau produc o slaba contaminare a aerului. In fiecare caz va exista probabil un cost suplimentar judecat in functie de posibilitatea reducerii emisilor.

Instalatii si echipamente

- Pompe si conducte

Constientizarea realizarii proiectului si intretinerea efectiva a instalatiei pot duce la reducerea semnificativa a frecventei mirosurilor emise. Cele mai mari surse de pierderi sunt date de: rezervoare, pompe, compresoare si valve etanse si canalele de scurgere. In vederea reducerii pierderilor (scurgerilor), se pot aduce unele imbunatatiri cum ar fi: rezervoare cu plutitori acoperiti ?? , pompe cu dublu sistem de etanseizare, etc.

Transportul solidelor reclama o acoperire totala a conductelor si amenajarea unei ventilatii speciale, atunci cand nu este posibila acoperirea. Lungimea totala si numarul punctelor de transfer trebuiesc reduse la minim. Conductele sunt fara continut, fara spatiu mort si dotate cu canalizare pentru a facilita curatirea.

- Instrumente si control

Generarea mirosurilor evacuate este puternic influentata de temperatura si presiunea operatiilor. Exista de asemenea cazul de abatere, datorat unor astfel de factori, cantitatile componente si timpul de reactie de la proiectul sau valorile optime. Asfel, corectitudinea masuratorilor si adesea mecanismele de control elaborate sunt uneori motivate de ordinea in care sunt reduse mirosurile. Sistemul trebuie controlat si intretinut in mod regulat pentru a asigura exactitatea si continuitatea operatilor.

Exemple

Incalzirea materiei prime lichide a necesitat temperaturi anterioare prelucrarii. Instalatia legata de masurare temperaturii prevazuta cu valve automate de retinere a aburului, duce la reducerea unei importante cantitati de mirosuri in timpul procesului de incalzire. Chiar mai mult, materiile prime ce necesita o incalzire prealabila, vor avea parte de tratamentul termic cu putin timp inaintea prelucrarii.

-Instalatii auxiliare

Echipamentele cum ar fi, boilerele, turnurile de racire si instalatile de racire , trebuie dimensionate corespunzator, in cazul unor cerinte maxime si asigurarea unui control permanent pentru a putea raspunde unor astfel de situatii. Pierderile de materii mirositoare in sistemul de racire al apei sau operatilor din turnul de racire ce a afectat procesul direct de racire poate provoca probleme la limita generarii mirosurilor.

Construirea instalatilor

Sunt o serie intreaga de factori ce sunt luati in considerare inaintea proiectarii unei constructii in functie de ordinea de generare a mirosurilor.Stocarea si manipularea materilor prime mirositoare, reprezinta o preocupare majora si zona de depozitare poate permite aceste actiuni. In acest context este de preferat stocarea imbuteliata celei in camere de depozitare. Zonele folosite pentru incarcare si descarcare trebuiesc bine concepute pentru a falicita frecventa si eficienta curatirii.

Pentru materialele extrem de mirositoare constructile cor fi astfel incat sa existe scapari in aer, in timpul conditilor neobisnuite cade exemplu nefunctionarea instalatiei, pierderi sau reparatii. Se cere astfel un numar minim al punctelor de intrare prevazute cu usi duble etanse.

Procesele

In industria privata, marimea si conditile de alegere a proceselor depind de nivelul tehnologiei si puterea economica. Corectarea operatilor din cadrul procesului este cu regularitate efectuata si orice abatere sau modificare se impune in limitele date de impactul pe care-l are mirosul. O simpla modificare a unui proces poate avea ca rezultat reducarea considerabila a emisilor.

Exemple:

Deversarea lichidelor mirositoare sub nivelul lichidului intr-o incinta sau evacuarea materilor prime descarcate intr-o cisterna se face foarte usor si costul efectiv de initiere si va controla si emisile

Modificarea procesului proiectat pentru ameliorarea emisilor va avea de multe ori un efect de crestere a calitatii produsului aducand si beneficii.

Exemplu:

In timpul procesului de rafinare a uleiului comestibil are loc schimbarea tipului de filtru ce le separa de particulele de pamant de la rafinarea uleiului , reducand cantitatea de ulei pierdut prin aceste particule si in acelasi timp si procesul de filtrare, in consecinta reducand mirosurile.

Ventilatia

In multe cazuri ventilatia la locul de munca si in procesele specifice este cerut ca masura de asigurare a conditilor normale de lucru.Aerul ventilat trebuie absorbit din cladire si introdus intr-o instalatie de linistire sau evacuare in atmosfera.m Este bine sa facem distinctia intre ventilatia obisnuita a unei fabrici si ventilatile individuale. Ventilatia obisnuita a unei fabrici ocupa suprafete mari si absoarbe cantitati mari tratarea fiind foarte costisitoare. Emisile individuale sunt mai bine evacuate cu ajutorul unui sistem separat de ventilatie. In primul caz evacuarile se pot face direct in atmosfera, pe cand in al dolilea separerea surselor mirositoare pot fi combinate si tratate in insatlatii de ameliorare (linistire).

Exemplu:

Evacuarile de la instalatile de ventilatie a unei sectii de ambalare este de obicei foarte mare si tratarea va fi in consecinta foarte scumpa.Astfel, un sistem separat de ventilatie, specific punctelor de emisie a mirosurilor este pe deplin justificat. __________ ______ ____ __________ ______ ____ ______

Proiectarea unui sistem specific de ventilatie pentru reducerea volumului de aer absorbit, asigurandu-se in acelasi timp o ventilatie adecvata, eate prazentata in sectiunea 6.

Instalatii si probleme administrative

In multe procese tehnologice unde exista un potential de producere a mirosurilor, care reprezinta o problema de administratie, acolo vor fi angajate toate metodele pentru minimizarea evacuarilor mirositoare. Aceste metode pot acoperi, de exemplu, curatenia, deversarea, tratarea si asumarea pierderilor.

Metodele administrative si operatile practice au nevoie de revizuiri temporare pentru a se asigura ca metodele sunt inca valabile si indeplinesc cerintele de reducere a mirosurilor.In genere, o instalatie defectuoasa este un indicator a lipsei masurilor in zona respectiva sau dovada indolentei oamenilor. La fel, orice modificare a instalatilor sau a metodelor operationale a fost evaluata la limita potentialului de generare a mirosurilor.

Masurarea emisiilor principale

- Clasificarea emisiilor

Clasificarea emisiilor se face in functie de impactul pe care-l au asupra mediului din imprejurimile fabricii. O posibila modalitate a clasificarii ar fi, ordonarea emisilor in cateva categorii : principale, normale, secundare (sau majore, medii si minore). Clasificarea din cadrul fiecarei categorii este puternic influentata de puterea de percepere a mirosurilo, de la sursa asociata curentului de aer si natura proceselor tehnologice, adica emisii continue sau intermitente. Evident ca o asemenea operatie necesita un inalt grad de profisionalism adaugat la factorii mai sus amintiti. Numarul decodificarii mirosurilor va fi evident dependent de marimea si complexitatea zonei.

- Masurarea mirosurilor

Urmatoarea etapa a studiului este aceea de a masura marimile cantitative ale mirosurilor, de la principalele surse identificate.

Cuantificarea principalelor surse de emisie permite clasificarea la limitele lor actuale in relatie cu pragul masurat al mirosurilor (OU/mc) miltiplicat de volumul scurgerilor de aer asociate (mc/sec.). Clasificarea emisilor este redata in tabelul 4.44.

De la aceasta etapa, o incercare de strategie de tratare poate fi declansata. Recunoasterea mirosurilor va fi facuta o data cu norma evacuarii si in stransa legatura locatia emisiilor din interiorul fabricii, tinand seama de imaginea reala a sistemului de tratare ce a avut loc. Cuantificarea emisilor este de altfel folosita in desfasurarea strategiilor pentru determinarea mirosurilor ce au nevoie de tratare si a celor ce nu justifica luarea unei astfel de masuri.

Masuratorile cantitative ale mirosurilor pot fi in ultima instanta ceruta de catre furnizorii de instalatii de tratare sau pentru a demonstra supunerea fata de cerintele legii. Intr-adevar, nivelul cuantificarii mirosurilor poate reprezenta o garantie pe care o ofera furnizorul. Acest lucru este demonstrat in sectiunea 7.

Evaluarea impactului cu ajutorul modelului dispersiei in aer

Proiectul ce pune la cale modelul de dispersie in aer va permite masurarea principalelor emisii in vederea cuantificarii in intregime. In aceasta privinta, impactul este un rezultat a concentrarii totale a mirosurilor la nivelul solului, a tuturor emisiilor din zona, la o distanta ce variaza in functie de actualele conditii climatice. Ulterior aceasta evaluare permite analiza gradului indepartarii mirosului de la sursele individuale sau combinatii ale surselor individuale pentru a fi determinate.

Modele de dispersie

Exista un numar de programe bazate pe calculul complexitatii modelului de dispersie in aer. Alegerea unui model anume pentru utilizare se bazeaza pe acceptul autoritatilor impreuna cu orice normativ national. Cel mai raspandit model in U.K este modelul "Limitei Minime a Surselor Industrriale Complexe"(LMSIC), model dezvoltat si validat de Agentia de Protectie a Mediului din Statele Unite. Acest model face parte din seria de modele numite Breeeze,este un standard Gaussian bazat pe parmetrii de dispersie Pasquill-Gifford si pe zone climatice.

Unele modele extinse includ si "Sistemul Dispersiei in Atmosfera"(SMDA), dezvoltat de catre Consultanta Resurselor Mediului Cambridge din Marea Britanie si modelul "Distributiei Frecventei pe Termen Lung" utilizat cu preponderenta in Olanda. Primul modelul (LMSIC) este cel mai utilizat si va fi prezentat pe scurt in cadrul acestei sectiuni. Modelul poate fi utilizat in doua moduri distincte: modul General si modul Detaliat. Modul General permite evaluarea (calculul) concentratiei mirosurilor la nivelul solului, de la un numar de surse folosind cele mai vitrege conditii meteorologice. Toata concentratia de la nivelul solului a fost calculata fara miscari ale vantului adica presupunand ca vantul are o singura directie.

Modul Detaliat permite luarea in considerare a actualelor conditii climatice si calculeaza concentratia la nivelul solului pe directia predominanta a vantului. Datele climatice actuale de la locul in care se afla situata fabrica, pot fi obtinute de la statile meteo si aeroporturi, desi este ceruta forma corecta a calculctorului pentru modelul software. In practica normala se folosesc datele climatice a ultimilor trei ani consecutivi, redand astfel conditiile climatice desfasurate in timp pentru locul ales.

- Modelul Dispersiei - Intrari si iesiri

Modelul LMSIC revendica o serie de intrari ce se regasesc in urmatoara lista:

-date meteo din zona

-mediul inconjurator

-planul zonei cu dimensiunile fabricii

-caracterizarea emisilor-temperatura, diametrul gramezii, viteza etc.

-norma emisilor

Dimensiunile cladirilor ce formeaza fabrica sunt cerute in ordinea determinarii efectelor de la evacuare si pana la cele mai sarace dispersii.

Modelul permite introducerea unei retele de puncte cunoscute, ce au rolul de colectare a informatilor din zona aflata in jurul fabricii.O retea clasica se intinde pe o distanta de la 1-5 km. in forma de stea, incepand de la fabrica, cu un spatiu intre ele de 10-100 m.

Urmatorul model calculeaza concentratia la nivelul solului in fiecare punct al retelei si pentru fiecare parametru meteo intalnit.

Iesirile de date sunt de obicei sub forma concentratiei de mirosuri bazata pe o perioada medie de o ora. Atat timp cat aceasta perioada medie este acceptata soarta componentelor chimice din cadrul studiului mediului inconjurator este clar in defavoarea mirosurilor ce pot fi detectate dupa o perioada de timp foarte scurta. Este larg acceptata ideea conform careia calculul concentratiei mirosurilor la nivelul solului intr-o perioada medie de timp de o ora este multiplicata de 10 ori punand la socoteala si perioada de timp pentru care mirosurile pot fi detectate de simtul olfactiv.

Modelul se adreseaza variatiei la nivelul solului a impactului continuu si surselor intermitente. In cel mai rau caz, poate fi folosit pentru evaluarea concentratiilor la nivelul solului pentru toate sursele preluate astfel incat sursele intermitente pot fi operate simultan. Schimbarea surselor continue si intermitente a putut fi modelata separat si efectul fiecarui tip de emisie examinat separat. Cativa utilizatori au folosit frecventa cazurilor de concentratie a mirosurilor la nivelul solului cu alocatii pentru sursele intermitente facute in limitele proportionale timpului operational.

- Criterii de acceptare

Exista doua limite acceptate ce se pot regasi intr-un model gandite dupa ordinea impactului emisiilor, in primul rand, marimea concentratiei calculate la nivelul solului si in al doilea, frecventa cu care se petrece aceasta concentratie.

Modelul dispersiei in aer calculeaza concentratia mirosurilor la nivelul solului in OU/mc in punctele de receptie localizate in teren. In ordine, pentru a evalua daca concentratiei mirosurilor calculata la nivelul solului va fi detectata de multime sau a fost considerat ca limita suparatoare, aste necesar sa se identifice o limita de acceptabilitate. In practica, pragul mirosului s-a constituit ca valoare suparatoare (deranjanta) o cantitate mai mica de 2 OU/mc, desi o valoare de 5 OU/mc este o valoare rezonabila de compromis pentru mirosurile suparatoare si 10 OU/mc pentru cele mai putin suparatoare.

Frecventa cazurilor este esentiala, numarul orelor pe an, atunci cand in orice punct de receptie din cadrul retelei exista o conncentrare mai mare de mirosuri decat limita adoptata. Astfel daca s-a calculat o concentratie mai mare decat limita, sa spunem 5 OU/mc, numai pentru un numar limitat de ore/ an atunci este putin probabil sa reprezinte o problema majora, de exemplu calculul concentratiei numai in cazul conditiilor climatice excesive. O limita poate fi fixata astfel incat sa permita concentratiei la nivelul solului depasirea limitei, pentru un anumit interval de timp. De exemplu in acordurile Olandeze din normativele legislative, o concentratie de baza de 1 OU/mc in medie pe ora nu trebuie sa depaseasca mai mult de 2 % din timp. Transformand perioada medie de o ora s-a redus mult perioada te timp in care au fost detectate mirosurile cu o concentratie inferioara celei de 10 OU/mc. nu poate fi mai mare de 2% din timp. Aceasta limita de 10 OU/mc. este in concordanta cu pragurile (limitele) practicate pentru o mai mica extindere a mirosurilor detaliate anterior.

Precizia analizelor

Modelul poate fi folosit de asemenea la evaluarea reducerii impactului la nivelul solului prin efectuarea schimbarilor la evacuarile selectate sau evacuarile combinate. De exemplu, reducerea masurilor identificate anterior au putut fi evaluate in limitele reducerii impactului. Mai mult chiar, precizia analizelor a putut conduce la examinarea efectelor emisiiilor combinate sau alternative de extindere a descarcarii stocurilor sau cresterea vitezei de descarcare. Daca exista, pe de o parte un boiler atunci efectul derutant al unuia sa mai multor evacuari din boiler sau o alta cale, stocul din boiler a putut fi evaluat.

Precizia analizelor a putut fi utilizata la prevenirea care sunt mirosurile acceptabile din zona fabricii, in ordinea obtinerii unei situatuatii unde sunt posibile reclamatile. Limita de acceptabilitate a concentratiilor la nivelul solului, in conformitate cu procentele anterior stabilite, formeaza baza evaluarii. Efectiv, acest tip de analize identifica gradul de indepartare a mirosului necesar pentru a atinge scopul dorit. Acesta poate fi deasemesi folosit pentru evaluarea reducerii impactului emisiilor sau combinatiilor de emisii rezultate dupa tratare.

Selectia tehnicilor de atenuare

Stagiul final al proiectului antreneaza selectia tehnicilor de atenuare cele mai adecvate si eficiente din punctul de vedere al costurilor, sau tehnici prin care se realizeaza reductia cea mai cvantificata la nivelul solului in ceea ce priveste concentratia de odoruri determinata de modelul de disperzie al aerului. Aceasta sectiune discuta un numar de factori care trebuie luate in considerare ca parte a procesului general de selectie. Fluxul tehnologic al selectiei a fost alcatuit in asa fel incat cititorul sa poata aleaga tehnica de atenuare cea mai adecvata.

Dezvoltarea strategiei

Stagiul initial al selectiei tehnicilor de atenuare este dezvoltarea unei strategii menite sa trateze emisiile cheie. Aceasta strategie generala trebuie sa fie inclusa in viitoarele dezvoltari ale fabricii si sa incorporeze o flexibilitate menita sa trateze surse de odoruri identificate aditionale si la o data mai tirzie, daca este necesar. Din cauze logistice aceasta nu inseamna ca un mecanism de tratament va fi de ajuns, solutia cea mai economica ar fi mai multe tratatmente, nu neaparat de acelasi tip.

b)    Retinerea emisiilor de odoruri

Lucrare: Floarea - floarea la angiosperme Referat: Plante erbacee din paduri

Emisia de odoruri identificata care necesita tratament va trebui sa fie canalizata si de preferat combinata la punctul de tratament. Majoritatea tehnicilor de abatere a odorurilor sunt bazate pe tratarea volumtrica a aerului care se scurge. Din aceasta cauza costuri considerabile se pot economisi an costurile capitale ale mecanismelor de atenuare prin minimalizarea volumetrica a ratei de scurgere care necesita tratament. Aceasta se poate obtine prin retinerea efectiva a emisiilor separate in timp ce mentinand o rata de scurgere volumetrica adecvata va asigura ca odorurilor emise sa nu patrunda in mediul de lucru.

Destinatia echipamentului de baza folosit in medii odoroase este de a preveni scaparile tuturor produselor odoroase pe cat posobil, si daca unele emisii de gaze sunt inevitabile sa le mentina la volumul minim posibil. Urmatoarele arii sunt urmarite cu atentie deosebita:

punctele de acces la mecanismul de proces

conveier deschis

recipienti

procese de transfer

procese de imbuteliere

procese de evacuare

Unde exista eliminare prin ventilatie care asigura o rata de scurgere volumetrica pentru un anumit proces de operatie, acolo nu se urmareste minimalizarea ratei de scurgere, intrucat aceasta ar afecta procesul de operatie. Cu toate acestea, pentru operatiile generale enumerate mai sus exista indicative practice care vor arata ventilatia ratei de scurgere optima care sa fie utilizata. Urmatoarele cifre arata indicatoarele optime.

Transportul emisiilor odoroase la mecanismul de tratament

Transportul emisiilor odoroase la mecanismul de tratament va fi urmarit cu atentie in scopul de a minimaliza problemele operationale care se pot ivi. In deosebi, potentialul de depunere si potentialul de condensare a apei sau a altor contaminatii gazoase care pot cauza infectii severe, necesitand curatiri frecvente si alte probleme higienice. Sistemul de ventilatie include puncte de curatire si valve de evacuare care fac posibil curatirea in cazul acumularii materialelor  in conducte.

Viteza transportului

Daca prezenta particulelor in emanatii este o problema atunci va fi aleasa o velocitate a transportului nu mai mica de 10 m/s In caz contrar, unde particulele sau condensatiile nu creeaza problema se va alege velocitatea de transport cea mai mica cu scopul de a minimaliza costurile de ventilatie. Velocitatea de transport minima este de 5 m/s.

Daca prezenta particuleleor ar putea sa cauzeze probleme operationale co toate ca se foloseste o velocitate mare a transportului, atunci se va lua in considerare sistemul de camera de refulare. Camera de refulare este o conducta inlargita unde curentul de aer incarcat de particule intra si velocitatea va fi redusa la valori intre 2,5 si 5 m/s. Camera, al carei interior este echipat cu recipienti si valve de curatire in tot lungul ei, este proiectata ca sa intensifice depunerea particulelor. Conductele de iesire din camera de refulare au un diametru mai mic pentru a readuce velocitatea de transport al sistemului.

Proiectarea sistemului de conducte de ventilatie

Sistemul de conducte de extragere este proiectata cu o velocitate de transport comun pe toata lungimea, in asa fel incat velocitatea aerului sa fie la fel in toate conductele si bransele de evacuare. Intrarea branselor in conducta principala poate fi de max. 45˚, cu toate ca de preferat ar fi 30˚. La punctul de intrare a bransei in conducta principala diametrul acestuia va creste treptat la un unghi de 15˚. In cele mai multe cazuri proiectarea sistemului de conducte a ventilatiei este realizata de o firma specializata si se cere un input minim de la aprovizionator. Punctele de mai sus sunt examinate ca parte a evaluarii tenderului si cititorul va apela la literatura de specialitate pentru informatii in ceea ce priveste proiectarea ventilatiei.

Proiectarea sistemului pentru scurgeri discontinuu

In final, o ultima arie care trebuie mentionat in aceasta sectie este cazul emisiei discontinue. Aceasta este un caz destul de obisnuit unde exista un numar oarecare de emisiuni, care se elimina la acelasi mecanism de tratament, si din care unele sunt continue iar altele discontinue. De acest caz particular apartin probleme ca potentialul contaminarii a unor emisiuni pe timpul modului de operare failure, si operatia ventilatiei sub diferite conditii de incarcare.

Sistemul de control necesar pentru acest tip de aranjament este destul de complex si necesita studiere prealabila. Ventilatia poate fi specificata ca una cu o singura viteza in asa fel incat sa absoarba rata de scurgere proiectata. Acest sistem necesita un influx la sistemul de ventilatie care sa rectifice deficientele in proiectul ratei de scurgere odata ce procesul se opreste. Acest influx poate fi obtinut de la operatorul locului de munca sau cea ce asigura ventilatia aditionala in incinta cladirii. Alternativ, se poate specializa un ventilator operat pe o frecventa invertata. Viteza de ventilatie ar putea fi controlat de presiunea statica la intrarea la ventilatie si la viteza curentului la ultima intrare de bransament. Acest sistem ar rezulta o rata de scurgere variabila la mecanismul de tratament in linie cu procesul particular care este operat. Alegerea intre o viteza fixa sau sistemul invertat depinde de tipul mecanismului de atenuare instalat, dar si de dezavantajele care sunt cauzate in eficacitatea tratamentului cu rata de scurgere schimbatoare.

Potentialul de contaminare a echipamentului de procesare de catre alte emisii in interiorul ventilatiei pot aparea mai ales in cazul avarierii sistemului de ventilatie. Un proiect tipic pentru punctele de emisie discontinua ar cuprinde un numar de valve automatice si manuale care sa controleze fluxul de aer din diferitele puncte de emisie.In cazul in care mecanismul de tratament este deconectat sau avariat valva automatica s-ar deschide pentru a face posibila eliminarea emisiilor in atmosfera. O urmatoare valva automatica este necesar pentru a izola conductele de emisie cand procesul particolar se opreste. Aceasta inseamna doua valve automatice pe punct de emisie si o valva manuala pentru balantarea sistemului. Configuratia generala poate fi foarte complexa si necesita o proiectare amanuntita pentru a preveni problemele operationale care pot aparea.

Identificarea solutiilor cu efect asupra costurilor

Selectia incepe de la instalatiile deja existente in incinta fabricii. Daca exista un boiler amplasat in operatie cu horn de eliminare inalt, atunci cea mai efectiva solutie ar fi redirectionarea odorurilor spre boiler. Emisiile pot fi ori directionate prin boiler, ca aer de combustie, sau prin hornul boilerului de unde se va dispersa in atmosfera. Aceasta ultima solutie se va folosi numai daca eliminarea directa este redusa la concentratia ceruta la nivelul solului.

La alegerea echipamentului de atenuare se ia in considerare diferitele optiuni de tratament, in functie de capital si de costuri de operare. In acest caz mai intai se ia in considerare epurarea si biofiltrarea, iar apoi absorptia si rutele termice.Alegerea echipamentului de atenuare este mult mai dificila, itrucat marea majoritate a gazelor eliminate care trebuie tratate , mai ales cele rezultate din producerea alimentelor, vor contine un mixtura de componente aeropurtate. Din aceasta cauza la baza proiectarii echipamentului de atenuare in cele mai multe cazuri proiectul trebuie realizat in functie de parametri corelate si bazate pe experimente in incinta instalatiilor similare. Variabilitatea cauzata de prezenta considerabila a componentelor aeropurtate poate necesita incercari cu mecanisme pilot.

Caracterizarea gazelor eliminate

Pentru a evalua cea mai apropiata tehnica de mecanism de abatere este necesar caracterizarea gazelor care necesita tratament. Ca parte a contractului terta parte va voi sa stie valorile parametrilor cheie asociate cu gazele eliminate care necesita tratare.

Parametrii cheie pentru procedura de selectie sunt urmatoarele:

fluxul de aer m³/hr

temperatura C˚

umiditatea relativa %

clasificarea tipica a componentelor prezente

Parametrii aditionali informative care pot fi cerute de un contractor terta parte include:

nivelul particulelor mg/m³

nivelul organic mg/m³

nivelul odorului mg/m³

f)    Garantiile procesului

Procurarea unui mecanism de atenuare de la un contractor terta parte va contine un numar de garantii. In cele mai multe cazuri vor fi garantate componentele mecanice si electrice pentru cel putin un an. Ca parte a selectiei si a procesului de procurare furnizorul va necesita informatii asupra asteptarile clientului asupra eficientei eliminarii odorurilor. Forma procesului de garantare este o parte importanta a contractului. Declaratiile de garantie in legatura cu eficacitatea eliminarii odorurilor poate avea diferite forme. In absenta datelor olfactorice declaratia de garantia poate sa garanteze lipsa mirosului in afara limitelor de producere sau in afara fabricii.

Factori care afecteaza alegerea tehnicilor

In sectiunea 8, Controlul si tratarea emisiilor odoroase, cititorul se poate documenta asupra principiilor, proiectelor, avantajelor si dezavantajelor al celor mai des folositi tehnici de atanuare. Sectiunea 8 a fost alcatuit cu scopul de a da posibilitatea cititorului sa judece daca o tehnica de atenuare este optima pentru aplicatia in cauza.

Literatura ofera o selectie a celor mai conveniabile prin evaluarea ratei de scurgere si concentratiei de materiale presente in emisiile de gaze, iar abordarea tip nomogram arata cele mai apropiate tehnici. Totodata, mai exista si alti factori care necesita sa fie luati in considereare in procesul de selectie.

Ratat de scurgere care trebuie tratat este un parametru major in procesul de selectie, si in foarte multe cazuri tehnicile de abatere vor fi listate vis-à-vis de gradul optim al ratei de scurgere in aplicatie. In acest respect tehnicile de icinerare sunt de multe ori judecate a fi conveniabile la o rata de scurgere joasa, pe cand epurarea si biofiltrarea sunt alese la rate inalte de scurgere. Absorptia este des judecat convenient pentru rate joase si inalte de scurgere.

Totodata, mai sunt si alti factori care trebuie luate in consideratie, cum ar fi temperatura/umiditatea, concentratia de particule, componentele prezente si gradul actual al tratamentului cerut.

7.2 Fisa tehnica a procesului de selectie

In Figura 4.33 este prezentata o fisa tehnica amanuntita care contine majoritatea parametrilor cheie. Trebuie notat ca fisa tehnica nu reprezinta un mecanism absolut sigur pentru derivarea tehnicii optime, si va fi tratat ca indrumator.

Fisa Tehnica 4.33

Figura 4.33

determinarea proprietatilor fizice al emisiei de gaze

numarul fluxurilor care necesita tratament

calcularea proprietatilor emisiilor combinate

determinarea elementelor poluante

solutie guvernata de legislatie?

Definirea efectivitatii cerintelor

Lista tehnicilor aplicabile

Realizeaza indepartarea ceruta a odorului

Considera urmatoarea tehnica

Indepartarea contaminatiilor sub nivelul cerzt de lege

Gazul tratat OK pentru tamponare etc.

Poluare secundara acceptabila

Selectarea tehnicii de fezabilitate

Toate tehnicile luate in considerare

Nr. tehnicilor selectate

Redefinirea criteriilor de performanta

Lista tehnicilor considerate eficiente

Identificarea capitalului si costurilor de operare

Costurile capitale acceptabile

Costurile de operare acceptabile

Optiuni pentru refolosirea caldurii

Identificarea cerintelor de spatiu

Viabil economic

Spatiu suficient

Tehnologie probata

Mecanisme pilot garantate

Conducerea mecanismelor pilot

Fezabil din punct de vedere termic

Lista tehnicilor selectate

Redefinirea eficientei criteriilor

Considera urmatoarea tehnica

Aplicabilitate

Eficienta

Fezabilitate

La Fisa tehnica a fost creata pe baza a trei stagii a secventelor de selectare:

aplicabilitate

efectivitate

fezabilitate

Aplicabilitate

Primul stagiu de selectie recapituleaza proprietatiile emisiilor odoroase in termenii ratei de scurgere, temperatura, umiditate, concentratie de contaminare si particule. Aceasta analiza este aratat in Tabelul 4.45, unde parametrii mai sus mentionati sunt prezentate ca matrix vis-à-vis de tipurile generaleale echipamentelor de atenuare disponibile. Fiecare proprietate a emisiei odoroase a fost segregat in doua sau trei regiuni, ex. Rata de scurgere peste si sub 10000 m³/hr. Fiecarei celule a matrixului a fost stabilit o valoare intre 0 si 3 unde valoarea 3 reprezinta conditiile de operare optime.

Pentru fiecare tehnica de atenuare regiunea relevanta a fiecarei emisii odoroase este totalizata. Aceasta face posibil un sistem simplu de gradare care sa fie realizat cu ajutorul tehnicii de atenuare cel mai convenient, la acest stagiu va fi ales acela care are punctajul maxim. Unde proprietatile emisiilor odoroase rezulta in punctaj zero, acea tehnica de atenuare va fi stearsa din procesul de selectie.

Aceasta selectie de aplicabilitate identifica 3-5 tehnici conveniente care pot fi duse mai departe in urmatoarea procedura de selectie.

