Radu Georgiana-RoxanaGrupa 2412 IM4/15/2014

Cuprins:

1.Introducere2.Normative şi metododologii3.Sisteme de monitorizare a calităţii mediului

3.1 Monitorizarea emisiilor poluante3.2 Monitorizarea calităţii apei tehnologice 3.3 Monitorizarea reziduurilor

4.Concluzii5.Bibliografie

1

Capitolul 1. Introducere

Mediul înconjurător, un element esenţial al existenţei umane, reprezintă rezultatul interferenţei unor elemente naturale - sol, aer, apă, climă, biosferă - cu elemente create prin activitatea umană. Toate acestea interacţionează şi influenţează condiţiile existenţiale şi posibilităţile de dezvoltare viitoare ale societăţii. Dezvoltarea economică nu poate fi separată de consecinţele activităţii umane asupra mediului înconjurător. Efectele consumului şi utilizării resurselor, asupra mediului sunt în creştere. O problemă de însemnătate decisivă este aceea a nivelului şi a ritmului dezvoltării economico-sociale.

Economia europeană are la bază un nivel ridicat de consum de resurse. Aici se includ materii prime (cum ar fi metalele, mineralele sau lemnul pentru construcţii), energie şi sol. Principalele forţe conducătoare ale consumului de resurse din Europa sunt:creşterea economică, dezvoltările tehnologice şi modelele schimbătoare de producţie şi consum. Aproximativ o treime din resursele utilizate sunt transformate în deşeuri şi emisii. Aproximativ patru tone de deşeuri pe cap de locuitor sunt generate în fiecare an în ţările membre ale Uniunii Europene (UE). Fiecare cetăţean european aruncă în medie 520 de kg de deşeuri menajere pe an şi această cifră este estimată a creşte.

Incinerarea deşeurilor menajere reprezintă o opţiune fezabilă după variantele

de valorificare (colectare, sortare, reciclare) şi înaintea depozitării controlate.

Obiectivul incinerării deşeurilor este de a trata deşeurile astfel încât să le reducă

volumul şi periculozitatea şi, în acelaşi timp, să capteze (şi să concentreze) sau să

distrugă substanţele potenţial periculoase care sunt sau pot fi eliberate în timpul

incinerării. Procesele de incinerare pot oferi, de asemenea, mijloace de a permite

recuperarea energiei, a conţinutului mineral şi / sau chimic din deşeuri.

Pe scurt, incinerarea deşeurilor reprezintă oxidarea materialelor combustibile

conţinute în deşeuri. Deşeurile, în general, sunt materiale eterogene, formate din

substanţe organice, minerale, metale şi apă. În timpul incinerării, se creează gaze de

ardere ce conţin majoritatea energiei disponibile sub formă de căldură.

În cazul tratării termice a deşeurilor menajere se utilizează incineratoare cu gratar.

2

Un astfel de sistem de incinerare a deşeurilor menajere a fost implementat în cadrul CET Sud Timisoara ( Figura 1.)

Figura 1.Valorificare energetică a combustibilului alternativ, obţinut din deşeuri menajere, prin realizarea unei instalaţii si încadrarea acesteia în cadrul CET SUD TIMIŞOARA

Capitolul 2. Normative şi metodologii

În conformitate cu Directiva europeană 2000/76/CE, transpusă în legislaţia românească prin Hotărârea Guvernului nr. 128/2002, emisiile din aerul şi apele uzate trebuie măsurate continuu şi discontinuu, pentru a demonstra respectarea pragurilor limită. Trebuie controlată respectarea condiţiilor minime de incinerare (timp minim de staţionare şi temperatura minimă).

Măsurătorile concentraţiilor de poluanţi pentru apă şi aer trebuie să fie reprezentative. Pregătirea, desfăşurarea şi evaluarea trebuie făcută conform normelor CEN (Comitetul European de Standardizare), dacă acestea există, sau conform altor norme internaţionale care să asigure o calitate unitară ştiinţifică.

3

Măsurători continue în aer

Conform pct. 7.2 cap.7 anexa nr. 2 din Hotărârea Guvernului nr. 128/2002 se măsoară continuu următorii parametri:

Pulberi, COT, NOx, SO2, HCl, HF, CO.

Se măsoară continuu şi parametrii de referinţă temperatură, oxigen, presiune, umiditate, flux volumetric.

Măsurători discontinue în aer

În conformitate cu pct. 7.2 cap.7, anexa nr. 2 din Hotărârea Guvernului nr. 128/2002, se impune măsurarea discontinuă a următorilor parametri:

compuşi pulberi; metale grele: Suma Tl, Cd; mercur (Hg); suma Sb, As, Pb, Cr, Cu, Mn, Ni, V; dioxine/furani.

Durata de prelevare a probelor trebuie să fie de cel puţin 30 de minute şi de cel mult 8 ore (metale grele), respectiv cel puţin 6 şi cel mult 8 ore (dioxine/furani).

Marea majoritate a aspectelor tehnice prevăzute în normele europene se regăsesc în legislaţia naţională, în cadrul O.M. nr. 462/1993 pentru aprobarea condiţiilor tehnice privind protecţia atmosferei şi normelor metodologice privind determinarea emisiilor de poluanţi atmosferici produşi de surse staţionare.

Măsurarea emisiilor din apele uzate

Limitele emisiilor pentru introducerea poluanţilor prin apa reziduală din epurarea gazelor sunt stabilite în anexa nr.5 la Hotărârea Guvernului nr. 128/2002 .

La locul de deversare se măsoară următorii parametri: pH; temperatura; debitul; materii în suspensie; metale grele (Hg, Cd, Tl, As, Pb, Cr, Cu, Ni, Zn); dioxine şi furani (PCDD/PCDF).

Se măsoară continuu valorile indicatorilor pH, debit şi temperatură. Valorile concentraţiilor indicatorului materii solide totale în suspensie se măsoară zilnic.

4

Metalele grele se măsoară cel puţin o dată pe lună. Valorile concentraţiilor de dioxine şi furani trebuie măsurate cel puţin la jumătate de an

Cenuşa reziduală şi cenuşa din instalaţiile de incinerare a deşeurilor menajere

Zgura rezultată din incinerarea deşeurilor menajere se compune, în principal, din părţi minerale (de exemplu: sticlă, nisip, ceramică), materii feroase şi neferoase şi părţi neincinerate ale deşeurilor. Prin sinterizarea deşeurilor, în condiţiile unei bune arderi, se reduce conţinutul în suspensii fine şi eluabile din zgură, ceea ce asigură o bună recuperare şi un tratament mecanic uşor a zgurii.

Scopul tratării zgurii este recuperarea substanţelor care pot fi reincluse în circuitul comercial (de exemplu: material pentru construirea de străzi şi deşeuri).

Atâta timp cât din considerente economice nu este posibilă refolosirea zgurii/cenuşii, reziduurile trebuie să corespundă cerinţelor legale pentru depozitare.

Figura 2 Sistemul de control al poluării

5

Capitolul 3.Sisteme de monitorizare a calităţii mediului

Termenul monitorizare este întâlnit de relativ scurt timp în limba română şi, însens larg, semnifică supravegherea evoluţiei în timp a unui sistem prin măsurarea,estimarea sau semnalarea depăşirii valorilor limită a unor indicatori sau parametridefinitorii ai sistemului, diagnoza stării prezente şi eventual elaborarea unor prognoze.

Legea “Protecţiei Mediului” din 29 decembrie 1995 specifică înţelesul termenului monitorizarea mediului: “sistem de supraveghere, prognoză, avertizare şi intervenţie, care are în vedere evaluarea sistematică a dinamicii caracteristicilor calitative ale factorilor de mediu, în scopul cunoaşterii stării de calitate şi semnificaţiei ecologice a acestora, evoluţiei şi implicaţiilor sociale ale schimbărilor produse, urmate de măsuri care se impun”.

Evaluarea stării mediului natural reprezintă elementul principal al unui sistem de monitorizare. Etapele evaluării cuprind: selectarea indicilor şi a caracteristicilor factorilor de mediu (apă, aer, sol) precum şi măsurarea lor directă. Complexul parametrilor respectivi trebuie să caracterizeze exact starea mediului natural.Din punct de vedere funcţional, sistemul de monitorizare cuprinde trei etape (vezi Figura 3.):

supravegherea; evaluarea stării reale ; pronosticul unor eventuale modificări.

Figura 3.Schema bloc funcţională a unui sistem de monitorizare

6

3.1 Monitorizarea emisiilor poluante

Astăzi monitorizarea continuă devine o cerinţă obligatorie în cadrul strategiei de funcţionare şi dezvoltare a oricărei instalaţii industriale considerată sursă fixă de emisii de poluanţi în aer. Este recunoscut faptul că o gestionare precisă a emisiilor, prin monitorizarea continuă, generează beneficii printr-un control mai precis al procesului cât şi prin alinierea la normele legislative naţionale şi internaţionale.

Monitorizarea emisiilor poluante şi a impactului acestora asupra factorilor de mediu se realizează cu ajutorul unor sisteme de monitorizare , control şi achiziţie a datelor.

O astfel de soluţie de monitorizare a emisiilor poluante generate în cadrul unui incinerator de deşeuri menajere o oferă compania TehnoINSTRUMENT.

Compania TehnoINSTRUMENT oferă soluţii complete pentru:

Monitorizare continuă a emisiilor de gaze prin metode extractive: Parametrii monitorizati: CO, CO2, NOx, N2O, SO2, O2, HCT, NH3, Hg, H2O, H2S, HCl, HF, HCN, etc. Metoda extractivă este cea mai răspândită metodă, constând în prelevarea unei probe de gaz diluate sau nediluate, transportarea şi condiţionarea acesteia pentru a fi apoi analizată. Un rol esenţial în utilizarea corectă a acestei soluţii îl reprezintă alegerea cu mare atenţie a unui sistem de prelevare şi condiţionare care să poată face faţă condiţiilor existente în proces.

Monitorizare continuă a emisiilor de gaze prin metode in-situ (neextractive):Parametrii monitorizaţi: CO, CO2, NOx, N2O, SO2, O2 ,HCl, NH3, Hg, H2O, HF, benzen, etc.

Metoda in situ:analiza se face direct asupra gazelor din coşul sau canalul de evacuare gaze şi se diferenţiază de metoda extractivă prin lipsa sistemului de prelevare şi de condiţionare a probei de gaz. Măsurarea directă în coş / canal de gaze elimină posibilitatea alterării probei prin prelevare şi condiţionare, conducând la un timp de raspuns mai mic şi precizie mai bună.

Monitorizarea continuă a emisiilor de pulberi la coş : Măsurarea emisiilor de pulberi prin metoda scintilaţiei, metoda reflexiei (back-scattering) şi prin metoda electrodinamica.

Toate sistemele de monitorizare continuă a emisiilor pot fi completate cu:

• măsurarea temperaturii, presiunii şi umidităţii pentru raportarea la condiţii normale şi pe baza uscată

• măsurarea debitului de gaze emise, pentru măsurări cantitative• sisteme de achiziţie, stocare, prelucrare şi transmisie date

7

• software specializat care permite întocmirea de rapoarte conform legislaţiei româneşti şi europene

• SimOne - software pentru monitorizarea emisiilor

Software : Semnalele analogie (de la analizoarele de gaze ,analizorul de particule , debitmetru, traductorii de temperatură şi presiune ) sunt colectate , procesate , arhivate şi transmise spre PC de către datalogger local . Acesta crează toate fişierele de date cu statisticile de proces (rapoarete cu valori medii şi extreme , deviaţii ale valorii de calibrare, statutul defecţiunilor , concentraţii maxime pentru stabilirea valorilor de alarmare ) şi gestionează funcţionarea întregului sistem de condiţionare şi analiză semnalând eventualele defecţiuni .Datele vor fi transmise apoi către PC pentru prezentare şi arhivare cu ajutorul software-ului specializat.

