Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Környezeti elemek védelme Levegőtisztaság-védelem.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Környezeti elemek védelme Levegőtisztaság-védelem."— Előadás másolata:

1 Környezeti elemek védelme Levegőtisztaság-védelem

2 A LÉGKÖR ÖSSZETÉTELE ÉS SZERKEZETE:  állandó komponensek: N 2 :78 % O 2 :21 % Ar :0,934 % CO 2 :0,03 %  változó komponensek:

3  változó komponensek (nyomgázok): vegyülettérfogat% tartózkodási idő H 2 O0,004 – 4 ∼ 10 nap O 3 (0 – 5) × ∼ 2 év CO 2 3 × – 20 év CO (1 – 20) × ∼ 0,3 év N 2 O (2 – 6) × ∼ 4 év NO 2 (0 – 3) × ∼ 3 nap NH 3 (0 – 2) × ∼ 7 nap SO 2 (0 – 20) × ∼ 5 nap H 2 S(2 – 20) × ∼ 40 nap

4 AZ ATMOSZFÉRA SZERKEZETE: vastagsága az Egyenlítőnél ∼ km addig tart, míg E T,kin ∼ E grav felfelé ritkul: barometrikus nyomásformula  homoszféra: a Föld feletti ∼ 85 km-es réteg troposzféra sztratoszféra mezoszféra termoszféra  heteroszféra: a homoszféra fölötti „vastag”, de igen ritka réteg (sugárzások alakítják)

5 A légkör szerkezete

6

7 troposzféra – (majd tropopauza) - a T felfelé csökken: 6,5 o C/km - földfelszíntől az E-nél ∼ 18, pólusokon ∼ 8 km - melegét a földfelszíntől kapja - főleg vízszintes légmozgás révén keveredik és ezzel összetétele homogenizálódik sztratoszféra – (majd sztratopauza) - a T itt felfelé nő: ∼ 0 o C-ig - ∼ 50 km-ig terjed mezoszféra – (majd mezopauza) - itt a T ismét csökken ∼ –80 o C-ig (50 – 85 km) termoszféra - ebben a T nő, ez egyúttal ionoszféra

8 A fő légköralkotók kémiája és funkciója ismert N 2 : inert, fontos „hígító” gáz – problémamentes O 2 : életfontosságú gáz, egyúttal O 3 forrás Ar: nincs sem környezeti, sem élettani funkciója CO 2 : kardinális környezetkémiai vegyület - a növényi szénhidrátszintézis forrása - az állati/emberi életműködés terméke - a C körforgalom fontos résztvevője - az üvegházhatás, a globális felmelegedés okozója (+ CH 4, freonok, N 2 O) - technikai CO 2 emisszió növekedése kritikus H 2 O: körforgásáról, fizikai és kémiai szerepéről majd külön beszélünk

9

10

11 A levegőszennyezés hatásai A légszennyezés hatásai: –Lokális hatás: –pl. hőerőmű környezetében kialakuló környezetkárosító hatás –Regionális hatás –fotokémiai szmog –Kontinentális hatás: –savas esők –Globális hatás: –globális felmelegedés –ózonréteg elvékonyodása –klímaváltozás

12 A levegőszennyezés hatásai A levegő tisztaságának nagy jelentősége van az ember egészsége megóvása szempontjából. A szervezet a levegőszennyeződés elhárítására energiát fordít, mely felesleges megterhelést jelent, csökken a szervezet ellenálló képessége. A szennyezett levegő gyengíti a szervezetet, betegségeket idézhet elő, a meglévőket súlyosbíthatja, késlelteti a gyógyulást. A hirtelen fellépő, de általában rövid ideig tartó magas koncentrációjú szennyeződések akut megbetegedéseket okoznak. Ez a fajta szennyezettség „szelektál”: az érzékenyebb, vagy beteg lakosságot támadja.

13 A levegőszennyeződés élettani hatásait meghatározó tényezők a szennyező anyag koncentrációja, az anyag toxicitása, más szennyező anyagok szinergista vagy antagonista hatása, az expozíció időtartama és periódusai, környezeti tényezők az exponált szervezet általános állapota és érzékenysége

14 A légszennyezés hatása a növényekre Szilárd halmazállapotú szennyeződések főleg azzal fejtenek ki káros hatást a növényekre, hogy a levélre ülepedve csökkentik a növény hasznos felületét és ezzel az asszimilációt. A kolloidális porok, pl. cementpor eltömítik a növény légcsere nyílásait. Toxikus porok az anyagcsere-folyamatokba kapcsolódva fejtik ki káros hatásukat. A szennyező gázok a levél légcsere nyílásain át bejutnak a sejt közötti térbe. A sejtek felületén megkötődhetnek, reagálhatnak a vízzel vagy beléphetnek az anyagcserébe. A kén-dioxid a vízzel kénessavvá, kénsavvá alakul, és így roncsoló hatást fejt ki. Másrészt közvetlenül a klorofillal is reakcióba léphet, és bénítja a fotoszintézist.

15 A levegőszennyezettség hatása a művi környezetre A savképző szennyeződések a légkör víztartalmával kapcsolódva savas kémhatású oldatokat alkotnak és ezek a fémek felületén elektrokémiai folyamatokat indítanak meg. A folyadék cseppekben lokális elemek alakulnak ki, amelyekben az anód-folyamat a fém oldódása, rozsdásodása lesz. Savas bevonatok az építőanyag kalcium-karbonátjával reakcióba lépnek, oldják azt. Műszaki károk keletkeznek: gépekben, berendezésekben gépjárművekben, szerszámokban; ipari épületekben, építményekben; lakóépületekben, középületekben és azok felszereléseiben; ún. vonalas létesítményekben, mint utak és tartozékaik, hidak, távvezetékek.

16 Források Természetes: vulkanikus erdőtüzek tengeri emisszió eróziós folyamatok biogén kibocsátás Antropogén: energia elállítás ipari folyamatok közlekedés domestic (házi) tüzelés Források típusa: pontforrás; vonalforrás; területi forrás

17 Légszennyező anyagok Kén-dioxid Nitrogén-oxidok Szén-monoxid Fluor Ózon Szénhidrogének Szaganyagok Szilárd szennyezők Stb.

18 Kén-dioxid Színtelen, jellegzetesen szúrós szagú, köhögésre ingerlő gáz. Vízben nagyon jól oldódik azzal kénsavvá egyesül. A levegőnél nehezebb. Élő szervezetekre erősen mérgező hatású. Tisztán belélegezve fulladásos halált, néhány század százaléknyi mennyisége légzési nehézséggel járó mérgezési tüneteket okoz. Különösen érzékeny rá a növényzet. A légkörbe főleg nagy kéntartalmú szenek elégetése, kénsavgyártás, papírgyártás, kőolajipari technológiák során kerül. Kisebb mennyiségben olajtüzelésből, Diesel-motorok kipufogógázaiból is származik.

19 SO x : SO 2, SO 3, [H 2 S, COS, CS 2, (CH 3 ) 2 S] - term. forrás: vulkánok, bioszféra bomlása - mest: hőerőművek, gépkocsik, vegyipar - [a 4 vegyület] SO 2 -vé oxidálódik - SO 2 → SO 3 → H 2 SO 4 → savas eső (köd) „Levegőkémia”: a) SO 2 + hν → SO 2 * SO 2 * + O 2 → SO 4. SO 4. + O 2 → SO 3 + O 3 b) SO 2 + O → SO 3 c) heterogén: köd, füst cseppek felületén Hatás: növényeken, talajokban, műszaki fémeken

20 Nitrogén-oxidok A nitrogén-monoxid színtelen, vízben kevéssé oldódó gáz. Nehezebb a levegőnél. Igen reakcióképes: a levegő oxigénjével nitrogén-dioxiddá alakul, mely folyamat a napsugárzás UV spektruma hatására különösen felgyorsul. A nitrogén-monoxidot a vér haemoglobinja megköti. Oxidálószer és víz jelenlétében salétromsavvá oxidálódik. A nitrogén-dioxid vörösbarna színű gáz, a levegőnél nehezebb. A nitrogén-dioxid alacsonyabb hőmérsékleten nitrogén-tetraoxiddá alakul. Erélyes oxidálószer. Nitrózus gázok a műtrágyagyártás, műanyaggyártás, valamint nagy nyomáson végbemenő égési folyamatok (Diesel-motorok) során keletkeznek és jutnak a légkörbe. Erősen mérgező hatásúak.

21 NO x : toxikus, veszélyes a NO, a NO 2 és az NO 3. van: N 2 O, N 2 O 3, N 2 O 5, NH 3, NH 4 +, NO 3 - … - term. f: élő és holt szervezetek, villámlás, … - mest. f.: erőmű, gépkocsi, jet, vegyipar, … - NO: irreverz. a vér hemoglobinjára kötődik - NO 2 : savassága révén tüdőkárosító „Levegőkémia”: oda:NO + O 3 → NO 2 + O 2 NO + H 2 O → NO 2 + HO vissza:NO 2 + hν → NO + O – egyensúly! végül: NO 2 + OH → HNO 3 2NO 2 + H 2 O → HNO 2 + HNO 3

22 [NO x :] - egyes növények ( zuzmók, mohák ) különösen érzékenyek: indikátorként alkalmazhatók - savképződés révén műszakilag károsak - NO x -k emissziója korszerű módszerekkel eredményesen csökkenthető ( gk. katalizátor, ad- és abszorpciós eljárások, stb. ) SAVAS ESŐK: az esővíz pH-ja 〜 5,5 (CO 2 ) NO x és SO x hatására: 〜 4,5, sőt 2,25 (Kína)! Hatás: talajok, növények, halak, ipari fémek, műemlékek erodálódnak

23 Az NO x emisszió forrásai

24 Az EU teljes NO x emisziójának alakulása

25 Savas esőt okozó emisszió csökkenése 1990 óta a 15 EU országban és az 2010-es célok

26 Fluor Az elemi fluor sárgászöld, szúrós szagú, a levegőnél sűrűbb gáz. Valamennyi elem közül a legreakcióképesebb. Hidrogénnel hevesen egyesül, a vizet is bontja. Vízzel minden arányban elegyedik. Az üveget oldja. A fluor és a hidrogén-fluorid az élő szervezetre igen veszélyes, nagyon agresszív méreg. A légkörbe az alumínium-kohászatban használatos folypát bomlása révén, üveggyárak és zománcművek tevékenysége során kerül. Műtrágyagyártás, tégla-és cserépégetés egyes esetekben ugyancsak fluort emittál. A fluorídok közül levegőszennyezőként főleg a vízben oldódó alkáli-fluoridok jöhetnek számításba.

27 Szén-monoxid Színtelen, szagtalan, vízben kevéssé oldódó, szobahőmérsékleten nehezen oxidálható gáz. A levegőnél kissé nehezebb. Huzamos belégzés esetén rendkívül mérgező emberre, állatra egyaránt. A vérben igen stabilis szén-oxid- haemoglobin alakjában halmozódik fel. ökéletlen égés során keletkezik. Erőművek, kohók, gépjárművek nagy mennyiségben bocsátják a légkörbe.

28 CO: - nem állandó alkotó; reaktív, elreagál - természetes forrás: vulkánok - mesterséges: gépkocsik, tüzelőszerkezetek - erősen mérgező

29 A CO mérgezés tünetei különböző mértékű hemoglobin-CO képződéskor

30 Szilárd halmazállapotú szennyeződések A légköri szilárd szennyeződések durva frakciója az ülepedő por. Vízben oldódó és vízben oldhatatlan, valamint szerves és szervetlen frakciókra szokták osztani. A hosszabb ideig lebegve maradó kisebb részecskék neve szálló por.(TSP) A légzőszervekbe való lejutás eltérő mechanizmusa miatt megkülönböztetjük a 10 µm-nél kisebb részecskéket (PM 10 = Particulate Matter 10 µm,) és a PM 2,5 frakciót.

31 Légköri aeroszolok - por: kolloid méretű szilárd anyag a levegőben - köd: kolloid m. cseppfolyós anyag a levegőben - füst: kolloid m. szilárd és cseppfolyós együtt szmog (smoke+fog): tömény, városméretű füst Mint kolloidok instabilis rendszerek, állandóan keletkez- nek és megszűnnek (koagulálnak vagy diszpergálódnak), ill. kiülepednek, kimosódnak. Nagyság szerinti osztályozás: o r < 0,1 µmAitken-féle részecskék o 0,1 < r < 1 µmnagy részecskék o 1 µm < róriás részecskék Egyszerűbben: kihulló, ill. lebegő részecskék

32 Szilárd halmazállapotú szennyeződések A szilárd szennyeződések fő alkotói a égésből eredő pernye és korom, a talajfelszínről, cementiparból, kohászatból és számos más iparból származó por, amelyek összetétele igen változó. Megkülönböztetünk toxikus és közömbös porokat. A por-határérték a közömbös porra vonatkozik, toxikus porokra szigorúbb előírások érvényesek. Toxikusnak minősülnek a biológiailag aktív mezőgazdasági szerek porai, mint a peszticidek, fungicidek, herbicidek. Toxikus por az ólom is, valamint a különféle rákkeltő vegyületek, elsősorban a 3,4 benzpirén.

33 [Légköri aeroszolok:] főleg természetes úton keletkeznek, de antropogén úton is: a légszennyezők (pl. nyomgázok) segítik képződésüket. Szerepük: - egészség károsítók - felhőképződésben fontosak - sugárzás elnyelők, visszaverők: energiamérleg! Az antropogén aeroszólok keletkezését megfelelő technológiával jelentősen csökkenteni lehet.

