İxtisas : Ekologiya mühəndisliyi kurs iŞİ Mövzu : “Sənaye qaz tullantılarının aerozollardan təmizlənməsi üçün filtrlərin layihələndirilməsi və ee” Kurs

2.Sənaye qaz tullantıları
Sənaye müəssisələrindən havaya buraxılan tüstü, turşu və fenol buxarları və digər zəhərli maddələrlə zəngindir.Sənaye müəssisələrindən atmosferə daxil olan qazların tərkibində çox zəhərli karbon 2 oksid (CO) və kükürd oksidi (SO₂) olur. Kükürd oksidləri havada su və su buxarları ilə reaksiyaya girərək sulfit və sulfat turşuları əmələ gətirir.
Sənaye sahələri arasındakı çirkliliyə görə 1-ci yeri metallurgiya sənayesi (34%), sonrakı yerləri müvafiq olaraq energetika sahəsi (27%) və qaz sənayesi tutur. Respublikanın sənaye obyektlərindən atmosferə atılan istixana qazları,digər tullantı məhsullarının azaldılması yolları barədə tövsiyyələr verilir.İstehsalat müəssissələrinin müasir tələblərə cavab verən avadanlıqlarla təmin edilməməsi, köhnə toztutucu qurğularla işləməsi Bakı, Sumqayıt, Gəncə, Mingəçevir, Şirvan kimi iri sənaye şəhərlərinin istehsal sahələrində quraşdırılmaması, qurğu və avadanlıqlarin fiziki və kimyəvi cəhətdən yararsız olması, çirklənirici maddələrin tam zərərsizləşirilmədən atmosferə atılması ilə nəticələnir.
Domna qazlarından başqa atmosferə həm də az miqdarda arsen, fosfor, qurğuşun, civə və nadir metalların buxarı, antimon (sürmə) və qətranlı maddələr atılır.
Marten və poladəridən sexlərin tulllantıları da atmosferi xeyli çirkləndirir. Polad əriyən zaman həm də metalın buxarı, şlak və metal oksidləri və qazlar ayrılır. Marten peçlərinin tozunun əsas hissəsi dəmir- 3 oksid ( 67 % ), alüminium- 3 oksid ( 6,7 % ) – dən ibarət olur.
1 ton marten poladınnın oksigensiz əridilməsi prosesində 3000- 4000 m³ qaz ayrılır, onların tərkibində tozun qatılığı orta hesabla 0,5 qm³ təşkil edir.
Metalın ərimə zonasına oksigen verildikdə isə tozəmələgəlmə dəflərlə çoxalaraq 15- 52 qm³ – a çatır.
Müasir qara metallurgiya zavodlarının çoxunda kömürün kokslaşdırılması peçləri vardır. Kokskimyəvi istehsalı atmosfer havasının tozla və uçucu birləşmələrinin qarışığı ilə çirkləndirir. Iş rejimi pozulduqda isə atmosferə küllü miqdarda təmizlənməmiş koks qazı atılır.
V. Şaprinskiyə görə 1 mln ton polad istehsalı zamanı atmosferə 75 min ton SO₂ ixrac edilir. Hər 1000 ton mis piriti emalından atmosferə 600 ton sulfid anhidridi tullanır.
Qara metallurgiya sahəsində sənaye qəzaları zamanı regionda ekoloji vəziyyət daha da kəskinləşir.
Gil – torpaq alüminium – oksid, mis qurğuşun, qalay, sink, nikel və digər metalların peşdə istehsalı zamanı, materialların yüklənməsi, boşaldılması zamanı quruducu aqreqatlarda, aşıq anbarlarda zərərli maddələr əmələ gəlir. Əlvan metallurgiya atmosfer havasını əsasən kükürd anhidridi ( 75 % ), karbon qazı ( 10,5 % ) və tozla çikləndirir.
