UNIVERSITATEA BABEŞ-BOLYAI

Facultatea de Ştiinţa şi Ingineria Mediului

Str. Fântânele nr. 30

Cluj-Napoca, RO 400294

Tel.: 0264-307030; Fax: 0264-307032

LUCRARE DE LICENȚĂ

Conducător Ştiinţific Student

Lect. dr. ing. Török Zoltán Chiorean Andrei

CLUJ-NAPOCA 2013

UNIVERSITATEA BABEŞ-BOLYAI

Facultatea de Ştiinţa şi Ingineria Mediului

Str. Fântânele nr. 30

Cluj-Napoca, RO 400294

Tel.: 0264-307030; Fax: 0264-307032

Monitorizarea și modelarea dispersiei de

dioxid de sulf provenit de la o instalație

mare de ardere

Conducător Ştiinţific Student

Lect. dr. ing. Török Zoltán Chiorean Andrei

CLUJ-NAPOCA 2013

Tematica lucrării:

Scopul acestei lucrări de licență este evaluarea impactului asupra mediului datorată

emisiilor de dioxid de sulf (SO₂) asociate instalațiilor mari de ardere (IMA).

Obiectivele urmărite sunt:

Realizarea unui fundamentări teoretice referitore la impactul asociat emisiilor de dioxid de

sulf provenite de la instalații mari de ardere.

Prezentarea cadrului legislativ din domeniu.

Monitorizarea emisiilor și imisiilor de dioxid de sulf provenite de la o instalație mare de

ardere.

Realizarea simulărilor de dispersie a emisiilor de dioxid de sulf provenite de la instalația mare

de ardere.

Considerații despre impactul asupra mediului asociate acestor emisii.

Studiu de caz:

Instalațiile mari de ardere reprezintă un producător major de poluare a atmosferei cu

dioxid de sulf. De aceea controlul acestor emisii reprezintă un rol important în efortul

de a combate poluarea atmosferică.

Instalația mare de ardere studiată este localizată în sud-estul Transilvaniei, pe malul

stâng al răului Mureş. Aceasta nu este echipată cu un sistem de desulfurare.

În conformitate cu legislaţia atât europeană cât şi naţională, funcţionarea acestor

instalaţii mari de ardere este reglementată de anumite directive şi sunt impuse

anumite limite de emisiie.

Prin acest studiu de caz se urmăreşte evaluarea si estimarea emisiilor si imisiilor de la

această instalaţie mare de ardere.

Tehnici şi metode alese pentru studiul de caz:

Monitorizarea imisiilor de dioxid de sulf

Monitorizarea imisiilor se referă la monitorizarea concentraţiilor de noxe din aer,

măsurate după ce s-a produs amestecul acestora în atmosferă, la o anumită distanţă de

sursele de poluare.

Modelarea și simularea proceselor atmosferice

În scopul de a obține stabili nivelul de poluare la o anumită amplasare dintr-un

anumit interval de timp, este necesară dezvoltarea simularilor de dispersie folosind

programe specializate (Deaconu și colab., 2013).

Metodologie:

Monitorizarea imisiilor

În apropierea centralei termice şi a sursei de emisie a dioxidului de sulf, se află două

staţii dedicate, echipate cu analizatorul de gaze HORIBA APSA 370. Măsurătorile au fost

efectuate în datele de 9 şi 10 mai, 2013.

Am prelevat un număr de şase probe din vecinătatea surselor de emisie, pe o

perioadă de două zile. Aceste probe se referă la concetraţia de dioxid de sulf şi au fost

ulterior analizate cu ajutorul unui spectrofotometru.

Valoarea medie a concentraţiei de dioxid de sulf măsurată de analizatorul de gaze

HORIBA APSA 370 este de 5.49 µg/m³, iar maximul obţinut este de 8.42 µg/m³.

În toate locaţiile în care am efectuat măsurători, s-a obţinut o concentraţie a

dioxidului de sulf mai mică decât 20 de µg/m3.

Hartă locaţii de prelevare a probelor

Simulări şi modelări

Simulările au fost efectuate folosind programul ISC AERMOD View, modelul ISCST3,

specializat în modelarea dispersiei gazelor.

Programul de simulare se foloseşte de parametri tehnici a sursei de poluare, date

meteorologice şi date topografice (EPA, 1995).

Harta de izoconcentraţie cu primul maxim pe medie de o oră indică valori care

depăşesc pragul de 350 µg/m³ şi chiar ating şi cel de 500 µg/m³, maximul obţinut fiind de

783.43 µg/m³.

Hartă de izoconcentraţie cu primul maxim pe medie de o oră de concentraţie de SO2

350 µg/m3 - valoarea limită orară pentru protecția sănătății umane

Simulările de dispersie pe o perioadă de 24 de ore, confirmă datele anterior

discutate.

Valorile maxime obţinute nu au depăşit valoarea de 125 µg/m³, valoarea limită

zilnică pentru protecţia sănătăţii umane. Maximul din prima zi este de 59.99 µg/m³, iar cel

pentru a doua zi este de 29.63 µg/m³.

Zonele dealuroase la sud şi vest şi nord de punctele de emisie, cu o altitudine de

450-600 metri sunt cele mai afectate de dispersia dioxidului de sulf. Acest lucru este de

aşteptat, punctele şi zonele mai înalte din jurul surselor de emisie sunt intotdeauna primele

la care se observă concetraţii mai mari a poluanţilor.

Hartă de izoconcentraţie maximă pe medie de 24 de ore, de concentraţie de SO2, prima zi

125 µg/m3 - valoarea limită orară pentru protecția sănătății umane

S-au creat opt puncte virtuale de receptori a concentraţiei de dioxid de sulf care

coincid cu cele două staţii echipate cu analizatoarele de gaze HORIBA APSA 370 şi cele şase

în care echipa de cercetare a efectuat măsurători de imisii.

În urma modelărilor de dispersie, dintre cele opt puncte virtuale create, programul

a simulat dispersia dioxidului de sulf şi a analizat concentraţiile medii şi maxime orare si de

24 de ore, obţinând concetraţii în doar trei puncte.

Valoarea maximă pentru o oră este de 0.53 µg/m³ iar cea de 24 de ore este de doar

0.03 µg/m3, ambele valori fiind detectate în punctul 1.

Hartă puncte cu concentraţii detectate

Rezultate şi concluzii

Valorile obţinute în ambele cazuri se află sub pragul de 20 µg/m3 şi ambele

rezultate indică o concentraţie maximă zilnică a dioxidului de sulf sub limita zilnică pentru

protecţia sănătăţii omului de 125 µg/m3.

Se poate concluziona că cele două seturi de rezultate prezintă o corelaţie calitativă

bună, valorile concetraţiilor fiind pe aceeaşi scară valorică.

Datorită efectelor adverse a emisiilor de dioxid de sulf asupra sănătăţii umane şi a

mediului este imperativ efectuarea studiilor de acest tip, pentru a evalua cât mai corect

efectele dioxidului de sulf. Prin aceste studii se oferă factorilor decizionali şi celor

responsabili de decizii politice informaţii suplimentare, care vor fi folosite pentru

elaborarea şi imbunătăţirea procedurilor de desulfurare a emisiilor (Deaconu și colab.,

2013).

Bibliografie selectivă

Deaconu L.-T., Ajtai N., Török Z., Ozunu A., 2013, Sulphur dioxide emissions

modeling and monitoring, originating from a large combustion power plant, AES Bioflux

5(2):141-147.

U.S. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY (EPA), 1995, Office of Air Quality

Planning and Standards Emissions, Monitoring, and Analysis Division, Ghid ISC3, Volum 2.

Vă multumesc pentru atenţie!