Emise PM 10 a jejich zdroje Helena Hnilicov

Emise PM 10 a jejich zdroje Helena Hnilicová 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR

Smogové situace v minulosti a současnosti • Redukční smog (též londýnský nebo zimní) – problémy už ve středověku • Oxidační smog (kalifornský nebo losangelský) – hlavně v létě • Podle WHO je znečištění prachem odpovědno za 350 tis. předčasných úmrtí 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 2

Vztah mezi velikostí částic a dopadem na lidské zdraví nosní dutiny – 6 -10μm hrtan – 5 -6μm průdušnice – 3 -5μm průdušky – 2 -3μm průdušinky – 1 -2μm plicní sklípky – <1μm 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 3

Ekvivalentní velikost částic dps dpa =dps*√ρč/1000 ρ=ρč 3 Stokesův průměr je takový průměr kulové částice, která v daném ρ=1000 kg/m prostředí sedimentuje stejnou pádovou rychlostí jako částice aby bylo možné srovnat pohybové vlastnosti částic z různého pádová rychlost je taková, při které se vyrovná odpor prostředí s nepravidelného tvaru materiálu, přepočítává se velikost na jednotnou hustotu 1000 tíhou částice je základě aerodynamický průměr Je 19. kg/m 3; stanoven Stokesova podobnostního čísla Stk=τU/d 4 - 21. 5. 2008 tona SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR

Definice PM 10 (2, 5) w PM 10(2, 5) jsou částice s aerodynamickým průměrem menším než 10(2, 5) μm w částice, z kterých měřící zařízení odloučí s 50% pravděpodobností částice s aerodynamickým průměrem 10(2, 5) μm w uvažovaná měrná hmotnost částic ρ = 1000 kg/m 3 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 5

odlučovací účinnost (%) Skutečná a ideální křivka odloučení částic v měřícím zařízení 19. - 21. 5. 2008 částice s větší velikostí skutečná křivka ideální křivka částice s menší velikostí ~ D 50 DVŮR SEMINÁŘ SKALSKÝ 6

Kriteria pro selektivní odběry 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 7

Mechanizmus vzniku částic přímo emitované částice primární kondenzací semivolatilvích látek v kouřové vlečce částice sekundární 19. - 21. 5. 2008 kondenzací a chemickými reakcemi v atmosféře (SOx, NH 3, VOC) SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 8

Rozložení velikosti vznikajících částicekondenzací vzniklé mechanickým rozrušením medián je μm pro velikost 15 μm, Spalovací procesy, při vysokých teplotách, rychle koagulují a chemickými reakcemi vmateriálu, ovzduší, medián 0, 4 nejmenší částice 1 -2 μm, dále není možné materiál rozmělnit, protože se stává plastickým 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 9

Rozložení velikosti částic v ovzduší 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 10

Odběr frakcí PM 10 a PM 2, 5 impaktor výhody současný odběr všech frakcí nevýhody při vysoké koncentraci se zanášejí trysky 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 11

Odběr frakcí PM 10 a PM 2, 5 cyklon výhody možnost odběru i při vysokých koncentracích méně choulostivé nevýhody odběr neprobíhá současně z jednoho místa 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 12

Odběr frakcí PM 10 a PM 2, 5 virtuální impaktor 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 13

VAPS 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 14

Emisní inventury w zahrnují pouze primární částice, přímo emitované w odhad podílu PM 10 a PM 2, 5 je na základě podobnosti mechanizmu odlučování w na základě mechanizmu vzniku částic, na základě podobnosti technologického procesu 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 15

Druh odlučovače % PM 10 % PM 2, 5 FILTRY 85 60 F - textilní s regenerací ON LINE 85 60 F - textilní s regenerací OFF LINE 85 60 F - ze slinutých porézních vrstev 85 60 F - se zrnitou vrstvou 85 55 ELEKRICKÉ ODLUČOVAČE 85 55 E – suchý 85 55 E - mokrý 85 55 S - vírový jednočlánkový (cyklon) 65 35 S - multicyklon 70 45 MOKRÉ MECHANICKÉ ODLUČOVAČE 75 40 M - rozprašovací 90 60 M - pěnový 90 60 M - vírový 90 50 M - hladinový 90 50 M - proudový 95 75 M - rotační 95 75 M - kondenzační 85 55 SUCHÉ MECHANICKÉ ODLUČOVAČE 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 16

typ %PM 10 %PM 2, 5 51 15 85 30 53 18 15 1 61 23 92 82 94 78 mechanický vznik manipulace s materiálem, mletí, prosívání a sušení materiálu ( např. lomy, čištění uhlí ) mechanický vznik jemné mletí, broušení, nanášení barev a laků vypalování a jiné tepelné úpravy aglomerace rud, jílů apod. manipulace se zrnem sklizeň obilí, manipulace s obilím, zpracování dřeva zpracování zrnin mletí obilí, sušení, třídění tavení kovů ( mimo hliníku) všechny primární i sekundární výrobní procesy probíhající za vysokých teplot, výroba minerální vlny kondenzace, hydratace, absorpce, destilace uzení masa, výroba dřevěného uhlí, kalení 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 17

Rozložení velikosti částic generovaných mechanickými procesy 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 18

Velikost částic emitovaných z některých technologií 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 19

Výsledky měření při výrobě cementu č. zařízení, palivo odlučovač 28 rotační pec, hnědé uhlí, upotřebený olej ESP 29 rotační pec, hnědé uhlí, upotřebený olej ESP 30 pec typu Lepol, uhlí, upotřebený olej, pneu ESP 31 výměník tepla, TTO, pneumatiky 32 TSP %PM 10 %PM 2, 5 %PM 1 96, 7 82, 3 52, 6 96, 2 69, 5 39 15, 1 92, 4 50, 1 39, 2 ESP 2, 3 99, 4 75, 2 42, 9 výměník tepla, TTO ESP 4, 8 100 62, 1 25, 8 33 rotační pec, hnědé uhlí ESP 3, 5 95, 5 78, 2 41, 6 34 rotační pec, hnědé uhlí ESP 7, 1 89, 9 56, 4 25, 4 35 rotační pec, hnědé uhlí ESP 12, 9 90, 9 49, 2 24, 4 36 roštový chladič FF 3, 4 43, 3 3, 8 1, 2 37 roštový chladič FF 21, 1 23, 6 2, 6 0, 6 ESP, CC SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 15, 3 98 64, 5 23, 2 20 38 chladič 19. - 21. 5. 2008 mg/m 3 podíl v TSP 8, 2 neměřeno

Závěr wstanovení emisí PM 10 a PM 2, 5 je zatím jen velice hrubý odhad, podíly jednotlivých velikostních frakcí závisí do značné míry i na technickém na stavu technologie wzatím nebyl proveden dostatečný počet měření, která by pokrývala všechny výrobní stavy wje třeba realizovat měření na našich zdrojích za použití doporučených třídicích zařízení, tzn. impaktoru nebo cyklonu 19. - 21. 5. 2008 SEMINÁŘ SKALSKÝ DVŮR 21