5 Effektive metoder til kontrol af luftforurening (forklaret med diagram)

Nogle af de effektive metoder til kontrol af luftforurening er som følger: (a) Kildekorrektionsmetoder (b) Forureningsbekæmpelsesudstyr (c) Diffusion af forurenende stoffer i luften (d) Vegetation (e) Zonering.

(a) Kildekorrektionsmetoder:

Industrier yder et stort bidrag til at forårsage luftforurening. Formation af forurenende stoffer kan forebygges, og deres emission kan minimeres ved selve kilden.

Ved omhyggeligt at undersøge de tidlige stadier af design og udvikling i industrielle processer kan de metoder, der har mindste luftforureningspotentiale, vælges for at opnå luftforureningskontrol ved selve kilden.

Disse kildekorrektionsmetoder er:

(i) Substitution af råmaterialer:

Hvis brugen af et bestemt råmateriale resulterer i luftforurening, skal den erstattes af et andet råmateriale af renere kvalitet, som reducerer dannelsen af forurenende stoffer. Dermed,

(a) Lavt svovlbrændstof, der har mindre forureningspotentiale, kan anvendes som et alternativ til højt svovlbrændstoffer og,

b) Comparativt mere raffineret flydende naturgas (LPG) eller flydende naturgas (LNG) kan anvendes i stedet for traditionelle højforurenende brændstoffer som kul.

(ii) Procesændring:

Den eksisterende proces kan ændres ved at anvende ændrede teknikker til at styre emissioner ved kilden. For eksempel,

(a) Hvis kul vaskes før pulverisering, reduceres flydende emissioner betydeligt.

(b) Hvis luftindtaget af kedelovnen justeres, kan overskydende Fly-asemissioner ved kraftværker reduceres.

(iii) Ændring af eksisterende udstyr:

Luftforurening kan reduceres betydeligt ved at foretage egnede ændringer i det eksisterende udstyr:

(a) For eksempel kan røg, kulilte og røg reduceres, hvis åbne ildovneovne erstattes med kontrollerede basiske oxygenovne eller elektriske ovne.

b) I petroleumsraffinaderier kan tab af kulbrinte dampe fra lagertanke på grund af fordampning, temperaturændringer eller forskydning under påfyldning mv reduceres ved at udforme lagertanke med flydende tagdæksler.

iv) Vedligeholdelse af udstyr:

En mærkbar mængde forurening skyldes dårlig vedligeholdelse af udstyret, som omfatter lækage omkring kanaler, rør, ventiler og pumper mv. Emission af forurenende stoffer på grund af uagtsomhed kan minimeres ved rutinemæssig kontrol af pakninger og pakninger.

b) Forureningsbekæmpelsesudstyr:

Nogle gange er forureningsbekæmpelse ved kilden ikke mulig ved at forhindre udledning af forurenende stoffer. Så bliver det nødvendigt at installere forureningsbekæmpelsesudstyr for at fjerne de gasformige forurenende stoffer fra hovedgasstrømmen.

Forurenende stoffer er til stede i høj koncentration ved kilden, og da deres afstand fra kilden øges, bliver de fortyndet ved diffusion med miljøluft.

Forureningsudstyr er generelt klassificeret i to typer:

(a) Kontrolanordninger for partikelformige forurenende stoffer.

b) Kontrolanordninger til gasformige forurenende stoffer.

I den foreliggende bog behandles kun kontrolanordningerne for partikelformige forureninger.

Kontrolenheder for partikulære forurenende stoffer:

(1) Gravitational Settling Chamber:

Til fjernelse af partikler, der overstiger 50 μm i størrelse fra forurenede gasstrømme, anvendes tyngdekraftige sedimenteringskamre (fig. 5.1).

Denne enhed består af store rektangulære kamre. Gasstrømmen forurenet med partikler tillades at komme ind fra den ene ende. Gasstrømens vandrette hastighed holdes lav (mindre end 0, 3 m / s) for at give tilstrækkelig tid til, at partiklerne kan sedere sig ved tyngdekraft.

Partiklerne, der har højere densitet, adlyder Stoke's lov og bosætter sig i bunden af kammeret, hvorfra de fjernes i sidste ende. De flere vandrette hylder eller bakker forbedrer opsamlingseffektiviteten ved at forkorte partiklens bundfald.

(2) Cyclonseparatorer (Reverse flow Cyclone):

I stedet for gravitationsstyrke udnyttes centrifugalkraften ved hjælp af cyclonseparatorer for at adskille det partikelformige stof fra den forurenede gas. Centrifugalkraft, der er flere gange større end tyngdekraften, kan genereres af en spindegasstrøm, og denne kvalitet gør cyklonseparatorer mere effektive til fjernelse af meget mindre partikler end muligvis fjernes ved hjælp af gravitationsaflejringskamre.

En simpel cyklonseparator (fig. 5.2) består af en cylinder med en konisk base. En tangentiel indløbsudladning nær toppen og et udløb til udledning af partiklerne er til stede ved bunden af keglen.

Handlingsmekanisme:

Den støvbelastede gas indtræder tangentialt, modtager en roterende bevægelse og frembringer en centrifugalkraft, som partiklerne smides på cyklonvæggene, når gasen spiraler opad i keglen (dvs. strømmen vender om til dannelse af en indre hvirvel, som efterlader strømme gennem udløbet ). Partiklerne glider ned i keglens vægge og udledes fra stikkontakten.

(3) stoffiltre (baghousefiltre):

I et stoffiltreringssystem laves en strøm af den forurenede gas for at passere gennem et stof, der filtrerer det partikelformige forurenende stof og tillader den klare gas at passere igennem. Partikelmaterialet er tilbage i form af en tynd støvmåtte på indersiden af posen. Denne støvmåtte virker som et filtreringsmedium til yderligere fjernelse af partikler, der øger filtreringsposens effektivitet for at syre flere submikronpartikler (0, 5 μm).

Et typisk filter (fig. 5.3) er en rørformet pose, der er lukket ved den øvre ende og har en tragt fastgjort i den nedre ende for at samle partiklerne, når de fjernes fra stoffet. Mange sådanne poser er hængt i et baghus. For effektiv filtrering og længere levetid skal filterposer rengøres lejlighedsvis af mekanisk ryster for at forhindre, at for mange partikelformige lag opbygges på indersiden af posen.

(4) Elektrostatiske præcipitatorer:

Den elektrostatiske udfældningsenhed (figur 5.4) virker efter princippet om elektrostatisk nedbør, dvs. elektrisk ladede partikler, der er til stede i den forurenede gas, adskilles fra gasstrømmen under påvirkning af det elektriske felt.

En typisk rør- og rørfældningsmaskine består af:

(a) En positivt ladet opsamlingsoverflade (jordet).

(b) En højspændings (50 KV) udladningselektrodledning.

(d) En vægt i bunden af elektrodetråden for at holde ledningen på plads.

Handlingsmekanisme:

Den forurenede gas går ind fra bunden, strømmer opad (dvs. mellem højspændingsledningen og den jordede samleflade). Højspændingen i ledningen ioniserer gassen. De negative ioner migrerer mod den jordede overflade og overfører også deres negative ladning til støvpartiklerne. Derefter trækkes disse negativt ladede støvpartikler elektrostatisk mod den positivt ladede kollektoroverflade, hvor de endelig bliver deponeret.

Opsamlingsfladen rappes eller vibreres for regelmæssigt at fjerne de opsamlede støvpartikler, således at tykkelsen af støvlaget, der aflejres, ikke overstiger 6 mm, ellers bliver den elektriske attraktion svag, og effektiviteten af den elektrostatiske bundfældning reduceres.

Da den elektrostatiske udfældning har 99 + procent effektivitet og kan betjenes ved høje temperaturer (600 ° C) og tryk ved mindre effektbehov, er det derfor økonomisk og enkelt at betjene i forhold til andre enheder.

(5) våde samlere (skrubber):

I vådsamlere eller skrubber fjernes partikelformige forureninger fra den forurenede gasstrøm ved at inkorporere partiklerne i flydende dråber.

Fælles vådskrubber er:

(i) Spray Tower

(ii) Venturi-skrubber

(iii) Cyclon Scrubber

(i) Spray Tower:

Vand indføres i et sprøjtetårn (fig. 5.5.) Ved hjælp af en sprøjtedyse (dvs. der er nedadgående vandstrøm). Når den forurenede gas strømmer opad, kolliderer partiklerne (størrelse over 10 μm), hvor vanddråberne sprøjtes nedad fra sprøjtedyserne. Under påvirkning af tyngdekraften styrker de flydende dråber, der indeholder partiklerne, sig til bunden af sprøjtetårnet.

ii) Venturi-skrubber:

Submikronpartikler (størrelse 0, 5 til 5 μn) associeret med røg og dampe fjernes meget effektivt af de yderst effektive Venturi Scrubbers. Som vist i figur 5.6 har en Venturi Scrubber en Venturi-formet halsafsnit. Den forurenede gas passerer ned gennem halsen med en hastighed på 60 til 180 m / sek.

En grov vandstrøm injiceres opad i halsen, hvor den bliver forstøvet (dvs. brækker vandet i dråber) på grund af effekten af gasens høje hastighed. De flydende dråber kolliderer med partiklerne i den forurenede gasstrøm.

Partiklerne bliver medtaget i dråberne og falder ned for at blive fjernet senere. Venturi skrubber kan også fjerne opløselige gasformige forurenende stoffer. På grund af forstøvningen af vand er der en god kontakt mellem væsken og gassen, der øger effektiviteten af Venturi Scrubber (deres strømforbrug er høj på grund af højindløbsgashastigheden).

For at adskille dråberne, der bærer partikelmaterialet fra gasstrømmen, ledes denne gas-flydende blanding i Venturi-skrubberen derefter til en separationsindretning, såsom en cyclonseparator.

(iii) Cyclon Scrubber:

Det tørre cyklonkammer kan omdannes til en våd cyklonskrubber ved at indsætte højtrykssprøjtedyser på forskellige steder i tørkammeret (figur 5.7).

Højtryksspraydyserne danner en fin spray, der afskærer de små partikler i den forurenede gas. Centrifugalkraften kaster disse partikler mod væggen, hvorfra de drænes nedad til bunden af skrubberen.

c) diffusion af forurenende stoffer i luften:

Fortynding af forurenende stoffer i atmosfæren er en anden tilgang til kontrol af luftforurening. Hvis forureningskilden kun udsender en lille mængde af forureningerne, er forurening ikke mærkbar, da disse forurenende stoffer nemt diffunderer i atmosfæren, men hvis mængden af luftforurenende stoffer overstiger miljøets begrænsede kapacitet til at absorbere forureningerne, forårsages forurening.

Fortynding af forureningerne i atmosfæren kan imidlertid opnås ved anvendelse af høje stabler, der trænger ind i de øvre atmosfæriske lag og spreder forureningerne, så jordforureningen reduceres stærkt. Stakkenes højde holdes normalt 2 til 2 _1/2 gange højden af nærliggende strukturer.

Fortynding af forurenende stoffer i luft afhænger af atmosfæretemperatur, hastighed og retning af vinden. Ulempen med metoden er, at det er en kortvarig kontaktforanstaltning, der i virkeligheden medfører meget uønskede langtrækkende effekter.

Dette skyldes, at fortynding kun fortynder forureningerne til niveauer, hvor deres skadelige virkninger er mindre synlige nær deres oprindelige kilde, mens de meget forurenende stoffer i en betydelig afstand fra kilden til sidst kommer ned i en eller anden form.

(d) Vegetation:

Planter bidrager til at kontrollere luftforurening ved at udnytte kuldioxid og frigive ilt i processen med fotosyntese. Dette renser luften (fjernelse af gasformigt forurenende stof-CO ₂ ) til respiration af mænd og dyr.

Gasserformige forurenende stoffer som carbonmonoxid er bestemt af nogle planter, nemlig Coleus Blumeri, Ficus variegata og Phascolus Vulgaris. Arten Pinus, Quercus, Pyrus, Juniperus og Vitis depollerer luften ved at metabolisere nitrogenoxider. Masser af træer bør plantes specielt omkring de områder, der er erklæret som højrisikoområder forureningen.

(e) zoneinddeling:

Denne metode til at kontrollere luftforurening kan vedtages i planlægningsfasen af byen. Zoning talsmænd sætter til side af separate områder for industrier, så de er langt væk fra boligområderne. De tunge industrier bør ikke placeres for tæt på hinanden.

Nye industrier bør så vidt muligt etableres væk fra større byer (dette vil også holde øje med at øge koncentrationen af bybefolkningen i nogle få større byer), og de store industris lokationsbeslutninger skal styres af regionalplanlægningen. Bangalores industriområde er opdelt i tre zoner, nemlig lyse, mellemstore og store industrier. I Bangalore og Delhi er meget store industrier ikke tilladt.