Zaštita zraka

Osnovni podaci

ECTS: 5.0

Nositelji: doc. dr. sc. Ivan Sobota


Izvođači: doc. dr. sc. Ivan Sobota, dipl. ing. (A, L)


Prijava ispita: Studomat

E-učenje: Merlin

Engleski jezik:

Detaljne informacije

VRSTA NASTAVEUKUPNO
Auditorne vježbe15
Laboratorijske vježbe15
Predavanja30
 

Opis predmeta: CILJ PREDMETA:
Upoznavanje studenata s problematikom onečišćenja i zaštite zraka u području rudarstva, industrije, energetike i gospodarenja otpadom, mjerama za smanjenje emisije onečišćujućih tvari u atmosferu, tehnologijama i uređajima za pročišćavanje otpadnih plinova, te mjerama praćenja kvalitete zraka i emisija u zrak.

ISHODI UČENJA:
1. Objasniti osnovne pojmove vezane za atmosferu i atmosferski zrak, te onečišćenje i zaštitu zraka.
2. Klasificirati izvore onečišćenja atmosferskog zraka i glavne onečišćujuće tvari u zraku uslijed antropogenih emisija, objasniti značajke pojedinih onečišćujućih tvari te njihovo štetno djelovanje na ljude i okoliš.
3. Opisati općenite mjere zaštite atmosferskog zraka i mjere za smanjenje emisija pojedinih onečišćujućih tvari u zrak.
4. Interpretirati dinamiku čestica i prijenos onečišćujućih tvari zrakom.
5. Klasificirati, skicirati i objasniti pojedine postupke (uređaje) za pročišćavanje zaprašenog zraka i otpadnih plinova, praćenje kvalitete zraka i emisija u zrak (vrsta, primjena, princip rada, učinkovitost, prednosti, nedostaci).
6. Izračunati emisijske i imisijske koncentracije onečišćujućih tvari emitiranih iz industrijskih i termoenergetskih postrojenja, te postrojenja za oplemenjivanje mineralnih sirovina i termičku obradu otpada.
7. Koristiti uređaje za praćenje kvalitete zraka i emisija u zrak (mjerenje imisijskih i emisijskih koncentracija).
8. Proračunati učinkovitost i dimenzije tipičnih uređaja za pročišćavanje otpadnih plinova i zaprašenog zraka.
9. Procijeniti mogućnost primjene pojedinih postupaka i uređaja za pročišćavanje zaprašenog zraka ili otpadnih plinova s obzirom na zahtijevanu čistoću (emisijske propise), značajke pročišćavanog fluida i samog postupka, te na temelju procjene odabrati optimalan postupak (uređaje).
10. Analizirati i primjeniti relevantne zakonske propise kojima se regulira zaštita zraka.

SADRŽAJ PREDMETA RAZRAĐEN PREMA SATNICI PREDMETA:
P1 - Uvod. Definicija, vertikalna struktura i sastav atmosfere. Definicija i sastav atmosferskog (troposferskog) zraka.
V1 - Uvod u vježbe.
P2 - Onečišćavanje, zagađenje i kvaliteta zraka. Definicije i osnovna podjela onečišćujućih tvari u atmosferi. Osnovna podjela izvora onečišćenja atmosferskog zraka.
V2 - Prikaz Registra onečišćavanja okoliša (definicija, sadržaj, propisi).
P3 - Emisija i imisija onečišćujućih tvar: definicije, veličine i izražavanje. Granične vrijednosti (GV, GVI i GVE): definicije i propisi.
V3 - Izražavanje koncentracije onečišćujućih tvari u zraku. Računski primjer pretvorbe volumenske u masenu koncentraciju plina.
P4 - Pregled općenitih mjera (strategija) za smanjenje emisija onečišćujućih tvari u atmosferu.
V4 - Pregled relevantnih propisa iz područja zaštite zraka: zakonski propisi RH (zakoni, pravilnici, uredbe, strategije, planovi, programi, međunarodni ugovori), te propisa i smjernica EU (direktive, referentni dokumenti).
P5 - Glavne onečišćujuće tvari u atmosferskom zraku: osnovne značajke, izvori emisija, štetni utjecaji na okoliš i ljudsko zdravlje, osnove mjere za smanjenje emisija pojedinih onečišćujućih tvari.
V5 - Prikaz primjera najbolje raspoloživih tehnologija (NRT) za smanjenje emisija onečišćujućih tvari i Referentnih dokumenata o NRT za određene djelatnosti (iz sektora energetike, industrije i gospodarenja otpadom). Direktiva 2010/75/EU o industrijskim emisijama i okolišna dozvola.
P6 - Raspršivanje (disperzija) onečišćujućih tvari u atmosferi: meteorološki parametri prijenosa onečišćenja zrakom, osnovni tipovi raspršivanja i modeli disperzije.
V6 - Računska procjena atmosferske koncentracije onečišćujuće tvari emitirane iz točkastog izvora (dimnjaka termoelektrane) primjenom Gaussov-og modela disperzije onečišćenja.
P7 - Uređaji za pročišćavanje zaprašenog zraka i otpadnih plinova: općenita primjena i podjela prema osnovnim kriterijima. Utjecajni faktori pri izboru optimalnog uređaja (sustava) za pročišćavanje. Sile koje djeluju na kretanje čestica i njihovo izdvajanje iz struje pročišćavanog fluida (dinamika čestica).
V7 - Izračunavanje brzine taloženja čestice sfernog oblika u fluidu u uvjetima laminarnog i turbulentnog strujanja, te prijelaznog područja.
P8 - Gravitacijski taložnici (taložne komore): primjena, shematski prikaz s opisom glavnih dijelova, princip rada, glavne značajke, učinkovitost, prednosti i nedostaci.
V8 - Određivanje minimalnog promjera čestice za jednostavni horizontalni i Howard-ov tip taložne komore. Dimenzioniranje tipičnih gravitacijskih taložnika.
P9 - Inercijski impaktorski (udarni) taložnici: primjena, shematski prikaz s opisom glavnih dijelova, princip rada, glavne značajke, učinkovitost, prednosti i nedostaci.
V9 - Proračunavanje frakcijske i ukupne učinkovitosti gravitacijskih taložnika.
P10 - Aerocikloni: primjena, shematski prikaz s opisom glavnih dijelova, princip rada, glavne značajke, učinkovitost, prednosti i nedostaci.
V10 - Određivanje učinkovitosti aerociklona kao funkcije relativnog promjera čestice. Određivanje ukupne učinkovitosti aerociklona primjenom Lapple-ove metode. Dimenzioniranje aerociklona i određivanje pada pritiska u aerociklonu primjenom Stairmand-ove metode.
P11 - Filtracija. Filtri s vrećama (vrećasti filtri): primjena, shematski prikaz s opisom glavnih dijelova, princip rada, glavne značajke, učinkovitost, prednosti i nedostaci.
V11 - Dimenzioniranje i određivanje učinkovitosti filtarskih uređaja: određivanje potrebnog broja i odgovarajućeg tipa filtarskih vreća, učestalosti njihovog čišćenja, smanjenja učinkovitosti filtarskog uređaja uslijed oštećenja filtarskih vreća i učinkovitosti uređaja ovisno o cijeni utrošene energije.
P12 - Elektrostatički taložnici (cijevni i pločasti): primjena, shematski prikaz s opisom glavnih dijelova, princip rada, glavne značajke, učinkovitost, prednosti i nedostaci.
V12 - Dimenzioniranje i određivanje učinkovitosti elektrostatičkih taložnika.
P13 - Mokri i suhi kolektori ("skraberi"): primjena, tipovi uređaja, shematski prikaz s opisom glavnih dijelova, princip rada i glavne značajke pojedinih tipova uređaja (tornjevi s raspršivanjem tekućine, tornjevi s ispunom, tornjevi s pločama, centrifugalni i Venturijevi kolektori), učinkovitost, prednosti i nedostaci.
V13 - Dimenzioniranje i određivanje učinkovitosti mokrih kolektora.
P14 - Primarne i sekundarne mjere za smanjenje emisija NOX i CO2. SCR i SNCR postupci za uklanjanje NOX iz otpadnih plinova. Tehnologije izdvajanja ("hvatanja") CO2. Mjere za smanjenje emisije CO. Primjer najbolje raspoloživih tehnologija (NRT) za smanjenje emisija u slučaju termoelektrana.
V14 - Određivanje koncentracije udisajne i respirabilne prašine u radnoj atmosferi. Opis mjerne opreme. Opis i provođenje mjernog postupka.
P15 - Praćenje (monitoring) kvalitete zraka i emisija u zrak. Metode analize plinova i krutih čestica u zraku (otpadnom plinu).
V15 - Mjerenje emisijskih koncentracija plinova (prikaz mjernih uređaja). Prikaz primjera uređaja za praćenje kvalitete zraka okoliša (mjerenje imisijskih koncentracija).

OBAVEZE STUDENTA:
- prisustvovati na najmanje 80% nastave
- riješeni i pozitivno ocijenjeni računski zadaci
- završni (pismeni i usmeni) ispit

 

Obavezna literatura:
Preporučena literatura:1. Bedeković, G.: Zaštita zraka. Interna skripta. RGN fakultet, Sveučilište u Zagrebu, 2010.
2. Cooper, C.D., Alley, F.C.: Air Pollution Control. A Design Approach. Waveland Press, Inc., Illinois, Long Grove, 2014.
3. Vallero, D.A.: Fundamentals Of Air Pollution. Amsterdam, 2008.
4. Colls, J.: Air Pollution, Spon Press, London & New York, 2002.
5. Cheremisinoff, N.P.: Handbook Of Air Pollution Prevention And Control. Butterworth-Heinemann, Amsterdam, 2002.
6. Schnelle, K.B., Brown, C.A.: Air Pollution Control Technology Handbook. CRC Press, Washington, 2002.
7. Suess, M.J., Grefen, K., Reinisch, D.W.: Ambient Air Pollutants from Industrial Sources. A Reference Handbook. Elsevier, Amsterdam, 1985.
8. Heinson, R.J.: Sources and Control of Air Pollution, Prentice Hall, 1999.
9. Penzar, B. i sur.: Meteorologija za korisnike, Školska knjiga, Zagreb, 1996.
10. Dullien, F.A.L.: Industrial Gas Cleaning. Academic Press, San Diego, 1989.
11. Löffler, Dietrich & Flatt: Dust Collection with Bag Filters and Envelope Filters. Friedr.Vieweg&Son, Wiesbaden, 1988.
1. Hübner K, Görned K.: Umweltschutz-technik. Springer, Berlin, 1999.
2. Dullien, F. A. L.: Introduction to Industrial Gas Cleaning. Academic Press, San Diego, 1989.
3. Löffler, F., Dietrich, H., Flatt, W.: Dust Collection with Bag Filters and Envelope Filters, Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig/ Wiesbaden, 1988.
4. Zbornici sa I. do IV. Znanstveno-stručnih skupova "Zaštita zraka". Hrvatsko udruženje za zaštitu zraka.

 

Ishodi učenja: