Baca Gazında Uçucu Organik Bileşiklerin Ölçümü
Sanayi tesisleri faaliyetleri sonucunda atmosfere deşarj ettikleri toz, gaz, buhar ve aerosol halindeki emisyonları kontrol altına almak; insanı ve çevresini hava alıcı ortamındaki kirlenmelerden doğacak tehlikelerden korumak; hava kirlenmeleri sebebiyle çevrede ortaya çıkan umuma ve komşuluk münasebetlerine önemli zararlar veren olumsuz etkileri gidermek ve bu etkilerin ortaya çıkmamasını sağlamakla yükümlüdür.
Bundan dolayı T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı işletmelerin çevreye zararlı etkilerinin tespiti amacıyla, çevre iznine tabi veya çevre iznine tabi olmayan bir işletmenin işleticisine, T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı tarafından belirlenmiş uzman bir kurum/kuruluşa tesisinden çıkan emisyonu ölçtürmesini ister; böylece bir emisyon ve imisyon ölçüm raporu hazırlanır.
İşletmelerde emisyon ölçüm yerleri Türk Standartlarına, EPA, DIN veya CEN normlarına uygun, teknik yönden hatasız ve tehlike yaratmayacak biçimde ölçüm yapmaya uygun, kolayca ulaşılabilir ve ölçüm için gerekli bağlantıları yapmaya imkan verecek şekilde işletme yetkililerince hazırlatılır.
Emisyon ölçümleri, ölçüm sonuçlarının birbirleri ile karşılaştırılmasını mümkün kılacak şekilde yapılmalıdır. Ölçüm cihazları ve metotları Türk Standartlarına, DIN, EPA veya CEN normlarına uygun olarak belirlenir. Genelde sürekli rejimde çalışan tesislerde emisyon ölçümleri, izne esas olan en büyük yükte en az üç ardışık zamanda yapılmalıdır.
Petrol rafineleri, yakıt depolama, boyama faaliyetleri vb. gibi çözücü kullanılan işlemlerde ortaya uçucu organik bileşikler (VOC) çıkmaktadır. Baca gazında uçucu organik bileşiklerin (VOC) aktif karbon üzerine numune alınması ve analizi ile ilgili işlemleri için TS EN 13649 standardı kullanılmaktadır. Bu standart kullanılarak elde edilen sonuçlar gaz halindeki uçucu organik bileşiklerin kütle derişimlerini “mg/m3” şeklinde ifade eder.
Gaz halindeki uçucu organik bileşiklerin ölçümleri 3 adımda yapılır;
- Baca gazından numune alınması
- Alınan numunenin işleme tabi tutulması
- Gaz kromotogrofisi ile analizi
Baca gazından numune alınması
Baca gazı numunesi örnekleme yapılırken hacimsel akış hızı 0.1 L/dk ile 0.5 L/dk arasında olmalıdır. Aktif karbon içerikli sorbent tüpün uçları kırılarak emniyet kısmı, cihaz yönüne gelecek şekilde yuvasına yerleştirilir. Baca gazı yoğuşmaya neden olacak derecede nemli ise veya organik bileşiklerin kütle derişimlerinin sorbent borularının kapasitesini aşma riski varsa numune alma işlemi seyreltme kullanılarak yapılır. Numune alma süresi seçilirken işlem şartları, numune alma periyodu ve analizin alt tayin sınırı göz önünde bulundurulmalıdır. Toplam örneklenen numune hacmi 10 L ile 50 litre arasında olmalıdır. Numune alma işlemi bittikten sonra cihaz kapatılarak tüp yuvasından çıkartılır. Sorbent tüp hava almayacak şekilde her iki ucu kapatılır. Bütün işlemler yapıldıktan sonra alınan numuneler serin ve Karanlık ortamda taşınmalıdır. Eğer uzun süreli depolama yapılacaksa +4°C altına kadar soğutulmuş ve çözücü tarafından kirletilmemiş bir kap içerisinde muhafaza edilmelidir.
Baca gazında bulunan uçucu organik bileşikler aktif karbon üzerine adsorbe edilebilir olmalıdır. Ölçümlerde negatif girişime neden olabilecek tanecik halindeki maddeleri tutmak amacıyla numune alma probundan hemen sonra bir filtre bulunmalıdır. Numune alma hattı, baca gazını meydana getiren maddelerle fiziksel ve kimyasal tepkimeye girmeyecek bir malzemeden yapılmalıdır. (örn: paslanmaz çelik, cam politetrafloroetilen ve polipropilen florür ) uygunluğu doğrulanmış malzemelerdir. Numune alma hattı mümkün olduğunca kısa olmalıdır. Baca gazının sıcaklığı örnekleme süresince 40 oC geçmemelidir. Hiç nem olmaması için sıcak baca gazı bir soğutucu bölüm kullanılarak soğutulabilir.
Adsorblayıcı olarak aktif karbon ile doldurulmuş sorbent tüp şu özelliklere sahip olmalıdır;
– İçinde en az 100 mg aktif karbon bulunan bir ana adsorblayıcı olmalıdır.
– Sızıntıyı tespit edebilmek amacıyla bir emniyet adsorblayıcı tabakası bulunmalıdır.
– Sorbent boruları inert bir malzemeden yapılmış olmalıdır. (Cam buna uygun bir malzemedir.)
Alınan numunenin işleme tabi tutulması
Aktif karbon üzerine toplanan organik maddeler bir özütleme çözücüsü (örn:CS2) kullanılarak desorbe edilir. Desorpsiyon verimi %80’den daha yüksek olmalıdır. Bileşik desorpsiyon verimi bilinen bir miktar referans maddesinin numune hazırlanma safhasında tanık karbon tüpüne verilmesiyle tayin edilir.
Gaz kromotogrofisi ile Analizi
Numuneden küçük bir miktar gaz kromatografi sistemine enjekte edilir. Bu sistem kılcal kolanlar ve uygun bir dedektör (örn:alev iyonlaştırma dedektörü, kütle seçici dedektörü ile donatılmıştır.) bileşikler gaz kromotagrofisi ile ayrıştırılır. Dedektör sinyalleri kalibrasyon fonksyonu kullanılarak değerlendirilir.
NOT: Alınan numunelerin geçerli olup olmadığını kontrol etmek için ana absorblayıcı tabaka ile emniyet adsorblayıcı tabakalarda tutulan miktar mukayese edilir. Sorbent borusunun emniyet tabakasının üzerindeki münferit organik bileşiğin oranı ana absorblayıcı tabakadaki miktarın %5’ini geçmemelidir
Sonucun Hesaplanması
C: (m*1000*Pa*100)*(T+To) / V*P*To*(100-N)
C: Gaz numunesinin standart şartlarda ve kuru bazda derişimi (mg/Nm3)
m: Gerçek numunedeki bir bileşiğin kütlesi (mg)
V: Baca Gazı numunesinin örneklenen hacmi (Litre)
P: Hava numunesinin gerçek basıncı (kPa)
Pa: 1030 hPa (101,325 kPa)
T: Numune baca gazının gerçek sıcaklığı (Kelvin)
To: 273 Kelvin
N: Baca Gazı numunesinin gerçek nem miktarı (%)
