Unieszkodliwianie gazów odlotowych - proces PhoCatOx

Fotokatalityczne utlenianie zanieczyszczeń lampami UV. Bez wody, bez chemikaliów, bez generowania odpadów.

Wprowadzenie

Oczyszczalnie ścieków stanowią niezbędny element ochrony wód powierzchniowych - i jednocześnie powodują realną uciążliwość dla otaczającego środowiska, w tym dla jakości powietrza atmosferycznego. Kontrola emisji odorów i sposoby ich ograniczenia stały się ważnym problemem w projektowaniu i eksploatacji obiektów gospodarki ściekowej.

Zbieranie, transport, oczyszczanie i unieszkodliwianie ścieków są zazwyczaj związane z emisją zapachów. Stają się one uciążliwe zwłaszcza wtedy, gdy ludzie mieszkają w pobliżu miejsca emisji. Z biologicznego punktu widzenia powstawaniu zapachów sprzyjają warunki beztlenowe - podwyższona temperatura i dłuższy czas przetrzymywania ścieków przyspieszają ich powstawanie.

Najbardziej znanym związkiem jest siarkowodór (H₂S) - bezbarwny, potencjalnie toksyczny, korozyjny przy niskich stężeniach. Zapach ścieków stanowi zawsze mieszaninę wielu substancji organicznych i nieorganicznych - skuteczne usuwanie wyłącznie H₂S nie wystarcza.

Schemat procesu PhoCatOx - zanieczyszczone powietrze, lampy UV, utlenianie katalityczne, oczyszczone powietrze
Schemat procesu PhoCatOx: zanieczyszczone powietrze → promienie UV + tlen → katalityczne utlenianie → oczyszczone powietrze.
Charakterystyka procesu PhoCatOx

PhoCatOx jest kombinacją fotoutleniania i utleniania katalitycznego. Zanieczyszczone powietrze wprowadzane jest do komory reakcyjnej, w której promieniowanie UV o małej długości fali inicjuje reakcję chemiczną. Po przejściu przez konwerter katalityczny oczyszczone powietrze, pozbawione zapachu, wraca do otoczenia.

Proces przebiega dwuetapowo: w komorze jonizacyjnej promienie UV w obecności tlenu wytwarzają rodniki tlenowe, hydroksylowe i ozon. Rodniki natychmiast inicjują utlenianie. Następnie konwerter katalityczny z węgla aktywnego zapewnia całkowity rozkład substancji odorotwórczych - dla H₂S zachodzi reakcja Klausa, prowadząca do powstania siarki elementarnej i wody.

Lampy UV wymagają płukania wodą raz na 6 miesięcy oraz wymiany po 9000 godzin pracy. Konwerter katalityczny podlega wymianie po okresie od roku do 3 lat, w zależności od stopnia zanieczyszczenia surowego gazu. Niewielkie straty ciśnienia w instalacji oznaczają niższy pobór energii niż w innych metodach.

Zalety procesu
  • Niewielkie wymiary - mniejsze zapotrzebowanie powierzchni.
  • Odporność na nagłe zmiany ładunku zanieczyszczeń.
  • Wysoka sprawność nawet przy dużych stężeniach i znacznych wahaniach.
  • Brak konieczności stosowania wody i chemikaliów - bez generowania ścieków.
  • Prosta obsługa i eksploatacja typu „włącz/wyłącz".
  • Modułowa budowa - łatwe dopasowanie wydajności do źródła zapachu.
  • Promieniowanie UV zapewnia dodatkową dezynfekcję gazów.
Zastosowanie

Procesy PhoCatOx mogą być stosowane do oczyszczania powietrza zawierającego substancje odorotwórcze:

  • Oczyszczalnie ścieków - obiekty mechanicznego oczyszczania, punkty zlewcze, kanały.
  • Pompownie i przepompownie ścieków.
  • Zakłady utylizacji odpadów stałych.
  • Zakłady przemysłu spożywczego - browary, ubojnie, wytwórnie tłuszczów.

Podsumowanie

Charakter odorów uwalnianych podczas procesów oczyszczania jest bardzo różny - siarkowodór, siarczek dimetylu, tioalkohole, amoniak, VOC i ich kombinacje. Obciążenie gazów odlotowych zmienia się w szerokim zakresie w ciągu dnia. Fotokataliza jest jedną z niewielu metod, które radzą sobie ze wszystkimi tymi wyzwaniami jednocześnie.