STUDIU PRIVIND POLUAREA AERULUI DE CĂTRE STAŢIA DE SORTARE SI MIXTURI ASFALTICE GURENI GORJ Irina-Ramona Pecingină, Universitatea Constantin Brâncuşi Tg-Jiu, Facultatea de Inginerie, Târgu-Jiu, 210152, Gorj, ROMÂNIA STUDY OF AIR POLLUTION BY SORTING STATION AND ASPHALTIC MIXTURES GURENI-GORJ Irina-Ramona Pecingină, Constantin Brâncuşi University, Târgu-Jiu, Faculty of Engineering, Târgu-Jiu, 210152, Gorj, ROMÂNIA ABSTRACT: Activitatea staţiei de sortare şi mixturi asfaltice Gureni-Gorj constă în dozarea, încălzirea şi uscarea agregatelor, urmată de amestecarea cu bitum şi filer pentru obţinerea mixturilor asfaltice. Principalele surse de impurificare a atmosferei, specifice staţiei de mixturi asfaltice Gureni sunt surse aferente procesului tehnologic. ABSTRACT: Sorting station and production of asphalt mixtures Gureni-Gorj activity is to dosing, heating and drying aggregates, followed by mixing them with bitumen and filler to obtain asphalt mixtures. The main sources of air pollution, specific station Gureni asphalt mixtures are sources for technological process. CUVINTE CHEIE: poluarea aerului, staţie de sortare şi mixturi asfaltice KEY WORDS: air pollution, sorting station and asphaltic mixtures 1. INTRODUCERE Activitatea staţiei de sortare şi mixturi asfaltice Gureni-Gorj constă în dozarea, încălzirea şi uscarea agregatelor, urmată de amestecarea cu bitum şi filer pentru obţinerea mixturilor asfaltice. Vecinătăţile amplasamentului sunt: la N sat Gureni, la S sat Peştişani, la E râul Bistriţa şi sat Frânceşti, la V sat Boroşteni (fig.1) 1. INTRODUCTION Sorting station and production of asphalt mixtures, the city - Peştişani Gureni activity is to dosing, heating and drying aggregates, followed by mixing them with bitumen and filler to obtain asphalt mixtures. The neighborhoods of location are: to the north, Gureni village, to the south, Peştişani village, to the east, Bistriţa river and Frânceşti village, to the west, Boroşteni village (fig.1) 303
Figura.1. Amplasarea în mediu a zonei studiate Figure 1. Location in the environment of the studied zone Ansamblul staţiei include: - ansamblu de asigurare cu apă curentă - staţia de sortare propriu-zisă - depozit sorturi (padocuri) - staţia de asfalt Ansamblul de asigurare cu apă curentă: Sursa de apă necesară activităţii staţiei de sortare este râul Bistriţa şi din apa reciclată. Staţia de sortare: are drept scop obţinerea de sorturi de diferite granulaţii (fig.2) şi asigură prelucrarea (sortarea) unui volum de balast de 60 m 3 /h pentru care consumă o cantitate de apă de 120 m 3 /h. Depozit sorturi (padocuri). În urma procesului de prelucrare umedă a balastului, sorturile rezultate sunt depozitate pe o platformă betonată, în padocuri distincte pentru fiecare fracţie granulometrică şi despărţite prin diafragme din beton pentru a se preveni amestecul lor şi a se uşura încărcarea lor selectivă în mijloacele de transport. The ensemble of the station includes: - current water providing ensemble; - proper sorting station; - sorts storehouse (the paddocks); - asphalt station. Current water providing ensemble: the water source neccesary to the sorting station activity is the Bistrița river and forms the recycled water. Sorting station: aims to getting of different granulation sort (fig.2) and assures the processing of a 60 mc/h ballast volume for which is consumed a 120 mc/h water quantity. Sort storehouses (paddocks). As a result of wet milling process of the ballast, the resulted sorts are stored on a concrete platform, in differnet paddocks for each grainmetric fraction and separated by concrete diaphragms for preventing their mixture and for easing their selective loading into the means of transport. Figura 2. Staţia de sortare Figure 2. Sorting station 304