Antropoloji faktorların neqativ təsirləri nəticəsində ətraf mühitin çirklənməsi istiləşməyə səbəb olmuşudur. Əsas təhlükə atmosferdə texnogen qazların artmasıdır. Atmosferdə karbon qazının miqdarı 1880-ci ildə 0,029% oluğu halda hazırda 0,0456%-ə çatmışır. Karbon qazının atmosferdə normadan çox artması “parnik effktinə” gətirib çıxarır. İstilik effektinin əmələ gəlməsində başqa amillərlə (səhralaşma,təbii qazların yaranmasi və s) yanaşı, sənaye müəssisələrinin ətraf mühhitə buraxdığı tullantılar xüsusi əhəmiyyət kəsb edir. 1ton çuğun hazirlanarkən 4,5 kq toz, 2,7 kq kükürd qazı, 0,1-0,5 kq manqan, həmçinin arsen, fosfor, qurğuşun, civə , nadir metallar və qətranlı maddələr; 1 ton marten poladındandan 3000-4000 kub metr qaz, 60 kq əm qazı və 3kq kükurd qazı ayrılır. Qara metallurgiya sənayesi ümumi çirklənmənin 15-20%-ni təşkil edir. İl ərzində 1 milyon ton məhsul istehsal edən qara metallurgiya zavodu atmosferə 350 ton/sutka toz, 200 ton/sutka kükürd anhidridi , 400 ton/ sutka karbon oksidi və 42 ton/ sutka azot oksidi atır. Metallurgiya müəssisəsində çoxlu miqdarda tullantı(domna qazı və koks qazı) əmələ gəlsə də onun cəmi 34%-i utilizə edilir və ya zərərsizləşdirilir. Qalanı isə ətraf mühitə yayilaraq atmosferi korlayır. Maşınqayırmada 1 ton metaldan 260 kq tullantı yaranır ki, onun da 50%-i xammalın işlənməsi zamanı ayrılır. Hər il atmmosfer havasının çirklənməsi nəticəsində onun tərkibindəki karbon oksidi, kükürd və azot oksidləri, karbohidrogen və sənaye tozlarının qatılığı artır. İl ərzində atmosferə 200mln ton karbon oksidi, 20mlrd tondan çox karbon dioksid, 53 mln ton azot oksidi, 250mln tondan artıq müxtəlif karbohidrogenlər atılır. Havasınin çirklənmə səviyyəsi yüksək olan Azərbaycanın iri şəhərləri insan sağlamlığı üçün çox təhlükəli hesab edilir. Havanın keyfiyyəti 8 şəhərdə yoxlanılmiş və kükürd dioksid, azot oksidi, dəm qazı, tüstü, HF və başqa birləşmələrin qalıqlarının miqdarı müəyyən olmuşdur. Onlar arasında 5 şəhərin - Sumqayıt, Bakı, Gəncə, Şirvan və Mingəçevirin payına atmosferə atılmış bütüun zərərli maddələrin 96%-i düşür. Respublikamızda ən böyük sənaye sahələri neftçıxarma və neftayırmadır. Sənaye tullantılarının çoxu bu profildən olan müəssisələrdə əmələ gəlir. Tullantıların tərkibi və əmələ gəlmə səbəbləri müxtəlifdir. Sıxıcı kompressorlar çatişmadığından neftlə yanaşı çıxarılan xeyli qaz atmosferə buraxılır. Neft qazlarını toplayarkən sistemlərin yararsızlığı böyük itkilərə səbəb olur. Bu sistemlərin sıradan çıxması problemi daha da ağırlaşdırır. Yeni texnologiyaların tətbiqi isə problemi xeyli azaldır. Məsələn: 1995-ci ildə Bakıda neftçıxarma sənayesindən havaya buraxılan uçucu orqonik hidrokarbonatın miqdarı 500min ton olmuşdursa, 1996-ci ildə aşağı təzyiqli qaz emal edən kompressor stansiyası işə salındıqdan sonra havaya atılan qaz 200 min tonadək azalmışdır.Tullantı məhsullarınin təkrar istifadayə cəlb olunması da problemin kəskin azalması ilə nəticələnmişdir. Məsələn , 1 ton xammalin təkrar istehsalı hesabına atmosferin çirklənməsi 86%, tullantı məhsullarının həcmini isə 97% azaltmaq mümkündür. Son illər məhsul istehsalındakı artımlar ətraf mühitə, xüsusilə atmosferə və suya atılan tullantılarda özünü göstərir. Belə ki, inqradiyentlər üzrə stasionar mənbələrdən havaya buraxılan çirkləndirici maddələr 2001-ci ildə 425.9 min ton təşkil edib ki, onun da 391,8 min tonu qaza oxşar və maye tullantılardan 15,5 min ton kükürd anhidridindən, 24,2 min tonu azot oksidindən, 25,4 min tonu dəm qazından ibarətdir. Qey edək ki, Respublika üzrə stasionar mənbələrdən 425,9 min ton çirkləndirici maddə atmosferə atılmışdır. Onun 331,4 min tonu paytaxtın , 32,3 min ton Sumqayıtın , 4 min ton Gəncə, 4 min tonu Şirvanın , 15 min tonu Mingəçevirin , qalan 4 min tonu isə digər şəhər rayon və müəssisələrinin payina düşür. Göstərilən səbəblərdən başqa armosferdə yaranan istixana effektini intensivləşdirən amillərdən biri də istilik- elektrik stansiyalarıdır. İstilik- elektrik stansiyalarında yanacağın yanmasindan alınan istilik enerjisinin 50- 55%-i ətraf mühitə daxil olaraq onun istiləşmə prosesini daha da artırır. ”Azərneftkimyamaş” dövlət şirkətinin timsalında problemin mahiyyətini şərh edək. Bu şirkətin 13 iri sənaye müəssisəsini özündə birləşdirən nəhəng istehsalat vahidlərindən biridir. Əsasən neftçıxarma sənayesi üçün qaldırıcı - qazma avadanlıqları istehsalı ilə məşğuldur. Şirkətə daxil olan zavodların istehsal prosesindən ayrılan tullantı və axıntılarının tərkibi mənşəyinə görə neft məhsulları, qələvi , turşu, müxtəlif karbohidrogenlər, digər üzvi və qeyri- üzvi birləşmələrdən ibarətdir. İstehsalın kəskin azalması ətraf mühitə yayılan çirkləndirici maddələrin miqdarına da təsir göstərir. Təqiqat dovrünün yalnız 3 ilinin müqayisəsi göstərir ki, şirkətin müəssisələrində zərərli maddələri əmələ gəlməsi toztutucu qurğuların faiz göstəricisi arasında uyğunsuzluq var. 1993-cü ildə əmələ gəlmiş 2294-216 ton zərərli maddələrdən cəmi 84% tutulub. 1994-cü ildə isə 1295,368 ton tullantıdan 7,8% tozuducu qurğular tərəfindən tutulub. Bu rəqəm1995-ci ildə artaraq 11,9% təşkil etsədə, bunun səbəbi keyfiyyət və kəmiyyət dəyişiklikləri ilə yox, istehsalın əvvəlki illərlə müqayisədə daha da azalmasıyla əlaqədərdir. Başqa sözlə, əmələ gələn 449805 ton tullantının 440350 tonu havaya atılaraq cəmi 11,9%-i tutulmuşdur. Beləliklə, şirkətin zavodları atmosfer havasını 1993-cü ildə 91,6%; 1994-cü ildə 92,2%;1995-ci ildə isə 89,1% zərərli maddələrlə çirklənmişdir.
a)Ətraf mühit problemləri ilə birgə Bakı şəhər Epidemiologiya və Gigiyena mərkəzlərindən alınan məlumatlarda göstərilər ki, Respiblika paytaxtının atmosferini daha çox sənaye potensialinın əsasını təşkil edən Azərbaycan Dövlət Neft şirkəti, ”Azərqaz” ASC, ”Metallurgiya”, Azərneftkimyamaş, “Azərsənaye “ , Tikinti Materiaları, Dövlət Komitəsinin sənaye obyektlərini çirkləndirir. 1995-ci ildən atmosfer havasına atılan tullaantıların 94,9%-i neft şirkətinin, 1,1% “Azərsənaye”, TMDK- nin ;0,9%”Azərsement” İstehsalat birliyinin payına düşür. Bu tullantıların tərkibinə 80,5% karbohidrogen birləşmələri 13% dəm qazı, 14% toz və digər zəhərli maddələr daxildir.Müəyyənləşdirilib ki, karbohidrogen nümunələri icazə verilən noormadan 90,5% dəm qazı,surfurol 16,7%, mis 48%,azot oksidi 65.5%, hidrogen sulfid isə 41% yüksəkdir. 1997-ci ildə paytaxtın atmosferi 316 iri sənaye müəssisəsini əhatə edən 12995 stasionar mənbədən çirklənib. Göstərilən mənbələrdən yalnız 32,1 %-i qaz-toztutucu qurğularla təchiz olunub. ARDNŞ havaya atılan tullantıların 94,5%- ni “Azəriqaz” ASC 1.2%-ni ; “Azərsement”İB 1.4%-ni təşkil edir.Tullantıların tərkibində inqrideyntlərin 80,1%-i karbohidrogen , 9,7%-i dəm qazı, 12% müxtəlif tozlar, 0,8% azot oksidi təşkil edir və onlardan da karbohidrogen birləşmələri normadan 90,2%dəm qazı; azot oksidi 62,4%; his 40,4%; duda 47,5% artıqdır. 1998-ci ildə paytaxtın armosfer havasına buraxılan tullantıların 1.1%-i “Azəriqaz”ASC; 1,4%-i “Azərsənaye tikinti materiaları” DK; 2,4%-i Azərenerji” SC və 21,6%-i avtomobil nəqliyyatlarınin payına düşür. Atmosferə atılan tullantıların tərkibində karbohidrogenlər 67,9%, dəm qazı 2,7%, müxtəlif tozlar 10,2%, azot oksidləri 1,1%-ə bərabərdir.
