چکیده

با توجه به اینکه رشد اقتصادی تا حد زیادی با استفاده از سوختهای فسیلی صورت میگیرد، این امر موجب رشد چشمگیر در ایجاد گازهای آلاینده هوا و گازهای گلخانهای شدهاست.

تغییرات زیستمحیطی به طور مستقیم یا غیرمستقیم سلامتی انسانها را تحت تاثیر قرار دادهاست. مانند تغییرات در کیفیت آبها و کیفیت هوا و تغییرات در انواع بیماریها. با کاهش استفاده از سوختهای فسیلی آلودگی هوا کاهش یافته، سطح سلامتی عموم افراد جامعه افزایش مییابد، در مقیاس جهانی با تولید گازهای گلخانهای کمتر، گامهای مفیدی برداشته میشود، بررسی روشهای نوین تصفیهی گازهای آلایندهی در واحدهای صنعتی مبحثی است که در این مقاله به آن پرداخته شدهاست.

کلمات کلیدی: فیلتر الکترواستاتیک، بگ هاوسها، آلاینده، دودکش، اسکرابرها

مقدمه

آ لودگی جوی پیا مد ک لی ر شد صنعت و ا فزایش ظرف یت نیروگاهها میباشد. پس باید مواد اولیـه و انـرژی را ذخیـره ن مود. از طر فی ا فزایش تول ید ن یرو و مح صولات صنعتی به طوری که هیچ تاثیر من فی روی م حی زی ست ندا شته با شد غ یر قا بل اجتناب است. بنابراین مجبوریم تدابیری برای کاهش این تاثیر منفی اتخاذ نماییم. رشد اقتصادی تولید آلـودگی مـیکنـد کـه آسیبها و خسارتهای زیستمحیطـی را بـه همـراه دارد. افـزایش گازهای گلخانهای و ارتباط آن با افزایش دمای زمین که نتیجه آلودگی هوا است از مسائل مهم زیست محیطی به شمار مـیرونـد. مطالعات متعددی درباره رابطه نشر گازهـای گلخانـهای و رشـد اقتصادی صورت گرفتهاست.

به عنوان مثال، بزرگترین کشور در حال توسعه (چـین) طـی سه دهه گذشته خیلی سریع تغییر کرده است و رشد اقتصادی آن تا حد زیادی به وسیله استفاده از سوخت های فسیلی صورت مـی-گیرد. این امر موجب رشد چشمگیر این کشور در ایجـاد گازهـای آلاینده هوا و گازهای گلخانهای شده است. کشور چین هـماکنـون با بیشترین میزان آلودگی هوا در سراسر جهان مواجه است. هم-

۱

چنین بزرگترین تولیدکننده کربندیاکسیداست. عوامل آلاینـدهای که سلامتی انسان را به خطر میاندازند در بـین مـردم چـین از نظر میزان آن بر واحد جمعیت کمتر از این میزان در کشورهای توسعه یافته است. اما اهمیـت افـزایش عوامـل آلاینـدهای کـه سلامتی را به خطر مـیاندازنـد در چـین بـیش از اهمیـت آن در آمریکای شمالی و یا اروپاست. چرا که سطح آلودگی هوا در چین در مج موع خی لی ز یاد بوده و تقری با یک چ هارم آ لودگی هوای جهان را شامل می شود.

به علاوه شواهد ثابت میکند که تغییرات زیسـتمحیطـی بـه طور مستقیم یا غیرمستقیم سـلامتی انسـانهـا را در چـین تحـت تاثیر قرار داده است. مانند تغییرات در کیفیت آبها و کیفیت هوا و تغییرات در انواع بیماریها. اگر چین بخواهد سـوزاندن سوختهای فسیلی را کاهش دهد و در نتیجه آن آلودگی هوا کـاهش یابد نهتنها در سطح منطقهای به خاطر افزایش کیفیت هوا سـطح سلامتی عموم افراد جامعه چین افزایش مییابد بلکـه در مقیـاس جهانی با تولید گازهای گلخانهای کمتر گامهای مفیدی برداشته میشود. درنظر گرفتن فاکتور سلامت در آلودگی هوا میتواند بـه دولت چین در جهت حرکت به سوی توسعه پایدار کمک کند.