Staţia de asfalt are drept scop producerea de mixturi asfaltice (fig.3). Asphalt station. Aims the production of asphalt mixtures (fig. 3). Principalele surse de impurificare a atmosferei, specifice staţiei de mixturi asfaltice Gureni sunt surse aferente procesului tehnologic. prin surse dirijate (la care evacuarea în atmosferă se face prin coşuri, conducte): - uscătorul pentru agregate evacuarea gazelor de ardere şi a particulelor se realizează printr-un coş cu h=10 m, Φ = 0.400 m. Sursa este prevăzută cu un sistem de control al emisiilor de particule, care constă intr-un ciclon cu eficienţa medie de 85%; - batalul de bitum evacuarea gazelor se realizează printr-un coş cu h = 5 m. Φ = 300 mm; prin surse nedirijate (evacuarea se face direct în atmosferă). Emisiile nedirijate rezultă din diferite faze ale procesului tehnologic şi din surse deschise, fiind reprezentate printr-o combinaţie de poluanţi gazoşi şi de particule: - manevrarea şi stocarea agregatelor; - stocarea C.L.U. şi a motorinei; - manevrarea filerului - funcţionarea utilajelor; - transportul mixturii asfaltice; - malaxorul pentru prepararea Figura 3. Staţia de asfalt Figure 3. Asphalt station 305 The main sources of air pollution, specific station Gureni asphalt mixtures are sources for technological process. routed through sources (which discharge into the atmosphere is through chimneys, pipes): - aggregate dryer - combustion gases and particles is achieved by a basket of h = 10 m, Φ = 0.400 m source is fitted with a particulate emission control, which consists of a cyclone efficiency average of 85%; - battle of bitumen - evacuation is achieved through a basket of h = 5 m Φ = 300 mm; by undirected sources (discharge goes directly into the atmosphere). Undirected emissions resulting from different phases of technology and open source, is represented by a combination of gaseous and particulate: - handling and storage of aggregates; - storage C.L.U. and diesel; - handling filler - operation of machines; - transport mix asphalt; - mixer for preparing mixture;
mixturii; - manevrarea bitumului; - stocarea bitumului; - stocarea şi încărcarea mixturii în autovehicule. Aceste emisii de substanţe organice pot conţine, alături de cele cu greutate moleculară mică, şi mici cantităţi de compuşi policiclici. Ambele tipuri de substanţe organice pot include hidrocarburi aromatice policiclice (HAP), substanţe cu potenţial cancerigen. 2. MATERIAL ŞI METODĂ Poluanţii evacuaţi în atmosferă s-au determinat în conformitate cu metodologia în vigoare, prin compararea debitelor masice cu limitele maxime admisibile, luându-se în considerare tehnologia aplicată la obiectivul studiat, productivitatea, cantitatea de materii prime stocate şi procesate, consumurile de combustibil şi tipul combustibilului utilizat, eficienţa de epurare a cicloanelor. Caracteristicile emisiilor de poluanţi sunt redate în tabelul 1. - handling of bitumen; - storage of bitumen; - storing and loading the vehicle mix. These emissions can contain organic substances, together with low molecular weight, small amounts of polycyclic compounds. Both organic substances may include polycyclic aromatic hydrocarbons (HAP), potentially carcinogenic substances. 