5 Effektiva metoder för att kontrollera luftföroreningar (förklaras med diagram)

Några av de effektiva metoderna för kontroll av luftföroreningar är följande: (a) Källkorrigeringsmetoder (b) Föroreningsutrustning (c) Diffusion av förorenande ämnen i luften (d) Vegetation (e) Zonering.

(a) Källkorrigeringsmetoder:

Branscherna bidrar mycket till att orsaka luftföroreningar. Bildandet av föroreningar kan förebyggas och deras utsläpp kan minimeras vid själva källan.

Genom att noggrant undersöka de tidiga stadierna av design och utveckling i industriella processer kan de metoder som har minsta luftföroreningspotential väljas för att uppnå luftföroreningskontroll vid källan själv.

Dessa källkorrigeringsmetoder är:

(i) Byte av råmaterial:

Om användningen av ett visst råmaterial resulterar i luftföroreningar, bör den ersättas med ett annat renare råmaterial som minskar bildandet av föroreningar. Således,

(a) Låg svavelbränsle som har mindre föroreningspotential kan användas som ett alternativ till höga svavelbränslen och,

b) Jämförande mer raffinerad flytande petroleumgas (LPG) eller flytande naturgas (LNG) kan användas istället för traditionella höga förorenande bränslen, såsom kol.

(ii) Processändring:

Den befintliga processen kan ändras med hjälp av modifierade tekniker för att kontrollera utsläpp vid källan. Till exempel,

(a) Om kol tvättas före pulverisering, minskas fly-as-utsläppen avsevärt.

b) Om luftintag av pannugn justeras, kan överskott av Fly-ashalten vid kraftverk minska.

iii) Ändring av befintlig utrustning:

Luftföroreningar kan minimeras avsevärt genom att göra lämpliga ändringar i befintlig utrustning:

(a) Till exempel kan rök, kolmonoxid och rök reduceras om öppna ugnsugnar ersätts med kontrollerade basiska syreugnar eller elektriska ugnar.

b) I petroleumraffinaderier kan förlust av kolväteångor från lagertankar på grund av avdunstning, temperaturförändringar eller förskjutning under fyllning etc. minskas genom att lagringstankarna utformas med flytande takskydd.

(c) Tryck på lagringstankarna i ovanstående fall kan också ge liknande resultat.

iv) Underhåll av utrustning:

En märkbar mängd föroreningar orsakas av dåligt underhåll av utrustningen, vilket innefattar läckage kring kanaler, rör, ventiler och pumpar mm Utsläpp av föroreningar på grund av försumlighet kan minimeras genom rutinkontroll av tätningar och tätningar.

b) Föroreningsutrustning:

Ibland är föroreningsbekämpning vid källan inte möjlig genom att förhindra utsläpp av föroreningar. Då blir det nödvändigt att installera föroreningsutrustning för att avlägsna de gasformiga föroreningarna från huvudgasströmmen.

Föroreningarna är närvarande i hög koncentration vid källan och när deras avstånd från källan ökar blir de utspädda genom diffusion med miljöluft.

Föroreningsutrustning sätts i allmänhet i två typer:

a) Kontrollanordningar för partikelformiga föroreningar.

b) Kontrollanordningar för gasformiga föroreningar.

I den föreliggande boken behandlas endast kontrollanordningarna för partikelformiga föroreningar.

Kontrollenheter för partikelformiga föroreningar:

(1) Gravitational Settling Chamber:

För avlägsnande av partiklar som överskrider 50 μm i storlek från förorenade gasströmmar, används gravitationskomponenter (fig 5.1).

Denna enhet består av stora rektangulära kamrar. Gasströmmen förorenad med partiklar får komma in från ena änden. Gasströmmens horisontella hastighet hålls låg (mindre än 0, 3 m / s) för att ge tillräckligt med tid för partiklarna att sedimentera genom gravitation.

Partiklarna med högre densitet följer Stoke's lag och bosätter sig i botten av kammaren från där de avlägsnas i slutändan. De flera horisontella hyllorna eller brickorna förbättrar uppsamlingseffektiviteten genom att förkorta partikelns sedimenteringsbana.

