Lucrare Disertatie ENDY

7/28/2019 Lucrare Disertatie ENDY

http://slidepdf.com/reader/full/lucrare-disertatie-endy 1/46

E. GALFFY LUCRARE DE DISERTAŢIE 2013

CUPRINS

INTRODUCERE 3

CAPITOLUL 1. STUDIUL PRIVIND IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI AL

COMBUSTIBILULUI LCHID MOTORINĂ 4

1.1. Combustibili lichizi. 4

1.1.1. Definiţie 4

1.1.2. Clasificarea combustibililor lichizi 4

1.1.3. Compoziţie chimică. 4

1.2. Motorina. Indici de calitate. 5

1.2.1. Indicii de calitate ai motorinei 5

1.2.2. Aditivi pentru motorine7

1.2.3. Efectele nocive ale poluanţilor produşi în instalaţiile de ardere 8

1.3. Legislaţia privind emisiile poluante ale instalaţiilor de ardere 9

1.3.1. Scopul legii privind calitatea aerului înconjurător 9

1.3.2. Măsuri prevăzute de legea privind calitatea aerului înconjurător 9

1.3.3. Sistemul Naţional de Evaluare şi Gestionare Integrată a Calităţii Aerului

(SNEGICA) 101.3.4. Autorităţile şi instituţiile publice cu competenţe în realizarea atribuţiilor

SNEGICA 10

1.3.5. Evaluarea calităţii aerului înconjurător 11

1.3.6. Gestionarea calităţii aerului înconjurător 12

CAPITOLUL 2. ÎNTOCMIREA CAIETULUI DE SARCINI PENTRU ”MOTORINĂ EURO

PENTRU MOTOARE DIESEL” 16

2.1. Domeniu de aplicare 16

2.2. Condiţii tehnice de calitate 16

2.3. Cerinţe referitoare la calitatea motorinei livrate în funcţie de condiţiile

climatice 18

2.4. Reguli pentru verificarea calităţii motorinei 19

2.5. Ambalare, Marcare, Depozitare, Transport. 19

2.6. Documente la livrare 19

2.7. Termen de garan ieț 19

CAPITOLUL 3. IMPACTUL EMISIILOR DE NOX ŞI SO2 ASUPRA MEDIUL 20

1




3.1. Formarea NOx 21

3.1.1. Importanţa reducerii oxizilor de azot 23

3.2. Formarea oxizilor de carbon 24

3.3. Formarea oxizilor de sulf 24

3.3.1. Implicaţii ale generării bioxidului de sulf 25

3.4. Calculul emisiei de NOx şi SO2 26

3.5. MATERIAL ŞI METODĂ. 27

3.5.1 Tehnici de măsurare a emisiilor poluante 27

3.5.2. Poluanţi atmosferici şi efectele lor 30

3.5.3. Metode de măsurare pentru Dioxidul de sulf - SO2 36

3.5.4. Norme pentru Dioxidul de sulf - SO2 36

3.5.5. Metode de măsurare pentru Oxizii de azot NOx (NO / NO2) 36

3.5.6. Norme pentru Oxizii de azot NOx (NO / NO2) 36

3.6. Monitorizarea aerului 37

3.7. REZULTATE ŞI DISCUŢII 39

3.7.1. Metode de reducere a emisiei de SO2 şi NO2 39

CONCLUZII 42

BIBLIOGRAFIE 44

ANEXE 46

2




INTRODUCERE

Activitatea umană generează emisia a numeroşi poluanţi gazoşi în atmosferă.Autovehiculele emit un mare număr de poluanţi, studiile efectuate la nivel naţional şi

internaţional permiţând cuantificarea poluanţilor emişi de traficul rutier.

O parte din sursele de poluare sunt gazele evacuate pe coşurile de fum ale instalaţiilor

de ardere care conţin, importante cantităţi de oxizi de sulf, oxizi de azot, monoxid şi dioxid de

carbon, praf de cenuşă etc. [12]

Gazele din atmosferă, care sunt responsabile cu menţinerea unei temperaturi normale

pe Pământ sunt dioxidul de carbon, metanul, oxidul de azot, ozonul şi vaporii de apă, toate provenite pe cale naturală.

Dacă aceste gaze sunt prezente în cantităţi prea mari, atunci atmosfera absoarbe prea

multă căldură, acest fenomen ducând la creşterea temperaturii pe Pământ. Atmosfera

Pământului permite pătrunderea razelor solare pentru a încălzi Pământul dar captează căldura

care porneşte dinspre Pământ către spaţiu. Acţionează asemenea unei sere, numai că în cazul

serei este folosită sticla şi nu gazul, din acest motiv numindu-se efect de seră.

Aerul este factorul de mediu care constituie cel mai rapid suport ce favorizează

transportul poluanţilor în mediu. Poluarea aerului are efecte adverse asupra sănătăţii umane şi

poate provoca daune florei şi faunei în general. Din aceste motive acordăm o atenţie deosebită

activităţii de supraveghere, menţinere şi de îmbunătăţire a calităţii aerului. [1]

Calitatea aerului este determinată de emisiile în aer provenite de la sursele staţionare şi

sursele mobile (traficul rutier), cu preponderenţă în marile oraşe, precum şi de transportul pe

distanţe lungi a poluanţilor atmosferici.[4]

În România, domeniul „calitatea aerului” este reglementat prin Legea

nr.104/15.06.2011 privind calitatea aerului înconjurător publicată în Monitorul Oficial al

României, Partea I, nr.452 din 28 iunie 2011. Prin această lege au fost transpuse în legislaţia

naţională prevederile Directivei 2008/50/CE a Parlamentului European şi a Consiliului din 21

mai 2008 privind calitatea aerului înconjurător şi un aer mai curat pentru Europa publicată în

Jurnalul Oficial al Uniunii Europene (JOUE) nr. L 152 din 11 iunie 2008 şi ale Directivei

2004/107/CE a Parlamentului European şi a Consiliului din 15 decembrie 2004 privind

arseniul, cadmiul, mercurul, nichelul, hidrocarburile aromatice policiclice în aerul

3

http://mmediu.ro/file/2011-12-29_legislatie_calitate_aer_legea104din2011calitate%20aer.pdf


http://mmediu.ro/file/Directiva%202008_50_CE.pdf














înconjurător publicată în Jurnalul Oficial al Comunităţilor Europene (JOCE) nr. L 23 din 25

ianuarie 2005. [2]

CAPITOLUL 1. STUDIUL PRIVIND IMPACTUL ASUPRA

MEDIULUI AL COMBUSTIBILULUI LCHID MOTORINĂ

1.1. COMBUSTIBILI LICHIZI.

1.1.1. Definiţie

Se consideră combustibili, oricare din substanţele care îndeplinesc următoarele

condiţii:

• oxidează exotermic cu viteză relativ mare, producând gaze cu temperatură mare;

• se aprind la o temperatură relativ mică;

• nu produc prin ardere cantităţi mari de substanţe toxice sau nocive;

• nu pot fi valorificate superior prin alte procedee;

• se pot transporta uşor şi ieftin;

• au un preţ de cost relativ scăzut;

Reacţiile de oxidare au loc, în cazul combustibililor, utilizând oxigen furnizat din

exterior, în general oxigenul din aer. Pentru comparaţie, în cazul explozibililor, oxigenul esteconţinut în masa acestora, reacţia de oxidare exotermică având astfel loc cu viteză mult mai

mare decât în cazul combustibililor. [10]

1.1.2. Clasificarea combustibililor lichizi

După natura lor, combustibilii pot fi:

• naturali (obţinuţi direct din natură, de exemplu cărbune brut, ţiţei, gaze naturale, gaz

petrolier lichefiat, lemn de foc, alte tipuri de biomasă, biogaz etc.),• artificiali (obţinuţi prin prelucrarea unor materiale naturale, de exemplu brichete de

cărbune, cocs, mangal, păcură, benzină, motorină, peleţi de biomasă, uleiuri vegetale

etc.),

• sintetici (de exemplu alcool industrial etc.). [10]

1.1.3. Compoziţie chimică.

Combustibilii lichizi conţin: în masa combustibilă carbon (C), hidrogen (H2), sulf (S2) şioxigen (O2), iar în balast azot (N2), apă (W) şi cenuşă (A). [10]

4






Compoziţia elementară pentru combustibilii solizi şi lichizi se dă sub forma:

C + H + S + O + N + W + A = 100 %

sau

c + h + s + o + n + w + a = 1 kg comb.

unde: C - carbon; S - sulf; H - hidrogen; O - oxigen N - azot; W - apă; A - balast.

Combustibilii convenţionali pentru motoarele cu aprindere prin compresie sunt

motorinele sau combustibilii Diesel.

Motorinele sunt fracţiuni petroliere formate din amestecuri de hidrocarburi cu 12…20

atomi de carbon în moleculă obţinute din distilarea primară a petrolului în domeniul de

temperatură de 220 – 360oC.

În compoziţia motorinelor se întâlnesc:

a) hidrocarburi saturate:

- cu catenă liniară (n-parafine), CnH2n+2

- cu catenă ramificată (izo-parafine) ), CnH2n+2

- cu catenă ciclică (naftene), CnH2n

b) hidrocarburi aromatice (arene)

- cu un singur nucleu aromatic (mononucleare)

- mixte, conţinând mai multe nuclee aromatice legate de atomi de carbon saturaţi.

c) cantităţi foarte mici de hidrocarburi nesaturate(olefine), CnH2n; acestea uneori pot lipsi din

compoziţia motorinelor.

d) cantităţi mici de compuşi organici cu S, N, O etc. [10]

1.2. MOTORINA. INDICI DE CALITATE.

Pentru a putea fi utilizate drept combustibili, motorinele obţinute din distilarea

primară se supun tratamentelor de neutralizare sau de hidrofinare (aplicat motorinelor cu

conţinut nepermis de mare de olefine, provenite din ţiţeiurile sulfuroase). [6]

1.2.1. Indicii de calitate ai motorinei

Calitatea unei motorine, determinată de compoziţie, se alege în funcţie de tipul de

motor alimentat şi se evaluează pe baza câtorva mărimi caracteristice.

Volatilitate şi vâscozitate. Volatilitatea unei motorine este reflectată de curba ei de

distilare şi de punctul de inflamabilitate.

5

Temperatura punctului de inflamabilitate reprezintă temperatura minimă la care

vaporii unei motorine se aprind în contact cu o flacără. Ea corespunde unei presiuni de vapori

de cca. 10 torr la temperatura camerei. Motorinele cu prea mică volatilitate creează dificultăţi

la pornirea la rece. Dacă volatilitatea motorinelor este prea mare, penetraţia jetului de

motorină lichidă în injectoare este redusă ceea ce determină formarea unui amestec sărac

motorină-aer.

Vâscozitatea motorinei se poate corela cu punctul de curgere (temperatura limită de

filtrabilitate) şi cu punctul de tulburare (care este cu cca. 6oC mai mare decât punctul de

curgere). La temperaturi mai mici decât valoarea acestuia se poate produce înfundarea

(colmatarea) sitelor şi a filtrelor aflate pe traseul de alimentare al motorului. Temperatura la

care se formează primele cristale de parafină în motorină se numeşte punct de cristalizare iar

temperatura la care solidificarea se produce în toată masa motorinei se numeşte punct de

solidificare.

Comportarea la autoaprindere este determinată de compoziţia motorinelor şi se

apreciază prin temperatura de autoaprindere, cifra cetanică şi indicele Diesel.

Temperatura de autoaprindere este temperatura minimă la care motorina se aprinde

fără intervenţia unei flăcări. Hidrocarburile aromatice au temperatura de autoaprindere cea

mai ridicată, urmând, în ordine descrescătoare, naftenele, izoparafinele şi n-parafinele.

Temperatura de autoaprindere scade cu creşterea presiunii.

Cifra cetanică (CC) indică conţinutul în procente volumice de n-cetan, dintr-un

amestec etalon de n-cetan şi a-metilnaftalină care se comportă la autoaprindere similar cu

motorina testată în condiţii identice de încercare.

Convenţional, s-a atribuit n-cetanului cifra cetanică 100 şi a-metilnaftalinei cifra

cetanică 0 (zero).

a-metilnaftalină, CC = 0

CH3-(CH2)14-CH3

n-cetan, CC = 100

Cifra cetanică a motorinelor creşte cu creşterea conţinutului de hidrocarburi cu

stabilitate termică redusă, în ordinea: arene < naftene < izoalcani < n-alcani. În aceeaşi clasă

de hidrocarburi, CC creşte cu creşterea masei moleculare. Pentru motorinele auto cifra

cetanică este cuprinsă între 28 – 60. Cifra cetanică se determină pe un motor experimental, la

6




un banc de probe dar se poate determina şi în laborator. În acest scop trebuie măsurate

densitatea motorinei şi punctul ei de anilină.

Punctul de anilină reprezintă temperatura minimă la care un volum de anilină (C6H5-

NH2) se amestecă complet cu un volum egal de motorină. Valoarea punctului de anilină este

cu atât mai mare cu cât motorina este mai bogată în hidrocarburi aromatice.

Densitatea motorinei scade cu scăderea conţinutului de hidrocarburi aromatice şi cu

creşterea conţinutului de n-parafine. Folosind aceşti indici de comparaţie, s-a stabilit un

criteriu de apreciere a sensibilităţii la autoaprindere a motorinei, denumit indice Diesel (I.D.)

Indicele Diesel se stabileşte cunoscând valoarea densităţii motorinei, exprimată în grade API

(American Petroleum Institute) şi a punctului de anilină, exprimat în oF prin nomograme sau

prin calcul:

Relaţia între densitatea API şi densitatea relativă măsurată la 15oC, d15, este:

d [oAPI] = (141,5 : d15) – 131,5

Cifra de cocs. Prin ardere, combustibilii Diesel au tendinţa de a forma depozite de

cocs care îngreunează pulverizarea, măresc uzura motorului şi emisia de fum negru la ardere.

Cifra de cocs reprezintă reziduul de cocsificare care se obţine la distilarea în absenţaaerului şi la piroliza unei cantităţi bine determinată de motorină.

Conţinutul de sulf şi de cenuşă conduce la formarea în timpul arderii a SO 2 sau a

SO3, substanţe poluante şi corozive iar cenuşa rezultată din arderea substanţelor minerale din

combustibil se depune în sistemul de ardere şi determină uzura fizico-mecanică a acelor zone.

Conţinutul de apă trebuie să fie extrem de redus şi mult mai riguros controlat decât la

benzine întrucât el influenţează mult caracteristicile de ardere ale motorinei. Pentru

motorinele auto valoarea acestuia nu trebuie să depăşească 0,05% din volumul

combustibilului.

Puritatea (lipsa suspensiilor solide) este o altă caracteristică esenţială a unei motorine

care dacă nu este respectată duce la disfuncţionalităţi în modul normal de operare a pompei de

injecţie.

1.2.2. Aditivi pentru motorine

7




Aditivii pentru motorine urmăresc asigurarea performanţelor impuse acestora în

utilizarea lor specifică. În Tabelul 1.1. sunt prezentate tipurile frecvent întâlnite de aditivi

pentru motorine.

Tabel 1.1. Aditivi pentru motorine

Tip de aditiv Substanţa activă AcţiuneAcceleratori deardere

Eter etilic (C2H5)2O, nitrometan, CH3NO2,azotat de etil, C2H5NO3,

Favorizează procesul de ardere,măresc valoarea CC

Antioxidanţi

PolifenoliAmine, poliamine

Reduc viteza reacţiilor de oxidare şiformarea compuşilor insolubili

Anticorozivi Săruri de amoniu, amine clorurate, acidlinoleic dimerizat, antrachinona

Micşorează efectul coroziv almotorinei şi al produşilor de ardere

Dispersanţi,detergenţi

Alchilamine, polimeri polari, hidroperoxidde cumen, compuşi organici cu Ba, Ca, P

Dispersează depunerile în particuleuşor antrenabile în gazele de ardere

Anticongelanţi Oligomeri sau polimeri inferiori;produşi decondensare ai naftalinei cu derivaţihalogenaţi

Determină scăderea punctului decongelare şi împiedică gelifierea

Aditivi contrafumului

Sulfonaţi de Ba(R-SO3)2Ba

Reduc emisia negrului de fum îngazele de eşapament

SOCIETATEA foloseşte în scop energetic combustibil lichid (motorină) care are un

conţinut semnificativ de sulf.

Bioxidul de sulf (SO2) care rezultă în urma arderii este toxic, fiind inclus în categoria

substanţelor poluante. În plus, dacă temperatura gazelor de ardere scade sub temperatura decondensare a vaporilor de apă (punctul de rouă), acesta se dizolvă în condens, rezultând o

soluţie diluată de acid sulfuric (H2SO4), care este coroziv.

În cazul în care emisia de compuşi de sulf în atmosferă este mai mare decât cea

admisă de legislaţia în vigoare, se impune utilizarea unor metode de reţinere a acestora.

Aceste metode există în prezent, dar cresc atât costurile investiţiei, cât şi cele de exploatare.

În anumite condiţii de temperatură şi presiune poate oxida şi azotul, rezultând oxizi de

azot (NOx), care sunt de asemenea toxici şi care sunt principala cauză a apariţiei smog-ului.

Centrala termică este prevăzută cu arzătoare de combustibili lichizi şi gazoşi care

evită formarea oxizilor de azot,. În general combustibilii conţin compuşi care participă la

reacţia de oxidare (la ardere), care formează masa combustibilă, precum şi compuşi care nu

participă la procesul de ardere şi care formează balastul.

1.2.3. Efectele nocive ale poluanţilor produşi în instalaţiile de ardere.

Orice substanţă sau produs care, folosit în cantităţi, concentraţii sau condiţii aparent

nepericuloase, prezintă risc semnificativ pentru om, mediu sau bunuri materiale (deci pot fi

8




explozive, oxidante, inflamabile, toxice, nocive, corosive, iritante, mutagene sau radioactive)

se desemnează drept substanţă periculoasă. Prin STAS 12574-87 se stabilesc concentraţiile

maxime (medie lunară sau anuală) admise ale unor substanţe poluante în aerul din zonele

protejate. [3]

Din punct de vedere ecologic, există deosebiri destul de importante între diverse

categorii de poluanţi. Astfel se deosebesc:

• noxe care dăunează direct organismului uman, ca de exemplu oxizii de azot (NOx),

oxizii de sulf (SOx), monoxidul de carbon (CO), precum şi unele metale grele;

• noxe care acţionează direct asupra vegetaţiei, ca de exemplu dioxidul de sulf (SO2)şi

combinaţiile dintre CI şi H2;

• noxe care stau la baza formării de acizi, ca de exemplu SO2, SO3, NO şi NO2, ce

determină formarea ploilor acide şi distrugerea pădurilor (Waldsterben);

• noxe persistente în soluri, care, în cadrul lanţului biologic plantă - animal - om, se

acumulează şi devin astfel nocive organismului uman, aşa cum este cazul metalelor

grele;

• noxe care devin factori de influenţă ai climei, ca de exemplu CO2 şi NO2, precum şi

factori importanţi în declanşarea efectului de seră al pământului sau care contribuie la

distrugerea stratului natural de ozon.Se face observaţia că prin atmosferă se înţelege masa de aer care înconjoară suprafaţa

terestră, incluzând şi stratul de ozon. [8]

1.3. LEGISLAŢIA PRIVIND EMISIILE POLUANTE ALE INSTALAŢIILOR DE ARDERE

1.3.1. Scopul legii privind calitatea aerului înconjurător

Legea calităţii aerului are ca scop protejarea sănătăţii umane şi a mediului ca întreg

prin reglementarea măsurilor destinate menţinerii calităţii aerului înconjurător acolo unde

aceasta corespunde obiectivelor pentru calitatea aerului înconjurător stabilite prin prezenta

lege şi îmbunătăţirea acesteia în celelalte cazuri.

1.3.2. Măsuri prevăzute de legea privind calitatea aerului înconjurător

Legea prevede următoarele măsuri la nivel naţional :

9




a) definirea şi stabilirea obiectivelor pentru calitatea aerului înconjurător destinate să

evite şi să prevină producerea unor evenimente dăunătoare şi să reducă efectele acestora

asupra sănătăţii umane şi a mediului ca întreg;

b) evaluarea calităţii aerului înconjurător pe întreg teritoriul ţării pe baza unor metode

şi criterii comune, stabilite la nivel european;

c) obţinerea informaţiilor privind calitatea aerului înconjurător pentru a sprijini

procesul de combatere a poluării aerului şi a disconfortului cauzat de acesta, precum şi pentru

a monitoriza pe termen lung tendinţele şi îmbunătăţirile rezultate în urma măsurilor luate la

nivel naţional şi european;

d) garantarea faptului că informaţiile privind calitatea aerului înconjurător sunt puse la

dispoziţia publicului;

e) menţinerea calităţii aerului înconjurător acolo unde aceasta este corespunzătoare

şi/sau îmbunătăţirea acesteia în celelalte cazuri;

f) promovarea unei cooperări crescute cu celelalte state membre ale Uniunii Europene

în vederea reducerii poluării aerului;

g) îndeplinirea obligaţiilor asumate prin acordurile, convenţiile şi tratatele

internaţionale la care România este parte.

1.3.3. Sistemul Naţional de Evaluare şi Gestionare Integrată a Calităţii Aerului

(SNEGICA)

Prin SNEGICA se realizează punerea în aplicare a legii calităţii aerului înconjurător.

SNEGICA asigură cadrul organizatoric, instituţional şi legal de cooperare a autorităţilor şi

instituţiilor publice cu competenţe în domeniu în scopul evaluării şi gestionării calităţii aerului

înconjurător, în mod unitar, pe întreg teritoriul României, precum şi pentru informarea

populaţiei şi a organismelor europene şi internaţionale privind calitatea aerului înconjurător.

SNEGICA cuprinde, ca părţi integrante, următoarele două sisteme:• Sistemul Naţional de Monitorizare a Calităţii Aerului (SNMCA) şi

• Sistemul Naţional de Inventariere a Emisiilor de Poluanţi Atmosferici (SNIEPA).

1.3.4. Autorităţile şi instituţiile publice cu competenţe în realizarea atribuţiilor

SNEGICA

a) autoritatea publică centrală pentru protecţia mediului şi autorităţile publice care

funcţionează în subordinea, sub autoritatea şi în coordonarea sa;

10




b) autoritatea publică centrală care răspunde de silvicultură şi autorităţile publice care

funcţionează în subordinea şi sub autoritatea sa;

c) autoritatea publică centrală pentru sănătate şi autorităţile publice care funcţionează

în subordinea şi sub autoritatea sa;

d) autoritatea publică centrală pentru transporturi şi autorităţile publice care


e) autoritatea publică centrală pentru industrie;

f) autoritatea publică centrală pentru comerţ;

g) autoritatea publică centrală pentru agricultură şi autorităţile publice care


h) autoritatea publică centrală pentru amenajarea teritoriului şi lucrări publice;

i) autoritatea publică centrală pentru administraţie publică şi autorităţile publice care

funcţionează în subordinea sa;

j) autoritatea publică centrală pentru ordine publică şi siguranţă naţională şi autorităţile

publice care funcţionează în subordinea sa;

k) consiliile judeţene şi Consiliul General al Municipiului Bucureşti;

l) primăriile, primăriile sectoarelor municipiului Bucureşti, consiliile locale şi

consiliile locale ale sectoarelor municipiului Bucureşti;

m) Institutul Naţional de Statisticăşi direcţiile teritoriale din subordinea sa.

Autoritatea publică centrală pentru protecţia mediului (MMP) este autoritatea cu rol de

reglementare, decizie şi control în domeniul evaluării şi gestionării calităţii aerului

înconjurător pe întreg teritoriul ţării.

Atribuţiile şi responsabilităţile autorităţilor şi instituţiilor publice cu competenţe în

realizarea atribuţiilor SNEGICA sunt prevăzute la art. 7 – 23 din Legea nr.104/2011.

1.3.5. Evaluarea calităţii aerului înconjurătorRespectând criteriile de clasificare impuse de Uniunea Europeană, în scopul evaluării

calităţii aerului, pe teritoriul României, au fost stabilite, conform prevederilor Anexei nr.2 din

Legea nr. 104/2011:

• 13 aglomerări: Bacău, Baia Mare, Braşov, Brăila, Bucureşti, Cluj Napoca, Constanţa,

Craiova, Galaţi, Iaşi, Piteşti, Ploieşti şi Timişoara;

• 41 zone, identificate la nivel de judeţ.

11




În scopul evaluării calităţii aerului, în fiecare zonă sau aglomerare, se delimitează arii care

se clasifică în regimuri de gestionare (A, B sau C) în funcţie de pragurile superior şi inferior

de evaluare. Regimurile de evaluare sunt prevăzute în art.25 din Legea nr.104/2011.

1.3.6. Gestionarea calităţii aerului înconjurător

În scopul gestionării calităţii aerului, în fiecare zonă sau aglomerare, se delimitează arii

care se clasifică în regimuri de gestionare (I sau II) în funcţie de rezultatul evaluării calităţii

aerului înconjurător. Regimurile de gestionare sunt prevăzute în art.42 din Legea nr.104/2011.

• Ordonanţei de urgenţă a Guvernului nr. 200/2000 privind clasificarea, etichetarea şi

ambalarea substanţelor şi preparatelor chimice periculoase aprobată prin Legea nr.

451/2001 şi HG nr. 490/2002 pentru aprobarea Normelor metodologice de aplicare a

Ordonanţei de urgenţă a Guvernului nr.200/2000 privind clasificarea, etichetarea şi

ambalarea substanţelor şi preparatelor chimice periculoase

• Legea 265/2006 privind protecţia mediului cu modificarile si completarile ulterioare,

HG 445/2009 privind evaluarea impactului anumitor proiecte publice şi private asupra

mediului, pe baza metodologiei impuse de OM 863/2002 privind aprobarea ghidurilor

metodologice aplicabile etapelor procedurii cadru de evaluare a impactului asupra

mediului

• Ordinul Nr. 462 din 01.07.1993 al Ministerului Apelor, Pădurilor şi Protecţiei

Mediului privind “Condiţii tehnice privind protecţia atmosferei” şi “Norma

metodologică privind determinarea emisiilor de poluanţi atmosferici produşi de surse

staţionare”.

În “Condiţiile tehnice privind protecţia atmosferei” sunt incluse:

• norme de limitare preventivă generală a emisiilor de poluanţi în atmosferă;

• norme de limitare a emisiilor de poluanţi pentru instalaţiile de ardere;

• norme de limitare a emisiilor pentru uzinele de incinerare a deşeurilor;

• norme referitoare la combustibili;

• norme de calcul a înălţimii minime a coşurilor industriale.

În normele referitoare la combustibili sunt stabilite compoziţia combustibilului lichid (tab.

1.1), a combustibilului gazos şi solid (tab. 1.2).

12




Normele de limitare a emisiilor de poluanţi pentru instalaţiile de ardere prevăd

concentraţii maxime admise pentru cazanele energetice şi valori limită de emisie pentru

focare alimentate exclusiv cu combustibilii înscrişi în “Normele referitoare la combustibili”.

[14,26]

Tabelul 1.2. Compoziţia combustibilului lichid.

Indicatori U.MCombustibil lichid

pentru uz

neindustrial

Combustibil

lichid uşor

Păcura

Sulf % masă 0,1; 0,25* 2 1; 3,3**Cenuşă mg/kg 50 500 500Clor mg/kg 20 100 100Bariu mg/kg 1 5 5Plumb mg/kg 1 5 5

Nichel mg/kg 2 40 40Vanadiu mg/kg 5 100 100Zinc mg/kg 2 10 10Fosfor mg/kg 1 5 5

Hidrocarburiaromatice

policloruratemg/kg 1 1 1

* Valoarea 0,1 se referă la combustibil tip P, iar valoarea 0,25 se referă la combusitibil tip M.

** Valoarea 1 se referă la sorturile de păcură: 40/45; 50/30; 70/25, iar valoarea 3,3 se referă la

sorturile de păcură: 40/42S; 50/30S; 70/42S

• Directiva 2001/80/CE privind limitarea emisiilor anumitor poluanţi in aer proveniţidin instalaţii mari de ardere a fost transpusă în România printr-o serie de Hotărâri de

Guvern şi Ordine ale miniştrilor.

• Hotărârea Guvernului nr. 541/2003 (M.Of. nr. 365/29.05.2003) privind stabilirea unor

masuri pentru limitarea emisiilor in aer ale anumitor poluanţi proveniţi din instalaţii

mari de ardere. HG 541/2003 conţine valorile limită pentru SO2, NOx şi pulberi pentru

diferite tipuri de combustili utilizaţi în instalaţiile mari de ardere de tipul I, II şi III.

13

Tabelul. 1.3. Valori limită a emisiilor pentru instalaţiile mari de ardere de tipul I şi II [HG

541/2003].

Tip de combustibil Agent poluantPutere termicănominală, P(MWt)

Valoarea limită aemisiilor(mg/m³N)

Combustibili lichizi(conţinut de O2 îngazele de arderede 3%)

SO2

50 500 400

NOx, ca NO250 500 400

Pulberi Toate instalaţiile 501)

1) Valoarea limită de 100 mg/m3 N este aplicată instalaţiilor cu o putere termică mai mică

de 500 MW, care utilizează combustibil lichid cu un conţinut de cenuşă mai mare de0,06%.

Tabelul. 1.4. Valorile limită ale emisiilor pentru instalaţii mari de ardere de tipul III [HG541/2003].

Tip decombustibil

Agentul poluantPuterea termicănominală, P(MWt)

Valoarea limită aemisiilor(mg/m³N)

Combustibili lichizi

(conţinut de O2 îngazele de arderede 3%)

SO2

50 300 200

NOx, ca NO2

50 300 200

Pulberi50 100 30

*) descreştere liniară 500 – P, unde P – puterea termică nominală.

• O.M nr. 592/2002 referitor la Normativul privind stabilirea valorilor limită, a valorilor de prag şi a criteriilor şi metodelor de evaluare a dioxidului de sulf, dioxidului de azot

şi oxizilor de azot, pulberilor în suspensie (PM10 şi PM2,5), plumbului, benzenului,

monoxidului de carbon şi ozonului în aerul înconjurător. Acest ordin este completat de

Ordinul 27 din 10 ianuarie 2007

Mai jos, în tabelul 1.5, sunt date valorile limită a concentraţiei de oxizi de azot în µg/m 3.

Volumul este exprimat în condiţii normale (temperatura 293°K şi presiunea 101,3 kPa).

Tabelul. 1.5. Valorile limită ale oxizilor de azot, µg/m3

14




MărimePerioada demediere

Valoarea limită Marja de toleranţă

Data până lacare trebuieatinsă valoarealimită

Valoarea limităorară pentru

protecţia sănătăţiiumane

1h

200 µg/m3 a nuse depăşi de

peste 18 oriîntr-un ancalendaristic

100 µg/m3 la 1 ianuarie2003, redusă procentual

pentru a ajunge la 1 ian2010 la 0%

1 ian 2010

Valoare limităanuală pentru

protecţia sănătăţiiumane

Ancalendaristic

40 µg/m3

20 µg/m3 la 1 ianuarie2003, redusă procentual

pentru a ajunge la 1 ian2010 la 0%

1 ian 2010

Valoare limităanuală pentru

protecţiavegetaţiei

Ancalendaristic

30 µg/m3 Nu 1 ian 2007

[14,26]

15




CAPITOLUL 2. ÎNTOCMIREA CAIETULUI DE SARCINI

PENTRU ”MOTORINĂ EURO PENTRU MOTOARE DIESEL”

2.1. DOMENIU DE APLICARE

S.C......S.A. CAIET DE SARCINI Nr. 186 / 2013

Achiziţie”MOTORINĂ EURO PENTRU MOTOARE DIESEL”,conform SR EN 590+A1/2010

Prezentul caiet de sarcini se referă la motorina care se utilizează drept combustibil la

motoarele diesel şi la centralele care folosesc combustibil convenţional lichid, conform

prescripţiilor din cartea tehnică sau din instrucţiunile de exploatare a acestora. [16]

2.2. CONDIŢII TEHNICE DE CALITATE

Motorina la care se referă prezentul caiet de sarcini se obţine din procesele de distilare

primară şi secundară a ţiţeiului şi derivatelor sale şi aditivare pentru realizarea filtrabilităţii,

lubrifierii şi cifrei cetanice, cu aditivi specifici.

Motorina trebuie să se încadreze în prevederile standardului de calitate SR EN

590+A1/2010 şi să aibă un aspect limpede. [17]

Tabelul 2.1.Condiţii tehnice de calitate

Nr.Crt.

CaracteristiciCondiţii deadmisibilitate

Metoda de

încercare

1 Cifră cetanică, min.

51,0 SR EN ISO 5165EN 15195

16

2Indice cetanic, min 46,0

SR EN ISO 4264

3Densitate la 15°C, în kg/m3 820…845

SR EN ISO 3675SR EN ISO 12185

4 Hidrocarburi aromatice

policiclice, în % (m/m), max. 8SR EN 12916

S.CS.A.

CAIET DE SARCINI Nr. 186 / 2013

Achiziţie”MOTORINĂ EURO PENTRU

MOTOARE DIESEL”,conform SR EN 590+A1/2010

Pag. 2 / 4

5 Conţinut de sulf, în mg/kg, max.10

SR EN ISO 20846SR EN ISO 20884

6 Punct de inflamabilitate, în°C,.min.

55SR EN ISO 2719

7 Reziduu de carbon (în10%,.reziduu de distilare), %(m/m), max.

0,30SR EN ISO 10370

8 Conţinut de cenuşă, în %

(m/m), max.0,01

SR EN ISO 6245

9 Conţinut de apă, în mg/kg,max. 200

SR EN ISO 12937

10 Contaminare totală, în mg/kg,max. 24

SR EN ISO 12662

11 Coroziune pe lama decupru (3h la 50°C), cotare Clasa 1

SR EN ISO 2160

12 Stabilitate la oxidare, în g/cm3,max.

- h, min.Putere de lubrifiere,diametrul corectat al petei deuzură (wsd 1,4) la 60°C, în μm,max.

25

20

SR EN 15751

SR EN ISO 12205

13 Vâscozitatea la 40°C, înmm2/s 460

SR ISO 12156-1

14 Distilare :% (v/v) recuperat la 250°C %, 2,0…4,5

SR EN ISO 3104

15 (v/v) recuperat la 350°C 95%(v/v) recuperat la, în °C

max. 360

<65

min. 85

SR EN ISO 3405

17




16 Conţinut de esteri metilici aiacizilor graşi (EMAG), % (v/v),max.

7SR EN 14078

S.CS.A.


Achiziţie”MOTORINĂ EURO PENTRU MOTOARE

DIESEL”,conform SR EN 590+A1/2010

Pag. 3/ 4

2.3. CERINŢE REFERITOARE LA CALITATEA MOTORINEI

LIVRATE ÎN FUNCŢIE DE CONDIŢIILE CLIMATICE

1. În perioada 1 mai - 30 septembrie, pentru motorina livrată nu există o limită impusă

a valorii temperaturii limită de filtrabilitate.

2. În perioada 1 octombrie - 30 aprilie, beneficiarul îşi rezervă dreptul de solicita

produsul motorină în funcţie de condiţiile de mediu ambiant existente.

Nr.

Crt.

