Velká většina činností člověka je spojena s tvorbou zápachu. Z hlediska legislativy se znečišťující látkou rozumí každá látka, která svou přítomností v ovzduší má nebo může mít škodlivé účinky na lidské zdraví nebo životní prostředí anebo obtěžuje zápachem.
Mezi nejpoužívanější metody odstraňování emisí pachových látek patří biofiltrace, adsorpce, absorpce, katalytická nebo termická oxidace či ozonizace. Každá z těchto metod má řadu omezení v použití (ekonomické, fyzikálně-chemické nebo provozní).
K odstraňování emisí pachových látek biologickým rozkladem dochází pouze za podmínek, které umožňují růst a biodegradační aktivitu vhodných mikroorganismů. K podmínkám, které lze do určité míry snadno ovlivnit, patří teplota vzduchu, vlhkost vzduchu, pH substrátu nebo recirkulující kapaliny a nepřetržitý dostatečný přísun kontaminantu a minerálních živin. Mezi podmínky které nelze ovlivnit, patří fyzikálně chemické vlastnosti a biologické vlastnosti kontaminantu. Přes všechna tato omezení patří biologické metody k často používaným metodám čištění odpadních vzdušin zejména díky velmi nízkým provozním nákladům, nenáročnosti provozu a bezodpadovosti.
Další metodou eliminující omezení použití biofiltrace je adsorpce. Tato metoda je založená na schopnosti vysoce porézních materiálů zachytávat na svém povrchu molekuly škodlivých látek na základě fyzikálních nebo chemických sil. Množství zachycené látky závisí na sorpční kapacitě daného adsorbentu, na teplotě, na koncentraci zachycované látky a na přítomnosti dalších látek v čištěném vzduchu (např. na vlhkosti vzduchu).
HLEDÁNÍ ADSORBENTŮ
Vývojem a syntézou nových adsorbentů pro záchyt pachových látek se v rámci výzkumného projektu MPO ČR č. FR-TI1/ /167 zabývaly společnosti Dekonta, a. s., a VÚAnCh, a. s.
Pro odstraňování emisí pachových látek anorganického původu, především amoniaku a sulfanu (sirovodíku) byl na základě výsledků laboratorních zkoušek vybrán vermikulit. Vermikulit je přírodní hydratovaný hořečnato-hlinitý fylosilikát patřící do skupiny jílových minerálů. Zahříváním dochází k oddálení (exfoliace) vrstev vermikulitu. Exfoliovaný (expandovaný) vermikulit je schopen adsorbovat různé kapaliny až do násobků své hmotnosti. Ačkoli ČR nedisponuje těžitelnými ložisky tohoto minerálu, je jeho cena ve srovnání s podobnými typy materiálů nižší.
Sorpční kapacitu materiálu je možné zvýšit impregnací vhodnými činidly. V případě sorbentu určeného pro odstraňování amoniaku byl exfoliovaný vermikulit impregnován kyselinou sírovou, u sorbentu určeného pro odstraňování sulfanu pak roztokem dusičnanu železitého.
TESTY ÚČINNOSTI
Ověření účinnosti a zjištění eliminační kapacity v provozních podmínkách probíhalo ve vybraných provozech (živočišná výroba, výroba celulózy, zpracování koncentrovaných odpadních vod z farmaceutické výroby). Výsledky provozních testů ukázaly, že vermikulit impregnovaný kyselinou sírovou je účinným sorbentem amoniaku z odpadních plynů s nízkou koncentrací znečišťující látky (0-100 ppm). Účinnost eliminace amoniaku do vyčerpání sorpční kapacity vermikulitu impregnovaného kyselinou sírovou dosahovala 100 % a průniková sorpční kapacita takto upraveného vermikulitu v provozních podmínkách dosáhla 178 g NH3/kg. Vyčerpaný sorbent je potenciálně použitelný jako hnojivo.
V případě vermikulitu impregnovaného dusičnanem železitým se účinnost eliminace sulfanu pohybovala mezi 90-100 % a průniková sorpční kapacita dosáhla 80 g H2S/kg. Uvedené adsorbenty byly přihlášeny v ČR k průmyslové právní ochraně pod číslem PUV 2013-27342 a 2013-27343.Tato práce byla realizována s podporou Ministerstva průmyslu a éobchodu ČR v rámci projektu FR-TI1/167.
Ing. Luboš Zápotocký
DEKONTA, a. s.
Expandovaný vermikulit na snímku z elektronového mikroskopu.
