ÇEV 3016: Hava Kirliliği ve Kontrolu: Hava Kirletici Kaynaklar Prof.Dr.Abdurrahman BAYRAM

Transkript

1 Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Buca/İZMİR ÇEV 3016: Hava Kirliliği ve Kontrolu: Hava Kirletici Kaynaklar Prof.Dr.Abdurrahman BAYRAM

2 Hava kirletici kaynaklar DOĞAL KAYNAKLAR Orman yangınları Volkanlar Çöller Denizler, okyanuslar İNSAN KAYNAKLILAR Noktasal - Sanayi tesisleri Alansal - Evsel ısınma - Yerleşim alanları - Sanayi bölgeleri - Büyük maden işletmeleri (açık ocak) Çizgisel - Trafik, araçlar YANMA

3 Sobalar Yanma, ısıtma Kalorifer kazanları Yanma, sıcak su üretimi Sanayi kazanları Yakma tesisleri Yanma, sıcak su/buhar üretimi, kızgın yağ Kojenerasyon tesisleri Yanma, buhar/sıcak hava üretimi, elektrik üretimi Termik santrallar Yakıt hazırlama, yanma, elektrik üretimi

4 Termik Santral

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18 Kömürlü Termik Santral - Ünitelere göre baca gazında kirletici derişimleri (mg/nm 3 ) CO SO 2 NO x Toz 1. Ünite 1. Filtre Filtre Ünite 1. Filtre Filtre Ünite 1. Filtre Filtre Ünite 1. Filtre Filtre Ünite 1. Filtre Filtre Ünite 1. Filtre Filtre Ünite ünite Sınır değerler 200 (%6 Oksijende) 1000 (%6 Oksijende) 800 (%6 Oksijende) 100 (%6 Oksijende)

19 Kömürlü Termik Santral Ünitelere göre kirletici kütlesel debileri (kg/saat) Toz SO 2 CO NO x 1. Ünite 1. Filtre Filtre Ünite 1. Filtre Filtre Ünite 1. Filtre Filtre Ünite 1. Filtre Filtre Ünite 1. Filtre Filtre Ünite 1. Filtre Filtre Ünite ünite

20 Çimento fabrikaları Madencilik Diğer Kaynaklar Seramik fabrikaları, tuğla fabrikaları Demir çelik tesisleri Çelikhane Haddehane Döküm tesisleri Rafineri ve petrokimya tesisleri Kağıt fabrikaları Boya fabrikaları Baskı ve ambalaj tesisleri

21 Madencilik, taş ocakları, mıcır tesisleri Patlatma Kazma Kırma Eleme Depolama Yükleme-aktarma

22 Mineral Prosesler için Emisyon Faktörleri Kaynaklar Emisyon Faktörleri kg/ton Kontrolsüz Kontrollü Patlatma 0,080 - Sökme 0,025 0,0125 Yükleme 0,010 0,005 Nakliye (gidiş-dönüş toplam mesafesi) 0,7 0,35 Boşaltma 0,010 0,005 Depolama 5,8 2,9 Birincil Kırıcı 0,243 0,0243 İkincil Kırıcı 0,585 0,0585 Üçüncül Kırıcı 0,585 0,0585

23 Rampa 2- Agrega Bunkerleri 3- Agrega Tartı Bandı 4- Agrega Bandı 5- Çimento Silosu 6- Çimento Helozonu 7- Çimento Kantarı 8- Karıştırıcı 9- Su Tartı Kantarı 10- Boşaltma Suyu 11- Agrega Biriktirme Bantı Hazır Beton Hazır Beton Tesisi Akım Şeması

24 Çimento Üretimi

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37 Çelikhaneler: Demir Çelik Tesisleri Hurda (kullanılmış demir ürünleri) malzemeden çelik üreten tesisler Cevherden çelik üreten tesisler Haddehaneler: Hazır çelik kütükten son ürün üreten tesisler Haddehanelerde ağırlıklı olarak yanma kaynaklı kirleticiler oluşurken, çelikhanelerde üretim kaynaklı özel kirleticiler (toz, ağır metal, VOC, PAH, PCB, PCDD, PCDF vb) de oluşmaktadır.