Caracteristici Clas

a

0

Clasa

1

Clasa

2

Clasa

3

Clasa

4

Metodade

încercare

1 Temperaturalimită defiltrabilitate(TLF), în°C, max

-20 -26 -32 -38 -44 EN 116

2 Punct detulburare), în°C,max.

-10 -16-22

-28 -34 EN 23015

3 Densitate la15°C, în kg/m3

800…

845

800…845

840...800

800…840

840...800

SR EN ISO3675SR EN ISO12185

4 Vâscozitate la40°C, în mm2/s

4,0...1,5

1,5…4,0

1,5…4,0

4,0...1,4

4,0...1,2

SR EN ISO3104

5 Cifra cetanicămăsurată, min

49,0 49,0 48,0 47,0 47,0 SR EN ISO

5165

18




6 Indice cetaniccalculat, min.

46,0 46,0 46,0 43,0 43,0 EN 15195EN ISO4264

7 Distilare :% (v/v)

condensate la180°C% (v/v) dist. La340°C

10

95

10

95

10

95

10

95

10

95

SR EN ISO3405

S.C......S.A.


Achiziţie”MOTORINĂ EURO PENTRU MOTOARE

DIESEL”,conform SR EN 590+A1/2010

Pag. 4 / 4

2.4. REGULI PENTRU VERIFICAREA CALITĂŢII MOTORINEI

1. Luarea şi pregătirea probelor în vederea verificării calităţii se va face conform SR EN

ISO 3170:2004 (eşantionare manuală).

2. Verificarea calităţii motorinei se face prin verificări pe lot.

3. Mărimea unui lot se consideră o cantitate definită din produs (max. 2000t), obţinută în

condiţii presupus uniforme şi caracterizat prin acelaşi document de calitate.

4. La verificare, produsul trebuie să corespundă tuturor condiţiilor tehnice prevăzute la

Cap. 2.2., în caz contrar lotul va fi respins. Motorina nu trebuie să conţina nici un

denaturant sau contaminant care ar putea să îl facă inacceptabil pentru utilizare la

vehiculele cu motoare diesel.

2.5. AMBALARE, MARCARE, DEPOZITARE, TRANSPORT.

Ambalarea, marcarea, depozitarea, transportul şi manipularea motorinei se va face

conform STAS 4225-79. Ambalarea produsului se va face în cisterne vagonabile, iar

transportul se va efectua pe calea ferată sau cu autocisterne. [5]

2.6. DOCUMENTE LA LIVRARE

Documentele necesare la livrarea fiecărui lot de produs :

-declaraţie de conformitate;

-certificat de calitate şi garanţie, vizat de către Recepţia Unităţii.

19




2.7. TERMEN DE GARANTIE

Termenul de garanţie al motorinei este de min. 6 luni de la data livrării, cu respectarea

condiţiilor de ambalare, marcare, transport, prevăzute la Cap. 2.5.Întocmit : ing. Galffy Endre

CAPITOLUL 3. IMPACTUL EMISIILOR DE NOX ŞI SO2

ASUPRA MEDIULUI

Supravegherea emisiilor necesită aparate care să măsoare şi să înregistreze continuuşi/sau intermitent concentraţia noxelor în gazele de ardere.

Aparatele de măsură trebuie etalonate de instituţii competente, la intervale de 3 ani

pentru CTE (centrale termoelectrice) având puteri mai mari de 300 MWe, respectiv la

intervale de 5 ani, pentru celelalte.

Pentru supravegherea emisiilor la CTE cu puteri mai mari de 50 MWe sunt necesare

aparate şi instalaţii care să poată măsura în gazele de ardere (fum) uscate (sau umede):

1. emisia de SO2, în mg/ m3

N;2. emisia de NOx, în mg/ m3 N;

3. emisia de CO, în mg/ m3 N;

4. concentraţia de CO2, în %;

5. concentraţia de oxigen (O2), în %. [25]

Pentru supravegherea emisiilor, se impune raportarea lor la concentraţii volumice de

bază ale oxigenului în fum, OB. Valorile concentraţiilor oxigenului OB de referinţă pentru

care au fost fixate limitele concentraţiei maxime a noxelor în gazele de ardere, înainte de a fievacuate prin coşul de fum. Sunt reprezentate în tabelul 3.1.

Tabelul 3.1. Valorile concentraţiilor oxigenului OB

Tipul focarului OB [%]

Focar cu grătar 7

Focar cu strat fluidizat 7

Focar cu praf de cărbune şi evacuarea cenuşii în stare solidă 6

Focar cu evacuarea cenuşii în stare lichidă 5

20




Focar pentru combustibil lichid 3

Focar pentru combustibil gazos 3

Datorită riscurilor reprezentate de diferiţii poluanţi asupra sănătăţii umane, pentru

faună şi floră, s-au adoptat reglementări naţionale şi internaţionale care specifică valorile

limită ale concentraţiilor poluanţilor atmosferici. [7,11]

Astfel, la Kyoto, Japonia, în anul 1997 a fost în-cheiat un acord internaţional privind

mediul. Protocolul de la Kyoto are ca principal obiectiv reducerea gazelor cu efect de seră pe

întreaga planetă şi a fost negociat de 160 de ţări. Acordul prevede, pentru ţările industria-

lizate, şi nu numai, o reducere a emisiilor poluante cu 5,2 % în perioada 2008-2012 raportate

la valoarea emisiilor anului 1990.

În consecinţă, ţările care au semnat acordul de la Kyoto au ca obiectiv reducerea

emisiilor de CO2 cu 8 % între 1990 şi 2010. În prezent, acestea lucrează la acordul post-

Kyoto, care printre altele, prevede limitarea creşterii totale a temperaturii atmosferice globale

la 2 oC peste cea a erei preindustriale, până la sfârşitul secolului XXI.

În ianuarie 2007 Comisia Europeană a elaborat un pachet de măsuri pentru a stabili

politica energetică pentru Europa având ca scop combaterea schimbărilor climatice,

îmbunătăţirea securităţii alimentării cu energie electrică şi creşterea competitivităţii.

Ca urmare, Uniunea Europeană s-a angajat să atingă următoarele ţinte până în anul

2020:

să reducă emisiile de gaze cu aproximativ 20 %;

să îmbunătăţească eficienţa energetică cu 20 %;

să crească producerea de energie regenerabilă la 20 %;

să crească cantitatea de biocombustibil la 10 % din totalul de combustibilul pentru

transport. [13]

3.1. FORMAREA NOX

În procesul de ardere a combustibililor se produc, alături de celelalte componente,

cunoscute din calculul arderii şi oxizi de azot. La ieşirea pe coşul de fum, gazele de ardere

conţin circa 95% din oxizii de azot sub formă de monoxid de azot (NO) şi numai 5% sub

formă de dioxid de azot (NO2). Monoxidul de azot se transformă rapid în NO2 în procesul de

împrăştiere a gazelor de ardere de către aerul ce conţine oxigen şi chiar ozon. La arderea

21




cărbunilor în strat fluidizat se produc cantităţi mici, sub 50 mg/m3 N, de protoxid de azot

(N2O). [20]

Principalele surse de geneză a acestor noxe, deosebit de dăunătoare pentru om şi

mediul ambiant sunt:

– azotul molecular conţinut în aerul de ardere care, în condiţiile de temperatură ridicată din

flacără, reacţionează cu oxigenul din aer, formând aşa-numitul monoxid de azot termic

(mecanismul NO termic). Geneza NO termic, în nucleul de flăcări, are loc concomitent cu

combustia majoritaţii combustibilului;

– azotul conţinut în combustibil, sub formă de compuşi, care se descompun, în procesul de

ardere formând aşa-numitul monoxid de azot din combustibil (mecanismul NO combustibil );

– azotul molecular conţinut în aerul de ardere, care se combină cu radicalii liberi

hidrocarbonaţi, care existã doar în zona de oxidare (nu se gãsesc şi în produsele de ardere)

formând aşa-numitul monoxid de azot precoce (mecanismul NO precoce).

Monoxidul total de azot astfel format, reacţionează în continuare cu oxigenul din aer

formând o gamă de oxizi, notaţi cu NOx (NO2, NO, N2O). Emisia de NOx provine,

preponderent, din NO termic - în cazul combustibililor superiori - spre deosebire de

combustibilii solizi inferiori, la care predomină oxidarea compuşilor cu azoti conţinuţi în

combustibil. [21]

Datorită proceselor chimice diferite de formare, cantitatea de NO termic este puternic

influenţată de nivelul de temperatură existent in flacără, în timp ce formarea NO din

combustibil, practic independentă de temperatura de ardere, este determinată de concentraţia

de oxigen, de formarea azotului atomic şi de viteza sa de reacţie în fazele combustiei.

În mediul de reacţie al unei flăcări se disting două zone: zona de oxidare sau frontul

de flacără şi zona produşilor de ardere. În cele două zone se găsesc radicali liberi oxigenaţi

(O, OH, HO2), iar zona de oxidare este caracterizată şi prin prezenţa radicalilor hidrocarbonaţi

(CX) şi a fragmentelor de hidrocarburi care dispar foarte rapid şi nu se regăsesc în zona produşilor de reacţie.

Din patru combinaţii posibile între două surse de azot şi două medii de reacţie, trei

corespund unui mecanism specific de formare a NO, aşa cum indică figura 3.1.

22




Figura. 3.1. Mecanismele de formare a NOx.

Aşa cum se vede, mecanismul NO termic se desfăşoară, în principal, între produşii de

ardere. Cinetica sa este dominată de reacţiile Zeldovich:

N NOO N 12 + → + (θ1=38 000 K)

O N NO N 21

+ → +− (θ-1=0 )

22

O NO NO + → + (θ2=19 500 K)

O NOO N2

2 + → +− (θ-2=3 150 K)

H NOOH N3

+ → + (θ3=0)

OH NH NO3

+ → +− (θ-3=20 000 K)

3.1.1. Importanţa reducerii oxizilor de azot

23

N2

NX

Produşi de ardere(O, OH)

Frontul de flacără(O, OH, CX)

“Termic”(NOt)

“Combustibil”(NOc)

“Prompt”(NO p)

Sursa de azot: Mediul de reacţie: Mecanismul cinetic:

În procesul de ardere a combustibililor apar inerent oxizi de azot, denumiţi în mod

sintetic NOx, fiind un efect secundar al arderii combustibililor la temperaturi înalte datorită

reacţiei oxigenului în exces cu azotul din aer şi combustibil. [23]

Transformarea acestuia în NOx, gazul de mare toxicitate, este un proces brut,

împiedicat în general de răcirea rapidă a gazelor. Procentul de NOx în gaze nu depăşeşte 5%

din totalul NOx . Concentraţia de NOx în partea iniţială a flăcării urmăreşte aceeaşi lege ca

cea de variaţie a concentraţiei de CO2 şi cea a temperaturii flăcării. [22,23]

3.2. FORMAREA OXIZILOR DE CARBON

Dioxidul de carbon din gazele de ardere provenite de la cazanele de abur, este

rezultatul inerent al arderii complete a combustibililor fosili. Concentraţia de CO2 din gazele

de ardere este cu atât mai mare cu cât raportul dintre conţinutul de carbon şi conţinutul de

hidrogen (C/H) al combustibilului este mai mare.

Monoxidul de carbon apare în gazele de ardere, în general, la arderea incompletă a

hidrocarburilor lichide sau gazoase.

Principalele cauze ale formării CO sunt :

− amestecarea imperfectă a combustibilului cu oxigenul;

− existenţa unor cantităţi insuficiente de oxigen în unele zone ale arderii (ardere

substoechiometrică);

− timpul de rezidenţă a particulei de combustibil în camera de ardere prea scurt.

Monoxidul de carbon format în procesul de ardere este oxidat la CO 2, cu o viteză care

este relativ scazută în comparaţie cu viteza de formare a CO. Principala reacţie de oxidare a

CO în flăcările hidrocarburilor este:

H COOH CO +↔+ 2

Monoxidul de carbon mai poate apărea în gazele de ardere provenite de la cazanelecu ardere în strat fluidizat, atunci când acestea funcţionează la sarcini reduse. Temperatura

deasupra stratului fluidizat devine prea mică şi favorizează producerea de CO, prin ardere

chimic incompletă. În mod special, la atingerea pragului de (620-650)oC, s-a constatat

experimental că circa 30% din carbon se combină sub formă de CO. În domeniul uzual de

temperaturi (800-950)oC şi de excese de aer, concentraţia de CO în gazele de ardere este

neglijabilă (CO<0,06).

