HAVA KİRLİLİĞİ VE ÖLÇÜM TEKNİKLERİ PARTİKÜL MORFOLOJİSİ ve BOYUT DAĞILIMLARININ ANALİZİ

MERVE BALTA YASEMİN ÇALIŞKAN MERVE ÇOLAK ŞULE AKKOÇ A.KADİR AĞAR

PARTİKÜL NEDİR? MİKROSKOPİK TEKNİKLER SEDİMANTASYON TEKNİKLERİ

PARTİKÜL Saf su damlacıkları hariç, atmosferde bulunan çok küçük katı parçacıklarına ve sıvı damlacıklarına partikül denir. Partiküller de gazlar gibi atmosfer kirletici maddelerdir. Zaman zaman çok ciddi problemler meydana getirirler. Partiküller, gaz moleküllerinden binlerce defa daha büyük olduklarından, mutlaka yeryüzüne dönerler. Atmosfer kirliliği söz konusu olduğu zaman, partikül kelimesinden başka bir de aerosol kelimesi kullanılır. Aerosol ise bir katı veya sıvının bir gaz içinde çok küçük parçacıklar halinde dağılmış şeklidir.

Çeşitli partîküllerden söz edilir ve başlıcaları şunlardır: 1) Sis veya pus (mist fog) 2) Duman veya tütsü (fume) 3) Toz (dust) 4) İs (smoke) Partikül boyutlarını ve dağılımlarını belirlemek için değişik yöntemler bulunmaktadır. Bu ölçüm ya yerinde ya da alınan örneklerin bir laboratuarda diğer yöntemlerle analizine dayanmaktadır.

Aşağıdaki çizelgede bu durumlar için birer özet yapılmıştır.

Filtre kağıdı kullanılan sistemlerde, özellikle boyut aralığı çok geniş olduğunda, analiz fazla güvenilir değildir. Bu amaçla, kaskat impaktör gibi daha yeni sistemlerin kullanılması daha uygun olmaktadır.

Elek Analizi Yöntemi İri taneli partiküllerin boyut analizi için uygun bir mekanik yöntemdir. Boyut açıklıkları giderek azalan standart bir seri elekten geçirme işlemine dayanmak tadır.

Elekler kare ya da dikdörtgen şeklinde açıklıklardan oluşan telden örülmüş malzemelerdir. En küçük delik açıklığı 5 μm ‘dir. Ülkelere göre standartlar farklı olabilmektedir. Bu yöntemde, belli bir sarsılan karışım, elekler üzerindeki miktarlar tartılarak ve bir grafik çizilerek değerlendirilmelidir. Kullanılması gereken örnek miktarının biraz fazla olması gerekmesi bir dezavantajdır.

Mikroskobik Teknikler Partiküllerin geometrik şekillerinin düzgün olmaması nedeniyle en zorlu yöntemlerden biri olup, zaman alıcıdır. Güvenilirlik açısından, seçilen istatistik yöntem ve örnek sayısı önem taşımaktadır. Sonuçlar sayı, alan, hacım ve kütle ortalamalı çaplar şeklinde verilmektedir. Ortalama partikül çapı : Σnd/Σn Alan ortalama çapı : Σnd3/Σnd2 Kütle ortalama çapı : Σnd4/Σnd3

Elektron mikroskopları ile istenilen tüm bu işlemler en doğru biçimde her boyut aralığı için yapılabilmektedir.

Optik mikroskoplar ile ise, boyut temelinde (1 μm ‘den büyük olmalı) bazı sınırlamalar bulunmaktadır.

Mikroskop mikrometresi (her biri 10 μm aralıklı 100 eşit parçaya bölünmüş 1mm uzunluğunda bir cetvel) ve parsel, her bir ölçüm aralığı için kalibre edilmelidir. Bu amaçla kullanılan değişik yöntemler (Patterson, Porton, BS v.b.) bulunmaktadır

Sedimantasyon (çöktürme) yöntemleri Partikül boyutlarının belirlenmesinde, yerçekimi ya da santrifüj kuvvetlerin etkisiyle çökelme hızlarının ölçümüne dayalı kuru ya da yaş yöntemler de bulunmaktadır.