34 A levegő porszennyeződésének forrásai ForrásFajtaÖsszetétel energia- termelés pernye, koromSiO 2, 2CaOSiO 2, CaCO 3, C, Ca-aluminátok, szénfel- dolgozás szénporC fém- kohászat szálló porfémek, fém-oxidok, ércpor, adalékanyagok kémiai iparok ipari porok oxidok, szulfátok, foszfátok, kloridok, kokszpor, műanyagszemcsék építő- anyagipar szállóporcement, mész, salakrészecskék üvegiparszállóporkvarc, szilikátok, fém és nemesfémoxidok közle- kedés szállópor olaj, korom, gumimaradványok, szénhidrogének, ólomvegyületek fafeldo- lgozás fűrészporcellulóz textilipara szálanyagok porapamut, műanyag mező- gazdaság műtrágya, termény és tapanyag szállópora műtrágya, növényvédőszerek

35 A porkibocsátás csökkenése a 15 EU országban [szén helyett gáz, gk. katalizátorok]

36 Ózon Világoskék, szúrós szagú gáz. Az egyik legerősebb oxidálószer. Instabil: közönséges oxigénmolekulára (O2) és egyatomos, rendkívül reagens egy atomos, úgynevezett nascensz oxigénre bomlik. Ha oxidálható anyagokkal érintkezik, a bomlás már kis hőmérsékleten is robbanásszerű. Rendkívül mérgező. Toxikus hatását elsősorban a telítetlen zsírsavak oxidatív bontása okozza. Szaga még 500 ezerszeres hígításban is érezhető. A fotokémiai szmog egyik összetevője. Károsítja a légzőszerveket, a növényi sejteket, légúti megbetegedéseket okoz, irritálja a szemet, a szerkezeti anyagok korrózióját idézi elő.

37 Az Évi Nobel-díjasok Paul Crutzen Mario Molina Sherwood Rowland A légkörkémiában, különösen az ózon keletkezése és fogyása értelmezésében elért eredményeikért

38 O 3 : kulcsfontosságát nemrég ismerték fel - az „ózondús” levegő tévedés: a felszíni ózon élettanilag káros! - a sztratoszférában keletkező ózon UV-C (200–320 nm) elnyelő hatása miatt fontos! szintézise:O 2 + hv → O + O O 2 + O + M → O 3 + M (3. test) bomlása:O 3 + hv → O 2 + O O 3 + O → 2 O 2 ózonréteg: 1 atm-n 3 mm vastag lenne ózonlyuk probléma: NO x és a CFCl katalizálja a az ózon bomlását, ezért a déli sark fölött (?) az ózon ritkul, majd regenerálódik

39 A halogénezett szénhidrogének (CFCl) - hűtőgépek, spray-ek hajtógázai - közvetlen káros hatásuk nincs, stabilisak - a sztratoszférában UV sugárzásra bomlanak: a keletkező Cl, F ózonbontó katalizátor (katalizátor a NO és NO 2 is) A CFCl emisszió az utóbbi évtizedekben világszerte jelentősen csökkent.

40 Az ózon két funkciója a légkörben

41 Az ózon-koncentráció átlagot erősen meghaladó napok száma az EU országaiban

42 Az ózon keletkezése a sztratoszférában

43 Az ózon bomlás folyamata

44 Az ózonlyuk

45 A CO 2 koncentráció növekedése

46 Földfelszín feletti átlag-hőmérsékletek – havi eltérések (1961–2002)

47 Az EU teljes üvegház-gáz kibocsájtása (CO 2, CH 4, NO x, fluorozott gázok)

48 A Dina ciklon Magadaszkárnál és a Maurutius szigetnél

49 Vulkánkitörés okozta légszennyeződés Popocatepetl (Mexikó)

50 Köd, füst és hajónyomok California partjainál

51 Légszennyeződés a Nagy tavak és az USA keleti partjai fölött

52 Dél-Franciaország és Észak-Olaszország

53 A LEVEGŐ ÖNTISZTULÁSA - száraz kiülepedés: óriás részecskék: gravitációsan kisebbek: légköri turbulens diffúzió talajon ad-, vizekben adszorbeálódnak Termikus és elektrosztatikus precipitáció - nedves kiülepedés: rain out (csapadékképződés) wash out (kimosódás) - hígulás révén – légmozgásokkal (szél, konvekció)

54 A légszennyező anyagok kibocsátásnak szabályozása A környezethasználatot úgy kell megszervezni, hogy: –a legkisebb mértékű környezetterhelést és igénybevételt idézze elő, –megelőzze a környezetszennyezést, –kizárja a környezetkárosítást (1995. évi LIII. törvény). A megelőzés érdekében a környezethasználat során a leghatékonyabb megoldást kell alkalmazni. A környezetet veszélyeztető, vagy károsító környezethasználó köteles azonnal befejezni a veszélyeztető vagy károsító tevékenységet. A környezethasználó köteles gondoskodni a tevékenység által bekövetkezett környezetkárosodás megszüntetéséről, a károsodott környezet helyreállításáról.

55 A levegőtisztaság-védelem alapelvei A légszennyezést okozó tevékenységek tervezése, megvalósítása és működtetése során minden lehetséges intézkedést meg kell tenni azért, hogy a légszennyező anyagok keletkezését megelőzzék, illetve azok kibocsátását a legkisebb mértékűre csökkentsék. Ennek érdekében a rendelkezésre álló legjobb technikákat kell alkalmazni (BAT). A BAT figyelembevételével kibocsátási határértékeket kell megállapítani és azokat, mint minimális követelményt be kell tartani.

56 BAT (Best Available Technique) A BAT a korszerű technikai színvonalnak megfelelő, legjobb rendelkezésre álló technika, amelyet –a kibocsátások megelőzése és – amennyiben a megelőzés nem valósítható meg –a kibocsátások csökkentése, valamint – a környezet egészére gyakorolt hatás mérséklése érdekében alkalmaznak, és amely –a kibocsátási határértékek megállapításának alapjául szolgál.

57 A levegőtisztaság-védelem alapelvei A tevékenységek folytatása során biztosítani kell, hogy a légszennyező anyagok kibocsátása ne okozza a környezeti levegő jelentős szennyezését. Ezért a levegőminőségi határértéket (immissziós határértékek) be kell tartani. A létesítményeket, a tevékenységeket és a levegőtisztaság védelmét szolgáló intézkedéseket az integrált szennyezés megelőzés (IPPC) és csökkentés elvének figyelembevételével kell megvalósítani.

58 Alapfogalmak Levegőterhelés: valamely anyag levegőbe bocsátása. Levegőszennyezés: légszennyező anyag levegőbe bocsátása. Kibocsátási határérték: a levegőnek jogszabályban vagy hatósági határozatban meghatározott olyan mértékű szennyezése, amely nem léphető túl. Légszennyező forrás: a berendezésnek, illetőleg létesítménynek az a pontja, illetőleg felülete, amelyből, illetve amelyről légszennyező anyag kerül a levegőbe. Fajtái: helyhez kötött pont-, felületi (diffúz)-, vonal-és mozgó légszennyező forrás.

59 Alapvető fogalmak Emisszió: Légszennyező anyagoknak a kibocsátó forrásból az emissziós pontnál a környezeti levegőbe kerülése Transzmisszió: a légköri folyamatoknak a légszennyezőre gyakorolt komplex hatása, melynek eredményeképpen az anyagok elszállítódnak, szóródnak, átalakulnak és kikerülnek a légkörből Immisszió: A hatósági gyakorlatban többnyire légszennyezettségnek hívják. A környezeti levegőbe került emissziónak a transzmissziós folyamatok hatására felhígult koncentrációja, beleértve a felületekre való kiülepedést. A levegőminőségi határértékek figyelembevételével értékelik.

60 Emisszió-szabályozás Jogi eszközök

61 A helyhez kötött légszennyező pontforrásokra előírható határértékek technológiai kibocsátási határértékek, egyedi kibocsátási határértékek, össztömegű kibocsátási határértékek

62 A technológiai kibocsátási határértékek Két fő csoportra oszthatók: –általános technológia kibocsátási határértékek, –eljárás specifikus technológiai kibocsátási határértékek. Értékük függ: –a légszennyező anyag tömegáramától, –a légszennyező anyag minőségétől, veszélyességétől, –a legjobb rendelkezésre álló technika szintjétől. A technológiai kibocsátási határértékek különböző mértékegységben adhatók meg. –koncentráció: mg/m3 füstgáz, ppm, térf.%. –termékspecifikus érték: g/GJ, g/kWh, kg/t termék, g/m2 termék. –a felhasznált nyersanyag mennyiségére vonatkoztatott érték: tömeg%.

63 Az egyedi kibocsátási határértékek Akkor állapítja meg a hatóság, ha –a technikai és műszaki fejlődés meghaladja az országos érvényű határértékek megállapításához alapul vett BAT szintjét és annál szigorúbb határérték betartását is lehetővé teszi. –az adott terület légszennyezettsége olyan magas, hogy a levegőminőségi határértékek betartásához nem elégséges a BAT alkalmazása, annál hatékonyabb intézkedések szükségesek a légszennyező anyag kibocsátás megelőzésére illetve csökkentésére. Az egyedi kibocsátási határérték mindig szigorúbb, mint az országosan érvényes határértékek.

64 Össztömegű kibocsátási határértékek Egy meghatározott területre vagy termelési ágra szennyezőforrás-csoportra megállapított, kibocsátható szennyezőanyag összmennyiség. Megállapításának célja, hogy egy adott területen esetleg az egész ország területén egy meghatározott forráscsoport kibocsátásának fokozatos tervszerű mérséklését lehessen elérni. Kiemelt alkalmazási területe a határokon átterjedő légszennyezések mérséklésére szolgáló nemzetközi egyezmények tervszerű teljesítésének biztosítása.

65 Általános technológiai kibocsátási határértékek Az általános technológiai kibocsátási határértékeket szennyező anyag csoportokra állapítják meg a szennyezőanyag fizikai, kémiai tulajdonságai és a környezetre gyakorolt hatása alapján. Külön határérték rendszer vonatkozik az alábbi anyagcsoportokra: a szilárd szervetlen anyagok, a gáz és gőznemű szervetlen anyagok, a szerves anyagok, a rákkeltő anyagok.

66 Eljárás specifikus technológiai határértékek olyan technológiákra állapítják meg, melyek fejlettségi szintje bizonyos szennyezőanyagok tekintetében szigorúbb, vagy enyhébb követelmények betartását teszi lehetővé. Az eljárás-specifikus technológiai határértékek – a részletesen szabályozott technológiák kivételével – csak az adott eljárás meghatározott anyagaira vonatkoznak, a technológiákból kikerülő egyéb, szennyező anyagokra az általános technológiai kibocsátási határértékeket kell alkalmazni.

67 Részletesen szabályozott technológiák Az olyan technológiai folyamatokat, amelyek jelentős hatást gyakorolnak a környezetre és speciális, jellemzőik indokolják részletes előírásokkal szabályozzák. Ilyen részletes előírások vonatkoznak, pl.: –a tüzelési eljárásokra, –a hulladékok égetésére, –a motorbenzinek tárolására és szállítására, –az illékony szerves vegyületek felhasználására.

68 A tüzelési technológiák légszennyező anyag kibocsátásainak szabályozása A nagytömegű légszennyező anyagok jelentős része, esetenként döntő többsége, az energia- előállítást szolgáló tüzelési technológiákból származik. A tüzelő berendezések technológiai kibocsátási határértékeit és egyéb előírásait –a bemenő hőteljesítményét, –a tüzelőberendezés fajtáját és –a felhasznált energiahordozó fajtáját figyelembe véve különböző módon szabják meg.

69 A hulladékégetés légszennyező anyag kibocsátásainak szabályozása A hulladékok égetése olyan technológiai folyamat, amelynek során a bevitt anyagokat termikus oxidációval ártalmatlanítják. Az eljárás sajátossága, hogy a bevitt anyagok (hulladékok) összetétele nem állandó, sok esetben nagy mértékben ingadozik, ami jelentősen befolyásolja az égetők füstgázában megjelenő szennyező anyagok fajtáját és mennyiségét. Az égetésre bevitt hulladék fajtájától és az alkalmazott technológiától függően a hagyományos tüzelési technológiákra jellemző szennyezők mellett különösen veszélyes légszennyező anyagok keletkezhetnek (pl. sósav, hidrogén-fluorid, nehézfémek, dioxinok és furánok).

70 Illékony szerves vegyületek (VOC) kibocsátásának szabályozása Illékony szerves vegyületek azok a szerves vegyületek, amelyek gőznyomása 293,15 K fokon egyenlő, vagy meghaladja a 0,01 kPa-t, vagy a felhasználás speciális körülményei között ezzel azonos illékonyságúak. A VOC-k a légkörbe kerülve a napfény hatására a nitrogén-oxidokkal reakcióba lépnek és ózon keletkezik. A határérték lehet: –véggáz-kibocsátási határérték (mg C/Nm3) –diffúz kibocsátási határérték (az oldószer bevitel%-a) –összkibocsátási határérték

71 Illékony szerves vegyületek (VOC) kibocsátásának szabályozása Külön határértéket rögzít a szabályozás a különösen veszélyes anyagokra az alábbiak szerint: –A rákkeltő, mutagén vagy mérgező anyagokat (a 67/548/EEC direktíva szerinti R45, R49, R60 és R61 jelzéssel) kevésbé veszélyes anyagokra kell kiváltani, ha ez nem lehetséges, akkor 10 g/h-nál nagyobb emisszió esetén a kibocsátási határérték: 2 mg/m3. –Halogénezett szerves oldószerek (R40): ha az emisszió nagyobb, mint 100 g/h, a kibocsátási határérték 20 mg/m3. A meglévő berendezéseknek legkésőbb október 31-ig kell teljesíteni a határértékeket.

72 Emisszió kataszter Emisszió kataszter a különböző forrásokból származó légszennyező anyagok fajtáinak és kibocsátásuk mértékének forrástípus szerinti területi nyilvántartása, ill. a légszennyeződési folyamat vizsgálata szempontjából indokolt területi megoszlásban való részletezése.

