Post on 05-Jul-2018
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
1/43
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
2/43
MONITORINGUL ATMOSFEREI
În afară de supravegherea calităţii aerului prin prisma compoziţiei lui chimice,un aspect deosebit de important îl reprezintă monitorizarea atmosferei ca şi componentă a mediului prin prisma caracteristicilor sale.
În monitoringul atmosferei,se urmăreşte:
intensitatea, variaţia şi structura radiaţiei solare;
structura (grosimea şi densitatea) stratului de ozon; calitatea, mărimea şi structura particulelor în
suspensie (în special cantitatea metalelor grele ajunseşi transportate de gaze în atmosferă);
cantitatea de dioxid de carbon şi a altor rezultate dinactivităţi antropice, capabile să determine efectul de
seră.
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
3/43
OBIECTIVE ŞI ETAPE ALE MONITORINGULUI AERULUI
Monitorizarea calităţii aerului presupune o serie de acţiuni de observare şi măsurare cantitativă şi calitativă a unor indicatori ai stării aerului (cum ar fi concentraţii ale unor componente din aer).
Sistemul de monitorizare a calităţii aerului este un subsistem al sistemului generalde monitorizare a mediului si permite obţinerea de date utile pentru identificarea rapidă azonelor poluate şi pentru luarea de decizii strategice şi tactice de combatere a poluării şi
de prevenire a acesteia.
Proiectarea reţelelor de monitorizareinclude toate activităţile necesare pentruamplasarea punctelor şi regimul deurmărire al calităţii mediului si are învedere:
stabilirea numărului şi poziţiei
punctelor de amplasare; programul de măsurare; baza de aparatură şi instrumentală; personalul necesar; fluxurile de colectare a datelor şi căile
de avertizare.
Dintre toate aceste necesităţi de proiectare stabilirea poziţiei punctelor de prelevareeste strâns legate de utilizarea unui model de dispersie.
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
4/43
OBIECTIVELE PRINCIPALE ALE UNUI SISTEM DE MONITORIZARE:
supravegherea calităţii aerului în raport cu norme şi standarde prestabilite şi declanşarea alarmei în cazul depăşirii accidentale/ sistematice a normelor
identificarea surselor de poluare
stabilirea poluării de fond şi a tendinţelor de poluare
predicţii pe termen scurt pentru prevenirea poluărilor cu efecte catastrofale
evaluarea impactului de mediu a diferiţilor poluanţi
evaluarea schimbării microclimatului sub influenţa poluării
validarea modelelor analitice şi empirice ale dispersiei poluanţilor în aer
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
5/43
Proiectarea presupune parcurgerea mai multor etape:
stabilirea zonei de monitorizare
selectarea variabilelor (componentelor) care vor fi măsurate
stabilirea numărului de puncte de măsurare, a tipului acestor puncte(fix sau mobil) precum şi localizarea punctelor de măsurare
alegerea şi instalarea instrumentaţiei (senzori, aparate) necesare
determinarea frecvenţei de măsurare
stabilirea metodelor de analiză on-line sau off-line a probelor de aer
dezvoltarea subsistemelor de achiziţie, memorare, transmitere şi deintroducere/ stocare a datelor
stabilirea unui sistem de analiză, prelucrare şi raportare a datelor
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
6/43
metoda împărţirii pe zone
metoda statistică
metoda grilei
metoda analitică
metoda empirică
Metode
Sistemele de monitorizare pot fi dezvoltate folosind mai multe metode:
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
7/43
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
8/43
ACTIVITATEA DE MONITORING ARE DOUĂCOMPONENTE DE BAZĂ:
MONITORINGUL SURSELOR(EMISIE)
MONITORINGUL DE FOND(IMISIE)
Emisia reprezintă conţinutul de poluanţi
determinaţi la gura de evacuare a coşului, înainte de amestecul acestora cu aerulatmosferic.
Imisia reprezintă conţinutul de poluanţi
măsuraţi după ce s-a produs amesteculacestora cu aerul atmosferic.
Măsurătorile de emisie intră în directaresponsabilitate a agentului poluator, ele
fiind şi un indice al procesuluitehnologic.
Măsurătorile de imisie sunt efectuate decătre autoritatea responsabilă de mediu şi
trebuie să fie corelate cu determinările deemisie.
Ca şi regulă generală se consideră că amestecul cu aerul atmosferic este realizat la o distanţă de
cel puţin 10 ori mai mare dcât înălţimea sursei de la care are loc evacuarea.