38 ŞEKİL 1: ÇELİKHANE PROSES AKIŞ DİYAGRAMI ŞARJ MALZEMELERİ ATIK GAZ 7 HURDA İNDİRİCİ TRAFO TEDAŞ Y.GERİLİM BESLEME KOMPANZASYON BACA TOZ TOPLAMA SİSTEMİ SERİ REAKTÖR PELET SU SU SOĞUTMA SİSTEMİ BUHAR + ISI SOĞUTMA SUYU SICAK SU HURDA SARJI ELEKTRİK ENERJİSİ KİREÇ EAO TRAFOSU MLZ. BESLEME SİSTEMİ O 2 +KARBON+HAVA SICAKLIK ÖLÇME O 2 /C LANS O 2 +KARBON MANÜPLATÖRÜ PROVA ALMA 6 5 O 2 +DG +TOZ KARBON KOMBİNE BRÜLÖRLER YANMA ENERJİSİ KARBON CURUF (STOK SAHASI) EBT, DÖKÜM ALMA 1 ELEKTRİK ARK OCAĞI AZOT SIVI ÇELİK C DİPTEN KARIŞTIRMA SİST. AZOT GAZI 2 3 4

39 2 Fe-Si-Mn, Fe-Si, Fe- Mn, KARBON, KİREÇ, Fe-V SICAKLIK ÖLÇME SU SOĞUTMA SİSTEMİ SU 6 BUHAR + ISI SU 5 SOĞUTMA SUYU SICAK SU SOĞUTMA SUYU SICAK SU ELEKTRİK ENERJİSİ PO TRAFOSU POTA OCAĞI AZOT + ARGON SÜREKLİ DÖKÜM MAKİNASI DİPTEN KARIŞTIRMA SİSTEMİ PROVA ALMA SPEKTRAL ANALİZ KÜTÜK MAKASI SICAK ŞARJ C SOĞUTMA PLATFORMU MM KÜTÜK YARI MAMÜL STOK SAHASI HADDEHANE TAV FIRINI KALİTE KONTROL SOĞUK ŞARJ KÜTÜK SATIŞI HADDEHANE

40 TUFAL + SU SOĞUK SU SOĞUK HAVA 20 C REKÜPERATÖR BUHAR EKONOMİZÖRÜ SICAK SU EKONOMİZÖRÜ BACA ŞEKİL 2: HADDEHANE PROSES AKIŞ DİYAGRAMI YAKIT (DOĞAL GAZ) YAKMA HAVASI ~ 500 C SICAK BACA GAZI SU BUHAR SU SICAK SU ÇELİKHANE T=1.150 C TAV FIRINI KABA HADDE GRUBU STOK 130 x 130 mm 130 x 130 mm TUFAL TEMİZLEME YATIK/DİK HADDE SOĞUK SU SICAK SU BASINÇLI SU SU SOĞUTMA KULESİ SU KUYULARI ISI + BUHAR TUFAL ATIK GAZ TUFAL ÇÖKELTME HAVUZLARI HURDA ÇELİK UÇAR MAKAS ARA HADDE GRUBU UÇAR MAKAS HURDA ÇELİK SU SOĞUTMA KULELERİ ISI + BUHAR SICAK SU 1 2 3

41 BİLGİ TUFAL + SU SOĞUK SU FİNİŞ HADDE GRUBU T= ~ C Ø8-50 MM ÇUBUK T= ~ 650 C KONTROLLU SOĞUTMA START-STOP MAKAS 60 / 72 M BOY FİZİK LABARATUARI NUMUNE ALMA MAKAS BAŞI VE SONU (HURDA) KISA PARÇA AYIRMA KISA MAMUL (İÇ PİYASA) FRENLEME SOĞUTMA PLATFORMU SOĞUK MAKAS PAKETLEME TESİSİ ÇUBUK SAYMA MAMUL STOK HOLÜ PAKET TARTIMI PAKETLEME İHRACAT İÇ PİYASA Ø8-50 mm DÜZ VE NERVÜRLÜ ÇUBUK

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53 Rafineriler Petrokimya tesisleri Akaryakıt dolum ve depolama Gaz dolum ve depolama Kimyasal ürünler üretim tesisleri Boya fabrikaları Boyama üniteleri

