1 Sistemi di abbattimento delle polluzioni atmosferiche Prof. Ing. Riccardo Melloni Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Civile Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia

2 Sistemi di abbattimento delle polluzioni atmosferiche Sistemi filtranti Applicazione di una forza trasversale Sistemi di abbattimento degli odori, gas e vapori griglie reti tessuti fibre Campo gravitazionale Campo elettrico Forza di inerzia Assorbimento Riduzione alla fonte Sistemi a umido Sistemi a secco Combustione

3 Sistemi di abbattimento delle polluzioni atmosferiche Efficienza globale di un sistema di separazione: rapporto tra le quantità di inquinante trattenute dall’impianto e quella totale presente nell’aria primaria prima della depurazione (normalmente utilizzato dalle ASL) Efficienza granulometrica di un sistema di separazione: rappresenta l’efficienza di separazione specifico per ogni granulometria ed è utilizzata per scopi contrattuali d  jj d j-1 d j Noto l’efficienza granulometrica si può risalire a quella globale in base alla curava di setaccaitura

4 Sistemi di abbattimento delle polluzioni atmosferiche Camere di sedimentazione: Viene ridotta drasticamente la velocità del fluido portante, quindi, delle particelle trasportate viene ridotta la portanza; i rendimenti aumentano se aumenta la massa o, a parità di polveri, la dimensione della particella Risultano importanti: L’aumento della sezione del condotto in ingresso L’aumento delle dimensioni (massa) delle particelle in ingresso mediante inglobamento in gocce o impiego di sostanze agglomeranti

5 Sistemi di abbattimento delle polluzioni atmosferiche Nelle camere di sedimentazione prevale al legge di Stokes Le particelle in assenza di turbolenza tendono a depositarsi verso il fondo con velocità pari alla velocità terminale Il rendimento di una camera di sedimentazione dipende dalle dimensioni della sezione longitudinale e non dall’altezza utile per la separazione; L’altezza, per contro, è importante ai fini di garantire una velocità di ingresso della sospensione nella camera sufficientemente ridotta da evitare moti i natura turbolenta. Ciò si ottiene per velocità inferiori a 3 m/s. Nella pratica utilità tali dispositivi sono adatti per la rimozione di particelle fino a 43  m. L’impiego generale è tra 50 e 100  m. Le perdite di carico sono molto contenute e dovute essenzialmente alle variazioni di sezione in ingresso ed in uscita. Ciò le rende valide nelle applicazioni per scarichi a tiraggio naturale.

6 Sistemi di abbattimento delle polluzioni atmosferiche È molto importante che la distribuzione del flusso in senso longitudinale sia sia realizzato con la massima cura poiché influenza il rendimento Si utilizzano guide o piatti distributori Miglioramenti delle camere a sedimentazione possono essere realizzati mediante l’adozione di accorgimenti quali: Un certo numero (N) di piatti disposti in orizzontale che comportano l’incremento dell’efficienza di N volte e la riduzione della dimensione delle particelle separabili in ragione di N 1/2 Per il dimensionamento si fissa in genere l’altezza per garantire la pulizia del dispositivo

7 Sistemi di abbattimento delle polluzioni atmosferiche Separatori inerziali ad urto: L’efficienza di separazione è funzione del numero adimensionale: Diametro delle particelle separabili tra 20 e 50  m

8 Sistemi di abbattimento delle polluzioni atmosferiche Cicloni: la forza centrifuga può raggiungere valori di alcune migliaia di volte quella di gravità. Diametro delle particelle separabili fino a 5  m; Temperature di esercizio fino a 100 °C; Pressioni fino a 500 atm.

9 Sistemi di abbattimento delle polluzioni atmosferiche Filtri elettrostatici: la polluzione viene fatta passare attraverso un campo elettrostatico ad alta tensione ad intensità del campo variabile. In queste condizioni l’effluente subisce una ionizzazione con formazione di cariche negative che aderiscono alle particelle da separare facendo in modo che vengano attratte dall’elettrodo positivo. Campo elettrico con potenziale di kV; Diametro delle particelle separabili fino ad alcuni decimi di  m con efficienza nell’intervallo 0,90-0,99; Consumi di energia 1kWk ogni 1000 m 3 di effluente da trattare;

10 Sistemi di abbattimento delle polluzioni atmosferiche Dispositivi di depurazione ad umido: Molto diversi tra loro hanno in comune il lavaggio dell’effluente con un liquido, generalmente acqua; Il campo di applicazione è vasto e prevede l’impiego per gas ad elevata temperatura o ad elevato tenore di umidità; Sono previste vasche di trattamento (sedimentatori) del fluido di lavaggio con suo parziale recupero. Filtri ad azione centrifuga Adatti al filtraggio di effluenti contenenti polveri con granulometria media minore di 10  m con efficienza di 0,95- 0,99; Il fabbisogno di acqua di lavaggio varia tra 300 e 500 l ogni 1000 m 3 di effluente gassoso trattato;

11 Sistemi di abbattimento delle polluzioni atmosferiche Filtri venturi: Il principio di funzionamento è di far passare l’effluente attraverso un tubo venturi fino ad aumentare la velocità, nella sezione ristretta, di m/s; La depressione che ne consegue richiama il liquido di lavaggio che viene ridotto in goccioline dalla corrente gassosa; Nel successivo allargamento si ha la riduzione della velocità e quindi della portanza dell’effluente e la separazione delle polluzioni in un ciclone Efficienza prossima al 100% anche per particelle submicroniche; Consumi di acqua tra 500 e 1500 l ogni 1000 m 3 di effluente da trattare.

12 Sistemi di abbattimento delle polluzioni atmosferiche Scelta del depuratore: Grado di depurazione che si vuole ottenere; Portata e caratteristiche chimico fisiche dell’effluente che si deve trattare; Caratteristiche chimico fisiche delle particelle che si devono trattare; Concentrazione della polluzione nella corrente fluida; Fattori rilevanti ai fini della scelta finale: Criteri di natura economica; Criteri basati sull’efficienza granulometrica; Ingombro del sistema filtrante; Perdite di carico.