3.3. FORMAREA OXIZILOR DE SULF

24




Oxizii de sulf sub formă de dioxid (SO2) şi trioxid (SO3) se formează în urma arderii

păcurii, a combustibililor solizi care conţin sulf şi a gazelor naturale şi artificiale care conţin

hidrogen sulfurat (H2S) şi mercaptan. [20,21,22,23]

În păcuri sulful se găseşte legat sub formă de mercaptani, sulfuri alifatice sau ciclice şi

chiar sub formă de sulfuri anorganice. De asemenea păcurile conţin sulf elementar şi hidrogen

sulfurat. Prin cracare termică şi oxidare, combinaţiile complexe ale sulfului se transformă în

altele mai simple, care în condiţii de temperatură ridicată şi de exces de oxigen trec în oxizi şi

în primul rând în SO2

În consecinţă, în procesul arderii păcurii, în prima fază se formează doar anhidrida

sulfuroasă (SO2). La răcirea gazelor, apare reacţia de formare a anhidridei sulfurice (SO3):

În zona de ardere, oxizii de azot formaţi favorizează formarea anhidridei sulfurice şi

acidului sulfuric.

Deoarece în păcuri se găsesc compuşi ai metalelor tranziţionale, prin ardere aceştia se

transformă în oxizi cu acţiune catalitică. La temperaturi de (600-800)oC chiar trioxidul de fier

prezintă o slabă acţiune catalitică. În domeniul (500-600)oC prezenţa în gazele de ardere a

pentaoxidului de vanadiu măreşte de sute de ori viteza de oxidare a SO2 în SO3.

Experimentele au demonstrat că oxidarea SO2 la SO3 este posibilă în flacără datorită

formării oxigenului atomic.

La această temperatură (aproximativ 2000oC), procesul de formare a SO3 apare ca

rezultat al unor reacţii succesive de oxidare şi disociere, în care proporţia disocierii SO3 este

de două ori mai mică decât cea de formare, iar reacţiile sunt mult influenţate de temperatura

gazelor de ardere.

În consecinţă conversia SO2 în SO3 începe la temperaturi înalte şi continuă până la

evacuarea gazelor de ardere în atmosferă, fiind parcurse mai multe etape.

3.3.1. Implicaţii ale generării bioxidului de sulf În condiţiile specifice (temperatură şi presiune ridicată, prezenţa umidităţii alături de

particulele de cenuşă) ce caracterizează circulaţia gazelor arse, dinspre cazan spre coşul de

evacuare în atmosferă, oxizii gazoşi îşi exercită o puternică acţiune corozivă asupra

instalaţiilor ce compun circuitul gazelor arse. Pe această cale se intensifică procesul de uzură a

instalaţiilor. Într-o primă fază, SO2 dă naştere acidului sulfuros, care prin oxidare sub

acţiunea radiaţiei solare, se transformă în acid sulfuric. Acţiunea poluatoare a H2SO4 se

exercită sub forma ploilor acide, principalul factor generator al "morţii pădurilor" în ţărileindustrializate din Europa de vest şi centrală. [24]

25




Intrând în circulaţia zonală, SO2 exercită efectul poluant nu numai în regiunea sau ţara

aflată pe direcţia vânturilor dominante. Acest proces este favorizat de construirea unor coşuri

înalte (peste 200m) prin intermediul cărora gazele arse, având o temperatură ridicată (160-

175grd°C) şi o viteză de evacuare mare, sunt conduse prin intermediul coşurilor înalte la o

înălţime egală, în medie, cu dublul înălţimii coşului (cca.500m de la nivelul solului).

3.4. CALCULUL EMISIEI DE NOX ŞI SO2

Calculul emisiei de NOx se face cu relaţia:

50

3

050

3

71100

5075131015

.,,

,,

∆

⋅τ⋅⋅=

−

p

p p

eQ

PAa

T

NO

pz

x = 0,141 g/kg comb.

=⋅= f NONO mQC x x

0,141·0,24=0,034 g/s

Calculul emisiei de SO2 se face cu relaţia:

=⋅=

gc SOSO

BV C 22

0,118·0,24= 0,0283 kg/s

26




3.5. MATERIAL ŞI METODĂ

3.5.1 Tehnici de măsurare a emisiilor poluante

În domeniul protecţiei aerului împotriva agenţilor poluanţi se folosesc curent noţiunile

de emisie, transmisie, emitent şi acceptor. Noţiunea de emisie descrie fenomenul evacuării unor impurităţi în atmosfera liberă.

Locul unde se produce emisia se consideră drept emitent. Noţiunea de transmisie descrie

distribuţia (dispersia) spaţială a impurităţilor în atmosfera liberă, sub acţiunea unor fenomene

motrice şi a unor efecte fizice şi chimice.

Prin imisie se inţelege receptarea de câtre un acceptor a impurităţilor din atmosferă.

Corelat cu aceste definiţii, se deosebesc noţiunile de mãsurare a emisiilor şi a imisiilor, adică

determinarea concentraţiilor acestora. În prima situaţie se efectuează măsurători direct la

emitent, în al doilea caz la receptor, la mai mult de 50 m distanţă de emitent.

Pentru O2 şi CO2 se foloseşte indicarea concentraţiei prin participarea lor volumică, în

% volumice. Sursele de emisie sunt naturale (se produc în urma unor circuite naturale

existente pe planetă) şi antropice (sunt rezultatul acţiunii umane). Se consideră, şi istoria

catastrofelor ecologice a demonstrat-o, că de cele mai multe ori, emisiile antropice sunt mult

mai periculoase şi importante decât cele naturale. Lupta ecologiştilor se îndreaptă în special

spre combaterea şi/sau restrângerea surselor antropice şi resta.bilirea echilibrului natural.

În primă fază se determină componentele gazoase şi conţinutul de particule solide

din emisii. Acestea se evaluează, aşa cum s-a indicat mai sus, prin măsurarea concentraţiilor .

În cazul emisiilor sunt importante şi debitele masice emise. Pentru imisii este uzuală

determinarea depunerilor (depozitelor).

Impurităţile reziduale lichide sau solide având mărimea de câţiva µm sau mai mici

se numesc aerosoli. Ele reprezintă în general o măsură a gradului de impurificare a

atmosferei prin acţiunea surselor poluante antropice şi naturale.

Foarte des folosit, în situaţii critice, este termenul de smog. Această noţiune provine

din combinarea a două cuvinte englezeşti smoke (fum) şi fog (ceaţă). [19]

Smogul se formează prin interacţiunea umezelii atmosferice relativ înalte (ceaţa) cu

dioxidul de sulf şi particule, în special aerosoli. Dioxidul de sulf se va oxida formând

trioxidul de sulf şi apoi se va dizolva în apă, formând acidul sulfuric. Particulele solide

acţionează ca nişte catalizatori. Se fac deosebiri între smogul londonez şi cel californian.

Tehnicile de màsurare (investigare) pot fi continue, respectiv discontinue, în funcţie

de scopul măsurătorilor. În cazul măsurătorilor continue se înregistrează mpurităţilor

27




dependenţa de timp a valorilor măsurate. Pentru măsurătorile discontinue se vor determina

valori medii, reprezentative pentru intervalul de timp în care s-a măsurat.

De asemenea, se folosesc termenii de tehnică de măsurare on-line, situaţie în care

analiza decurge direct, la faţa locului, respectiv of line, situaţie în care mostra colectată la

locul de analiză este prelevată, păstrată şi transportată, pentru a fi investigată ulterior, într-un

laborator specializat.

În tabelul 3.2. se indică o imagine de ansamblu asupra principalelor metode de

măsurare a impurităţilor gazoase.

În continuare se exemplifică componentele emisiei din instalaţiile de ardere care

trebuie măsurate, în corelaţie cu normele restrictive privind nivelul maxim admis al emisiilor,

aşa cum prevăd legile privind protecţia mediului elaborate în ţările civilizate, situate pe o

anumita treaptă de dezvoltare industrială.

Alături de acestea mai trebuie determinată concentraţia compuşilor pe bază de sulf

(SO2, SO3, H2S), pe bază de azot (NOx, NO, NO2, NH3) şi a altor substanţe gazoase

anorganice (Cl2, HCl, F2, HF).

Emisiile sub formă de praf şi aerosolii se determină atât cantitativ cât şi calitativ, adică

atât natura cât şi compoziţia lor.

Se impune sa se măsoare şi concentraţia metalelor grele din gazele de ardere (V, Ni,

Cd, Hg, Pb), precum şi calitatea compuşilor organici pe care îi leagă. [18]

Metodele de masurare au fost materializate prin concentraţia şi construcţia unei game

largi de aparate, care se realizeazã în producţie de serie în ţări industrializate, ca de exemplu

Germania, SUA, Franţa, în directã corelaţie cu rigurozitãţile impuse prin lege, în ceea ce

priveşte nivelul maxim admis al emisiilor pe de o parte, respectiv cu stadiul de dezvoltare al

tehnologiilor de ardere nepoluantã (curatã) şi de curăţare a gazelor de ardere, pe de altã parte.

Tabelul. 3.2. Principalele metode de investigare a impurităţilor gazoase din atmosferă.

Principiul Emisie Imisie Continuu Discontinuu Exemple

Fotometrie în IR X X XCO, CO2, SO2, NO,

NH3, H2O, CH4, C2H2,C2H4 etc.

Fotometrie în UV X X XO3, NO, NO2, SO2, Cl2,H2S, HCNO

Fotometrie îndomeniul vizibil

X X NO2, Cl2

28




Fluorescenţă în UV X X X SO2

Chemiluminescen-ţă

X X X NO, NO2, (NOx), O3

Fotometrie a

flăcării

X XCantitatea totală de S,

respectiv de SO2

Ionizare a flăcării X X XCantitatea totală dehidrocarburi CmHn

Conductometrie X X X SO2, H2S, CO2, Cl2, HCl

Amperometrie X (X) X NO2, H2S, O2, CO, SO2

Coulombmetrie X X X SO2, Cl2

Potenţiometrie X X X HF, HCl, O2

Cromatografie X X XGamă largă decomponente individuale

Colorimetrie (X) X (X) X SO2, NO2, F-

, O3, Cl2,HCl, NH3, H2S, HCNO

Titrare pH-metricã X XSO2, SO3, NOx, Cl2, CO,

NH3, H2S, O2

Paramagnetism X X O2

Coductivitatetermică

X X CO2, H2

În general, măsurarea emisiilor este complementară celei de determinare a

parametrilor funcţionali, fiind un indicator al corectitudinii în funcţionarea instalaţiilor deardere.

Componentele din gazele de ardere, ale căror concentraţie trebuie măsurată, sunt în

primul rând legate de calitatea arderii (O2, CO2, CO, H2O, H2SO4 pentru stabilirea punctului

de rouă) şi de produsele arderii imperfecte (CO, CmHn, suma alchenelor şi alchinelor,

substanţe aromate, aldehide, emisii mirositoare, funingine).

Instrumentele de măsurare pot folosi diferite principii de măsurare, cum ar fi:

fotometrie, fluorescenţă, chemiluminescenţă, ionizare a flăcării, conductometrie,

amperometrie, coulombmetrie, cromatografie, paramagnetism, conductivitate termică.

Măsurătorile continue sunt de preferat celor aleatorii deoarece se obţine un set complet

de informaţii privitor la emisiile de poluant.

Măsurătorile de testare aleatorii pot fi făcute pe o perioadă de timp scurtă sau lungă şi

la intervale de timp scurte sau lungi. Pentru măsurătorile discontinue se vor determina valori

medii, reprezentative pentru intervalul de timp în care s-a măsurat. La aceste masurători sunt

importante următoarele aspecte: planificarea măsurătorilor; selectarea poziţiei de măsurare şistabilirea principiilor de măsurare.

29




Privitor la planificarea măsurătorilor important este ca acestea să fie făcute în

momentele în care emisia de poluant este maximă.

Poziţia de măsurare cea mai bună este în secţiunea transversală a unui canal vertical

drept, fără coturi şi rezistenţe gazodinamice. În cazuri rare se pot face masurători şi în punctulde ieşire al emisiilor.