2. MATERIAL AND METHOD Pollutants discharged into the atmosphere were determined according to the methodology in effect, by comparing the maximum allowable mass flow, taking into account the objective study applied technology, productivity, quantity stored and processed raw materials, fuel consumption and type fuel use efficiency cyclones treatment. Pollutant emission characteristics are shown in table 1. Sursă/ Source Tabelul 1. Caracteristicile emisiilor de poluanţi Table 1. Pollutant emission characteristics Poluant/ pollutant Debit masic / mass flow (g/h) Debit aer/gaze/ Air flow / gas (m³/h/nm³/h) Concentraţii în emisie / Emission concentrations (mg/m³/mg/nm³) Limite maxime admisibile/ Maximum allowable (mg/m³/mg/nm³) Uscător Particule totale/ total particle 182 65 - agregate/ a) din care/ of which: aggregate dryer -condens. anorganici 58,1 2500 20,8 - -condens. organici 79,9 2500 28,5 - b) din care/ of which: - particule/particle 20 µm 152.9 2500 54,6 - - particule/particle 5 µm 134.7 2500 48.1 50 CO 8.6 2500 3.1 - NOx 588 2500 210 500 SO 2 840 2500 300 500 COV 161 2500 57.5 150 Batal bitum/ particule anorganice/ 1.7 700 3.1 50 Wether bitumen inorganic particles CO 207.6 700 382.7 - NOx 74.7 700 137.8 500 SO 2 259 700 477.4 500 compuşi organici policiclici/ 0.109 700 0.20 - polycyclic organic compounds: - acenaften 0.26 10 ² 700 - - - acenaftilen 0.1 10 ² 700 - - - antracen 0.09 10 ² 700 - - 306
- benzo(b) fluoranten 0.05 10 ² 700 - - - fluoranten 0.2 10 ³ 700 - - - fluoren 0.15 10 ³ 700 - - - naftalen 0.08 700 - - - fenantren 0.02 700 - - -piren 0.15 10 ³ 700 - - formaldehida 0.13 700 0.24 20 fenoli 0.77 700 1.42 20 Malaxor/ mixer 2-metilnaftalen 0.3 - - - fluorantren 0.12 - - - formaldehida 16 - - - fenoli 95.6 - - - naftalen 0.22 - - - fenantren 0.18 - - - piren 0.27 - - - metan 22 - - - Rezervoare bitum, mixturi/ Tanks bitumen, mixtures Manevrarea şi stocarea agregatelor Utilaje/ Handling and storage of aggregates, equipment Autovehicule trafic de incintă/ vehicles site traffic Stocare combustibil şi carburanţi/ Fuel storage and fuel 2-metilnaftalen 0.18 - - - fluoranten 0.19 - - - formaldehida 25.6 - - - fenoli 153.36 - - - naftane 0.35 - - - fenantren 0.29 - - - piren 0.43 - - - metan 35.2 - - - partic. totale/ total 172.2 - - - particle 20 µm particule totale/ total particle 32.5 - - - 30µm NOx 506.6 - - - COVnm 73.5 - - - CH 4 1.8 - - - CO 164 - - - SO 2 103.8 - - - NH 3 0.007 - - - N 2O 13.5 - - - particule /particle 59.5 - - - Cd 0.1 10 ³ - - - Cu 17.6 10 ³ - - - Cr 0.52 10 ³ - - - Ni 0.73 10 ³ - - - Se 0.1 10 ³ - - - Zn 10.4 10 ³ - - - HAP 34,5 10 ³ - - - NOx 341.6 - - - COVnm 65.28 - - - CH 4 2 - - - CO 273.6 - - - SO 2 80 - - - N2O 0.96 - - - Particule/particle 43 - - - Cd 0.08 10 ³ - - - Cu 13.6 10 ³ - - - Cr 0.4 10 ³ - - - Ni 0.6 10 ³ - - - Se 0.08 10 ³ - - - Zn 8 10 ³ - - - COV(HC prod. petr.) 269.24 - - - 3. REZULTATE ŞI DISCUŢII Din analiza rezultatelor se constată că, pentru sursele dirijate (uscătorul pentru agregate şi batalul de bitum), emisiile de 3. RESULTS AND DISCUSSION The analysis of results shows that, for ducted sources (dryer for aggregates and bitumen battle), emissions of pollutants are 307
poluanţi în atmosferă se află sub limitele prevăzute de normativele în vigoare. Sursele nedirijate vor fi evaluate pe baza rezultatelor privind impactul acestora asupra calităţii atmosferei. Analizând emisiile de poluanţi atmosferici caracteristici staţiilor de preparare a mixturilor asfaltice se constată că acestea conţin, în afara poluanţilor comuni (particule de origine terestră, SOx, NOx, oxizi de carbon), un complex de poluanţi organici şi anorganici speciali. Aceşti poluanţi speciali sunt constituiţi din substanţe organice care conţin hidrocarburi aromatice policiclice şi din metale grele. Hidrocarburile aromatice policiclice se regăsesc în atmosferă sub formă volatilă sau sub formă de aerosoli, iar metalele grele, de regulă, sub formă de oxizi conţinuţi în particule. Aceste substanţe cu potenţial cancerigen sau cu grad ridicat de toxicitate sunt specifice fluxului tehnologic de la staţiile de preparare a mixturilor asfaltice indiferent de tehnologia utilizată. Cele mai mici emisii de COV (inclusiv HAP) apar la instalaţiile de mixturi asfaltice rotative în contra curent. Cantităţiile de poluanţi speciali (HAP şi metale grele) emise de către zona studiată sunt foarte mici, iar impactul asupra mediului este strict local, în perimetrul staţiei, fără a afecta zonele populate. Aceşti poluanţi, prin acumulare în timp, pot avea o contribuţie la impurificarea solului. 4. CONCLUZII below the limits set by the regulations in force. Undirected sources will be evaluated on the basis of their impact on air quality. Analyzing air pollutant emissions characteristics of asphalt mixtures preparation stations shows that they contain, in addition to common pollutants (particles of terrestrial origin, SOx, NOx, carbon oxides), a complex of organic and inorganic pollutants special. These pollutants are made of special organic substances containing polycyclic aromatic hydrocarbons and heavy metals. Polycyclic aromatic hydrocarbons found in the atmosphere as volatile or as aerosols and heavy metals usually form oxides contained in the particles. These substances potentially carcinogenic or highly toxic specific process flow of asphalt mixtures preparation stations regardless of the technology used. The lowest emissions of COV (including HAP) asphalt plants occur in counter-current rotary. Special quantity of pollutants (HAP and heavy metals) issued by the study area are very low and the environmental impact is strictly local in the station, without affecting populated areas. These pollutants accumulation over time may have contributed to soil contamination. 4. CONCLUSIONS Activitatea staţiei de sortare şi mixturi asfaltice Gureni-Gorj constă în dozarea, încălzirea şi uscarea agregatelor, urmată de amestecarea cu bitum şi filer pentru obţinerea mixturilor asfaltice. Principalele surse de impurificare a atmosferei, specifice staţiei de mixturi asfaltice Gureni sunt surse aferente procesului tehnologic Poluanţii evacuaţi în atmosferă s-au determinat în conformitate cu 308 Sorting station and production of asphalt mixtures Gureni-Gorj activity is to dosing, heating and drying aggregates, followed by mixing them with bitumen and filler to obtain asphalt mixtures. The main sources of air pollution, specific station Gureni asphalt mixtures are sources for technological process. Pollutants discharged into the atmosphere were determined according
metodologia în vigoare, prin compararea debitelor masice cu limitele maxime admisibile, luânduse în considerare tehnologia aplicată la obiectivul studiat, productivitatea, cantitatea de materii prime stocate şi procesate, consumurile de combustibil şi tipul combustibilului utilizat, eficienţa de epurare a cicloanelor. to the methodology in effect, by comparing the maximum allowable mass flow, taking into account the objective study applied technology, productivity, quantity stored and processed raw materials, fuel consumption and type fuel use efficiency cyclones treatment. BIBLIOGRAFIE [1]*** Bilant de mediu nivel I, Staţia de mixturi asfaltice Andreeşti, Gorj [2] Rojanschi V., Bran Florina, Diaconu Gheorghiţa, Protecţia si ingineria mediului, Editura Economică, 1997 REFERENCES [1]*** Environmental assessment Level I, Asphalt Station Andreeşti, Gorj [2] Rojanschi V., Bran Florina, Diaconu Gheorghiţa, Protection and Environmental Engineering, Economic Publishing House, 1997 309