Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI AGRÁRMÉRNÖKI BSc

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI AGRÁRMÉRNÖKI BSc"— Előadás másolata:

1 KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI AGRÁRMÉRNÖKI BSc
HULLADÉKGAZDÁLKODÁS KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI AGRÁRMÉRNÖKI BSc A BSc megnevezéséből ha nem közös a tárgy az aktuálisat kell meghagyni. Valamennyi beszúrt objektum (képlet, hang, video stb, a ppt-vel azonos könyvtarban legyen. Eloadasok anyagat kulon konyvtarban kerjuk elhelyezeni. Konyvtarnev: Fokonyvtar: targynev; alkonyvtar:Kornyg_Termv _eloadas_szama ; Fajl neve :TARGYNEV_Kornyg_Termv_BSC_Eloadas_gyakorlat_szama_ppt HEFOP

2 ELŐADÁS/GYAKORLAT ÁTTEKINTÉSE
A KÉMIAI HULLADÉKKEZELÉSI ELJÁRÁSOK Az előadások / gyakorlatok diáinak kidolgozása során jelöljön ki kulcsszavakat amelyeket az ellenőrző kérdésekhez hiperhivatkozásként kapcsoljon a kérdéshez. Művelet leírása BESZÚRÁS OBJEKTUM HIPERHIVATKOZÁS súgóban. HEFOP HEFOP

3 A fizikai hulladékkezelési eljárások
1. hét A hulladék fogalma. A hulladékgazdálkodás célja, alapelvei, stratégiái. A hulladékgazdálkodási törvény. 2. hét A hulladékok csoportosítása eredet, halmazállapot és veszélyesség szerint. A hulladékok csoportosítása hasznosíthatóság (ártalmatlanítás) szerint. A hulladékok környezeti hatásai. 3. hét A hulladék, mint másodnyersanyag. Kiemelt hulladékáramok. A kommunális, a mezőgazdasági, élelmiszeripari és az ipari hulladékok hasznosítása 4. hét A hulladékok gyűjtése és szállítása. (Elhordásos, átürítéses, pneumatikus, vízöblítéses stb.; együtemű – kétütemű). Az átrakóállomás. 5. hét A szelektív hulladékgyűjtés rendszerei. Hulladékudvar, gyűjtősziget, válogatómű. 6. hét A fizikai hulladékkezelési eljárások HEFOP

4 A termikus hulladékkezelési eljárások (égetés és pirolízis). 9. hét
A kémiai hulladékkezelési eljárások 8. hét. A termikus hulladékkezelési eljárások (égetés és pirolízis). 9. hét Az égéstermékek kezelése, hőhasznosítás 10. hét A biológiai hulladékkezelés I. Komposztálás 11. hét Biogáztermelés, enzimtechnológiák 12. hét A rendezett hulladéklerakó létesítése és működtetése 13. hét A rendezett hulladéklerakó biztonsági berendezései. A veszélyes hulladékok lerakása. A hulladéklerakó lezárása, utógondozása. 14. hét A folyékony háztartási hulladékok kezelése HEFOP

5 A vegyi anyagok életciklusa
A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

6 KÉMIAI HULLADÉKKEZELÉS:
Mindazok az anyag-átalakítási eljárások, amelyek a hulladék anyagi szerkezetét kémiai reakció v. reakciósorozat segítségével változtatják meg. Alkalmazásuk célja lehet ártalmatlanítás v. hasznosítás, de lehet bizonyos környezetkárosító, veszélyes komponens v. komponensek mennyiségének, koncentrációjának csökkentése is. A kémiai hulladékkezelési eljárások zömét termelési hulladékok és szennyezett talajok kezelésére alkalmazzák, kivételt képeznek a termokémiai eljárások, amelyek települési hulladékoknál is használatosak. A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

7 KÉMIAI HULLADÉKKEZELÉS: Jelentősebb eljárástípusok: oxidáció redukció
kicsapatás semlegesítés kalcinálás klórozás ózonizáció hidrolízis fotolízis elektrokémiai módszerek nedves oxidáció szuperkritikus oxidáció vízzel v. szén-dioxiddal katalitikus eljárások termokémiai eljárások (égetés, hőbontás) A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