73

74 Emisszió-szabályozás Műszaki-technológiai eszközök

75 Légszennyező anyagok leválasztása Szilárd szennyezők Száraz leválasztásNedves leválasztás tömegerőn alapuló leválasztás leválasztó mozgó alkatrész nélkül szűrőhatáson alapuló leválasztás leválasztó mozgó alkatrésszel elektrosztatikus leválasztás nedves elektrosztatikus leválasztás Gáz halmazállapotú szennyezők Szennyező anyag leválasztása Szennyező anyag átalakítása Abszorpciótermikus égetés adszorpciókatalitikus égetés kondenzációkatalitikus redukció véggázok biológiai tisztítása

76 Porok A levegőt szennyező szilárd részecskéket általában poroknak nevezünk. A porok méretük, alakjuk, kémiai összetételük és fizikai tulajdonságaik alapján igen sokfélék lehetnek. A por fogalmának meghatározására is sokféle definíció létezik. Az egyik lehetséges definíció szerint a por olyan szilárd halmazállapotú részecskékből és gázból /levegőből/ álló heterogén diszperz rendszer, amelyben a részecskék mérete széles határok között változik.

77 Porok Porleválasztás szempontjából a por meghatározására a következő definíció terjedt el: a por apró, tetszőleges alakú és sűrűségű szilárd részecskékből álló diszpergált anyag, amely elsősorban gázfázisú diszperziós közeggel egy kétfázisú diszperz rendszert alkot. Porszemcsének azok a részecskék tekinthetők, amelyek Pa nyomáson és 20 °C hőmérsékleten egy rövid felgyorsulási szakasz után közel állandó, 300 cm/s-nál nem nagyobb sebességgel ülepednek, és legnagyobb vetületi méretük 2000 µm-nél kisebb.

78 Porok mérete

79 A porok méretszerinti eloszlása

80 Durva porok A 2 µm-nél nagyobb átmérőjű részecskék a durva frakciót alkotják. Ezek általában mechanikai folyamatok eredményeként keletkeznek, származhatnak antropogén és természetes forrásból is. A mesterséges, antropogén forrásból származó porok döntően nyers-és félkész anyagok kezeléséből erednek. Őrléskor, aprításkor jelentős mennyiségű por keletkezik. Ugyancsak antropogén eredetűek a kopásokból és megmunkálásokból eredő porok is. Ezek legtöbbször igen finom szemcsézetűek. A csiszoláskor keletkező porok egészségkárosító hatása közismert.

81 Nukleációs és akkumulációs porok A 2 µm-nél kisebb részecskék a finom részecskék. Ebben a tartományban a nukleációs és akkumulációs zónát különíthetjük el. A nukleációs tartományban a részecskék, amelyek mérete 0,005–0,1 µm között változik, gőzök kondenzációjával vagy gázok szilárd részecskéket eredményező kémiai reakciójával keletkeznek, ezért kondenzációs aeroszóloknak is nevezik őket. A 0,1 µm-nél kisebb részecskék a levegőből nem ülepednek ki. A 0,1 µm átmérőnél kisebb méretű részecskék, amelyek mérete már gyakorlatilag összemérhető a gázmolekulák szabad úthosszával, a levegőben állandó mozgásban vannak.

82 A porok diffúziós és ülepedési sebessége

83 A porok alakja A szilárd részecskék alakja a legkülönbözőbb lehet. Az osztályozás során általában három alakfajtát különböztetünk meg: izometrikus részecskék: a részecskék mérete mindhárom egymásra merőleges térbeli irányban megközelítően azonos, lapos, lamináris részecskék: két méret lényegesen nagyobb a harmadiknál, lemezek, lamellák, pikkelyek stb., szálas, fibrilláris részecskék: ezek egy irányban erősen megnyúltak, szálak, pálcikák, tűk stb.

84 Egyenértékű gömbátmérők szitálás szerinti ekvivalens átmérő, dsz: –Ahol d1 az adott nyílású szitán áteső, d2 az adott nyílású szitán fennmaradó részecske átmérője, térfogat szerinti egyenértékű átmérő, dv: a részecskével megegyező sűrűségű azon gömb átmérője, amelynek a részecskével azonos térfogata van terület szerinti egyenértékű átmérő, dA: a részecskével megegyező sűrűségű azon gömb átmérője, amelynek keresztmetszeti területe megegyezik a vizsgált részecske áramlási irányára merőleges vetületének területével

85 Egyenértékű gömbátmérők ülepedés szerinti ekvivalens átmérő, de: a részecskével megegyező sűrűségű azon gömb átmérője, amelynek ülepedési sebessége megegyezik a vizsgált szemcse ülepedési sebességével. A porleválasztási gyakorlatban szinte kizárólagosan ezt az átmérőt használják a szilárd szemcsék méretének jellemzésére formafaktor, alaki tényező: –ahol f a vizsgált szemcse valóságos felülete, F a részecskével azonos térfogatú gömb felülete

86 Nehézségi erő elvén működő porleválasztók 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 leválasztó kamrában lévő részecskékre a nehézségi erő hat, amelynek hatására a szemcse vü sebességgel ülepszik.

87 Az ülepedési sebesség meghatározása Az ülepedési sebesség az alábbi összefüggéssel számolható: ahol: vü – ülepedési sebesség, m/s, d – a szemcs átmérője, m, ρs,g – a szemcse, illetve a vivőgáz sűrűsége, kg/m3, g – a nehézségi gyorsulás, m/s2, η – a dinamikus viszkozitás kg m–1s–1.

88 Porkamra ferde betétlapokkal A betétlapokkal ellátott porkamrák a 30–60 µm-es szemcsék leválasztására is alkalmasak

89 Irányváltásos porleválasztó készülékek

90 Centrifugális erőhatására végbemenő porleválasztás 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.

91 Ciklonok osztályozása A ciklonok következő típusait különböztethetjük meg: –Egyszerű ciklonok. Olyan nagyra méretezik őket, hogy az adott mennyiségű szenyezett 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.

92 Kiválási sebesség a ciklonban A részecske kiválási-vagy más néven vándorlási sebessége ciklonban a következő összefüggéssel számolható: ahol: –vc – ülepedési sebesség, m/s, –d – a szemcse átmérője, m, –ρs,g – a szemcse illetve a vivőgáz sűrűsége, kg/m3, –η – a dinamikus viszkozitás, m–1s–1. –l – a részecske forgástengelytől való távolsága, m, –vt – érintő irányú sebesség, m/s.

93 A nyomásveszteség meghatározása A ciklon nyomásvesztesége, azaz a leválasztásra befektetett energia, a ciklon formájától valamint a gáz-és porterheléstől függ. Az összes nyomásveszteség a következő összefüggéssel számolható: ahol: –ζ – ellenállási tényező, –ρg – a gáz sűrűsége, kg/m3, –vi – gázsebesség a belépésnél, m/s.

94 Szűréssel történő porleválasztás 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.

95 Szűrőközegek Tömlős kialakításnál a szűrőszövetből különféle hosszúságú és átmérőjű, tömlő alakú szűrőt készítenek. A tömlőt gyakran úgy merevítik ki, hogy a belsejébe támasztógyűrűket varrnak mégpedig elsősorban a szennyezett levegőnek kívülről a szűrőtömlőbe való áramlása esetén. A tömlő hosszának és átmérőjének aránya többnyire 15–25 között mozog. Táskás kialakításkor a szövetet lapos, téglalap vagy ék alakúra képezik ki. Ezekben az esetekben gyakorlatilag mindig használnak támasztó merevítőket, ami lehetővé teszi, hogy a gáz kívülről a táskába, innen pedig a tiszta oldalra jusson.

96 Szűrőközegek A szemcseágyas szűrők szűrőrétegét sértetlen felületű, 1–10 mm közötti átmérőjű kvarchomok ömlesztett halmazából alakítják ki. A rostágyas szűrők szűrőrétege gyapjúból, növényi rostokból, műszálakból, üvegszálból, azbesztből vagy ezek közül egy-két fajtának a keverékéből áll. A gyertyaszűrők pórusos kerámiából, zsugorfémekből, pórusos műanyag elemekből kialakított szűrőtestek.

97 Szűrőanyagok Szövetrétegű szűrőknél /tömlős, táskás/ a szűrőanyagok szövetek vagy filcek lehetnek. Anyaguk készülhet gyapotból, gyapjúból, lenből, kenderből valamint mesterséges műszálakból (poliamid, poliészter, PVC stb.). Ugyancsak alkalmazható az ásványgyapot, a fémszál illetve üvegszál. A természetes szálak 100, a műanyagok 250 °C-ig használhatók, míg az üvegszálakat 350 °C-ig alkalmazzák. Az alumínium-szilikát szálak 800, az alumínium- bórszilikát szálak pedig közel 1000 °C-ig alkalmazhatók.

98 A visszatartott szemcse szűrésre vonatkozó legfontosabb tulajdonságai: –szemcsenagyság, –sűrűség, –alak, –elektromos töltés, –felületi tulajdonságok. A szűrt közeg figyelembe veendő tulajdonságai: –viszkozitás, –sűrűség, –hőmérséklet, –nedvességtartalom, –szűrési sebesség. A szűrőszövet legfontosabb tulajdonságai: porozitás, vastagság, rostok mérete és fajtája, felületi tulajdonságok, elektromos töltés.

99 Szűrőhatás minden olyan porszemcse visszatartódik, amelynek mérete nagyobb, mint a szövedékben jelenlévő pórus

100 Tehetetlenségi ütközés vagy impakt hatás tapadási erők következtében választódnak le

101 Záróhatás vagy közvetlen befogás Ha valamely szemcse kisebb tömege folytán követi az áramlási vonalakat, és egy szál körüláramlásakor a szállal érintkezik, akkor azon a tapadó erők következtében megkötődik

102 Diffúziós hatás A porszemcsék önmozgásuk során az áramlási akadállyal érintkeznek és ott leválasztódnak

103 Elektrosztatikus hatás A szűrőszövettel végbemenő leválasztás során a porszemcsék vagy a szövetszálak, illetve mindkettő elektrosztatikailag töltött lehet.

104 Szűrőszövetek tisztítása

105 Elektrosztatikus porleválasztás Az elektrosztatikus porleválasztó lényege, hogy a gázban lebegő, elektromos töltésű porrészecskék az ellentétes pólusú felület felé haladnak és ott leválasztódnak. 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.

106 Elektrosztatikus porleválasztás 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 Nm 3 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.

107 Elektrofilter

108 A leválasztás elve Az elektrosztatikus porleválasztás alapeleme a leválasztó térbe épített két elektróda. Ha két fegyverzetre, egy sugárzó-és egy leválasztó elektródra, nagyfeszültségű egyenáramot kapcsolunk, a fegyverzetek között heterogén elektromos mező alakul ki. Ha a leválasztó elektród körszimmetrikus, a sugárzó elektród pedig a középpontban helyet foglaló vékony szálelektród, a két elektród között egy kitüntetett x helyen az elektromos tér potenciálja: ahol: V – a két elektródra kapcsolt feszültség, V, x – a vizsgált pont távolsága a geometriai középponttól, m, R – a leválasztó elektród sugara, m, r – a sugárzó elektród sugara, m.

109 A leválasztás elve

110 A részecskék feltöltődésének elvi vázlata

111 Sugárzó elektródok A sugárzó elektródokat erősen rögzítik, hogy kiküszöböljék a az elektromos mező és a gázáram hatására bekövetkező rezgéseket. Kis ellenállású poroknál sima élekkel rendelkező elektródot használnak, nagy ellenállású poroknál pedig többnyire tüskés elektródot alkalmaznak.

112 Leválasztó elektródok A leválasztó elektródokat olyan profilúra alakítják ki, illetve úgy kapcsolják egymáshoz, hogy a leválasztó elektródoknál áramlási holt-tér alakuljon ki. Ebben a holt- térben ugyanis a töltést szerzett porrészecskék akadálytalanul a leválasztó elektródhoz juthatnak, és ott töltésüket elvesztve a porgyűjtő tartályba hullhatnak a nélkül, hogy a gázáramba ismételten visszakeverednének.

113 Nedves porleválasztás A nedves porleválasztás legnagyobb előnye, hogy megfelelően megválasztott mosófolyadékkal a szilárd és gázalakú szennyező komponensek eltávolítása, azaz a porleválasztás és az abszorpciós eljárás, egy lépésben megvalósítható. Tűz– és robbanásveszélyes poroknál, illetve amikor a hordozó gáz tűz-és robbanásveszélyes, kizárólagosan a nedves porleválasztás alkalmazható. A nedves leválasztó berendezés beruházási költsége és helyigénye kisebb, mint az ugyanolyan leválasztási hatásfokkal rendelkező száraz porleválasztóé.

114 Nedves porleválasztás A nedves leválasztó berendezés hátránya, hogy a levegő szennyező komponensei a gáztisztítás során a folyadék fázisba kerülnek. A folyadék további tisztításáról tehát gondoskodni kell. Hátránya továbbá hogy a nedves gáztisztító készülékek üzemeltetési költsége magasabb, mint az ugyanazon hatásfokú száraz porleválasztóé, valamint az, hogy télen a szabadba telepített készülék lefagyhat.

115 A nedves porleválasztás mechanizmusa A nedves porleválasztásnál a következő részfolyamatok játszódnak le: –a porrészecske és a folyadékcsepp vagy folyadékfilm találkozása, –a porrészecske behatolása a folyadékfilmbe vagy folyadékcseppbe, illetve megkötődése azok felületén, –a részecske távozása a mosófolyadékkal a leválasztó térből.

116 A nedves porleválasztás mechanizmusa A szemcse és a folyadék-felület találkozására a következő mechanizmusok jöhetnek számításba: –az 1 µm-nél nagyobb szemcsékre a tehetetlenségi ütközés a jellemző, –az 1 µm-nél kisebb szemcséknél fontos szerepet játszik a Brown-féle mozgás, amely a 0,1 µm alatti átmérőjű szemcsék esetében döntővé válik, –a kis átmérőjű szemcsék leválasztásában szerepet játszik a termoforézis és a diffúzióforézis is, –önmagában nem leválasztási mechanizmus, de a gőz kondenzációjakor a szemcsék kondenzációs magként szerepelnek, amelynek hatására a szemcse tömeg– és méretnövekedése következik be, amely a tehetetlenségi ütközés valószínűségét erőteljesen megnöveli.