Aplicaţia utilizată este un produs software ce oferă un spectru larg de funcţii:

Achiziţionarea datelor din procesele monitorizate şi prelucrarea în timp real din punct de vedere matematic şi statistic , validarea şi stocarea acestora

Afişarea procesului tehnologic în mod grafic prin intermediul diagramelor şi schemelor sinoptice

Multiple niveluri de alarmare pentru identificarea situaţiilor de criză şi ajutarea operatorului în luarea deciziilor prin punerea la dispoziţia acestuia a informaţiilor detaliate

Posibilitatea vizualizării simultană a informaţiilor în reţea Posibilitatea de a genera rapoarte Posibilitatea comunicării cu mai multe sisteme de control ale

utilizatorului în acelaşi timp ,precum şi transmiterea datelor către autorităţile de mediu.

Figura 4. Achiziţia datelor şi validarea acestora în timp real

8

Figura 5. Lista alarmelor din sistem

Figura 6.Realizarea rapoartelor şi vizualizarea acestora

9

Figura 7. Diagramele valorilor medii pe un cazan

Figura 8. Valori sursă pe fiecare punct de măsurare

10

Un alt sistem de monitorizare a emisiilor poluante generate în cadrul unui incinerator de deşeuri menajere , este oferit de firma Envirotronic .

Envirotronic oferă sisteme complete şi o gama largă de componente pentru condiţionarea gazelor şi servicii excelente pentru monitorizarea emisiilor continue şi industriale în scopul de a optimiza întregul proces de ardere şi de a reduce costurile de operare cât şi emisiile de poluanti . Principalul obiectiv este conditionarea eficienta a gazelor, furnizarea de generatoare de gaz si analizoare de gaz de cea mai buna calitate, monitorizarea particulelor solide din aer.

Sisteme de monitorizare continuă la  coşuri a gazelor de ardere, COV-uri şi

pulberi

Analizoare de gaze de ardere;

Analizoare de COV-uri;

Analizoare de pulberi;

Convertor de gaz NO2 în NO;  

Sisteme de condiţionare;

Analiza gazelor se efectuează prin metoda extractivă, după schema prezentată mai

jos:

Figura 9.Schema de principiu a metodei extractive de monitorizare a emisiilor

11

3.2 Monitorizarea calităţii apei tehnologice

În cazul monitorizării calităţii apei tehnologice generată în urma procesului de

incinerarea a deşeurilor menajere , se măsoară continuu doar valorile indicatorilor pH, debit şi temperatură.

Aceste măsurători se realizează cu următoarele echipamente:

Multimetre Debitmetre

De asemenea se măsoară zilnic concentraţia de materiile solide în suspensie ,măsurători ce se efectuează cu ajutorul unui laborator mobil.

Concentraţiile de metale grele, furani şi dioxine se măsoară la o perioada mare de timp , astfel nu este necesar un sistem complet de monitorizare în cazul acestor poluanţi , aceste măsurători se pot efectua în cadrul unor laboratoare specializate .

O soluţie de monitorizare a calităţii apei tehnologice o prezintă firma Envirotronic , oferind staţii mobile de monitorizare a parametrilor apei:

Staţia mobilă are ca principale componente:

sistem automat de masură - celule de masură / vas imersare senzori, senzori,

analizoare, controler multiparametric şi de transmitere a datelor la distantă

prin GSM, către un dispecerat central.

sistemele auxiliare – instalaţii curăţare senzori cu aer comprimat, generator de

curent, instalaţii de alimentare cu apă şi filtrare a probei.

Sistemul automat este utilizat pentru monitorizarea online a calităţii apelor de

suprafaţă / efluenţilor epuraţi care sunt deversaţi în emisari naturali, prin

determinarea, înregistrarea şi transmiterea automată a concentraţiilor unor indicatori

specifici cum ar fi:

pH conductivitate temperatura turbiditate potential redox oxigen dizolvat azotaţi

12

amoniu coeficientul de absorbtie spectrala SAC COD BOD TOC DOC fosfor total nitriţi

Figura 10. şi 11.Staţia mobilă de monitorizare a parametriilor apei

Apa tehnologică trebuie sa fie epurată într-o staţie de epurare a apelor , proprie , sau cu mai multe ape industriale , însă măsurătorile se efectuează separat pe fiecare din aceste fluxuri, atât la punctul final de deversare în emisar cât şi la punctele de intrare a apelor industriale uzate în staţia de epurare. Apoi se calculează, prin bilanţ de masă, aportul fiecărui flux de poluanţi cât şi fluxul de masă total al poluanţilor la locul de deversare în emisar.

13

3.3 Monitorizarea reziduurilor

În afară de emisiile sub formă de gaz ,particule şi apă uzată ,la incinerare mai apar şi următoarele reziduuri solide şi lichide:

cenuşă/zgură; praf din sistemul de epurare a gazelor; produşi de reacţie din sistemul de epurare a gazelor; materiale adsorbante epuizate; mase catalitice epuizate; alte reziduuri.

Compoziţia şi cantitatea reziduurilor variază foarte mult în funcţie de tipul deşeurilor incinerate. Suplimentar există o relaţie foarte strânsă între măsurile tehnice pentru epurarea gazelor, concentraţia finală în poluanţi a gazelor epurate şi cantitatea de reziduuri rezultată.

Procesul de epurare a gazelor reziduale trebuie ales astfel încât să genereze cantităţi cât mai mici de reziduuri ale căror caracteristici să permită recuperarea maximă a materialelor recuperabile, şi pe cât posibil o eliminare în condiţii de siguranţă maximă pentru mediul înconjurător.

Înainte ca reziduurile rezultate din tratarea termică să fie predate valorificării sau eliminării, se determină proprietăţile fizice şi chimice ale reziduurilor provenite din incinerare prin analize adecvate.

Analizele se referă la întreaga fracţiune dizolvabilă şi la fracţiunea dizolvabilă a metalelor grele. În funcţie de rezultatele cercetării se stabileşte tipul valorificării

sau eliminării reziduurilor.

Zgura rezultată din incinerarea deşeurilor menajere se compune, în principal, din părţi minerale (de exemplu: sticlă, nisip, ceramică), materii feroase şi neferoase şi părţi neincinerate ale deşeurilor. Prin sinterizarea deşeurilor, în condiţiile unei bune arderi, se reduce conţinutul în suspensii fine şi eluabile din zgură, ceea ce asigură o bună recuperare şi un tratament mecanic uşor a zgurii.

Scopul tratării zgurii este recuperarea substanţelor care pot fi reincluse în circuitul comercial (de exemplu: material pentru construirea de străzi şi deşeuri). Întrebarea dacă şi sub ce formă se poate refolosi cenuşa de grătar apărută, depinde de aspecte economice, tehnice şi de tehnică a protecţiei mediului

14

Capitolul 4. Concluzii

Monitorizarea procesului de tratare , prin incinerare, a deşeurilor menajere, trebuie foarte bine realizată, altfel riscăm să generăm reziduuri şi emisii , extrem de dăunătoare mediului înconjurător.

Metoda extractivă este cea mai răspândită metodă, constând în prelevarea unei probe de gaz diluate sau nediluate, transportarea şi condiţionarea acesteia pentru a fi apoi analizată

O atenţie deosebită trebuie avută asupra emisiilor poluante evacuate la coş. O parte din acestea au o durată de viaţă în atmosfera terestra foarte mare, şi pot avea efecte nocive asupra populaţiei.

Prin incinerarea deşeurilor menajere ,se emite o substanţa deosebit de periculoasă pentru om: dioxine , care într-o concentraţie foarte mică ,provoaca cancer

Apa tehnologică rezultată din tratarea deşeurilor prin incinerare ,trebuie sa fie epurată ,astfel să nu poată dăuna florei si faunei eflentului unde va fi deversată

Monitorizarea apei tehnologice se fa face atât la iesire din sistemul de incinerare, cât şi la deversarea sa în emisar.

Un sistem complet de monitorizare ,achiziţie şi procesare a datelor îl oferă compania tehnoinstrument , atât în domeniul emisiilor poluante cât şi a apei.

15

Capitolul 5. Biblografie

1. Raport anual – Starea factorilor de mediu în România 2010( material preluat de pe www.anpm.ro)

2. www.monitoruljuridic.ro3. Euroconsultants : Raport privind managementul integrat al deşeurilor 4. www.tehnopress.ro 5. www.tehnoinstrument.ro6. www.envirotronic.ro

16