Milyen eljárások javítják a levegőminőséget a VOC-ok eltávolításával?

A VOC-kezelési eljárásoknak két családja létezik a VOC-ok környezeti levegőből történő kivonására:

• Helyreállítási folyamatok

A rekuperatív eljárások célja a VOC-ok visszanyerése újrafelhasználás céljából. Ezek közé tartozik az adszorpció deszorpcióval, az abszorpció, a kondenzáció és a membránszeparáció.

• Megsemmisítési folyamat

A romboló eljárások a VOC-ok oxidációján (katalitikus, termikus), biológiai kezeléseken, deszorpció nélküli adszorpción stb. alapulnak.

Adszorpció

A VOC-molekulák a Van der Waals-erők hatására nagy fajlagos felülettel rendelkező szilárd anyaghoz kötődnek. Számos adszorbens anyag létezik: aktív szén, zeolit, szilikagél, aktivált alumínium-oxid és gyanta. Az aktív szén a legszélesebb körben használt. Nagy fajlagos felülettel rendelkezik (800-2000 m²/g), és por, szemcse vagy szövet formájában kapható. Amikor az aktív szén telítődik, az anyagot vagy kicserélik és hulladékként kezelik (por), vagy regenerálják a VOC-ok deszorpcióval történő visszanyerésével. Ez vagy a teljes nyomás csökkentését (vákuum deszorpció) vagya hőmérséklet növelését(gőz, levegő vagy forró semleges gázok) jelenti. A VOC-okat ezután újrahasznosítják a termelésben.

Az abszorpciós vagy gázmosás a VOC-okat tartalmazó levegő és egy folyékony oldószer közötti érintkezésen alapul. Az oldható VOC-ok átmennek a folyadékba. A vízben oldódó VOC-ok esetében vizet használnak. A nehezen oldódó VOC-ok esetébenszilikonolaj helyettesíti a vizet. Ezt a két technikát nem használják széles körben, mivel a víz nem túl hatékony, az olaj pedig meglehetősen drága.

Kondenzáció

Ennek során a gáznemű VOC-ot folyadékká alakítják át a hőmérséklet -40 °C-ra történő csökkentésével mechanikus kondenzáció esetén (kompresszor és hőcserélő használatával), illetve – 180 °C-ra történő kriogén kondenzáció esetén (folyékony nitrogén használatával). A folyadékot ezután elválasztják a levegőtől a visszanyerés céljából. Ezt a technikát olyan szennyezett levegő esetében alkalmazzák, amely nagy koncentrációban tartalmaz legalább 40°C-os forráspontú VOC-okat. A kondenzáció 1000^m3/h-nál kisebb szennyezett levegőáram esetén alkalmazható.

Membrán elválasztás

A VOC-okkal szennyezett levegő egy félig áteresztő membránon halad át , amely az áthaladás során visszatartja a VOC-okat. A membránleválasztással kezelt áramlási sebesség kevesebb mint 100^m3/h. Az elválasztás hatékonysága a membrán szerkezetétől, a membrán határértékétől és a szűrés működési körülményeitől függ. A technika drága és érzékeny az áramlási sebesség és a koncentráció változásaira.

Termikus oxidáció

A VOC-okat legalább 750°-on kell elégetni, hogy_CO2-vé és vízzé alakuljanak. Az energiabevitel és az égési hőbevitel egyensúlyához ^{10 g/m3} -nél nagyobb VOC-koncentrációra van szükség. Ellenkező esetben a folyamat nagyon energiaigényes lesz. Ha a VOC halogénezett vagy kénezett, fennáll a veszélye, hogy mérgező melléktermékek keletkeznek, amelyek további semlegesítő kezelést igényelnek.

Katalitikus oxidáció

Az előző technikához nemesfém vagy fémoxid katalizátort adnak hozzá. Ez 250° és 400° közötti hőmérsékleten oxidálja a VOC-okat. A cél az oxidációval kapcsolatos energiafogyasztás csökkentése. Bizonyos elemek (nehézfémek, foszfor, _SO2) azonban hozzájárulnak a katalizátor mérgezéséhez és inaktiválásához.

Mikrobiológiai kezelések

A mikrobák aerob módon bontják le a VOC-okat_CO2-re és vízre. A mikrobakultúrát vagy rögzítik, vagy diszpergálják egy mozgó vagy álló folyadékfázisban. Léteznek biofilterek, bioperkolátorok és bioscrubberek.

Biofilter

A baktériumok egy szerves hordozóanyaghoz (tőzeg, fa stb. ) kapcsolódnak , amelyen keresztül a VOC-szennyezett levegő áramlása áthalad. A biológiai aktivitás fenntartása érdekében a baktériumokat időnként vízzel és további tápanyagokkal permetezik.

Biopercolator

A baktériumok egy szilárd hordozóra tapadnak , amely lehet ásványi vagy tömésekből álló. Biofilm alakul ki, amely akár több milliméter vastag is lehet. A folyamatos öntözés eloszlatja a vizet és a tápanyagpótlást. Ezáltal a biofilm körül egy folyékony film jön létre, amelyben az oxigén és a VOC-ok felszívódnak, majd átkerülnek a biofilmbe.

Biolaveur

A VOC-okat egy permetező mosótoronyban felszívják, majd egy szuszpendált biomasszát tartalmazó aktiváló tartályban biológiailag lebontják. Az olaj/víz emulziót használó bioscrubberek képesek kezelni a vízben nehezen oldódó vagy a mikroorganizmusokra mérgező vegyületeket.

A kezelés megválasztása

Ez függ a kezelendő VOC-k jellegétől, a szennyezett levegőben lévő minimális, maximális és átlagos koncentrációjától, valamint a levegő fizikai körülményeitől (hőmérséklet, relatív páratartalom, por vagy más szennyező anyagok jelenléte stb.).

Abban az esetben, ha egy vagy két kezelendő VOC-ot kibocsátó folyamatról van szó, és a VOC(ok) újrafelhasználása nyereségesnek bizonyul, a visszanyerési technika választható; a VOC-koncentráció és a szennyezett levegő megfelelő áramlási sebességének függvényében.

3 vagy több VOC esetén a legjobb, ha a destruktív technikát választja.

Meg kell jegyezni, hogy a gyártók több mint 30%-a választja az aktív szén alapú kezelést. lehetővé teszi az áramlási sebességek széles skáláját mind a destruktív, mind a rekuperatív alkalmazásokhoz. Emellett kiküszöbölik a szagterhelést.