PrevenireaPrevenirea şşi controlul i controlul integrat al poluăriiintegrat al poluării

Profesor Maria GavrilescuDepartamentul

Ingineria și Managementul Mediului6

• poluarea trebuie prevenită sau redusă la sursă;

• poluarea care nu poate fi prevenită trebuietransferată/recirculată într-o manieră sigură pentrumediu acolo unde este posibil;

• poluarea care nu poate fi prevenită nici transferatătrebuie tratată într-o manieră sigură pentru mediu;

• deversările de poluanţi în mediu ar putea avea loc numai ca ultimă soluţie şi trebuie realizată într-omanieră sigură pentru mediu.

INTEGRAREA PRACTICILOR DE PREVENIRE ŞI CONTROL AL POLUĂRII

În baza acestei ierarhii practicile demanagement pot fi clasificate astfel:

1. reducerea la sursă (source reduction);2. recircularea în proces (in-proccess recycling, reuse);3. recircularea în locul generării (on site recycling);4. recircularea pe alte amplasamente (off site recycling);5. tratarea deşeurilor pentru a le diminuapericulozitatea;6. depozitarea în condiţii de securitate pentrumediu;7. eliminarea directă în mediu în condiţii de securitate.

Dacă se consideră un un proces ce se desfăşoară într-un reactor ierarhia managementului deşeurilor se

poate descrie astfel:

Reprezentarea schematică a unui sistemindustrial (în particular, un reactor)

Reducerea la sursă prin modificări ale echipamentelor

Prevenirea poluării prin reutilizarea materialelornetransformate

(in-process recycling, reuse)

Managementul deşeurilor prin reciclareadeşeurilor pe acelaşi

amplasament (on site recycling)

Managementul deşeurilor prin reciclareadeşeurilor pe un alt amplasament (off site

recycling)

Managementul deşeurilor prin tratare, de unde rezultă deşeuri mai puţin periculoase

Managementul deşeurilor prin depozitare, în condiţii de siguranţă pentru mediu

Managementul deşeurilor prin eliminare înmediu, în condiţii de siguranţă

pentru mediu

Măsuri pentru controlul poluării mediului

Categorii de poluare

• Poluarea atmosferica

Fum, praf, gaze de eșapament, substante toxice (cum ar fi dioxid de sulf și dioxid de azot)

• Poluarea apei

Apelor uzate poluate, fluide reziduale (cum ar scurgeri din petrol), nămol, canalizare menajeră, canalizare municipală, deșeuri, produse agro-chimice

• Poluarea solului

Arsenic, metale grele (în special în produse chimice utilizate în agricultură)

• Zgomot

Unitati de productie, lucrări de construcții, traficul rutier, trenuri și aeronave, operațiuni comerciale de noapte, reclame

• Vibrații

Unitati de productie, lucrări de construcții, traficul rutier, trenuri și avioane

• Tasarea terenurilor

Captarea apelor subterane, cariere de piatra, mine de carbune

• Poluarea olfactivă/Mirosuri nocive

Gazele de eșapament, contaminarea râurilor,instalații sanitare, canalizari, ferme zootehnice etc

Din cauza ritmului intensificat al activității industriale și înțelegerea crescândă a efectelor cumulative ale poluării, paradigma controlului poluării a devenit abordarea dominantă a managementului de mediu în anii ’70-’80.

În contextul prevenirii poluării, nevoia de remediere/ reabilitare a fost recunoscută, prin excepție, în cazurile în care prejudiciul generat de poluare ar fi inacceptabil.