ک شور ا یران ن یز به دل یل دا شتن م نابع فراوان ا نرژی و رشد فزاینده مصرف انرژی (به ویژه سوخت های فسیلی) و همچنین به لحاظ پایین بودن سطح تکنولـوژی دوسـتدار محـی زیسـت بـا مسائل زیستمحیطی متعددی روبهرو است. بنابراین بررسی وضـعیت آلودگی هوا مصرف انرژی و ارتباط آنها در طـی رشـد اقتصـادی دارای اهمیت است.

ام کان در مان م شکل تخر یب م حی زی ست ( یا د ست کم ثا بت نگه داشتن کیفیت موجود آن) به وسیله رشد اقتصادی قسمتی از بحث توسعه پایدار بود که در سال ۱۹۸۷ و توس کنفرانس جهانی م حی زی ست و تو سعه طرح شد. ب عد از آن که با نک ج هانی در گزارش توسعه جهانی در گزارش توسعه جهانی سال ۱۹۹۲ این ایده را شناخته شدهتر کـرد. در ایـن گـزارش آمـده اسـت: در حـین ا فزایش درآ مد ک شورها م نابع مو جود برای سرمایه گذاری در بهبود کیفیت محی زیست و در نتیجه تقاضا برای آن افزایش می-یابد.

بر قی ا سکویی در مطال عه ای با ع نوان “آ ثار آزاد سازی ت جاری بر انت شار گاز های گلخا نه ای(دی اک سید کربن)” به بررسی رابطه بین درآمد سرانه وشاخصهای آزادسازی تجـاری بـا میزان انتشار دیاکسیدکربن پرداخته است. نتـایج ایـن بررسـی حاکی از آن است که در کشور ما رابطه بین نشر دیاکسید کـربن و درآمد سرانه منفی است.

پژویان و مرادحاصل((۱۳۸۶ در مطالعهای اثر رشد اقتصادی بر آلودگی هوا را برای ایران آزمون کرده اند.بدین منظور اثر رشد اقتصادی و جمعیت شهری و قوانین زیستمحیطی و تعداد

۲

خودروها را بر میزان آلودگی هوا در بررسی خود لحاظ کرده-اند.

این پژوهش ها نشان میدهد که:

الف- رابطه علیت دوطرفهای بین رشد تولید ناخالص داخلی و نشر دیاکسیدکربن در کشور وجود دارد.

ب- رابطهای مستقیم از مصرف انرژی به نشر دیاکسیدکربن وجود دارد.

باتوجه به این موضوعات و اینکه کشور ما یک کشور در
حال توسعه است لازم است تا پژوهشهایی در مورد جلوگیری از
آلودگی هوا صورت گیرد. در این مقاله میخواهیم اصول طراحی
دودکش کارخانهها را بررسی کرده و روشهایی را بررسی کنیم که

بتوانیم آلایندهها را از گاز خروجی دودکش ها جدا کنیم.

-۲ طراحی دودکشها

ظرفیت اتمسفر برای تخلیه آلاینده ها، زیاد است. اما در صورت بروز مشکل این ظرفیت باید به طور هوشمندانه استفاده شود. در شرای آب و هوایی مناسب توده دود به تدریج از درون دودکش بالا میآید تا اینکه در مسیر باد قرار گرفته و به خوبی پخش شود. این گازها تا وقتی که بتوانند به غلظت ناچیز در اتمسفر غلبه نمایند، در آن پراکنده میشوند. تحت چنین شرایطی گازها نباید سلامتی انسانها و موجودات زنده را به خطر بیندازند. اما متاسفانه تاثیر و تاثرات طبیعی متعددی موجب میشود که نظم انتشار این گازها بههمخورد. وقتی یک جریان باد وارد یک واحد صنعتی میشود رژیم آن به صورت آشفته درمیآید. جریان آرام به سمت بالا حرکت کرده و گردابه هایی ایجاد میشود.