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
9/43
Fig. 1. Monitoringul emisiilor şi imisiilor
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
10/43
1. MONITORIZAREA EMISIILOR
Trebuie urmărite 2 aspecte:
volumul noxelor evacuate;
conţinutul noxelor (compoziţia chimică a lor).
Măsurarea volumelor de noxe evacuate se poate determina empiric cu ajutorul formulelor de
calcul care ţin cont de 2 elemente:
suprafaţa activă a coşului de evacuare (S);
viteza ascensională de evacuare(v).
Q =S * v
Debitul de evacuare al noxelor (Q) sedetermină prin înmulţirea vitezei cusuprafaţa de evacuare:
Volumul total evacuat se calculează înmulţind debitul cu timpul de efectuare a evacuării (t).
V=Q*t
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
11/43
Specificul metodelor de măsurare depinde dacă poluanţii sunt:
gazoşi (gaze); lichizi (vapori ale diferitelor substanţe); solizi (pulberi sedimentabile sau în suspensie).
Poluanţii gazoşi cei mai importanţi sunt:
oxizii de sulf (SOx); oxizii de azot (NOx); monoxidul şi dioxidul de carbon (CO, CO2); amoniacul (NH3); fluorurile;
clorurile, etc.
Determinarea conţinutului de noxe al substanţelor emise depinde de starea fizică în care se
găsesc aceste noxe.
Pulber i le în suspensie sunt poluanţi
de natură solidă de dimensiuni maimici dar a căror greutate specifică le permite să plutească în aer.
Pulberile sedimentabile reprezintă particule solide cu dimensiuni
micrometrice care sunt antrenaţi înmişcare ascensională de curenţii ascendenţi ai sursei de poluare (coşul de evacuare) sau de cei ai atmosferei,dar care în condiţii de calmatmosferic se depun la sol.
Poluanţii lichizi sunt prezenţi sub formă de: particule fine; vapori ai acizilor clorhidric, azotic, sulfuric, etc.
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
12/43
2. MONITORIZAREA IMISIILOR
Imisiile reprezintă concentraţiilor noxelor din aer măsurate după ce s-a produs amestecul acestora înatmosferă, la o anumită distanţă de sursele de poluare.
Depinde de 3 factori determinanţi:
poziţia surselor majore de poluare; condiţiile meteorologice ale zonei; caracteristicile morfologice ale terenului.
AMPLASAREA PUNCTELOR DE
MONITORIZARE
Amplasarea punctelor de măsurare trebuiefăcută de aşa manieră încât să surprindă emisia de poluanţi de la principalele surse petraseul de dispersie al acestora. De asemenea
se recomandă amplasarea unor puncte demonitorizare în zone neafectate de poluarecare vor fi puncte de referinţă.
Va fi luată în considerare frecvenţa vântului pedirecţii şi viteze (roza vânturilor), prezenţa şi manifestarea fenomenelor de inversiune termică.
În zonele afectate de inversiuni termicecirculaţia aerului este redusă, fapt ce va producestagnarea poluanţilor şi nerealizarea dispersieiacestora.
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
13/43
ORGANIZAREA ACTIVITĂŢII
Organizarea efectivă a activităţii de supraveghere a calităţii aerului depinde de specificul tipului de poluare care va fi urmărit.
A. POLUAREA EXTRAVILANĂ
Analiza subsistemului aer în această situaţie implică efectuarea unor analize specifice:
de gaze – SO2, NO2, NO, N2O5, NH4, CH4, CO, fluorocarburi, hidrocarburireactive;
de lichide – compoziţia chimică a apei de ploaie şi a zăpezii, pH-ul; de solide – cantitatea şi compoziţia chimică a pulberilor, granulometria; a anumitor poluanţi toxici – Hg, Pb, DDT, PCB, Cd;
a microbiotei – germeni sporulaţi patogeni.
Atunci când dorim să facem corelaţia între sănătatea oamenilor şi poluarea aerului extravilan,un rol important îl au şi aspectele epidemiologice (măsurători de spori şi hife de ciuperci,granule de polen, alergeni etc.).
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
14/43
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
15/43
METODE DE CUANTIFICARE AEMISIILOR ÎN AER
Nivelurile concentratiei diferitelor substante în aer constituie indicatori ai st ar i imediului înconjurator. Aceste niveluri depind de marimea reziduurilor datorateactivitatilor antropice (încalzire, transport, …) si unor fenomene naturale, care alcatuiescindicatori i de presiune asupra mediului înconjurator.
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
16/43
Fig. 2. Relatia dintre emisiile în aer, impact si actiuni asupra surselor
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
17/43
tipuri deinventarieri ale
emisiilor
specificatiitehnicereferitoare la
surse
Principaleleelemente necesare
pentru identificareasi cuantificarea
emisiilor
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
18/43
SPECIFICATII TEHNICE REFERITOARE LA SURSE
Dimensiunea temporala
Dimensiunea geografica
Surse emitente
Substante emise
1
4
3
2
1
3
2
4
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
19/43
În majoritatea cazurilor, emisiile sunt inventariate pe perioada unuian calendaristic. Pentru aprecierea evolutiei si, în mod special, pentru“a masura” impactul actiunilor întreprinse în vederea protejariimediului înconjurator este necesara stabilirea unei serii cronologice.
Sporirea modelelor de transport si de transformari fizico-chimice înatmosfera, necesita procurarea de informatii privitoare la intervale detimp mult mai scurte, de ordinul orelor, în scopul studierii uneisecvente care sa nu depaseasca, în general, câteva ore. Totusi, acestesecvente se pot referi si la oricare perioada din an.
1. Dimensiunea
temporal a
2. Dimensiunea
geografica Conform practicilor curente, din punct de vedere spatial, poluarea
poate fi considerata la fel de bine pentru o tara întreaga, pentru uncontinent, planetar sau doar pentru o suprafata foarte redusa, care saacopere mai putin de 1 km patrat.
3. Sur se emitente Pentru cuantificarea emisiilor sunt luate în calcul toate sursele.Totusi, câmpul acoperit de anumite inventarieri este restrâns (deexemplu, excluderea surselor “naturale”, a emisiilor care depasescaltitudinea de 1000 de metri, a surselor neacoperite de jurisdictianationala, precum cea a vapoarelor în largul marii, etc.).
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
20/43
4. Substan teemise
Substantele analizate într-o inventariere sunt grupate în functie deobiectivul urmarit, adica de utilizarea prevazuta a rezultatelor,concretizata prin efectul predominant al acestora.
Impactul substantelor emise în atmosfera
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
21/43
4
TIPURI DE INVENTARIERI
Inventarierea având ca obiectivsursele
Inventarierea având ca obiectivprodusele
Inventarierea având ca obiectivefectele economice
1
3
2
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
22/43
4
Aceasta abordare se bazeaza pe cunoasterea reziduurilor datorate fenomenelorfizice, chimice, biologice si altele, precum zdrobire, evaporare, ardere, reactiichimice, fermentatie.
Fiecare element al inventarului prezinta emisia datorata unei tehnologii sau unui
fenomen natural, legat de mediul înconjurator.
Inventarierea depinde de caracteristicile specifice entitatii examinate, în special deconditiile de manifestare si, eventual, de alti parametri exteriori.
Exemplu: un automobil proprietate particulara
• emisia de oxizi de azot depinde de tipul motorului, de prezenta sau absentafiltrului catalitic, de modul de alimentare, de viteza vehiculului, decomportamentul soferului, de temperatura exterioara, etc.
1. Inventar ierea având ca obiectiv sur sele
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
23/43
4
Abordarea are ca scop cuantificarea cantitatilor de substante poluante legate de un produs sau de un serviciu, luând în considerare totalitatea ciclului sau de viata, adicaemisiile care au loc în urma fabricarii acestuia, a utilizarii sale si a hotarârii privindsoarta lui (reciclare, distrugere, depozitare, etc).
Aceasta analiza cere cunoasterea emisiilor datorate numeroaselor procese industriale.
Exemplu: un automobil
• în acest caz, continutul de poluanti aruncati în aer de un vehicul cuprinde atât
poluarea datorata fabricarii lui, cât si pe aceea legata de producerea sivânzarea carburantului, fara sa uitam poluarea legata de utilizarea lui si de procesul de transformare a unui vehicul scos din uz.
2. I nventarierea având ca obiectiv produsele
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
24/43
4
În urma analizei parametrilor mediului înconjurator, acestia sunt introdusi în modelemacro-economice.
Este necesar ca, în cadrul unui sector economic, sa se analizeze cantitatile de emisii înatmosfera, în strânsa legatura cu datele oferite de cifra de afaceri si alti indicatori de productie.
Aceste informatii permit analiza tuturor tehnologiilor existente intr-un domeniu deactivitate si în special, contributia acestora în ceea ce priveste emisiile în atmosfera.
Se constata ca inventarierile orientate spre “produs” si spre “economie” au în vedere,în mod constant, datele emisiilor luate din inventarele orientate spre “sursa”.
3. I nventarierea având ca obiectiv efectele economice
Aceste ultime inventare constituie, asadar, o baza pentru celelalte analize raspundmultor altor cerinte. Ele furnizeaza date de baza pentru numeroase aplicatii, carenecesita uneori coroborarea altor date, mai mult sau mai putin complexe (avem învedere inventarele orientate spre “produs” si spre “economie”).
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
25/43
METODA GRILEI
De regulă, pentru determinareaconcentraţiei medii a poluanţilor într-osecţiune transversală a coşului deevacuare se utilizeaza metoda grilei,constând in prelevarea de probe din maimulte puncte ale secţiunii transversale,
stabilite în funcţie de tipul şi dimensiunilesecţiunii. În principiu, secţiunea canaluluise împarte în mai multe arii egale, încentrele cărora vor fi localizate punctelede prelevare.
În general, numărul de puncte de prelevare creşte cu creşterea secţiunii.
Fig. Modelul unui domeniu de măsurare dintr -un coş perpendicular de eliminare a gazelor reziduale, cu 2
axe de măsurare şi 4 deschideri de măsurare
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
26/43
1. În cazul secţiunii transversalecirculare , măsurările se efectuează pe două sau mai multe axe (diametre)aflate în planul secţiunii de măsură.
De regulă două axe sunt suficiente.Secţiunea transversală este împărţită în inele concentrice de suprafeţe egale, în centrele cărora suntamplasate punctele de prelevare, peaxele de prelevare.
a I
a II
a III
a IV
a IV
a III
a II
a I
1234
13
12
56
14
11
7
15
10
8
16
I I I
I I I
I V
Sectiune transversala rotunda cu doua axe ale masuratoriisi cate opt puncte de masurare pe fiecare axa
1
2
9
D
In cazul secţiunilor transversale circulare,distanţele punctelor de măsurare faţă de peretele conductei se calculează cuajutorul ecuatiei:
nn DK i
ni D
a
2
122
12
unde:i= numarul de subdiviziuni;n= numarul ordinal.
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
27/43
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
28/43
2. In cazul secţiunii rectangulare,suprafaţa se împarte într-un număr de arii, geometric asemenea cusecţiunea totală.
Sectiune transversala dreptunghiularacu noua puncte de masurare
A/6A/3 A/3
A
B
B / 3
B / 6
B / 3
Fig. Dispunerea punctelor de măsurăîntr-o secţiune rectangulară,
conform SR ISO 9096/2005, Anexa B
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
29/43
Prelevarea de probe extractive în vederea colectării de particule, de substanţe conexe particulelor sau de aerosoli trebuie efectuată izocinetic, adică viteza gazului rezidual în
punctul de prelevare trebuie sa fie egala cu viteza de aspiraţie a probei. O viteză
neadecvată de prelevare produce fenomene de separare care conduc, în final, la o supraestimare sau la o subestimare a concentraţiei de particule.
PRELEVARE IZOCINETICĂ
Cazul 1: prelevare izocinetică;
Cazul 2: viteză de aspiraţie
prea mică; Cazul 3: viteză de aspiraţie prea
mare
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
30/43
METODE UTILIZATE
PENTRU DETERMINAREA EMISIILOR
Pentru determinarea emisiilor în aer sunt utilizate, în principal, patru metode,fiecare dintre ele având avantaje, inconveniente si limite de utilizare:
1. masurarea emisiilor;2. determinarea emisiilor prin bilant;3. determinarea emisiilor prin corelatii;4. determinarea emisiilor pe baza unor factori caracteristici de emisie
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
31/43
1. MASURAREA EMISIILOR
Principiul consta în masurarea, cu ajutorul unui lant de masuratori adecvate, a
concentratiei de diverse substante din emisiile de gaze nocive.
În mod special, sunt masurate continuu pulberile, dioxidul de sulf (SO2) si oxizii deazot (NOx). În anumite industrii se masoara, de asemenea, si alte substante precumacidul clorhidric (HCl), compusii organici volatili (COV), acidul fluorhidric (HF).
Cea mai raspândita aplicare a acestei metode este aceea de supraveghere asurselor industriale cu emitere de gaze dintr-un punct fix (în mod curent un cos defum), în cadrul dispozitiilor legale în vigoare. Când pe cos este instalat un dispozitivde masurare, el furnizeaza informatii foarte precise despre variatiile de temperatura sidespre emisiile de substante, emisii observate în conditii de functionare a surseiindustriale.
Punerea în practica a lantului de masuratori a emisiilor este complexa sicostisitoare în ceea ce priveste investitiile si asigurarea functionalitatii aparatelor(cuprinzând întretinerea si citirea acestora). Din aceasta cauza, aceasta metoda este,în general, folosita pentru masurarea emisiilor marilor unitati industriale poluante.
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
32/43
Debitul orar de poluant eliminat prin coşul de fum se calculează cu relaţia:
Unde:B – este debitul efectiv de combustibil, în [kg/s] sau [m3 N/s];Cnoxă – concentraţia masică a noxei în gazele de ardere, în [mg/m
3 N];Vλ r gt – cantitatea de gaze totală pentru un anumit λ, în [m3 N/kg];
Canti tatea de poluant evacuată în atmosferă (emisia) se poate determină şi cu relaţia:
Unde: E – este debitul masic de poluant evacuat în atmosfera (emisia) [g/s];B – cantitatea de combustibil consumată în perioada respectiv, în [kg]; H i – este puterea calorica inferioara a combustibilului, [kJ/kg].
E , B si H i se determina pe baza de masuratori cu aparatura specializata.
(1)
(2) = ∙ ∙e [kg]
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
33/43
Pornind de la relaţia (1), prin raportarea cantităţii de poluant la durata de timp, se poatecalcula debitul emisie, exprimat, în general, în mg/s sau kg/h.
Metoda de calcul se bazează pe consumul de combustibil şi pe factorii de emisie. La calculele de prognoză, concentraţia masică a poluanţilor Cnoxa, exprimată în mg/m3 N, poate fi determinat din
relaţia:
în care:
e – este factorul de emisie, în [mg/GJ],Fv – factorul de volum, definit ca raportul dintre volumul total de gaze de ardere rezultate şi
cantitatea de căldură aferentă combustibilului introdus în cazan, în m3 N/GJ.
Se indică următoarele valori ale factorului de volum (Fv):
pentru lignit 290 m3 N/GJ; pentru huilă 380 m3 N/GJ;
pentru păcură 290 m3 N/GJ;
pentru gaze naturale 320 m3 N/GJ.
=
(3)[mg/m3 N]
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
34/43
Factorul de emisie '' e' ' reprezintă cantitatea de poluant evacuat în atmosferă,
raportată la unitatea de căldură introdusă odată cu combustibilul în cazan.
Pentru diverşi poluanţi, factorii de emisie se determină experimental.
Aceştia depind de: caracteristicile combustibililor folosiţi; tipul constructiv al instalaţiilor de ardere; Puterea termică a acestora.
Factorii de emisie pot fi corectaţi în funcţie de schimbarea compoziţiei combustibililor şi atehnologiilor de ardere.
Factorul de emisie ' 'e '‘ se calculeaza cu relatia: =
∙ ∙ 103 (4)
Factorul de emisie este specific fiecarui tip de poluant (SO2, NOx, CO, CO2 etc.).
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
35/43
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
36/43
Factorul de emisie pentru oxi zi i de azot se determină cu relaţia:
(6)
în care:
– este factorul de emisie la sarcina x a cazanului (in general, 100%), în [kg/kJ];
– factorul de emisie la sarcina cazanului de 100 % , în [kg/kJ];
L – sarcina cazanului, în [%],
a – coeficient în funcţie de tipul combustibilului, şi anume:
a=0,5 pentru cărbune pulverizat;
a=0,75 pentru păcură;
a=0,50 pentru gaze naturale.
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
37/43
Factorul de emisie pentr u CO 2 se calculeaza cu relatia:
(7)[kg/kJ]
unde:C – coninutul de carbon al combustibilului (%);
mCO2 – masa moleculara a dioxidului de carbon, egala cu 44;
mC – masa moleculara a carbonului, egala cu 12;
H i – puterea calorica inferioara a combustibilului (kJ/kg).
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
38/43
Factorul de emisie pentr u poluantul cenuşă se determină cu relaţia:
(8)[kg/kJ]
în care:
A – este conţinutul de cenuşă, în [%],x – gradul de reţinerea a cenuşii în focar în [%],
y – randamentul instalaţiei de reţinerea a pulberilor, în [%].
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
39/43
Recalcularea valorilor determinate ale concentraţiei noxelor gazoase CM seface ţinând seama de concentraţia oxigenului în gazele de ardere, cu r elaţia:
(9)[mg/m3 N]
în care:
Oref – este valoarea de referinţă a oxigenului, în [%]; biomasa 6 %,;
gaz 3%;
păcură 3 %.
OM – este valoarea măsurată a oxigenului în fum, în [%].
Cu aceasta metodologie s-au elaborat inventarele anuale ale emisiilor de poluanti dincentralele termoelectrice. Ulterior, pe baza ei s-a realizat un model de calcul (EMPOL)care permite fiecarei centrale electrice sa-si urmareasca operativ emisiile de poluanti.
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
40/43
2. DETERMINAREA EMISIILOR PRIN BILANT
Plecând de la principiul conservarii materiei, emisiile anumitor substante precumsulful si clorul, metale grele, etc, pot fi determinate prin bilant.
Fig. Elementele necesare bilantului
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
41/43
Ecuatia bilantului materi al este:
unde: A sunt intrarile de poluanti ca materii
prime, combustibili si carburanti; B sunt poluantii înglobati în produsii
finiti sau deseuri procesate; C sunt emisiile de poluanti în
atmosfera, în ape uzate, deversate lacanalizare.
Determinarea masei debitului elementuluistudiat, pentru diferitele componente ale bilantului, se loveste uneori de dificultatitehnice de esantionare sau de analiza si înfelul acesta, domeniile de aplicatie suntlimitate.
În practica, aceasta metoda este foartefolosita în cazurile simple (sau care suntsimplificate) ca, de exemplu, emisia unuigenerator de abur, cazan sau cuptor.
Pentru aceasta metoda sunt necesareurmatoarele:
determinarea cantitatii de combustibilconsumat în cursul unui anumit interval detimp Dt, suficient de mare pentru a se obtine oincertitudine relativ redusa;
prevalarea unui esantion de combustibil sianaliza compozitiei elementare, informatiecare, uneori (de exemplu, pentru sulf, cenusa)este comunicata de furnizor;
deducerea cantitatii de sulf care intra în cursulintervalului de timp Dt;
determinarea, într-un mod asemanator, prin
prelevare de esantioane si analiza, a retinerilorde substante poluante în focar sau, atunci cândacestea sunt reduse, pot fi neglijate;
relatii si formule care sa permita calcululemisiile, pe baza elementelor anterioare.
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
42/43
Forma generala a relatiei care permite calculul emisiei de substante poluante este:
Pentru exemplificarea aplicarii metodei bilanturilor se considera un cuptor care consuma1200 tone de carbune având un continut de 0.65 % sulf.
Estimând retinerea sulfului la 5 %, atunciemisia corespunzatoare de sulf (mai alessub forma SO2) este de:
De remarcat ca metoda bilantului are o aplicare limitata, deoarece frecvent se constata ca
incertitudinea relativa a emisiei este foarte ridicata, în special când emisia este foarte mica încomparatie cu retinerea.
Bilantul nu este deci aplicabil, decât în cazul în care instalatia este echipata cu un dispozitivde depoluare.
8/16/2019 Curs Nr. 4 - Monitorizarea Calitatii Aerului (Partea II)
43/43
3. DETERMINARE EMISIILOR PE BAZA UNOR CORELATII
Aceasta metoda consta în stabilirea, pe de o parte, a unei relatii între cantitatea
de poluant aruncata în atmosfera si, pe de alta parte, a parametrilor caracteristici procedeului analizat.
Avantajul metodei provine din faptul ca, acesti parametri sunt determinati pentru a conduce procedeul si nu dau nastere altor costuri suplimentare.
Cu toate acestea, stabilirea acestei relatii necesita folosirea de masuratori preliminare, destul de lungi si costisitoare, în scopul obtinerii unui rezultat fiabil din punct de vedere statistic. De asemenea, este necesar sa se verifice periodic validitateacorelatiei propuse.
Aplicarea metodei este limitata de:
investitia initiala, care este în general ridicata; conditiile de lucru, care în mod frecvent sunt fluctuante si ridica costul unei
asemenea solutii; modelarea emisiilor procedeului este imposibila.