(2) cyklonseparatorer (reversflödescyklo):

Istället för gravitationskraft utnyttjas centrifugalkraften av cyklonavskiljare för att separera partikelformigt ämne från den förorenade gasen. Centrifugalkraften, som är flera gånger större än gravitationskraften, kan alstras av en spinngasström och denna kvalitet gör cyklonseparatorer mer effektiva vid avlägsnande av mycket mindre partiklar än vad som eventuellt kan avlägsnas genom gravitationella sedimenteringskammare.

En enkel cyklonseparator (Fig 5.2) består av en cylinder med en konisk bas. En tangentiell inloppsavladdning nära toppen och ett utlopp för utmatning av partiklarna är närvarande vid botten av konen.

Handlingsmekanism:

Den dammbelastade gasen kommer tangentiellt, mottar en roterande rörelse och genererar en centrifugalkraft på grund av vilken partiklarna kastas till cyklonväggarna när gasen spiraler uppåt inuti konen (dvs flödet reverserar för att bilda en inre virvel som lämnar flödet genom utloppet ). Partiklarna glider ner i kuvertens väggar och avges ur utloppet.

(3) tygfilter (baghousefilter):

I ett tygfilter system tillverkas en ström av den förorenade gasen för att passera genom ett tyg som filtrerar bort partikelformigt förorenande medel och tillåter den klara gasen att passera genom. Partikelmaterialet lämnas i form av en tunn dammmatta på insidan av påsen. Denna dammmatta fungerar som ett filtermedium för ytterligare avlägsnande av partiklar som ökar filterpåseens effektivitet för att sikta fler submikronpartiklar (0, 5 | im).

Ett typiskt filter (fig 5.3) är en rörformig påse som är stängd vid den övre änden och har en behållare fastsatt vid den nedre änden för att samla partiklarna när de avskiljs från tyget. Många sådana påsar är hängda i ett baghus. För effektiv filtrering och längre livslängd måste filterpåsen rengöras ibland med en mekanisk skakare för att förhindra att alltför många partikelformiga skikt byggs upp på påsens insida.

(4) Elektrostatiska Precipitatorer:

Den elektrostatiska utfällaren (fig 5.4) arbetar med principen om elektrostatisk utfällning, dvs elektriskt laddade partiklar som finns i den förorenade gasen separeras från gasflödet under påverkan av det elektriska fältet.

En typisk tråd- och rörfällare består av:

(a) En positivt laddad uppsamlingsyta (jordad).

(b) En elektrodledare med hög spänning (50 KV).

(c) Isolator för att suspendera elektrodkabeln från toppen.

(d) En vikt längst ner på elektrodtråden för att hålla ledningen på plats.

Handlingsmekanism:

Den förorenade gasen går in från botten, strömmar uppåt (dvs mellan högspänningsledningen och jordad samlingsyta). Högspänningen i ledningen ioniserar gasen. De negativa jonerna migrerar mot den jordade ytan och vidarebefordrar deras negativa laddning till dammpartiklarna också. Därefter dras dessa negativt laddade dammpartiklar elektrostatiskt mot den positivt laddade kollektorytan, där de äntligen sätts in.

Uppsamlingsytan rappas eller vibreras för att periodiskt avlägsna de uppsamlade dammpartiklarna så att tjockleken av dammskiktet avsätts inte överstiger 6 mm, annars blir den elektriska attraktionen svag och effektiviteten hos den elektrostatiska utfällaren reduceras.

Eftersom den elektrostatiska fällningen har 99 + procent effektivitet och kan manövreras vid höga temperaturer (600 ° C) och tryck vid mindre effektbehov är det därför ekonomiskt och enkelt att använda jämfört med andra enheter.

(5) våta samlare (skrubber):

I våtsamlare eller skrubber avlägsnas de partikelformiga föroreningarna från den förorenade gasströmmen genom att partiklarna införlivas i vätskedroppar.

Vanliga våtskrubber är:

(i) Spraytorn

(ii) Venturi-skrubber

(iii) cyklonskrubber

(i) Spraytorn:

Vatten introduceras i ett spruttorn (fig 5.5) med hjälp av ett sprutmunstycke (det vill säga det finns nedåtgående vattenflöde). När den förorenade gasen strömmar uppåt, kolliderar partiklarna (storlek över 10 μm) närvarande när vattendropparna sprutas nedåt från sprutmunstyckena. Under inverkan av gravitationskraften sätter de vätskedroppar som innehåller partiklarna sig i botten av spruttornet.