شکل((۱ نمایی از جریانهای خروجی از دودکش (پارامتر ارتفاع)

اگر گازهایی که همراه توده از دودکش خارج شدهاند تحت تاثیر این رژیم ناآرام قرار گیرند سقوط میکنند و وارد گردآبهها میشوند، در نتیجه به روی زمین فرود میآیند. تحت

۳

چنین شرایطی درصد اجزای مضر گاز در زمینهای مجاور کارخانه به شدت افزایش مییابد. این پدیده برای مشخص کردن شرایطی است که در آن تودهی دود تحت تاثیر نیروهای آئرودینامیکی از ارتفاع ۲۰۰۰ft پایینتر بیاید.

اگر گاز بتواند از جریان های بازگشتی بگریزد، میتواند به راحتی در جریان باد قرار گیرد. اما در این صورت نیز ممکن است در دام جریانهای برگشتی درون جریان بیفتد و با کاهش انرژی ذرات موجب سقوط این ذرات شود. تغییرات دمایی در اتمسفر میتواند این ذرات را قبل از پخش شدن در اتمسفر به سطح زمین بیاورد. این تاثیرات موجب شده است تا دودکشها را با ابعاد بزرگ بسازند. برای تصحیح این گونه رفتار از گازها
پارامترهای ارتفاع دودکش، سرعت گاز، دمای گاز را مورد
بررسی قرار میدهیم.
در ساختن دودکشهایی با ارتفاع زیاد از نظر اقتصادی

محدودیتهای زیادی وجود دارد. دودکشهای واحدهای صنعتی معمولا از ۲۵۰ تا ۳۰۰ فوت ارتفاع دارند. یک گروه از دودکشهای مستحکم بتونی که اکنون استفاده میشود ارتفاعی در حدود ۶۸۰ فوت دارد. این دودکش مرتفعترین دودکش جهان بوده و برای شرای کاملا استثنایی مورد استفاده قرار میگیرد.

دودکشهای بلند معمولا برای پراکنده کردن آلایندهها در مسیر باد و با هدف جلوگیری از آمدن آلاینده ها به سطح زمین استفاده میشود. اما این عمل فق غلظت آلایندهها را در سطح محلی کاهش داده و در مقیاس وسیعتر مردم زیادی در اثر این آلایندهها به خطر میافتند. به علاوه در اثر تغییرات دمایی و دیگر شرای آب و هوایی ممکن است پخش این آلایندهها به خوبی صورت نپذیرد. دودکش های بلند همواره نمی توانند از پدیده فرونشست آلاینده ها جلوگیری کنند.

در استاندارد (Good engineering practice) GEP برای دودکشهای صنعتی گفته شدهاست که ارتفاع دودکشها نبایستی کمتر از ۲/۵ برابر ارتفاع ساختمانهای اطراف باشد. معمولا این ارتفاع به پخش نمودن بهتر آلایندهها و جلوگیری از پدیده فرونشست کمک می کند. اما دودکشی با ارتفاعی که در GEP ذکر شده ممکن است به قدر کافی مرتفع نباشد تا بر نیروهای بویانسی وارد بر ذرات غلبه شود.

تاثیر فرونشست آئرو دینامیکی میتواند موجب تغییرات بسیار بالا در سطح زمین شود. نواحی که ساختمانها طوری قرار دارند که در آنجا امکان ایجاد گردابهها بیشتر است پدیده

فرونشست بیشتر مشاهده می شود. چنین مناطقی که غلظت آلاینده
در سطح زمین زیاد میشود معمولا در نزدیکی مناطق پرجمعیت
واقع شده است. لذا این موضوع نگرانیها را در مورد آلودگی

هوا ناشی از گازهای خروجی دودکشهای واحدهای صنعتی افزایش دادهاست. ذرات آلاینده خروجی از این دودکشها ممکن است از