Referitor la principiile de măsurare se poate spune că pot fi aplicate principii de

măsurare diferite. Cel mai adesea se aplică o metodă extractivă, în care se măsoară un curent

parţial de gaze de ardere.

Emisiile sub formă de praf şi aerosoli se determină atât cantitativ cât şi calitativ, adică

atât natura cât şi compoziţia lor.

Pentru măsurarea particulelor solide trebuie efectuată o prelevare izocinetică. Aceasta

înseamnă că sonda de prelevare este astfel aşezată încât viteza fluidului are aceeaşi valoare şi

în sondă şi în puntul de prelevare.

Prin Ordinul nr. 462 din 1.07.1993 al Ministerului Apelor, Pădurilor şi Protecţiei

Mediului a fost stabilită “Norma metodologică privind determinarea emisiilor de

poluanţi atmosferici produşi de surse staţionare”. Această normă conţine: domeniul de

aplicare; principii de măsurare; condiţii de măsurare; amplasarea punctului de măsurare;durata şi numărul de măsurători; alte determinări; raportarea rezultatelor.

3.5.2. Poluanţii atmosferici şi efectele lor

Produsele de ardere rezultate în urma arderii combustibililor organici pe lângă

acţiunea de eroziune şi coroziune a elementelor de cazan ce afectează siguranţa în funcţionare

a cazanului produc poluarea atmosferei, apelor de suprafaţă şi subterane şi a solului ce are

efecte nocive asupra omului, plantelor şi animalelor. O mare importanţă o are, prin efectele pecare le produce, poluarea atmosferei. Spre deosebire de apă, alimente sau alţi factori de

mediu, aerul este în cel mai intim contact cu organismul. Totodată, aerul este necesar pentru

organism în mod permanent şi în mult mai mare cantitate decât alţi factori de mediu, pe

seama cărora omul îşi menţine viaţa. [15]

De aer omul nu se poate lipsi mai mult de (1-2) minute, iar cantitatea necesară zilnică

este de (20000-30000) l. Aşa se explică de ce, chiar concentraţii mici de impurităţi din aer, se

însumează în scurt timp în organism, provocând intoxicaţii, sau alte efecte asupra sănătăţii.

• Oxizii de carbon

30




Gazul carbonic CO2 nu constituie o noxă în sine, ci unul dintre constituienţii naturali

ai Pământului, iar prezenţa sa este sinonimă cu cea a materiei organice. Există însă temeri că

inhalarea CO2 în concentraţii mai mari decât cele existente azi în atmosferă, poate provoca

schimbări ale potenţialului electric normal al creierului. Dioxidul de carbon este stocat intim

prin legături biochimice şi biofizice, în alcătuirea regnului vegetal şi animal, absorbindu-se

sau eliminându-se conform ciclului metabolic al vieţii. În lipsa urmelor de CO2 din atmosferă,

temperatura medie a planetei ar avea valoarea –18°C, faţă de temperatura medie anuală la sol,

care este +15°C.

Datorită creşterii cantităţii de dioxid de carbon emis în atmosferă, în timp, pe de o

parte şi a reducerii suprafeţelor împădurite, pe de altă parte, s-a ajuns la creşterea

concentraţiei în atmosferă. Creşterea concentraţiei dioxidului de carbon în atmosferă, alături

de celelalte gaze de seră (metan, dioxid de azot, ozon, freoni, haloni etc.) conduce la creşteri

sesizabile ale temperaturii atmosferice, prin intermediul bine-cunoscutului efect de seră

(moleculele gazelor de seră absorb radiaţia emisă de Pământ în spectrul infraroşu). Un prim

efect dăunător al creşterii temperaturii pe Terra constă în creşterea nivelului oceanului

planetar cu circa 20 cm, până în anul 2100, datorită topirii parţiale a calotelor de gheaţă

polară.

Monoxidul de carbon (CO) este un gaz incolor, inodor şi insipid, puţin solubil în apă.

Monoxidul de carbon ajunge în organismul uman pe cale pulmonară şi în mică măsură pe cale

cutanată. Este solubil în plasma sanguină şi reacţionează cu hemoglobina formând

carboxihemoglobina care este mult mai stabilă decât oxihemoglobina. În plus afinitatea

hemoglobinei pentru CO este de aproximativ 200 de ori mai mare decât pentru oxigen. Ca

urmare prezenţa CO în sânge blochează hemoglobina şi împiedică mecanismul oxidării

sângelui producând anoxemie, adică diminuarea oxigenului vehiculat către celule, ceea ce

determină stări de asfixie a ţesuturilor. Acţiunile produse de CO se numesc oxicarbonism.

Monoxidul de carbon acţionează iniţial pur mecanic şi efectele sale sunt reversibile,însă odată cu apariţia unor alterări ale ţesuturilor mai fragile se produc trasformări ireversibile

care lasă după dezintoxicare sechele.

La plante, expuneri la concentraţii de 100 ppm timp de 1-3 săptămâni nu au

determinat efecte de distrugere.

La bacteriile fixatoare de azot s-a observat o înhibare a funcţiilor numai după ce au

fost expuse o perioadă de circa 35 ore la concentraţii de 2 000 ppm monoxid de carbon.

Aşadar, atât timp cât în atmosferă se menţin niveluri scăzute ale concentraţiei (sub100 ppm), daune asupra microfaunei şi florei nu sunt posibile.

31




• Oxizii de sulf

Efecte asupra fiinţei umane

SO2 este perceput ca o senzație de arsura la nivelul nasului si gâtului provocând laconcentrații mari disfuncții ale aparatului respirator, mai ales la asmatici.

SO2 singur, cum îl întâlnim uneori în atmosfera industrială, nu prezintă grave semne

patologice in raport cu efectele exercitate de cuplul SO2 - alţipoluanți atmosferici. Este vorba

despre acţiunea simultană cu un al tip de poluant, mai ales particulele solide, care se găsesc în

atmosferă în acelaşi timp cu SO2. Toate anchetele epidemiologice legate de expunerea la oxizi

de sulf indica faptul că pe perioada copilăriei se dezvoltă o boală respiratorie cronică, care

apoi poate fi agravată de alţi factori cum ar fi de pildă fumatul. Aceasta a impus analiza

diferenţiată în studiile asupra adulţilor prin introducerea parametrului "copilărie".

Igieniştii au propus valori limitate (câteva zeci de ppm) pentru un timp de expunere de

maxim 8 ore într-o ambianţă industrială, însoţite de un sejur de 10-20 ore departe de uzină, în

atmosferă nepoluată. Altfel, sejurul (mai scurt) nu îşi joacă rolul reparator, iar efectele se

cumulează.

Dioxidul de sulf este un gaz incolor, neexploziv şi este considerat prima substanţă

dăunătoare din aer, având principala acţiune destructivă asupra plantelor şi mai puţin

asupra oamenilor şi animalelor. Concentraţii de ordinul zecilor de miligrame pe metru cub

provoacă iritaţie şi senzaţie de arsuri asupra mucoaselor respiratorii şi conjunctivale, tuse,

tulburări de respiraţie, senzaţie de sufocare. S-a demonstrat experimental că, dioxidul de sulf,

chiar în cantităţi mici, pătrunde în final în sânge, unde produce tulburări ale metabolismului

glucidelor.

Când concentraţiile în SO2 sunt mari, iar inhalarea sa de către oameni şi animale are

loc vreme îndelungată, se produce moartea. La 400°C, el reacţionează încet cu oxigenul,

dând trioxidul de sulf, iar în prezenţa unui catalizator (săruri de mangan, de fier şi de

aluminiu) reacţia se petrece rapid şi la temperatura camerei. Cu apa formează acidul sulfuros

(H2SO3) care în stare pură este instabil. Datorită afinităţii mari pentru apă trioxidul de sulf se

combină cu aceasta formând acidul sulfuric (H2SO4), astfel că se poate spune că în atmosfera

se găseşte cu precădere acid sulfuric, care după cum se ştie este un acid foarte puternic.

Acidul sulfuric, în atmosferă, formează o ceaţă fină care difuzează lumina şi a cărei

concentraţie depinde de umiditatea relativă a aerului.

Efecte asupra vegetaţiei

32




Sub acțiunea SO2 pe plante se observă o necroză care lasă arătat ca efectul

concentraţiilor mici de SO2 este similar cu fenomenele observate după o perioadă de

depozitare a funiginei pe suprafaţa frunzelor. O verificare a răspunsului vegetaţiei la

agresiunea SO2 este deosebit de importanta, căci intervine in procesul de a alege între o

cultură sau o plantaţie forestieră de

protecție (de exemplu, pentru a face ecran între o zonă industrială si una rezidenţială).

Prin absorbția in apa din atmosfera se formează ploaia acida cu urmări negative

asupra vegetației, solului si apelor de suprafața.

La aceste degradări datorate mai ales SO2, se adaugă efectele hidrocarburilor nearse, NOx,

aldehide, compuşi cu fluor sau clor, pulberi etc.

Asupra plantelor , acţiunea toxică a SO2 se datorează proprietăţilor reducătoare. În

concentraţii ridicate produce distrugerea unor celule şi prin aceasta echilibrul metabolic şi

conţinutul în apă al frunzei se dereglează, urmând veştejirea şi uscarea.

În România se emit anual în atmosferă circa 1700 mii tone de SO2 ale cărui efecte

negative se resimt pe o suprafată de 3,5 milioane hectare de pădure (aproximativ jumatate

din fondul forestier), pe întinse zone agricole, prin acidifiere şi în zonele populate, prin

periclitarea sănătăţii oamenilor. Concentraţiile de SO2 în atmosferă înregistrează valori cu

mult peste pragul critic. În anul 1993, au fost afectate de fenomenul de uscare peste 457 000

ha, din care se estima că poluarea era cauza pentru uscarea, în diferite stadii, a unei

suprafeţe de 243 000 ha.

• Oxizii de azot

Indiferent de combustibilul ars, gazele de ardere de la cazanele de abur, conţin un

amestec de oxizi de azot (notat NOX) format din circa 95% monoxid de azot (NO) şi restul

dioxid de azot (NO2). Cantitatea de NOX depinde de excesul de aer, de combustibilul folosit şi

de tipul focarului. La focarele cu temperaturile cele mai ridicate (arderea păcurii şi a huilei cu

evacuarea cenuşii în stare topită) concentraţia NOx atinge 1,8g/m3, în timp ce la focarele cu

lignit în stare pulverizată se ridică la (0,4-0,8) g/m3. La arderea cărbunelui în strat fluidizat,

concentraţia de NOX este până la 0,33 g/m3.

Monoxidul de azot este un gaz incolor, mirositor, instabil, la temperatură ridicată fiind

în echilibru chimic cu azotul şi oxigenul. La temperatura mediului ambiant, gazul este supus

concomitent unei reacţii de oxidare şi reducere. Se constată de asemenea trecerea NO în NO2,

33




ceea ce face ca studiul separat al acestor gaze în situaţiile în care temperatura sau condiţiile de

oxidare variază, să se facă mai greu.

Dioxidul de azot este un gaz colorat în roşu-brun, cu miros caracteristic iritant şi

caustic şi cu gust dulceag. La 10°C vaporii săi sunt coloraţi în galben şi devin roşii-bruni la

150°C. Printr-o serie de reacţii NO2 formează cu apa acid azotic (HNO3) şi NO. Dacă

oxigenul este în exces, NO trece în NO2, care reacţionează din nou cu apa, astfel că întreaga

cantitate de NO2 se transformă în HNO3.

Efectele oxizilor de azot asupra omului au fost apreciate ca fiind următoarele:

− exces de morbiditate bronho-pulmonară;

− exces de morbiditate prin infecţii respiratorii;

−

creşterea riscului de bronhopatie cronică;− tuse seacă frecventă;

− frecvenţa crescută a iritaţiilor cronice ale mucoaselor nasului, conjunctivei,

reducerea capacităţii respiratorii;

− frecvenţa crescută a enfizemului pulmonar.

Monoxidul de azot are efect direct asupra sistemului nervos provocând stare de

excitaţie şi râs, după câteva minute de respiraţie, motiv pentru care a fost numit de Davy gaz

ilariant.Precipitaţiile din Europa de Vest au un conţinut ridicat de azotaţi şi pH-ul mult sub

5,6. Se apreciază că 30 % din aciditatea ploilor se datorează oxizilor de azot.

