Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Buca/İZMİR Hava Kirliliği Kontrolu Prof.Dr.Abdurrahman BAYRAM
Hava Kirliliği Kontrolu Kontrol mekanizması
Hava kirliliği kontrol felsefeleri Emisyon standartları Hava kalitesi standartları Emisyon vergileri Maliyet-yarar standartları
Desirable Quality Karşılaştırma Emission standard Air quality standard Emission taxes Cost-benefit analysis Cost effectiveness Very bad Good Fair Excellent Simplicity Excellent Poor Excellent Terrible Enforceability Excellent Fair Excellent Unknown Flexibility Poor Fair Unnecessary Unknown Evolutionary ability Fair Fair Good Good
Emisyon standartları Konsantrasyon sınırlaması (mg/nm3) Kütlesel debi sınırlaması (kg/saat) En iyi teknoloji uygulaması Üretim kapasitesine göre sınırlama kg PM / ton hammadde
Hava kalitesi sınırlaması Hava kalitesi ölçümü Gelecekteki hava kalitesi tahmini Standarta uygun mu? Hayır Kabul edilebilir mi? Evet Dur Emisyon azaltımı hesabı Hayır Emisyon azaltımı yaptırımı Gerekli emisyon azaltımı için hesap ve yaptırım
Hava kirliliği kontrolunda genel düşünceler A) Dispersiyonu arttırma - daha yüksek bacaların yapımı - aralıklı kontrol planları: (hava tahminleri ve hava kalitesine bağlı olarak) - tesislerin yer değişikliği: (özellikle yeni kurulacak tesislerin veya sanayi bölgelerinin doğru yer seçimi) B) Emisyon azaltımı C) Geri kazanım
Emisyon azaltımı 1. Düşük emisyonlu proseslerin veya yakıtların seçimi - Proses değişikliği (Örnek:solvent bazlı yerine su bazlı boya üretimi) -yakıt değişikliği (Örnek: doğal gaz kullanımı) - ulaşımda toplu taşımacılık - yanma sırasında kirlilik oluşumunu önleme
Emisyon azaltımı 2. Prosesin geliştirilmesi, üretim aşamasında kirletici oluşumunun azaltılması - Yakma koşullarının iyileştirilmesi, - Emisyon azaltıcı katkı malzemesi kullanımı - Kirletici geri kazanımı
Emisyon azaltımı 3. Baca gazı arıtımı Kirleticilerin bacadan çıkmadan önce değişik tekniklerle miktarının azaltılması - filtrasyon, - ıslak tutucular, - adsorpsiyon, - absorpsiyon - son yakma
Geri kazanım Kirletici emisyon değerli bir ürün, bileşik yada yakıt ise bunu toplayıp yeniden kullanmak daha ekonomik olabilir. Örneğin: - çimento fabrikalarında toz filtrasyonu, - atık gazın yakıt olarak kullanımı, - SO 2 kontrolunda asit yada alçı üretimi
En ideal çözüm Tüm alternatifleri birlikte düşünerek bir çözüm üretmek. Temel yaklaşım: - öncelikle kirlilik oluşumunu azaltmak, - mümkün olan maddeleri geri kazanmak (üretim aşamasında yada arıtma sonunda) - baca gazı arıtımı, - son olarak dispersiyonu arttırmak.
Kontrol sistemi tasarım adımları Seçenek-1 Laboratuvar analizleri S-1 S-2 Seçenek- 1 Sorun? Sorunun tanımlanması Karar-1 Seçenek-2 Karar-2 Veriler S-1 S-2 Seçenek- 2 Seçenek-3 2 S-1 S-2
Ön Proses tasarımı Fizibilite Nihai Proje Ekipman seçimi Ayrıntılı maliyet hesabı İmalat Devreye alma Gelişim optimizasyon
Gaz Kirleticilerin Kontrolu Kaynakta kirleticilerin azaltılması Adsorpsiyon sistemleri Absorpsiyon sistemleri Son yakma Bu sistemlerin seçiminde; kirleticinin oluşum ve dönüşüm reaksiyonları ile bu reaksiyonların denge ve kinetik özelliklerinin bilinmesi gerekmektedir.
Kaynakta azaltma: CO kontrolu CO eksik yanma ürünün olduğu için yanma koşullarının iyileştirilmesi ile oluşumu azaltılabilir. Yanma koşullarının iyileştirilmesi ile (tam yanma sağlanması) diğer eksik yanma ürünlerinin (hidrokarbonlar, PAH ve is) azaltılması sağlanır.
Kaynakta azaltma: SO 2 kontrolu 1. Düşük kükürtlü yakıt seçimi 2. Kullanılan yakıt ve yakma teknolojisine bağlı olarak; yakıta veya yanma bölgesine CaCO 3, Ca(OH) 2, CaO v.b. Maddelerin ilavesi ile yüksek verimde SO 2 gidermek mümkündür. CaCO3 CaO + CO 2 Ca(OH)2 CaO + H 2 O CaO + SO 2 CaSO 3 CaSO3 + ½ O2 CaSO 4
Kaynakta azaltma:nox kontrolu Yanma sırasında NOx emisyonlarının azaltılması: * Yanma koşullarının kontrolu: Sıcaklık ve hava fazlalığı * Yakıcı veya yanma bölgesine baca gazlarının sirkülasyonu * Alevde veya yanma bölgesinde kademeli yakma * Kademeli yakıt besleme
Adsorpsiyon sistemleri Adsorpsiyon, kirleticinin bir katı yüzeyi tarafından tutulmasıdır. Koku kontrolu Organik gaz ve buharların kontrolu Katı yüzeyin gaz kirleticileri tutması, yüzey gerilim kuvvetleri ile ilişkili olup basınç ve sıcaklığa bağlıdır.
fiziksel adsorpsiyon Kemisorpsiyon Tasarım esasları Bekleme süresi Adsorpsiyon Adsorpsiyonu etkileyici maddeleri ve bileşenlerin ön arıtımı Gaz akımının reaktörde dağıtımı Adsorplayıcının renerasyonu
Absorpsiyon Gaz akımının absorplayıcı bir sıvı içerisinden geçirilmesi (gaz yıkama) Hava kirliliği kontrolunda kullanılan absorpsiyon üniteleri: Dolgu kuleler Tepsi ve kabarcıklı kuleler Sıvıyı atomize eden yıkayıcılar Venturi yıkayıcılar
Son yakma Üretimden oluşan yanabilir özellikteki gaz kirleticilerin son bir yakma kamarasında yakılarak son ürünlere dönüştürülmesidir. Doğrudan alevli termik yakıcılar Katalizörlü yakıcılar Isı geri kazanımlı (reküperatörlü) yakıcılar
TEMİZ ÜRETİM Temiz Üretim; bütünsel ve önleyici bir çevre stratejisinin ürün ve süreçlere sürekli olarak uygulanması ile insanlar ve çevre üzerindeki risklerin azaltılmasıdır. Doğal kaynakların daha verimli kullanılmasını, bu sırada oluşan atıkların ve kirliliğin ve bunların insan sağlına olan olası risklerinin azaltılmasını sağlar. Temiz Üretim, aynı üretim veya hizmet eldesini daha az kaynak ve enerji kullanarak ve daha az emisyon üreterek gerçekleştirmektir. Kaynaklar verimli kullanılmalı Hammadde akışı azaltılmalı Kaynak ikamesi yaratılmalı
Temiz Üretimin Ana Prensipleri
Endüstriyel Çevre Yönetiminde Kavramsal Hiyerarşi
Temiz Üretim Kazanımları
UNIDO Eko-Verimlilik (Temiz Üretim) Programı ile sağlanan kazanımlar
Endüstriyel Simbiyoz
Kalundborg-Danimarka Endüstriyel Simbiyoz Projesi
Kalundborg-Danimarka Endüstriyel Simbiyoz Projesi
Kalundborg-Danimarka Endüstriyel Simbiyoz Projesi
İskenderun Endüstriyel Simbiyoz Projesi Ülkemizde, TTGV tarafından İskenderun Körfezinde Endüstriyel Simbiyoz Projesi başlatılmıştır (2011-2014). Endüstriyel simbiyoz yaklaşımının bölgesel ve ulusal bazda uygulanmasına yönelik altyapının oluşturulması için gerekli çalışmalar yapılmış, pilot ölçekte uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Proje kapsamında gerçekleştirilen analiz ve firma eşleştirmesi sonucunda farklı sektörlerden birçok firmanın diyalog kurması sağlanarak aralarındaki potansiyel endüstriyel simbiyoz olanakları belirlenmiştir.
İskenderun Endüstriyel Simbiyoz Projesi
İskenderun Endüstriyel Simbiyoz Projesi kazanımları
Temiz Teknolojiler Temiz Teknolojiler, küresel sürdürülebilirlik çözümleri sağlarken yatırımcılar ve kullanıcılara rekabetçi dönüşler sunan yeni teknolojiler ve ilgili iş modelleri olarak tanımlanıyor. Daha düşük maliyette daha iyi performans Çevreye olumsuz etkilerin azaltılması veya tamamen ortadan kaldırılması Daha kaynakların daha verimli kullanımı
Temiz Teknolojiler Temiz üretim kavramı, çevre yönetimi ve verimlilik ile ilgili çalışmaları yakın gelecekte çok daha fazla etkileyecek. Uluslararası projeler, düzenlemeler, ülkesel bazda alınan önlemler, teşvikler, sürdürülebilir kalkınmanın önceliklerinden birinin temiz teknoloji kullanmak ve temiz üretim proseslerine sahip olmaktan geçtiğini gösteriyor.