54

55

56

57

58 Bazı Sektörler için VOC emisyon faktörleri Industrial Sector Process Name VOC Emission Factor Source Iron and Steel Production Electric Arc Furnace kg.ton -1 steel produced EEA, 2009 Hot Rolling Mills kg.ton -1 steel produced EEA, 2009 Coal Drying Coal Drying kg.ton -1 coal USEPA, 2009 Chemistry Paint, ink production kg.ton -1 product EEA, 2009 Chemicals production kg.ton -1 product EEA, 2009 Solvent Reclamation Storage tank vent kg.ton -1 reclaimed solvent EEA, 2009 Condenser vent kg.ton -1 reclaimed solvent EEA, 2009 Fugitives-spillage kg.ton -1 reclaimed solvent EEA, 2009 Fugitives-loading kg.ton -1 reclaimed solvent EEA, 2009 Electricity and Heat Production Gas turbines kg.gj -1 natural gas EEA, 2009 Reciprocating engines 0.046kg.GJ -1 natural gas EEA, 2009 Painting Applications Industrial paint application 400 kg.ton -1 paint applied EEA, 2009

59 Ham petrol ve akaryakıt dolum işlemi için emisyon faktörü L L = SPM / T L L = dolumu yapılan 1000 gal sıvı başına oluşan dolum kaybı (lb/10 3 gal) S = doygunluk faktörü (Dolum tekniğine bağlı; 0,6-1,45) P = dolumu yapılan sıvının gerçek buhar basıncı (lb/inch 2, psia) M = buharın moleküler ağırlığı (lb/lb-mole) T = dolumu yapılan sıvının sıcaklığı ( 0 R= 0 F+460)

60 Akaryakıt dolum ve depolama tesislerindeki çeşitli ekipmanlar için ortalama emisyon faktörleri Ekipman tipi Akım Emisyon Faktörü (kg/saat.kaynak) Gaz 0,0268 Vana Hafif Sıvı 0,0109 Ağır Sıvı 0,00023 Pompa Kaçakları Hafif Sıvı 0,114 Ağır Sıvı 0,021 Kompresör Kaçakları Gaz 0,636 Basınç Tahliye Vanaları Gaz 0,16 Flanş Tümü 0,00025 Giriş-Çıkış Hattı Tümü 0,0023 Numune alma Noktaları Tümü 0,015

61 Akaryakıt Ham Petrol dolum ve Gaz ve depolama tesislerindeki tesislerindeki çeşitli ekipmanlar çeşitli ekipmanlar için ortalama için ortalama emisyon emisyon faktörleri faktörleri Ekipman tipi Vana Pompa Kaçakları Flanş Giriş-Çıkış Hattı Basınç Tahliye Vanaları Kompresör kaçakları Akım Emisyon Faktörü (kg/saat.kaynak) Gaz 0,0045 Ağır Petrol 0, Hafif Petrol 0,0025 Gaz 0,0024 Hafif Petrol 0,013 Gaz 0,00039 Ağır Petrol 0, Hafif Petrol 0,00011 Gaz 0,002 Ağır Petrol 0,00014 Hafif Petrol 0,0014 Gaz 0,0002 Ağır Petrol 0, Hafif Petrol 0,00021 Gaz 0,0088 Ağır Petrol 0, Hafif Petrol 0,0075

62 Gaz Akaryakıt dolum dolum ve depolama ve depolama tesislerindeki tesislerindeki çeşitli ekipmanlar çeşitli ekipmanlar için kaçak için ortalama emisyon emisyon faktörleri faktörleri Ekipman tipi Emisyon Faktörü (kg/saat.kaynak) Vana 0,0056 Emniyet Ventili 0,104 Giriş-Çıkış Hattı 0,0017 Flanş 0,00083

63 Akaryakıt Organik dolum kimyasal ve depolama maddelerin tesislerindeki depolandığı çeşitli tesislerdeki ekipmanlar çeşitli için ekipmanlar ortalama için ortalama emisyon emisyon faktörleri faktörleri Ekipman tipi Vana Pompa Kaçakları Akım Emisyon Faktörü (kg/saat.kaynak) Gaz 0,00597 Hafif Sıvı 0,00403 Ağır Sıvı 0,00023 Hafif Sıvı 0,0199 Ağır Sıvı 0,00862 Kompresör Kaçakları Gaz 0,228 Basınç Tahliye Vanaları Gaz 0,104 Flanş Tümü 0,00183 Giriş-Çıkış Hattı Tümü 0,0017 Numune alma Noktaları Tümü 0,015