8 Az oxidáció és a redukció kapcsolata
OXIDÁCIÓ: olyan folyamat, amely elektronleadással jár együtt, vagyis az adott atom v. molekula negatív töltéseinek száma csökken, a pozitív töltéseké, pedig növekszik. Ált. fogalmazásban oxidáción hidrogénleadást és vele párhuzamos oxigénfelvételt értenek, amiből következik, hogy az oxidáció csak a vele egyidejűleg végbemenő redukcióval együtt képzelhető el. REDUKCIÓ: minden olyan folyamat, amely elektronfelvétellel jár együtt, azaz az atom v. molekula negatív töltéseinek száma nő, a pozitív töltéseké pedig csökken. Általánosan redukción oxigénleadást és vele egyidejű hidrogénfelvételt értenek Az oxidáció és a redukció kapcsolata egy anyag csak akkor oxidálódhat, ha a leadott elektronokat egyidejűleg egy másik anyag felveszi az oxidáló anyag a reakciópartner redukálószere, illetve a redukáló anyag a reakciópartner oxidálószere A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

9 Többnyire ez utóbbiak felelősek a szabad gyökök képzéséért is.
Oxidálószerek lehetnek: a nagy elektronegativitású elemek, jellemzően a VI. és VII. főcsoport elemei, (pl.: O2, O3, F2, Cl2, Br2) valamint olyan vegyületek (molekulák, ionok), melyekben magas oxidációfokú elemek találhatók (pl.: MnO4-, Cr2O72-, H2O2, valamint egyéb, főleg szerves peroxidok). Többnyire ez utóbbiak felelősek a szabad gyökök képzéséért is. Redukálószerek: elektron leadására hajlamos elemek, különösen az első két főcsoport tagjai (alkáli- és alkáliföldfémek valamint a hidrogén), de a legtöbb fém és néhány nemfémes elem (pl.: szén, nitrogén) is képes redukáló ágensként szerepelni a redox folyamatokban. Ugyancsak oxidálódhatnak ("redukálószerek") a szerves vegyületek többsége is (pl.: cukrok, alkoholok, egyes vitaminok). Ez utóbbiak antioxidáns hatással rendelkeznek. HEFOP

10 KICSAPÁS: valamely oldott komponens vízből v
KICSAPÁS: valamely oldott komponens vízből v. oldószerből történő eltávolítása csapadékképződéssel járó kémiai reakció segítségével. Ezen az elven alapulnak a kicsapásos vízlágyító eljárások (mész–szódás eljárás), a csapadékképződéssel járó semlegesítési, cserebomlási, hidrolízisreakciók (kémiai leválasztás, csapadékképzés). KICSAPÓDÁS: természetes úton végbemenő, fázisváltozással (csapadékképződés) járó fizikai v. kémiai folyamat. A vízben oldott sók kiválása többféle változatban lehetséges. Ilyen jelenség pl. a cseppkőképződés, ami a víz elpárolgásával kapcsolatos, de lehet koncentrációnövekedés eredménye is. A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

11 SEMLEGESÍTÉS, KÖZÖMBÖSÍTÉS, NEUTRALIZÁCIÓ:
Savas v. lúgos vizek, szennyvizek hidrogénion-koncentrációjának beállítása pH = 7 értékre. Savas és lúgos vizek egyidejű keletkezése esetén célszerű a semlegesítést a szennyvizek részarányos egyesítésével kiegyenlítőmedencében végezni. Ipari üzemekben ált. a savas szennyvizek túlsúlya jellemző, semlegesítésükre olcsó vegyszert, meszet használnak. Kénsav semlegesítésénél csapadékképződéssel járó reakció megy végbe: H2O + H2SO4 + CaO → CaSO4•2 H2O. A kiváló gipsz csökkenti az oldat ionkoncentrációját, másrészről viszont a képződött híg és a rendszerint szennyezett gipsziszap víztelenítése és deponálása oly mértékű gondot okoz, hogy egyes nagyüzemek gazdasági megfontolásokból inkább a kénsav regenerálását választják. A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

12 SEMLEGESÍTÉS, KÖZÖMBÖSÍTÉS, NEUTRALIZÁCIÓ:
Amennyiben HCl semlegesítésére is meszet használnak, jól oldódó CaCl2 keletkezik: 2 HCl + CaO → CaCl2 + H2O, és a semlegesítéssel az oldat ionkoncentrációja növekszik. Az élővizek sótartalmának növekedése jelenleg szinte alig feltartóztatható környezeti szennyeződésnek látszik. Savas vizek semlegesítésére elterjedten használnak mészkövet v. dolomitot, vagy pedig úgy járnak el, hogy a savas vizet olyan befogadóba vezetik, amelynek medre mészkő. A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

13 Kémiailag megkötött víz eltávolítása vmely anyagból hevítéssel.
KALCINÁCIÓ: Kémiailag megkötött víz eltávolítása vmely anyagból hevítéssel. A kalcináció erősebb pirítás, vagy égetés, ahol olyan hőmérsékletet alkalmaznak, amely hamut, azaz kalcinátot eredményez „Az érceknek vagy sóknak olynemű pörkölése, melyhez a levegő hozzájárulása nem feltétlenül szükséges. A K. vagy égetés célja az, hogy az érc, ill. só vizét vagy más illó alkotó részét kiűzhessük. Így a kalcinált szóda vagy hamuzsír olyan szóda, ill. hamuzsír, melyből izzítással víztartalmát eltávolították. A pörkölés ettől abban különbözik, hogy a levegőnek hozzájárulása a művelethez szükséges, mert a pörköléssel az érc egyes alkotó részeit akarjuk oxidálással eltávolítani. A fémeknek a levegőn való izzítását abból a célból, hogy oxidálódjanak, régebben szintén K. -nak nevezték. Ezekhez a műveletekhez külön égető (kalcináló), illetve pörkölő kemencék kellenek.” A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

14 KLÓROZÁS: Klórgáz, klóros víz, nátrium-hipoklorit (hypo) v. klórmész adagolásával megvalósított vízfertőtlenítés, amelynek az a feladata, hogy a vízben (szennyvízben) jelen lévő mikroorganizmusok egyedszámát egy adott szinre csökkentse. A felsoroltak közül bármelyik anyagot adagoljuk a vízhez a klórozás céljából, a hipo-klórossav (HOCl), ill. a hipo-klorit anion (OCl–) vesz részt a mikroorganizmusok elpusztításában. A hipo-klórossav és a hipo-klorit-anion egymáshoz viszonyított aránya a pH függvénye. A pH csökkenése a hipo-klórossav arányát növeli. A hipo-klórossav erősebb oxidáló szer, mint a hipo-klorit-anion, így tehát klórozáskor arra kell törekedni, hogy a lehető legkisebb pH-értéket alkalmazzuk. Egyéb szempontokat is figyelembe véve a klórozás szempontjából optimális pH-tartomány 7,0–7,5 között helyezkedik el. Az 1970-es évek közepétől Mo.-on is megoldottnak tekinthető a klórgázzal történő biztonságos ivóvíz-fertőtlenítés, amit az Advance típusú klórgázadagoló berendezések hazai gyártása biztosít. A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

15 A klórozás az egyik legjobb megoldás az ivóvíz fertőtlenítésére, mert a klórgáz olcsó, könnyen és folyamatosan beszerezhető, biztonságosan és egyszerűen adagolható, hatékony fertőtlenítő szer, mikroorganizmust pusztító hatását (aktivitását) adagolását követően hosszú ideig (25–30 óráig) megőrzi. A klórozásnak előnyei mellett jelentős hátrányai is vannak. A klór reagál a természetes eredetű szerves anyagokkal, és azokkal trihalogén-metánokat (pl. kloroform) alkot, amelyek daganatkeltő hatással rendelkeznek (klórozási melléktermékek). A klór kis szénatomszámú szerves vegyületekkel klórozott szénhidrogéneket képez, amelyek mutagenitást okoznak (klórozási melléktermékek). A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

16 Ammóniumionok jelenlétében a hipoklórossavnál és a hipoklorit-anionnál lényegesen gyengébb fertőtlenítő hatással rendelkező monoklóramin képződik, lényegesen csökkentve a klórozás hatékonyságát (törésponti görbe). Hátrányos hatásai ellenére még ma is a klórozás a leggyakrabban alkalmazott fertőtlenítési eljárás. Megfelelő technológiai módosításokkal, beavatkozásokkal a klórozási melléktermékek képződése csökkenthető, ill. a képződött káros anyagok nagy része eltávolítható. A fejlett ipari országokban az 1980-as években sok helyen egyéb fertőtlenítési eljárásokkal próbálták helyettesíteni a klórozást, de az 1990-es években több helyen visszatértek alkalmazásához. A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

17 KLÓROZÁSI MELLÉKTERMÉKEK:
A vízben lévő szerves anyagokból klórozás hatására keletkező vegyületek. A klórozási melléktermékek közé soroljuk a rövid szénláncú telített és telítetlen klórozott szénhidrogéneket, amelyeknek nagy része mutagén hatást fejt ki az élő szervezetben, valamint a trihalogén-metán- (THM-) vegyületeket, amelyek rákkeltő hatással rendelkeznek. A klórozási melléktermékek az ivóvíz klórral történő fertőtlenítésekor keletkeznek a vízben található természetes, tehát nem szennyezés következtében vízbe jutó szerves anyagokból és a klórból (ivóvízben található mutagének). A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