Efectivitate

Procedura de selectie a efectivitatii este un rutin care selecteaza mai departe tehnicile de atenuare optime in termenii de evaluarii daca performanta ceruta se poate obtine sau nu. Aceasta procedura de selectie ar fi ideal sa fie suplimentat mai mult in forma de indrumare profesionala decat pe sprijinirea pe indicatiile generale sau cerintele producatorului.

Fisa tehnica incorporeaza mecanismul prin care criteria efectivitatii poate fi redefinita in caz ca procedura nu indica nici o tehnica conveniabila.

Fezabilitate

Procedura de fezabilitate evalueaza tehnicile de atenuare testate in procedurile de selectie de aplicabilitate si efectivitate. Parametrii folositi la aceasta exercitiu de testare sunt capitalul, costurile de operare, cerinte de spatiu, si daca tehnica de atenuare aplicata la aplicatia prezenta a fost probata, ex. Daca a mai fost instalat un proces similar.

Procedura de selectie a fezabilitatii mai incorporeaza un mecanism prin care criteriile de fezabilitate pot fi inlocuite in cazul cand procedura nu identifica tehnici conveniabile. Acestea vor rezulta probabil din capitalul sau costurile de operare mai ridicate a tehnicii alese.

Trebuie accentuat ca fisa tehnica de selectie propusa va fi folosit numai ca indrumator, care va fi confirmat de consultanta profesionala.

Tabel 4.45

Unde este indicat valoarea zero aceea tehnica de atenuare nu va fi considerat parte a procedurii de selectie

Introducere in tehnicile de tratare a odorurilor

Exista un numar mare de optiuni potentiale pentru tratarea emisiunilor de gaze odoroase. Acestea pot fi grupate in absorptie pe baza de carbon sau alte substrate poroase; incinerarea, incluzand termic si oxidarea catalitica; oxidatia biologica. Variatiile in efictivitatea si capitalul sau costurile de operare a tratamentului intre diferitele optiuni este destul de mare. Mai trebuie luate in considerare si legislatia in vigoare si impactul acesteia al sursele controlate. De exemplu controlol emisiilor SO se face inaintea evacuarii, iar controlul emisiilor odoroase se face pe baza impactului cu mediul inconjurator. Astfel se poate vedea ca exista tehnici de control aditionali in afara scopurilor mentionate mai inainte care pot minimaliza impactul emisiilor odoroase asupra mediului. Acestea cad in categoria dispersiunii fizice si include inbunatatirea a dispersiunii potentiale a emisiei, cum ar fi inaltimea hornurilor sau marirea vitezei de evacuare.

Tehnicile de atenuare care sunt acceptate pe plan comercial sunt prezentate in sectiunile 9-15, cuprinzand baza de proiectare, rata de aplicabilitate, performante tipice, avantaje si dezavantaje. Formatul general a sectiunilor este devotat la o tehnica de atenuareparticulara, cu urmatoarele subsectiuni:

Principiu de operare - detaliand cum functioneaza tehnica, impreuna cu teoriile asociate

Selectia echipamentului - enumereaza configuratii de echipamente disponibile si aplicatiile lor

Consideratii de proiectare - detalii eminente la baza proiectarii echipamentului si identificare

Avantaje si dezavantaje - aplicabilitatea generala a tehnicii, lista pro-contra

Textul este scris cu scopul ca sa ajute cititorul in selectarea celei mai bune optiune de tratament pentru o aplicatie si sa poata evalua tenderul producatorului.

Tratamentul fizic

Necesitatea tratarii a unei emisii odoroase este guvernata de impactul acestuia cu mediul inconjurator, ca urmare a dispersiunii in atmosfera. Concentratia odorului la nivelul solului, daca magnitudinea este suficienta, va rezulta plangeri din partea vecinilor, sau nu va satisface cerintele controalelor legislative. Astfel oricare inbunatatire a dispersiunii emisiei in atmosfera va avea un efect care rezulta scaderea magnitudnii emisiei la nivelul solului. Astfel se poate prevedea ca inbunatatirile dispersiei de emisii odoroase ar pute rezulta in scaderea plangerilor la yero, deci ar aduce solutia la problema. Concentratia redusa la nivelul soluluise poate realiza fara scaderea magnitudinii a emisiilor odoroase si nimai daca se inbunatateste dispersia in atmosfera. Acest tip de solutie este numit tratament fizical si se bazeaza pe cresterea inaltimii hornului de evacuare si viteza de evacuare.

In cazul inbunatatirii dispersiei si a evacuarii nu se fac modificari la sursa magnitudinii emisiei. Astfel eficacitatea acestei solutii depinde mult de factori ca magnitudinea emisiei odoroase, intensitatea odorului la nivelul solului, locatia potentialilor plangeri, etc. Cu toate acestea, evaluarea potentialelor efecte a dispersiei inbunatatite este total garantat ca stagiu initial, si este bazat pe economiile care erzulta din faptul ca nu trebuie instalat si operat oun mecanism de atenuare.

Folosirea agentilor mascanti reperzinta o urm,atoare optiune de tratament care apartine de grupul tratamentelor fizice. Forma traditionala a a cestui tratament este adaugarea componentului parfumat la stagiul hornului de evacuare final, pentru a incerca sa se mascheze odorurile neplacute. O sectiune a agentilor mascanti este inclusa.

Inbunatatirea dispersiei emisiilor odoroase

Dispersia emisiilor evacuate in mediul ambient si rezultatul acesteia la concentratia nivelului de odoruri la sol depind de mai multe factori:

conditii climatice

altitudinea evacuarii

positia cladirilor din apropiere

temperatura hornului

viteza de evacuare a hornului

configuratia hornului de evacuare

Cu exceptia conditiilor climatice, toti factorii mai sus mentionati pot fi schimbate cu intentia de a inbunatatii potentialul dispersiei de evacuare. Influenta factorilor de mai sus pot fi examinate cu usurinta cu ajutorul uni model de dispersiune computerizat, care incorporeaza toti acesti factori. Modelul face posibil consultarea maririi vitezei de evacuare sau imaltimii hornului si efectul schimbarilor acestora in relatie cu concentratiile la nivelul solului.

9.2 Inaltimea hornului/efect asupra cladirilor din apropiere

Modelul de diaspersie de aer va face posibil o evaluare a potentialului de interferenta asociat cu cladirile sau structurile in vecinatatea hornului de evacuare. Efectul acestor structuri este adeseori cauza proastei dispersiuni si in unele cazuri acest fenomen este cunoscut ca plume grounding, unde evacuarea este apasata jos,in directia solului de catre structurile din apropiere. Modelul de dispersie a aerului va face posibil evaluarea influentei potentiale a cladirilor/structurilor. Aceasta se face de obicei in corelatie prin inaltimea, latimea si lungimea cladirii. De exemplu in modelul de computer Breeze validat de E.P.A din Statele Unite corelatia este folosita intr-un fel ca sa incoroporeze inaltimea si maxima latime de proiectie a cladirilor din apropiere. Latimea maxima de proiectie (L) este definita ca distanta diagonala intre colturile extreme a cladirii. Procedura urmarita este de a trage raza de 5xL de la cladire. Daca evacuarea hornului cade in raza de 5xL a cladirii din apropiere, atunci acesta probabil va avea un impact negativ asupra dispersiei din hornul apropiat. In mod similar, daca evacuarea hornului cade in afara razei de 5xL cladirea nu va afecta dispersiunea.

Procedura fece posibil ca folositorul sa determine inaltimea de preferat a hornului in asa fel ca hornul sa fie suficient de elevat incat sa nu fie influentat de cladire. Procedura implica compararea distantei diagonale (L) cu cladirea si cea mai mica valoare care rezulta din cele doua masuratori va fi folosita in ecuatia pentru a determina inaltimea necesraa a hornului, ca aceasta sa nu fie influentata de cladire

h_c=h_b+1.5xL

Unde h_c = inaltimea necesara a hornului

h_b =inaltimea cladirii

Aceasta procedura se poate folosi ca simpla controlare pentru a detecta daca un horn deja existent poate fi influentat de o cladire din apropiere.Analiza ar indica daca extensia inaltimii hornului poate fi o optiune viabila.

Trebiue luat in considerare si conductarea emisiilor de evacuare spre un horn de boiler. Viabilitatea in acest caz depinde de distante sau oricare schimbare in presiunea in hornul boilerului.

Configuratia si viteza hornului

Magnitudinea vitezei de evacuare aplicata al emisia finala in atmosfera poate avea un efect significant asupra impactului emisiilor odoroase la nuvelul solului. Viteza de evacuare marita va rezulta marirea fortei portante a emisiei. Aceasta implica marirea elevatiei evacuarii, astfel facand posibil un mai mare potential de dispersiune in atmosfera deci mai mica concentratie al nivelul solului.

Proiectul tipic pentru gradarea vitezei evacuarii finale din hornuri este inter 10 si 20 m/s standardul industrial fiind de 15m/s. Proiecte de viteza mai mici de 10m/s pot avea ca efect o proasta dispersiune, pe cand viteze de peste20m/s pot fi costisitoare in termeni de putere de ventilatie si costuri de operare. Mai mult, viteza de evacuare de la un mecanism de retinere a umiditatii la viteze de peste20m/s pot fi zgomotoase si evacuarea va avea un efect fluierator.

Restrictii pot fi intalnite la proiectarea vitezei care pot fi aplicate la unele insalatii. In documentele de indrumare a mecanismelor de evacuare cu retinerea a umiditatii este deseori indicata viteza maxima de 9m/s. Aceasta restrictie este prevazuta pentru a preveniefectul de fantana rezultata din ramasitele de apa de cantitate significanta. O restrictie tipica este aplicata in vecinatatea mecanismelor de evacuare cu retinerea a umiditatii cu toate ca se pot folosi diametre la tevi care sa mareasca viteza de evacuare peste 9m/s. Aceasta se obtine prin incorporarea supapelor la configuratia finala a evacuarii.

Un punct final si foarte important la viteza hornului este asigurarea ca nu exista restrictii la calea fluxului. Aceasta asigura ca nu sunt compromise energiile de moment in timpul evacuarii. O trasatura comuna la multe hornuri de evacuare este aranjamentul numit Palaria Chineza, proiectat pentru a preveni caderea precipitatiilor in horn, si prin aceasta in proces. In acest fel procesul de evacuare este ortat in exterior la 90sin loc de directia verticala, fapt ce rezulta o pierdere considerabila de energie de moment. Astfel protectorii de precipitatii sunt evitate prin ramificatiile evacuarii pentru a face posibila colectare precipitatiilor.

Metodologia determinarii dispersiei

Pana acum in aceasta sectiune au fost prezentate folosirea modelului de dispersie cu ajutorul computerului cu scopul de a identifica conditiile de evacuare optime pentru a minimaliza concentratia odorurilor la nivelul solului. Exista procedeuri de calculare disponibile pentru identificarea inaltimii optime a hornului fara a folosi modelul de dispersie a aerului, mai putin costisitoare. Aceste proceduri se pot folosi ca indrumari pentru asigurarea maririi aproximative a hornului necesar pentru a inbunatati dispersia la un nivel satisfacator. Aceasta procedura se poate folosi ca un control initial pentru a vedea daca maririle de inaltime a hornului sau a vitezei de evacuare sunt posibile. Pot fi la fel evaluate si practicabilitatea de a realiza astfel de schimbari, care pot afecta si inbunatatirea ventilatiei.

O astfel de calculatie, realizat in Marea Britanie este detailata in anexa 2.2. Folosirea acestei tehnici este ideala pentru a testa inaltimea identificata aproximativ necesara a hornului. Aceasta tehnica nu necesita modelul de dispersie de aer pe computer, dar este nevoie de masurarea concentratiei de emisii ale odorurilor.Odata ce inaltimea necesara a hornului a fost calculat, folosind aceasta metoda, poate fi investigata si practicabilitatea identificata a maririi necesare a hornului.

Agentii mascanti

Folosirea agentilor mascanti a generat discutii serioase dealungul anilor, si in general ele vor fi luate in consideratie numai in detalii limitate. Intr-un numar destul de mare de tari folosirea agentilor mascanti in modul conventional al cuvantului nu estepermisa de legislatie.

Terminologia "agenti mascanti" face posibil ca cititorul sa inteleaga in mod direct aceasta sectiune a raportului, cu toate ca termenul nu presupune cu meticulozitate scala aplicatiunilor potentiale in industrie. In mod sigur nu acopera solicitarile furnizorilor in cea ce priveste produsele lor. Exista trei arii care au fost grupate ca agenti mascanti si acestea sunt caracterizate ca:

agenti simpli de parfumare

agenti de neutralizare

agenti care ofera reactii chimice

Agenti parfumanti

In forma sa cea mai simpla acest agent mascheaza efectiv fara a reduce concentratia odoroasa cu ajutorul mascarii odorurilor ofensive cu odoruri placute la un prag de odorizare mai mare decat cea ce este a odorului mascat. O instalatie tipica ar cuprinde un exhaustor care injecteaza un parfum lichid in fluxul de aer evacuat. Alternativ, forta de mitiv a fluxului de aer poate fi folosit pentru a induce parfumul lichid in fluxul de aer printr-un efect de supapa.

Folosirea acestui tip de agent mascant reprezinta o strategie de control efectiva pe termen scurt, dar folosita indelungat poate devevni suspect. Folosirea agentilor mascanti parfumati poate fi o solutie temporara, pana ce se instaleaza un echipament cu mod de controlare mai efectiva a problemei odorului.Problema majora consista in faptul ca, parfumul poate fi considerat placut de o parte a populatiei, dar neplacuta de partea cealalta. Chiar si un parfum placut poate deveni neplacut, daca aceasta este evident detectabil 24 de ore pe zi. Din aceasta cauza agentii parfumanti isi pot pierde eficacitatea.

Agenti de neutralizare

Cum implica si termenul folosit, agentul neutralizant se adauga la fluxul de aer si ca rezultat reduce intensitatea percepsiei odorului de nasul uman. In acest fel agentul neutralizant desensitiveaza nasul uman si prin aceasta face ca odorul evacuat sa no poate fi simtit de sensorii olfactori din nas. Este evident insa ca unele componente ca acetaldehidul pot avea efect de desensitivizare totala a nasului. De prisos sa spunem, ca acest tip de sistem care ar putea afecta detectarea substantelor toxice, nu poate fi recomandat.

Sisteme de reactii chimice

Pe piata exista un numar mare de produse care pretind ca emisiile odoroase pot fi"neutralizate2 prin adaugarea unor componente in fluxul de aer. Definitia exacta a neutralizarii in acest context este inselatoare, si in general ea se refera la reactii chimice in care molecula odoroasa se transforma neodoroasa prin reactia chimica cu ingrediantul adaugat.

Procesul operational pentru incorporarea componentelor neutralizatoare in fluxul de aer este foarte similara cu cea a agentilor mascanti. Un numar considerabil de produse pe piata se refera la ele ca esente de uleiuri derivate din plante. Exista un numar de mecanisme care sunt acceptate fara dovezi clare in cea ce priveste procesul de "neutralizare. In particular mecanismele indicate ar inculde fortele Van der Waals, unde moleculele se leaga de componentele odoroase, si perechea Ywaardmaker unde odorul este neutralizat prin reactie chimica.

Absorbtia

Absorbantii sau epuratorii umezi sunt larg folositi in aplicatiile de controlare a odorurilor. Terminologia este intr-un fel inselatoare din cauza folosirii simultane a termenilor absorptie si epurare. Ca definitie absorbantii sunt folositi pentru a sterge urmele gazului pe cand epuretoarele sunt folosite pentru atenuarile de particule. Pentru a sterge urmele gazului este necesara o instalatie de absobtie, si din aceasta cauza in aceasta sectiune se va folosi termenul de absorbtie.

Procesul de absorptie se bazeaza pe solubilitatea preferentiala a componentelor odoroase prezente in fluxul evacuat in incinta mediului de epurare. Exista un numar de diferite tipuri de absorbanti proiectate si multe variante oferite de furnizori toate pretinzand inbunatatirea contactului gaz-lichid , astfel aducand inbunatatiri la performanta in termeni de stergere efectiva a odorurilor. Cel mai larg utilizat absorbant este coloana tamponata&coloana etans. Aceasta ofera avantajul ariei de suprafata maximalizata per volum de unitate si o scadere a presiunii relativ scazuta.

Exista proiecte standard de ecuatii si corelatii care pot fi utilizate la marimea absorbantilor. Aceste proceduri fac posibile proiectarea absorbantului in jurul sistemului chimic, facand posibil obtinerea gradului de disolvare ceruta, la fel si cel al structurii fizice a sistemului, scaderii presiunii de operare si viteza gazului.

Ecuatiile de proiectare pentru determinarea marimii absorbantului sunt bazate pe echilibrul gaz-lichid. Din cauza ca acest tip de informatie an general este aplicata la sisteme binare cum ar fi amoniacul an apa, ea in general nu este disponibil pentru emisiile odoroase care contin o scala larga de componente.Astfel, la baza proiectarii stau experienta si informatiile obtinute an prealabil in cadrul industriilor similare, sau necesita mecanisme pilot de ancercare. Aceasta sectiune enumera tipurile de absorbanti disponibile si aduce indrumari generale la proiecte in relatie cu marimea pentru controlul odorului aplicat. Teoria aplicata la tamponare este ilustrata ca referinta, cu toate ca marea majoritate a cazurilor de control al odorurilor teoria nu aduce bazele efective ale proiectarii.

Principii de operare

Absorptia este un termen aplicat procesului de transfer an masa intre gazul solubil si solventu lichid in dispozitivul de contact gaz-lichid. Rata la care o substanta odoroasa este indepartata din fluxul de aer depinde de gradul de saturatie la suprafata solventului in cadrul absorbantului, care la randul lui depinde de solubilitatea si rata de indepartare din solventul care circula in reactie si devarsare. Acest mecanism determina eficacitatea indepartarii pe o marime particulara a mecanismului de absorptie si rata de scurgere a aeruli in aprticular. Astfel eficacitatea sndepartarii va fi in functie cu timpul, gradul de saturatie la suprafata lichidului si reactivitatea componentelor gazoase in solventul de absorptie.

Cu conditia ca componentele aeropurtate care trebuie indepartate sunt solubile in apa, atunci se poate proiecta un absorbant care sa rezulte eficienta dorita de indepartare. Problemele apar in legatura cu necesitatea mentinerii a unei concentratii scazute in cadrul lichidului absorbant pentru a mentine forta de dizolvare. Aceasta de multe ori rezulta in volume excesive de apa necesar pentru a realiza eficienta dorita. Astfel, este in general impracticabil folosirea exclusiva a apei, deci se cere implicarea si altor absorbanti. Cu toate acestea, sistemele pe baza de apa pot fi considerate ca stagiul primar inainte ca alti absorbanti, dar eficacitatea lor va fi mai mult rezultatul a altor mecanisme decat celor de absorbire. De exemplu, absorbarea cu apa a unui flux de aer nesaturat va rezulta in racirea fluxului de aer pana la saturare prin procesul de racire adiabatica. Acest efect de racire, in esenta echivalsent cu diferenta intre temperatura fluxului de aer admis in rezervorului sec si cel al rezervorului umed de multe ori va rezulte in antrenarea mecanismului de condensare prin care componentii vor fi indepartati din fluxul de aer cand acestea racesc la o temperatura de sub punctul de fierbere.

Reactivi de absorbtie

Eficienta absorbtiei poate fi marita daca lichidul absorbant contine reactivi care intra in reactie cu odorurile prezente in fluxul de aer. Aceasta reduce efectiv concentratia componentelor aeropurtate la suprafata lichidului si in acest fel mentin forta de absorbtie fara a fi nevoie de cantitati mari de lichid absorbant. Exista un numar mare de reactivi care se pot folosi in cadrul sistemului de absorbtie pentru a indeparta componentele odoroase din fluxul de aer. Aceste reactivi sunt deobicei solutii oxidante. Cele mai larg utilizate include: hipoclorid de sodiu, peroxid hidrogen ozon si permanganat de potasiu. Utilizarea acizilor si al alcalinatelor ca mediu absorbant la fel este des folosit, si deseori este utilizat sistem de acid/alcaline in conjunctie cu absorbanti oxidanti. Intradevar, datorat numarului considerabil de componente care pot fi prezente in emisiile odoroase, sunt folosite absorbanti cu mai multe stagii. Astfel, un sistem de absorbare ar putea contine initial o epurare pe baza de apa urmat de un stagiu acidic sau alcalin iar la final un stagiu de oxidare.

Hipocloridul de sodiu este poate cel mai larg utilizat agent oxidant, datorita in primul rand reactivitatii inalte. In general este utilizat in forma de alcalin pH cu scopul de a preveni disociatia in clorine. Exista o tendinta ca hipocloridul sa intre in reactie cu anumite elemente printr-o reactie de clorinare mai mult decat una de oxidare. Aceasta se poate intampla in cazul in care fluxul de aer contine material aromatic care ar putea genera componente clorinate aromatice in gazul tratat. Recentele rezultate pe tema utilizarii hipocloridelor in conditii catalizate sunt discutate in sectiunea 10.8.1.

Peroxidul de hidrogen in general este mai putin efectiv decat hipocloridul datorita puterii scazute de oxidare. Cu toate acestea are avantajul ca produsul reactiei este apa care se poate folosi in aplicatiile unde sunt prezente materiale aromatice. Peroxidul de hidrogeneste utilizat sub conditii acidice, in primul rand pentru a controla rat de descompunere.

Ozonul este la fel un agent oxidant puternic, cu toate ca puterea lui de oxidare este mult mai pronuntata in faza lichida decat in faza gazoasa. O aplicatie recenta care incorporeaza lumina ultraviolet pentru inbunatatirea performantei de oxidare a ozonului este discutat in sectiunea 10.8.2

Cu toate ca exista numai informatii limitate despre rezultatele lor, in ultimul timp sunt folosite un numar mare de solutii de absorbire la suprafata. In deosebi sistemul de reducere a spumei pe baza ionica, ca de exemplu solutiile de clatire a masinilor de spalat vase au fost utilizate cu succes.

Utilizarea agentilor oxidanti nu se reduce la forma lichida. Exista instalatii, mai ales in tarile europene care opereaza pe baza de oxidanti solizi sau forma particulata. Un astfel de exemplu este utilizarea epurarii cu oxid de calciu , unde particulele de oxid de calciu contactate cu aburul de gaz odorosproduce rezidiuri de carbonat de calciu solid. Totusi, potrivit feedback-ului de la instalatiile de acest tip este ca indepartarea odorurilor este limitata, si pot aparea probleme severe in manuirea solizilor. Astfel, este recomandat folosirea numai agentilor lichizi pentru indepartarea odorurilor.

Ca nota finala pe tema utilizarii agentilor oxidanti, sistemele instalate pot suferi din cauza costurilor mari de operare in termenii folosirii pe scala larga a agentilor oxidanti. Acest factor, cat si alternativele, sunt de obicei luate in considerare la faza de proiectare.

Selectia echipamentului de absorbtie

Tinta oricarei absorbant este de a produce suprafata lichida cea mai larga posibila si uncontracurent bun pentru fluxul de gaz sau lichid. In proiectele de absorbante este o cerinta fundamentala distributia eficace a aerului si al lichidului. In termeni generali exista trei tipuri de absorbanti: tamponate, placa si spray.

Absorbantul tamponat

Forma absorbantului tamponat este prezentat in figura 4.34. Fluxul de aer care necesita tratare este directionat in contracurent la fluxul lichid recirculat. Aria tamponata contine un numar mare de piese tampon, de obicei din plastic, care sa puna la dispozitie o suprafata considerabila pentru contactul gaz-lichid. Sistemul lichid poate contine orice de la sipla pompa de recirculare pana la statie de dozare sofisticata cu facilitati de dozare/control pH. Distributia lichidului este realizat cel mai efectiv printr-o serie de orificii de iesire situate simetric pe suprafata unitatii. Utilizarea unui orificiu central, folosit cu ani in urma, nu este recomandata datorita proastei distributii a lichidului. Depinzand de lungimea verticala a tamponarii in interiorul absorbantului poate fi necesar incorporarea sistemelor de redistribuire a lichizilor.

Fluxul de aer tratat este evacuat printr-un eliminator bura cu scopul de a indeparta depunerea picaturilor inainte de evacuare.

Figura 4.34

iesire de gaz spre ventilatie si horn

eliminator de bura

distributia lichidelor

tampoane

intrare gaz

nivelul apei, valve

drenaj

bleed-off

pompa

sistem de dozare reagenti

motoare pH si redox

Absorbantul placa

Turnul de placi este sistemul de absorptie ilustrat in figura 4.34. Absorbantii tip placa au o aplicare de scala larga mai ales in industria chimica si petrochimica,dar numai limitat in aplicatia instalatiilor de controlarea odorurilor. Placile epuratoarelesunt deobicei un turn vertical cu mai multe tave sau placi gaurite, amplasate orizontal . Deflectoarele sunt situate la mica distanta deasupra placilor. Lichidul epurator intra in varful turnului si curge dealungul tavilor. Fluxul de aer care trebuie trata intra din partea de jos a turnului, si se deplaseaza in sus, trecand prin perforatiile placilor. Viteza fluxului este suficienta ca sa previna scurgerea lichidului prin gauri. De fapt, proiectul incorporeaza un numar de placi in incinta absorbantului care retine lichidul. Fluxul de aer care necesita tratament este directionat prin cortine de lichide care decurg din tave. Exista mai multe variatii de proiecte de placi cu pozitii diferite de orificii de iesire.

Figura 4.35 Absorbant placa

Figura 4.35

iesire de gaz

eliminator de bura

distributia lichidelor

baraj

intrare gaz

nivelul apei, valve

reciclare lichid

pompa

Camera de spray

Un turn spray tipic este de configuratia celui aratat in figura 4.36. Cum sugereaza si numele, aceasta este un sistem care pulverizeaza lichidul, care ceste contactata de fluxul de aer care se ridica in interiorul vasului. Vasul nu contine nici tampoane nici placi sau alte amplasamente folosite pentru inbunatatirea contactul gaz-lichid. Acest tip de proces in general nu este potrivit pentru controlul odorurilor datorita limitatiilor transferului in masa. Totusi, unde fluxul de aer care trebuie tratat contine particule sau materiale condensabile in valori mari, un simplu turn de pulverizare ar putea aduce o conditionare adecvata inaintea unui sistem cu contact gaz-lichid marit, cum ar fi cel de placi sau cel de tampoane.

Figura 4.36 Camera de spray

Figura 4.36

iesire de gaz

eliminator de bura

distributia lichidelor

intrare gaz

nivelul apei, valve

reciclare lichid

pompa

Unde prezenta particulelor sa a condensabililor este o problema potentiala iar indepartarea odorurilor trabuie facuta in acelasi echipament, atunci se poate decurge la un amplasament metalic pentru a mari gradul de contact gaz -lichid, dar cu mare precautie. Aceasta poate cauza probleme operationale considerabile si pierdere de timp pe durata curatirii si reinstalarii absorbantului. In acest respect un absorbant din placa ondulata ar putea fi instalatia potrivita. Fluxul de aer care intra in instalatie este fortata prin o serie de praguri formate din placile ondulate, iar lichidul pulverizat este pozitionat an fata fiecarei ansamblu de placi ondulate. Ansamblul poate fi proiectat in asa fel ca sa fie posibila indepartarea, spalarea si repunerea sa fara ca instalatia sa fie oprita.

Considerente de proiectare

Echipamentul de absoarbere utilizat pe scala cea mai larga este sistemul cu tampoane, si an aceasta sectiune vor fi revizuite andrumarile proiectarii asociate cu aceasta. Un proiect perfect bazat pe standardele principiile ingineriei chimice necesita date vizand concentratia, solubilitatea si transferul de masa pentru componentele care trebuie indepartate din fluxul de gaz. Cu toate acestea, cum a fost detaliat mai sus, majoritatea emisiilor odoroase sunt mixturi complexe si este foarte dificil stabilirea speciilor chemicale prezente , si mai mult dificil determinarea concentratiei acestora. Natura si kinetica reactiilor oxidante nu sunt stabile, si ar fi foarte dificil determinarea chiar an cazul componentelor individuale nu numai celor care sunt mixturi complexe. Astfel, proiectarea echipamentului de absorptie a odorurilor este mai mult empirica decat stiintifica.

Astfel volumul tamponarii este aleasa an concordanta cu rezultatele care au dat o absorptie rezonabil de complete ale componentelor ce pot fi absorbate. Daca exista numai o singura experienta operationala in evacuarea odoroasa, atunci este necesara amplasarea mecanismelor pilot pentru a defini proiectul optim.

Mecanismele pilot sau experientele prealabile determina inaltimea necesara a tamponarii pentru obtinerea performantelor dorite. Inaltimea necesara a tampoanelor este considerata ca inaltimea unitatii de transfer multiplicat la numarul unitatilor de transfer necesare. Inaltimea unitatii de transfer este masura eficientei difuziunii si a ariei interfaciale a tampoanelor, iar numarul unitatilor de transfer este masura performantei cerute. Derivatia numarului de unitati de transfer si inaltimea unitatii de transfer necesita cunoastera factorilor ca gaz molar, volume de lichide, difuzivitatea odorantului in lichid, proprietati fizice ale lichidelor si fluxului de aer, si caracteristicile materialului de tamponare.

Aceasta informatie face posibil proiectarea si gradarea epuratorului in cazul investigatiilor pilot. Tamponul este ales in asa fel incat sa faca posibil numarul de unitati de transfer necesar pentru performanta ceruta. Tipul si marimea tamponului, viteza lineara a gazului (care determina diametrul absorbantului) viteza lineara al lichidului, scaderea presiunii gazului si eficiensa absorbantului pe masura de unitate (care determina inaltimea tamponata) sunt toate corelate intre ele. Procedura de proiectare are ca scop optimizarea proiectului in termeni de capital si costuri de operare, luand in considerare trecerea volumetrica ceruta, eficienta absorptiei si constrangeri ca astuparea tampoanelor si csaderea de presiune maxim admisa. Aceste parametri operationali pot fi evaluate in general din corelatiile proiectate. Gradele tipice ale parametrilor sunt aratate in tabelul 4.47. Aceste indrumari pot fi folosite in evaluarea corspondentei mecanismului de absorptie pentru controlarea odorurilor.

Tabel 4.46

Rezultate recente in absorbtie

Marea majoritate al variatiilor in proiectarea absorbantilor probabil nu vor aduce inbunatatiri la performanta, capital sau costuri de operare. Exista insa doua absoarbere recent realizate care trebuie mentionate. Acestea sunt relatate la inbunatatirea performantei de oxidare utilizate in epurari chimice.

Procesul ICI Katalco

Utilizarea hipocloridului ca agent oxidant eficient si absorbantele chimice sunt bine documentate. Hipocloridul este utilizat in particular in industrii de prelucrare a produselor de origine animalica, ale caror emisii contin nivele considerabile de componente odoroase pe baza de sulf si azot. Cum a fost detaliat in sectiunea 3.4.2.1, utilizarea hipocloridului in absorbanti poate fi inpiedicat de potentialul formarii clorinelor aromatici si cerintele inalte de cheltuieli. Intr-adevar potentialul de clorinare este mai inalta la concentratiile de hipoclorid, deci necesita proiect in care in lichidul de absorbare este incorporat concentratie de hipoclorid mai scazut decat cea ceruta pentru absorbtia optima.

Figura 4.37

iesire de gaz

eliminator de bura

distributia lichidelor

tampoane

intrare gaz

drenaj

recirculare lichid

pompa

linie bleed

pHRC

rHRC

mixer in linie

solutie de sodiu hipoclorid

solutie de sodiu hidroxid

reactor baraj odor

reactor egalizator de presiune

In acest scop ICI din Marea Britanie a realzat procesul Katalco care este un absorbant de hipoclorid cu catalizatorul incorporat in sistemul lichidului reciclat. Catalizatorul este pe baza de oxidat de nickel si sistemul este pretins sa mareasca dramatic reactia hipocloridului si sa previna reactiile de clorinare. Potentiala reactie corinata este prevenita de catalizator care ajuta descompunerea hipocloridului in oxigen gazos si sodiu de clorid. Aceasta schimbare face posibila marirea nivelului de hipoclorid in absorbant, astfel inbunatatind eficienta. Configuratia procesului este ilustrata in figura 4.37, aratand controlul pH la aproximativ pH 9 si controlul de redox la un voltaj optimizat.

Figura 4.38

iesire de gaz

eliminator de bura

distributia lichidelor

tampoane

intrare gaz

colector de apa

ozonizator

lampi UV

pompa

Figura 4.38 Absorbitor UV/ozone

UV / ozon

Ozonul a fost utilizat ca oxidant numai in numar limitat pentru aplicatii de control al odorurilor. Aceasta se datoreaza in primul rand faptului, ca pe cand ozonul este extraordinar de reactiv in faza lichida, reactivitatea lui scade in faza gazoasa. In anii 1980 a fost realizat un proces prin care activitatea ozonului a fost inbunatatita cu ajutorul luminii UV. Ecest proces este ilustrat in figura 4.38. Procesul foloseste sistemul tamponat si sistemul de lichid reciclat. Ozonul este barbotat in colectorul de apa a absorbantului si apa oyonata este trecuta prin lumina UV. Ozonul in prezenta luminii UV produce radicali de hidroxil care sunt mult mai reactivi ca ozonul singur. Componentele organice dizolvate in faza lichida sunt oxidate in dioxid de carbon, iar in acest fel lichidul de absorptie si apa evacuata din sistem este mult mai curata.

Sisteme de absorbtie - avantaje si dezavantaje

In termeni generali absorbantii sunt potrivite pe scala larga pentru fluxuri de aer care contin odoruri in concentratie relativ joasa. Absorbantii sunt utilizati extensiv in aplicatiile in controlul odorului, sunt relativ ieftine si sunt considerate posibile solutii de atenuare. Tabelul urmatotor care contine avantajele si dezavantajele echipamentului de absorptie este utilizat pentru a judeca absorptia potentiala sa intalneasca cerintele particulare. Folosirea cuvantului "relativ" in tabelul 4.47 se refera la o comparatie cu alte echipamente de controlul odorului detaliate in acest raport.

Avantaje:

costur de capital relativ joase

costuri de operare relativ joase

scadere de presiune relativ joasa

poate trata o scala larga de fluxuri de aer

echipament compact

Dezavantaje:

posibil sa genereze evacuare de apa marita

mai mult indeparteaza componente specifice decat generale

eficienta limitata tipic la 70-80%

necesita stocare a cemicalelor

poate genera plume vizibil

11 Adsorbtia

Adsorbtia este un proces care implica capturarea componentelor aeropurtate intr-o suprafata activa cu particule fine. Exista un numar mare de materiale active care sunt utiluzate pentru aplicatii generale in industrie,including zeolite, silicate, rasini polimerice si carbon activat. In aproare 1005 din cazuri a controlului de emisii odoroase carbonul este prezent ca absorbant ales, de aici vine terminologia de adsorbtie de carbon.

Adsorbtia de carbon este utiluzata pentru trei cazuri distincte in controlul aplicatiilor generale ale aerului poluat.

conditionarea aerului

indepartarea odorurilor dintr-un proces de evacuare

indepartarea componentelor dintr-un proces de evacuare pentru valorificarea deseurilor

Proiectul echipamentului adsorptiei de carbon este diferent de la caz la caz. Aceasta sectiune enumera tipurile de echipamente de adsorptie disponibile si aduce indrumari generale de proiectare in relatia valorii efective a aplicatiilor de control al odorurilor.

Procesul ICI KATALCO

Folosirea hipocloritului ca agent oxidant efectiv si folosirea lui in absorbantii chimici este foarte bine documentata.

Hipocloritul se foloseste in mod particular in transformarea animala si in industriile asociate, cu degajari continand insemnate particule de sulfura si nitrogen cu componenti parfumati. Dupa cum este detaliat in sectiunea 3.4.2.1., folosirea hipocloritului in absorbanti este impiedicata (stanjenita) de potentiala formare a aromelor clorate si de cerintele mari de consum care sunt adesea prezente. Intr-adevar potentiala clorare este mai mare la concentratii mai mari de hipoclorit, astfel necesitand un design incorporand concentratii de hipoclorit in lichiorul absorbant mai joase decat este necesar pentru o absorbtie optima.

Pentru a redresa aceste deficiente ICI in Regatul Unit s-a dezvoltat procesul Katalco care este in esenta un absorbant de hipoclorit conventional desi cu un catalizator incorporat in sistemul lichid de reciclare. Catalizatorul este bazat pe oxid de nichel si se sustine ca sistemul creste in mod dramatic nivelul de reactie a hipocloritului si previne orice reactie de clorurare. Potentiala reactie de clorurare este evitata deoarece catalizatorul ajuta la descompunerea hipocloritului in oxigen si clorura de sodiu care se opune clorului liber. Aceasta la randul ei permite folosirea unei concentratii marite de hipoclorit in absorbant si astfel eficienta creste. Configuratia procesului este ilustrata in figura 4.3.7. aratand controlul pH-ului pana la aprox. PH 9 si controlul potentialei oxidari si reduceri la un voltaj optim.

UV ozon

Ozonul a fost folosit din punct de vedere istoric ca oxidant numai intr-un numar limitat de aplicatii cu miros controlat. Aceasta se datoreaza faptului ca in faza lichida este extrem de reactiv iar in faza gazoasa are o reactivitate redusa. Procesul s-a dezvoltat in anii 80 si a intensificat activitatea ozonului prin incorporarea luminii ultraviolete. Ozonul in prezenta luminii U.V. produce radicali hidroxili care sunt mult mai reactivi decat ozonul singur. Compusii organici dizolvati sunt CO₂ si H₂ O si astfel solutia absorbanta eliminata din sistem este relativ curata.

10.9 Sisteme de absorbtie (avantaje si dezavantaje)

In general termenul de absorbant este potrivit pentru scara larga de airflows volumetric care contin substante odorizante in concentratie mica. Absorbantii sunt mult folositi in aplicatiile de control ale mirosului. Nu sunt prea scumpi si sunt considerati o solutie buna.

Tabelul de mai jos prezinta avantajele si dezavantajele echipamentului de absorbtie si este folosit pentru a arata puterea de absorbtie si cerintele particulare. Folosirea cuvantului 'relativ' se refera la o comparatie cu alt echipament de control al mirosului detaliat in acest raport.

Adsorbtia

Adsorbtia este un proces unitar cuprinzand prinderea particulelor de aer pe o suprafata activa fina. Exista un numar de posibile materiale active care sunt folosite pentru aplicatii generale in industrie incluzand zooliti, silicati si polimeri rasinosi, si carbon activ.

Intr-un procent virtual de 100% din cazuri in controlul emanarii unor mirosuri, carbonul activ este adsorbantul ales si de aici reiese terminologia de Carbon adsorbant.

Aceasta trecere in revista a adsorbtiei se va concentra in intregime asupra Carbonului adsorbant.

Carbonul adsorbant este utilizat in trei situatii:

aerul conditionat

indepartarea mirosului din procesul de evacuare

indepartarea mirosului componentelor unui proces de evacuare pentru o eventuala recuperare

Designul echipamentului de adsorbtie a carbonului este diferit pentru fiecare caz. Aceasta sectiune subliniaza tipuri de echipamente de adsorbtie disponibile si ofera un ghid general in relatie cu marimile efective pentru aplicatiile de control ale mirosului.

11.1. Principiul de operare

Adsorbtia este un proces dinamic in care moleculele de apa vin in contact cu o suprafata solida si raman acolo pentru o perioada de timp inainte de a ajunge in faza de vapori. Un echilibru se stabileste intre adsorbtie si absorbtie.; exemplu: o concentratie a unui compus pe suprafata de carbon corespunde unei concentratii sau presiuni partiale a acelui compus in faza de gaz. Pentru majoritatea emanatiilor de miros unde masa organica este scazuta echilibrul materialului adsorbant creste rapid. Astfel procesul adsorbtiei carbonului permite o forta pozitiva de dirijare a adsorbtiei pana la un punct unde pozitia echilibrului se schimba si concentratia mirosului la orificiul de evacuare creste. Acesta este punctul in care carbonul a fost pe deplin utilizat si nu mai sunt suficiente parti active incat sa se faca o alta adsorbtie. Carbonul, astfel, a ajuns la sfarsitul vietii lui utile si se cere inlocuirea sau regenerarea . Procesul de adsorbtie unde unde un component este capturat intr-o matrice de carbon poate fi fie fizic si in aceasta situatie moleculele adsorbante sunt tinute la suprafata de fortele Van der Wals, fie chimic unde legaturiile chimice sunt formate intre moleculele adsorbante si suprafata. Ambele procese genereaza caldura, cel chimic mai mult decat cel fizic. Adsorbtia carbonului poate avea eficienta redusa, cu un procent de 80 - 99 % de indepartare a mirosului.

11.2 Proprietatile carbonului activ

Carbonul activ poate fi facut dintr-o varietate de materiale carbonice incluzand lemne, carbune, coji de alune, turba, os si reziduuri petroliere.

Produsele bazate pe carbune si pe scoarta sunt folosite in aplicatiile fazei de vapori.procesul de fabricatie consta in deshidratarea si carbonizarea materialului crud care indeparteaza materiile volatie si produce o structura poroasa suplimentara. Urmeaza activarea termica sau chimica. Carbonul activ va avea urmatoarele proprietati, dupa cum arata tabelul 4.48.

11.3. Selectarea echipamentului de adsorbtie

Exista un numar de configuratii ale echipamentului de adsorbtie in relatie cu cele 3 proprietati dupa cum se subliniaza in sectiunea 12.

Cele trei tipuri de adsorbtie sunt:

Strat fix adsorbant in stare nemiscata - gazul contaminat trece printr-un strat stationar de adsorbant.

Strat de adsorbant fluidizat - gazul contaminat trece prin suspensia de adsorbant.

Stratul de adsorbant in miscare continua - adsorbantul cade datorita gravitatiei prin particulele de gaz care se ridica.

In termenii de control ai mirosului, aplicatiile majore sunt curatarea aerului ventilat si tratamentul procesului de raspandire a mirosului. Straturile de carbon pot fi folosite fie odata fie pot fi regenerate. Folosirea sistemelor regenerative este limitata la instalatiile unde reconditionarea materialului este eficienta economic. Aceste tipuri de instalatii sunt foarte limitate in instalatiile de control ale mirosului si de obicei echipamentul de control cuprinde un singur sistem fix de adsorbtie. Sistemele regenerative sunt facute cu straturi multiple astfel incat adsorbtia si disorbtia pot fi facute simultan. Este nevoie sa se ridice ts stratului adsorbant pentru a se leibera substantele adsorbante, mediul cel mai des folosit fiind aburul. Sistemul cu strat fix cuprinde un strat de carbon activ prin care sunt trecute particulele de gaz ce urmeaza a fi tratate. Carbonul este in forma fie de filtru sau intr-un simplu strat. Filtrele sunt din hartie sau din carton care contin praf de carbon activ. In general cartusul de carbon este folosit pentru camera de ventilatie si carbonul in sistemul impachetat este folosit pentru controlul mirosului de la evacuare. Carbonul activ odata expirat trebuie sa fie inlocuit . Sistemul de strat impachetat are avantajul ca poate fi reconditionat, in timp ce filtrele trebuie distruse.

11.4 Consideratii pentru design

Baza de design pentru camera de ventilatie folosind cartusurile filtrante se deosebeste semnificativ fata de straturile impachetate folosite in procesul de control al mirosului. In general aceste cartuse vor fi folosite la caderi intermitente cu o scazuta concentratie de sorbant. Din contra, sistemul de strat impachetat va fi folosit unde concentratia componentilor din emanatiile care urmeaza a fi tratate este mai mare decat concentratia obisnuita. Diferenta majora in design in fiecare sistem este timpul de depunere. Pentru camera de ventilatie sunt necesare 0,1 - 0,2 secunde dar tratamentul procesului de evacuare cere intre 1 - 3 secunde.

Alegerea timpului de depunere este un compromis intre volumul fizic al stratului desenat si timpul de refacere.

Exista un numar de alte considereratii pentru design care trebuie luate in considerare si care sunt detaliate in subsectiunile urmatoare. Aceste consideratii pot fi parcurse pentru a demonstra daca C adsorbant este sistemul cel mai potrivit pentru scopul urmarit. Consideratiile sunt detaliate in mod deosebit pentru aplicatia stratului adsorbant asa cum s-a aplicat la controlul procesului de miros.

Capacitatea de adsorbtie

Multe cataloage si literatura de specialitate abordeaza capacitatea de adsorbtie a carbonului activ pentru componenti specifici care sa fie schimbati. Capacitatea este exprimata in greutate % in functie de cantitatea de material specific care poate fi adsorbita pe unitatea de masa de carbon. Aceste cifre variaza de la 0 - 110 % si nu au nici un sens pentru potentiala emanare de miros care contine o mare varietate de componenti individuali. Exemplu : o valoare de 30% poate fi folosita pentru a estima timpul de viata a stratului de carbon . pentru a conduce acest calcul este necesara cunoasterea incarcaturii contaminantilor la intrarea in strat. In majoritatea cazurilor de miros cu exceptia situatiei H₂S este contaminantul de miros major , emanarea organica este de obicei problema majora.

Aceasta evaluare este impiedicata de inadecvarea tehnicilor analitice la stabilirea componentilor prezenti in emanatie, dar si de concentratiile lor individuale.

Se practica masurarea concentratiei organice intr-o emanare de gaz si se transforma in mg de carbon echivalent cu / m³ de gaz evacuat.

Asteptarile de viata ale stratului de carbon pot fi estimate bazandu-ne pe cunoasterea timpului de depunere, incarcaturii organice si gazul ce urmeaza a fi tratat. Astfel, daca avem un gaz de 10 000 m³ cu o concentratie organica de 50 mg carbon / m³ si un strat de Carbon cu un timp de depunere de 1 secunda. Incarcatura organica este astfel produsul gazului si concentratiei de la 0,5 kg /h. timpul dedepunere de o secunda implica volumul stratului de carbon de 2,78 m³ . Bazat pe o densitate a carbonului de 500 kg/ m³, carbonul ar putea absorbi 30 % din 1390 kg care este echivalentul a 2780 ore de operatie. Astfel stratul ar trebui inlocuit cu o frecventa de ≈ 3 ori/an. Costul carbonului activat la 1500 GBP/t ar trebui luat in considerare.

Temperatura

In general, cu cat temperatura este mai scazuta cu atat este mai mare cantitatea adsorbita si astfel timpul de penetratie sau viata stratului este mai lunga. De exemplu, o temperatura de 40s C poate fi considerata ca o limita superioara pentru unproces de adsorbtie.

Umiditatea

In general, eficienta carbonului activat este redusa la o umiditate relativa de peste 75%, cu exceptia compusilor apei solubile ca amine scazute si sulfide de hidrogen. Aceasta adsorbtie preferentiala a apei poate duce la condensatie in strat si se obtine astfel carbon inactiv. Stratul ar avea nevoie de uscare inainte de a fi refolosit.

Configuratia stratului impachetat

Inaltimea si diametrul stratului impachetat este in mare masura guvernat de alegerea preiunii liniare prin strat si scaderea acceptabila a presiunii. In practica, presiunea liniara se intinde de la 0,1 la 0,6 m/s cu o presiune liniara mai mare rezultand intr-un coeficient (grad) mai mare a masei de transfer la suprafata de carbon si astfel gradul (coeficientul) de adsorbtie este mai mare. Aceasta este desigur compensarea impotriva scaderii presiunii in strat.

De exemplu o presiune (velocitate) liniara de 0,3 m/s este aleasa cu o adancime minima a stratului 0,3 metri la un timp de depunere de 1 secunda. Scaderea preiunii in startul de carbon va fi de 750 mm apa/ metrul de strat bazat pe marimea particulei de carbon 1,5 mm.

Prezenta particulelor in emanarea de gaz care urmeaza a fi tratat poate interveni in eficienta stratului de carbon si creste operatia de scadere a presiunii. Astfel, acolo unde sunt prezente particule sau chiar material condensat, folosirea stratului de carbon este discutabila. Particulele / materialul condensat poate fi indepartat printr- un pre-filtru desi acesta se va adaugala complexitatea si costul unitatii si se vor adauga probleme operationale in cerintele de curatare.

11.5 Sisteme de adsorbtie - Avantaje si dezavantaje

Instalarea unui sistem de adsorbtie de carbon este destul de simpla, cuprinzand un ventilator si un vas de sustinere pentru stratul de carbon. Limita cea mai importanta la adsorbtia de carbon este costul carbonului si faptul ca trebuie inlocuit destul de frecvent . Regenerarea nu este economica si stratul de carbon trebuie in intregime reinnoit cand eficienta adsorbtiei incepe sa scada, ceea ce se poate intampla dupa o scurta perioada de timp depinzand de gradul de emanare a mirosului si de concentratia odorantului. Astfel adsorbtia are un loc definit, chiar daca limitat, printre tehnicile de scadere a mirosului.

Sistemele de adsorbtie a carbonului pentru aplicatiileprocesului de control a mirosului sunt potrivite pentru prelucrarile de aer de mai putin de 10 000 m³ /h si unde contaminantul care trebuie indepartat este prezent intr-o concentratie scazuta de mai putin de 50mg/m³.

Avantajele si dezavantajele adsorbtiei de carbon sunt detaliate in tabelul 4.49.

12 Tratament biologic

Terminologia tratamentului biologic include folosirea bio-filtrelor si bio-scruberului (epurator de gaze). Biofiltrele pot fi subdivizate in biofiltre bazate sau nu pe sol. Procesul de folosire a microorganismelor pentru indepartarea emanarilor de miros purtat de aer a fost mult dezvoltata in anii 60 si este folosita pe larg in industrie. Cel mai cunoscut tip de tratament biologic este biofiltrul fara epurator de gaze de strat de turba.

Tratamentul biologic are mare eficienta de indepartare a mirosului la costuri relativ scazute in comparatie cu alte tehnici de tratamente alternative.

12.1 Principiul de operare

Modelul cel mai larg acceptat pentru indepartarea mirosului in sistemul biologic este teoria bio-filmului. Aceasta teorie a fost larg aplicata pentru a explica mecanismele care intervin intr-un bio-filtru. Biofilmul este stratul de apa predominand in jurul particulelor individuale al materialului de filtru unde sunt prezente microorganismele. Cand jetul de aer ce urmeaza a fi tratat curge in jurul particulelor, exista o masa de transfer continua intre faza de gaz si stratul biologic. Componentii volatili prezenti in gazul emanat, impreuna cu oxigenul, sunt partial dizolvati in faza de lichid a stratului biologic. Al II-lea pas al reactiei este degradarea aerobica biologica a componentilor in faza lichida. In felul acesta concentratia gradientului este creata intr-un strat biologic care mentine o masa de curgere continua a componentilor din gaz catre stratul biologic umed.

Transportul de-alungul fazei limita si difuziunea in stratul biologic produce hrana pentru microorganismele care traiesc in stratul biologic. Nutritivii care se cer pentru cresterea celulelor sunt obtinuti din materialul filtrat si concentratiile din faza de gaz si lichid a fiecaruia dintre componenti si presupune ca sunt intotdeauna in echilibru si in legatura cu Legea lui Henry.

In termenii unei reactii cinetice, procesul de degradare biologica urmeaza ordinea zero cinetica, gradul de degradare este independent de concentratia substantei. Ordinea cinetica zero a procesului implica faptul ca si compusii biodegradabili pot fi complet indepartati daca timpul de depunere al gazului este suficient in stratul filtrului.

Modelul de biofilm, cuplat cu ordine cinetica zero, permite descrierea cantitativa a proceselor de baza implicate in biofiltrare si o masurare fidela a biofiltrelor pentru o componenta a gazului evacuat. Aplicabilitatea sa la multe componente ale gazului evacuat este totusi limitata de catre complexitatea matematica in cresterea necesara pentru multi componenti si de faptul ca si constituentii din afara gazului vor fi biodegradati independent. Pentru ca gazele evacuate din sursele industriale contin in general o varietate de componenti atunci testarea plantei pilot este recomandata pentru a se asigura ca biofiltrul este masurat adecvat.

Selectarea echipamentului biologic

Exista 3 tipuri de procese de tratament biologic. Parametrii dominanti ai fiecarui sistem sunt discutati in sub-sectiunile care urmeaza.

Strat de sol

Stratul de sol a fost precursor al biofiltrului modern de astazi si cuprinde un strat de sol poros sublimat de un sir de pipe prin care trece aerul ce urmeaza a fi tratat.

Se cere o structura a solului deschisa pentru a pastra presiunea scazuta in strat. Straturile de sol sunt in mod normal construite sub pamant si trebuie avut grija sa se asigure ca baza filtrului de sol este deasupra masei de apa. Cel mai mare neajuns in privinta biofiltrului de sol este timpul excesiv de depunere necesar pentru procesul biologic (cam 5 minute). Acesta rezulta in structuri largi deschise care necesita suprafete de pamant insemnate.

Biofiltre

Figura 4.39; Prezentarea biofiltrului

(Willey A.R.; Williams D.A., 2001#34)

O reprezentare tipica a biofiltrului este ilustrata in figura 4.39. Gazul emanat ce urmeaza a fi tratat este directionat catre locul de umezire unde este pus in contact cu apa repusa in circulatie. Aerul care excita umidificatorul este directionat catre baza biofiltrului. Pentru a mentine echilibrul apei in biofiltru umiditatea relativa a aerului de admisie este mai mare de 95%.

Gazele evacuate care intra in biofiltru sunt distribuite de-alungul bazei unitatii si patrund in sus printr-o placa de distributie si prin media filtru. Irigarea periodica a partii de deasupra stratului permite sistemului mentinerea unui continut moale potrivit in materialul filtrului de 40 - 60%. Orice cadere de apa prin strat, (prin irigare sau ploaie), poate fi bagata in circuitul de umezire pentru a se evita pierderea de apa din sistem.

Exista o mare varietate de materiale filtru care au fost folosite in biofiltre. Cele mai importante conditii ale materialului filtru sunt o suprafata de inaltime specifica (300 - 1000 m²/m³), o capacitate mare de suportare a apei, caracteristici limitate de densitate (opacitate) si o rezistenta limitata la curgere (varsare, flux, curent). In mod traditional turba fibroasa amestecata cu heather in proportie de 50 % a fost folosita. Activitatea microbiana intervine cu un agent de apretura pentru a preveni opacizarea, astfel extinzandu-se viata operativa a stratului.

O variatie a amestecului turba/           este compozitia ciuperca cu 5mm diametru de sfera de polistiren in proportie de 50%. Un media filtru care are nevoie de adaugarea unui material de apretura (intaritor), este "lemn de radacina". Lemnul de radacina este format din 3 radacini, crengi si nuiele, despartite in lungimi de 15 cm prin rupturi mai degraba decat prin taieri drepte. Aceasta actiune expune maximum de suprafata.

Alegerea materialului pentru filtru poate fi restrictionata la cele trei tipuri pe care s-a demonstrat.

Perioada de viata a unui strat de filtru este de 3 - 5 ani. Datorita posibilei opacitati, inaltimea maxima a filtrului este de 1,0 - 1,5 metri. Unde este nevoie de o inaltime mai mare, atunci niste suporturi se vor adapta in sectiunea intersectie verticala a stratului.

Distribuirea aerului prin biofiltru este foarte importanta si se recomanda design-ul unei intregi camere. Inaltimea acestui spatiu va fi de 50% din inaltimea filtrului.

Un biofiltru care functioneaza corect va expune un orificiu de evacuare cu o concentratie a mirosului de 150 - 200 unitati de miros pe m³. mirosul caracteristic asociat cu incarcatura tratata este un tip de padure searbada, umeda, jilava cu o foarte mica asemanare cu mirosul de admisie. Se poate obtine o eficienta a indepartarii mirosului de pana la 99,5%, desi procentajul indepartarii mirosului este foarte dependent de concentratia de admisie. Nu se poate obtine un nivel de evacuare mai mic de 150 OU/m³. De exemplu, la un nivel de miros de admisie de 500 OU/m³ , ar reprezenta un maxim de eficienta maxima de 97%.

Bioscruberi

O instalatie tipica de bioscruber este prezentata in figura 4.40. Tehnica cuprinde un strat absorbant impachetat continand o populatie bacteriana in pachet si in colectorul de apa. Gazul contaminat este ridicat si trecut prin turn impotriva unei caderi de apa, cuprinzand populatie de bacterii. Bacteria se ataseaza impachetarii intr-un mod similar cu un filtru picurator folosit pentru tratarea pierderii de apa. Nutrientii necesari pentru cresterea bacteriala si sinteza, sunt adaugati colectorului de apa absorbant pe o baza periodica.

In teorie, un bioscruber poate fi folosit oriunde bio-oxidarea este o solutie potrivita la o problema de emanare si aplicatiile ei sunt similare cu acelea ale biofiltrelor. Un bioscruber ofera operatii de o rezistenta putin redusa in comparatie cu un biofiltru si de asemenea se cere o suprafata de pamant mai mica. Dimpotriva bio-scruberul este mult mai energic pentru ca apa recircula in plus fata de miscarea aerului.

In termeni de aplicabilitate in industrie bioscruberul are o aplicabilitate limita fata de mult mai cunoscutul biofiltru.

Fig.4.40 : Bioscruber

(Willey A.R.; Williams D.A., 2001#34)

Consideratii de design

Exista un numar de consideratii de design care trebuie luate in seama pentru a se asigura o operatie efectiva a tratamentului biologic al plantei.

Timpul de depunere

Timpul de depunere necesar unui biofiltru este dependent de nivelul si de tipul de contaminanti prezenti in aerul ce urmeaza a fi tratat. Componentii care sunt aromatici in natura vor avea nevoie de un timp de depunere mai lung decat speciile chimice organice mult mai simple. De exemplu, se alege un timp minim de depunere de 20 secunde prelungit pana la 40 secunde unde sunt prezenti contaminantii cu degradabilitate biologica redusa.

Presiunea prin patul filtrului este intre 0,02 si 0,05 m/s. Gradul de incarcare a suprafetei, care adesea este folosit pentru a caracteriza un design, este tipic de la 100 la 250 m³ de gaz/ m² suprafata filtru/ ora.

Design-ul timpului de depunere pentru un bioscruber este mai scazut decat cel al biofiltrului, cele mai multe instalatii sunt intre 5 si 15 secunde.

Temperatura

Nici un proces biologic nu este potrivit temperaturilor in exces aeropurtate, la 40s C. Daca temperaturile de peste 40s C sunt prevalente pentru perioade de timp semnificative, de exemplu mai mult de 4 ore, atunci microorganismele prezente in filtru devin sterilizate si stratul are nevoie de reinsamantare. Temperatura cheie este temperatura rezervorului umed a aerului ce urmeaza a fi tratat, pentru ca aceasta va fi si temperatura aerului dupa umezirea plantei. La temperaturi de sub 10s C gradul degradarii biologice scade in mod dramatic. Oportunitatea biofiltrarii la temperaturi sub 10s C este discutabila.

Efectul particulelor

Un nivel ridicat al particulelor care intra in biofiltru va avea un efect negativ asupra suprafetei poroase a media filtrului, cu o crestere in presiune a filtrului si o reducere a eficientei operationale. Se recomanda o concentratie maxima de admisie de 10 mg/m³ de particule insolubile sau 20 mg/ m³ de particule solubile. Astfel, una din functiile procesului de umezire este capturarea oricarei particule prezente in gazul evacuat si reducerea ei pana la sub concentratia mentionata, inainte de intra in patul filtrului.

Incarcarea

Un biofiltru este cel mai bine echipat cu un curent de aer care sa prezinte o incarcatura de contaminanti relativ constanta. In aceasta privinta este ideal pentru sistemele de ventilatie unde un curent de aer constant este extras dintr-un recipient sau din camera de procesare. Curentii de aer foarte contaminati sunt de evitat daca nu exista o diluare suficienta de la alte surse care sunt tratate. Se recomanda o concentratie organica maxima de 1000 mg/m³ Concentratiile contaminante de peste acest nivel vor duce la opacizarea rapida a materialului filtrat.

Design-ul umezitorului

Umezitorul, de fapt un scruber de apa, necesita un contact direct a gazului emanat cu apa pentru a obtine umiditatea relativa minima de 95% la admisia in biofiltru. Exista un numar de procese alternative de la un recipient cu simplu spray pana la o coloana sau pachet compartimentat. Fiecare sistem este in general operat in contra curent.

Alegerea configuratiei umezitorului depinde in mare masura de particule, daca exista, in gazul evacuat. Simpla sprayere este putin probabil ca ar captura o proportie considerabila a particulelor, de aceea coloanele de impachetat vor avea probleme. Se recomanda prezenta unui ecran intern pentru a asigura eficientizarea contactului.

Rezervorul de apa de la baza umezitorului este operat la un nivel de control astfel incat apa ridicata de gazul evacuat va putea fi continuu completata. Nu se obisnuieste completarea permanenta cu apa tratata pentru ca ar duce la o cerere de descarcare a apei nefolositoare. O cantitate de apa tratata este prevazuta doar pentru gazele evacuate cu incarcaturi de particule grele sau acolo unde o proportie considerabila de componenti sunt pe cale sa condenseze. Singura descarcare a apei nefolositoare din umezitor reiese din curatarea periodica.

Procesul de control

PH - ul materialului filtrat intr-un biofiltru este de obicei intre 6,5 si 7,5, raza preferata de cele mai multe bacterii. In unele cazuri biodegradarea componentilor gazului efectuat poate genera produse acide. Acesta in particular cu componenti ca amoniul, sulfida de hidrogen si hidrocarbon halogenat. O reducere gradata a pH - ului biofiltrului este asociata cu reducerea eficientei operatiei. Prezenta ciupercilor, observate vizual ca humus alb vor creste pH - ul stratului de mai jos.

Problema reducerii pH-ului stratului este imbunatatita prin doua metode: adaugarea unui alcalin insolubil la biofiltru mediu, de exemplu, carbonat de calciu, care afecteaza neutralitatea acizilor diluati produsi in timpul procesului biologic. Totusi, carbonatul de calciu va avea o viata limitata si vor prevala conditiile acide din biofiltru. Se recomanda o adaugare de carbonat de calciu de maximum 40kg/m³. o a II-a solutie ar fi intensificarea conditiilor alcaline in apa repusa in circulatie de umezitor prin dozarea caustica si controlul pH-ului. Masuratorile periodice ale pH-ului stratului filtrat permit ajustarile necesare dozarii caustice in umezitor pentru a mentine conditiile neutre in biofiltru.

Biofiltrarea nu este un proces complex si cere atentie minima. Pastrarea cerintelor este de asemenea limitata, adresate in special ventilatorului gazului evacuat si pompei de reciclare a umezitorului. Masura in care controlul procesului poate fi aplicat unei instalatii de biofiltru variaza considerabil si gradul de control cerut depinde factori ca pozitia biofiltrului in raport cu alte procese, atentia operatorului, etc.

Se recomanda ca umezitorul si pompele de reciclare sa aiba lumini operationale aprinse. Distrugerea acestor pompe poate cauza daune importante media filtrului.

Se poate instala o supapa de urgenta pentru gaz legata de un senzor de temperatura in biofiltru la admisie. Mecanismul de control este fixat astfel ca daca temperatura de admisie a biofiltrului depaseste 45s C peste o perioada de timp predeterminata, sa spunem 4 ore, gazele evacuate vor fi descarcate direct in atmosfera trecand de biofiltru. Se recomanda, de asemenea, indicatorii de temperatura si de scaderea presiunii stratului.

Operatiunea flux in sus/ in jos

Biofiltrele pot opera atat in flux in sus cat si in jos. Meritele fiecarei modalitati nu sunt sigure si in ceea ce priveste eficienta operationala este foarte probabil sa fie aceeasi in fiecare caz. Diferenta majora este reflectata in costuri unde sistemul flux in jos va avea nevoie de o inchidere etansa, pentru un biofiltru mai mare.

Scaderea presiunii intr-un biofiltru este mica, cam 10-25mm/m din inaltimea comprimata.

Aclimatizare

Dupa pornirea biofiltrului exista o perioada de timp definita necesara pentru microorganismele din materialul filtrat sa se aclimatizeze cu gazul evacuat. Aceasta perioada de aclimatizare este intre 10 - 30 de zile, depinzand de natura gazului evacuat. Adaugarea de tulpini de bacterii selective si de mal (glod) activ va reduce perioada de aclimatizare la doar cateva zile.

Microorganismele prezente in filtrul media supravietuiesc o perioada destul de lunga de timp cand sistemul nu este incarcat. In perioadele de pauza de pana la 2 saptamani nu s-au raportat pierderi in activitatea microbiana.

Sistemele biologice. Avantaje si dezavantaje

Procesul de biofiltrare este potrivit pentru un flux de aer de pana la 100 000 m³/h, daca este suficient spatiu disponibil. Tot astfel, marimea bioscruberului nu este restrictionata la fluxul de aer ce urmeaza a fi tratat, desi marimea rezultatului unui singur turn comprimat poate necesita doua sisteme paralele. Limita concentratiei maxime de contaminanti in curentul de aer de admisie este in general documentata de mai putin de 500mg/ m³ [Willey A.R.; Williams D.A., 2001#34], desi se poate folosi o likita de concentratie de 1000 mg/ m³ cand se afirma utilitatea biofiltrului / bioscruberului.

Avantajele si dezavantajele metodelor de tratament biologic sunt detaliate in tabelul 4.50.

Tabel 4.50 : Avantajele si dezavantajele tratamentului biologic

(Willey A.R.; Williams D.A., 2001#34)

Arderea termala

Lucrarile privind tehnicile arderii aplicate in controlul mirosului curentilor de aer vor a examina in general meritele relative ale arderii termale (in aceasta sectiune) si arderii catalitice (vezi sectiunea 15). Surprinzator, posibilitatea folosirii unui deja existent boiler de casa (vezi sectiunea 14) pentru arderea emanarilor de mirosuri este adesea neglijata.

Tratarea intr-un echipament deja existent are evident beneficii economice atat in ceea ce priveste costurile de inceput cat si costurile de operare. Sectiunile urmatoare subliniaza principiul de operare pentru arderea termala., boiler si catalitica, discuta tipurile de echipament disponibil si ofera sfaturi generale pentru design in relatie cu masura efectiva pentru aplicatiile controlului mirosului. Datorita importantei fiecareia din tehnicile de tratament fiecare tehnica a fost tratata separat.

Arderea termala are avantajul de a fi aplicata aproape universal ca metoda de control a mirosului pentru ca cele mai multe componente de miros pot fi oxidate la produse fara miros, la temperaturi inalte unde aplicatiile altor metode sunt mult mai restrictive. Consideratiile majore cand se afirma potrivirea folosirii arderii termale sunt costurile de operare in termeni de combustibil necesar si potentialul procesului de ardere sa genereze nedorite produse secundare ale arderii . In aceasta privinta arderea termala este de obicei considerata ca o ultima resursa dupa alte tehnici mai putin costisitoare care au fost evaluate.

13.1 Principiul de operare

O prezentare tipica a incineratorului termal este facuta in fig. 4.41. Pentru oxidarea completa a compusilor odorizanti este necesar ca acestia sa fie in contact cu suficient oxigen pentru un timp destul de lung la o temperatura de mare. Oxidarea rapida a compusilor organici poate interveni daca temperatura gazului in incinerator poate fi mentinuta la 200 - 400s C deasupra temperaturii de auto-aprindere a speciilor chimice prezente. In practica, pentru compusii odorizanti, se foloseste o temperatura de 750 - 800s C.

Design-ul incineratorului termal permite timp, temperatura si turbulenta adecvate (cei trei T ai incineratorului). Pentru a obtine aceste conditii un incinerator va contine urmatoarele stadii de echipament:

Arzator - combustibilul este ars cu aer curat sau cu o proportie de aer contaminat pentru a produce o flama la o temperatura de 1350 - 1500s C.

Mixer - pentru a asigura turbulenta potrivita si amestecarea gazului procesat pentru a-l aduce la o temperatura uniforma.

Camera - gazele sunt tinute la temperatura de ardere pana ce oxidarea a fost completa cam 0,5 - 1,0 secunde.

Fig. 4.41: Prezentarea incineratorului termal

(Willey A.R.; Williams D.A., 2001#34)

Selectarea echipamentului incineratorului termal

Exista un numar de parametri care trebuie luati in considerare in selectarea echipamentului incineratorului termic. Este importanta recuperarea caldurii din procesul de ardere pentru a reduce costurile. Natura componentilor prezenti in curentul de aer ce urmeaza a fi tratat are de asemenea un rol important in selectionarea sistemului optim. Cele mai multe aplicatii pentru tratamentul curentilor de miros cuprind un sistem direct cu flama unde curentul contaminant este in contact direct cu flama de ardere. In cazul in care exista o concentratie organica care depaseste limitele explozibile atunci se recomanda un tip de sistem fara flama. Aceste sisteme folosesc un mediu de incalzire pentru incalzirea curentului de aer si astfel se evita contactul direct al curentului de aer cu flama. Pentru ca curentii de aer cu miros adesea au concentratii organice in regiunea nivelurilor explozibile scazute, aceasta sectiune va insista asupra tipului conventional ai incineratorilor termici in care flama are contact direct cu curentul de aer ce urmeaza a fi tratat.

Punctele predominante privind selectarea echipamentului de incinerator termic sunt detaliate in urmatoarele subsectiuni:

Tipul de arzator

Arzatoarele se impart in acelea cu o singura flama si acelea in care combustibilul este distribuit intre un numar mare de jeturi. Oxigenul necesar pentru ardere poate fi luat din atmosfera, din curentul de aer pentru tratament sau alternativ o proportie din fiecare. Trebuie avuta grija de orice vapor de apa prezent in curentul de aer pentru ca ar putea stinge flama rezultand astfel o ardere slaba. Arzatorul poate fi de asemenea de un tip mixt unde combustibilul este amestecat cu aerul de ardere inaintea trecerii prin duza (jiglor, ajutaj) sau un tip de difuzare unde combustibilul este amestecat cu aerul de ardere in partea de jos a duzei. Cele mai multe tipuri de arzatoare sunt de tipul de difuzare.

Sectiunea de mixare

Mixarea curentului de gaz poate fi obtinuta intr-o varietate de moduri prin raspandirea naturala, mecanismele de influentare, si includerea de sicane pentru a induce schimbari de flux. Furnizorii oferind sisteme scazute de NO_X adesea incorporeaza sectiuni variate de mixare, cu intentia de a reduce temperaturile de incursiune deasupra temperaturii de mixare.

Camera de ardere

Dimensiunile camerei de ardere sunt suficiente pentru a obtine timpul de depunere dorit si acomodarea lungimii fizice a flacarii fara sa se stinga.

Recuperarea caldurii

Anumite forme de recuperare a caldurii sunt intotdeauna indreptatite pentru a reduce costurile de operare. Recuperarea caldurii este conventional condusa intr-un strat si un tub de schimbare a caldurii, care permite transferarea continua a caldurii, sa preincalzeasca curentul de gaz care vine. In acest sistem nivelul de recuperare a caldurii este de 70-80%.

Recuperarea caldurii poate fi de asemenea obtinuta si intr-un sistem regenerativ care foloseste doua seturi de straturi ceramice de schimbatoare de caldura. Unul este incalzit prin contact direct cu gazul evacuat in timp ce celalalt este folosit pentru preincalzirea gazelor care vin. Sistemul este operat astfel incat straturile alterneaza intre incalzire si racire. Potentialul de recuperare a caldurii este de 80-90 %. Folosirea fluidelor termale este o alternativa la acest tip de sistem.

Recuperarea caldurii se poate obtine si printr-un boiler de unde gazele evacuate tratate sunt folosite pentru a produce curent pentru a fi folosit in alte parti ale fabricii. Instalarea acestui sistem trebuie revazuta cu precautie pentru ca el necesita ca incineratorul sa fie operational tot timpul cand este o cerere de curent, si are potentiale probleme in integrarea incineratorului cu restul fabricii.

Exista potential pentru a II-a recuperare de caldura, utilizand evacuarea tratata de la primul stadiu de recuperare pentru a obtine apa calda sau incalzirea spatiului, etc.

13.3. Consideratii de design

Consideratiile majore sunt permiterea temperaturii adecvate si timpului de depunere sa asigure arderea optim. Alte consideratii de design sunt adaugate in subsectiunile ce urmeaza:

Formarea componentelor nedorite

Grija majora in aceasta zona este potentiala generare de NO_X la nivele ridicate. Cu cat temperatura de reactie este mai mare cu atat mai mare este potentialul pentru generarea nivelurilor ridicare de NO_X . Garantia data de furnizori contine referire la nivelurile maxime de NO_X . Este benefic sa se opteze pentru un arzator cu NO_X scazut.

Orice compusi care contin sulfura in curentul de gaz mirositor vor genera emanatii de SO₂ si potentialul pentru acesta ar trebui considerat impotriva oricaror constrangeri legislative. Intr-o situatie similara este prezenta clorhidelor in curentul de aer mirositor si este revazut datorita potentialei formari a gazelor acide precum H Cl, in termenii oricaror constrangeri legislative impreuna cu problemele de coroziune din incinerator.

Pretratamentul

Curentii de aer mirositori care conti cantitati insemnate de particulelor necesita un pretratament inaintea procesului de incinerare. Acesta este in mod particular relevant daca recuperarea caldurii este instalata. Prezenta la niveluri inalte a vaporilor de apa intr-un curent de aer nu este considerata o problema a procesului, cererile de combustibil vor creste peste incalzirea aerului uscat. Indepartarea vaporilor de apadin curentul de aer nu este o optiune economica asa ca de obicei este inclus mai mult combustibil in viabilitatea economica a propunerii.

Cerintele de siguranta

Exista un numar de cerinte de siguranta care in majoritatea cazurilor sunt adresate furnizorilor de incineratori:

Nevoia de protectie fata de flama intre incinerator si curentul de gaz ce urmeaza a fi tratat. Aceasta se obtine prin separator de flama sau dispozitiv de etansare a apei.

La pornire, inainte ca arzatorul sa fie aprins, incineratorul necesita o curatare cu aer intr-un volum echivalent cu de 5 ori volumul utilajului. Reaprinderea arzatoarelor in timpul operatiei este precedata de o perioada de curatire a arzatorului.

