100
UNIVERSITATEA "VALAHIA" din TÂRGOVIŞTE F.I.M.M.R. Specializarea INGINERIE ECONOMICĂ, an V Disciplina: Echipamente şi instalaţii de depoluare TEMA DE PROIECT "Ciclon de mare randament pentru desprăfuirea aerului" Memoriul justificativ şi de calcul va cuprinde: 1. Prezentarea generală a utilajului şi încadrarea sa în linia tehnologică 2. Procese şi instalaţii de separare a sistemelor gazoase eterogene. Procesul de centrifugare. 3. Stabilirea parametrilor funcţionali şi a dimensiunilor principale ale utilajului. Alegerea cicloanelor în funcţie de debit şi de natura pulberilor. 4. Determinarea dimensiunilor minime a particulei care poate fi reţinută (separată) de ciclon. 5. Variaţia eficacităţii ciclonului în funcţie de condiţiile de exploatare. 6. Experimentarea ciclonului prin determinarea coeficientului de rezistenţă hidraulică al acestuia. 7. Norme de calitate a aerului atmosferic. Material grafic - desenul de ansamblu (2 proiecţii principale) - desenul de execuţie pentru un reper Bibliografie 1. V. Voicu - Combaterea noxelor în industrie, Editura Tehnică, Bucureşti, 2002. 2. V. Voicu, E. Casian, I. Ibănescu - Realizări recente în combaterea poluării atmosferei în industrie , Editura Didactică, Bucuresti, 1977.

Proiect EID

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Proiect EID

UNIVERSITATEA "VALAHIA" din TÂRGOVIŞTEF.I.M.M.R.Specializarea INGINERIE ECONOMICĂ, an VDisciplina: Echipamente şi instalaţii de depoluare

TEMA DE PROIECT

"Ciclon de mare randament pentru desprăfuirea aerului"

Memoriul justificativ şi de calcul va cuprinde:

1. Prezentarea generală a utilajului şi încadrarea sa în linia tehnologică2. Procese şi instalaţii de separare a sistemelor gazoase eterogene. Procesul de

centrifugare.3. Stabilirea parametrilor funcţionali şi a dimensiunilor principale ale utilajului.

Alegerea cicloanelor în funcţie de debit şi de natura pulberilor.4. Determinarea dimensiunilor minime a particulei care poate fi reţinută

(separată) de ciclon.5. Variaţia eficacităţii ciclonului în funcţie de condiţiile de exploatare.6. Experimentarea ciclonului prin determinarea coeficientului de rezistenţă

hidraulică al acestuia.7. Norme de calitate a aerului atmosferic.

Material grafic

- desenul de ansamblu (2 proiecţii principale)- desenul de execuţie pentru un reper

Bibliografie1. V. Voicu - Combaterea noxelor în industrie, Editura Tehnică, Bucureşti,

2002.2. V. Voicu, E. Casian, I. Ibănescu - Realizări recente în combaterea poluării

atmosferei în industrie, Editura Didactică, Bucuresti, 1977.3. M. Renert - "Calculul şi construcţia utilajului chimic", vol. II, Editura

Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1971.4. L. Ioancea, I, Kathrein - "Condiţionarea şi valorificarea superioară a

materiilor prime vegetale în scopuri alimentare" (Tehnologii şi instalaţii), Editura Ceres, Bucureşti, 1988.

5. S. Căluianu, S, Cociorva - Măsurarea şi controlul poluării atmosferei, Editura MatrixRom, Bucureşti, 1999.

6. V. Dumitrescu - Echipamente şi instalaţii de depoluare, notiţe de curs.

Îndrumător, Student,As. Veronica Dumitrescu

Page 2: Proiect EID

Poluarea. Aspecte generale

Aerul este „oceanul” pe care-l respirăm. Compoziţia normala a aerului cuprinde:

azot 78,09%, oxigen 20,95%, argon 0,92%, dioxid de carbon 0,03%. Acest amestec de

gaze reprezintă peste 99,99% din compoziţia aerului. Restul de circa 0,01% este alcătuit

din alte gaze ca neon, heliu, metan, kripton, xenon, ozon, hidrogen, radon. La acestea se

adaugă proporţii variabile de vapori de apa (in medie 0,2 – 3%).

Din punct de vedere sanitar prezintă importanţă oscilaţiile în concentraţie ale

oxigenului si dioxidului de carbon, substanţe cu rol deosebit în schimbul de gaze de la

nivelul plămânului.

Poluarea atmosferica implica emanarea de substanţe dăunătoare organismelor vii,

în atmosferă. Poluanţi precum oxizii de sulf si azot, cloro – fluoro – carburile, dioxidul de

carbon, monoxidul de carbon, şi funinginea (cărbunele) sunt principalii contribuitori la

poluarea atmosferică.

Poluanţii primari sunt acei poluanţi atmosferici emanaţi direct în atmosferă, de

exemplu particulele de funingine, dioxidul de sulf şi oxizii de azot. Poluanţii secundari

sunt produşi prin reacţii între poluanţii primari. De exemplu, ozonul se formează

deasupra arealelor urbane prin reacţii dintre poluanţii primari si componenţii normali ai

atmosferei. Monoxidul de carbon şi oxizii de azot sunt principalii poluanţi emişi de

arderile de combustibil. Funinginea şi dioxidul de sulf sunt poluanţii primari produşi în

principal prin arderile de combustibili fosili în centralele energetice, precum petrolul şi

cărbunele. În fiecare an peste 1 miliard de tone de astfel de materiale intră în compoziţia

atmosferei prin aceste procese. Poluanţii au tendinţa de a se găsi numai în anumite zone.

O parte signifiantă a industriei şi a transporturilor se bazează pe combustibili

fosili. Pe măsură ce aceşti combustibili sunt consumaţi, în atmosferă sunt eliminate

particule chimicale de materii poluante. Cu toate că un mare număr de astfel de chimicale

contribuie la poluarea atmosferică, cele mai multe dintre ele conţin carbon, sulf şi azot.

Combustia carbonului, a petrolului şi a benzinei este răspunzătoare pentru majoritatea

poluanţilor atmosferici. Alte materiale poluante pot avea sursa de emitere industria

metalelor (fier, zinc, plumb, cupru), rafinăriile petrolifere, uzinele de ciment şi cele în

care se obţine acidul azotic şi acidul sulfuric. Aceste chimicale interacţionează între ele

dar şi cu razele ultraviolete din razele solare cu intensităţi periculoase.

2

Page 3: Proiect EID

Majoritatea industriilor din România utilizează utilaje din perioada anterioară

anului 1990. Înlocuirea acestor echipamente se efectuează în general lent de către

societăţile în care se modifică procesul de fabricaţie. Utilajele mai noi sunt uneori

instalate pe linii de producţie învechite, din care cauză performanţa ecologică şi eficienţa

funcţionării nu se modifică sau se îmbunătăţeşte destul de puţin. Multe societăţi nu se pot

conforma condiţiilor actualului sistem de autorizare din România. O primă estimare arată

că în prezent numai circa 25% din toate instalaţiile cu impact poluant sau cu potenţial de

contaminare au fost autorizate.

Poluarea de impact – este poluarea produsă în zonele aflate sub impactul direct

al surselor de poluare. Starea atmosferei este evidenţiată prin prezentarea următoarelor

aspecte: poluarea de impact cu diferite noxe, calitatea precipitaţiilor atmosferice, situaţia

ozonului atmosferic, dinamica emulsiilor de gaze cu efect de seră şi unele manifestări ale

schimburilor climatice.

Poluarea de fond – este poluarea existentă în zonele în care nu se manifestă

direct influenţa surselor de poluare. Staţiile de supraveghere a poluării de fond se

amplasează în zone convenţional „curate”, situate la altitudini cuprinse între 1000 – 1500

m şi la distanţe de minimum 20 de km de centre populare, drumuri, căi ferate, obiective

industriale.

Acte normative încălcate

Din Constituţia României, Art. 34 referitor la Dreptul şi ocrotirea sănătăţii, alin. 2;

Art. 35, cu referire la Dreptul la un mediu sănătos, alin.1, 2, 3 – introdus prin Legea de

revizuire nr. 429/2003.

Ordinul MAPM nr. 592/2002 privind aprobarea Normativului privind stabilirea

valorilor limită, a valorilor de prag şi a criteriilor şi metodelor de evaluare a dioxidului de

sulf, dioxidului de azot şi oxizilor de azot, pulberilor în suspensie (PM10 şi PM2,5),

plumbului, benzenului, monoxidului de carbon şi ozonului în aerul înconjurător (M.O.

765 / 21 octombrie 2002)

H.G. nr. 743/2002 privind stabilirea procedurilor de aprobare de tip a motoarelor

cu ardere internă, destinate maşinilor mobile nerutiere şi stabilirea măsurilor de limitare a

emisiei de gaze şi particule poluante provenite de la acestea (M.O 623 / 22 august 2002)

3

Page 4: Proiect EID

Desprăfuirea aerului pe cale uscată

Praful aderent de materiile prime vegetale, precum şi cel rezultat în urma

proceselor tehnologice de prelucrare (mărunţire, cernere, uscare), trebuie eliminat din

acestea. Îndepărtarea este justificată prin considerentul că praful impurifică materiile

prime, făcându-le inapte pentru prelucrare şi consum cât şi datorită uzurii premature a

utilajelor de transport şi prelucrare, prin acţiunea abrazivă a acestuia.

În funcţie de mărimea particulelor de praf, acesta se împarte în fracţiuni grosiere

cu dimensiuni de peste 100 µm, praf mijlociu de 10...100 µm şi praf mărunt cu particule

sub 10 µm.

Sistemul de desprăfuire din instalaţiile de depozitare şi condiţionare este grupat,

în mod uzual, în mai multe reţele şi anume:

partea superioară a instalaţiilor de depozitare: capetele elevatoarelor,

transportoarele de distribuţie, buncărele cântarelor automate;

aspiratorul şi celelalte utilaje de precurăţire, picioarele elevatoarelor,

transportoarele orizontale de sub utilajele de depozitare;

utilajele de precurăţire şi condiţionare (separatoare pneumatice, trioare,

separatoare densimetrice, sortatoare, site plane);

instalaţiile de transport pneumatic.

Eficienţa instalaţiei de desprăfuire depinde de caracteristicile captatoarelor de

praf, debitul şi viteza aerului la locul de desprăfuire, forma, dimensiunile, etanşeitatea şi

traseul conductelor de transport.

În funcţie de efectul de eliminare a prafului, utilajele de captare a acestuia se

împart în camere de desprăfuire, cicloane şi filtre.

Camere de desprăfuire

Acestea reprezintă agregatele cele mai simple pentru purificarea aerului încărcat

cu praf. Acţiunea se bazează pe depunerea prafului în urma măririi spaţiului prin detentă

şi a opririi cu şicane, care schimbă direcţia fluxului de aer.

Eficienţa camerei de desprăfuire se caracterizează prin raportul dintre masa de

praf colectată ( ) şi cea conţinută în aer ( ), conform relaţiei:

4

Page 5: Proiect EID

La stabilirea eficienţei camerei de desprăfuire se determină şi viteza de

sedimentare a particulelor, precum urmează:

în care:

v – este viteza de sedimentare, în m/s;

d – diametrul particulelor, în m;

– masa specifică a particulelor, în t/m3 ;

– vâscozitatea mediului în care se separă praful care, în cazul aerului la temperatura de

0 °C, este de .

Separarea prafului în camere este metoda cea mai simplă de desprăfuire, dar şi cea

mai puţin eficientă, randamentul fiind de maximum 0,7. Pentru mărirea eficientei se

prevăd pereţi de dirijare a fluxului şi de reglare a vitezei, chiar şi în această situaţie se pot

separa în camerele de desprăfuire numai particule de praf grosier, cu dimensiuni de peste

0,2 mm, la viteze de sub 0,5 m/s.

În figura nr. 1 sunt prezentate schematic camere de desprăfuire cu doi pereţi

descendenţi, cu doi pereţi ascendenţi, precum şi cu unul descendent.

O cameră de desprăfuire îmbunătăţită este cea cu şicane oblice, respectiv cu pâlnii

(fig. 2). Aerul intră prin partea superioară centrală, lovind pâlniile înclinate suprapuse.

Prin aceasta se provoacă o schimbare a direcţiei fluxului şi micşorarea vitezei, cu tendinţa

de evacuare a prafului spre centrul fundului. În acelaşi timp, pâlniile imprimă aerului o

mişcare circulară, obligându-l la ieşire prin partea laterală superioară.

5

Page 6: Proiect EID

Figura nr. 1 Camere de desprăfuire a aerului cu pereţi de depunere

Figura nr. 2 Cameră de desprăfuire a aerului cu pâlnii

Cicloane.

6

Page 7: Proiect EID

Desprăfuitoare centrifugale pentru pulberi mai mari de 20 de microni.

Cicloanele sunt echipamente de separare care lucrează pe principiul forţei

centrifuge: acţionând asupra particulelor pentru a le separa. Servesc pentru purificarea

preliminară a aerului aspirat din instalaţiile de transport pneumatic şi de la desprăfuirea

utilajelor de condiţionare a materiilor prime.

Folosirea cicloanelor în desprăfuirea aerului prezintă o serie de avantaje

importante şi anume:

simplitate în construcţie;

cost de exploatare şi investiţie redus;

lipsă de părţi mobile;

randamente deosebite 98 ... 99%;

dimensiunea particulei 20 - 200 µm;

exploatare uşoară;

nu necesită întreţinere şi nici condiţii deosebite;

este nevoie de un minim de întreţinere;

 potrivit pentru extragerea de cantităţi mari fără posibilitatea de obstrucţionare.