18 ÓZONIZÁTOR: Ózonfejlesztő készülék, amely elektródák között átvezetett száraz levegő oxigéntartalmának egy részét csendes elektromos kisülések hatására ózonná (O3) alakítja. Az ózon erős oxidálószer, vízben melléktermék nélkül gyorsan bomlik. Elpusztítja a baktériumokat, oxidálja a szennyező anyagokat (fenol, cianid). Kedvező tulajdonságai miatt az ivóvíz- és uszodavíz-előkészítésre használják. Az ózonfejlesztés fajlagos költségeinek csökkentésével sikerült elérni, hogy az ózonos technika a szennyvíztisztításban is egyre növekvő szerepre tesz szert, pl. aktív szenes utótisztító oszlopok csíramentesítésére használják. Alkalmazhatósága esetenként korlátokba ütközik, poliklórozott bifenilek (PCB) oxidációja pl. részben toxikus klór-fenolszármazékok képződéséhez vezet. A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

19 Dioxin (2,3,7,8-TCDD) FOTODEGRADÁCIÓ, FOTOLÍZIS: a fotokémiai reakciók közé tartozó folyamat, a molekulák fényelnyelésre bekövetkező bomlása. A fényenergia abszorpciója révén olyan gerjesztett állapot jön létre, amely a vegyértékelektronok kötésekből való kiszakadását eredményezi, és a molekula felbomlik. Jelentősége elsősorban a légkörbe jutott szennyező anyagokkal kapcsolatos, fotolízis révén károsabb végtermékek keletkezhetnek. A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

20 Vegyületek vízzel való reakció hatására bekövetkező bomlása.
HIDROLÍZIS: Vegyületek vízzel való reakció hatására bekövetkező bomlása. 1. Kémiai hidrolízis sók hidrolízise savvá és bázissá észterek hidrolízise savra és alkoholra poliszacharidok (keményítő, cellulóz) felbomlása monoszacharidokra (egyszerű cukrok) lúgos v. savas hidrolízis hatására zsírok elszappanosítása 2. Enzimes hidrolízist a hidrolázok (észterázok: glikozidázok, proteázok, peptidázok; karbohidrázok; proteolitikus enzimek) végzik. A legtöbb szerves anyag biodegradációjának bevezető lépése hidrolízis. A keményítő és cellulóz hidrolízise nagy jelentőségű a hulladékhasznosítás és a megújuló energiaforrások előállítása szempontjából. A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

21 HIDROLÍZIS: 3. Kémiai és/v. biológiai technológia, amelynek során olcsó mg.-i termékek (keményítőtartalmú magvak), mg.-i és erdészeti hulladékok (maghéj, kukoricacsutka, szalma, faforgács, fűrészpor), élelmiszer-, textil- és papíripari hulladékok (konzervipari és vágóhídi hulladékok, hulladék rostanyagok, szulfit-szennylúg) hidrolízissel cukrokká alakulnak. Az így nyert cukorból erjesztéssel (biokonverzió) bioalkoholt v. más módon feldolgozva (facukor, furfurol, takarmányélesztő) hasznos termékeket lehet előállítani. A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

22 A BIOETANOL GABONA ALAPÚ ELŐÁLLÍTÁSÁNAK
TECHNOLÓGIAI SÉMÁJA HEFOP HEFOP

23 ELEKTROLÍZIS: az elektromos áram elektroliton való áthaladásával kapcsolatos jelenségek összessége. Az ipari elektrolízis oldott elektrolitok (pl. vizes NaCl-oldat) v. olvasztott fémsók, ill. -oxidok (pl. Al2O3) megbontása elektromos egyenárammal fémek (pl. Al) v. más elemek, ill. vegyületek (pl. NaOH és Cl2) előállítása céljából. Kv.-i szempontból mind a fémalumínium előállítása, mind a klór és nátronlúg gyártása több problémát foglal magába. Az előbbi esetében legfontosabb a hidrogén-fluorid, utóbbi esetében – legalábbis a hazánkban is üzemelő higanykatódos változatnál – a higanyemisszió veszélye. Az elmúlt néhány évben a higanyemisszió terén jelentős javulást sikerült elérni, korszerű üzemekben ez jelenleg 3g Hg/t termelt Cl2 körül van. A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

