Ipari berendezések fő típusai:
A tisztítási eljárás szerint a következő esetek lehetségesek:
-
A szennyezők egy lépésben történő teljes ártalmatlanítása: ez egyben végleges megoldást is jelent (pl. a szénhidrogéneket termikus, vagy katalitikus eljárással szén-dioxiddá és vízzé alakítjuk),
-
A szennyezők visszanyerése, feldúsítása, kivonása a légáramból, akár hasznosítható formában is (pl. a fluort és a hidrogén-fluoridot kriolit formájában visszanyerjük és visszavezetjük a folyamatba),
A porleválasztás módszerei:
-
mechanikai leválasztók (a gázáramban a tehetetlenségi erő idézi elő a vivőgázhoz képest a porszemcsék relatív elmozdulását, az ülepítő kamrákban a nehézségi erő, a ciklonokban pedig a centrifugális erő hatására következik be a szétválasztás),
-
elektrosztatikus leválasztók (a gázt elektromos erőtéren keresztül vezetve a porrészecskék feltöltődnek, az ellenkező töltésű elektród felé vándorolnak, annak felületén lerakódnak. A port bizonyos időnként innen a porgyűjtőkbe eltávolítják)
-
porszűrők (a tisztítandó gázt pórusos anyagon vezetik át, melyen a porok visszamaradnak, részben a szűrőréteg rácshatása, részben a tehetetlenségi és elektromos erők, valamint a diffúzió miatt fellépő tapadás következtében. A szűrőrétegek lehetnek szövetek, rostos anyagok, ömlesztett, vagy zsugorított szemcsés anyagok).
Nedves gáztisztítási eljárások esetében a porszemcséket úgy távolítják el, hogy azokat a folyadékkal nedvesítik, majd azok a mosófolyadékhoz kötődve a gázfázisból eltávolíthatók. A porszemcsék és a folyadékok összehozását háromféleképpen lehet megoldani:
-
átbuborékoltatással,
-
a gáz lehűtésével és a porszemcsékből kondenzációs magvak képzésével,
-
a porszemcséket a porlasztott folyadékcseppekkel ütköztetve.
A nedves gáztisztítás megvalósítására a következő berendezések alkalmazhatók:
-
permetező mosók,
-
töltetes tornyok,
-
nedves dinamikus berendezések,
-
tányéros tornyok,
-
nedves centrifugális berendezések, vagy
-
Venturi-mosók
Az egyéb gáztisztítási eljárások közül megemlítendő:
-
az adszorpciós eljárás, melyet a gázok szárítása és az oldószerek visszanyerése mellett széles körben alkalmaznak ipari véggázok tisztítására. Az adszorbensek nagy fajlagos felületű, pórusos szilárd anyagok, melyek a gáztérből nagy mennyiségű gázt, vagy gőzt képesek megkötni. Az adszorpció lehet fizikai, vagy kémiai, ezek közül előnyösebb a fizikai, mert az adszorbens ez esetben regenerálható.
-
a gázok kémiai reakcióval is tisztíthatók. Ez az eljárás akkor gazdaságos, ha vegyipari véggázokban olyan káros anyagok találhatók, melyek koncentrációja kicsi, visszanyerésük nem gazdaságos. Ez esetben kémiai reakcióval a ártalmas anyagokat ártalmatlanná alakítjuk, pl. szerves anyagoknál kézenfekvő az égetés, melynek végterméke szén-dioxid és víz.
-
A vegyipari emissziók csökkentésére több eljárás ismert. A kén-dioxidot adiabatikus konverterekkel és töltött tornyokkal csökkentik, a nitrogén-oxidot két fokozatban salétromsavvá alakítják, elnyelető és oxidáló tornyokban. A klórgázt cseppfolyósítják, majd a szellőztető tornyot elhagyó klóros levegőt megsemmisítik.
-
Tüzelőanyagok és füstgázok kéntelenítésére száraz és nedves módszerek léteznek. Száraz módszer pl. az aktív szenes adszorpció ( Reinluft-eljárás, Hitachi-eljárás, stb.), nedves kéntelenítő eljárás esetén pedig vizes oldattal, vagy szuszpenzióval való elnyeletést alkalmaznak (Chiyoda-eljárás, Walther-módszer, Wellman-Lord eljárás, stb.)
-
Gépkocsik káros emissziójának csökkentésére szolgálnak a katalitikus konverterek, ismertebb nevükön katalizátorok, illetve a motorkonstrukciós fejlesztések.
Oldószer ártalmatlanító berendezés
A DunaTec oldószer ártalmatlanító berendezése képes a telephelyeken keletkező oldószer „on site” ártalmatlanítására. A berendezés teljesen PLC vezérelt, külön kezelő személyzetet nem igényel és az exoterm folyamatok réven a keletkező hő felhasználható, helyi technológiába beilleszthető. Tehát nem csak az ártalmatlanítás költségei csökkenthetők ezzel a berendezéssel, hanem a keletkező hő felhasználásával, energiamegtakarítás is elérhető.
A technológia alapja, hogy az oldószereket megfelelő nyomás és hőmérséklet tartományban gőzfázisba visszük át. A berendezés tartályában lévő oldószer feletti nyomás csökkentése és átlevegőztetés által elérjük, hogy a gőzfázisban lévő oldószerek mennyisége elérje azt a koncentrációt, ami a katalizátor felületen való autoterm égést lehetővé teszi. A beépített lángfogók, illetve cseppleválasztó teszi üzembiztossá, megbízhatóvá a berendezést.
Technológiai ismertető
A technológia lényege: szabályozott körülmények között, gőzfázisban a katalizátor felületén elégetjük az ártalmatlanítandó oldószereket.
Oldószerek elpárologtatása
A speciálisan erre a feladatra kialakított tartályokban elpárologtatjuk az oldószereket, valamint a folyamat során a tartályokban fokozatosan csökkentjük a nyomást. A nyomás csökkentésével alacsonyabb forráspontot érünk el a különböző oldószerek esetében. Híg oldatoknál a nyomást kb. 0,06 bar nyomásig lecsökkentjük, és isobar állapotban levegőt buborékoltatunk át az oldaton. A deszorbció hatására az oldott anyag gőzfázisba lép át.
Katalízis
A gőzt robbanásbiztos vákuum szivattyú továbbítja fűtött csőszakaszon keresztül a katalizátor felé. A katalitikus oxidációs berendezés működéséhez szükséges levegőfelesleget egy külön ventillátor biztosítja. A katalizátor levegőjével a gőz a hőcserélő után keveredik, elkerülve ezzel az esetleges kondenzációt.
A katalitikus oxidáció során a klórozott szénhidrogének kémiai összetevőikre bonthatóak szét (H2O, CO2, HCl). Elektromos árammal működtetett előfűtő berendezés segítségével, a katalizátor 500°C-ra fűthető fel, ahol megkezdődik az oxidáció. A katalizátor után a gáz egy második hőcserélőn áramlik át, mely a keletkezett hő visszanyerésére szolgál. Ez egy hőcserélő bypass-szal egészíthető ki, mely meggátolja az exoterm reakciók során keletkező túlhevülést, valamint a berendezés károsodását. Ezzel a hő visszanyeréssel igen magas hatásfok érhető el.
A katalitikus utóégető berendezés hatásfoka még a szélsőségesen energiaszegény szennyező gázoknál is min. 70%. Az oxidáció során keletkezett égéstermékek a gázmosóba jutnak, onnan pedig kéményen keresztül a légtérbe.
Gázmosás
A gázmosó torony előtt egy közvetlen hűtő végzi a katox-ból kilépő gázok elsődleges hűtését, ~250 ºC hőmérsékletről 130 ºC-ra, mellyel megakadályozza a sósavgáznak a sztripper előtti nem kívánatos kondenzációját. Mivel ez a hőmérséklet még mindig magas, ezért a hűtés tovább folytatódik a levegőztető torony felületnövelő műanyagtöltetein keresztüli áramoltatással.