Tipuri de cicloane

7

Page 8: Proiect EID

Avantajele prezentate mai sus au determinat realizarea unui număr foarte mare de

modele de cicloane.

Principiul de funcţionare al cicloanelor se bazează pe depunerea particulelor

antrenate de aer prin detentă şi mişcarea de turbioane într-un recipient metalic cilindro-

conic (1) cu intrare tangenţială în partea superioară (5). Pentru a preveni ieşirea directă

prin gura de evacuare a aerului curat (6), amplasată în mijlocul părţii superioare, este

prevăzut un tub central (3) care obligă fluxul de aer să primească un traseu turbionar spre

partea de jos, în jurul peretelui ciclonului (2), Prin turbionul format se creează, la lovirea

de partea inferioară, un alt vârtej de jos în sus. Datorită lovirii de pereţi şi a pierderii

treptate a vitezei, particulele de praf tind să se depună pe fund, fiind eliminate cu ajutorul

ecluzei (4). Aerul purificat părăseşte ciclonul prin burlanul central din partea superioară.

Figura nr. 3 Ciclon

1 – parte cilindrică;

8

Page 9: Proiect EID

2 – parte conică;

3 – tub central;

4 – ecluza;

5 – gura de intrare;

6 – gura de evacuare.

este masa particulei, G fiind greutatea particulei, în kg şi g, acceleraţia gravitaţiei,

în m/s.

v – viteza tangenţială de rotaţie a masei de aer cu praf, în m/s.

r – raza de rotaţie a curentului de aer, în m.

În timpul ciclonării o particulă de praf este supusă forţei centrifuge dată de relaţia

, unde se poate constata foarte uşor că forţa centrifugă este mai mare cu cât

ciclonul are diametrul mai mic.

Prin urmare, eficienţa îndepărtării prafului este mai mare la cicloanele cu

diametru mai mic.

În ceea ce priveşte raportul dintre părţile cilindrică şi conică, s-a constatat că

eficienţa funcţionării ciclonului creşte şi când partea cilindrică este mică dar şi când este

mare.

Eficienţa desprăfuirii cicloanelor depinde, în afară de construcţia acestora şi de

concentraţia prafului în gaze, de dimensiunile şi densitatea particulelor, de umiditatea

prafului, de viteza de alimentare a gazelor în ciclon şi de diametrul ciclonului. Influenţa

acestui număr de factori asupra eficacităţii cicloanelor crează dificultăţi în funcţionarea

acestora şi necesită ajustări ale diferiţilor factori pentru realizarea unui regim de

funcţionare optim.

Cicloane cu intrarea aerului poluat axial

9

Page 10: Proiect EID

Figura nr. 4 Ciclon cu intrarea aerului poluat axial

Se formează un curent elicoidal. Particulele sunt aruncate înspre perete. Se obţin

cât mai multe particule.

Cicloane cu intrare tangenţială şi racordare

Figura nr. 5 Ciclon cu intrare tangenţială şi racordare

- sunt eficiente şi uşor de construit;

- sunt cicloane cu una sau două racordări;

- au avantajul că particulele ajung, într-adevăr, aproape de perete;

- au dezavantajul că, în timpul funcţionării, prezintă pericolul frecvent

de înfundare.

Cicloane cu clapetă de reglaj

10

Page 11: Proiect EID

Figura nr. 6 Ciclon cu clapetă de reglaj

Clapeta de reglaj permite menţinerea constantă a vitezei de intrare a aerului în

ciclon în scopul măririi eficacităţii

Acest tip de ciclon se recomandă pentru reţinerea prafului grosier cu greutate

specifică mică.

Hidrocicloane.

Instalaţiile de preparare umedă a cărbunilor sunt mari consumatoare de apă, ceea

ce ridică probleme atât din punctul de vedere al surselor de apă pentru alimentare cât şi

din punctul de vedere al evacuării apelor reziduale.

Apele rezultate din procesele de preparare hidrogravimetrică şi flotaţie conţin

cantităţi mari foarte mari de particule în suspensie (cărbune şi steril), a căror captare se

impune atât pentru pierderile de cărbune cât şi pentru împiedicarea distrugerii faunei şi a

florilor râurilor.

Separarea apei de produsele solide se întâlneşte în literatura de specialitate sub

numele de desecare. Această operaţie se poate face atunci când particulele sunt de

dimensiuni mari, pe site fixe sau mobile, în timpul transportului materialului umed pe

benzi sau elevatoare, în clasoare mecanice, în silozuri etc.

Hidrocicloanele prezintă avantajul că ocupă suprafeţe mult mai mici iar costurile

de investiţii sunt mult mai mici.

Hidrocicloane folosite pentru desecare:

11

Page 12: Proiect EID

a) hidrociclon cilindric pentru patru produse: - alimentare, produs îngroşat,

produs îngroşat intermediar, ape suplimentare;

b) hidrociclon cu elice: alimentare, produs îngroşat, revărsare, scurgere.

Pentru separarea de particule foarte fine se folosesc hidrocicloanele de dimensiuni

mici, grupate în baterii.

Dezavantajul principal al hidrocicloanelor îl constituie faptul că acestea se uzează

destul de repede.

Multicicloane

Separatoare centrifugale pentru pulberi cu dimensiuni mai mari de 10 microni.

Un multiciclon cuprinde un număr de cicloane mici dar într-un înveliş de tablă de

oţel. Datorită formei aero – dinamice a lamelelor intrării, diametrului mic şi volumului

mare a fiecărui ciclon, forţele de centrifugare puternice antrenează praful din curentul de

aer într-un spaţiu mai mare decât într-un ciclon convenţional mai mare. În general sunt

separate particule mai mari de 10 microni.

Cicloane de mare randament pentru desprăfuirea aerului

12

Page 13: Proiect EID

Analiza cicloanelor existente în exploatare

Folosirea cicloanelor în desprăfuirea aerului prezintă o serie de avantaje

importante şi anume: simplitate în construcţie, cost de exploatare şi investiţie redus, lipsă

de părţi mobile, exploatare uşoară etc.

Aceste avantaje au determinat pe mulţi cercetători şi constructori să imagineze un

număr foarte mare de modele de cicloane, cele mai multe fiind rezultatul cercetărilor

efectuate special cu un anumit material pulverulent cu anumite debite şi temperaturi ale

aerului.

Tipul de ciclon „Aerex – Wedag" (fig. 7) este prevăzut cu o clapetă de reglaj care

permite menţinerea constantă a vitezei de intrare a aerului în ciclon în scopul măririi

eficacităţii şi cu un tub pentru colectarea prafului fin care este condus la partea de jos a

conului inferior. Acest model se recomandă pentru reţinerea prafului grosier cu greutate-

specifică mica.

Figura nr. 7 Ciclon „Aerex – Wedag"

13

Page 14: Proiect EID

Ciclonul MAN (fig. 8) de construcţie simplă ocupă un spaţiu mic. Pentru o bună

eficacitate, ciclonul este prevăzut cu o serie de plăci curbate pentru schimbarea direcţiei

curentului de aer.

Acest model prezintă dezavantajul că se colmatează foarte repede în cazul prafului de

turnătorie.

Figura nr. 8. Ciclonul MAN

Ciclonul construit de „Kastrup" (fig. 9) este un ciclon cu filtrare în două trepte. În

ciclonul mare este introdus coaxial un ciclon mic cu trei intrări, fiecare ciclon este

prevăzut cu puncte de evacuare a prafului separate. Viteza de intrare a aerului în ciclonul

mic este de 4 ori mai mare faţă de cel mare, deoarece cel mic are o rază de două ori mai

mică. Cu acest model se poate obţine o separare bună a prafului, prezintă dezavantajul

unei construcţii pretenţioase şi complicate, iar ciclonul mic este expus la frecvente

înfundări cu praful care se aglomerează.

14

Page 15: Proiect EID

Figura nr. 9 Ciclonul construit de „Kastrup"

Ciclonul „Buccan" (fig. 10) este prevăzut cu injectoare de apă în pâlnia inferioară

şi cu un ciclon exterior mare şi unul mic interior. Cel mare are diametrul de 1 050 mm şi

corespunde unui debit de circa 12 000 m3/h. Ciclonarea se face în două trepte şi permite

reţinerea prafului până la 5 µm. Este însă de luat în consideraţie că trecerea aceluiaşi

debit prin ciclonul mic cu viteză foarte mare, va produce proiectarea energică a prafului

pe pereţii ciclonului şi deci va duce la înfundarea lui. Din cauza construcţiei compacte,

curăţirea va fi dificilă. Pentru aceste motive se consideră că nu este indicat a fi folosit.

Un alt model de ciclon dublu tot de tip „Buccan" (fig. 12) are diametrul de 300

mm şi un debit de 1 200 m3/h, construcţia este simplă, fără tub interior, praful se adună la

periferia unei plăci care separă tubul cilindric de cel conic. În acest fel praful cade prin

nişte fante spintecate în această placă. Construcţia prezintă pericol de înfundare.

15

Page 16: Proiect EID

Ciclonul „Schilde" (fig. 11). În interior este prevăzut cu o serie de spirale închise

la partea superioară care forţează aerul să parcurgă un drum lung şi separă astfel foarte

bine praful. Capacul superior este mobil şi poate servi pentru reglaj şi curăţire. Deşi de

mare eficacitate, este totuşi cazul să fie evitat întrucât implică o manoperă de curăţire a

cărei frecvenţe nu poate fi cunoscută.

Combinaţia de ciclon dublu (mare şi mic) este rezolvată mai bine la tipurile de

cicloane „Van Tongeren" (fig. 13) şi „Butner" (fig. 14), cu aceste cicloane se poate

ajunge la o eficienţă de 90% chiar la curăţirea gazelor de la termocentrale.. Construcţia

interioară în forma unui rotor de ventilator şi un ciclon mic .ataşat trebuie să fie cu

precizie lucrat; necesită investiţii ridicate şi curăţire frecventă a zonei paletelor.

Bateriile de cicloane mici pot fi folosite fie ca separatoare directe fie anexe pentru

separarea în a doua treaptă, după cicloanele mari. Construcţiile sunt foarte diferite şi se

disting în principiu după direcţia principală de intrare a aerului care poate fi paralelă cu

axa ciclonului sau normală pe această axă.

Figura nr. 10 Ciclon cu injectare de apă Buccan

16

Page 17: Proiect EID

Figura nr. 11 Ciclon tip Schilde

Figura nr. 12 Ciclon dublu

17

Page 18: Proiect EID

Figura nr. 13 Ciclon Van Tongeren

18

Page 19: Proiect EID

Figura nr. 14 Ciclon Butner

19

Page 20: Proiect EID

În fig. 15 este arătat un multiciclon de tip „Lurgi". Cicloanele au un diametru de

300 mm şi sunt dispuse vertical, iar intrarea principală de aer este orizontală. Aerul intră

în cicloane pe la partea superioară. Fiecare ciclon este prevăzut cu o coroană de palete

foarte mici dispuse oblic, care provoacă aerului o mişcare elicoidală proiectând

particulele de praf spre cilindrul exterior. Praful se scurge în buncărul comun, iar aerul

epurat se evacuează prin tuburile centrale racordate la reţeaua de ventilaţie. Înfundarea cu

praf a acestor cicloane este evitată în mare măsură. Pentru cazurile în care se

desprăfuieşte aer cu praf aglomerabil, cicloanele se construiesc demontabile, permiţând

astfel curăţirea lor.

Figura nr. 15 Multiciclon Lurgi

Un multiciclon similar cu cel precedent este multiciclonul „Krupp" (fig. 16).

Acesta are particularitatea că, cicloanele sunt montate pe arcuri şi au un dispozitiv care

provoacă în timpul funcţionării o vibraţie continuă care nu permite înfundarea.

20

Page 21: Proiect EID

Datorită acestui dispozitiv cicloanele pot fi făcute cu diametre mai mici până la 40

—50 mm, ceea ce le conferă un grad foarte mare de reţinere a prafului.

Necesitatea unui dispozitiv cu piese mobile, motor electric, transmisii, lagăre etc.

constituie impedimente care au împiedicat extinderea acestui tip la desprăfuirea aerului în

industrie.

Un multiciclon de o construcţie particulară este de tip „Tubik" (fig. 17).

Cicloanele sunt dispuse oblic la 45° într-o carcasă mare, astfel că, curentul principal de

aer conduce direct praful cu granule mai mari într-un prim buncăr, mărind sarcina de

filtrare a cicloanelor.

Acest model are o bună eficacitate, dar construcţia complicată formată din piese

nedemontabile prezintă inconveniente în exploatare şi întreţinere.

Un multiciclon eficient este cel construit de Friedrich Schiecht (fig. 18).

Cicloanele au diametrul de 100 mm şi intrarea este prevăzută cu palete oblice care produc

rotaţia aerului încărcat cu praf. Cicloanele sunt montate oblic la 60° cu orizontala astfel

încât praful cade direct în buncăr, iar aerul curăţat 'trece mai departe fără .a schimba

direcţia. Avantajul este ca pierderea de presiune este foarte mică: 40—80 mm H2O.

Totuşi, acest model are dezavantajul unei construcţii fără posibilităţii de demontare şi

curăţare în caz de înfundare.

