Hava Kirliliği Ölçme Teknikleri

... konulu sunumlar: "Hava Kirliliği Ölçme Teknikleri"— Sunum transkripti:

1 Hava Kirliliği Ölçme Teknikleri
Hava Kirliliğin de VOC ve CO Parametreleri Ölçme Yöntemleri Hakan ŞENTÜRK Zeynep SOLAK Tuğba KILIÇ Ceyda MAMALI

2

3 Hava Kirliliğinde CO ve VOC Emisyonları ve Ölçüm Yöntemleri
Hava kirliliği üzerine yapılan çalışmalar, genellikle belirli kirletici salınımları ile, bu salınımların zaman ve yere bağlı olarak çevrede yol açtıkları kirletici derişimleri ve birikimleri arasındaki ilişkilerin nicelik ve nitelik bakımından incelenmesi üstüne yoğunlaşmıştır. Kaynak ve ortamdaki kirletici salınımlarının araştırılması, hem yoğun saha ve laboratuar çalışmaları, hem de elde edilecek sonuçların, kirleticilerin atmosferde yayıldıkça ve başka tepkimelere girdikçe uğrayacakları fiziksel ve kimyasal süreçleri ve matematiksel açıdan ifade eden hava kalitesi modelleri içinde değerlendirmeye tabi tutulmasını kapsar.

4

5 Hava kirleticileri genel olarak kaynaklarına göre sınıflandırılırlar: atmosfere doğrudan salınan kirleticiler birincil kirleticiler; atmosferdeki kimyasal reaksiyonlar sonucu oluşanlar ise ikincil kirleticiler olarak adlandırılar. Şekil 2’de hava kirletici kaynakları şematik olarak gösterilmiştir.

6

7 Ölçmede İzlenen Yol

8

9 KARBON MONOKSİT (CO) Karbon monoksit, renksiz, kokusuz, zehirli, tatsız ve aşındırıcı olmayan bir gazdır. Karbon monoksit suda az çözünen ve normal şartlarda havadan daha az yoğun olan bir gazdır. Karbon monoksit, yakıt içindeki karbonun eksik yanması ile, yani yanma bölümünde yeterli hava olmadığı zaman meydana gelir. Trosferde bulunan iz maddelerden biridir. Atmosferdeki karbon monoksit konsantrasyonu genel olarak yaz aylarında daha düşük, kış aylarında ise daha yüksektir. Çünkü kış aylarında ilaveten ısınma amacı ile yakıt kullanılmaktadır. Şehir içi bölgelerde karbon monoksitin birincil ana kaynağı motorlu taşıtlar ve ısınma tesisleri, ikincil önemli kaynağı ise; katı atık depolama tesisleridir. Depolama tesislerinde oluşan metan gazları atmosferde okside olarak karbon monoksite dönüşürler. Karbon monoksitin atmosferde bozunma süresi takriben 2,5 aydır.

10

11

12

13 CO 11 M normal atmosfer koşullarında ortam havasındaki karbon monoksiti özellikle düşük konsantrasyonlarda ölçmede kullanılan bir cihazdır.  Cihaz, kızılötesi  emilim prensiplerine göre çalışır. 1. STANDART ÖZELLİKLER Optik ve elektronik teknolojilerindeki son gelişmeler ışığında cihaz, pek çok avantaj sunar: Minimum farkedilirlik limiti 0.1 ppm olmak üzere ölçüm aralığı 10'dan 100  ppm' e kadar programlanabilir. - Kalibrasyon otomatik olarak gerçekleştirilebilir, programlanabilir ve uzaktan kumanda edilebilir. - Ölçüm sonuçları hafızada saklanabilir ve ekranda izlenebilir. - Ölçüm sonuçları hem ppm, hem de mg/m3 cinsinden sunulabilir. - Ölçümlerin otomatik testleri yapılır. - Operasyonları doğrulayıcı kalıcı testler yürütülür. (Kızıl ötesi enerji, debi, sıcaklık, basınç gibi). - GO konsantrasyonuve MUX değerlerinin analog dökümleri sağlanır. - "Ölçüm", "Sıfır", "Kalibrasyon" ve "Genel Alarm" fonksiyonlarının uzaktan uyarıcı sinyalleri de cihazın avantajları arasındadır. CO 11 M normal atmosfer koşullarında ortam havasındaki karbon monoksiti özellikle düşük konsantrasyonlarda ölçmede kullanılan bir cihazdır.  Cihaz, kızılötesi  emilim prensiplerine göre çalışır. 1. STANDART ÖZELLİKLER Optik ve elektronik teknolojilerindeki son gelişmeler ışığında cihaz, pek çok avantaj sunar: Minimum farkedilirlik limiti 0.1 ppm olmak üzere ölçüm aralığı 10'dan 100 ppm' e kadar programlanabilir. - Kalibrasyon otomatik olarak gerçekleştirilebilir, programlanabilir ve uzaktan kumanda edilebilir. - Ölçüm sonuçları hafızada saklanabilir ve ekranda izlenebilir. - Ölçüm sonuçları hem ppm, hem de mg/m3 cinsinden sunulabilir. - Ölçümlerin otomatik testleri yapılır. - Operasyonları doğrulayıcı kalıcı testler yürütülür. (Kızıl ötesi enerji, debi, sıcaklık, basınç gibi). - GO konsantrasyonuve MUX değerlerinin analog dökümleri sağlanır. - "Ölçüm", "Sıfır", "Kalibrasyon" ve "Genel Alarm" fonksiyonlarının uzaktan uyarıcı sinyalleri de cihazın avantajları arasındadır.

14 Cihazın Özellikleri Ölçüm Aralıkları (programlanabilir)
: 10,25,50,100 ppm  (200 ppm isteğe bağlı) Birimler : ppm ya da mg/m3 Noise : 0.05 ppm (cevap zamanı 40") En alt farkedilebilirlik limiti  : 0.1 ppm (cevap zamanı : 40") Cevap zamanı :(% O - 90) : 40" (120" 'ya ayarlanabilir.) Sıfır arifti  : +/- 961/15 gün (50 ppm' lik tam ölçekte) Doğrusallık : +/- % l Sıcaklık ve basınç etkisi : Otomatik sıcaklık/basınç telafisi Örnek debisi : Yaklaşık 1.6 1/dak. Teflon girişli toz filtresi ve iç pompa Ekran : Alfanumerik : 20 karakter Kumanda klavyesi : 12 tuş Ölçüm değerlerinin ifadesi Ölçüm değerlerinin saklanması : Kapasite 15 gün (saatlik değerler için) Ölçüm değerlerinin basımı  : Cihazın bünyesinde bulunan yazıcıyla (isteğe bağlı) 3 Çalışma modu Programlanmış ölçek ve hızda sürekli izleme ya da ölçümlerin histogramı şeklinde. * Hafızadaki verilerin basımı. Alarmların doğrulanması : Kalıcı

15 ELEKTROKİMYASAL HÜCRE ÖLÇÜM PRENSİBİ
Duyarlı bir elektrodda seçilmiş bir gaz bileşeninin elektrokimyasal reaksiyonuyla ortaya çıkan elektriksel akımın ölçüldüğü elektrokimyasal pillerden de yararlanılır. Tayin edilecek olan gaz bileşeni yarı geçirgen bir zardan pile ulaşır. Reaksiyon hızı, gaz bileşeninin konsantrasyonu ile orantılıdır. NI içinde oksitleyici bir elektrod kullanıldığı zaman elektrokimyasal reaksiyonla duyarlı elektrodada elektronlar açığa çıkar. Bu elektrodda ilgili gaz bileşeni konsantrasyonu ile orantılı miktarda elektronların üretilmesi, karşı eleketrodla aynı oranda negatif bir potansiyel farkı doğurur ve bu yolla elde edilen elektron akımı uygun bir elektronik düzenekle ölçümlenir. Pilin seçiciliği, yarı geçirgen zar, elektrolit, elektrod materyalleri ve geciktirici potansiyel ile belirlenir

16 ELEKTROKİMYASAL HÜCRE METODU

17

18 ELEKTROKİMYASAL HÜCRE PRENSİBİYLE ÇALIŞAN BACA GAZI ÖLÇÜM CİHAZLARI

19 ÖLÇÜM CİHAZLARININ ÇALIŞMA PRENSİBİ
Bu tip cihazlarda gaz alma, gazı şartlandırma ve gazı ölçme kısımlarının olması gerekir. Bu bölümde gaz örneği, bir prop ve ısıtmalı bir hat üzerinden şartlandırma ünitesi üzerinde bulunan bir pompa ile alınır. Şartlandırma ünitesi girişindeki iki kademeli ince filtre ile kalan partikül maddelerden de arındırıldıktan sonra soğutularak içindeki su buharı yoğuşturulur ve kondanse halde ayrılır ve gaz bileşenlerini belirtilen konsantrasyon limitleri içinde otomatik olarak ölçer, print eder ve hafızasına kaydeder. Elektrokimyasal Hücre Metoduna göre çalışan cihazlarla, katı, sıvı ve gaz yakıtların kullanımı sonucunda açığa çıkan O2, CO, NO, SO2, baca gazı sıcaklığı, islilik, baca gazı çekişi, fark basıncı, hız ölçümleri yapılabilmektedir.

20 UÇUCU ORGANİK KARBONLAR
VOC’ler alifatik ve aromatik yapıda, kaynama sıcaklığı 200C’ye kadar olan hidrokarbonlardır. Fosil yakıtlarla çalışan motorların ekzosları, solventlerin ve benzinin buharlaşması, kimyasal madde üretimi, kuru temizleme, plastik madde ve kağıt üretimi, petrol rafinasyonu, atık giderme sahaları ve atıksu arıtma tesislerinden yapılan emisyonlar ve buharlaşma ile atmosfere yayılır.

21 Birçok VOC’nin çalışan sağlığı üzerindeki etkisi konusunda bilgi olmamakla birlikte, yapılan çalışmaların ortaya koyduğu sonuçlara göre kansere, çocuklarda ve yeni doğanlarda gelişme bozukluğuna sebep olmaktadır. Solunum yolları ve merkezi sinir sistemi üzerinde olumsuz etkileri olduğu da bilinmektedir. Bu etkiler maruz kalınan süre ve dozla yakından ilgilidir. 1986 yılında yayınlanan Hava Kalitesinin Korunması Yönetmeliği’ne göre 200 tane organik buhar (VOC) var. Bunlar da toksitide açısından 3 sınıfa ayrılmıştır. Bu sınıflara girmeyen VOC’ler tesbit edildiğinde sınır değeri 300 mg/m3 olmalıdır.

22

23 Cihazın uzun ömürlü kapiler kolonu vardır.
ANA ÖZELLİKLER Cihazın uzun ömürlü kapiler kolonu vardır. Yüksek hassasiyetli, kararlı bir cihazdır.Çizgisel FID detektörü bulunmaktadır. Kesintisiz numune alımı için seçilebilir 15 veya 30'ar dakikalık devirler mevcuttur. Taşıyıcı gaz olarak H 2 gazı kullanılır. Cihazın Grafiksel Likit Kristal Ekranı bulunmaktadır. Interaktif bir menü aracılığıyla yönlendirilen bir yazılımla çalışır. Snoptik akış diagramı göstergesi bulunmaktadır. Uzaktan hata giderme ve algılama özelliğine sahiptir. RS232 arayüzeyine sahiptir ve 8 analog çıkışı vardır. Cihaz tek başına çalışan bir analiz cihazıdır.(Bilgisayar gerekli değildir) SPESİFİKASYONLAR Cihazın çalışma aralıkları 0-100/200/1000µg/m 3 veya kullanıcı tarafından seçilebilir aralıklardır. Kolon 10 m yüksekliğindedir ve ısı regülasyonludur. Ölçülebilen en düşük değer : 0.8 µg/m3 (0,4 ppb) 15 dakikalık örneklemede 0.5 µg/m3 (0.2 ppb) 30 dakikalık örneklemede.