T.C. ÇEVRE VE ORMAN BAKANLIĞI ÇEVRE YÖNETİMİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ ÖLÇÜM VE İZLEME DAİRESİ BAŞKANLIĞI PARTİKÜL MADDE (TOZ) TAYİNİ SONER OLGUN.

Transkript

1 T.C. ÇEVRE VE ORMAN BAKANLIĞI ÇEVRE YÖNETİMİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ ÖLÇÜM VE İZLEME DAİRESİ BAŞKANLIĞI PARTİKÜL MADDE (TOZ) TAYİNİ SONER OLGUN Şube Müdürü Ekim 2010 Kastamonu 1

2 PARTİKÜL MADDE (TOZ) TAYİNİ Tanım: Numune alma şartları altında, herhangi bir biçim, yapı veya yoğunlukta dağılmış tanecikler. Prensip: Bacadan izokinetik koşullarda partikül maddelerin alınarak filtre üzerinde toplanması ve çekilen hacim içerisinde bulunan partikül madde miktarının tespit edilmesidir. 2

3 Toz Örnekleme Ana Ünitesi Toz Örnekleme Probu Taşınabilir Bilgisayar Baca Gazı Toz örnekleme sisteminin şematik görünüşü 3

4 PARTİKÜL MADDE (TOZ) TAYİNİ Partikül Madde Tayininde Kullanılan Ölçüm Standartları TS ISO 9096: Tanecik Maddenin Kütle Derişiminin Elle Tayini (20 mg/m mg/m3) TS EN : Tozun Düşük Aralıktaki Kütle Derişiminin Tayini (5-50 mg/m3) EPA Metot 17: Sabit kaynaklardan partiküler madde emisyonlarının tayini, yüksek nem içermeyen noktalarda EPA Metot 5: Sabit kaynaklardan partiküler madde emisyonlarının tayini, yüksek nem içeren noktalarda 4

5 Partikül Madde Örneklemesinde Uygulanacak Basamaklar 1. Örnekleme Yapılacak Malzemelerin Seçilmesi 1.1. Örnekleme yapılacak filtre: 1.1. a) TS ISO 9096 ve TS EN Cam elyaf, kuars veya PTFE 1.1.b) EPA Metot 5 ve EPA Metot 17 - Cam elyaf 1.2. Örneklemede kullanılacak prob: 1.2. a) TS ISO 9096 ve TS EN Paslanmaz çelik,ti,kuars veya cam 1.2.b) EPA Metot 5 ve EPA Metot 17 - Paslanmaz çelik 5

6 Partikül Madde Örneklemesinde Uygulanacak Basamaklar 2. Örnekleme Yapılacak Filtrenin Şartlandırılması a) TS ISO 9096 TS EN Örnekleme yapılacak temiz filtre C de 1 saat etüvde ve daha sonra da 8 saat desikatörde bekletilir ve darası alınarak kaydedilir. b) EPA Metot 5 ve EPA Metot 17 Örnekleme yapılacak temiz filtre etüvde C de 2-3 saat bekletilir ve darası alınarak kaydedilir. 6

7 Partikül Madde Örneklemesinde Uygulanacak Basamaklar 3. Örnekleme Düzleminin Belirlenmesi. Örnekleme düzlemi gaz akımının bozulduğu dirsek, vana, baca çıkış ağzı vb. noktalardan yeterince uzakta seçilmelidir. 7

8 Hız profilinin Laminer akış profilini temsil etmesi gerekir.laminer akış profilinde hız ortada maximum, kenarlara doğru sürtünmeden dolayı düşük olması gerekir. Boru veya kanal içinde akış 8

9 Akış yönü Kesit daralmasında akış bozulması 9

10 90o dirseklerde akış bozulması Akış yönü 10

11 Örnekleme yapılacak noktada; a) Baca eksenine göre gaz akışının açısı 15 den daha az olması b) Hiçbir mevziî negatif akım olmaması, c) Asgarî hızın, akış hızı ölçümü için kullanılan metodun tayin sınırından daha yüksek olması, d) En yüksek ve en düşük mevzi gaz hızlarının birbirine oranının 3:1 den daha az olması. 11

12 TS ISO 9096 ve TS EN Numune Alma Hatları 2. Numune Alma Düzlemi 3. Giriş Deliği 4. Akış 5. Baca Tepesi As : Numune düzleminin kesit alanı Is : Numune düzleminin çevre uzunluğu 12

13 EPA Metot 5 ve EPA Metot 17 (EPA 1) Numune alınacak nokta, -Gaz çıkış hattında turbilans ortaya çıkarabilecek dirsek noktası - Baca genişliğinin değiştiği noktalar - Gözle görülebilir bir alev olduğu noktalardan itibaren akış yönünün tersinden en az 8 hidrolik çap ve akış yönünden ise en az 2 hidrolik çap uzaklıkta olmalıdır. 13

14 2D Ölçüm noktası 8D D 14

15 (EPA 1) Alternatif olarak zorunlu durumlarda, Akış yönünün tersinden en az 2 hidrolik çap ve akış yönünden ise en az 0.5 hidrolik çap uzaklıkta olmalıdır. 0.5D 2D D Ölçüm noktası 15

16 16

17 Partikül Madde Örneklemesinde Uygulanacak Basamaklar 4. Örnekleme Düzlemi Üzerindeki Örnekleme Noktalarının Belirlenmesi. Örnekleme noktalarının sayısı ve yerleri, örnekleme düzlemindeki baca kesit alanı ve bacanın şekline göre ( dairesel veya dörtgen) belirlenir. 17

18 TS EN ve TS ISO 9096 ya göre Dairesel bacalar için numune alma noktalarının asgarî sayısı Baca çapları Aralığı (m) Numune alma hattlarının asgarî sayısı Her hat için numune alma noktalarının asgarî sayısı Düzlem başına asgarî sayıda numune alma noktaları Merkezi Nokta Dahil Merkezi Nokta Hariç Merkezi Nokta Dahil Merkezi Nokta Hariç <0,35-1 a - 1 a - 0,35-0, ,70-1, ,00-2, >2, a Sadece bir numune alma noktasının kullanılması, bu standartta belirtilen hatalardan daha fazlasına sebep olabilir. 18

19 TS EN ve TS ISO 9096 ya göre Dairesel Bacalarda Genel Kural (Merkez dahil) İ n d K ı ( Yüzde Olarak ) ,3 5,9 4,0 3,0 2 50,0 21,1 13,3 9,8 3 88,7 50,0 26,0 17,8 4 78,9 50,0 29,0 5 94,1 74,0 50,0 6 86,7 71,0 7 96,0 82,2 8 90,2 9 97,0 19

20 TS EN ve TS ISO 9096 ya göre Dörtgen Kesitli Kanallar İçin Numune Alma Noktalarının Asgari Sayısı Numune Alma Düzleminin Alanı (m 2 ) Numune Alma Düzlemindeki Kenar Bölmelerin Sayısı a, En az Numune Alma Düzlemindeki Numune Alma Noktalarının Sayısı, En Az <0,09-1 b 0,09-0, ,38-1, >1, a Kanalın uzun kenarının uzunluğu kısa kenarının uzunluğundan iki kat daha fazla olduğu durumda, numune alma düzleminde ilave kenar bölmeler gerekli olabilir. b Sadece bir numune alma noktasının kullanılması, bu standartta belirtilenden daha büyük hatalara sebep olabilir. 20

21 TS EN ve TS ISO 9096 ya göre Dairesel ve dörtgen bacalarda ölçüm noktalarının düzeni 21

22 EPA Metot 1 22

23 Travers Nokta Numarası EPA Metot 1 e göre Travers Noktalarının Dairesel Bacadaki Konumları Travers Noktası Sayısı Travers Noktalarının Baca Kenarından Uzaklığı (%)

24 24

25 25

26 Partikül Madde Örneklemesinde Uygulanacak Basamaklar 5. Baca Gazı Nem Oranının Belirlenmesi. Yapılacak toz örneklemesinin yöntemine karar vermek için bacadaki nem oranı belirlenir. Daha sonra nem oranı ve baca gazı sıcaklığına göre baca içi veya baca dışı örnekleme yöntemlerinden birine karar verilir. Nem oranı yüksek olan düşük sıcaklıktaki bacalarda baca dışı örnekleme, nemsiz ve yüksek sıcaklıktaki bacalarda ise baca içi örnekleme yapılması uygundur. 26

27 TS EN ve TS ISO 9096 ya göre Baca İçi Süzgeci İle Kuru Bazda Numune Alma 27

28 TS EN ve TS ISO 9096 ya göre Baca Dışı Süzgeci İle Kuru Bazda Numune Alma 28

29 29

30 30

31 Partikül Madde Örneklemesinde Uygulanacak Basamaklar 6. Baca Gazı Hızının Belirlenmesi. Belirlenen Örnekleme Noktalarında Pitot tüpü kullanılarak hız taraması yapılır ve ortalama bacagazı hızı tespit edilir. 31

32 Partikül Madde Örneklemesinde Uygulanacak Basamaklar 7. İzokinetik Şartlarda Toz Örneklemesi Yapılması Izokinetik numune alma: Numune alma memesi girişindeki gaz hızı (vn) ve yönünün, bacadaki numune alma noktalarındaki gazın hızı(vs) ve yönü ile aynı olduğu akış hızında numune alma 32

33 PARTİKÜL MADDE (TOZ) TAYİNİ İzokinetik sapma : Yüzde olarak ifade edilen Vn/Vs hız oranı 33

34 İzokinetik numune alma, nozzle içinden geçen hızın aynı noktadaki baca hızına eşitlenmesi işlemidir. 34

35 İzokinetik Örneklemeden Sapma Bu durumda baca gazındaki toz konsantrasyonu olduğundan daha düşük ölçülür. 35

36 İzokinetik Örneklemeden Sapma Bu durumda baca gazındaki toz konsantrasyonu olduğundan daha yüksek ölçülür. 36

37 Partikül Madde Örneklemesinde Uygulanacak Basamaklar 8. Tanık Numune Alınması Her ölçüm için mutlaka tanık numune alınmalıdır. Tanık numunede toplanan partikül kütlesinin gerçek numunede toplanan partikül kütlesine oranı 1/5 den büyük olmamalıdır. 37

38 Partikül Madde Örneklemesinde Uygulanacak Basamaklar 9. Örnek geri kazanımı Baca dışı örnekleme yapılan durumlarda, örnekleme sisteminin fitreye kadar olan kısımlarında biriken tanecikli maddelerin geri kazanılması için, asetonla yıkama işlemi gerçekleştirilir. 38

39 PARTİKÜL MADDE (TOZ) TAYİNİ Partikül Madde Örneklemesinde Uygulanacak Basamaklar 10. Örnekleme Yapılan Filtre Yeniden Tartılır ve Toz Konsantrasyonu Hesaplanır m2-m1 Toz konsantrasyonu(mg/nm 3 ) = V2-V1( NŞA) m2: örnekleme sonrası tartılan filtre ağırlığı m1: örnekleme öncesi tartılan filtre ağırlığı V2: örnekleme sonrası sayaçta okunan kuru hacim V1: örnekleme öncesi sayaçta okunan kuru hacim 39

40 PARTİKÜL MADDE (TOZ) TAYİNİ Örnek Hesaplama: m 2 -m 1 = 100 mg V 2 -V 1 = 0,5 m 3 Gaz Sayacındaki Sıcaklık: 70 0 C Gaz Sayacındaki Basınç: 0,95 atm. olsun P 1 *V 1 /T 1 = P 2 *V 2 /T 2 bağıntısı kullanılırsa 0,95*0,5/(70+273) = 1*V 2 /273 den V 2 = 0,378 Nm 3 bulunur Toz konsantrasyonu(mg/nm 3 )= 100/0,378= 264 mg/nm 3 40

41 TEŞEKKÜRLER... 41