Ciclonul tangenţial „Feidel" {fig. 19) este eficient şi uşor de construit. În

desprăfuirea aerului se foloseşte în grup de 10 sau 20 bucăţi. Ca dezavantaj se

menţionează faptul că în timpul funcţionării prezintă pericolul frecvent de înfundare.

Ciclonul tip „Ciclobloc" din (fig. 20) construit de „Airmeco" are următoarele

avantaje: scurgerea prafului se realizează uşor prin cădere directă în buncăr, aerul trece

într-o singură direcţie orizontală ceea ce permite realizarea curăţirii aerului cu o mică

pierdere de presiune.

Piesa centrală trebuie construită din fontă întrucât este necesar să reziste la

eroziune în cazul funcţionării cu nisip de turnătorie sau alte pulberi abrazive.

21

Page 22: Proiect EID

Figura nr. 17 Multiciclonul Krupp

22

Page 23: Proiect EID

Figura nr. 17 a. Multiciclon Tubik

Figura nr. 17 b. Multiciclon Tubik

23

Page 24: Proiect EID

Figura nr. 18. Ciclon cu palete oblice Schiecht

Figura nr. 19. Ciclon cu intrarea aerului tangenţial Feifel

24

Page 25: Proiect EID

Figura nr. 20. Ciclon Ciclon – bloc

Recoltări şi determinări de pulberi din spaţiile de lucru

Aparate pentru recoltarea probelor şi măsurarea concentraţiei pulberilor

Prin recoltarea probelor de praf se urmăreşte determinarea concentraţiei,

granulaţia (gradul de dispersie), compoziţia mineralogică şi forma particulelor.

Clasificarea metodelor şi aparatelor se poate face după modul adoptat pentru

exprimarea concentraţiei de pulberi: numărul de particule, greutatea, suprafaţa

particulelor raportate la unitatea de volum precum şi după principiul de funcţionare a

aparatelor folosite.

Principiile de funcţionare ale majorităţii aparatelor de recoltare sunt bazate pe

filtrare, sedimentare, centrifugare, barbotare sau spălare, precipitare prin impact,

precipitare termică sau electrostatică.

Există alte dispozitive care permit măsurarea directă a unor proprietăţi optice ale

fasciculului de praf, fără să recolteze pentru aceasta particulele respective.

a. Determinarea gradului de prăfuire prin metoda gravimetrică cu ajutorul

filtrelor nehicroscopice. Principiul metodei constă în reţinerea prin aspirare pe filtre a

unei cantităţi de pulberi, cântărire şi raportarea acesteia la volumul de aer aspirat.

Pentru determinare sunt necesare următoarele aparate şi materiale:

25

Page 26: Proiect EID

1) Sistem de aspirare a aerului (aspirator electric, ejector cu aer comprimat, trompă

de apă sau pompă, aspiratoare de mână);

2) Sistem de măsurare a volumului de aer aspirat (gazometru totalizator sau rotametru);

3) Pâlnie de recoltare;

4) Filtre de reţinere (se recomandă filtre nehigroscopice);

5) Exicator cu clorura de calciu;

6) Balanţa analitică cu precizie de 0,1—0,05 mg;

7) Trusă de transport a filtrelor în teren;

b. Determinarea gravimetrică a concentraţiei de praf. Una dintre cele mai

precise metode de determinare gravimetrică a gradului de prăfuire este metoda alonjei.

Principiul de funcţionare se bazează pe trecerea unui volum determinat de aer

printr-un filtru de vată (de bumbac sau de sticlă), aşezat într-un tub de sticlă (alonjă) şi

determinarea cantităţii de praf reţinută în filtru, prin cântăriri făcute înainte şi după

recoltarea probei.

Alonjele se spală înainte de întrebuinţare cu alcool etilic. Dacă sunt prea murdare,

prezentând pete sau alte impurităţi pe pereţi, se tratează cu un amestec sulfocromic

înainte de a fi spălate cu alcool. După aceasta alonjele se usucă.

În alonjele astfel curăţite, se introduce o rondelă de plasă de sârmă inoxidabilă

foarte subţire, sau de tifon, pentru a se preveni aspirarea unor firişoare de vată din alonjă.

Se introduce apoi în alonjă cu pensa, o anumită cantitate de vată, care va forma filtrul.

Pentru asigurarea unei filtrări corecte este necesar că vata utilizată pentru fiecare alonjă

să fie formată dintr-o singură bucată. încărcarea alonjei cu vată este necesar să se facă cu

atenţie pentru a se evita formarea de canale între aceasta şi pereţii alonjei. Vata se

presează pentru a se asigura o rezistenţă la trecerea aerului.

După introducerea vatei în alonjă în condiţiile expuse, se recomandă aspirarea

prin alonjă timp de 2—3 min., a unui curent de aer curat pentru îndepărtarea particulelor

mici de vată, deoarece îndepărtarea lor în timpul luării probei va denatura exactitatea

rezultatelor.

Dat fiind că atât vata de sticlă, cât mai ales vata de bumbac, sunt materiale

higroscopice, putând fixa cantităţi variabile de vapori de apă, se impune aducerea la

26

Page 27: Proiect EID

greutate constantă a alonjelor înainte de fiecare determinare. Aceasta se realizează

supunând alonjele la acţiunea căldurii în etuvă, la o temperatură de 105°C timp de 4 h.

După aceea, ele sunt trecute într-un exicator cu acid sulfuric sau clorură de var şi după

răcire, sunt cântărite la o balanţă de precizie. Operaţia se repetă până când greutatea

măsurată la două cântăriri succesive, nu diferă cu mai mult de 0,2 mg. Operaţia de

aducere la greutate constantă a alonjelor cu ajutorul etuvei necesită uneori un timp destul

de îndelungat (câteva zile).

Rezultatele cele mai bune se obţin cu filtrele din vată de sticlă.

După ce alonjele au fost aduse la greutate constantă, ele sunt închise cu dopuri de

sticlă rodate şi se aşează în cutii speciale de transport, cu compartimente separate pentru

fiecare dispozitiv. Greutatea alonjelor se înscrie într-un caiet special, în oare se trec: data

cântăririi, numărul de ordine al alonjei şi rezultatul cântăririi.

Reometrul este format dintr-un tub de sticlă în formă de U, ale cărui capete

superioare sunt unite printr-un tub orizontal, oare este separat la mijloc de o diafragmă cu

un orificiu mic.

Aerul1 intră în reometru prin orificiul superior sting şi iese prin cel drept.

Aerul care intră prin orificiul superior sting, sub acţiunea sursei de aspiraţie, cu o

viteză anumită, tinde să treacă prin tubul orizontal, dar întâlnind o rezistenţă reprezentată

de orificiul îngustat al diafragmei, provoacă o creştere a presiunii m braţul sting al

reometrului. Această presiune crescută împinge lichidul din braţul stâng în braţul drept al

reometrului; nivelul lichidului creşte în braţul drept proporţional cu presiunea, iar aceasta

creşte proporţional cu mărimea vitezei de mişcare a aerului.

c. Recoltarea probei. Înainte de recoltare, elementele instalaţiei se unesc între ele

printr-un tub de cauciuc. Recoltarea probelor de aer se face întotdeauna cu perechi de

alonje şi nu cu o singură alonjă. Cele două alonje cu care se recoltează simultan proba

trebuie să fie absolut paralele, iar distanţa dintre orificiile de aspirare să nu depăşească 5

mm. Alonjele se montează direct la reometrele cu care se măsoară debitul de aspiraţie,

reometrele cu alonjele respective fiind fixate pe acelaşi suport. Braţul drept al reometrului

(sau celălalt orificiu al gazometrului) este unit cu dopul care astupă orificiul de intrare al

27

Page 28: Proiect EID

aspiratorului). Pe tubul de cauciuc care uneşte reometrul cu sursa de aspiraţie, se pune o

clemă, cu ajutorul căreia se stabileşte viteza necesară de aspiraţie a aerului.

În timpul recoltării, viteza de trecere a aerului prin aparatură trebuie reglată cu

ajutorul clemei, urmărindu-se atent ca indicaţia reometrului să rămână permanent aceeaşi.

După terminarea aspiraţiei se notează timpul, alonjele se scot din instalaţie; se pun

dopurile, se trimit la laborator şi se aduc la greutate constantă în modul arătat. Înainte de

cântărire, alonjele trebuie bine curăţite la exterior, deoarece în timpul recoltării, se

depune o cantitate de praf pe suprafaţa exterioară.

Atunci când diferenţa dintre greutăţile cantităţii de praf recoltate cu cele două alonje este

mai mare de 10%, proba respectivă nu se consideră valabilă şi trebuie eliminată.

d. Calcularea rezultatelor. Din greutatea constantă a alonjelor în care s-au

recoltat probele de aer prăfuit se scade greutatea lor dinainte de recoltare.

Se calculează apoi volumul aerului aspirat, înmulţind debitul de aspiraţie cu timpul

recoltării probei.

Diferenţa găsită dintre greutatea alonjei înainte şi după recoltare se raportează la

un metru cub de aer, ţinând seamă de cantitatea de aer aspirat prin alonjă.

Pentru calcularea cantităţii de praf G aflată în suspensie în aer se foloseşte

formula:

d = media diferenţelor de greutate a celor două alonje cu care s-a recoltat proba

n = numărul de litri de aer aspirat

Exemplu de calcul. Greutatea iniţială şi cea finală a fiecăreia dintre cele două alonje cu

care s-a recoltat proba este:

Tabelul 1 Alonja

Alonja Greutatea iniţială Greutatea finală Diferenţa

1 14,7800 14,8201 0,0401

2 14,9880 15,0300 0,0420

28

Page 29: Proiect EID

Cantitatea de praf reţinută în alonja 1 este deci de 40 mg, iar în alonja 2 de 42 mg.

Rezultatele sunt foarte apropiate. Media acestei diferenţe pentru proba recoltată este 41

mg.

Conform formulei de mai înainte, ţinând seama că în proba recoltată s-au aspirat

400 l de aer, rezultă:

e. Aparate pentru recoltarea prafului bazate pe centrifugare, combinată sau

nu cu filtrare sau sedimentare. Aparatele bazate pe centrifugare realizează captarea

prafului prin inerţia particulelor in suspensie într-un curent de aer căruia i s-a imprimat o

curgere bine determinată.

Reţinerea particulelor se produce după viteza lor de impact, adică după

granulometria, forma şi natura lor; sunt reţinute numai particulele a căror viteză de

impact este cuprinsă între anumite limite, funcţie de debitul de aer, de viteza de rotaţie şi

de dimensiunile geometrice ale sistemului.

Din această categorie de aparate fac parte turbocaptoarele, unele cu funcţionare

continuă, alimentate cu energie furnizată de baterie. Rotaţia capului de recoltare este

asigurată de un micromotor electric de 6 000 t/min; debitul de aspiraţie fiind de 75 l/h.

f. Determinarea coniometrică a gradului de prăfuire. Coniometria se referă la

determinarea numărului de particule de praf raportat la un volum de aer dat.

Principiul metodei constă în reţinerea particulelor de praf într-un vas – spălător –

impinger – prin aspirarea şi barbotarea aerului care conţine praful în suspensie şi

numărarea particulelor existente într-o cantitatea determinată din lichidul de spălare,

numărul de particule găsit se raportează la volumul de aer aspirat şi la volumul total al

lichidului din vasul spălător.

Aparatura necesară aspirării şi măsurării volumului de aer recoltat este aceeaşi de

la metoda de determinare gravimetrică cu filtre. In cazul de faţă, recoltarea se face în

impinger. Lichidul de recoltare este apă bidistilată (3/4 părţi), la care se adaugă alcool

etilic (1/4 părţi). În impinger se introduce o cantitate de 75 - 100 cm3 lichid de recoltare.

29

Page 30: Proiect EID

Mai sunt necesare: microscop, celulă Burker-Türk, lame şi lamele pentru

microscop, micrometru ocular, micrometru obiectiv cleme Hoffman.

Pregătirea impingerilor se face în laborator, asigurându-se curăţirea perfecta a

acestora (spălare cu apă caldă, clătirea cu apă de la robinet si apoi cu lichid de recoltare -

în acelaşi mod se spală piesa centrală a impingerului şi dopurile), precum şi puritatea

lichidului de recoltare (eventual prin filtrarea acestuia). Se numerotează fiecare impinger;

se introduce lichidul de recoltare în impinger (75 sau 100 cm3) si se închid cele două

orificii cu dopuri de cauciuc.

Impingerele se aşează în trusa de transport în poziţie verticală.

Se va lua un impinger martor şi impingere de rezervă necesare pentru stabilirea

vitezei de recoltare.

Recoltarea probelor se efectuează la locul de muncă ce urmează a fi cercetat, unde

se montează în serie: impingerul, gazometrul şi sursa de aspirare, legătura dintre aceste

elemente realizându-se prin tubulatura de cauciuc.

Se reglează viteza de aspirare necesară, de 20—30 1/min, cu ajutorul unei cleme

Hoffman plasată pe tubul de cauciuc dintre gazometru şi aspirator. Pentru stabilirea

vitezei de aspirare se foloseşte un impinger de rezervă, care apoi se înlocuieşte cu

impingerul pregătit pentru determinare.

Se notează datele de pornire ale gazometrului; se scot dopurile de la impinger şi

acesta se plasează în locul corespunzător pentru determinare; se declanşează sistemul de

aspirare; se aspiră cu debitul constant de aer care variază în funcţie de concentraţia

prafului - în general este suficientă o cantitate de 200 l aer; după terminarea recoltării se

notează cifra de aspirare de la gazometru, se fixează dopurile în orificiile impingerului

care se aşează in trusa de transport.

Examinarea probelor în laborator. Eficienţa metodei creşte cu cât examinarea

probelor se face la mai puţin timp de la recoltare.

În laborator se face pregătirea materialelor pentru examinarea probelor:

1) Se curăţă şi se verifică la microscop celula Bürker-Türk

2) Se aplică lamela pe celula Bürker-Türk (controlul fixării lamelelor sunt „inelele lui

Newton")

30

Page 31: Proiect EID

3) Se pregăteşte microscopul pentru lucru: se folosesc pentru citire obiectivul 25X şi

ocularul 15X

În vederea cercetării probei se agită impingerul pentru omogenizare, se scoate

piesa centrală şi cu o pipetă se aspiră o cantitate de lichid (după barbotare); se introduce

cu atenţie lichidul în spaţiul dintre lama Bürker-Türk şi lamelă prin apropierea vârfului

pipetei cu lichid de marginea lamelei (a se evita scurgerea lichidului în şanţurile laterale

ale lamei Bürker-Türk); se aşteaptă 3 - 5 min pentru sedimentarea particulelor de praf; se

aşează lama pe platanul microscopului pentru citire.

Numărarea particulelor se face pe 4 - 5 pătrate cu suprafeţe de 1 mm2 după care se

face o medie a numărului de particule pe 1 mm2.

Pentru exprimarea rezultatelor se utilizează formula:

N = numărul de particule pe 1 cm3 aer

n = numărul de particule citite - media calculată după citire conform indicaţiilor

anterioare, care se înmulţesc cu 10 000 pentru a afla numărul de particule pe 1 cm3

L = cantitatea de lichid în care s-a făcut recoltarea, în cm3

A = numărul de litri de aer aspirat, care se înmulţeşte cu 1 000

Pentru toate probele recoltate se face corectarea rezultatelor prin proba martor

(din rezultatul obţinut la fiecare loc cercetat se scade rezultatul obţinut prin citirea probei

din impingerul martor).

Procese şi instalaţii de separare a sistemelor gazoase eterogene. Procesul de

centrifugare

Dezvoltarea metodelor analitice de separare, identificare şi determinare a furnizat

informaţii preţioase privind prezenţa în aer a unor particule poluante ca: var, calcar şi praf

de ciment de la operaţiile de ardere în cuptoare, cocs şi hidrocarburi policiclice aromatice

provenite din cocsificare, oxizi de fier de la topirea minereurilor şi fluoruri de la

procesele metalurgice.

31

Page 32: Proiect EID

Metode de separare

Clasificarea metodelor de separare

Adesea este necesar să se îndepărteze impurităţile din probă înainte ca aceasta să

fie supusă analizei. Procedeele folosite pentru acest lucru sunt înglobate sub titlul general

de metode de separare. Metodele de separare se bazează pe fenomene fizice sau chimice

şi nu totdeauna sunt asociate doar cu separarea impurităţilor.

Separarea componenţilor dintr-un amestec poate avea o importanţă atât calitativă

cât şi cantitativă, separarea poate fi utilă pentru purificare, pentru concentrarea unuia

dintre componenţi sau a tuturor.

Multe procese tehnologice industriale se bazează pe o schemă de separare. Sub

aspect analitic, procedeele de separare sunt deosebit de importante, deoarece procedeele

analitice sunt selective şi conduc la rezultate corecte numai dacă în prealabil s-au izolat

constituenţii probei.

Prevenirea poluării mediului înconjurător este necesară pentru păstrarea purităţii

atmosferei, a apelor şi totodată, a echilibrului biologic. Astfel, în această direcţie,

centrifugarea este una din operaţiile frecvent utilizate datorită profunzimii cunoaşterii

tehnologice de separare prin centrifugare a fazelor solide din suspensii.

De asemenea, centrifugarea este un procedeu mecanic care permite accelerarea

separării componentelor unor sisteme eterogene ca: suspensii (solide dispersate în

lichide), emulsii (dispersia, sub formă de picături fine, a unui lichid în altul), amestecuri

de gaze, etc. Maşinile care realizează centrifugarea pot fi: centrifuge, supracentrifuge sau

ultracentrifuge.

Separarea componentelor unei suspensii se poate face prin:

sedimentare, adică prin acţiunea diferenţiată a gravitaţiei asupra fazelor suspensiei

având densităţi diferite, după cum faza dispersată a suspensiei are densitatea mai

mare sau mai mică decât faza dispersantă (continuă), particulele suspensiei se

depun sau se ridică.

filtrare, cu ajutorul unei suprafeţe sau a unui strat poros prin care poate trece

numai faza fluidă, spre deosebire de sedimentare, filtrarea nu este condiţionată

de diferenţa dintre cele două feţe care se separă, ci de diferenţa dintre cele două

feţe ale stratului filtrant. În general, deci .

32

Page 33: Proiect EID

Figura nr. 21 Separarea componentelor unui amestec solid – lichid prin: a –

sedimentare în cazul , b – filtrare

1-recipient;

2- suspensie;

3- sediment;

4- strat filtrat.

Centrifugarea se petrece în câmpul forţelor centrifuge care este mult mai puternic

decât forţa gravitaţională (sedimentare) sau decât forţele de presiune (filtrare).

La mişcarea pe traiectoria circulară de rază r a unei particule cu masa m, forţa

centrifugă este:

, unde

ω – este viteza unghiulară, iar este acceleraţia câmpului centrifugal.

Centrifugele sunt maşini care permit realizarea procesului de centrifugare. Partea

lor principală o constituie tamburul (cilindric, tronconic, cilindro-conic) în interiorul

căruia se produce suspensia. Tamburul este antrenat în mişcare de rotaţie cu viteza

unghiulară co. La separarea după principiul filtrării, tamburul centrifugei este perforat

spre a permite evacuarea filtratului. La separarea după principiul sedimentării, tamburul

este neperforat. Centrifuga de sedimentare a suspensiilor greu filtrabile, separarea

emulsiilor, iar în unele cazuri, pentru separarea componentelor amestecurilor gazoase.

33

Page 34: Proiect EID

a.

b.

Figura nr. 22 Separarea componentelor unui amestec eterogen lichid prin centrifugare,

pe principiul: a. sedimentării, 1 – tambur cu perete plin; 2 – faza grea; 3 – faza uşoară (

), b. filtrării, 1 – tambur cu perete perforat; 2 – sediment; 3 – suspensie; 4 – filtrat.

Clasificarea centrifugelor

O centrifugă se compune principal, dintr-un tambur pus în mişcare de rotaţie de

un sistem de antrenare (figura nr. 5). În plus, centrifugele sunt prevăzute şi cu mijloacele

necesare pentru descărcarea şi colectarea fazelor separate prin centrifugare. Întregul

ansamblu se află într-o carcasă, asamblată rigid sau elastic de un batiu.

34

Page 35: Proiect EID

Figura nr. 23 Schiţa de principiu a unei centrifuge cu tamburul cilindric vertical

1 – tambur;

2 – arbore;

3 – casetă cu rulmenţi;

4, 5 – roţi de curea;

6 – curele;

7 – motor electric;

8 – carcasă;

9 – batiu;

10 – placă de bază;

11 – capac.

Clasificarea centrifugelor se poate face după mai multe criterii:

după scopul tehnologic:

- centrifuge filtrante;

- centrifuge de sedimentare;

după factorul de separare:

- centrifuge normale (cu ),

- supracentrifuge şi ultracentrifuge (cu );

după poziţia arborelui:

- cu arborele vertical;

35

Page 36: Proiect EID

- cu arborele orizontal;

- cu arborele înclinat (mai rar);

după modul de susţinere a tamburului centrifugei:

- centrifuge cu axa verticală cu tamburul suspendat sau rezemat (fig.6);

- centrifuge cu axa orizontală (sau înclinată), care pot fi cu tamburul în consolă sau cu

tamburul între reazeme (fig. 7);

după modul de funcţionare:

- centrifuge cu funcţionare discontinuă;

- centrifuge cu funcţionare continuă, sau cu funcţionare semicontinuă (mixtă); se

deosebesc aici centrifuge cu alimentare continuu şi centrifuge cu alimentare discontinuă;

după procedeul de descărcare a fazelor:

- descărcare manuală;

- descărcare mecanică.

Figura nr. 24. Tambur de centrifugă

a – suspendat; b – rezemat.

Figura nr. 25 Centrifugă orizontală cu tamburul

a – în consolă; b – între reazeme

Exploatarea centrifugelor

36

Page 37: Proiect EID

Domeniu de utilizare:

Centrifugele pot fi utilizate in orice sfera de activitate, unde se doreşte separarea

particulelor solide din lichide. Dimensiunile particulelor pot varia intre 0,005 si 15 mm.

- staţii de epurare a apelor uzate orăşeneşti;

- fabrici de zahăr - separarea substanţelor plutitoare;

- fabricile de preparare a minereurilor – separarea sterilului;

- decontaminare – separarea grăsimilor animaliere;

- producerea băuturilor – stoarcere, purificare;

- creşterea animalelor – deshidratarea fecalelor animaliere;

- fabrici de hârtie – epurarea apelor;

- fabrici de uleiuri – pre-tratare după tescuire;

- industria chimica.

Avantaje:

- Centrifugele sunt echipamente cu operare continuă, ce pot fi înglobate în orice proces

tehnologic;

- Centrifugele necesită un spaţiu mic de operare;

- Creşterea calităţii tehnologiei în sistemul în care este înglobat;

- În procesele unde sedimentele sunt uscate, centrifugele reduc semnificativ costurile de

uscare;

- Centrifugele au o durată lungă de viaţă şi o întreţinere uşoară;

- Centrifugele pot procesa suspensii de diferite structuri: fibroase, amorfe, coloidale,

granulare, cristaline;

- Dimensiunea particulelor poate varia între 0,005 şi 15 mm;

- Concentraţia de substanţă uscată din suspensie poate fi între 5 şi 50%;

- Centrifugele funcţionează fiabil la temperaturi ale suspensiilor de 5 – 115 °C

- Nu se creează reziduuri secundare - ex. apa de proces de la filtre

Materialul utilizat

37

Page 38: Proiect EID

Oţeluri de construcţii

Domenii de utilizare şi mărci

Oţelurile de uz general pentru construcţii (STAS 500-88) sunt oţeluri de masă,

carbon sau slab aliate, livrate sub formă de produse deformate plastic la cald

(semifabricate şi laminate finite, folosite în mod curent la construcţii metalice şi

mecanice pentru care nu se prescriu condiţii tehnice speciale, specifice). Aceste oţeluri

sunt cele mai ieftine şi au o utilizare extinsă, deoarece sub forma de produse finite nu

necesită deformări plastice la cald sau tratamente termice ulterioare şi au proprietăţi

tehnologice (prelucrabilitatea prin aşchiere, capacitate de deformare la rece şi

sudabilitate) care permit prelucrarea lor în condiţii deosebit de avantajoase.

Oţelurile de uz general pentru construcţii pot fi clasificate, din punctul de vedere

al domeniilor de utilizare, în trei grupe:

oţeluri pentru ambutisare şi ştanţare: OL 32 şi OL 34;

oţeluri pentru construcţii metalice: OL 37, OL 42, OL 44 şi OL 52;

oţeluri pentru construcţii mecanice: OL 50, OL 60 şi. OL 70.

Produsele realizate din oţeluri de uz general se livrează în patru clase de calitate,

care diferă între ele prin garanţiile date de producător

O schimbare de concepţie esenţială pe care o marchează noua ediţie (STAS 500 –

68) este aceea ca clasificarea oţelurilor de uz general pentru construcţii se face pe baza

proprietăţilor de utilizare, făcând abstracţie de modul de fabricaţie, care relevă

competenţa uzinelor siderurgice de a realiza un anumit produs.

Între proprietăţile de utilizare un loc important este rezervat rezilienţei KCU la

+20 °C şi încovoierii prin şoc pe epruvete cu crestătură V la temperaturi scăzute,

considerată şi drept criteriu ele sudabilitate. Deşi calitatea inferioară, exceptată de un

control al acestei caracteristici nu poate fi considerată ca improprie sudării, calităţile

superioare sunt diferenţiate din punct de vedere al gradelor de sudabilitate ridicate, cerute

de construcţiile sudate puternic solicitate, în funcţie de comportarea lor la ruperea fragilă,

apreciată printr-o încercare de încovoiere prin şoc.

Această schimbare de concepţie a atras după sine şi alte modificări în modul de

clasificare, în sensul că gradul de dezoxidare nu mai este lăsat la libera alegere, decât în

cazul claselor inferioare de calitate 1 şi 2, clasele superioare de calitate 3 şi 4 fiind

38

Page 39: Proiect EID

elaborate în mod obligatoriu cu un grad avansat de dezoxidare; în plus la clasa 4-a de

calitate se prevede dezoxidarea suplimentară cu aluminiu, pentru a asigura legarea

azotului şi realizarea unei granulaţii foarte fine. Prin aceste prescripţii obligatorii, clasa a

4-a de calitate arc o rezistenţă apreciabilă faţa de îmbătrânirea mecanică prin deformare

plastica la rece, ceea ce a determinat renunţarea la încercarea de rezilienţă pe epruvete

îmbătrânite.

Compoziţia chimica a oţelurilor de uz general pentru construcţii este redată

conform STAS 500 – 68.