b) Stasionar müşahidə nöqtələrində aparılan laborator müayinələr dəm qazınin 1,7 dəfə ; azot oksidinin 1,5 dəfə; hisin 2,1; karbohidrogen 2,8 dəfə və s yol verilən normadan artıq oluğunu müəyyənləşdirilib. Ətraf mühitin normadan artıq çirklənməsi əhali arasında müxtəlif xəstəliklərin artmasına səbəb olur. Epidemiologiya və gigiyena mərkəzi statistik təhlillər nəticəsində müəyyən edib ki, qeyri-infeksion mənşəli xəstəliklərin azalmasina baxmayaraq tənəffüs orqanları, sinir və qan damarı sistemi, həzm üzvləri, revmotizm, hiprtoniya, stnokardiya, miokard infarkt ekzema, sidik- cinsiyyət, qan və ruhi xəstəliklər ümumilikdə 1,6-53,4% artmişdır. Beləliklə, ətraf mühitə , xüsusilə şəhər atmosferinə daxil olan tozanaqlar, tullantı məhsulları , xüsusilə karbon oksidləri, karbohidrogen birləşmələri digər üzvi, qeyri-üzvi maddələr biosferin canlılar aləmi arasında müxtəlif mənşəli xəstəliklərlə yanaşı ,istixnana effektinin əmələ gəlməsinə səbəb olur.
Energetik qurğularda və maşınlarda müxtəlif növlü yanacağın yanması zamanı atmosferə karbon oksidi (CO2), su buxarı (H2O) ayrılmaqla bərabər yanacağın tam yanmağı nəticəsində karbon qazı (CO) his, karbohidrogenlər (CnHm) və benzаpiren (C20H12) ayrılır. Bundan başqa yanacağın yanmayan hissəcikləri, kül və digər mexaniki qarışıqlar da ayrılır (kükürd anhidridi SO2 və SO3, azot və qurğuşun PbO). Daş kömür yandıqda 2,5-6% kükürd və 30-50% kül alınınr. Maye yanacaqlar isitfadə edildikdə (mazut) tüstü qazlarında azot oksidləri, vonadium və natrium birləşmələri, qaz və bərk yanma məhsulları olur. Qaz yanacağa keçdikdə kül azalırsa da SO2 azalmır, çünki qazın tərkibində kükürd birləşmələri vardır. Təbii qazlar yandığda kükürd və azot oksidləri alınır. İstilik elektrik stansiyaları (gücü 2,4 mln kvt) sutkada 20 min ton daş kömür işlədir, bu zaman atmosferə sutkada 680 49 ton SO2 və SO3 (daş kömürdə 1,7% kükürd olduqda), 200 ton azot oksidi, 120 ton kül, toz, his ayrılır. Avtonəqliyata daxili yanma mühəriklərinin tüstü qazlarında N2, O2, H2O buxarları, CO2, H2, CO, NOx, CnHm, aldehidlər, his, benzokiren olur. Avtonəqliyyat etilli benzində işləyərkən atmosferi benzində olan çox zəhərli qurğuşun birləşmələri ilə çirkləndirir. Benzinə əlavə olunan ətilli mayenin 70% qurğuşunu tüstü qazları atmosferə buraxılır, ondan 30% səsboğandan çıxan kimi yerə yatır. Bir yük avtomobili 1 ildə 2,5-3 kq qurğuşun atir. Daxili yanma mühərrikləri ilə işləyən avtomobillər hər il dünyada hər il atmosferə 260 mln ton dəm qazı, 40 mln ton karbohidrogenlər, 20 mln ton azot oksidləri atılır. Dünyanın iri şəhərlərində avtomobil nəqliyyatı ilə atmosferin çirklənməsi təşkil edir.