117 A nedves porleválasztás eszközei

118 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.

119 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.

120 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 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.

121 A porleválasztók fontosabb adatai Leválasz tó Leválasztásnál ható erő Működési terület Beruházási költség Üzemelteté si költség εöεö ε 0-5 % Ülepítőknehézségi d ≥ 100 µm közepeskicsi 67– Ciklonokcentrifugálisd ≥ 5 µmkicsiközépnagy 8163 Nedves mosók tehetetlenségi, diffúzió, elektromos d ≥ 0,1 µm 5 µm-ig középnagynagy 9896 Szűrők rácshatás, diffúzió, tehetetlenségi, elektromos d ≥ 0,1 µm 1 µm-ig nagy 99,9 Elektrofi lterek elektromos d ≥ 0,1 µm 1 µm-ig nagyon nagy kicsi

122 Abszorpció A gázhalmazállapotú szennyező anyagok eltávolításának egyik módja az abszorpció. Abszorpción gázok és gőzök folyadékban történő elnyeletését értjük. 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.

123 Abszorpció 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 nagymennyiségű anyagot kell szelektíven oldania. Jó regenerálhatósággal kell rendelkeznie, s lehetőleg olcsónak kell lennie.

124 A szennyező komponens gázban lévő koncentrációja (parciális nyomása) és a folyadékban elnyelt mennyisége között a Henry-törvény teremt kapcsolatot. Az oldott gáz pa parciális nyomása arányos a komponens folyadék fázisbeli xa moltörtjével (koncentrációjával), arányossági tényező a Henry- állandó, E. pa = E xa Ha a rendszer össznyomása P, az eltávolítani kívánt komponens gázfázisbeli moltörtje (koncentrációja) pedig ya, akkor az abszorbeálandó gáz pa parciális nyomása Dalton törvénye alapján a következő: pa = P ya pa értékét az előző egyenletbe helyettesítve: ya = m xa ahol: m = E/P a megoszlási vagy fázisegyensúlyi tényező.

125 Az abszorpció folyamata Az abszorpció során a véggázból eltávolítandó gáz alakú szennyeződéseket folyadék fázisba visszük át. A művelet során a következő részfolyamatok mennek végbe: –az abszorbeálandó komponens diffúziója a gáz fő tömegéből a folyadék-gáz határrétegig, –a gázrészecskék átmenete a folyadék-gáz határrétegen, –az abszorbeált gázmolekula diffúziója a folyadék belsejébe.

126 Követelmények az abszorberekkel szemben A környezetvédelmi technikában alkalmazott abszorbereknek a következő műszaki követelményeket kell kielégíteniük: –a koncentráció csökkenés nagy legyen a gáz és folyadék között, –az érintkezési fázisfelület a lehető legnagyobb legyen, –az abszorpciós folyamat számára kedvezőek legyenek a hőmérséklet és nyomásviszonyok, –lehetőleg kis viszkozitású abszorpciós folyadékokat kell alkalmazni.

127 Abszorpciós berendezések Az abszorpció megvalósítására mindazon készülékek alkalmasak, amelyek a nedves porleválasztásnál alkalmaznak. Mindkét folyamatnál valamilyen komponens átadása játszódik le a két fázis határfelületén, amely nagy érintkezési fázisfelületet igényel. Míg porleválasztáskor az eltömődés veszélye miatt a töltelékes abszorbereket csak kevésbé alkalmazzák, addig abszorpciós folyamatokra ezek a berendezések igen széles körben elterjedtek.

128 Az abszorpciós folyamat 1. a szennyezett gáz belépése; 2. abszorpciós berendezés; 3. tisztított gáz kilépése; 4. hűtő; 5. hőcserélő; 6. deszorbeáltató kolonna; 7. deszorbeált gáz (szennyező komponens); 8. az elnyelt anyagtól mentesített abszorpciós közeg

129 Az abszorpció alkalmazási területe Az abszorpciót igen gyakran alkalmazzák az ipari technológiákban. Az eljárás alapvető részét képezi a technikai levegőtisztaság-védelemnek is, az atmoszférát szennyező gázalakú komponensek megkötésének Füstgázok kéndioxid mentesítésére, mütrágya- gyártás véggázainak tisztítására, hulladékégetők véggázainak mosatására lehet többek között használni.

130 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.

131 Adszorpció 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.

132 Adszorpció 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.

133 Az adszorpció aktivitása az egységnyi tömegű adszorbens által megkötött adszorbeátum mennyisége, amelyet az adszorbens aktivitásának is neveznek, csak a nyomástól és a hőmérséklettől függ. q = f (p, T)

134 Követelmények az adszorbenssel szemben Az adszorpciós folyamatban az adszorbens szerkezeti felépítése a legjelentősebb tényező. Ez szabja meg fajlagos felületét, a porusok méretét, azok eloszlását valamint azokat a tulajdonságokat, amelyek az optimális kapacitást lehetővé teszik. Egy adott feladatra a megfelelő adszorbenst a következő szempontok szerint választhatjuk ki: –kis gázkoncentráció esetén is megfelelő aktivitású legyen, –könnyű legyen a deszorpció, –az adszorbens aktivitását, mechanikai szilárdságát a többszöri adszorpciós-deszorpciós ciklus ne befolyásolja, –a folyamatban résztvevő gázokkal szemben vegyileg ellenálló legyen, –nagy legyen a szelektivitása.

135 Az adszorbensek tulajdonságai Aktív szén Aktív Al 2 O 3 SzilikagélMolekulaszita Fajlagos felület m 2 /g 500– –350250–850500–1000 Mikropórustérfogat cm 3 /g 0,6–0,80,40,3–0,450,25–0,3 Makropórustérfogat cm 3 /g 0,5–0,80,10,05–0,10,35–0,4

136 Álló és nyugvóágyas adszorberek

137 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 hűtközeggel.

138 Direkt és indirekt kondenzátorok Az alkalmazott direkt kondenzátorok: –a permetező toronyhoz hasonló permetező kondenzátorok, –a folyadéksugár kondenzátorok, amelyek a Venturi- mosónak felelnek meg, –a keverő-vagy barometrikus kondenzátorok. Indirekt kondenzátorként leggyakrabban használt: –a csőköteges és –a léghűtéses kondenzátor. Az indirekt kondenzátorban a gőzök eredeti koncentrációban kondenzálódnak, tehát a kondenzátum azonnal, közvetlenül felhasználható. A direkt, közvetlen kondenzátorokban az anyagok keveredése miatt a leválasztandó komponenst nagy hígításban nyerjük vissza, amelyből pl. azeotróp desztillációval nyerhetjük ki.

139 Termikus véggáztisztítás A termikus égetést olyan szerves anyagok, elsősorban szénhidrogének vagy bűzös vegyületek ártalmatlanítására használják, amelyeket nem érdemes visszanyerni, de ártalmasak lehetnek az egészségre, tűzveszélyesek lehetnek, vagy kellemetlen szagforrások komponenseiként szerepelhetnek. A legtöbb légszennyezés esetében az éghető szennyező anyag koncentrációja a véggázban az alsó éghetőségi határ alatt van. Ebben az esetben kiegészítő fűtőanyag elégetésével kell az elégetendő gázokat a teljes elégéshez szükséges kellő idejű nagy hőmérsékletre felhevíteni.

140 A véggázok égéshő szerinti csoportosítása –Csak nagyobb égéshőjű gáz vagy olaj lángjában elégethető véggázok, amelyek fűtőértéke önmaguk, valamint az égéshez szükséges levegő gyulladási hőmérsékletre történő felmelegítéséhez nem elegendő. –Az égést fenntartó „szegény” véggázok, amelyek viszonylag hideg lánggal égve a tökéletes elégéshez szükséges hőmérsékletet nem tudják fenntartani, támasztóláng alkalmazását igénylik. –Az égést fenntartó „dús” véggázok, amelyek fűtőértéke többlethőmennyiség termelését is lehetővé teszi. A többlethőmennyiség hasznosításáról gondoskodni kell. Biztonsági okokból célszerű támasztóláng alkalmazása. –Önfenntartó égésű, robbanóelegyet alkotó véggázok, amelyek elégetését körültekintően, biztonsági berendezésben kell végezni.

141 Termikus berendezés

142 Katalitikus oxidáció 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.

143 Katalitikus oxidáció A katalizátoros oxidáció katalizátorai szilárd fázisúak, ezért a lejátszódó reakciót heterogén katalitikus oxidációnak vagy heterogén katalízisnek nevezzük. A katalitikus reakciókor lejátszódó részfolyamatok a következők: –a reakcióban részt vevő komponensek diffúziója a katalizátor felületére és pórusaiba, –a reagensek aktivált adszorpciója a katalizátor aktív centrumain, –a terméket eredményező felületi reakció, –a reakciótermék deszorpciója a katalizátor felületéről és pórusaiból, –a reakciótermék diffúziója a gázok fő tömegébe.

144 A katalizátorral szembeni követelmények Nagy aktivitás, amely a katalizátor egységnyi térfogatára vonatkoztatva a legkedvezőbb termékmennyiséggel jellemezhető. Ezt a katalizátor jó porozitása és nagy fajlagos felülete biztosítja. Mivel a katalizátor költsége a beruházási költségek lényeges részét képezi, a nagy aktivitást a lehető legnagyobb térsebesség mellett kell elérni. Nagy térsebesség alkalmazásakor is viszonylag kicsi nyomásveszteség legyen a katalizátor rétegen. Ezt méhsejtfelépítésű katalizátorok alkalmazása biztosítja.

145 A katalizátorral szembeni követelmények Nagy szelektivitás, a káros szennyező anyagok átalakítását végezze a kívánt termékké. Nagy legyen az élettartama, katalizátormérgek távollétében legalább 4 évig megtartsa jó működőképességét. Termikus stabilitása nagy legyen. A termikus stabilitás egy tartós üzemi hőmérséklet maximális értékével valamint egy rövid idejű, károsodást még nem eredményező csúcshőmérséklettel jellemezhető. A túlságosan nagy hőmérséklet aktivitás csökkenéséhez vezet, amelynek oka a katalizátorfelület strukturális változása pl. átkristályosodás.

146 A katalizátorral szembeni követelmények A kémiai ellenállóképesség annál nagyobb, minél jobban ellenáll a katalizátor a korrozív gázkomponenseknek (halogénak, kondenzálódó savak) és a mérgazést okozó anyagok (halogén vegyületek, Hg, Pb, As és Zn gőzei) hatásainak, amelyek a katalizátor aktivitásának elvesztését is eredményezhetik. A katalizátor mechanikai stabilitására az áramló gáz és a katalizátor felületén esetlegesen felhalmozódó finom por vagy más szilárd reakciótermék lehet befolyással. A katalizátor gyulladási-és üzemelési hőmérséklete megfelelően kicsi legyen, hogy az autoterm üzemmód már kis károsanyag koncentrációnál biztosítható legyen.

147 A katalitikus égető berendezés részei előmelegítőből vagy más hővisszanyerő egység, katalizátortér, a szállítást végző ventillátor, mérő és szabályozó műszerek.

148 Biológiai véggáztisztítás 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.

149 A lebontást végző mikroorganizmusok 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.

150 Biológiai degradáció A biológiai lebontás oxidációs folyamat, levegőt igényel. A szennyezések átalakítását végző mikroorganizmusok egyrészt saját testtömegük felépítésére másrészt energiaforrásként használják fel a szerves szennyezéseket, miközben átalakítják azokat, ideális esetben szén-dioxiddá és vízzé: C2H5CHO + 4O2 =3CO2 + 3H2O

151 A biológiai tisztítás előnyei A biológiai eljárások elsősorban nagy gázmennyiségek biológiailag lebontható, kis koncentrációban jelen lévő szennyezéseinek eltávolítására alkalmasak. Használatuk olcsó, üzembiztos, társadalmilag a legjobban elfogadott. Melléktermékeinek ártalmatlanítása viszonylag kis többletköltséget igényel.

152 A biológiai gáztisztítás berendezései Csepegtető rendszerű reaktorok –Recirkulációs –Recirkuláció nélküli Üres permetezett (mosó) tornyok Biofilterek

153 Biofilm

154 Biofilter

155 Transzmisszió-Immisszió

156 Háttérszennyezettség Háttérszennyezettség a légszennyező forrás környezetében lévő más, meglévő nagyobb térségű szennyeződési folyamatból származó immisszió, amelyre a figyelembe vett forrás hatása szuperponálódik. Megkülönböztetünk globális, kontinentális, regionális és települési hatérszennyezettséget.

157 Alap- légszennyezettség 21/2001 Korm.rendelet: " A vizsgált légszennyező forrás környezetében kialakult, más források által okozott, jogszabályban meghatározott időtartamra vonatkoztatott átlagos légszennyezettség, amelyhez a vizsgált légszennyező forrás kibocsátásának hatása hozzá adódik."

158 Alap- légszennyezettség

159

160 Légköri turbulencia: a tényleges szélsebesség felbontható egy átlagos, időben állandó sebességre és egy erre ráhelyeződő, időben és térben véletlenszerűen változó, un. turbulens összetevőre. Az átlagos sebességtől való eltérés, vagy turbulencia a légkörnek az a jellegzetessége, amely a légkörbe jutó szennyező anyagok diffúzióját okozza. A turbulenciát termikus folyamatok és mechanikus hatások hozzák létre. Ennek alapján két típust különböztetünk meg. A mechanikus turbulencia a felszín érdessége által a felette áthaladó levegőben keltett örvényes szerkezetű légmozgás. A termikus turbulencia kifejeződésében döntő szerepe van a hőmérsékleti rétegződésnek. Turbulens diffúzió: A turbulens áramlásban a légszennyező anyagoknak az örvényes légmozgás által okozott szóródása. A környezeti levegő áramlása általában turbulens. Turbulens szóródás együtthatója: A légkörbe került anyagok hígulásának a mértékét kifejező tényező.

161 Keveredési réteg: a hőmérsékleti inverzió alatti konvektív határréteg Hőmérsékleti rétegződés a hőmérséklet magasság szerinti változása; a vertikális hőmérsékleti gradienssel jellemezhető. A függélyes hőmérsékleti gradiens előjele pozitív, ha a léghőmérséklet a magassággal csökken. A troposzférában átlagos viszonyok esetén a hőmérséklet a magassággal 100 m- enként 0,65 °C-kal csökken. A talajközeli légrétegben a gradiens értéke a talajfelszíni és domborzati hatások következtében ettől lényegesen eltérhet. Ha a hőmérséklet nem változik a magassággal, izotermiáról, ha növekszik a magassággal, inverzióról beszélünk. A hőmérsékleti rétegződés stabilis, indifferens vagy labilis lehet.

162 Inverzió : a hőmérséklet emelkedése a magassággal Fajtái: –talajközeli inverzió: a felszín erős kisugárzása miatti lehűlés következménye (kisugárzási inverzió); –frontális inverzió: az alsó hidegebb és a felső melegebb levegőt elválasztó határrétegben lép fel; –zsugorodási (összenyomódási) inverzió: a leszálló légáramlással járó adiabatikus felmelegedés következménye; –felső inverzió: a troposzféra és a felfelé melegedő sztratoszféra határán képződik. (A hőmérsékleti inverzió a függélyes légmozgást lefékezi, ezért kedvez a felszínről származó légszennyeződés helyi felhalmozódásának.)

163 Stabilitási paraméter a légkör egyensúlyi állapotának jellemző mértékszáma. A függélyes hőmérsékleti gradiens értéke szerint megállapított hét stabilitási kategória a következő: erős inverzió <-1, 50 inverzió -1, , 01 gyenge inverzió -1, ,51 pozitív izoterm -0, ,01 negatív izoterm 0,00 - 0,50 normális 0,51 - 1,00 labilis 1,00 <

164 Füstkonfigurációk Felfelé szóródó füstterjedés: inverzió felé emelkedő füst (napnyugta körül) Inverzió felszakadásakor keletkező terjedés: labilizálódó légréteg esetén (hajnalban felmelegedéskor) Legyezőszerű füstterjedés: inverziós rétegben való terjedéskor (éjszaka derült égbolt) Kígyózó füstterjedés: labilis légrétegződésnél (derült időben) Kupalakú terjedés: normális és izoterm rétegződés esetén (felhős szeles helyzetben) Záróréteg alatti terjedés: stabilis légréteg esetén

165 Kígyózó terjedés Záróréteg alatti terjedés

166 Füstfáklya a pillanatnyi füstgomolyok időben átlagolt, általában kúpalakban való fokozatos kiterjedésének megjelenése. Külső határát a gyakorlatban úgy határozzák meg, hogy a füstfáklya szélénél lévő koncentráció értékét a fáklya közepén lévő érték egytizedével legyen egyenlő. Füstfáklya-tengely alatti koncentráció rövid átlagolási idejű koncentráció a szennyező forrás füstfáklyának tengelye alatt. Receptorpont: ahol a légszennyező anyagot észlelik

167 Szennyező anyagok diffúziója A szennyező anyagok diffúzióját előidéző komplex légköri mechanizmus két fő tényezője az áramlási és hőmérsékleti mező térbeli eloszlása, és annak időbeli változása. Ennek a megismeréséhez a hőmérsékleti viszonyok, a talaj-közeli és magassági szél folyamatos vagy időszakos mérésére van szükség. Az országban jelenleg magassági légállapot mérést két állomáson, magassági szélmérést 10, talaj-közeli szélregisztrálást közel 50 helyen, éghajlati észlelést pedig 100 állomáson végeznek. E meteorológiai tényezők felhasználásával nyerjük a diffúzió klimatológia tényezőit: a stabilitási paramétert, a talajszelet, a szélprofilt, ezek együttes gyakorisági eloszlását és a keveredési réteg vastagságát.

168 Turbulens diffúzió A turbulens diffúzió ismeretében kvantitatív összefüggések állapíthatók meg a kibocsátások és a kialakuló immisszió között. Ez a matematikai modell nyilván csak közelítése a valóságos állapotnak, a tervezéshez és szabályozáshoz azonban jó segítséget nyújt. Hatásvizsgálatok esetén nélkülözhetetlen eszköz. A magas pontforrásból és a kiterjedt területi forrásból származó szennyező anyagok talaj- közeli koncentrációjának meghatározását magyar szabványok rögzítik.

169 Diffúzió klimatológia A diffúzió klimatológia az alkalmazott éghajlattannak az ága, amely a légszennyező anyagok terjedése, hígulása és felhalmozódása szempontjából döntő fontosságú meteorológiai elemek és tényezők meghatározásával és vizsgálatával foglalkozik. Diffúzióklimatológiai vizsgálataink célja a számítógépes módszerek számára szükséges objektív kvantitatív, regionális jellegű diffúzió klimatológiai adatok megszerzése. A szennyező anyagok talajközeli koncentrációját turbulens-diffúziós egyenlettel határozhatjuk meg, az ipari paraméterek és a meteorológiai tényezők várható gyakoriságának ismeretében. V Valamely adott forrás szennyező hatásának felméréséhez legalább egy éven keresztül mérni kell a hely jellemző diffúzió klimatológiai adatait. Ha nincsenek megfelelő részletességű adataink, akkor egy lehetőleg közeli, hasonló éghajlatú állomás sok évi adatsorával való összevetés ad lehetőséget arra, hogy meghatározzuk a várható immisszió értékét.

170 A turbulens szóródás meghatározása

171 A turbulens szóródás együtthatóinak(σy,σz) egyenletei: σ y = (0,08 (6p -0, ln H/Z o ) x 0,367exp(2,5-p) ) σ z = (0,38 1,3 (8,7 - ln H/Z o ) x 1,55exp (-2,35 p) ) p: a szélprofil egyenlet kitevője (4.-es stabilitási kategória esetén az értéke 0,384) H: a kibocsátás effektív magassága (m) Z o : az érdességi paraméter, amely a talajfelszín jellegétől függően, város esetében 1,5. x : a kibocsátó forrástól való távolság (m) σ y : a füstfáklya szélre merőleges vízszintes turbulens szóródási együttható (m) σ z : a füstfáklya szélre merőleges függőleges turbulens szóródási együttható (m)

172 A pontforrásból eredő kibocsátás effektív magasságának meghatározása Δh = (2,7 Q h 1/2 )/u m 3/4 Q h : A forrás hőkibocsátása (kW) Δh: járulékos kéménymagasság (m) um: szélsebesség (m/s) H = h + Δh A véggázokkal kibocsátott hőteljesítmény: T s - a kibocsátott közeg hőmérséklete (K) T n - léghőmérséklet a füstcső tényleges magasságában (K) kW

173 Folyamatos pontforrás maximális szennyező hatásának a számítása (1 órás): Folyamatos pontforrás környezetében a maximális felszín közeli koncentráció a légköri stabilitás mértékétől függően a szennyező forrástól azon szélmenti távolságban alakul ki, ahol a σ z függőleges turbulens szóródási együttható értéke 0,707 H-val egyenlő. Ebben a távolságban az egy órás átlagolási időtartamra vonatkozó maximális koncentrációt az alábbi kifejezés adja: C g max (t1) = E G /(π e u m σ y σ z ) Cg max (t1): Az 1 óra átlagolási időtartamra vonatkozó maximális koncentráció (mg/m³) E G : A folyamatosan működő pontforrás rövid átlagolási időtartamra vonatkozó gázállapotú szennyezőanyag, illetve ülepedő szilárd részecske emissziója (mg/s) e: természetes logaritmus alapja e = 2,7183 u m : a folytonos pontforrás füstkályhára jellemző szélsebesség rövid időtartam alatti középértéke (m/s)

174 Maximális koncentráció átszámítása különböző átlagolási időtartamokra 24 órás, 1 éves maximális koncentráció: C Gmax (t2) = C Gmax (t1) (t2/t1) -m m = pontforrás esetén 0,45

175 Felszín közeli koncentráció számítása területi forrás esetén y = a területi forrás átlagos szélessége H á = átlagos magasság T sz = száraz ülepedés mértékét kifejező felezési idő T n = nedves ülepedés mértékét kifejező felezési idő T A = kémiai átalkulás mértékét kifejező felezési idő

176 A pontforrásból emittálódó légszennyező anyag x,y,z receptorpontban kialakuló rövid átlagolási idejű koncentrációja a következőképpen határozható meg: E G = a vizsgált szennyező kibocsátási intenzitása, (µg/s) x = a receptorpont szélirányú távolsága a forrástól (m) y = a receptorpontnak a szélre merőleges vízszintes irányban a pontforrás füstfáklyájának tengelytől való távolsága (m) z = a vizsgált receptorpont a talajfelszíntől mért függőleges távolsága(m) T sz = száraz ülepedés mértékét kifejező felezési idő T n = nedves ülepedés mértékét kifejező felezési idő T A = kémiai átalkulás mértékét kifejező felezési idő

177 Szilárd anyag eloszlás (μg/m3) hosszú átlagolási időtartamra

178

179 Vonalforrás transzmissziója

180

181 Immisszóvédelem - terhelhetőség

182 Légszennye ző anyag [CAS száma ] Határérték [µg/m 3 ] Veszélyes- ségi fokozat Órás 24 órás éves határértéktűréshatárhatárértéktűréshatár Kén- dioxid 250 a naptári év alatt 24-nél többször nem léphető túl 50% amely I. 1- jétől évenként egyenlő mértékben csökken, és I. 1-jére eléri a 0%-ot 125 a naptári év alatt 3-nál többször nem léphető túl 50 III. Nitrogén- dioxid 100 a naptári év alatt 18-nál többször nem léphető túl 50% amely I. 1- jétől évenként egyenlő mértékben csökken, és I. 1-jére eléri a 0%-ot % amely I. 1-jétől évenként egyenlő mértékben csökken, és I. 1- jére eléri a 0%-ot II. II. Nitrogén- oxidok II. Ózon110**I. Szén- monoxid ***3 000II.

183 Agglomeráció vagy zóna lakossága (ezer fő) Ha a szennyezettség meghaladja a felső vizsgálati küszöbértéket* Ha a szennyezettség a felső és alsó vizsgálati küszöbértékek között van SO 2 és NO 2 esetében ahol a szennyezettség az alsó vizsgálati küszöbérték alatt van A területi légszennyezettséget vizsgáló mérőpontok minimális száma meghatározásának szempontjai (17/2001. (VII.3. KöM rendelet)

184 Országos Légszennyezettségi Mérőhálózat (OLM) Az ország levegőminőségét az Országos Légszennyezettségi Mérőhálózat (OLM) méri és értékeli. Az OLM az automata működésű mérőhálózatból és a manuális (RIV) mérőhálózatból áll. A mérőhálózatot a Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium irányítása mellett a Környezetvédelmi Felügyelőségek üzemeltetik. Az automata mérőhálózat 32 településen 60 mérőállomást foglal magába. A RIV hálózat 109 településen (ülepedő porterhelés esetében 133 településen) méri a légszennyezettséget. A háttér-szennyezettség mérő hálózatot Országos Meteorológiai Szolgálat üzemelteti, illetve további két állomás környezetvédelmi felügyelőség kezelésében működik. A mérőhálózat adatai a közönség tájékoztatása céljából interneten és lakossági kijelző táblákon jelennek meg.

185 Országos Légszennyezettségi Mérőhálózat (OLM)

186 Háttér-légszennyezettség mérése Az ország háttér-légszennyezettségét 6 mérőállomáson mérik, amelyek az alábbi helyeken találhatók: K-puszta Nyírjes Farkasfa Hortobágy Fertőújlak (Sarród) Majláth-puszta

187 Példa a terhelhetőség számítására Légszennyező anyag Éves határérték Alap lég- szennyezettség Terhelhető- ség NO x (μg/m 3 ) CO (μg/m 3 ) Szilárd (μg/m 3 ) 50644

188 Szagküszöb: A szagos anyagnak a legkisebb koncentrációja, mely a szaghatás keltésére elegendő ingert vált ki Személyfüggő Tartományokkal adható meg Objektív mérés Szubjektív érzékelés Együttes hatások Szagok:

189

190

191 Gyakoribb szaganyagok Szerves és szervetlen kénvegyületek (kén- hidrogén, merkaptánok, szerves szulfidok) Nitrogénvegyületek (aminok, indol, szkatol, ammónia) Zsírsavak (hamar bomlanak) Aromás bomlástermékek (pl. fenol, toluol, xilol) Alifás szénhidrogének Oxigéntartalmú vegyületek (alkoholok, aldehidek, ketonok, észterek)

192

193 Szagegység Azt a hígítást jelenti, amely mellett a vizsgáló személyek 50%-a a szagot még éppen érzékeli Mértékegysége:GE (Geruchseinheit) OU (Odour Unit) SZE (szagegység)

194 Hedonikus hatás A szag minőségét fejezi ki A koncentráció növekedésével eltérő érzet áll elő a különböző szaganyagok esetén Azonos intenzitáshoz eltérő kellemetlenségi érzet párosul A bűzös anyagok hedonikus hatása már kis intenzitás mellett is kiváltódik

195

196 Szaggyakoriság Mérőszáma: szagóra Kifejezése: %-os időtartam egy hosszabb időszakra vonatkozóan A szagórák tízes alapú logaritmusa arányos a lakosság terhelésével

197 Szagok hatása Specifikus tünetek: Szédülés Étvágytalanság Hányinger Émelygés Torokkaparás Nem specifikus tünetek: Fejfájás Alvászavar Szemégés Gyomorpanasz

198 Szagemisszió: szagáram (GE/h) Transzmisszó Immissziós koncentráció

199 A szagkibocsátás meghatározása A szagkibocsátás meghatározásához a szennyezett levegő szagkoncentrációjának megállapításán túl szükséges a szennyezett levegő térfogatáramának meghatározása is. A szennyezett levegő térfogatáramát a hordozógáz áramlási sebességének mérése után számítással kell meghatározni. Az áramlási sebesség meghatározható Prandtlcsővel, vagy anemométerrel. A térfogatáram ezután a következő képlettel számítható ki: Vsz=VxA [m3/s] ahol: –Vsz – a szennyezett levegő térfogatárama [m3/s], –v – a szennyezett levegő áramlási sebessége [m/s], –A – az áramlási keresztmetszet [m 2 ].

200 A szennyezett levegő térfogatáramának ismeretében a szagkibocsátás: E = Z x Vsz [SZE/s] ahol: –E – a szagkibocsátás [SZE/s], –Z – a szagkoncentráció [SZE/m3], –Vsz – a szagszennyezett levegő térfogatárama [m 3 /s]. A szagkibocsátás meghatározása

201 Állattartó telepek szagkibocsátása Egy számosállat (SZÁ) 500 kg-nyi élő testtömeget jelent. Ennek alapján a fajlagos szagkibocsátás: ahol: –E' – a fajlagos szagkibocsátás [SZE/s×SZÁ], –Z – a szagkoncentráció [SZE/m 3 ], –Vsz – a szagszennyezett levegő istállóból kilépő összes térfogatárama [m3/s], –n – az istállóban tartott állatok összes testtömege [SZÁ]. [SZE/s×SZÁ]

202 Haszonállatok fajlagos szagkibocsátásai

203

204

205 Szagok mérése Dinamikus olfaktometria: –Detektor az emberi orr –Tiszta levegővel való hígítás –Az érzékelőkkel szemben különleges követelményeket támasztanak Elektronikus orr: –Vezető műanyagokból készült szenzorok a detektor –Jelkombinációkat mérnek

206 Dinamikus olfaktometria

207 A dinamikus olfaktometriában valamely állandó mennyiséggel áramló referenciagázhoz növekvő mértékben keverik az ugyancsak áramló bűzös gázt mindaddig, amíg a mérő személy (az „orr”) megérzi a szag megjelenését. Hígítási szám: ahol: –Vm – a mintagáz, a bűzös levegő térfogatárama [m 3 /s], –Vh – a hígítógáz (referenciagáz) térfogatárama [m 3 /s], –Z' – hígítási szám Ha a Z' értéket egységnyi térfogatban lévő szaganyagra vonatkoztatjuk, megkapjuk a szagkoncentrációt, amelynek mértékegysége a szagegység/m3 [SZE/m3], jele Z: ahol: –Z – a szagkoncentráció [SZE/m3], –Z' – a hígítási szám [1], –c0 – a szagküszöbnél mért szagkoncentráció [1 SZE/m3].

208 Szagpotenciál Folyadékok szaghatását jellemzi A folyadék felett lévő levegőnek, a folyadékban található szaganyagokkal egyensúlyba kerülő koncentrációját mérik Többek között szennyvíztelepek bűzemissziójának értékelésére alkalmas

209 Szagterjedés Szél: diszperziót segít, ugyanakkor a szaganyagok távolabbra is eljutnak Turbulens mozgás segíti a hígulást, de földhöz is szoríthatja a szagokat Az inverzió hatványozhatja a szaghatásokat Magas építmények mögött fokozott szaghatás várható C(x)=Q/(01,376. π. u. x 1,669 )

210 Hatásterület

211 Szagok hatásterülete

212

213 Szagemisszió csökkentése Szagforrások kibocsátásának csökkentése Fizikai és kémiai módszerek alkalmazása Biológiai kezelés Egyéb technológiák

214 Kibocsátások csökkentése (aktív módszerek) Technológiai folyamatok zárttá tétele Felületcsökkentés (pl. takarás, felületaktív anyagok) Hullámzás, turbulencia csökkentése Hőmérsékletkiegyenlítés bebocsátások előtt

215 Kibocsátások csökkentése (aktív módszerek) Adalékanyagok (pl. oxidálószerek) Technológia helyes megválasztása: Pl. állattartásnál: tartási mód, alomanyag, takarmányozás módja, takarmány minősége, itatási rendszer, trágyaelvezetés módja, gyakorisága, szellőztetési rendszer.

216 Passzív módszerek Adszorpció (pl. aktív szén) Abszorpció (lúgos, savas oldatok) Oxidáció (pl. ózonizálás, katalizátor, termikus égetés) Közömbösítés Kilépőnyílás emelése Biológiai tisztítás (biomosók, bioszűrők)

217 Légszennyeződés-meteorológia A légszennyeződés-meteorológia tevékenységi területe a lokális, városi, regionális, kontinentális és globális levegőminőség tervezése. Ennek keretében az alábbiakkal foglalkozik: –a transzmisszió tényezőinek mérése és vizsgálata, –levegőtisztaság-védelmi döntési modellek kialakítása és alkalmazása, –levegőszennyezettség-előrejelzés, –az alapterhelés megállapítása, –emisszió és immisszió közötti összefüggések kiszámítása.

218 Terjedési modell-számítások A pontszerű mérések önmagukban nem elegendőek ahhoz, hogy térben folytonos információt kaphassunk a légszennyező anyagok koncentrációjának és ülepedésének eloszlásáról. A problémakör komplex vizsgálatához légköri transzportmodellekkel végzett számításokra is szükség van. A modellekkel végzett szimulációk ezen túlmenően arra is lehetőséget nyújtanak, hogy az emisszió várható jövőbeli alakulásának ismeretében megbecsüljük a koncentráció- és ülepedés mezők várható eloszlását.

219 A modellezés és a mérés A modellszámítások outputjai a mérési eredményekkel szemben térben és időben is folytonos lefedettséget biztosítanak. Lehetőség van a koncentráció- és ülepedés-mezők különböző átlagolási időkkel történő megjelenítésére. Bár a térbeli reprezentativitás jobb, mint az operatív mérések esetében, a modellszámítások hátrányaként kell elkönyvelnünk, hogy a szimuláció során nyert eredmények kevésbé pontosak és megbízhatóak, mint ugyanazon térbeli pontokra vonatkozó hiteles, referencia módszerrel végzett mérések idősora. A modellszámítások önmagukban – mérésekkel történő validálás nélkül – értéktelenek, sőt téves információt nyújtanak a felhasználók számára. A monitoring és a modellezési tevékenység tehát csak egymásra épülve, egymást kiegészítve lehet hatékony eszköz a döntés előkészítés során.

220 Dobozmodell

221 Egydimenziós modell

222 Kétdimenziós modell Dinitrogén-oxid eloszlás

223 Háromdimenziós modell Kén-dioxid eloszlás

224 Európai modell Az Európában alkalmazott kontinentális/regionális skálájú modellek döntő többsége az EMEP 50x50 km 2 - es horizontális rácsfelbontását követi. Ennek oka az, hogy a nemzeti bevallásokon alapuló emissziós kataszterek ilyen felbontásban állnak rendelkezésre a legtöbb légszennyező anyag esetében. Az EMEP által jelenleg alkalmazott legfejlettebb modell Euler-típusú, a légköri kén- és nitrogénvegyületek, valamint az ózon és prekurzoraik koncentráció és ülepedés mezőinek, és bizonyos származtatott paraméterek (pl. AOT40, AOT60, percentilisek, kritikus terhelés túllépése, akkumulált ülepedés) komplex meghatározására alkalmas.

225 Európai modell A szükséges formátumú meteorológiai inputot (hőmérséklet, szél, csapadék, felhőzet, sugárzás stb.) egy pre-processzáló program állítja elő az ECMWF-től (Európai Középtávú Előrejelző Központ) kapott mérési adatok alapján. Az OMSZ a Nemzetközi Alkalmazott Rendszerelemző Intézettel (IIASA) a 90-es években közösen fejlesztett TRACE modellt alkalmazza a toxikus nehézfémekkel (ólom, kadmium, arzén, cink) kapcsolatos nagytávolságú európai légköri transzport, illetve légköri ülepedés vizsgálatokhoz. Ennek horizontális térbeli felbontása, valamint meteorológiai input adatigénye megegyezik az EMEP modellével.

226 A kén-dioxid koncentráció éves átlagai Közép-Európában

227 Modellszámítások outputjainak hasznosulása A regionális és lokális koncentráció mezők 1h, 24h és éves átlagolásban, a felhasználás igénye szerinti térbeli felbontásban (környezetegészségügy, mezőgazdaság, erdészet), regionális és lokális légköri száraz és nedves ülepedési mezők éves átlagolásban, a felhasználás igénye szerinti térbeli felbontásban (környezetegészségügy, talajtan, vízminőség-védelem, mezőgazdaság, erdészet), jogszabályban előírt határértékek és értékelési küszöbök túllépése (környezetegészségügy, a levegőminőség hatósági szabályozása), a légszennyező anyagok földrajzi és forráskategóriák szerinti eredete (nemzetközi egyezmények betartásának ellenőrzése, újak előkészítése)

228 A modellezés skálája Az egyes skálákon megvalósított modellezési koncepciók a levegőkörnyezeti állapot egy-egy szegmensének diszkrét leképezését jelentik. A konkrét fizikai valóságban a különböző skálájú légköri terjedési és diszperziós folyamatok folytonosan és szervesen egymásra épülnek. Egy lokális skálán létrejövő légszennyeződési folyamat az ennél nagyobb skálán lezajló légköri jelenségek együttes hatását is magában foglalja.

229 Modellhierarchia Térskála: kontinentális/regionális Modellek: EMEP, TRACE, DEM Átlagolás: éves Validálás: háttérszennyezettség mérések Térskála: városi Modellek: AERMOD, ADMS Átlagolás: órás, 24 órás, éves Validálás: városi monitoringhálózat Térskála: lokális Modellek: ? Átlagolás: órás, 24 órás, éves Validálás: lokális mérés, szélcsatorna

230 AERMOD

231

232 Szélrózsa

233 Koncentráció-eloszlások

234 A DTM integrálása

235 Interpretáció a döntéshozók számára

236 21/2001. (II. 14.) KORM. RENDELET A LEVEGŐ VÉDELMÉVEL KAPCSOLATOS EGYES SZABÁLYOKRÓL

237 Védelmi övezetek Jelentős levegőterhelést okozó vagy bűzös tevékenység esetén a védelmi övezet sugarának nagysága legalább 500, de legfeljebb 1000 méter Energiaipar Nagy tüzelőberendezések 50 MW th -ot meghaladó bemenő hőteljesítménnyel. Ásványolaj és gázfinomítók. Kokszolókemencék. Szénelgázosító és -cseppfolyósító üzemek.

238 Jelentős levegőterhelést okozó vagy bűzös tevékenység Fémek termelése és feldolgozása Fémérc (beleértve a szulfidércet) pörkölő és szinterelő létesítmények. Tömbvas vagy tömbacél termelésére szolgáló létesítmények (elsődleges vagy másodlagos olvasztás), beleértve a folyamatos öntést is, 2,5 tonna/óra kapacitás felett. Vasfémek feldolgozására szolgáló létesítmények Fémek felületi kezelésére szolgáló létesítmények elektrolitikus vagy kémiai folyamatokkal, ahol a kezelőkád térfogata meghaladja a 30 m 3 -t.

239 Jelentős levegőterhelést okozó vagy bűzös tevékenység Építőanyagipar Cement-klinkernek forgókemencében történő gyártására szolgáló létesítmények 500 tonna/nap termelési kapacitáson felül, vagy mésznek forgókemencében történő gyártására 50 tonna/nap kapacitáson felül, vagy egyéb égetőkemencék 50 tonna/nap kapacitáson felül. Azbeszt gyártására és azbeszt alapú termékek gyártására szolgáló létesítmények.

240 Vegyipar Vegyipari létesítmények szerves alapanyagok Vegyipari létesítmények szervetlen alapanyagok Vegyipari létesítmények foszfor-, nitrogén- vagy káliumtartalmú műtrágyák (egyszerű vagy összetett műtrágyák) gyártásához. Vegyipari létesítmények növényvédő szer hatóanyagok és biocidek gyártásához. Kémiai vagy biológiai folyamatokat felhasználó létesítmények gyógyszeralapanyagok gyártására. Vegyipari létesítmények robbanóanyagok gyártására. Jelentős levegőterhelést okozó vagy bűzös tevékenység

241 Hulladékkezelés Veszélyes hulladékok ártalmatlanítását (beleértve az égetést) végző telephelyek 10 tonna/nap kapacitáson felül. Kommunális hulladékégető berendezések 3 tonna/óra kapacitáson felül. Nem veszélyes hulladékok ártalmatlanítását végző telephelyek 50 tonna/nap kapacitáson felül. Hulladéklerakók 10 tonna/nap feltöltési kapacitáson felül vagy tonna teljes befogadókapacitáson felül, az inert hulladékok lerakóinak kivételével. Jelentős levegőterhelést okozó vagy bűzös tevékenység

242 Állati anyagok feldolgozása Létesítmények állati tetemek és állati hulladékok kezelésére vagy újrafeldolgozására 10 tonna/napnál nagyobb kezelési kapacitással. Nagy létszámú állattartás Létesítmények intenzív baromfi- vagy sertéstenyésztésre vagy szarvasmarhatartásra, több mint Bőripar Üzemek állati bőrök és nyersbőrök kikészítésére, ahol a kezelési kapacitás meghaladja a 12 tonna kikészített termék/nap értéket. Jelentős levegőterhelést okozó vagy bűzös tevékenység

243 A légszennyezettség javítását szolgáló helyi, regionális vagy országos intézkedési programok „Azokra a zónákra, ahol a légszennyezettség meghaladja a határértéket a környezetvédelmi hatóság az érdekelt közegészségügyi és közlekedési hatóságok és települési önkormányzatok jegyzőjének szakhatósági közreműködésével, illetőleg az érintett légszennyezők véleményének kikérése alapján intézkedési programokat készít és hoz nyilvánosságra…”

244 Levegőtisztaság-védelmi bírság BL = E f x k [Ft/negyedév] E f = E t -E n [kg/negyedév] BL [Ft/negyedév] az adott légszennyező anyag kibocsátási határérték túllépése miatt negyedévre fizetendő bírság, E f [kg/negyedév] a határérték felett kibocsátott szennyezőanyag negyedéves mennyisége, k [Ft/kg] bírságtényező, E t [kg/negyedév] a tényleges kibocsátás negyedéves átlagértéke, E n [kg/negyedév] a határértéknek megfelelő szennyezőanyag- kibocsátás negyedéves mennyisége

245 Bírságtényezők Légszennyező anyag Veszélyességi fokozat* kén-dioxidIII nitrogén-oxidII szén-monoxidII szilárd anyag (nem toxikus) III egyéb légszennyező anyagok I. fokozatba tartozók II. fokozatba tartozók III. fokozatba tartozók IV. fokozatba tartozók

246 IPPC (Integrated Pollution Prevention and Control) 96/61/EK Tanácsi irányelv, amely október 30- tól hatályos Az integrált megközelítés: a környezetszennyezést nem környezeti elemenként, hanem komplex módon, minden környezeti elemre vonatkozóan együtt kell vizsgálni és kezelni. Valamely környezeti elem igénybevételének, illetve terhelésének megelőzése, csökkentése vagy megszüntetése céljából nem engedhető meg más környezeti elem károsítása, illetve szennyezése.

247 IPPC Az egységes környezethasználati engedélyben (IPPC szerinti engedély) meghatározott határidőre a környezethasználónak alkalmaznia kell az elérhető legjobb technikákat (best available techniques, BAT). A határidő attól függ, hogy az engedély megszerzésére kötelezett tevékenység a jogszabály szerint meglévő vagy új tevékenységnek számít-e.

248 Egységes környezethasználati engedély A kormányrendelet hatálybalépését követően (2001. október 30.) valamennyi hatálya alá tartozó új tevékenység megkezdéséhez egységes környezethasználati engedély megszerzésére van szükség. Egyes tevékenységek azonban mind környezeti hatásvizsgálati kötelezettség alá (ezáltal a környezetvédelmi engedélyezési eljárás hatálya alá), mind a tervezett új szabályozás értelmében az egységes környezethasználati eljárás hatálya alá tartoznak. Ezen tevékenységek esetében a környezetvédelmi hatóság először a környezeti hatásvizsgálati eljárást folytatja le, majd - amennyiben a környezetvédelmi engedélyre való jogosultság megállapítható - dönt az egységes környezetvédelmi engedélyezési eljárás hivatalból történő megindításáról.

249 Az egységes környezethasználati engedélyhez kötött tevékenységek listája 193/2001. (X. 19.) Korm. Rendelet melléklete Energiaipar Tüzelőberendezések 50 MWth-ot meghaladó bemenő hőteljesítménnyel Ásványolaj- és gázfeldolgozók (gáztisztítók) Kokszolókemencék Szénelgázosító és -cseppfolyósító üzemek Fémek termelése és feldolgozása Fémérc (beleértve a szulfid ércet) pörkölő és szinterelő létesítmények Vas vagy acél termelésére szolgáló létesítmények (elsődleges vagy másodlagos olvasztás), beleértve a folyamatos öntést is, 2,5 tonna/óra kapacitás felett Vasfémek feldolgozására szolgáló létesítmények Vasöntödék 20 tonna/nap feletti termelési kapacitással Létesítmények: –nemvas fémeknek ércekből, koncentrátumokból vagy másodlagos nyersanyagokból való gyártása kohászati, kémiai vagy elektrolitikus eljárással, –nemvas fémek olvasztására (beleértve az ötvözést), visszanyert (reciklált) termékek olvasztására (finomítás, öntés stb.), ólom és kadmium esetében 4 tonna/nap, egyéb nemvas fémek esetében 20 tonna/nap olvasztási kapacitás felett Fémek és műanyagok felületi kezelésére szolgáló létesítmények elektrolitikus vagy kémiai folyamatokkal, ahol az összes kezelőkád térfogata meghaladja a 30 m3-t.

250 Azok a tevékenységek, amelyek már léteznek, működnek, legkésőbb a jogszabályban rögzített határidőig (2007. október) szintén egységes környezethasználati engedéllyel kell rendelkezzenek, és teljesíteniük kell az abban foglalt követelményeket. Ezeknek a létesítményeknek az esetében a környezetvédelmi hatóság környezetvédelmi felülvizsgálati eljárás keretében adja ki az egységes környezethasználati engedélyt ( ig a felügyelőségek kiadták a határozatot). Külön kategóriát képeznek a kiemelten kezelt létesítmények. Ennek oka, hogy az európai uniós csatlakozási tárgyalások során az EU a versenysemlegesség érdekében az IPPC irányelv hatálybalépése (1999. október) és a magyar jogszabály hatálybalépése (2001 október) közt engedélyezett, engedélyezendő, illetve létesült tevékenységek, létesítmények kiemelt kezelését kérte az országtól. Számukra a határidő január 1. volt. Egységes környezethasználati engedély

251 Elérhető legjobb technika értelmezése - legjobb az, ami a leghatékonyabb a környezet egészének magas szintű védelme érdekében; - elérhető technika az, amelynek fejlesztési szintje lehetővé teszi az érintett ipari ágazatokban történő alkalmazását elfogadható műszaki és gazdasági feltételek mellett, figyelembe véve a költségeket és előnyöket, attól függetlenül, hogy a technikát az országban használják-e vagy előállítják-e és amennyiben az az üzemeltető számára ésszerű módon hozzáférhető; - a technika fogalmába beleértendő az alkalmazott technológia és módszer, amelynek alapján a berendezést (technológiát, létesítményt) tervezik, építik, karbantartják, üzemeltetik és működését megszüntetik.

252 Az elérhető legjobb technika - BAT kevés hulladékot termelő technológia alkalmazása, kevésbé veszélyes anyagok használata, a folyamatban keletkező és felhasznált anyagok és hulladékok regenerálásának és újrafelhasználásának elősegítése, alternatív üzemeltetési folyamatok, berendezések vagy módszerek, amelyeket sikerrel próbáltak ki ipari méretekben, a tudományos ismeretekben és ezek megértésében rejlő technológiai előnyök és változások figyelembe vétele, a szóban forgó kibocsátások természetének, hatásainak és mennyiségének vizsgálata,

253 az elérhető legjobb technika bevezetéséhez szükséges idő, a folyamatban felhasznált nyersanyagok (beleértve a vizet is) fogyasztása és jellemzői és ezek energiahatékonysága, annak igénye, hogy a kibocsátások környezetre gyakorolt hatását és ennek kockázatát a minimálisra csökkentsék vagy megakadályozzák, annak igénye, hogy megelőzzék a baleseteket és a minimálisra csökkentsék ezek környezetre gyakorolt következményeit, BAT

254 Figyelembe kell venni: a magyar környezetvédelmi háttérintézmény vagy a nemzetközi szervezetek által közzétett információkat, továbbá az Európai Bizottság által a tagállamok és az érintett iparágak között az elérhető legjobb technikákról, a kapcsolódó monitoringról és a fejlődésről szervezett információcserének a Bizottság által közzétett tapasztalatait.

255 Információcsere Fórum Az IEF a BAT-al kapcsolatos információcsere irányítója, elnökletét és szervezését a Környezetvédelmi Főigazgatóság végzi. Az IEF a Tagországok, a Társult Országok illetve civil- és ipari szervezetek képviselőiből áll. Az IEF javaslatot tesz a Környezetvédelmi Főigazgatóságnak a BATRef dokumentumok kidolgozásának munkaprogramjára, kijelöli, figyelemmel követi a munkaprogram végrehajtását és teljes áttekintéssel bír az információcsere folyamatról.

256 Az Európai IPPC Iroda és a Műszaki Munkacsoportok Az Európai IPPC Iroda a BATRef dokumentumok kidolgozásának koordinálását végzi az IEF irányításával. Az egyes szakterületi dokumentumok kidolgozása műszaki munkacsoportok (TWG) kertében történik, amelyben minden országból az IEF tag jelöli ki a résztvevő képviselőket. (Az Európai IPPC Iroda az Európai Bizottság Közös Kutatási Központjának (JRC – Joint Research Center) keretein belül működik.) A műszaki munkacsoportokban az ipar és az egyes országok képviseletére egyaránt van lehetőség. Az Európai IPPC Iroda elsősorban a műszaki munkacsoport tagoktól kapott információk alapján állítja össze az adott szektorra a BATRef dokumentumot. Egy műszaki munkacsoport élettartama változó, a kidolgozandó BATRef komplexitásától függ (ált. 2 év).

257 A BREF-dokumentumok felépítése Általános ágazati információ Alkalmazott folyamatok és technikák A jelenlegi kibocsátási szintek, energia- és anyagfelhasználás A BAT meghatározásához figyelembe vehető technikák részletes leírása Az adott szektorra vonatkozó BAT – általános értelemben Várható legújabb technikák Következtetések és javaslatok

258 Az egységes környezethasználati engedélyezési eljárás KHV hatálya alá tartozó létesítmények: környezetvédelmi engedély egységes környezethasználati engedélyezés (IPPC) hatálya alá tartozó létesítmények: egységes környezethasználati engedély KHV és IPPC hatálya alá tartozó létesítmények: egységes környezethasználati engedély környezetvédelmi felülvizsgálat: környezetvédelmi működési engedély vagy egységes környezethasználati engedély (meglévő tevékenység esetében)

259 Felülvizsgálat 12/1996. (VII.4. KTM rendelet) Általában –meglévő tevékenység esetén az IPPC engedély megszerzéséhez –az IPPC engedélyben foglalt követelmények felülvizsgálata legalább 5 évenként Egyéb feltételek fennállása esetében –ha a kibocsátások mennyiségi vagy minőségi változása miatt új kibocsátási határértékek megállapítása szükséges; vagy a környezethasználó – tevékenységében – jelentős változást kíván végrehajtani; –ha az elérhető legjobb technikában bekövetkezett jelentős változás következtében új kibocsátási határértékek követelmények előírása szükséges; –ha a tevékenység üzembiztonsága új technika alkalmazását igényli; –ha a létesítmény olyan jelentős környezetterhelést okoz, hogy az a korábbi engedélyben rögzített határértékek felülvizsgálatát indokolja.

260 Hatásvizsgálat köteles tevékenységek 314/2005. (XII. 25.) Korm. rendelet Villamosenergia-, gőz-, vízellátás: Hőerőmű 20 MW villamos teljesítménytől, egyéb égető berendezés 300 MW kimenő hőteljesítménytől Atomerőmű, atomreaktor, valamint atomerőmű, atomreaktor felhagyása, ideértve minden nukleáris üzemanyag és a létesítmény egyéb radioaktívan szennyezett alkotórészeinek végleges eltávolítását Villamos légvezeték 220 kV feszültségtől és 15 km hosszúságtól Atomfűtőmű, valamint atomfűtőmű felhagyása, ideértve minden nukleáris üzemanyag és a létesítmény egyéb radioaktívan szennyezett alkotórészeinek végleges eltávolítását Felszín alatti vizek igénybevétele egy vízkivételi objektumból vagy objektumcsoportból 5 millió m 3 /év vízkivételtől Felszíni vizet átvezető létesítmény 100 millió m3/év vízszállító kapacitástól (nem tartozik ide az ivóvíz vezetékben történő átvezetése)

261 Hatásvizsgálat köteles tevékenységek 314/2005. (XII. 25.) Korm. rendelet Villamosenergia-, gáz-, gőz-, vízellátás : Vízerőmű 20 MW villamos teljesítménytől; vízbázis védőövezetén, védett természeti területen méretmegkötés nélkül Geotermikus erőmű 20 MW villamos teljesítménytől; ásvány-, gyógy- és ivóvízbázis védőövezetén, védett természeti területen méretmegkötés nélkül Szélerőmű 2 MW összteljesítménytől; védett természeti területen 200 kW összteljesítménytől Villamos légvezeték 120 kV-tól (ha nem tartozik az "A" fejezetbe) Föld alatti villamos vezeték vagy földgáz elosztó vezeték település külterületén lévő védett természeti területen 1 km hossztól Földgáz elosztó vezeték 40 bar-ra tervezett üzemi nyomástól Hőenergiát termelő létesítmény (gőz és meleg víz előállítása) 50 MW kimenő teljesítménytől (ha nem tartozik az "A" fejezetbe)

262 Kén-dioxid emisszió Európában (ezer tonna/km 2 /év)

263 Kén-dioxid emisszió

264 Kén-dioxid export Európában

265 Kén-dioxid export (100 t)

266 Nitrogén-oxid kibocsátás (1000 t/km 2 /év)

267 Savasodás Európában (érintett területek %)

268 Savasodás a Földön (érintett területek %)

269 Nemzetközi egyezmények Egyezmény a nagy távolságra jutó, országhatárokon átterjedő levegőszennyezésről (Genfi Egyezmény, 1979, 1980): –Kén-dioxid: 1985 Helsinki (az 1980-as kibocsátást 1993-ig 30%-al kellett mérsékelni. –Nintrogén-oxid: 1988 Szófia (1994-ig a kibocsátás nem haladhatja meg az 1987-es szintet. –Illékony szerves vegyületek kibocsátásának és azok országhatárokon való átáramlásának korlátozásáról (Genf Jegyzőkönyv, 1991)