La baza abordării de tipul “controlul poluării”stau două concepte specifice:

• conceptul capacitatea de asimilare,care afirmă existența unui nivel specificat al emisiilor în mediu, care să nu conducă la efecte inacceptabile asupra mediului sau a sănătății

• conceptul control,care presupune că daunele aduse mediului pot fi evitate prin control de tip “end-of-pipe”, care depinde de timpul de expunere și rata la care poluanții sunt introduşi în mediu

Remedierea/reabilitarea componentelor de mediu

Remedierea/reabilitarea mediului are în vedere protecția generală a sănătății umane și a mediului prin:

• eliminarea poluării

• eliminarea contaminanţilor

- din factorii de mediu: (aer, sol, apele subterane, sedimente, ape de suprafaţă)

- de pe un site (industrial) destinat pentru reabilitare

Remedierea se realizează în următoarele situaţii:

• ca răspuns la o serie de cerințe legislative, de reglementare

• ca răspuns la evaluări ale sănătății umane și a riscurilor ecologice, în cazul în care nu există standarde legislative sau în cazul în care există standarde voluntare.

Reabilitarea se realizează prin aplicarea de tehnologii de remediere:

- la locul în care se înregistrează poluarea/contaminarea (in situ)

- în afara amplasamentului (ex situ)

Controlul poluării atmosferei şi tehnologii de control şi remediere

Poluanţii atmosferici pot fi

- gaze

- poluanţi particulaţi

a. Metode de control al poluanților gazoși

1. Combustia

Această tehnică este utilizată în cazul în care poluanții sunt sub formă de gaze sau vapori organici.

În timpul arderii cu flacără sau prin proces catalitic, acești poluanți organici sunt convertiţi în vapori de apă și de produse relativ mai puțin dăunătoare, cum ar fi emisiile de CO2.

2. Absorbţia

efluenții gazoși sunt trecuţi prin scrubere sau absorbere

acestea conţin un lichid absorbant adecvat, care elimină sau modifică unul sau mai mulţi dintre poluanții prezenţi în efluenții gazoși.

3. Adsorbția

efluenții gazoși sunt trecut prin adsorbanți - solide poroase plasaţi în sisteme de adsorbţie adecvate (coloane în strat fix, fluidizat, mobil etc.)

constituienţii organici și anorganici ai efluenților gazoşi sunt reţinuţi la suprafața dintre adsorbantului solid prin adsorbţie fizică (legături de hidrogen, van der Waals) sau chimică (legături ionice, prin complexare cu grupe funcţionale ale adsorbentului etc.).

4. Biofiltrarea

Fluxul de gaz poluat este trecut, în sens ascendent sau descendent, printr-un strat solid (material filtrant), care constă dintr-un material biologic, (compost, turbă, scoarţă de copac etc.).

Materialului filtrant suportă film subțire de apă, în care există microorganisme viabile.

Poluarea din fluxul de gaz este reţinută prin adsorbție pe materialul filtrant, iar apoi degradat de microorganismele prezente.

Materialul filtrant poate servi ca un furnizor de elemente nutritive necesare microorganismelor.

Produsele de conversie biologică sunt: dioxidul de carbon, sulfaţi, nitraţi etc.

b. Metode de control al emisiile de particule (poluanţi particulaţi)

Separare mecanică:

- separatoare gravitaţionale

particulele solide se depun sub acţiunea forţei gravitaţionale

- separatoare centrifugale

particulele solide se separă ca urmare a schimbării bruşte a direcției fluxului de gaz

Separare prin filtrare:

- filtre din materiale textile

- gazele care conțin particule solide sunt trecute printr-un mediu poros (ţesătură textilă sau umplutură textilă). - particulele prezente în gaz sunt reţinute și colectate în filtre. - gazele purificate particulele sunt evacuate

Scruberele (coloanele de spălare) umede

sunt utilizate în industria chimică, minieră, metalurgică pentru a reţine, pe picături de apă, SO2, NH3, aerosoli de metale etc.

Electrofiltrele:

atunci când un gaz sau un curent de aer care conține aerosoli sub formă de praf, fum sau ceață este trecut printre doi electrozi, particulele de aerosoli precipită pe electrod.