64 Akaryakıt depolama tankları 64 External floating roof tank Internal floating roof tank

65 Akaryakıt dolum türleri ve VOC emisyonu oluşumu 65 Emissions from loading facilities are called loading losses. Submerged loading o Submerged fill pipe Loading methods; Splash loading o Bottom loading

66 Aliağa daki Kirletici Kaynaklar PETKİM Petrokimya TÜPRAŞ Rafinerisi Akaryakıt depolama Akaryakıt dolum Ege Gübre Gaz dolum ve depolama Gemi söküm tesisleri Viking kağıt Enerji santralları Çelikhaneler Haddehaneler Geri dönüşüm tesisleri??? ALOSBİ Yeni kurulacak kömürlü termik santrallar

67 Aliağa da tesis bazında emisyonlar PM SO 2 NO x CO 11,050 36,050 9,610 96,650 8,040 11,310 24, ,070 3,610 49,240 31, ,810 20, , , ,210 9,190 36,330 12, ,170 0,074 0,000 0,840 0,000 0,004 0,000 0,360 0,100 0,146 0,012 1,923 1,616 0,507 0,040 6,674 5,606 0,808 8,670 7,650 0,320 0,328 0,000 3,110 0,130 0, ,42 0,143 9,980 0, ,600 0,000 0,152 0,012 2,002 1,682 0,030 0,002 0,389 0,327 13,470 3,685 0,774 0,031 0,007 0,001 0,223 0,038 0,003 0,000 0,102 0,017 0,05 0 3,26 0,46 PM SO2 NOX CO 0,550 12,700 7,970 0,840 0,010 0,410 1,520 0,040 5,360 5,180 23,020 1,250 19, ,700 41,460 3,050 2,060 13,150 9,020 0,610 0,010 0,000 0,340 0,250 0,060 0,000 14,140 1,740 0,070 0,000 12,830 0,510 0,080 0,000 0,700 5,240 0,070 0,000 12,780 0,660 0,090 0,000 13,400 2,280 0,060 0,000 14,200 0,610 0,080 0,000 10,830 0,790 0,160 0,000 20,290 2,240 0,050 0,000 13,280 1,310 0,000 0,000 0,15 0,05 23,440 0,000 0,370 0,050 0,000 0,000 0,350 0,080 0,220 0,000 3,560 0,000 0, ,75 4,68 0, ,42 8,25 6,930 0,000 29,800 1,850 0, ,04 12,79 0, ,93 11,30 PM SO2 NOX CO 1,340 15,220 15,200 0,000 0,990 15,770 11,780 0,000 1,160 19,890 19,630 0,000 0,250 2,040 2,920 0,000 3,750 56,090 46,870 0,000 0,060 0,000 18,700 0,770 9, ,020 77,980 2,010 3,730 54,870 31,510 0,000 2,170 30,150 19,280 0,390 0,190 7,800 2,780 0,000 1,970 47,170 10,720 0,860 6, ,670 65,200 0,960 0,370 1,420 11,860 0,000 0,140 0,140 21,590 0,000 0,190 0,000 26,070 0,000 0,010 0,780 1,730 0,000 0,080 4,790 11,520 0,000 6,110 84,160 48,490 5,640 4,840 68,920 54,160 0,740 12, , ,900 6,780 10, ,930 69,040 0,000 0,016 45,340 1,280 6,420 0,027 32,190 0,400 3,110 0,018 50,000 1,970 4,330

68 Aliağa daki VOC Emisyonları 68 Aliağa da tesis bazında VOC emisyonları VOC emisyonları dağılım modellemesi sonucunda hesaplanan VOC konsantrasyonları (µg/m 3 )

69 Horozgediği Belediye Parametre Aliağa da ölçülen yıllık ortalama konsantrasyonların standartlarla karşılaştırılması Ölçülen HKKY Yıllık (UV) (µg/m 3 ) KV değer (µg/m 3 ) Saatlik (µg/m 3 ) 24 Saatlik (µg/m 3 ) Yıllık (µg/m 3 ) SO NO NO NO x O (267) 120 PM Ni(ng/m 3 ) Pb Benzen SO NO NO NO x O (532) 120 PM Ni(ng/m 3 ) Pb Benzen