(Willey A.R.; Williams D.A., 2001#34)

Arderea termica - Avantaje si dezavantaje

Un incinerator termal corect utilizat va avea o eficienta a indepartarii mirosului mai mare de 95% apropiindu-se de 100%. Totusi, exista un numar de neajunsuri care trebuie luate in considerare. In particular, aplicarea planului de instalare a unui incinerator termal este posibil sa aiba opozitii puternice din partea comunitatii locale. Folosirea cuvantului "incinerare" este suficient pentru a starni o puternica opozitie.

Arderea termala este in general folosita tratarea volumelor mici de mai putin de

10 000 m³/h, factorul conducator fiind costurile crescute pentru fluxurile de aer incalzite. Este potrivita pentru curentii mirositori cu concentratie de contaminant variabila si este capabila sa trateze un produs volumetric variabil.

Cheia avantajelor si dezavantajelor arderii termale este detaliata in tabelul 4.51.

Tabelul 4.51 Avantajele si dezavantajele arderii termale

(Willey A.R.; Williams D.A., 2001#34)

Arderea in boiler

Directionarea gazelor mirositoare catre un boiler existent este totdeauna o optiune de tratament. Avantajul evident este ca echipamentul, boilerul, este deja prezent la locul de munca si astfel pot fi facute in termeni de cheltuieli de baza.

14.1 Principiul de operare

Principiul de operare este in esenta acelasi ca pentru arderea termala intr-un utilaj construit cu acest scop.

Consideratii de design / operationale

Exista un numar de implicatii de design care trebuie specificate ca parte a studiului de evaluare:

- Cerintele operarii cu boilerul si arderea fluxului de aer

Un punct important este sa se verifice daca boilerul poate opera cand gazul mirositor este produs. Aceasta ar fi situatia dorita. Trebuie sa se cunoasca si continutul de oxigen al aerului mirositor si daca este mai putin de 21% va fi ajutat cu exercitii de fezabilitate.

Curentul mirositor emanat va fi condus la ventilatorul de ardere a fluxului de aer. Astfel aerul mirositor va intra in boiler, va furniza oxigen procesului de ardere si componentele mirositoare vor fi arse.

Fezabilitatea arderii in boiler depinde in mare masura de volumul de aer mirositor care trebuie tratat in relatia cu cerintele arderii in boiler sub extremele permise in ceea ce priveste incarcarea. Daca volumul aerului mirositor este sub cerintele de ardere in boiler, atunci nu ar trebui sa fie nici o problema. Intregul volum de aer poate fi condus prin ventilatorul de ardere. Totusi, vasta majoritate a conditiilor de operare in fabrica rezulta, in cazul operarii cu boilerul, intr-un mod ciclic de raspuns la semnalul de presiune de curent.

Strategia de control a boilerului

Operatia normala a boilerului este sa genereze curent conform cerintelor fabricii dupa semnalul de presiune de curent de la punctul de evacuare a boilerului. Daca presiunea curentului creste, boilerul va raspunde prin reducerea combustibilului la arzator. Fluxul de aer ars, fiind electric sau mecanic legat la alimentarea cu combustibil, se va reduce pentru a mentine conditiile optime de ardere. Daca arderea la aceste conditii de foc scazut este mai scazuta decat volumul aerului mirositor ce urmeaza a fi tratat atunci strategia de control a boilerului trebuie schimbata. Astfel, controlul strategiei s-ar schimba de la a fi dependenta de presiunea curentului la a fi dependenta de fluxul de aer de ars. Fluxul de aer de ars ar fi fixat la un minimum (echivalent la volumul de aer mirositor ce urmeaza a fi tratat ) care la randul lui va stabili minimum de combustibil si nivelul de ardere. Cand presiunea stabilita a curentului este atinsa boilerul revine la operatia de ardere minima si caldura nedorita este eliminata prin stogul boilerului.

Parte cheie a evaluarii este constatarea procentului de timp in care boilerul opereaza cu un flux de aer de ardere mai scazut decat rata fluxului mirositor, pentru a calcula astfel costurile aditionale ale combustibilului.

14.2.2 Pretratament

Nevoia unui pretratament a curentului de aer mirositor pentru a indeparta particulele inainte de intrarea in boiler este cel mai bine sa se discute cu fabricantul boilerului pentru ca acesta stie cel mai bine ce poate tolera boilerul.

Arderea in boiler - Avantaje si dezavantaje

Avantajele si dezavantajele arderii in boiler sunt detaliate in Tabelul 4.52

Tabel 4.52; Avantajele si dezavantajele arderii in boiler

(Willey A.R.; Williams D.A., 2001#34)

15.. Arderea catalitica

Arderea catalitica este un proces similar cu arderea termala, diferenta fundamentala fiind ca reactia de oxidare are loc in prezenta unui catalizator si nu in aer liber. Principalul avantaj al arderii catalitice sunt temperaturile scazute de operare si de aici costurile mai scazute pentru combustibil in comparatie cu arderea termala. Arderea catalitica sau oxidarea catalitica, cum este numita uneori, in general nu sufera din cauza conotatiilor cuvantului "ardere" si a implicatiilor asociate cu arderile termale.

15.1. Principiul de operare

O prezentare a incineratorului catalitic este aratata in fig. 4.42. curentul de aer mirositor intra in unitate si este preincalzit intr-un strat conventional si tubul schimbatorului de caldura. Curentul preincalzit de admisie este mai departe incalzit de un arzator la temperatura de oxidare dorita, inainte de a trece prin catalizator. Contaminantii prezenti in curentul de aer mirositor, impreuna cu oxigenul se difuzeaza pe suprafata catalizatorului. Oxidarea are loc si produsele oxidarii sunt resorbite inapoi in curentul de gaz. Aceste procese de transfer cer un timp definit in catalizator si coeficientul de reactie este puternic influentat de temperatura de operare. Curentul de gaz tratat trece apoi prin schimbatorul de caldura, incalzind curentul de aer mirositor care vine.

Figura 4.42 : Prezentarea incineratorului catalitic

(Willey A.R.; Williams D.A., 2001#34)

Coeficientul de indepartare a mirosului si materialele organice sunt dependente de temperatura de operare. O prezentare grafica a cresterii temperaturii pe de o parte si eficienta indepartarii mirosului pe de alta parte va avea o caracteristica "S" - forma. La temperatura scazuta este o indepartare mica in crestere pana la o temperatura unde indepartarea creste brusc. Aceasta temperatura este cunoscuta ca temperatura de aprindere. Cresterile succesive in temperatura rezulta numai intr-o crestere graduala in eficienta indepartarii organice. Eficienta conversiei cu temperatura depinde de tipul de hidrocarbon prezent in curentul de aer mirositor. Metanul este cel mai dificil organic de oxidat, cere temperaturi de 400 - 450s C pentru o conversie de 90%. In mod similar, materialele aromatice sunt mai greu de oxidat decat moleculele in lant. Pentru amestecul de organice, care este in general cazul emanarilor de mirosuri, temperaturile de oxidare necesare sunt cam de 300-400s C.

15.2 Selectarea echipamentului arderii catalitice

Exista un numar de factori care trebuie luati in considerare in selectarea echipamentului pentru arderea catalitica.

Tipul de catalizator

Cel mai important aspect al patului stratului unui catalizator este raportul dintre suprafata si volum, adica suprafata de reactie disponibila. Suportul catalizatorului si geometria patului influenteaza marimea si forma camerei patului catalizatorului, care la randul ei afecteaza costul si scaderea presiunii in pat. Geometriile conventionale ale patului includ bucati de metal, palete sferice, tije din ceramica si ornamente hexagonale din ceramica sau metal.

Structura hexagonala (in forma fagure) este probabil sistemul catalizator cel mai comun si platina este metalul cel mai larg folosit. Structura hexagonala este mult mai eficienta decat alte structuri in minimalizarea problemelor de frecare, de stabilitate mecanica, de scadere excesiva a presiunii si stabilitate chimica in atmosferele de oxidare.

Activitatea catalizatorului

Prezenta otravurilor catalizatoare in curentul evacuat este de luat in consideratie. Plumbul este o binecunoscuta otrava folosita in benzina fara plumb pentru masinile dotate cu catalizatori. Plumbul impreuna cu alte metale ca fosforul si mercurul sunt clasificate ca otravuri care actioneaza rapid si sunt ireversibile. Cositorul si siliconul au proprietati catalizatoare similare, dar actioneaza incet. Compusii ca sulful, halogenii, zincul si solidele organice au tendinta de a acoperi suprafata catalizatorului, dar aceste procese sunt reversibile cu activitatea catalizatorului, reobtinuta prin aplicarea de temperaturi inalte. Particulele inerte vor duce la descresterea activitatii atomului, desi la temperaturi de 500s C activitatea catalizatorului se va relua.

Prezenta particulelor in curentul de gaz duce la acumularea unei margini frontale a catalizatorului, rezultand intr-o crestere graduala in scaderea in presiunea catalizatorului. Literatura de specialitate sugereaza ca concentratiile particulelor de pana la 115 mg/m³ sunt posibile. In lucrarea lui Willey A.R.; Williams D.A., 2001#34 este mentionata o concentratie maxima de 50 mg/m³ .

Durata de viata a catalizatorului

Durata de viata a catalizatorului este in mare masura dependenta de natura curentului de aer tratat. In literatura de specialitate se considera o perioada intre 2 - 10 ani, deci tipic este intre 3 si 5 ani. Costurile de inlocuire ale catalizatorului la aproximativ 50000 GBP/ m³ este un parametru important in calcularea costurilor de operare.

15.3 Consideratii de design

Urmatoarele puncte pentru design se iau in considerare in evaluarea potentialului arderii catalitice ca o posibila solutie.

Performanta indepartarii mirosului

Performanta indepartarii mirosului in cazul arderii catalitice este mai mare de 95%. Aceasta este afectata de temperaturile de operare si de presiunea spatiala a sistemului.

Presiunea spatiului/ temperatura de operare

Presiunea spatiala este definita ca o reciproca la timpul de depunere al gazului in blocul catalizator, cu un flux de aer volumetric exprimat la 0s C. Presiunile spatiale folosite in aplicatiile industriale sunt intre 20 000 m/h si 45 000 m/h. Aceasta corespunde unui timp de depunere intre 0,03 si 0,1 secunde la temperaturi de operare tipice. Exista un schimb intre cantitatea de catalizator incorporat in sistem si temperatura operationala. Cu cat este mai mult catalizator si operatia se indreapta spre o presiune spatiala de 20 000 m/h, cu atat este temperatura de operare mai scazuta pentru a atinge performanta data. Astfel, daca fluxul de aer ce trebuie tratat este mare atunci se introduce un catalizator pentru a reduce costurile de combustibil prin incalzire la temperatura mai scazuta. Trebuie totusi observat ca o cantitate mai mare de catalizator va duce la o crestere a presiunii fiind nevoie de o putere mai mare de ventilare. Astfel, trebuie sa fie conditii optime de operare pentru fiecare sistem in ceea ce priveste presiunea spatiala, temperatura, volumul catalizatorului si scaderea presiunii.

Scaderea presiunii catalizatorului

Catalizatorul prezinta o relatie liniara intre nivelul fluxului si scaderea presiunii care se datoreaza fluxului laminar din catalizator. Un design tipic ar permite o scadere a presiunii pana cel mult la 500mmWg. Configuratia blocului catalizator joaca un rol important in minimalizarea scaderii presiunii si astfel si in costurile de operare.

Recuperarea caldurii

Recuperarea caldurii este o parte esentiala a procesului si de obicei integrata in sistem, folosind gazele tratate pentru preincalzirea gazelor care vin. Schimbatoarele de caldura sunt de obicei construite cu o recuperare a caldurii de 80s C, care rezulta efectiv intr-o temperatura finala de eliminare de 150 - 200s C pentru temperaturile de oxidare.

Oxidarea catalizatorului este o reactie exotermica, astfel este de asteptat o crestere a temperaturii peste catalizator. Magnitudinea exotermului este dependenta de tipul si concentratia materialului organic din gazele de admisie. Exista instalatii unde exotermul este o marime suficienta pentru a face imposibil ca oxidarea catalitica sa opereze intr-un mod propriu sustinut. Aceasta inseamna ca nu mai este necesara adaugarea de combustibil pentru incalzirea unitatii pana la conditiile de operare pentru a mentine temperatura de operare.

Cerinte de siguranta

Cerintele de siguranta sunt similare cu cele pentru arderea termica.

Trebuie sa existe o protectie intre arzator si curentul de gaz. Se poate realiza printr-un ecran de protectie a flamei sau prin etansarea apei.

La pornire inainte de aprinderea arzatorului, incineratorul trebuie sa fie curatat cu aer in volum echivalent cu de 5 ori volumul utilajului. Reaprinderea arzatoarelor in timpul operatiei este precedata de un moment de curatare a arzatorului.

Arderea catalitica - avantaje si dezavantaje

Arzatoarele catalitice sunt indicate pentru controlul curentilor de aer cu concentratii odorizante ridicate in absenta particulelor. Acestea pot opera cu curenti de aer avind temperaturi si concentratii odorizante variabile. De fapt, un arzator catalitic poate fi considerat o alternativa la un arzator termic.

Avantajele si dezavantajele arderii catalitice sunt detaliate in tabelul 4.53. Avantajele si dezavantajele sugerate sunt analizate in comparatie cu arderea termica.

Tabelul 4.53: Avantajele si dezavantajele arderii catalitice

[Willey A.R.; Williams D.A., 2001 # 34]

Noi tehnici

Aceasta lucrare s-a axat pe examinarea calitatilor diferitelor tipuri de tehnici de reducere a concentratiilor odorizante. Alegerea tehnicilor pentru lucrare s-a bazat in mod special pe acele tehnici care sunt accesibile din punct de verede comercial si care au fost instalate pentru reducerea emisiilor odorizante. Lucrarea a incercat sa furnizeze cititorului suficiente informatii tehnice care sa-i permita sa selecteze cea mai indicata tehnica pentru cazul sau, sa-i asigure indicatiile de proiectare si sa identifice eventualele capcane care sa-i permita evalueze proiectele producatorilor.

In aceasta lucrare nu au fost introduse o serie de tehnici posibile. Aceste tehnici pot fi grupate in tehnici accesibile din punct de verede comercial, desi nu sunt folosite pe scara larga pentru reducerea emisiilor odorizante, si tehnici care sunt in prezent in curs de perfectionare si nu au atins stadiul de exploatare comerciala. Gama tehnicilor situate intre aceste doua categorii nu vor fi analizate detaliat si vor fi doar enumerate mai jos, impreuna cu motivele pentru care nu au fost incluse:

Tehnici accesibile din punct de verede comercial (care nu au fost incluse)

Tehnica                         Motivul

i)          Condensarea - aplicabila doar daca este profitabila pentru

recuperarea solventilor, etc.

ii) Precipitarea - in special pentru indepartarea solidelor fine desi

electrostatica potentiala si pentru indepartarea aerosolilor lichizi.

Tehnici in curs de perfectionare

Tehnica                         Motivul

i) Plasma - sisteme cu microunde si plasma in curs de

perfectionare. In prezent nu sunt aplicabile pe scara industriala.

ii) Membrane - aplicabile doar daca este profitabila pentru

recuperarea solventilor, etc.