X ışını absorpsiyonu yöntemi Partikül derişimlerinin, süspansiyonun fiziksel dağılımından bağımsız ve tümüyle kütlenin bir fonksiyonu olarak bulunmasını sağlayan bir yöntemdir. Partikül yoğunluğuna bağlı olarak, 0,2-130 μm boyut aralığındaki partiküllerin analizi için uygun bir yöntemdir. Analiz süresi, en küçük ve en büyük partikül çapları ve partikül yoğunluğu ile ilişkilidir. Bu amaçla, türbidimetre, foton söndürme, ışık saçınımı gibi temellere dayanan yöntemler de bulunmaktadır.

Işık difraksiyonu yöntemi Süspansiyon halindeki ya da kuru maddelerin boyutları ve boyut dağılımları, lazer ışığının geçtiği yol üzerine bu ortam yerleştirilerek bulunabilmek tedir. Oluşan karmaşık difraksiyonlar bilgisayar tekniği kullanılarak analiz edilmekte ve uygun programlar ile boyut dağılımı verilerine dönüştürülebilmektedir. Malvern boyut analizörleri ve diğer Analizörler (Leeds&Northrop Cilas Granülometresi, Microtrac Lazer Enst. v.b.) çok duyarlı sonuçlar vermektedir. Bu yöntemlerin doğrudan baca gazına uygulaması da (Spart analizörü) bulunmaktadır.

Akımda Duyarlı Bölge (Stream sensing zone) Yöntemi Partiküllerin akımda oluşturduğu düzensizliklerin, akımın özellikleri bilinen bir bölgesinde ultrasonik bir dalga, elektriksel iletkenlik, magnetik akı, ışık ekstinsiyonu, ışık difraksiyonu, ışık saçınımı, akustik cevap ve ısıl kararlılık gibi tekniklerle ölçülerek partikül boyutlarının belirlendiği bu sistemler çok duyarlı kalibrasyonlar gerektirmektedir.

Mikroskobik teknikler Atmosferik partiküllerin, şekil faktörleri, yapı ve renklerinin tanımlanması için kullanılan bir tekniktir. Partiküllerin bileşimleri yöresel özelliklere göre değişiklik göstermektedir. Şehirlerde partiküllerin büyük bir yüzdesinin yanma kaynaklı olduğu düşünülmektedir. Endüstriyel süreçlerde ortaya çıkan tozlar da spesifiktir. Ancak, yanma ürünlerinin belirlenmesinin kolay olması nedeniyle öncelikle yanma bileşiklerinin analiz edilmesi tercih edilmektedir. Atmosferik toz örnekleri, meteorolojik koşullara bağlı olarak çok çeşitli kaynaklardan gelen farklı özellikli maddeleri içermektedir. Bacalardan toplanan örnekler de kaynak özelliğine bağlı olarak değişik maddeleri içermektedir.

Partiküllerin ortamdan ayrılması çıktıların zamana bağlı azalmasına yol açmaktadır. Elektriksel iletkenlik ölçümüne dayalı olan on-line sistemler en yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu ölçümlerde partikül boyutunun fonksiyonu olarak, sıvı ortamda partiküllerin yarattığı direnci ölçmek olanaklıdır. Küçük boyutlu partiküller (0,5 – 250 μm) için daha uygun bir yöntemdir. Bununla birlikte, 10 – 2000 μm içinde ölçüm yapabilecek sistemler geliştirilmiştir. Çok küçük parçacık boyutlarında ve heterojen ortamlarda yanılgı payı yüksektir. Partikül boyut dağılımları, absorplanan, difraksiyona uğrayan, yansıyan ya da saçınıma uğrayan ışığın partikülleri içeren gaz ya da sıvı ortamlardan geçirilmesi suretiyle de saptanabilmektedir.

Değerlendirmede ışık darbeleri (pulse) farklı biçimde yorumlanabilmektedir. Bu tür sistemlerde 100 μ ‘a kadar partikülleri analizlemek olanaklıdır. Difraksiyon temeline dayalı aygıtlar, çimento ve seramik endüstrisinde anında analiz yapılması için geliştirilmişlerdir. Saçınımın karmaşıklığı nedeniyle, tane boyutu belli aralıkta olan partiküller yardımıyla kalibrasyon yapılması olanaklıdır. Bu karmaşıklık bilgisayar tekniklerindeki gelişmeler sayesinde büyük ölçüde giderilebilmiş, doğru analizler yapılabilir duruma gelmiştir.

