Volatile organic compound emissions to the atmosphere and their reduction

Abstract

Every day thousands of tons of dangerous chemical pollutants are emitted to the environment and exert a negative effect on the ecosystems. The greenhouse effect is one of the dangerous effects on ecosystems. The increase of carbon dioxide, CH4, N2O, halogen-hydrocarbons and other volatile organic compounds (VOC) (except CH4) has an influence on the greenhouse effect. The reduction of VOC emissions to the atmosphere is very complicated. VOC emissions the period 1996–2003 increased from 7.6 to 28.4 t/year. Since 2004 VOC emissions have been slowly decreasing. VOCs get into the atmosphere when different processes occur in the soil, water and in atmosphere. The biggest emission of VOC to the environment is related to atmospheric pollution. This article offers an analysis of the possibilities to reduce the emissions of popular VOCs such as acetone, toluene and butylacetate. These compounds are used in industry as solvents. Oil industry, chemical industry, small burning equipment, food industry, wastes and farms are also emitters of VOC. According to the European Parliament Resolution adopted on 16 November 2005, the quantity of the greenhouse gas must be reduced significantly (by 30 percent until the year 2020 and around 80 percent until 2050). There are two ways of reducing VOC emissions to the atmosphere: changing VOC to other compounds containing small quantities of VOC, and reducing VOC emissions with the help of air treatment equipment. Adsorption air treatment equipment loaded with carbonaceous fibers was created for VOC removal from the air. Carbonaceous fibres are new materials that have many advantages, but they have not yet been comprehensively analysed. The present experimental research shows that these materials are very effective (VOC removal from air efficiency reaches 90 percent).

Kiekvieną dieną tūkstančiai tonų pavojingų cheminių teršalų patenka į aplinką ir daro neigiamą poveikį ekosistemoms. Šiltnamio efektas yra vienas pavojingiausių efektų ekosistemoms. Anglies dioksidas, CH4, N2O, halogeniniai angliavandeniliai ir kt. (išskyrus CH4) lakieji organiniai junginiai (LOJ) turi įtakos šiltnamio efektui. Mažinti LOJ emisiją į atmosferą yra labai problemiškas. LOJ emisija 1996–2003 m. didėjo nuo 7,6 iki 28,4 t per metus, nuo 2004 m. – lėtai mažėja. LOJ patenka į atmosferą vykstant įvairiems procesams dirvožemyje, vandenyje ir atmosferoje. Didžiausia LOJ emisija į aplinką yra susijusi su atmosferos tarša. Straipsnyje analizuojamos populiarių LOJ (acetono, tolueno ir butilacetato) emisijos į atmosferą mažinimo galimybės. Šie junginiai yra naudojami kaip tirpikliai. Naftos pramonė, chemijos pramonė, maži deginimo įrenginiai, maisto pramonė, atliekos ir kolektyviniai ūkiai taip pat yra LOJ emisijų šaltiniai. Pagal 2005 m. lapkričio 16 d. priimtą Europos parlamento rezoliuciją, šiltnamio dujų kiekiai turi būti ženkliai sumažinti (30% iki 2020 m. ir apie 80% iki 2050 m.). Yra du pagrindiniai keliai LOJ emisijai į atmosferą mažinti: LOJ pakeitimas kitais junginiais su mažesniu LOJ kiekiu, LOJ emisijos mažinimas panaudojant oro valymo įrangą. Adsorbcinio oro valymo įrenginys su anglies pluošto įkrova buvo sukurtas LOJ šalinti iš oro. Anglies pluoštai yra naujos, pranašesnės medžiagos, bet dar nepakankamai ištirtos. Atlikti eksperimentiniai tyrimai parodė, kad šios medžiagos yra labai efektyvios (LOJ šalinimo iš oro efektyvumas siekia iki 90%).