Efect asupra plantelor

Împreună cu poluanţii secundari care derivă din ei, oxizii de azot provoacă fenomenul

de moarte lentă a pădurilor . Depunerile uscate acide şi precipitaţiile acide ajung în contact cu

foliajul plantelor, iar ploile, chiar curate la origine, când spală depunerile acide uscate de pe

plante devin la rândul lor acide. Ajunse în sol cresc aciditatea acestuia, ceea ce duce lamoartea rădăcinilor fine ale plantelor. Ozonul şi ploaia acidă eluează elementele nutritive din

frunzele plantelor, pierderi ce nu pot fi compensate din seva brută şi astfel planta devine

subnutrită şi sensibilă la stres. Finalul este moartea plantei.

Acidul azotic sub formă de aerosoli este deosebit de agresiv pentru suprafeţele

metalice şi cele vopsite.

S-a dovedit experimental că măsurile primare şi secundare, aplicate pentru reducerea

emisiei de NOx, sunt însoţite de emisii secundare, nedorite ca CO, N2O, NH3.

34




Protoxidul de azot ( N2O) este un gaz stabil care se descompune la circa 600°C, iar în

pătura inferioară a atmosferei se comportă ca un gaz inert. Efectul său nociv este dublu. Se

consideră că el are o contribuţie de 4% la încălzirea atmosferei, prin efectul de seră. Cel mai

nociv efect al său este contribuţia la distrugerea stratului de ozon din stratosferă. Dacă în

troposferă este un gaz inactiv, el devine nociv în stratosferă, datorită efectului său catalitic în

cadrul unor reacţii fotochimice din care rezultă radicali activi care atacă stratul de ozon.

La suprafaţa de contact aer-apă are loc transformarea gazelor acide (SO 2 şi NO2) în

acizi tari care conduc la creşterea acidităţii (scăderea pH-lui) apei şi la încărcarea acesteia cu

sulfaţi şi nitraţi. Scăderea pH-lui conduce la accelerarea disocierii compuşilor metalelor grele,

la eliberarea şi la creşterea mobilităţii ionilor acestora.

Pulberile contribuie la creşterea opacităţii apei şi la încărcarea apei cu compuşi toxici

conţinuţi în pulberi.

Acţiunea toxică a tuturor acestora se manifestă asupra faunei şi florei acvatice, asupra

florei spontane şi de cultură, prin irigaţii şi asupra omului, prin ingerarea apei şi hranei

contaminate.

Efect asupra solului

Solul este factorul de mediu care integrează toate consecinţele poluării, el prezentând

cea mai redusă variabilitate în timp.

Gazele acide se depun pe sol, prin depuneri uscate sau umede şi pot conduce la

creşterea acidităţii acestuia, determinând perturbări ale proceselor sale de regenerare,

modificarea compoziţiei, eliberarea ionilor metalici (de exemplu Al), cu efecte negative

asupra vegetaţiei şi asupra apei subterane.

Poluanţii produşi de centralele termoelectrice se numără printre principalii poluanţi

care dăunează materialelor de construcţie. Acţiunea lor de degradare este accelerată de factorii

naturali (vântul, temperatura şi umezeala aerului, precipitaţiile).

Alte efecte ale poluanţilor amintiţi sunt cele asupra instalaţiilor electrice, cum ar ficorodarea contactelor şi a cablurilor şi favorizarea fenomenelor de descărcare electrică şi de

conturnare a curentului pe izolatoarele de înaltă tensiune.

3.5.3. Metode de măsurare pentru Dioxidul de sulf - SO2

Metoda de referinţă pentru masurarea dioxidului de sulf este cea prevazuta in

standardul SR EN 14212 Calitatea aerului inconjurator. Metoda standardizată pentrumăsurarea concentraţiei de dioxid de sulf prin FLUORESCENŢĂ ÎN ULTRAVIOLET.

35




3.5.4. Norme pentru Dioxidul de sulf - SO2

LEGEA nr. 104 din 15 iunie 2011 Dioxidul de sulf - SO2

Prag dealerta

500 ug/m3 - masurat timp de 3 ore consecutiv, in puncte reprezentative pentrucalitatea aerului pentru o suprafata de cel putin 100 km2 sau pentru o intreaga zonasau aglomerare, oricare dintre acestea este mai alerta mica.

Valorilimita

350 ug/m3 - valoarea limita orara pentru protectia sanatatii umane125 ug/m3 - valoarea limita zilnica pentru protectia sanatatii umane

Nivelcritic

20 ug/m3 - nivel critic pentru protectia vegetatiei, an calendarisitic si iarna (1octombrie - 31 martie)

3.5.5. Metode de măsurare pentru Oxizii de azot NOx (NO / NO2)

Metoda de referinţă pentru măsurarea dioxidului de azot şi a oxizilor de azot este cea

prevăzută în standardul SR EN 14211 Calitatea aerului înconjurător. Metoda standardizată

pentru măsurarea concentraţiei de dioxid de azot şi monoxid de azot prin

CHEMILUMINESCENŢĂ.

3.5.6. Norme pentru Oxizii de azot NOx (NO / NO2 (http://calitateaer.ro/valori.php

( accesat în data de 07.06.2013)

LEGEA nr. 104 din 15 iunie 2011 Oxizi de azot - NOx

Prag dealerta

400 ug/m3 - masurat timp de 3 ore consecutive, in puncte reprezentative pentrucalitatea aerului pentru o suprafata de cel putin 100 km2 sau pentru o intreaga zonasau aglomerare, oricare dintre acestea este mai alerta mica.

Valorilimita

200 ug/m3 NO2 - valoarea limita orara pentru protectia sanatatii umane40 ug/m3 NO2 - valoarea limita anuala pentru protectia sanatatii umane

Nivelcritic

30 ug/m3 NOx - nivelul critic anual pentru protectia vegetatiei

3.6. MONITORIZAREA AERULUI

Monitorizarea aerului oferă informaţii publicului in timp real, privind parametrii de

calitate a aerului, monitorizati in cele peste 100 statii de pe toata suprafata Romaniei carealcatuiesc Reteaua Nationala de Monitorizare a Calitatii Aerului (RNMCA).

36

http://calitateaer.ro/valori.php





În conformitate cu prevederile Legii nr. 104/2011 privind calitatea aerului

înconjurător responsabilitatea privind monitorizarea calităţii aerului înconjurător în România

revine autorităţilor pentru protecţia mediului.

Poluanţii monitorizaţi, metodele de măsurare, valorile limită, pragurile de alertă şi de

informare şi criteriile de amplasare a punctelor de monitorizare sunt stabilite de legislaţia

naţională privind protecţia atmosferei şi sunt conforme cerinţelor prevăzute de reglementările

europene.

În prezent RNMCA efectuează măsurători continue de dioxid de sulf (SO2), oxizi de

azot (NOx), monoxid de carbon (CO), ozon (O3), particule în suspensie (PM10 şi PM2.5),

benzen (C6H6), plumb (Pb). Calitatea aerului în fiecare staţie este reprezentată prin indici de

calitate sugestivi, stabiliţi pe baza valorilor concentraţiilor principalilor poluanţi atmosferici

măsuraţi.

În prezent în România sunt amplasate 142 staţii de monitorizare continuă a calităţii

aerului, dotate cu echipamente automate pentru măsurarea concentraţiilor principalilor

poluanţi atmosferici. RNMCA cuprinde 41 de centre locale, care colectează şi transmit

panourilor de informare a publicului datele furnizate de staţii, iar după validarea primară le

transmit spre certificare Laboratorului Naţional de Referinţă pentru Calitatea Aerului

(LNRCA) din cadrul Agenţiei Naţionale pentru Protecţia Mediului. ( Tabelele 3.3 - 3.4 şi

ANEXELE 1 şi 2 ).

Tabelul 3.3. Monitorizarea Dioxidului de sulf şi a Dioxidului de azot la staţia A1 în data de

06.06.2013.

06/06/2013 Dioxid de sulf Dioxid de azot

Ora µg/m³ µg/m³

01:00 9.81 34.1202:00 9.16 29.20

03:00 9.16 30.94

04:00 8.87 26.34

05:00 8.57 25.28

06:00 8.73 28.83

07:00 9.47 35.97

08:00 9.84 35.0909:00 10.10 36.24

37




10:00 0.00 0.00

11:00 0.00 0.00

12:00 0.00 0.00

13:00 0.00 0.0014:00 0.00 0.00

15:00 0.00 0.00

16:00 -0.71 31.57

17:00 -4.20 28.74

18:00 -4.77 30.55

19:00 -5.02 24.71

20:00 -4.29 40.65

21:00 -4.35 46.85

22:00 -4.33 53.92

23:00 -3.93 52.79

24:00 -4.42 49.26

Tabelul 3.4 Monitorizarea Dioxidului de sulf şi a Dioxidului de azot la staţia A1 în data de07.06.2013

07/06/2013 Dioxid de sulf Dioxid de azot

Ora µg/m³ µg/m³

01:00 -0.37 37.85

02:00 9.20 33.50

03:00 8.92 28.89

04:00 9.06 26.09

05:00 9.00 29.0906:00 9.19 29.36

07:00 9.73 41.37

08:00 9.67 43.45

09:00 10.04 42.49

10:00 9.52 33.18

11:00 9.58 35.49

12:00 9.08 35.68

38




13:00 0.00 0.00

14:00 0.00 0.00

15:00 0.00 0.00

16:00 0.00 0.0017:00 0.00 0.00

18:00 0.00 0.00

19:00 0.00 0.00

20:00 0.00 0.00

21:00 0.00 0.00

22:00 0.00 0.00

23:00 0.00 0.00

24:00 0.00 0.00

3.7. REZULTATE ŞI DISCUŢII

3.7.1. Metode de reducere a emisiei de SO2 şi NO2

Reducerea emisiilor de oxizi de sulf ale instalaţiilor de ardere se poate realiza prin:

• procedee prompte (intracombustie): reţinerea SO2 se face chiar în focar prin arderea

combustibilului împreună cu aditivi pe bază de calcar;

• procedee târzii (postcombustie): reţinerea SO2 se face după focar, pe traseul gazelor de

ardere până la coş. Acestea pot fi:

• procedee uscate, prin care se realizează o legare fizică (adsorbţie) a oxizilor de sulf;

• procedee umede, prin care se realizează o legare chimică (absorbţie) a oxizilor de sulf

într-o soluţie apoasă sau într-o suspensie;

• procedee semiuscate. Aditivul folosit este o soluţie alcalină de care SO2 se leagă atât

fizic cât şi chimic, iar produsul format se prezintă sub formă uscată;

• procedee hibride (combinaţie între procedeele intra şi postardere).

Pe plan mondial s-a dezvoltat cu precădere, procedeul umed (Wet Scrubbing-WS).

Avantajele considerabile ale procedeelor de desulfurare umedă, comparativ cu cele ale

procedeelor uscate sunt randamentul înalt de reţinere a SO2 şi utilizarea unor substanţe

ieftine.

39




Absorbanţii folosiţi pot fi: alcalini, alcalino-pământoşi sau amoniacul. Absorbţia SO2

are loc în coloane de reacţie (scrubere) care pot fi: cu talere perforate, cu umplutură, cu duze

de pulverizare, sau cu sistem Venturi.

Reducerea concentraţiei SO2 din gazele de ardere se poate obţine şi prin simpla

spălarea acestora cu apă. Prima instalaţie de desulfurare din lume, construită de către

Batteresea şi Bankside, în Anglia, se baza pe acest principiu şi folosea alcalinitatea naturală a

apei din Tamisa.

Solubilitatea SO2 în soluţie apoasă depinde de temperatură, presiunea parţială a

acestuia în gazele de ardere şi de compoziţia soluţiei. Reacţiile care au loc în soluţia apoasă la

absorbirea SO2 (şi constantele de echilibru termodinamic la 25°C) sunt următoarele:

62

33

2322

2222

1015

10381

151

−−+−

−−+

⋅=+↔

⋅=+↔⋅

=⋅↔+

,

,

,

K SOH HSO

K HSOH OH SO

K OH SOOH SO

Din cauza solubilităţi reduse a SO2 în apă (la 50°C şi 2SO p =1,33 mm Hg, solubilitatea

este de circa 60 mg/l) este necesară utilizarea compuşilor alcalini, care reduc ionii bisulfit

formaţi prin absorbţia SO2, sau a catalizatorilor, care provoacă oxidarea SO2 absorbit la ioni

−2

4SO .

Absorbţia activată de prezenţa în soluţie a compuşilor bazici poate să conducă la

absorbţia simultană de CO2, dacă are loc la pH mai mare de 7, după reacţiile:

112

33

7322

22222

10454

10284

10254

−−+−

−−+

−

⋅=+↔

⋅=+↔⋅

⋅=⋅↔+

,

,

,

K COH HCO

K HCOH OH CO

K OH COOH CO

Aceste reacţii trebuie evitate deoarece raportul dintre concentraţia de CO2 şi

concentraţia de SO2 în gazele de ardere este de aproximativ 100 şi deci va creşte consumul de

reactiv.

Cel mai utilizat procedeu de desulfurare a gazelor de ardere (peste 80% din

capacitatea instalată în lume este după acest procedeu) este scrubingul cu suspensie de calcar.

Reactivul cel mai folosit este varul nestins (CaO) şi apoi stins (Ca(OH)2). Desulfurarea

umeda se bazează pe o reactie de reţinere a SO2 în compuşi solizi nontoxici. "Istoric", primele

scrubere au fost cele cu "lapte de var", obţinut din calcar (CaCO3) prin şirul de reacţii:

CaCO3 ⇒ CaO + CO2 (arderea calcarului şi obţinerea "varului nestins");

CaO + H2O ⇒ Ca(OH)2 ("stingerea varului" si producerea hidroxidului de calciu).

In scruber are loc in acest caz reactia:

40




Ca(OH)2 + SO2 ⇒ CaSO3 + H2O.

CaSO3 cristalizat cu apa formeaza gipsul utilizabil in constructii.

Oxizii de azot formţi în timpul arderii combustibililor sunt in principal NO şi NO2, în

care NO are un procent de peste 90 % din totalul NOx. La evacuarea gazelor de ardere în

atmosferă are loc un proces rapid de conversie a NO în NO2. În funcţie de modul de formare,

oxizii de azot se împart în trei categorii:

• NOx termic: rezulta din reacţia dintre oxigenul şi azotul din aerul de ardere. Emisia

de NOx termic este cu atât mai mare cu cât temperatura în focar şi excesul de aer au valori

mai ridicate.

• NOx prompt: rezulta din reactia dintre radicalii de combustibil (de exemplu CH) si

azotul molecular, urmata de oxidare.

• NOx combustibil: rezulta din oxidarea compusilor de azot din combustibil.

Tehnologiile de reducere a emisiilor de oxizi de azot se impart in doua categorii:

• masuri primare (cele care sunt utilizate pentru controlul formarii NOx) si

• masuri secundare (care actioneaza asupra gazelor de ardere).

Reducerea catalitică selectivă este un proces de reducere a oxizilor de azot cu ajutorul

amoniacului sau a ureei in prezenta unui catalizator. Agentul reducător este injectat in gazele

de ardere înaintea catalizatorului. Conversia NOx are loc de obicei pe suprafaţa

catalizatorului, la o temperatură intre 200 şi 510grdC.

CONCLUZII

În conformitate cu legea mediului, la proiectarea lucrărilor care pot modifica cadrul

natural al unei zone este obligatorie procedura de evaluare a impactului asupra acest eia,

urmată de avansarea soluţiilor tehnice de menţinere a zonelor de habitat natural, de conservarea funcţiilor ecosistemelor şi de ocrotire a organismelor vegetale şi animale, inclusiv a celor

41




migratoare, cu respectarea alternativei şi a condiţiilor impuse prin acordul şi/sau autorizaţia de

mediu, precum şi mo-nitorizarea proprie până la îndeplinirea acestora.

Aceleaşi aspecte şi în situaţia realizării infrastructurii rutiere. Raportul despre

încălzirea globală dat recent publicităţii la Londra, recomandă reglementarea unei pieţe

internaţionale pentru tranzacţii cu emisii de noxe şi avertizează asupra nevoii urgente de a se

semna un nou protocol cu privire la reducerea emisiilor de gaze poluante.

Dacă reducerea emisiilor de gaze poluante nu se realizează cu 30 % până în anul 2030

şi cu 60-80 % până în anul 2050 sub nivelul celor din anul 1990, con-secinţele impactului

climatic ar putea fi iremediabile. Cele mai bune metode aplicabile în lupta împotriva încălzirii

globale sunt dublarea investiţiilor în domeniul tehnologiilor verzi, nepoluante şi mărirea

costurilor la emisiile viitoare de gaze pentru a forţa reorientarea către surse de energie

alternative nepoluante.

Analiza comparativă a celor două tipuri de combustie - prin scânteie şi prin

comprimare (MAC) -constată că în general MAC-urile realizează un nivel de poluare mai

scăzut, excelând doar prin geneza de oxizi de azot, emisia de CO fiind practic

nesemnificativă.

Datorită aditivării motorinei, în emisiile MAC este prezent şi bioxidul de sulf care

constituie în sine un poluant cu o agresivitate ridicată, contribuind la de-gajarea mirosului

înţepător al gazelor arse. Şi fumul, caracteristic numai MAC-urilor, este extrem de dăunător,

fiind limitat de condiţiile de bază privind calitatea mediului.

La ora actuală, echipamentele cele mai performante dar şi cele mai costisitoare care

pot să asigure o reducere eficientă a emisiilor poluante din atmosferă, sunt cele bazate pe

principiul chimic al desfăşurării unor reacţii de cataliză a compuşilor gazelor de evacuare,

în prezenţa unor factori favorizanţi (presiune, temperatură etc.).

Având în vedere efectul poluant al autovehiculelor în mediul urban, cu tot efortul

susţinut în vederea ameliorării condiţiilor funcţionale ale acestuia, soluţiile de perspectivăimediată sunt:

• intervenţie în propulsia şi alimentarea autovehiculelor prin

● măsuri radicale ce vizează reconsiderarea bazei energetice (o alternativă pentru

înlocuirea motorului cu ardere internă, prin realizarea automobilului electric şi a celui cu

hidrogen) şi

● măsuri reparatorii pentru ameliorarea motoarelor cu ardere internă (trecerea la noi

combustibili mai puţin poluanţi);

42




- asigurarea unor măsuri complementare privind reducerea concentraţiei de emisii poluante în

zonele urbane cu un trafic intens:

● dirijarea traficului de tranzit pe arterele de centură ale oraşelor;

● amplasarea pe arterele de intrare în oraşe a „ghidului electronic de trafic” care să

monitorizeze traficul rutier;

● sisteme adaptive pentru dirijarea traficului prin intersecţiile semaforizate;

● existenţa unor linii rapide de transport urban;

● asigurarea unui sistem de priorităţi suplimentare transportului public organizat; etc.

BIBLIOGRAFIE

1. Arthur, H. Lefebvre, Gas turbine combustion, Second Edition, Taylor & Francis,

1998.

43




2. Cohen, H., Rogers, G.F.C., Saravanamuttoo H.I.H., Gas turbine theory, 4-th Edition,

Longman Group Limited, 1998.

3. Directive 2006/40/EC of the Europen Parliament and of the Council of 17 May 2006

relating to emissions from airconditioning in motor vehicles and amending Council

Directive 70/156/EEC.

4. Dumitru, V., Aspecte privind măsurile de protecţie a mediului înconjurător, prevăzute

în proiectele de reabilitări şi construcţii drumuri, Raport realizat în cadrul Companiei

Naţionale de Autostrăzi şi Drumuri Naţionale din România.

5. Fistung, D., Marcu, R., Talnaru, D., Transportul durabil, Editor Grupul Român pentru

Transport Durabil, Bucureşti, 2000.

6. Flood, M., Wootton, D., Infrastructura de transport din România, în “Transportul şi

mediul în România”, Editura Ecosens, Bucureşti, 2000.

7. Ion I., Instalaţii de ardere, Note de curs, Universitatea „Dunărea de Jos” din Galaţi,

2008.

8. Ion V.I., Combaterea poluării în energetică, Ed. Arionda, Galaţi, 2000.

9. Ionel I., Ungureanu C., Termoenergetica şi mediul , Editura Tehnică, Bucureşti, 1996.

10. Niac, G., Naşcu, H., Chimie ecologică, Editura Dacia, Cluj-Napoca, 1998.

11. Normativul privind stabilirea valorilor limită, a valorilor de prag şi a criteriilor şi

metodelor de evaluare a dioxidului de sulf, dioxidului de azot şi oxizilor de azot,

pulberilor în suspensie (PM10 şi PM2,5), plumbului, benzenului, monoxidului de

carbon şi ozonului în aerul înconjurător, Emis de Ministerul Apelor, Pădurilor şi

Protecţiei Mediului, Publicat în Monitorul Oficial, Partea I, nr. 765 din 21.10.2002.

12. Purica, I.I., Energia astăzi şi mâine, Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti,

1979.

13. Risk, N.K., Mongia, H.C., Semianalytical Correlations for NO x , CO and UHC

Emissions, Journal of Engineering for Gas Turbine and Power, 115(3) (1993), pp. 612-619.

14. Vaduca A., Moldoveanu Ana-Maria, Moldoveanu G., Poluarea. Prevenire si control,

Ed. Matrixrom, Bucuresti, 2005.

15. Valero, A., Lozano, M.A., Serra, L., Tsatsaronis, G., Pisa, J.; Frangopoulos, Ch.; Von

Spakovsky, M. R., CGAM problem: definition and conventional solution, Energy,

Vol. 19, No. 3, pp 279-286, 1994.http://www.steauaromana.ro/prod/COMBTIPM.pdf

16. http://clasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs7_8.pdf (data accesării 31.05.2013)17. http://www.tmt.ugal.ro/crios/Support/STSP/Curs/ (data accesării 31.05.2013)

44

http://www.matrixrom.ro/romanian/editura/domenii/cuprins.php?cuprins=PO10



http://clasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs7_8.pdf

http://www.tmt.ugal.ro/crios/Support/STSP/Curs/



http://clasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs7_8.pdf





18. http://www.agir.ro/buletine/531.pdf (data accesării 31.05.2013)

19. http://ecologii.wikispaces.com/file/view/POLUANTI+SI+POLUARE.pdf (data

accesării 31.05.2013)

20. http://www2.unitbv.ro/LinkClick.aspx?fileticket=-DcIl6nbbOs%3D&tabid=4579 (data

accesării 31.05.2013)

21. http://facultate.regielive.ro/licente/mecanica/proiectarea-instalatiei-de-reducere-a-

emisiei-de-so2-de-la-arderea-gazului-de-cocs-intr-o-instalatie-cu-turbina-cu-gaze-

ecologie-284142.html (data accesării 31.05.2013)

22. http://calitateaer.ro/valori.php ( accesat în data de 07.06.2013)

ANEXA 1

45

http://www.agir.ro/buletine/531.pdf

http://ecologii.wikispaces.com/file/view/POLUANTI+SI+POLUARE.pdf

http://www2.unitbv.ro/LinkClick.aspx?fileticket=-DcIl6nbbOs%3D&tabid=4579

http://facultate.regielive.ro/licente/mecanica/proiectarea-instalatiei-de-reducere-a-emisiei-de-so2-de-la-arderea-gazului-de-cocs-intr-o-instalatie-cu-turbina-cu-gaze-ecologie-284142.html





http://www.agir.ro/buletine/531.pdf

http://ecologii.wikispaces.com/file/view/POLUANTI+SI+POLUARE.pdf

http://www2.unitbv.ro/LinkClick.aspx?fileticket=-DcIl6nbbOs%3D&tabid=4579








ANEXA 2

Lucrare Disertatie ENDY

Documents

Transcript of Lucrare Disertatie ENDY