Echipamentele/procesele aplicate în mod frecvent pentru controlul poluării cu poluanţi particulaţi în diferite industrii sunt:

(a) colectoare mecanice de praf de tipul cicloanelor;

(b) precipitatoarele electrostatice - atât de sistem uscat, cât şi umed;

(c) scruberele;

(d) pulverizator de apă la punctele de generare a poluanţilor particulaţi;

(e) sisteme de ventilație adecvată

(f) diverse dispozitive de monitorizare a concentrației poluanţilor particulaţi

Echipamentele / procesele utilizate pentru controlul gazelor toxice sau de ardere sunt:

(a) procesul de desulfurare;

(b) procesul de denitrificare;

(c) condiționarea gazelor

(d) diverse dispozitive de monitorizare utilizate pentru a cunoaște eficacitatea sistemelor de depoluare aplicate.

Controlul poluării apei şi tehnologii de control şi remediere

Poluarea apei este schimbarea indusă de activităţile umane în proprietăţile chimice, fizice, biologice, radiologice ale apei, care este dăunătoare pentru utilizările existente sau potențiale/viitoare, ce privesc:

• activităţi de destindere sau sportive:canotaj, schi nautic, înot;

• consumul de pește

• starea de sănătate a organismelor acvatice și a ecosistemelor acvatice.

Prin urmare, deversarea de substanțe chimice toxice sau deșeuri animaliere într-un corp de apă din apropiere este considerată poluare.

Contaminare a apelor subterane, a râurilor, lacurilor, zonelor umede, estuarelor și a oceanelor poate amenința sănătatea oamenilor și a vieții acvatice.

Surse de poluare a apei sunt în general de două categorii:

surse punctiforme de poluare

în care sunt evacuate contaminanți dintr-o locatie cunoscută, punctuală (deversări de canalizare, scurgeri de petrol)

surse nepunctiforme sau difuze de poluare

(toate celelalte tipuri de evacuări de contaminanți în corpurile de apă, altele decât din surse punctiforme).

Practici de control al poluării apei

Apele uzate sunt epurate înainte de a fi evacuate în emisari naturali prin tehnici moderne, în staţii de epurare fizico-chimică, biologică şi avansată, în funcţie de categoriile de poluanţi

Controlul poluării solului şi tehnologii de control şi remediere

Controlul eroziunii solului:

Eroziunea solului prin intermediul elementelor naturale (apă, vânt) și antropogene (prelucrarea solului în scopuri agricole) afectează atât agriculturacît şi și mediul natural.

Pierderile de sol, precum și impactul asociate al acestora este una dintre celemai importante (dar, probabil, cel mai puțin bine-cunoscut) problemă de mediuactuală. Acestea sunt consecinţa practicilor neconforme de utilizare a terenurilor, care includ despădurirea, pășunatul excesiv, activitatea de construcții gestionată incorect și realizarea de trasee de drumuri sau constructiineconforme.

Degradarea solurilor:

• prin eroziune

- prin contaminare

Controlul eroziunii solului:

Eroziunea solului prin intermediul elementelor naturale (apă, vânt) și antropogene (prelucrarea solului în scopuri agricole) afectează atât agriculturacît şi și mediul natural.

Pierderile de sol, precum și impactul asociate al acestora este una dintre celemai importante (dar, probabil, cel mai puțin bine-cunoscut) problemă de mediuactuală. Acestea sunt consecinţa practicilor neconforme de utilizare a terenurilor, care includ despădurirea, pășunatul excesiv, activitatea de construcții gestionată incorect și realizarea de trasee de drumuri sau constructiineconforme.

Informațiile privind clasele și concentrațiile de contaminanți chimici, modul în care acestea sunt distribuite în sol sunt esențiale pentru selecţia tehnologiilor de decontaminare.

Poluanţii solului pot fi clasificaţi separate în opt grupe de contaminanți, după cum urmează:

Compuși organici volatili nehalogenaţi (COV)Compuși organici volatili halogenațiCompuşi organici nehalogenaţi (semivolatili SVOCs)Compuși halogenați semivolatil organiciCombustibiliPoluanţi anorganici

Radionuclizi.Explozivi