După cum se observă, în STAS 500 – 68 au fost incluse şi două mărci de oţeluri

slab aliate, destinate construcţiilor metalice. Dintre acestea OL 52 reprezintă o variantă

îmbunătăţită a fostei mărci de oţel 17M13 STAS 6928/64, prin dezoxidare suplimentară

cu aluminiu, realizarea unei granulaţii foarte fine şi normalizate.

Materialul folosit la ciclonul meu este OL 60.

Tabelul 2 Compoziţia chimică a OL 60

Compoziţia chimică

MarcaClasa

de calitate

Gradul de

dezoxi-dare

C maximum

Mn maximum

Si maximum

P maximum

S maximum

Alteelemente

Pe oţel lichid

Pe produs

Pe oţel lichid

Pe oţel lichid

Pe oţel lichid

Pe oţel lichid

Pe produs

Pe produs

Pe produs

Pe produs

OL 60 1 k 0,400,500,80

0,470,35

0,37 0,40 0,050 0,055 0,050 0,055 -

Se ştie ca accidentele survenite în timpul şi după cel de al doilea război mondial la

numeroase nave sudate au furnizat cercetătorilor un câmp de experimentare considerabil.

Temperatura de tranziţie asigură o comportare a oţelurilor la ruperea fragilă cu

atât mai bună, cu cât ea este mai joasă. Trebuie însă bine precizat ce trebuie înţeles prin

temperatură de tranziţie asociată ruperii fragile. Analiza curbelor energie – temperatură,

stabilite în condiţii experimentale bine determinate, arată în adevăr, că zona de tranziţie

care leagă regiunea ruperilor fragile (partea inferioară a curbelor) acoperă un anumit

domeniu de nivel de energie; fig. 24. demonstrează că, curbele de tranziţie a două oţeluri

diferite pot să se intervertească la un anumit moment, făcând dificilă o comparaţie.

39

Page 40: Proiect EID

Cercetările experimentale efectuate la NBS (National Bureau of Standards din

SUA) au demonstrat că partea curbei de tranziţie, ce reflectă în modul cel mai

semnificativ comportarea oţelului la rupere fragilă, este regiunea care corespunde nive-

lelor de energie mici (partea haşurată a fig. 24.).

Un oţel se va dovedi cu atât mai apt de a se opune propagării unei ruperi fragile în

condiţii determinate, cu cât partea inferioară a zonei de tranziţie intervine la o

temperatură mai joasă; în exemplul dat, oţelul B este deci superior oţelului A din punct de

vedere al rezistenţei la rupere fragilă.

Pentru a simplifica condiţiile de încercare, cercetările de la NBS au reperat

temperatura de tranziţie printr-un nivel de energie de 15 picioare — livre (echivalent cu

2,1 kgfm 2,5 kgfm/cm2)2) consumată la ruperea prin încovoiere prin şoc a unei epruvete

cu crestătură în V, pe care au adoptat-o în vederea efectuării încercărilor. Sensul de pre-

luare al epruvetelor de rezilienţă este cel longitudinal, adică paralel direcţiei de laminare.

Această alegere, care iniţial a putut surprinde dat fiind obişnuinţa devenită tradiţională a

preluării transversale a epruvetelor de rezilienţă, se explica succint în modul următor.

Temperatura de tranziţie, proprietate intrinsecă a oţelului, poate fi estimată independent

de direcţia de preluare, curbele energie – temperatură având porţiunea căzătoare în

aceeaşi zonă de temperatură. Dar, în funcţie de lăţimea produsului, partea semnificativă a

zonei de tranziţie se reperează printr-un nivel mai ridicat, deci mai uşor de măsurat, când

epruveta este preluată în direcţie longitudinală, decât atunci când preluarea se face în sens

transversal.

Clasificarea oţelurilor în funcţie de temperatura de tranziţie mi implică o relaţie

directă între temperatura de încercare şi temperatura de serviciu, cum s-ar putea imagina

constatând analogia care există între temperaturile de încercare (prevăzute în Documentul

IIS 22 – 59 ±0 °C şi — 20 °C şi preluate şi de STAS 500 –G8) şi temperatura de serviciu

cel puţin în majoritatea ţarilor europene, inclusiv ţara noastră.

40

Page 41: Proiect EID

Figura nr. 26 Exemple de curbe ale temperaturii de tranzacţie pentru oţeluri

Figura nr. 27 Explicaţia grafică a adoptării direcţiei longitudinale pentru

preluarea probelor în vederea determinării temperaturii de tranziţie

Vom arăta, însă, că alţi factori în afara temperaturii de serviciu condiţionează

determinarea temperaturii de tranziţie. Acest mod de abordare a problemei, este esenţial

pentru înţelegerea şi utilizarea noului standard, care clasifică oţelurile în funcţie de

temperatura de tranziţie.

41

Page 42: Proiect EID

Documentul stabilit de Comisia IX IXS care a reţinut temperaturile de ± 0 ° şi

-20 ° asociate nivelului de 20 p. lvr. (2,8 kgfm—3,5 kgfm/cm2) pe epruvete Charpy cu

crestătura în Y preluate în sens longitudinal precum şi norma britanică BS 2762 care

clasifică oţelurile după acelaşi nivel de energie, dar urmărind o eşalonare diferită a

temperaturilor de tranziţie, pun în mod deosebit accentul pe acest punct.

Diferenţa între calităţile definite, ea mai sus, printr-o temperatură de tranziţie

corelată ca un nivel de energie constant şi acelea legate de o concepţie diferită bazată pe

garantarea rezilienţei la temperatura minimă de serviciu a construcţiei trebuie să fie bine

precizată daca vrem să evităm orice confuzie între cele două moduri de a pune problema.

Oţeluri pentru construcţii mecanice (tipul de oţeluri din care face parte şi OL 60)

În cazul oţelurilor de uz general pentru construcţii mecanice, principala

caracteristică de utilizare este rezistenţa la rupere, care dă indicaţii preţioase şi în ce

priveşte valoarea rezistenţei la oboseală. În cazul acestor oţeluri, limita de curgere îşi

pierde din importanţa pe care o avea în cazul oţelurilor de uz general pentru construcţii

metalice, valoarea sa având mai mult caracter informativ. Alături de aceste proprietăţi,

continuă a se număra şi alungirea la rupere care dă indicaţii asupra plasticităţii în condiţii

de solicitare statică a acestor oţeluri. Conţinutul relativ ridicat al carbonului în aceste

oţeluri îşi pune amprenta asupra proprietăţilor de utilizare şi tehnologice ale lor, mărind

proprietăţile de rezistenţă şi scăzându-le pe cele de tenacitate. Figura nr. 27 redă grafic

variaţia proprietăţilor mecanice de tracţiune în funcţie de conţinutul de carbon, în timp de

figura nr. 28 redă corelaţia existentă între rezistenţa de rupere la tracţiune şi rezistenţa la

oboseală (încovoiere rotativă). Pentru această categorie de oţeluri este importantă şi

cunoaşterea durităţii.

42

Page 43: Proiect EID

Figura nr. 28 Variaţia caracteristicilor mecanice de tracţiune la oţeluri, în funcţie de

conţinutul de carbon

Figura nr. 29 Corelaţia grafică între rezistenţa la oboseală (încovoierea rotativă) şi

rezistenţa la rupere la tracţiune

43

Page 44: Proiect EID

OL 60 – Indicaţii privind domeniile de utilizare

Utilizări la piese pentru mecanisme de transmisie supuse unor solicitări ridicate:

axe, arbori cotiţi, pistoane, cârlige pentru macarale flanşe, capete de cruce, piuliţe, organe

de maşini aflate în mişcare rapidă şi unele construcţii metalice ca batiuri, tiranţi, mantale,

capace etc. De asemenea, pentru piese cu presiune de contact ridicată ca roţi dinţate,

şuruburi melcate, cuie de centrare, pene, ştifturi de ghidaj, şine de bandaje de cale ferată

de tip uşor.

Forme şi stări de livrare pentru OL 60

Sub formă de:

- semifabricate pentru relaminare sau forjare;

- bare rotunde şi pătrate;

- bare late pentru piuliţe;

- profile fasonate;

- şine de cale ferată de tip uşor:

- ţevi pentru instalaţii.

44

Page 45: Proiect EID

Stabilirea parametrilor funcţionali şi a dimensiunilor principale ale utilajului

45

Page 46: Proiect EID

Determinarea dimensiunilor minime a particulei care poate fi reţinută

Tabelul 3. Dimensiunile ciclonului

D d h H C T m R f a b e s

100 180 600 750 900 1650 171 942 240 240 60 90 1,5

Un element important în dimensionarea cicloanelor este stabilirea dimensiunii

optime care trebuie să aibă ciclonul în direcţia razei între cilindrul interior şi cel exterior.

Pentru acest calcul se notează:

R = raza exterioară a ciclonului, în m;

a = unghiul pe care îl face masa de aer în rotaţie în spaţiul dintre cilindrul exterior şi cel

interior, în rad;

t = timpul cât masa de aer se află în rotaţie între cei doi cilindrii, în s;

S = drumul pe care îl parcurge particula solidă după direcţia radială în spaţiul dintre

cilindrul interior şi cel exterior, în m;

W= viteza tangenţială a masei de aer, în m/s.

Din mişcarea de rotaţie rezultă:

iar drumul parcurs:

Înlocuind în această relaţie valoarea lui se obţine:

din care se obţine diametrul particulei care urmează să fie separată în ciclon:

46

Page 47: Proiect EID

Ţinând seama că drumul cel mai lung pe care îl au de parcurs particulele solide

este egal cu S care este diferenţa dintre raza cilindrului exterior şi interior, iar unghiul α

se poate scrie:

n = numărul de rotaţii care se adoptă

Unde = greutatea specifică a particulei în ;

= vâscozitatea dinamică a aerului în .

Formula de mai sus permite următoarea discuţie în privinţa normelor de concepţie

şi proiectare a cicloanelor.

Pentru a se obţine sedimentarea de particule cu dimensiuni cât mai mici este necesar

să se ţină seama de următoarele:

1) distanţa S dintre cei doi cilindri măsurată pe direcţia razei să fie minimă, deci

aerul să intre şi să rotească în ciclon în forma unei lame înaltă şi îngustă. Prin

urmare se recomandă a evita intrările aerului cu forma de secţiune pătrată,

adoptând o formă dreptunghiulară cu raport mare înălţime şi lăţime.

2) Separaţia prafului se face foarte bine în anotimpurile reci, η având valori cuprinse:

Tabelul 4 Valorile lui η în funcţie de temperatură

-20 °C 0 °C +20 °C +40 °C

1,65 1,75 1,25

Având un ciclon cu următoarele dimensiuni

47

Page 48: Proiect EID

şi

înlocuind în ultima formulă obţinem:

În calculul folosit s-au făcut o serie de ipoteze simplificatoare care fac ca

rezultatul experienţelor să fie diferit de cel dat de calcul.

Repetând calculul pentru temperatura aerului, ce trebuie desprăfuit, de 200 °C se

obţine următorul rezultat:

Ceilalţi parametrii rămân la fel ca în experimentul precedent.

Se obţine prin folosirea formulei anterioare:

După cum rezultă şi din exemplul de calcul, cicloanele vor funcţiona cu

randament mai bun la temperaturi scăzute şi de aceea se recomandă să se monteze la

locuri ferite de surse şi temperaturi ridicate.

Particulele de praf cu greutate specifică mare se separă mai uşor;

Numărul de turaţii pe care trebuie să-l facă particulele de praf (de la intrare în

ciclon până la punctul când trebuie să-şi schimbe direcţia spre evacuare) este

avantajos să fie mare.

De asemenea s-a constatat experimentul că viteza optimă a aerului la intrare în

ciclon este de 18,00 – 24,00 m/s; la viteze mai mari, eficacitatea scade din cauza

turbulenţei excesive.

Variaţia eficacităţii ciclonului în funcţie de condiţiile de exploatare

48

Page 49: Proiect EID

La variaţia concentraţiei de paf în aer se poate evalua variaţia eficacităţii cu

ajutorul relaţiei:

Unde:

= eficacitatea ciclonului în cazul funcţionării cu parametrii definiţi de starea a;

= eficacitatea ciclonului în cazul funcţionării cu parametrii definiţi de starea b;

= concentraţia de praf în aer în starea a;

= concentraţia de praf în aer în starea b;

Pentru se va obţine cu ajutorul relaţiei de mai sus:

Cunoscând eficacitatea la o anumită concentraţie din relaţia anterioară se obţine

eficacitatea la o altă concentraţie . Variaţia temperaturii are influenţă însemnată

asupra eficacităţii, aprecierea făcându-se pe baza relaţiei:

Unde:

= vâscozitatea aerului la temperatura corespunzătoare stării a;

=vâscozitatea aerului la temperatura corespunzătoare stării b.

Relaţia permite a determina uşor variaţia eficacităţii în funcţie variaţia

temperaturii, ţinând seama de dependenţa vâscozităţii de temperatura aerului.

Greutatea specifică a aerului care transportă praful are o mică influenţă asupra

eficacităţii.

Relaţia care exprimă variaţia eficacităţii în funcţie de variaţia greutăţii specifice a

aerului este:

Unde:

49

Page 50: Proiect EID

= greutatea specifică a prafului în ;

= greutatea specifică a aerului în starea a, în ;

= greutatea specifică a aerului în starea b, în ;

În cazul în care variaţia greutăţii specifice a aerului ar apare din cauza variaţiei

temperaturii, este de mai mare importanţă a ţine seama şi de variaţia vâscozităţii care are

influenţă mult mai mare. Variaţia greutăţii specifice a aerului, după cum rezultă din

formulă are foarte mică importanţă asupra eficacităţii, fiind foarte mică în raport cu

greutatea specifică a particulei de praf care este de 1000 – 2000 de ori mai mare.