24 KATALITIKUS ÉGETŐBERENDEZÉS:
A szerves légszennyező anyagok égetéses ártalmatlanítására szolgáló berendezés. A katalitikus égetőberendezésben az oxidációs folyamatot katalizátorral felgyorsítják, és alkalmazásával az égetési hőmérséklet 300–600 °C-ra csökkenthető, amivel jelentős energiamegtakarítás érhető el. Katalizátorként számos anyag, ill. vegyület alkalmazható. Hazai kísérletek alapján pl. a megfelelően kezelt mangánérc alkalmas az alifás vegyületekkel szennyezett levegő égetéses tisztítására. Az égetőberendezés kialakítása hasonló a szokásos termikus égetőberendezésekhez. Alkalmazása az oldószer-felszabadulással járó technológiák elszívóberendezéseinél és olyan szervesvegyipari technológiáknál terjedt el leginkább, ahol bűzös anyagok szabadulnak fel (pl. fermentáció). A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

25 NEDVES OXIDÁCIÓ: Szerves hulladékokat tartalmazó vizes oldatok, szennyvíziszap teljes oxidációja oxigénnel (levegővel) a kritikus pont alatti hőmérséklet ( °C) és nyomástartományban ( bar), folyadékfázisban. A szerves komponensek a reaktorban átlagosan % ártalmatlanítási hatásfokkal szén-dioxiddá, nitrogénné és vízzé alakulnak. A nagyobb hatásfok érdekében 300 °C feletti hőmérsékletet és/vagy katalizátort alkalmaznak. Az el nem bomlott szerves komponensek eltávolítására további, pl. biológiai kezelést kell alkalmazni. A nedves oxidációt olyan híg, vizes oldatok kezelésére alkalmazzák, amelyekben a szerves szennyezők koncentrációja 1-20 tömegszázalék. Jól használható fenolt, cianidot, alifás és aromás szénhidrogéneket tartalmazó szennyvizek ártalmatlanítására. A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

26 Sajátos változata a SZUPERKRITIKUS VIZES OXIDÁCIÓ, amikor a kezelendő folyadékot szuperkritikus állapotban (vizet 374 °C és 218 bar nyomás felett) tartják, melyet különleges folyékony hulladékok kezelésére használják (pl. klórozott szénhidrogénekkel szennyezett vizes közegek). A reaktor általában buborékoltató, levegővel táplált reaktor, kaszkádrendszer. A diákhoz itt kellene beszúrni a tanári magyarázatokat. HEFOP HEFOP

27 ELŐADÁS/GYAKORLAT ÖSSZEFOGLALÁSA
REDOXI-FOLYAMATOK KICSAPÁS ELEKTROKÉMIAI MÓDSZEREK NEDVES ÉS SZUPERKRITIKUS OXIDÁCIÓ KLÓROZÁS ÓZONIZÁLÁS HEFOP

28 ELŐADÁS/GYAKORLAT Felhasznált forrásai
Barótfi István: Környezettechnika. Mezőgazda Kiadó. Budapest, 2000. Vermes László: Hulladékgazdálkodás, hulladékhasznosítás. Mezőgazda Kiadó. Budapest, 1998. Környezet- és természetvédelmi lexikon I-II. Szerk. Láng István Akadémiai Kiadó AKADÉMIAI KIADÓ RT.(W.K.) A források citációs formája: Szerző (évszám): publikáció címe. megjelenés helye. Kiadó. Evf. Szam. Oldalszám Honlapok URL címe HEFOP HEFOP

29 ELŐADÁS/GYAKORLAT ELLENÖRZŐ KÉRDÉSEI
Ismertesse a következő kémiai hulladékkezelési eljárásokat: semlegesítés, csapadék-elválasztás, hidrolízis! Ismertesse a következő kémiai hulladékkezelési eljárásokat: szuperkritikus oxidáció, ózonizálás, kalcinálás! Jellemezze az elektrokémiai hulladékkezelési módszereket! HEFOP HEFOP

30 KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET Következő ELŐADÁS/GYAKORLAT CÍME A termikus hulladékkezelési eljárások (égetés és pirolízis). Több összefüggő előadás vagy gyakorlat esetében az egymásra épülést itt lehet megadni. Itt kell megadni ha a következő előadás vagy gyakorlat megértéséhez milyen más tárgyak ismeretére van szükség. Több előadást átfogó oktatási téma előadássorozatának címei: Következő előadás megértéséhez ajánlott ismeretek kulcsszavai: Égetés, hőbontás, fizikai előkészítő műveletek Előadás anyagát készítették: PREGUN CSABA HEFOP


Letölteni ppt "KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI AGRÁRMÉRNÖKI BSc"

Hasonló előadás


Google Hirdetések