PARTİKÜL SAYACI 0.2 µm’ dan başlayan Partikül tanıma özelliği CİHAZ ÖZELLİKLERİ 0.2 µm’ dan başlayan Partikül tanıma özelliği 1,0 cfm (28,3 l/min) Örnekleme Aynı anda 8 Partikül büyüklüğü gösterme özelliği Harici 4 Ad. Sensör bağlama özelliği JIS-Standartlarına uygun ISO-14644-1, DIN 1946-4,FS-209E Veri Raporuna sahip 8,4“ Renkli-Touch-Screen-Display, 800 x 600 SVGA Görüntü Paslanmaz gövde tasarımı Bilgisyarınıza kolayca Veritransferi Dahili Hafıza en az 10.000 Ölçüm için 2 USB-Bağlantı Noktası ETHERNET Bağlantısı Firma Dahilinde (Intranet) sayesinde istenilen bölgeden Kontrol imkanı Şarj edilebilen NiMH-Aküsü sayesinde Bağımsız kullanım imkanı Dahili akustik Alarm Kullanımı kolay Termal yazıcı

YÖNETMELİKLER VE MEVZUATLAR Isınmadan Kaynaklanan Hava Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği Yayımlandığı Resmi Gazete: Tarih: 13 Ocak 2005 Sayı:25699 Endüstri Tesislerinden Kaynaklanan Hava Kirliliği Kontrol Yönetmeliği  Yayımlandığı Resmi Gazete: Tarih:22.07.2006 Sayı: 26236 Hava kalitesinin Korunması Yönetmeliği Yayımlandığı Resmi Gazete: Tarih: 01/11/2004 Sayı:19269

YÖNETMELİKLER VE MEVZUATLAR İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği Tüzüğü Maden ve Taş Ocakları İsletmelerinde ve Tünel Yapımında Alınacak İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği Önlemlerine İlişkin Tüzük Maden ve Taşocakları İşletmelerinde ve Tünel yapımında Tozla Mücadeleyle İlgili Yönetmelik Yayımlandığı Resmi Gazete: Tarih:14.09.1990 Sayı:20635

Çevre için Toz Sınır Değerleri Havada Asılı Partikül maddeler (PM) (10 Mikron ve Daha Küçük Partiküller)  (µg/m3) GENEL ENDÜSTRİ KAYNAKLI Uzun Vadeli Sınır Değer (UVS) 150 200 Kısa Vadeli Sınır Değer (KVS 300 400

ENDÜSTRİ TESİSLERİNDEN KAYNAKLANAN HAVA KİRLİLİĞİNİN SINIR DEĞERLERİ I’inci sınıfa giren inorganik Toz emisyonu (0,1g/saat veya üzerindeki emisyon debileri için) 20mg/Nm3 II’inci sınıfa giren inorganik Toz emisyonu (1g/saat veya üzerindeki emisyon debileri için) 50 mg/Nm3 III’üncü sınıfa giren inorganik Toz emisyonu (3g/saat veya üzerindeki emisyon debileri için 75 mg/Nm3

01/01/2010 tarihinden itibaren geçerli olacak belirtilen İnorganik Toz Emisyonları ve bunlara ait sınır değerler aşağıdadır I’inci sınıfa giren inorganik Toz emisyonu (1g/saat veya üzerindeki emisyon debileri için) 0.20 mg/Nm3 II’inci sınıfa giren inorganik Toz emisyonu (5g/saat veya üzerindeki emisyon debileri için) 1 mg/Nm3 III’üncü sınıfa giren inorganik Toz emisyonu (25g/saat veya üzerindeki emisyon debileri için 5 mg/Nm3

01/01/2010 tarihinden itibaren geçerli olacak belirtilen Organik Toz Emisyonları ve bunlara ait sınır değerler aşağıdadır I’inci sınıfa giren inorganik Toz emisyonu (1g/saat veya üzerindeki emisyon debileri için) 10 mg/Nm3 II’inci ve III’üncü sınıfa giren organik toz emisyonu Atık gaz emisyon debisi 0,5 kg/saat den küçük olanlar için 50 mg/Nm3 Atık gaz emisyon debisi 0,5 kg/saat eşit veya büyük olanlar için (Filtre Çıkışı)

DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER