Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Buca/İZMİR ÇEV 3016: Hava Kirliliği ve Kontrolu: Hava Kirletici Kaynaklar Prof.Dr.Abdurrahman BAYRAM
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
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
Termik Santral
Kömürlü Termik Santral - Ünitelere göre baca gazında kirletici derişimleri (mg/nm 3 ) CO SO 2 NO x Toz 1. Ünite 1. Filtre 80 1780 368 12763 2. Filtre 30 3028 332 3444 2. Ünite 1. Filtre 3296 2333 223 6629 2. Filtre 264 1547 367 13963 3. Ünite 1. Filtre 128 2630 337 518 2. Filtre 305 2113 308 3241 4. Ünite 1. Filtre 94 1570 681 4410 2. Filtre 75 3588 562 635 5. Ünite 1. Filtre 8 1841 431 533 2. Filtre 170 2321 508 108 6. Ünite 1. Filtre 397 1960 786 59 2. Filtre 579 2007 461 38 7. Ünite 5467 1654 273 7354 8. ünite 67 3115 720 7709 Sınır değerler 200 (%6 Oksijende) 1000 (%6 Oksijende) 800 (%6 Oksijende) 100 (%6 Oksijende)
Kömürlü Termik Santral Ünitelere göre kirletici kütlesel debileri (kg/saat) Toz SO 2 CO NO x 1. Ünite 1. Filtre 1669 218 10 45 2. Filtre 572 472 5 52 2. Ünite 1. Filtre 777 256 386 25 2. Filtre 1530 159 29 37 3. Ünite 1. Filtre 87 415 22 53 2. Filtre 586 358 55 52 4. Ünite 1. Filtre 573 191 12 83 2. Filtre 85 449 10 70 5. Ünite 1. Filtre 45 146 1 34 2. Filtre 23 457 36 100 6. Ünite 1. Filtre 10 315 68 126 2. Filtre 6 288 89 66 7. Ünite 636 134 473 22 8. ünite 322 122 3 28
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
Madencilik, taş ocakları, mıcır tesisleri Patlatma Kazma Kırma Eleme Depolama Yükleme-aktarma
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
9 2 5 1 11 7 6 4 1-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 3 8 10 Hazır Beton Hazır Beton Tesisi Akım Şeması
Çimento Üretimi
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.
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 1.620 C DİPTEN KARIŞTIRMA SİST. AZOT GAZI 2 3 4
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 7 1 4 3 ELEKTRİK ENERJİSİ PO TRAFOSU POTA OCAĞI AZOT + ARGON SÜREKLİ DÖKÜM MAKİNASI DİPTEN KARIŞTIRMA SİSTEMİ PROVA ALMA SPEKTRAL ANALİZ KÜTÜK MAKASI SICAK ŞARJ 500-800 C SOĞUTMA PLATFORMU 130 130 12.000 MM KÜTÜK YARI MAMÜL STOK SAHASI HADDEHANE TAV FIRINI KALİTE KONTROL SOĞUK ŞARJ KÜTÜK SATIŞI HADDEHANE
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
BİLGİ TUFAL + SU SOĞUK SU 1 2 3 FİNİŞ HADDE GRUBU T= ~ 1.050 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
Rafineriler Petrokimya tesisleri Akaryakıt dolum ve depolama Gaz dolum ve depolama Kimyasal ürünler üretim tesisleri Boya fabrikaları Boyama üniteleri
Bazı Sektörler için VOC emisyon faktörleri Industrial Sector Process Name VOC Emission Factor Source Iron and Steel Production Electric Arc Furnace 0.046 kg.ton -1 steel produced EEA, 2009 Hot Rolling Mills 0.007 kg.ton -1 steel produced EEA, 2009 Coal Drying Coal Drying 0.196 kg.ton -1 coal USEPA, 2009 Chemistry Paint, ink production 11.00 kg.ton -1 product EEA, 2009 Chemicals production 10.00 kg.ton -1 product EEA, 2009 Solvent Reclamation Storage tank vent 0.010 kg.ton -1 reclaimed solvent EEA, 2009 Condenser vent 1.650 kg.ton -1 reclaimed solvent EEA, 2009 Fugitives-spillage 0.100 kg.ton -1 reclaimed solvent EEA, 2009 Fugitives-loading 0.360 kg.ton -1 reclaimed solvent EEA, 2009 Electricity and Heat Production Gas turbines 0.001 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
Ham petrol ve akaryakıt dolum işlemi için emisyon faktörü L L = 12.46 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)
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
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 0,0000084 Hafif Petrol 0,0025 Gaz 0,0024 Hafif Petrol 0,013 Gaz 0,00039 Ağır Petrol 0,00000039 Hafif Petrol 0,00011 Gaz 0,002 Ağır Petrol 0,00014 Hafif Petrol 0,0014 Gaz 0,0002 Ağır Petrol 0,0000075 Hafif Petrol 0,00021 Gaz 0,0088 Ağır Petrol 0,000032 Hafif Petrol 0,0075
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
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
Akaryakıt depolama tankları 64 External floating roof tank Internal floating roof tank
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
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
Aliağa da tesis bazında emisyonlar PM SO 2 NO x CO 11,050 36,050 9,610 96,650 8,040 11,310 24,800 146,070 3,610 49,240 31,720 118,810 20,440 399,000 533,270 4979,210 9,190 36,330 12,910 124,170 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 0,361 0 3,42 0,143 9,980 0,000 156,600 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 19,810 202,700 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 0,73 0 61,75 4,68 0,82 0 49,42 8,25 6,930 0,000 29,800 1,850 0,74 0 63,04 12,79 0,55 0 18,93 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 9,400 240,020 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 6,570 156,670 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 12,050 276,870 243,900 6,780 10,070 136,930 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
Aliağa daki VOC Emisyonları 68 Aliağa da tesis bazında VOC emisyonları VOC emisyonları dağılım modellemesi sonucunda hesaplanan VOC konsantrasyonları (µg/m 3 )
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 2 23.0 60 350 125 20 NO 10.4 28.2 NO 2 17.4 49.5 200 40 NO x 28.4 30 O 3 86.3 146(267) 120 PM-10 61.4 123 50 40 Ni(ng/m 3 ) 0.71 20 Pb 0.01 0.076 0.5 Benzen 1.37 5 SO 2 10.9 29.3 350 125 20 NO 2.36 7.5 NO 2 16.0 36.4 200 40 NO x 18.4 30 O 3 122 228(532) 120 PM-10 84.6 232 50 40 Ni(ng/m 3 ) 1.25 20 Pb 0.41 1.32 0.5 Benzen 0.95 5