A hőmérséklet szabályozott pH-érték mérő szabályozza a membrános adagolószivattyút és vezérli a nátronlúg adagolását. Az értéktől függően adagolt tiszta víz egy automatikusan működő vízlágyító berendezésen halad keresztül a mosóban keletkező lerakódások mennyiségének minimalizálása érdekében. A magas oldott sótartalmú, keringetett mosóvíz folyamatosan kipumpálásra kerül. A gázmosóból kilépő semleges gáz egy kéményen keresztül távozik a szabadba.
Ártalmatlanító kapacitás
Aromás szénhidrogének esetében a KATOX-ba bemenő legmagasabb megengedett koncentráció 8 g/m3. Alkoholok és egyéb oldószerek esetében az alacsonyabb égéshő miatt ez a szám magasabb.
9 g/m3-os koncentrációval számolva tömény oldatok esetében egy 2500-as KATOX-ban egy évben (330 nappal számolva) 178 tonna oldószer égethető el. Híg oldatoknál a kapacitást jelentősen befolyásolja a rendszerben lévő víz mennyisége. A megfelelő tisztítás, átlevegőztetés után a víz a csatornába engedhető.
Ajánlat
A DunaTec az ajánlatkérő telephelyén keletkezett teljes éves oldószermennyiség ártalmatlanítására alkalmas berendezés ajánl ki. Ez tartalmazza a rendszer teljes kiépítését, a szükséges tartályokat, az optimális kapacitású katalitikus oxidációs rendszert, a gázmosót, valamint a rendszer működését felügyelő irányítástechnikát. A DunaTec készen áll különböző finanszírozási modellek (bérlet, ártalmatlanítási költség térítés, stb.) keretében a rendszert rendelkezésre bocsátani.
Porkamrák -Nehézségi erő elvén működő porleválasztó
A porkamrák a legegyszerűbb porleválasztó berendezések. A nagyméretű készülékbe belépve a tisztítandó gáz vg sebessége erősen lecsökken, miközben a magával szállított por nagyobb szemcséi kiülepednek. A leválasztók általában vízszintes elrendezésű, belül üres, hasáb alakú testek, a kellő sebességcsökkentés érdekében nagy térfogattal rendelkeznek. Az egyszerű porkamrák az 50–100 µm átmérőjű szemcsék leválasztására alkalmasak, az ennél kisebb átmérőre a készülék leválasztási hatásfoka rohamosan csökken. A kis portalanítási fokuk miatt csak durva-vagy előleválasztóknak alkalmazzák őket.
A porkamrákat úgy méretezik, hogy azokban a gázsebesség ne legyen olyan nagy, hogy az egyszer már kiülepedett port ismételten magával ragadja. Ezért a sebesség maximálisan 3 m/s lehet, de a gyakorlatban ennél lényegesen kisebb, 1 m/s körüli sebességet alkalmaznak.
A porkamrában leülepedő szemcsék mérete a az ülepedési magasság/kamrahossz viszonytól függ. Minél kisebb a hányados értéke, annál jobb a frakcióportalanítási hatásfok. A hányados csökkentését szolgálja a porkamrában az áramlás irányával párhuzamos betétlapok elhelyezése.
Centrifugális erőhatására végbemenő porleválasztás - ciklonok
A ciklont, mint porleválasztót 1886-ban az Egyesült Államokban és Németországban szabadalmaztatták. Eleinte durva porok leválasztására alkalmazták, de hamarosan kiderült, hogy a porleválasztás hatásfokát a gázsebesség növelésével és a geometriai formák változtatásával fokozni lehet.
A ciklonba a szennyezett gázt nagy sebességgel tangenciálisan vezetik be. A készülékben spirál alakú, lefelé áramló örvények keletkeznek, miközben a porrészecskékre a nehézségi erőn kívül sugár irányú centrifugális erő is hat. A részecskék a ciklon falán sebességüket vesztik, és a nehézségi erő hatására a ciklon alsó, kúpos részébe, majd innen a porgyűjtő kamrába hullnak.
A ciklonok következő típusait különböztethetjük meg:
-
Egyszerű ciklonok. Olyan nagyra méretezik őket, hogy az adott mennyiségű szennyezett gáz tisztítására egyetlen készülék elegendő legyen.
-
Multiciklonok. Annyi kisméretű ciklont alkalmaznak párhuzamosan kapcsolva, hogy a teljes gázmennyiség tisztítható legyen.
-
Örvénycsövek. Az átmérőjük egészen kicsi. Itt a perdületes áramlást perdítő elemekkel, irányelterelő lapokkal hozzák létre. A kívánt gázmennyiség tisztítására több örvénycsövet alkalmaznak, amelyeket csoportokban, battérákban helyeznek el.
Szűréssel történő porleválasztás
A szűréssel történő poreltávolítás az elmúlt időszakban az egyik legfőbb porleválasztó folyamattá vált. Míg a mechanikus és elektrosztatikus leválasztók szűrőparaméterei felső határukhoz közelednek, a szövetszűrők széles lehetőséget nyújtanak a további fejlődéshez. Az utóbbi időben új típusú szűrőanyagok jelentek meg, amelyek hatékonysága lényegesen felülmúlja a hagyományos szövetszűrőkét.
A szűrési folyamat lejátszatásakor a portartalmú gázt porózus szűrőrétegen vezetjük keresztül, ekkor a porszemcsék valamilyen szűrőhatás eredményeképpen visszamaradnak. A szűrőréteget szövetek, rostos és szemcsés anyagok képezhetik. A szűrőközeg kialakítási formája szerint tömlős, táskás, szemcseágyas, rostágyas valamint gyertyaszűrőkről beszélhetünk.
Elektrosztatikus porleválasztás
Az elektrosztatikus porleválasztó lényege), hogy a gázban lebegő, elektromos töltésű porrészecskék az ellentétes pólusú felület felé haladnak és ott leválasztódnak. A porleválasztás e lehetőségére már 1824. évben Hohlfeld lipcsei matematikus rámutatott. 80 évnek kellett azonban eltelnie a nagyfeszültségű egyenirányító létrehozásáig.
Az elektrosztatikus porleválasztót – ugyanúgy, mint a ciklonokat is – ipari célokra először 1906-ban az Egyesült Államokban és Németországban alkalmazták. Azóta az iparban igen elterjedt, újabban klímaberendezésként is alkalmazzák.
Az elektrosztatikus porleválasztó igen kis szemcseméretű, szilárd és cseppfolyós halmazállapotú részecskék leválasztására alkalmas, mivel az alkalmazott fizikai elv nem állít korlátokat a leválasztandó részecskék finomsága iránt.
A gyakorlatban alkalmazott berendezések ellenállása kicsi, 10–60 Pa. Széles hő-mérséklet intervallumban működtethetők, gyakorlatilag 450 °C-ig. Forgó alkatrészt nem tartalmaznak, karbantartásuk olcsó, üzemeltetési költségük kicsi, 0,1–1 kWh/1000 Nm3 tisztítandó gáz. Beruházási költségük viszont nagy és helyigényük is jelentős. A berendezéssel elérhető leválasztási hatásfok 98–99,9%. Előnye még a készüléknek, hogy a 0,1 µm-es szemcsék leválasztására is alkalmas.
Nedves porleválasztás
Porlasztásos készülékek
A legegyszerűbb leválasztó, a tisztítandó és hűtendő gázt a torony alján tangenciálisan vagy radiálisan vezetik be a készülékbe. A toronyban a gáz ellenáramban halad a torony felső részén beporlasztott vízcseppekkel. A gáz áramlási sebessége a toronyban 1–3 m/s. Előleválasztásra alkalmas.
Töltetes tornyok
A locsolt töltetrétegben a gáz sokszoros sebesség és irányváltoztatásra kényszerül. A mosófolyadékkal érintkezve az abszorpción és a gáz hűtésén kívül a szilárd és folyékony légszennyezők leválasztódása is végbemegy. Portalanításra a gyakori eltömődés miatt csak igen ritkán alkalmazzák. A gáz áramlási sebessége a készülékben 1–2 m/s.
Dinamikus vagy örvény mosók
A poros gázt nagy sebességgel folyadék-felszínnek ütköztetik, miközben egy előleválasztódás játszódik le. Kedvező hidrodinamikai körülmények között a folyadékrétegben csatorna alakul ki, amelyben igen intenzív a keveredés. Ebben az örvénytérben nedvesedik és válik le a porszemcsék döntő hányada. A gázsebesség az örvényzónában 1–2 m/s.