Karbon oksidi Azot oksidi Hidrokarbon Tokio 99,0 83,0 95.0
Nyu-York 97,0 31,0 63,0
Moskva 96,3 32,6 64,4
Sankpeterbruq 88,1 31,7 79,0
Bəzi iri şəhərlərdə CO qatılığı, qısa müddət ərzində 200 mq/m3 çatır, onda ki normativə görə maksimal qatılıq ABŞ – 40 mq/m3 , SSSR-də isə 5 mq/m3 . Qazturbin mühərikli qurğuların tüstü qazlarında zərərli komponentlər çoxdur. Bunlardan CO, NOx, CnHm, his, aldeqidlər və s. “Boinq”-747 təyyarələrdə işlənən mühərriklərin işlərinin tədqiqatı göstərir ki, tüstü qazlarında olan komponentlərin miqdarı mühərrikin iş rejimindən asılıdır. CO və CnHm yüksək qatılığı təyyarə aeroporta yaxınlaşanda, yerə enəndə boş-boşuna olursa, azot oksidlərin 50 qatılığı NOx (NO, NO2, N2O3) nominal rejimdə (hündürlüyə qalxanda, uçuş zamanı) olur. Qazturbinli mühərikli qurğularda atmosferə atılan zəhərli maddələrin miqdarı ildən ilə artır. Bunun səbəbləri:
1. yanacağın sərfinin artmasıdır 20-30 t/saat
2. istismar edilən təyyarələrin sayının artmasıdır. Misal üçün:
1 975 1985 1990
Təyyarələr dənə 5 629 6028 6721
Yanacaq mln t/il 45,5 97 142
Buraxılan mln t/il 0,287 0,548 0,832
NOx
Ətraf mühitin raket qurğularla çirklənməsi əsasən start qabağı, uçuş vaxtı və yerə enən, həmçin sınaq və təmir zamanı. “Şatl” tipli kosmik gəmilərin mühərriklərində həm maye, həm də bərk yanacaq işlənir. Yanma məhsulları, gəmi yerdən uzaqlaşaraq, armosferin ayrı-ayrı hissələrinə yayılır, lakin çox hissəsi troposferdə qalır. Kosmik gəmini buraxan zamanı buraxılış sistem yanında yanma məhsullarından, qumdan, tozdan və su buxarından (səs boğanlardan əmələ gəlir) duman əmələ gəlir. Buraxılışdan sonra yüksək t0 -lu duman 3 km qədər qalxır və külək təsiri altında 30-60 km hərəkət edir, ya dağılır, ya da turş yağışlara səbəb olur. Start zamanı və yerə qayıdanda raket mühərrikləri həm yer ətrafı təbəqəyə həm də kosmik fəzayə (ozon qatını dağıdaraq) mənfi təsir göstərirlər. Ozon qatının dağılmasının miqyası raket sistemlərinin sayı və səsdən sürətli təyyarələrin uçuş intensivliyi ilə təyin edilir. Axırıncı 30 il ərzində yalnız SSSR-də 1300-dən çox raket buraxılıb. Aerospace-in proqnozuna görə XXI əsrdə orbitə yük aparmaq üçün sutkada 10 raket buraxılacaq. Bu halda hər raketlə ətraf mühitə atılan yanma məhsulların miqdarı 1,5 t/san çox olacaq.


3.Aerozol
Aerozol - qaz mühitində (adətən havada) asılı vəziyyətdə olan bərk və maye hissəciklərdən ibarət dispers sistemdir. Bitki tozcuqları ilə doymuş hava, tüstü, duman, tozlu hava təbii aerozollar sayılır. Yalnız tüstü kiçik bərk hissəciklərdən və çox az dərəcədə su damcılarından və qatranlardan əmələ gəlmiş asılqan, duman isə yalnız mayedən – sudan əmələ gəlmiş aerozollardır. Dumanda, tüstüdə və digər aerozollarda hissəciklərin diametri 1- dən 100 mikrometrə qədər olur. Hava axını, külək onları qarışdırır və yərə düşməyə imkan vermir. Aerozollar təbiətdə və insan həyatında müsbət rol oynayır.
Bitkilərin çoxu çiçək tozcuqlarının aerozolu ilə tozlanır, duru yanacaqlar və bərk yanacaqların çoxu aerozol şəklində yandırılır, bitki ziyanvericilərinə qarşı kimyəvi aerozollarla mübarizə aparılır.
Xassələri: Bağlı qabda sabit temperaturda aerozolların hissəcikləri tədricən çox yavas-yavas çökür. Bu zaman onların ikinci qeyri-adi xassələri meydana çıxır. Aerozolun hissəcikləri qabın dibinə deyil, divarına çökür. Səbəb sadədir. Aerozolların hissəciklərinin səthində elektrik yükü olur. Bir neçə hissəcik qabın dibinə çökdükdən sonra digərlərinə atıq orada yer olmur.
Aerozolların alınması: Aerozollar iki yolla alına bilər: kondensasiya və dispersləşmə ilə. İçərisində xlorid turşusu (HCl) olan sınaq şüşəsi götürək. Əgər havada heç olmasa ammonyakın izi olarsa, sınaq şüşəsinin ağzı açıldıqda onda kondensləşmə yolu ilə ammonium xlorid (NH4Cl) əmələ gəlirş verilmiş halda qaz halında maddələrdən bərk NH4Cl hissəcikləri əmələ gəlir.
Senment istehsalında, sement xammalının xırdalanması zamanı havada həmişə narın toz olur. Bu aerozol bərk hissəciklərin havada səpələnməsi – dispersləşməsi nəticəsində əmələ gəlir.
Aerozolların rolu: Radioaktiv maddələr, silisium 4- oksid, alüminium oksid, qurğuşun, xrom tozu və s. ilə qarışıq texniki aerozollar cox ziyanlı olub, ağır xəstəliklərə səbəb olur. Öskürmə və asqırma zamanı əmələ gələn bakterialı aerozollar yoluxucu xəstəliklərin, o cümlədən qripin yayılmasına səbəb ola bilər. Aerozollar təbiət hadisələrində, məişətdə, insanın istehsalat fəaliyyətində mühüm rol oynayır. Buludların sıxlaşması, tarlaların kimyəvi maddələrlə cirklənməsi, tənəffüs yollarlnın müalicəvi aerozolların xeyrini əks etdirən hadisə və proseslərdirş Aerozollar həm də zərərli olur. Zavod borularindan çıxan kiçik damcılar, qriplə xəstələnən adam öskürdükdə ətrafa yayılan viruslar – bunlar aerozollardır.
Metallurgiya müəssisələri də atmosferi aerozolla çirkləndirən əsas mənbələrdən hesab olunur. Poladəritmə zavodları tərkibində kiçik ölçülü dəmir oksidi ( ölçüləri 0,1 mkm ) olan hissəciklərini qırmızı tüstü şəklində atmosferə buraxır. Əlvan metallurgiya, sink, qalay, alüminium, mis istehsalı da ətraf mühitin aerozllla çirklənməsində mühüm rol oynayırırlar.
Atmosferi çirkləndirən aerozollar içərisində qurğuşun xüsusi yer tutur. Bu bir tərəfdən onunla izah olunur ki, müasir sənayenin qurğuşuna olan tələbatı ildən – ilə artır. Təkcə akkumlyator istehsalında bütün dünyada istehsal olunan qurğuşunun üçdə biri sərf olunur. Benzinin tərkibində oktan ədədini qaldırmaq üçün ona qurğuşun – tetraeti əlavə olunur. Hər bir avtomobil il ərzində atmosferə orta hesabla 1 kq – a kimi quğuşunu aerozol şəklində buraxır.
Digər tərəfdən bu metal çox zəhərli olduğu üçün daha diqqətlə hərtərəfli öyrənilir.Atmosferada onun paylanması çox müxtəlifdir.