(ii) Venturi-skrubber:

Submikronpartiklar (storlek 0, 5 till 5 μn) i samband med rök och rök avlägsnas mycket effektivt av de högeffektiva Venturi-skrubberna. Såsom visas i Fig 5.6 har en Venturi Scrubber en Venturi-formad halssektion. Den förorenade gasen passerar nedåt genom halsen med en hastighet av 60 till 180 m / s.

En grov vattenflöde injiceras uppåt i halsen där den blir finfördelad (dvs bryter vattnet i droppar) på grund av effekten av gasens höga hastighet. Vätskedropparna kolliderar med partiklarna i den förorenade gasströmmen.

Partiklarna medföljer i dropparna och faller ner för att avlägsnas senare. Venturi Scrubbers kan också ta bort lösliga gasformiga föroreningar. På grund av atomiseringen av vattnet finns det korrekt kontakt mellan vätskan och gasen som ökar effektiviteten hos Venturi-skrubbern (deras kraftkostnad är hög på grund av högt inloppsgashastighet).

För att separera dropparna som bär partikelmaterialet från gasflödet riktas denna gas-vätskeblandning i Venturi-skrubbaren därefter till en separationsanordning, såsom en cyklonseparator.

(iii) cyklonskrubber:

Den torra cyklonkammaren kan omvandlas till en våt cyklonskrubber genom att införa högtryckssprutmunstycken på olika ställen inom torrkammaren (fig 5.7).

Högtryckssprutmunstyckena ger en fin spray som avlyssnar de små partiklarna i den förorenade gasen. Centrifugalkraften kastar dessa partiklar mot väggen från där de dräneras nedåt till botten av skrubbern.

(c) Diffusion av föroreningar i luften:

Utspädning av föroreningarna i atmosfären är ett annat tillvägagångssätt för kontroll av luftföroreningar. Om förorenningskällan släpper ut endast en liten mängd av föroreningarna är föroreningar inte märkbara eftersom dessa föroreningar lätt diffunderar i atmosfären, men om mängden luftföroreningar överstiger miljöens begränsade kapacitet för att absorbera föroreningarna orsakas föroreningar.

Utspädning av föroreningarna i atmosfären kan dock åstadkommas genom användning av långa staplar som tränger in i de övre atmosfäriska skikten och sprider föroreningarna så att förorening av marknivåer reduceras kraftigt. Höjden på staplarna hålls vanligen 2 till 2 1/2 gånger höjden på närliggande strukturer.

Utspädning av föroreningar i luft beror på atmosfärstemperatur, vindhastighet och vindriktning. Nackdelen med metoden är att det är en kortvarig kontaktåtgärd som i praktiken medför mycket oönskade långdistanseffekter.

Detta beror på att utspädning endast spädar föroreningarna till nivåer där deras skadliga effekter är mindre märkbara nära sin ursprungliga källa, medan på ett avsevärt avstånd från källan kommer dessa mycket föroreningar till slut i någon form eller någon annan.

(d) Vegetation:

Växter bidrar till att kontrollera luftföroreningar genom att använda koldioxid och frigöra syre i processen med fotosyntes. Detta renar luften (avlägsnande av gasformiga föroreningar-CO 2 ) för andning av män och djur.

Gasformiga föroreningar som kolmonoxid fixas av vissa växter, nämligen Coleus Blumeri, Ficus variegata och Phascolus Vulgaris. Arten Pinus, Quercus, Pyrus, Juniperus och Vitis deponerar luften genom att metabolisera kväveoxider. Massor av träd bör planteras speciellt runt de områden som förklaras som högriskområden av föroreningar.

(e) Zonering:

Denna metod för att kontrollera luftföroreningar kan antas vid stadens planeringsstadium. Zoning förespråkar sätta åt sidan av separata områden för industrier så att de är långt ifrån bostadsområdena. De tunga industrierna borde inte vara för nära varandra.

Nya industrier ska så långt som möjligt etableras bort från större städer (detta kommer också att hålla en kontroll på ökad koncentration av stadsbefolkningen i några större städer) och lokaliseringsbesluten för stora industrier bör vägledas av regional planering. Bangalores industriområde är uppdelad i tre zoner, nämligen lätta, medelstora och stora industrier. I Bangalore och Delhi är mycket stora industrier inte tillåtna.