Experimentarea ciclonului prin determinarea coeficientului de rezistenţă

hidraulică al acestuia

Experimentările au cuprins următoarele operaţii:

a) Determinarea presiunilor vitezelor şi debitelor de aer;

b) Etalonarea vânătorului pentru diferite debite de aer;

c) Etalonarea dozatorului, în care s-a introdus o cantitate de praf cântărită exact şi

măsurarea timpului cât durează aspiraţia cantităţii de praf în vederea calculului

concentraţiei. S-a cântărit praful reţinut în buncărul ciclonului şi s-a făcut raportul între

praful colectat şi cel introdus în dozator, ceea ce reprezintă gradul de eficacitate a

ciclonului. Experienţele s-au efectuat cu concentraţii de praf diferite la viteze cuprinse

între 14,00 şi 24,00 m/s.

Prafurile folosite pentru experimentare au fost recoltate din diferite turnătorii, de

fontă, oţel, neferoase şi preluat de la benzi, sablaj, desbatere, precum şi de pe elemente de

construcţii şi utilaje, praf de lemn, cărbune, ciment, cereale, etc.

Rezultatele experimentărilor sunt trecute în tabele şi diagrame.

Debitul a fost variat cu ajutorul unei clape montate în conducta de refulare a

ventilatorului şi care se fixează în poziţia datorită cu ajutorul unui cadran gradat. Pe

conductele de intrare şi ieşire din ciclon s-au instalat prize pentru măsurarea presiunii

statice legate la un tub macrometric U, cu ajutorul căruia s-a stabilit în orice moment

pierderea de presiune în ciclon, în mm H2O.

50

Page 51: Proiect EID

Determinarea coeficientului de rezistenţă hidraulică a cicloanelor s-a făcut

următoarei relaţii:

Unde:

= diferenţa de presiune statică între conducta de intrare şi de ieşire a aerului în ciclon;

= presiunea dinamică în secţiunea de intrare în ciclon;

W = viteza în secţiunea de intrare, în m/s;

= greutatea specifică a aerului, care s-a considerat uniformă la o valoare medie de 1,2

;

g = acceleraţia gravitaţională, în m/s ;

= coeficientul de rezistenţă locală.

Valorile coeficientului de rezistenţă pentru toate tipurile de cicloane

experimentale sunt indicate în tabelul centralizator de unde în cazul nostru avem

următoarele valori:

Tabelul 5 Date privind determinarea coeficienţilor de rezistenţa locală şi a pierderilor de

presiune în funcţie de viteza de intrare a aerului in ciclon

Tipul ciclonului

CiclonulΦ300 × 4

montat în baterie

CiclonulΦ400

individual

CiclonulΦ600

individualWintr

m/sPdintr

mm H2-O

Dintr

m3/hΔpmm H2O

ξ Dintr

m3/hΔpmm H2O

ξ Dintr

m3/hΔpmm H2O

ξ

14 12,00 2900 60 5,00 1290 58 4,48 2900 83 6,9216 15,76 3300 79 5,05 1475 72 4,60 3320 100 6,4018 19,83 3720 100 5,05 1660 85 4,30 3730 133 6,15

51

Page 52: Proiect EID

20 24,48 4125 123 5,03 1845 105 4,35 4150 165 6,7422 29,62 4550 150 5,05 2030 132 4,45 4560 185 6,25

ξ med = 5,02 ξ med = 4,41 ξ med = 6,54

Conform tabelului 2 rezultă următoarele:

Dozarea prafului s-a făcut cu un dozator cu bandă, a cărui viteză s-a reglat în

funcţie de debitul de praf necesar concentraţiei stabilite.

Ciclonul cu diametrul de 400 mm s-a experimentat în aceleaşi condiţii, cu mici

excepţii în ceea ce priveşte natura prafului, granulaţia şi concentraţia prafului respectiv.

Astfel pe lângă praful provenit de la sablaj s-a folosit un praf fin şi grafitos care a

prezentat unele particularităţi în timpul experimentărilor.

Granulaţia acestui praf a fost următoarea:

l) sub 30 µm 76%

2) peste 30 µm 24%

3) praful provenit de la sablarea pieselor de fontă are caracteristicile notate la

experimentarea cicloanelor cu diametrul de 300 mm.

Concentraţia prafului a fost stabilită în limite foarte largi de la 1-28 g/m , pentru

ambele materiale folosite. De exemplu praful de la sablaj s-a dozat cu 4-10 g/m3, praful

de turnătorie grafitos între 1 şi 5 g/m3, iar praful de turnătorie fin în două serii, una cu un

dozaj de 4-11 g/m3 şi ultima cu 13-28 g/m .

52

Page 53: Proiect EID

Vitezele de intrare a aerului în ciclon s-au modificat faţă de experimentările cu

ciclonul cu diametrul de 300 mm, după cum urmează: de la 14,00 la 26,00 m/s pentru

prafurile de sablaj şi turnătorie, iar pentru praful de turnătorie grafitos aceste viteze au

avut limite şi mai largi cuprinse între 14,00 şi 32,00 m/s.

Din examinarea diagramei se concluzionează că:

La concentraţia de 4-11 g/m3, eficacitatea este cuprinsă între 98 şi 99%.

La concentraţia de 13-28 g/m3, eficacitatea este cuprinsă între 97 şi 98%, deci o

diferenţă de un procent între eficacitatea obţinută cu cele două concentraţii, ceea

ce denotă că la o concentraţie mai mică rezultatele sunt mai avantajoase.

53

Page 54: Proiect EID

Examinând curbele din figură se desprind următoarele: la viteza de 14,00 la 26,00

m/s şi concentraţia de 4-10 g/m3, eficacitatea este cuprinsă între 94,5 şi 98%, deci nu se

recomandă viteze sub 16,00 m/s pentru praful provenit de la sablaj. Pentru praful de

turnătorie fin grafitos, cu concentraţia cuprinsă între 1 şi 5 g/m3, eficacitatea creşte

succesiv de la 93 la 96,5%, stabilindu-se la vitezele cuprinse între 28,00 şi 32,00 m/s. Şi

în acest caz nu se recomandă viteze sub 16,00 m/s.

Concluzii asupra cicloanelor experimentate

Principalele concluzii care se desprind din analiza rezultatelor cercetărilor sunt

următoarele:

Eficacitatea cicloanelor experimentate este influenţată în mică măsură de variaţia

debitului de aer respectiv a vitezei de intrare a aerului în ciclon, în limitele

vitezelor de 14,00 şi 24,00 m/s. Tendinţe mai pronunţate de scădere a eficacităţii

se constată la vitezele de intrare sub 14,00 m/s, iar la ciclonul cu diametru de 600

mm se remarcă acest fenomen şi la viteze de peste 22,00 m/s.

În majoritatea cazurilor eficacitatea este puţin influenţată de variaţia concentraţiei

prafului în aerul trecut prin ciclon între limitele de 1 şi 28 g/m3.

Eficacitatea cicloanelor scade cu creşterea diametrului, depinde în acelaşi timp de

forma constructivă şi de natura şi de mărimea particulelor de praf.

Norme de calitate a aerului

Să începem prin a reaminti un fapt esenţial: concentraţia în aer a unui poluant este

o mărime probabilistică, caracterizată prin fluctuaţii imprevizibile, datorită - într-o mai

mică măsură - fluctuaţiilor emisiei şi - într-o măsură determinantă - turbulenţei

atmosferice. Efectuând într-un punct un şir de măsurări asupra concentraţiei, vom obţine

un set de valori caracterizat printr-un număr de caracteristici statistice: medie, abatere

medie pătratică, funcţie de repartiţie etc.

Dacă în cadrul unui program de supraveghere a poluării se vor relua măsurările şi

anume se vor efectua un acelaşi număr de măsurări, sau, ceea ce este echivalent, ne vom

raporta de fiecare dată la o aceeaşi perioadă de timp, atunci se va putea adăuga şi

concentraţia maximă la parametrii statistici enumeraţi. Este important să subliniem aici că

54

Page 55: Proiect EID

nu există altă modalitate de a norma o mărime aleatoare decât aceea de a norma

parametrii statistici ai acesteia.

Pentru un poluant dat normativul românesc (ca şi reglementările din majoritatea

celorlalte state) prevede în cea mai mare parte a cazurilor concentraţii maxime admise pe

30 min. şi pe 24 ore. Justificarea este că o CMA (concentraţia medie anuală) medie pe 24

ore, de exemplu, nu este suficient de restrictivă ea singură, în sensul că, datorită I

variabilităţii mari a concentraţiei poluatului, respectarea normei (unice) nu ar asigura

automat împotriva unor concentraţii de scurtă durată inacceptabil de mari. Cu alte

cuvinte, pare rezonabil ca existenţa a două norme pentru un acelaşi poluant să invite la

respectarea lor simultană. Totuşi măsurările în atmosfera reală au arătat că variabilitatea

în mediu urban este în general limitată: măsurările în două localităţi diferit industrializate

pun în evidenţă niveluri ale concentraţiilor diferite, dar aproximativ o aceeaşi formă a

repartiţiei statistice (aceeaşi lege de probabilitate şi abateri pătratice comparabile între

ele). De aici rezultă că relaţiile concentraţie – perioadă de mediere – frecvenţă de apariţie

tind să se păstreze, adică să fie relativ independente de zona urbană (în absenţa unei surse

dominante). Astfel, normele de calitate a aerului pentru diferite perioade de mediere vor

trebuie să răspundă cerinţelor de a fi reciproc consistente, şi anume în concordanţă cu

relaţiile valabile pentru atmosfera reală. Dacă nu s-ar întâmpla aşa, s-ar ajunge la situaţia

nedorită ca una din ele să fie, de pildă, mereu respectată, iar cealaltă să fie mereu

încălcată. Această concordanţă bazată pe relaţii în mediul de transport al poluanţilor ar

trebui să fie, cel puţin în principiu, dublată de o concordanţă în domeniul efectelor

medicale, în măsura în care ambele sunt aspecte ale aceleiaşi realităţi.

Clasificarea metodelor pentru supravegherea şi controlul calităţii aerului

Determinarea concentraţiilor compuşilor atmosferei în diferite locuri la anumite

intervale de timp reprezintă una din cele mai importante funcţiuni ale sistemului de

monitorizare a calităţii vieţii.

Măsurarea concentraţiilor diferiţilor compuşi gazoşi ai atmosferei se poate face

prin diferite metode. În funcţie de caracteristici, acestea pot fi clasificate în mai multe

categorii.

După principiile folosite în măsurare, metodele de determinare se împart în:

55

Page 56: Proiect EID

metode chimice;

metode fizice;

metode fizico – mecanice;

metode biologice.

După forma de prelevare şi analizare a mostrelor, metodele de analiză se împart

în:

metode manuale;

metode semiautomate;

metode automate.

În funcţie de forma de prezentare a rezultatelor analizei, metodele se împart în:

metode cu citire directă a datelor;

metode cu afişare şi memorare.

În funcţie de durata şi frecvenţa determinărilor, analizele pot fi:

continue;

periodice;

intermitente.

În funcţie de locul de analizare a mostrelor, metodele se împart în:

metode cu prelevare şi transport a mostrelor de gaz şi analiza ulterioară a datelor;

metode de analiză în timp real cu afişare imediată a datelor şi posibilităţi de

alarmare.

Din punctul de vedere al staţiilor de analiză acestea pot fi

fixe sau mobile;

care execută măsurători pentru un anumit parametru sau pentru un set complet de

parametri;

care sunt legate într-o reţea de analiză a atmosferei sau sunt individuale.

Sisteme de supraveghere şi control a calităţii aerului.

În toate etapele proiectării sistemului de control trebuie ţinut cont de:

fondurile fixe şi circulante disponibile la un moment dat;

posibilităţile de creştere sau scădere a acestora, funcţie de obiectivele avute în

vedere;

56

Page 57: Proiect EID

interesul care se manifestă faţă de această activitate de monitorizare a calităţii

aerului atmosferic.

Metode de abordare

Funcţie de obiectivele stabilite pentru controlul calităţii aerului, de fondurile

disponibile, de posibilităţile de colaborare cu alţi parteneri, se alege un anumit mod de

abordare a problemei, cum ar fi:

1. O abordare specifică regiunii studiate, prin împărţirea în zone, considerate

omogene din punctul de vedere al folosirii pământului, emisiilor poluante,

densităţii populaţiei şi caracteristicilor topografice. În fiecare zonă se determină

concentraţiile de impurităţi şi, pe baza unui model de circulaţie n aerului în

regiune, se evaluează impactul poluanţilor în diferite puncte.

În această abordare se propun trei tipuri de staţiuni de măsurare:

pentru măsurarea în vecinătatea surselor industriale;

pentru măsurarea în imediata apropiere a rutelor cu trafic intens tip

autovehicule;

pentru măsurarea în zonele rezidenţiale urbane, suburbane sau rurale.

2. O abordare statistică, bazată pe analiza corelaţiilor spaţiale şi temporale ale

datelor măsurate de staţiile existente sau pe analiza modificărilor parametrilor

poluării, determinaţi de o staţie pilot de supraveghere, aflată în stare de

funcţionare în zonă. Această abordare este aplicabilă, cu fonduri scăzute, în

zonele unde există un minimum de staţii de măsurare şi un mare grad de încred»

I în datele furnizate de acestea. Tehnicile statistice folosite uzual sunt: criteriul

distanţei, coeficientul de variaţie geografică, analiza corelaţiilor, analiza

componentelor principale.

3. O abordare tip grilă care necesită un număr mare de măsurători în puncte

uniform repartizate pe teritoriu, aflate la intersecţia dreptelor ce formează o grilă

rectangulară, stabilită pe considerente de densitate a populaţiei în zonă. Această

abordare este folosită pentru stabilirea poziţiilor staţiilor pilot de supraveghere,

folosind staţii mobile.

57

Page 58: Proiect EID

4. O abordare după un model matematic şi fizic care necesită cunoaşterea valorilor

exacte ale intensităţii surselor de poluare, ale duratei de emisie şi ale condiţiilor

meteorologice în. care are loc emisia. Prin aplicarea modelului matematic de

dispersare a poluanţilor se evaluează concentraţia acestora la distanţă. Datorită

mulţimii variabilelor de care nu se poate ţine cost în modelul matematic

simplificat, această abordare este aplicabilă, în special, în vecinătatea surselor.

5. O abordare empirică, care implică realizarea de măsurători de-a lungul unui

anumit traseu, stabilit iniţial. Această abordare este convenabilă în evaluarea

poluării pe arterele rutiere de trafic intens din zonele urbane.

Totuşi cea mai bună strategie, pentru realizarea unei reţele eficiente de măsurare a

distribuţiilor spaţiale şi temporale ale poluanţilor atmosferici, este o combinare a

abordărilor specificate mai sus.

Alegerea mijloacelor de măsurare într-o reţea de supraveghere a calităţii aerului

trebuie să se bazeze pe doi factori: obiectivele stabilite şi caracteristicile tehnice ale

aparatelor care se doreşte a fi utilizate.

După stabilirea poluanţilor care trebuie să fie măsuraţi, a gradului de precizie, a

densităţii reţelei şi a frecvenţei măsurătorilor, se selecţionează din documentaţie

instrumentele care pot satisface aceste cerinţe şi apoi se aleg acele instrumente şi staţii de

lucru care îndeplinesc următoarele criterii economice şi tehnice:

1. Fondurile disponibile;

2. Compatibilitatea cu metodele standard de măsurare ;

3. Frecvenţa de eşantionare şi de măsurare a mostrelor necesară ;

4. Personalul necesar şi calificarea acestuia;

5. Condiţiile de funcţionare a aparaturii: temperatura, umiditatea, sursele de alimentare cu

energie, timpul de funcţionare etc.

Efectele poluării atmosferei

Ca o concluzie unanimă, toate cercetările făcute scot în evidenţă efectele poluării

atmosferei ecosistemelor printr-o serie de consecinţe climatice - efect de seră determinat

de creşterea conţinutului de bioxid de carbon, răcire ca urmare a creşterii concentraţiei

particulelor în aer, modificarea ozonosferei. De asemenea, pot avea loc perturbări în

58

Page 59: Proiect EID

ciclul carbonului, oxigenului, sulfului, acesta din urmă fiind deja bine sesizat, prin ploile

ce devin tot mai acide de la an la an, în Suedia şi Europa Occidentală. Totodată, s-au

constatat unele consecinţe nefaste, în plină manifestare, asupra speciilor vegetale şi

fiticenozelor. Efecte dăunătoare sunt întâlnite frecvent şi la animale. Dar principala

victimă a poluării atmosferei este însuşi omul, mai ales populaţia urbană. Astfel,

cunoscutul smog din Londra a provocat în 1952, în perioada 5 – 9 decembrie, moartea a

4000 de persoane. Tot ca o consecinţă, bronşita cronică, emfizemul pulmonar, diversele

forme de alergie, astmul, cancerul se numără printre afecţiunile tot mai frecvente în

centrele urbane. Se insistă, de asemenea, asupra existenţei unor substanţe mutagene

puternice printre diferiţii poluanţi ai aerului ca; benzipirenul, alte hidrocarburi policiclice,

derivaţi organice ai azotului, care, mult timp neobservate, sunt considerate ca o

ameninţare gravă, de ordin genetic, asupra populaţiei urbane.

Pagube produse de poluarea atmosferei

Deşi nu pot fi precis calculate pagubele totale ale poluării atmosferei, se

apreciază, de exemplu, că numai în SUA ţară cu industrie foarte dezvoltată, acestea pot

ajunge la multe miliarde de dolari pe an. Astfel, numai costul revopsirii construcţiilor de

oţel degradate de poluarea aerului se ridică la circa 100 milioane dolari/an. Pentru

spălarea, curăţirea şi vopsirea ţesăturilor murdărite în urma poluării aerului se cheltuie

aproximativ 800 milioane dolari/an; pentru spălarea automobilelor, circa 240 milioane

dolari. Peste 500 milioane dolari/an însumează pagubele aduse agriculturii. în anul 1968

acestea s-au ridicat, numai în California la peste 100 milioane dolari iar estimările făcute,

tot în 1968, în ţările Pieţei Comune, au arătat că circa 400.000 ha din suprafaţa forestieră

erau ameninţate să dispară în deceniul următor.

La acestea se adaugă încă multe alte categorii de pagube produse de poluarea

atmosferei, reprezentate prin înlocuirea şi protejarea aparatelor de precizie, menţinerea

curăţeniei în industria alimentară, fără a mai discuta la cât se ridică cheltuielile medicale

şi timpul nefolosit din cauza incapacităţii pentru muncă datorită poluării atmosferei.

Mijloacele de informare în masă aduc cu regularitate "ştiri" despre starea

ecologică a Planetei. Au devenit desigur cunoscute fenomene ca "perforaţia" din pătura

stratosferică de ozon de deasupra Antarcticii, de care se fac vinovate, după unele păreri,

59

Page 60: Proiect EID

celebrele substanţe cloro – fluorocarbonate din spray-uri şi din agregatele frigiderelor;

sau cele 14 procente de păduri vătămate în ultimii câţiva ani din totalul pădurilor Europei

printre altele de ploi acide; sau creşterea alarmantă a cantităţii de bioxid de carbon din

atmosferă ca urmare a activităţii industriale, despre care experţii afirmă că va provoca o

creştere cu 1,5 până la 4,5 °C a temperaturii de echilibru a atmosferei atrăgând după sine

o creştere a nivelului oceanului planetar cu 20 până la 140 cm datorită topirii parţiale a

calotelor de gheaţă polare.

Sunt cunoscute cel puţin câteva din marile avarii ale erei industriale în care trăim,

cum a fost explozia de la uzina chimică din Seveso, Italia, din 1976; sau tragicul accident

de la uzina chimică din Bhopal, India, din 1984, soldat cu peste două mii de victime în

rândurile populaţiei din vecinătatea uzinei; ca să nu mai vorbim de catastrofa nucleară de

la Cernobil, din primăvara anului 1986, care, prin consecinţele ei la scară continentală, a

stârnit atâta îngrijorare şi a răsturnat atâtea concepţii în energetică, în politica mediului

ambiant, în studiul comportamentului uman etc.

Fără îndoială, astfel de informaţii sunt utile. Nu mai puţin utile sunt noutăţile

tehnice: noi filtre, noi ameliorări aduse motoarelor cu ardere internă, noi optimizări ale

tehnologiilor în industria chimică etc, toate menite să preîntâmpine degradarea mediului

înconjurător. La rândul lor, se bucură de o relativ largă circulaţie şi sunt primite cu interes

noutăţile medicale privitoare la efectele poluanţilor asupra organismului uman şi,

eventual, la mijloacele lor de combatere. Se ştie însă destul de puţin ca în studierea

poluării atmosferice este serios implicată şi meteorologia. Din acest domeniu sosesc

destul de rar ştiri în afara celor senzaţionale precum "gaura de ozon" sau "încălzirea

atmosferei" amintite mai sus. Dar meteorologia nu se ocupă numai de fenomene

excepţionale. Alături de alte discipline, ea este o prezenţă permanentă în activitatea

cotidiană de combatere a poluării.

Principalele probleme ale poluării atmosferei

Să presupunem că pentru construirea unei întreprinderi industriale, în legătură cu

care se ştie că anumite emisii de substanţe poluante în atmosferă sunt inevitabile, a fost

fixat un loc socotit avantajos din considerente economice. Rămâne de stabilit dacă locul

este potrivit şi din punctul de vedere al poluării pe care întreprinderea o va produce în

60

Page 61: Proiect EID

zonă. Desigur, ar fi absurd să se construiască mai întâi întreprinderea şi abia după aceea

să se verifice, prin măsurării, dacă locul a fost sau nu bine ales. Din fericire, verificarea se

poate face dinainte, prin calcul. Ţinând cont că aerul este un fluid în mişcare, se recurge

la legile mecanicii fluidelor pentru a se descrie felul cum este transportată şi cum

difuzează masa poluantului, diluându-se pe măsură ce se îndepărtează de locul

"evacuării". Ceea ce interesează - şi se poate estima, în final, cu o anumită precizie - este

concentraţia de poluant în aer, exprimată în unităţi de masă de poluant în unitatea de

volum de aer, de exemplu miligrame de oxid de carbon pe metru cub de aer. Legile după

care se deplasează şi difuzează poluantul în atmosferă sunt aceleaşi pe toată suprafaţa

pământului. Ceea ce diferă de la un loc la altul şi face ca o zonă să fie uneori de preferat

alteia sunt aşa numitele condiţii de dispersie: un set de caracteristici meteorologice ale

locului de care depinde intensitatea cu care poluantul se dispersează, în medie, în

atmosferă. Un loc deschis, bine ventilat, va fi evident de preferat unei depresiuni, unde

aerul stagnează frecvent, având drept consecinţă o acumulare a poluantului. Ceea ce

diferenţiază între cele două locuri din acest exemplu este aşadar viteza medie a vântului –

unul dintre numeroasele elemente meteorologice cunoscute sub denumirea de condiţii de

dispersie. Acestea, împreună cu o serie de procese atmosferice care acţionează asupra

poluanţilor prezenţi în atmosferă, cum ar fi de pildă antrenarea lor la sol de către

precipitaţii, constituie obiect de studiu pentru ceea ce se cheamă meteorologia poluării.

Dar un loc poate să fie mai potrivit sau mai puţin potrivit pentru amplasarea unei

întreprinderi industriale nu numai prin condiţiile de dispersie în atmosferă ci şi prin

poluarea deja existentă, caracterizată printr-un fond de poluare al zonei. Dacă acesta este

semnificativ, înseamnă că poluarea datorită unităţii industriale proiectate nu "porneşte de

la zero" şi deci fondul de poluare trebui să fie luat în considerare. Dacă nu este cunoscut

din măsurări, el urmează să fie calculat la rândul lui o dată cu concentraţiile datorate noii

întreprinderi. Pentru aceasta sunt necesare informaţii privitoare la natura, locul şi

intensitatea emisiilor preexistente, care împreună cu o serie de alte caracteristici ale

surselor de poluare, sunt cunoscute sub numele de inventar al emisiilor.

O dată cunoscute, concentraţiile "anticipate" de poluanţi, se pune întrebarea: cum

le interpretăm? Cum decidem dacă ele sunt sau nu acceptabile ca mărime? Pentru a

răspunde la această întrebare avem la îndemână norme de calitate a aerului, care fixează

61

Page 62: Proiect EID

concentraţii maxime admise pentru fiecare poluant al aerului. Desigur, această limitare nu

se face arbitrar, ci interpretându-se efectele poluanţilor aerului, în urma unor observaţii şi

experimente mai ales asupra sănătăţii omului. Nu sunt însă lipsite de interes mei alte

efecte ale poluării; asupra plantelor, animalelor, materialelor, asupra unor caracteristici

ale mediului ambiant însuşi.

Urmează apoi în mod firesc întrebarea: dar dacă concentraţiile obţinute prin calcul

sunt mai mari decât cele maxime admise? în acest caz avem trei posibilităţi: fie să căutăm

pentru amplasarea unităţii industriale un loc cu condiţii de dispersie superioare celor

dintâi, fie să adoptăm soluţia unei diluări superioare a poluantului în atmosferă prin

ridicarea nivelului de emitere, fie în sfârşit să recurgem la mijloacele de reţinere a

poluantului la sursă, de exemplu prin captarea electrostatică a pulberilor. Cele trei

posibilităţi de acţionare pot fi aşezate în orice ordine de priorităţi.

De fapt, ar mai fi încă două soluţii pentru evitarea poluării excesive: ameliorarea

tehnologiei – care poate fi o soluţie imediată sau de perspectivă – şi ca o soluţie extremă,

atunci când se apreciază că poluarea atmosferei ar putea avea consecinţe inacceptabile

asupra stării de sănătate a populaţiei, renunţarea la construirea unităţii industriale.

Am ajuns în sfârşit la momentul în care instalaţiile întreprinderii industriale au

fost puse în funcţiune după ce în prealabil calculele arătaseră un nivel al poluării situat

sub normele de calitate a aerului. Ne putem acum întreba dacă nivelul poluării produse de

întreprindere se va situa şi în realitate sub limitele admise. Întrebarea nu este lipsită de

sens, din două motive:

în primul rând, procesele atmosferice prin care poluantul este transportat şi

dispersat din momentul când pătrunde în curentul de aer conţin, prin însăşi natura

lor, un considerabil element întâmplător, probabilist. Acest lucru se răsfrânge

asupra estimărilor, în care intervin parametri ai unor asemenea procese. De aici, o

anumită imprecizie în sens probabilist.

în al doilea rând, parametrii funcţionali ai instalaţiilor industriale pot să se

modifice în cursul exploatării. Să mai amintim că nu sunt excluse mei avariile. De

aici rezultă că se impune supravegherea nivelului de poluare. Fără a pune în

discuţie locul ei, ca importanţă, pe scara ierarhiilor activităţilor ce concură la

menţinerea calităţii aerului sub limite acceptabile, se poate spune că, exceptând,

62

Page 63: Proiect EID

poate, eforturile îndreptate către elaborarea tehnologiilor cât mai puţin poluante,

supravegherea poluării absoarbe cel mai mare volum de fonduri şi de forţă umană.

De ea sunt legate, printre altele, numeroase mijloace instrumentale: dispozitive de

recoltare a probelor de aer, aparatură de analiză chimică, aparatură pentru

măsurare de la distanţă, tehnică de calcul pentru prelucrarea datelor etc.

S-a constatat că nu este suficient să se urmărească nivelul poluării în imediata

vecinătate a surselor industriale. Acestea îşi pot face simţită prezenţa la distante

considerabile, pe întinderea a ceea ce se cheamă "bazine aeriene", la scara unei ţări sau a

unui grup de ţări, sau chiar la scara întregului glob.

Sistemele de supraveghere a poluării atmosferei diferă considerabil de la o scară

la alta prin mulţimea punctelor de măsurare, prin programul de funcţionare a acestora, ca

şi prin numeroase alte caracteristici. Este uşor de înţeles că la scară planetară, de pildă,

punctele de măsurare nu trebui să fie apropiate de surse de poluare, ci dimpotrivă, să fie

cât mai depărtate, pentru a se putea reconstituire baza unor date nedistorsionate de

influenţe locale, o imagine cât mai fidelă a stării de poluare a atmosferei luate în

ansamblu.

Acesta a fost "scenariul – cadru" imaginat; un traseu cu numeroase ramificaţii,

reflectând interdisciplinaritatea atât de caracteristică unei noi ştiinţe a măsurării poluării

atmosferei. Să parcurgem de la început acest traseu, pe care acum îl cunoaştem în linii

mari, poposind, pentru o examinare mai atentă, în câteva din principalele sale puncte.

Principii, elemente strategice şi modalităţi de implementare a acestora,

prevăzute în legislaţia care reglementează protecţia mediului

Legea nr. 137/1995, modificată şi republicată, Legea protecţiei mediului,

principalul normativ care reglementează acest domeniu, statuează următoarele principii,

elemente strategice şi modalităţi de implementare a acestora.

Principii şi elemente strategice

a. Principiul precauţiei în luarea deciziei;

b. Principiul prevenirii riscurilor ecologice şi a producerii daunelor;

c. Principiul conservării biodiversităţii şi a ecosistemelor specifice cadrului

biogeografic natural;

63

Page 64: Proiect EID

d. Principiul „poluatorul plăteşte";

e. Înlăturarea cu prioritate a poluanţilor care periclitează nemijlocit şi grav sănătatea

oamenilor;

f. Crearea sistemului naţional de monitorizare integrată a mediului;

g. Utilizarea durabilă;

h. Menţinerea, ameliorarea calităţii mediului şi reconstrucţia zonelor deteriorate;

i. Crearea unui cadru de participare a organizaţiilor neguvernamentale şi a

populaţiei la elaborarea şi aplicarea deciziilor;

j. Dezvoltarea colaborării internaţionale pentru asigurarea calităţii mediului.

1. Emisiile şl consumurile actuale

Domeniul materiilor prime constituie de asemenea un factor semnificativ şi

reflectă utilizarea energiei, cantitatea de reziduuri produsă şi de alte materiale utilizate.

Un exemplu este îndepărtarea impurităţilor cum ar fi fierul în zguri, cantitatea de

impurităţi prezentă guvernează cantitatea de zgură produsă şi energie utilizată.

Domeniile raportate pentru emisiile curente

Gazele de proces sunt captate şi epurate în filtre cu saci pentru reducerea emisiilor

de praf şi compuşi metalici cum ar fi cei ai plumbului. Filtrele moderne cu saci oferă

îmbunătăţiri semnificative ale performanţei, fiabilităţii şi duratei de funcţionare.

Emisii de praf provin de asemenea de la depozitarea, manipularea şi pretratarea

materiilor prime de la emisiile necontrolate de praf joacă de asemenea un rol important.

Acest fapt este valabil atât pentru producţia primară cât şi secundară, întrucât

semnificaţia lor poate fi mai mare decât a emisiilor captate şi tratate.

Concluziile principale sunt sintetizate după cum urmează:

Activităţile din amonte

Managementul procesului, supravegherea şi controlul procesului şi a sistemelor

de epurare, constituie factori foarte importanţi. Practicile bazate pe o bună instruire şi pe

instruirea şi montarea aparatului sunt de asemenea importante în special pentru

64

Page 65: Proiect EID

prevenirea poluării atmosferice. Tehnici adecvate pentru manipularea materiilor prime

pot preveni emisiile nedirijate.

Alte tehnici importante includ:

Luarea în considerare a implicaţiilor de mediu a noilor procese sau materii prime

în stadiile iniţiale ale proiectului cu analize ulterioare efectuate la intervale de

timp;

Proiectarea procesului astfel încât să poată utiliza domeniul anticipat de materii

prime; pot apărea probleme severe de exemplu dacă volumul de gaze reziduale

este prea ridicat sau dacă necesarul de energie pentru prelucrarea materialului este

mai mare decât s-a anticipat. Faza de proiectare constituie momentul cel mai

eficient de a introduce îmbunătăţiri în performanţa de mediu;

Utilizarea unei scheme de audit a procesului de proiectare şi de adoptare a

deciziilor pentru a vedea cum au fost analizate diferite procese şi opţiuni de

epurare;

Planificarea procedurilor de pornire şi funcţionare pentru o instalaţie nouă sau

modificată;

Proiectarea, întreţinerea şi monitorizarea corespunzătoare sunt importante pentru

toate fazele de proces şi de epurare;

Prelevarea de probe şi monitorizarea emisiilor în mediul trebuie efectuate în

conformitate cu metodele standard naţionale şi internaţionale. Parametrii

importanţi care pot fi utilizaţi pentru controlul procesului sau epurării trebuie să

fie monitorizaţi. Dacă este posibil aceştia trebuie să fie monitorizaţi continuu.

2. Controlul procesului

Tehnicile de control a procesului care sunt concepute să măsoare şi să menţină în

limitele optime parametrii cum ar fi temperatura, presiunea, componentele gazoase şi alţi

parametrii critici de procese, etc, sunt considerate BAT.

65

Page 66: Proiect EID

Prelevarea de probe şi analiza materiilor prime pentru a controla condiţiile

instalaţiei. Trebuie realizată o bună amestecare a diferitelor materii prime pentru a obţine

o eficacitate de conversie optimă şi pentru a reduce emisiile şl deşeurile. Utilizarea

dozării materiilor prime şi a sistemelor de contorizare, utilizarea microproceselor critice

de proces şi de combustie şi aportul de gaz primit optimizarea operării procesului.

Operatorii, inginerii şi ceilalţi implicaţi în proces trebuie instruiţi şi evaluaţi

continuu în privinţa utilizării instrucţiunilor operaţionale, a utilizării tehnicilor moderne

de control şi o semnificaţie semnalelor de alarmă, precum şi a acţiunilor ce trebuie

întreţinute în caz de alarmare. Optimizarea nivelurilor de supraveghere pentru a beneficia

de cele menţionate mai sus şi pentru a menţine responsabilitatea operatorului.

3. Colectarea şi epurarea gazelor

Sistemele de colectare a gazului utilizate trebuie să folosească eficient sistemele

de etanşare ale cuptorului sau reactorului şi să fie proiectate pentru a menţine o presiune

redusă pentru a preveni scurgeri şi emisii necontrolate.

Trebuie utilizate sisteme care menţin etanşarea cuptoarelor sau deschiderea

tratelor. Exemplu pot fi: adăugarea materialului prin electrod. Adăugarea materialului

prin duze sau lance şi utilizarea unor închizătoare rotative robuste pe sistemele de

alimentare.

Colectarea emisiilor secundare este costisitoare şi consumă multă energie, dar este

necesară în cazul unor anumite cuptoare. Sistemul trebuie să fie unul inteligent apt să

realizeze captarea emisiilor la sursă şi pe durata oricărei emisii.

În general, pentru îndepărtarea prafului şi a metodelor asociate, filtrele cu saci

(după recuperarea căldurii şi după răcirea gazelor) pot asigura cea mai bună performanţă

cu condiţia că se utilizează ţesătură modernă rezistentă la uzură, particulele sunt adecvate

şi se utilizează monitorizare continuă pentru a detecta defecţiunile. Ţesăturile de filtrare

moderne (ex. Filtre membrană) oferă îmbunătăţiri de performanţă semnificative,

fiabilitate şi durabilitate şi de aceea asigură economii pe termen modern.

4. Emisiile în aer

66

Page 67: Proiect EID

Emisiile în aer apar în fazele de depozitare, manipulare, pretratarea,

pirometalurgie şi hidrometalurgie. Deosebit de important este transferul materialelor.

Datele furnizate au confirmat semnificaţia deosebit de ridicată a emisiilor nedirijate în

cazul multor procese şi că emisiile nedirijate pot fi mult mai mari decât cele captate şi

epurate.

În aceste cazuri este posibilă reducerea impactului de mediu urmărind ierarhia

tehnicilor de colectare a gazelor de la depozitarea şi manipularea materialelor» reactoare

sau cuptoare şi de la punctele de transfer a materialelor. Emisiile în aer sunt raportate pe

baza emisiilor colectate.

5. Reziduurile de proces

Reziduurile de proces sunt generate în diferite etape ale procesului şi depind în

foarte mare măsura de constituenţii materiei prime;minereurile şi concentratele conţin şi

cantităţi din alte metale decât cele urmărite în principal. Procesele sun proiectate pentru a

obţine atât metalul în stare pură cât şi să recupereze alte metale valoroase.

Aceste "alte metale" tind să se concentreze în reziduurile de proces şi în schimb

aceste reziduuri formează materia primă pentru alte procese de recuperare a metalelor.

Praful de filtrare poate fi reciclat în cadrul aceleiaşi instalaţii sau utilizat pentru

recuperarea altor instalaţii de producere a metalelor neferoase de către terţi sau pentru

alte îmbunătăţiri. Autoritatea de reglementare şi operatorul să se asigure că recuperarea

reziduurilor de către o terţă parte este efectuată respectând standardele de mediu ridicate

şi nu generează colaterale negative.

Modalităţi de implementare

a. Adoptarea politicilor de mediu, armonizate cu programe de dezvoltare;

b. Obligativitatea procedurii de evaluare a impactului asupra mediului în

faza iniţială a proiectelor, programelor sau activităţilor;

c. Corelarea planificării de mediu cu cea de amenajare a teritoriului şi de

urbanism;

d. Introducerea pârghiilor economice stimulative sau coercitive;

67

Page 68: Proiect EID

e. Rezolvarea, pe niveluri de competenţă, a problemelor de mediu, în funcţie

de amploarea acestora;

f. Elaborarea de norme şi standarde, armonizarea acestora cu reglementările

internaţionale şi introducerea programelor pentru conformare;

g. Promovarea cercetării fundamentale şi aplicative în domeniul protecţiei

mediului;

h. Instruirea şi educarea populaţiei, precum şi participarea organizaţiilor

neguvernamentale la elaborarea şi aplicarea deciziilor.

Statul recunoaşte tuturor persoanelor dreptul la un mediu sănătos şi garantează: accesul la

informaţiile privind calitatea mediului; dreptul de a se asocia în organizaţii de apărare a

calităţii mediului; dreptul de consultare în vederea luării deciziilor privind dezvoltarea

politicilor, legislaţiei şi a normelor de mediu, eliberarea acordurilor şi a autorizaţiilor de

mediu, inclusiv pentru planurile de amenajare a teritoriului şi de urbanism; dreptul de a se

adresa, direct sau prin intermediul unei asociaţii, autorităţilor administrative sau

judecătoreşti în vederea prevenirii sau în cazul producerii unui prejudiciu direct sau

indirect; dreptul la despăgubire pentru prejudiciul suferit.

Protecţia mediului constituie o obligaţie a autorităţilor publice centrale şi locale,

precum şi a tuturor persoanelor fizice şi juridice.

Răspunderea pentru prejudiciu are caracter obiectiv, independent de culpă. In cazul

pluralităţii autorilor, răspunderea este solidară.

În cazul activităţilor generatoare de risc major, asigurarea pentru daune este

obligatorie.

Responsabilitatea privind protecţia mediului revine autorităţii centrale pentru

protecţia mediului şi agenţiilor sale teritoriale.

Activităţile supuse procedurii de evaluare a impactului asupra mediului pentru

eliberarea acordului şi/sau autorizaţiei de mediu sunt prevăzute în mod expres de lege şi

privesc, în principal, domeniile: transporturi, energie, construcţii hidrotehnice, eliminarea

deşeurilor şi a ambalajelor, apărarea naţională, sport, turism, agrement, industrie, alte

lucrări sau instalaţii.

Lista activităţilor care se supun procedurii de evaluare a impactului pentru

obţinerea acordului şi/sau autorizaţiei de mediu se va completa de către autoritatea

68

Page 69: Proiect EID

centrală pentru protecţia mediului cu orice activitate nouă, necunoscută la data întocmirii

listei.

69