270

271

272

273

274 1987: Montreáli Jegyzőkönyv – 1998 július 1.- ig CFC felhasználást 50%-al kell mérsékelni (Magyarország 1989-ben csatlakozott) Módosítások: –Londoni (1993) –Koppenhágai (1994) –Montreáli (1999) –Pekingi (2001) Nemzetközi egyezmények - CFC

275 Éghajlatváltozás – Nemzetközi összefogás Megelőzés és elővigyázatosság elve A késlekedés költséges ill. visszafordíthatatlan következményekkel járhat A hatások előrejelzése teljesen bizonytalan Nemcsak természetudományi kérdés

276 CO 2 kibocsátás Európában (ezer tonna/év)

277 CO2 kibocsátás Európában (ezer tonna/1000fő/év)

278 CO2 kibocsátás Európában (GDP-re vonatkoztatva)

279 1989: Noordwijk – 2005-ig minden ország 20%-al csökkentse a CO2 kibocsátást (ajánlás) 1992: Rio-i „Föld csúcs” – Az ENSZ keretegyezménye az éghajlatváltozásról – 2000-ben az 1990-es szinten kell maradni 1997: Kiotó Nemzetközi egyezmények – CO2

280 Kiotói Jegyzőkönyv 197 ország megállapodása (110 ratifikálta) Átlagosan 5,2 % csökkentése az üvegházhatású gázok kibocsátásának időszakra (un. szén-dioxid egyenértékben) EU tagállamok 8%-os csökkentést vállaltak („EU buborék) „Nettó elszámolást” alkalmaznak (erdők telepítése) A viszonyítási alap az 1990 évi szint

281 Kiotó és Magyarország Magyarországra 6% csökkentés van „előírva” A viszonyítási alap A túlteljesítés átvihető a következő időszakra vagy eladható A végrehajtás előmozdítására programot kell kidolgozni Nemzeti Beszámolót kell benyújtani az Egyezményt gondozó ENSZ testülethez

282 Emisszió-kereskedelem „Allowances trading”: az üvegházhatású gázok forgalmazható kibocsátási joga és a csökkentés valorizálható természeti kincs

283 Kiotói rugalmassági mechanizmusok Együttes végrehajtás (Joint Implementation – JI): egy konkrét emissziót csökkentő beruházással előállt és auditált kibocsátás csökkentést a beruházó és a kedvezményezett ország egy kialkudott arány szerint megoszthat

284 Kiotói rugalmassági mechanizmusok Tiszta fejlesztési mechanizmus (Clean Development Mechanizm – CDM): a kedvezményezett országban elért kibocsátás csökkentést a beruházó állam teljes mértékig magának írja jóvá

285 Kiotói rugalmassági mechanizmusok Szennyezési jogok nemzetközi kereskedelme (International Emission Trading – IET): a kibocsátás csökkentési kötelezettséget túlteljesítő ország – a túlteljesítés mértékéig – a fel nem használt jogait eladhatja

286 A mechanizmusok áttekintése MechanizmusTranzakciós egységek A tranzakció típusa RésztvevőkA Jegyzőkönyvben rögzített követelmények Szennyezési jogok nemzetközi kereskedelme A kibocsátás csökkentési kötelezettség egy része PénzügyiFejlett és átalakuló gazdaságú országok A vásárolt jogok csak kiegészítői lehetnek a hazai szennyezés csökkentésnek Együttes végrehajtás Igazolt kibocsátás csökkentés egy része Projekt alapú Fejlett és átalakuló gazdaságú országok Csak jelentési kötelezettségeinek eleget tevő országok alkalmazhatják; csak kiegészítő megoldás Tiszta fejlesztési mechanizmus Igazolt kibocsátás csökkentés Projekt alapú Fejlett és fejlődő országok A bevételek egy részével a fejlődő országok klímavédelmét kell támogatni

287 Energia/szén adó A torz árviszonyok növelik az üvegházhatású gázok kibocsátását A fosszilis energiahordozók ártámogatásának leépítése a globális kibocsátások 4-18%-os mérséklését eredményezné Növekedne a gazdasági hatékonyság Szociális indokok ellene hatnak A hatása „begyűrűzhet”

288 Országcsoportonként vezethető be A nemzetközi versenyképesség megőrzése érdekében a nagy kibocsátókat is bele kell foglalni a csoportokba Eredményesebb megoldás, mint a határértékrendszer A forgalmazható kvótából és az energia/szén adóból származó bevételek más adónemek csökkentésére fordíthatók Emissziókvóta és energia/szén adó

289 Az Európai Unió klímavédelmi törekvései Alapelv: a klímavédelem átfogó környezetvédelmi és gazdaságfejlesztési követelmény Integrálni kell az energia, közlekedés, mezőgazdasági, stb. politikákba Nem volt külön direktíva az üvegházhatású gázok kibocsátására, de olyan direktíva van mely figyelembe veszi a klímavédelmi szempontokat Jogszabályban rögzített klímavédelmi stratégia ad útmutatást a végrehajtás módjáról

290

291

292 Stagnáló EU kibocsátás A közlekedési eredetű emissziók „feltartóztathatatlanul” növekedtek Az atomenergia alkalmazási köre tovább szűkül Az energiapiacok európai liberalizálása relatív versenyhátrányba hozza a megújuló energiaforrásokat A kevésbé fejlett EU tagállamok (Portugália, Görögország) a kibocsátások jelentős növekedésére tartanak igényt

293 Az EU „buborék” intézménye Az EU számára a Kiotói Jegyzőkönyv különleges engedményt tartalmaz: együttesen kell a 8%-os csökkentést elérni A kibocsátás csökkentést megosztja a tagállamok között Az átadott jogok nem kerülnek anyagi ellentételezésre

294 Ország1995-ös kibocsátás az 1990-eshez képest (%) Részvállalás re (%) Ausztria+0,6-13 Belgium+7-7,5 Dánia Nagy-Britannia-3-12,5 Finnország+0,70 Franciaország-40 Görögország+6+25 Hollandia+11-6 Írország+1,7+13 Luxemburg-2-28 Németország Olaszország+4-6,5 Portugália Spanyolország Svédország+6+4 EU-átlag-8

295 Mi segítheti az EU-t az eléréshez Közös és összehangolt intézkedések (többek között új adók) Az új „buboréktagok” 5% „ingyen jött” kibocsátás csökkentést hoznak az EU-nak 2003/87/EC irányelv

296 2003/87/EC irányelv – Magyarországra május 1-től érvényes Meg kell határozni az Irányelv hatálya alá eső ipari létesítményeik összes széndioxid-kibocsátásának éves felső határát A megengedett összkibocsátást ezután kibocsátási jogosultságok, ún. „kibocsátási egységek” formájában szét kell osztani az egyes létesítmények üzemeltetői között Az összkibocsátás felső határát, illetve a kibocsátási egységek szétosztását az ún. Nemzeti Kiosztási Tervben kell meghatározni

297 Az érintett létesítményeknek minden évben az évi tényleges üvegházhatású gáz-kibocsátásaiknak megfelelő mennyiségű kibocsátási egységet át kell adniuk az államnak Az átadáshoz szükséges egység-mennyiség összegyűjtése érdekében a létesítmények vásárolhatnak egységeket, illetve a szabad, azaz tényleges kibocsátással nem fedett egységük van, azt el is adhatják Az adott évre kiadott egységeket nem kötelező abban az évben felhasználni, az egységek tartalékolhatók, és későbbi években is felhasználhatók az államnak valóátadásra illetve értékesítésre.

298 Az Irányelv hatálya alá tartozó tevékenységek Energiaipar: –tüzelőberendezések (kivéve a hulladék,veszélyeshulladék-égetők)20 MWth bemenő hőteljesítmény felett –ásványolaj-feldolgozók –kokszolókemencék Fémek termelése és feldolgozása: –fémérc (beleértve a szulfid ércet) pörkölő és szinterelő létesítmények –vas vagy acél termelésére szolgáló létesítmények (elsődleges vagy másodlagos olvasztás), beleértve a folyamatos öntést is 2.5 tonna/óra kapacitás felett Ásványipar: –cement-klinker forgókemencében történő gyártása 500 tonna/nap termelési kapacitás felett –mész forgókemencében történő gyártása, mész egyéb égetőkemencében történő gyártása 50 tonna/nap kapacitás felett –üveggyártás, beleértve az üvegszálat is 20 tonna/nap olvasztókapacitás felett –kerámia termékek égetéssel történő gyártása (különösen csempék, téglák, tűzálló téglák, kőáruk vagy porcelánok gyártása) 75 tonna/nap kapacitás felett (és/vagy Egyéb tevékenységek –faanyagból származó pép (cellulóz) vagy egyéb szálas anyagok gyártása, papír és karton gyártása. 20 tonna/nap termelési kapacitás felett

299 Magyarországon vállalkozáslétesítményeit érinti a kibocsátás- kereskedelem Ez az összes CO 2 emisszió 50%-át adja majd A „küszöb alattiak” is beléphetnek Az Irányelv hatálya alá tartozó tevékenységek

300 A kibocsátási engedély 2005-től – az ipari létesítmények bizonyos köre - csak engedély birtokában működhet CO 2 monitoringot kell működtetni (fajlagos emisszió számításra is lehetőség van) Össze kell kapcsolni az egységes környezethasználati engedélyeztetési eljárással

301 A kibocsátási egység Jelentése: 1 tonna szén-dioxid 2007-ig az egységek 95%-át ingyenesen kell kiosztani (a fennmaradót elárverezik) Az országon belül a létesítmények csoportosulhatnak (együttes teljesítés)

302 A Nemzeti Kiosztási Terv 5 éves ciklusokra készülnek Követi a vállalt kötelezettségeinket (csökkenés) Az Irányelv hatálya alá nem tartozó tevékenységek kibocsátásának változásától is függ Kiosztási elvek: –múltbéli kibocsátások alapján (a korábbi kibocsátási csökkentési beruházásokat figyelembe kell venni) –átlagos fajlagos kibocsátások alapján

303 Ellenőrzés - büntetés A bejelentett kibocsátásokat igazolási eljárásnak kell alávetni (független szervezettel) Ha egy létesítmény nem ad át a kibocsátásának megfelelő egységet, úgy büntetést fizet: – : € 40/egység –2008-tól: € 100/egység A büntetés nem mentesít az elmaradt egység- átadás teljesítése alól

304 Magyarország levegőminőségi állapota

305

306

307

308

309

310

311

312

313

314

315

316

317

318

319

320

321

322

323

324

325

326 90%-os adatrendelkezésre állást teljesítő állomások aránya

327 2004 évi SO2 szennyezettség

328 2004 évi NO2 szennyezettség

329 2004 évi NOx szennyezettség

330 2004 évi O3 szennyezettség

331 2004 évi CO szennyezettség

332 2004 évi PM10 szennyezettség

333 2004 évi benzol szennyezettség

334 2004 évi össz szennyezettség

335 2004 évi NO2 szennyezettség (RIV)

336 2004 évi SO2 szennyezettség (RIV)

337 2004 évi ülepedő por szennyezettség (RIV)

338

339 Nemzeti Környezetvédelmi Program II. ( ) Az energiagazdálkodási tevékenységekből eredő légköri kibocsátások csökkentésének előmozdítása: Az energia előállításának, átalakításának és szállításának korszerűsítése Fogyasztó-oldali energiatakarékosság és energiahatékonyság javítása Megújuló energiahordozók hasznosításával kapcsolatos technológiák fejlesztése és elterjesztése (beruházási támogatással): Alternatív üzemanyag alkalmazása Depóniagáz hasznosítása Egyéb biomassza-hasznosítás, a helyi célokra jelenleg használt gáz tüzelőanyag kiváltása helyi biomassza felhasználással, valamint párhuzamos fűtési rendszerek kialakítása Nap- és szélenergia, valamint geotermikus energia alkalmazása, Árpreferencia a megújuló energiaforrások felhasználásával termelt villamosenergiára

340 Közlekedési eredetű szennyezőanyag-kibocsátások mérséklése: A járműállomány korszerűsítési ütemének felgyorsítása Az áruszállítás környezeti hatásainak mérséklése: környezetbarát közlekedési módok elterjedésének támogatása, az áruszállítás átcsoportosítása a nehéz tehergépjárművekről a vasútra Környezeti szempontból fenntartható közlekedési módok támogatása NKP II.

341 Az üvegházhatású gázok mezőgazdasági és hulladék eredetű kibocsátásának mérséklése, valamint a szén- dioxid nyelő-kapacitások erősítésével: Állattartásból és növénytermesztésből származó metánkibocsátás mérséklése Az energetikai célú és a megkötési potenciál növelésére irányuló növénytermesztés támogatása Sztratoszférikus ózoncsökkenés és légköri eredetű savasodás megelőzése: A sztratoszférikus ózonréteg elvékonyodását okozó gázok kibocsátásának csökkentése, a vonatkozó nemzetközi egyezmények teljesítése A légköri eredetű savas ülepedés megelőzése Halon kezelési program indítása

342 Szakirodalom Barótfi I. (2000): Környezettechnika. Mezőgazda Kiadó, Budapest. Kovács B. (2000): Levegőtisztaság-védelem. Veszprémi Egyetem. Godish T. (1997): Air Quality. Lewish Publishers. Mészáros E.: Levegőkémia, Veszprémi Egyetemi Kiadó, Veszprém, Papp S. - Kümmel, R.: Környezeti kémia, Tankönyv Kiadó, Bp.,1992. Fekete K. – Popovics M. – Szepesi D. (1983): Légszennyező anyagok transzmissziójának meghatározása Markóné Monostory B. (1997): A szagok kezelési lehetőségei. Környezetvédelmi füzetek.

343 Az előadás anyagát készítette: Bíró Tibor KÖSZÖNÖM A FIGYELMÜKET


Letölteni ppt "Környezeti elemek védelme Levegőtisztaság-védelem."

Hasonló előadás


Google Hirdetések