Rotációs mosók
A rotációs mosókban a folyadékcseppek létrehozásához és a mosófolyadéknak a gáz-por diszperz rendszerrel való intenzív keveredéséhez forgó szerelvényeket alkalmaznak. A gázsebesség a leválasztóban széles határok között ingadozhat.
Tányérostornyok
A poros gáz és a folyadék érintkeztetése különböző perforációkkal ellátott tányérokon valósul meg. A tányéron dinamikus, állandóan megújuló habréteg alakul ki nagy érintkezési fázisfelülettel és igen jó keveredéssel. Ebben az intenzív habrétegben történik meg a por kiválása a gázból. A gáz lineáris sebessége a berendezésben 0,5–3,5 m/s.
Venturi-mosó
A Venturi-mosó tulajdonképpen egy konfúzorból, torokból és egy diffúzorból áll. A mosófolyadékot a torokban vagy a torok előtt vezetik be a poros gázáramba.
A gázsebesség a torokban 50–150 m/s-ot is elérhet. Itt a bevezetett mosófolyadékból a gáz és a folyadék közötti nagy sebesség-különbség révén sűrű, ködszerű folyadékfátyol jön létre, amelyben igen intenzív a keveredés. Ebben a részben történik meg a szilárd szemcsék leválasztása. A diffúzorban a sebességcsökkenés eredményeként a köd nagyobb cseppekké áll össze, amelyeket a Venturi-cső után egy ciklonban választanak le a hozzájuk kapcsolódó szilárd részecskékkel együtt.
Abszorpció
A gázhalmazállapotú szennyező anyagok eltávolításának egyik módja az abszorpció. Abszorpción gázok és gőzök folyadékban történő elnyeletését értjük. Megkülönböztetünk fizikai és kémiai abszorpciót.
Fizikai abszorpciókor az elnyeletett komponens nem lép kémiai reakcióba az abszorbenssel, míg kemoszorpciónál az elnyelt komponens az abszorbenssel kémiai vegyületet képez. A fizikai abszorpció és a reverzibilis reakcióval kísért kemoszorpció megfordítható.
Az abszorpcióval ellentétes folyamat a deszorpció. Az abszorpció és deszorpció összekapcsolása lehetővé teszi az abszorbens többszöri felhasználását, és az abszorbeáltatott komponens kinyerését tiszta anyag formájában.
A megfelelő oldószer alkalmazása alapvető feltétele a jó hatásfokú folyamatnak. Az abszorbciós oldószernek nagy mennyiségű anyagot kell szelektíven oldania. Jó regenerálhatósággal kell rendelkeznie, s lehetőleg olcsónak kell lennie.
Adszorpció
Már régóta ismert, hogy egyes szilárd anyagok, így az aktív szén, szilikagél és az újabban elterjedt különféle zeolitok felhasználhatók gáztisztítási célokra. Gondoljunk csak a gázálarcban lévő aktív szénre, a vízgőz nyomokat eltávolító molekulaszitákra, a szerves oldószergőzöket a légtérből kiszűrő szilárd adszorbensekre.
Ugyancsak adszorpció az elvi alapja a nyomáslengetéses adszorpciós-deszorpciós gázszétválasztásnak is, amellyel a levegő is jó hatékonysággal szétválasztható. A heterogén katalitikus reakciókban is a folyamat sarkalatos pontja az adszorpció.
Két különböző fázis határfelülete anizotróp a határfelületre merőleges irányban. A határrétegben az egyik fázis részéről a molekuláris kölcsönhatások mindig mások, mint a másik oldalról. Ez a különbség adódhat a két fázis különböző anyagi összetételéből, vagy azonos összetétel esetén a két fázisbeli koncentráció különbözőségéből. Ha az érintkező fázisok egyikének részecskéi kellő mozgékonyságúak, akkor a határfelület inhomogenitása oda vezet, hogy a mozgékony részecskék egyensúlyi koncentrációja más lesz a határrétegben, mint a fázis belsejében. Ezt a határfelületen bekövetkező koncentráció-változást nevezzük adszorpciónak. Ha a határfelület merev, vagyis az egyik fázis szilárd, akkor szilárd testeken bekövetkező adszorpcióról beszélünk.
Adszorpciókor a nagyfelületű szilárd anyag gáz-vagy folyadékelegyből egy vagy több komponenst megköt. A szilárd anyag neve adszorbens, a megkötött anyagot pedig adszorbeáltatott komponensnek, adszorptívumnak vagy adszorbeátumnak nevezzük.
Az abszorpcióhoz hasonlóan az adszorpció is fizikai és kémiai lehet. A fizikai adszorpció az adszorbens és az adszorbeálandó anyag között fellépő van der Waals-féle erők hatására jön létre, de a két anyag között kémiai kötés nem alakul ki. Kémiai adszorpció lejátszódásakor a két anyag között kémiai kötés jön létre. Az adszorpciókor felszabaduló adszorpciós hő az adszorpciós energia mértéke. Nagysága felvilágosítást ad arra, hogy fizikai adszorpció vagy kemoszorpció játszódott-e le.
Gőzök adszorbeáltatásakor az adszorpciós folyamatot kondenzáció kísérheti, amikor az adszorbeált gőzök kondenzálásakor az adszorbens pólusai folyadékkal telítődnek (kapillár-kondenzáció).
Az adszorpciós folyamat általában szelektív és megfordítható. A deszorpciós művelet végrehajtásakor nyerjük vissza az adszorbens által elnyelt komponenst, az eredetinél nagyságrendekkel nagyobb töménységben. Az adszorpciót általában a szennyező komponens kis koncentrációjakor alkalmazzák, amikor a komponenst teljes egészében ki kell nyerni. Ha az elnyeletendő komponens koncentrációja a kiindulási elegyben nagy, az abszorpció alkalmazása célszerűbb.
A mozgóágyas adszorberekben az adszorbens felülről lefelé lassan halad, és adszorbeálja a vele ellenáramban haladó gáz szennyeződéseit. A szennyezett gázt kb. a reaktor felénél juttatják be, a tisztított levegő a reaktor tetején távozik. A készülék alsó részében következik be az adszorbátum felmelegítése, Itt az adszorbeált komponensek deszorbeálódnak, majd a deszorbeált komponenseket elvezetik.
Kondenzáció
A kondenzációt a gőz, illetve a gőzt tartalmazó gáz hőmérsékletének csökkentésével illetve nyomásának növelésével érhetik el. A levegőtisztaság-védelemben elsősorban a hőmérséklet csökkenés hatására megvalósuló kondenzációt alkalmazzák.
A hőmérsékletcsökkenés kondenzátorban valósítható meg, amely direkt (közvetlen) és indirekt (közvetett) lehet. A direkt kondenzátorban a hűtő és cseppfolyósítandó anyagok közvetlen érintkezésben vannak, az indirekt kondenzátorban pedig a gőzök és a kondenzátum nem érintkezik a hűtőközeggel.
Az alkalmazott direkt kondenzátorok a permetező toronyhoz hasonló permetező kondenzátorok, a folyadéksugár kondenzátorok, amelyek a Venturi-mosónak felelnek meg, a keverő-vagy barometrikus kondenzátorok.
Biológiai gáztisztítás
A biológiai gáztisztításban a gázszennyezések lebontására mikroorganizmusokat alkalmaznak. Mivel a mikroorganizmusok élettevékenységéhez a víz nélkülözhetetlen, azok a biológiailag lebontható szennyezések eliminálhatók ezen a módon, amelyek vízben oldódnak.
A módszer előnye, hogy a lebontás kis hőmérsékleten játszódik le. A lebontást végző mikroorganizmusok csak szűk pH-tartományban életképesek, ezért a megfelelő pH-tartásáról gondoskodni kell. Bizonyos szennyezésekre (pl. nehéz fémek) a baktériumok érzékenyek, ezek jelenlétében dezaktiválódnak vagy elpusztulnak.
A biológiai tisztítás vizes szuszpenzióban lévő vagy szilárd anyagon rögzített mikroorganizmusokkal történik. Rögzített mikroorganizmusokat a bioszűrők vagy biofilterek, valamint a bioreaktorok (csepegtetőtest), szuszpenzióban lévő mikroorganizmusokat, pedig a biomosók alkalmaznak.
Ipari méretekben a lebontásra használt mikroorganizmusok legtöbbször szennyvíztisztító üzemből, ritkábban a talajból származnak. Gyakran használnak véggáztisztítási célokra specifikus baktériumtörzseket is. A baktériumtörzset az adott összetételű gázhoz hozzá kell szoktatni, az adaptációs idő általában 2–4 hét. A specifikus baktérium törzsek előnye az, hogy az adaptációs idő lerövidül.
A bioszűrőket eredetileg a szennyvíztisztítók bűzeinek megszüntetésére fejlesztették ki. A levegőtisztaság-védelemmel kapcsolatos szigorodó előírások megnövelték a keresletet az olcsó bioszűrők iránt mindazon más ipari tevékenységeknél is, ahol biológiailag lebontható szerves szennyezők keletkeznek. Szűrőanyagként komposztot, rőzsét, szénát, tőzeget, fakérget, fanyesedéket, gyökérnyesedéket, szőlőmagot, kukoricacsutkát stb. alkalmazhatnak.
A biomosók a hagyományos abszorpciós eljárások és a szennyvíztisztítás összekapcsolása révén fejlődtek ki. Két lényeges eleme az elnyelető (abszorber) és az eleveniszapos tartály, ahol az egyikben a szennyező anyag abszorpciója, a másikban az abszorbeált komponensek biológiai lebontása történik meg. Az abszorpciós toronyban az érintkezési fázisfelület, ezen keresztül az anyagátadás javítására valamilyen laza töltetet helyeznek el. A mosófolyadékban 1–15 g/dm3 koncentrációban mikroorganizmusok találhatók. A szennyezett gáz károsanyag-tartalma ebben a mosófolyadékban nyelődik el, amelynek lebontása az eleveniszapos tartályban megy végbe. Az iszaptartályból a szennyezőt már nem tartalmazó oldatot visszavezetik az abszorberbe.
A bioreaktorok vagy csepegtetőtestes bioszűrők alkalmazásakor természetes vagy mesterséges anyagú tölteteken rögzülnek a mikroorganizmusok, és ezeken a tölteteken keresztül felülről lefelé áramlik a víz. A szerves szennyezést tartalmazó gázt a vizes fázissal általában ellenáramban vezetik a készülékbe, ahol a szennyezések a vizes fázisba, majd a biofilm felületére kerülnek és ott biológiailag oxidálódnak. A biomosóval ellentétben – ahol külön egységekben történik az abszorpció és a biológiai lebontás – a bioreaktorban az abszorpciós és lebontási folyamat egy helyen játszódik le, a vízzel locsolt, mikroorganizmusokat rögzítő töltet felületén.
Égetéses eljárások
Nyílt lánggal történő égetés
A nyílt lánggal történő égetés a legkevésbé előnyös módszer. Tökéletlen égés miatt nem teljesíti az előírások által megszabott követelményeket. Az égési idő rendszerint nem elég ahhoz, hogy az oxidáció tökéletesen menjen végbe. A nyílt lánggal történő égetés elsősorban vegyi üzemek és kőolajfinomítók alkalmazzák. A lánghoz gyakran inert gázt vagy gőzt kevernek turbulencia létrehozása céljából. A gőz beporlasztása egyben a kéménytorok hűtését is szolgálja és csökkenti a koromképződést.
A nyílt lánggal történő elégetés jellemzője a láng színe:
Sárga láng - krakkolt szén-hidrogén molekulák izzó szénrészecskéje
Kék láng - vízgőz adagolás hatására lejátszódó vízgáz-reakció terméke: CO,H2.
A reakciótermékek kék lánggal égnek tovább.
A fáklyáknak két fő típusa van:
-
magas fáklya
-
alacsony fáklya
Az alacsony fáklyák előnye, hogy a korommentes égéshez szükséges gőzbetáplálás helyett vízporlasztással üzemeltethetők. Hátrányuk, hogy talajközelben nagyobb levegőszennyezést okoznak, mint a magas fáklyák.
Közvetlen elégetés utánégető berendezésben
A közvetlen elégetés rendszerint gáz- vagy olajtüzelésű berendezésekben történik, ahol a gázokat gyulladási hőmérsékletre hevítve levegővel összekeverve megfelelő tartózkodási idő mellett tökéletesen elégetik. A tökéletes elégetéshez szükséges idő az utánégető berendezésekben 0,3-0,5 sec., a hőmérséklet pedig 773 és 1073 K között változik. Az égési tér hőmérsékletének megfelelő szintre történő emelését injektoros vagy légbefúvásos előkeveréses égővel végzik. Az égő biztonságos üzemeltetése szempontjából fontos, hogy a tüzelőanyag-levegő áramlási sebessége a tisztítandó gáz lángjának áramlási sebessége felett legyen. A szennyező gáz beáramlásának ellenőrzése robbanásveszély elkerülése miatt is lényeges.
Egy jól megszerkesztett elégetőberendezés hatásfoka eléri a 90-99%-ot. Az utánégetők kis nyomáseséssel dolgoznak, helyes tervezés esetén kevés karbantartást igényelnek.
Katalitikus égetés
A katalitikus égetés katalizátorok jelenlétében lejátszódó alacsony hőmérsékletű oxidáció. Különféle organikus gőzök és gázok katalitikus oxidációja láng nélkül megy végbe a katalizátor felületén. A reakció hőmérséklet tartománya: 250-500 oC. Katalitikus elégetésre 165-1650 kJ/m3 fűtőértékű gázokat használnak. 165 kJ/m3-nél kisebb fűtőértékű véggázok csak külön hőenergia bejuttatásával égethetők el. A katalitikus égetés hőigénye a termikus égetéshez viszonyítva 40-50%-kal kisebb. Tisztítási hatásfoka 99%. A katalizátorok élettartalma változó, helyes kezelés mellett több éven át is használhatók.
A katalitikus eljárás is lényegében termikus bontás, amely katalizátor jelenlétében kisebb hőmérsékleten valósítható meg, mint a termikus égetés. A katalitikus oxidáció különösen előnyös a termikus égetéssel szemben kis koncentrációjú szennyezések ártalmatlanítására. Sok véggáz tartalmazza kis koncentrációban a környezetre veszélyes éghető komponenseket, amelyek gyakran nem is ismertek teljesen, ezért szorpciós eljárások nem alkalmazhatók. Ekkor a katalitikus oxidáció az a módszer, amely jelentős mennyiségű hő hozzáadása nélkül valósítja meg a szennyező komponensek szén-dioxiddá és vízzé történő átalakítását.
KATOX-berendezés
A DunaTec katalitikus oxidációs berendezése több funkcióra is alkalmazható a fennálló feladat függvényében. Technológiai szennyvíztisztítást, talajvíztisztítást, valamint levegőtisztítást is egyaránt végez.
Az Egis Nyrt. területre kihelyezett KATOX berendezés 99%-os hatásfokkal működik. A tisztítás során kihasználjuk a szennyvízben lévő anyagok illékonyságát. A belépő szennyvíz vagy talajvíz egy sztrippelő berendezésen megy át, amelyben az ellenáramoltatott levegőbe diffundál a vízben lévő szennyeződések 99%-a. A sztrippelőből kilépő szennyezett levegőáram egy cseppleválasztón keresztül jut a katalitikus oxidációs berendezésbe. A KATOX-ban játszódik le a szennyezőanyagok elégetése, oxidációja.
A KATOX berendezés (KAT-2500C) működéséhez szükséges levegőfelesleget egy külön ventilátor biztosítja. A hozzákevert tiszta levegővel max. 2500 m3/h-s térfogatáram érhető el. A katalizátor után a gáz hőcserélőn áramlik át, mely hővisszanyerésre szolgál. A hőcserélő bypass-szal van kiegészítve az exoterm reakciók során keletkező túlhevülés, valamint a berendezés károsodásának megelőzésére. A kilépő füstgáz ezek után a mosótoronyba jut, ahol a nem kívánatos égésterméket (HCL) ártalmatlanítjuk lúgos vízmosó segítségével.
