Защита атмосферы на предприятиях строительной индустрии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

Защита атмосферы на предприятиях

строительной индустрии

 

 

Введение

 

Глава I. Особенности загрязнения атмосферы предприятиями строительной индустрии

1.1 Влияние пыли на здоровье человека

1.2 Влияние пылевых выбросов на окружающую среду

1.3. Нормирование содержания вредных веществ в атмосфере воздуха и в воздухе производственных помещений

1.4 Основные направления и перспективы борьбы с загрязнением атмосферы предприятиями строительной индустрии

Глава 2. Классификация методов определения концентрации пыли

Глава 3. Обеспыливание и очистка газов на различных строительных предприятиях

3.1 Обеспыливание цехов по производству древесно-волокнистых плит (ДВП) и изделий из древесины

3.1.1 Технология производства и источники пыле-паро-газообразования

3.1.2 Локализация вредных выделений на отдельных участках производства ДВП

3.2 Обеспыливание и очистка газов на заводах кровельных материалов

3.2.1 Химические методы очистки газов, применяемые на заводах кровельных и теплоизоляционных материалов

3.2.2 Характеристика пылегазовых выбросов при производстве кровельных и теплоизоляционных материалов

3.2.3 Очистка газов от углеводородов, фенола и одоризирующих компонентов

3.3 Обеспыливание газов при производстве керамических изделий

Глава 4. Современные способы борьбы с пылеобразованием

4.1 Технологические мероприятия по уменьшению пылеобразования

4.1.1 Вибрационная дезинтеграция - универсальная технология для переработки материалов

4.2 Основные типы современных аппаратов для улавливания пыли

Заключение

Литература

 

 

Введение

 

Производства строительных материалов представляют собой сложные технологические процессы, связанные с превращением сырья в разные состояния и с различными физико-механическими свойствами, а также с использованием разнообразной степени сложности технологического оборудования и вспомогательных механизмов. Во многих случаях эти процессы сопровождаются выделением больших количеств полидисперсной пыли, вредных газов и других загрязнений.

Повышенное выделение пыли наблюдается при производстве бетонной смеси: на участке смесительного отделения - до пяти предельно допустимых концентраций (ПДК), в надбункерном помещении 1,5-2, в отделении дозирования рабочей смеси 3-4 ПДК.

Производство цемента, извести, доломита, инертных материалов сопровождается на отдельных участках особо обильным пылевыделением, превышающим ПДК в 5-10. а в некоторых случаях до нескольких десятков и даже сотен раз.

При технологическом процессе производства силикатного кирпича повышенное выделение пыли наблюдается на рабочих местах в помещениях подготовки смеси от 2 до 20, в формовочном цехе от 2 до 5 ПДК.

При производстве керамики и глиняного кирпича наибольшее пылевыделение, превышающее ПДК на складах глины 1,5-2,5, песка 5-7. в смесеприготовительном цехе 12-15, а в отделении помола шамота запыленность достигает 30-32 ПДК. На участке погрузки и разгрузки запыленность в 2-3 раза превышает допустимые концентрации. Основное пылевыделение при производстве плит минеральной ваты на участке подготовки насадки местами превышает санитарные нормы в 40-70, на участке печей - в 10-20, формирования минеральной ваты - в 5-10 раз. На участке механической обработки древесноволокнистых плит концентрация пыли превышает ПДК в 1,3-1,6 раза.

При пилении, фрезеровании, шлифовании древесины воздух рабочего места загрязняется полидисперсной древесной пылью, концентрация которой превышает санитарные нормы в 1,5-3 раза, иногда до 5-10 раз.

Для арматурных цехов производства нестандартных металлических конструкций характерна пыль металлов и их окалин, сварочные аэрозоли двуокиси углерода и марганца.

Предприятиями отрасли ежегодно выбрасывается в атмосферный воздух более 4 млн. т вредных веществ, в том числе около 2,4 млн. т, или 58% твердой неорганической пыли. Сверхнормативный ее выброс составляет 1,41 млн. т, а превышение норматива по газообразным вредным веществам - 722 тыс. т [1].

Пылегазовые выбросы производства строительных материалов содержат 85 вредных пылевых компонентов, причем многие из них, не имея запаха и цвета - те сразу проявляют себя. Пыль производственной техносферы - причина разнообразных заболеваний персонала, износа технологического оборудования и вспомогательных механизмов, снижения качества продукции и рентабельности производства.

Эти пылевые выбросы, весьма токсичные сами по себе, под действием солнечных лучей и при участии озона могут образовывать новые, еще более токсичные соединения. При этом атмосферная турбулентность и ветер не успевают удалять из воздушного бассейна предприятий растущие в связи с интенсификацией производства пылевые выбросы.

Проблемы создания безотходной технологии и внедрения новейших пылеулавливающих комплексов на действующих предприятиях производства строительных материалов пока не решены. Традиционно действующие мокрые системы пылеулавливания исключительно энергоемки, требуют организации шламового хозяйства, исключают утилизацию уловленной пыли и не всегда обеспечивают нормы предельно допустимых выбросов (ПДВ).

Поэтому особое значение приобретают разработка н анализ научных основ энергосберегающего сухого пылеулавливания. 

Глава I. Особенности загрязнения атмосферы предприятиями строительной индустрии (строительный материал) и ее влияние на здоровье

 

1. Влияние пыли на здоровье человека

 

В научной терминологии взвешенные в воздухе твердые или жидкие частицы называют аэрозолями или аэродисперсными системами. Осажденную твердую фазу аэрозоля принято называть аэрогелем. Для простоты изложения мы будем и аэрозоли, и аэрогели называть пылью, а в необходимых случаях уточнять применение терминов. Производственная пыль - это мельчайшие твердые частицы, выделяющиеся при дроблении, размоле и механической обработке различных материалов, погрузке и выгрузке сыпучих грузов и т.п., а также образующиеся при конденсации некоторых паров.

Пыль, образующаяся на предприятиях строительной индустрии, весьма разнообразна по свойствам, химическому и дисперсному составу. Частицы пыли различных веществ оказывают неодинаковое воздействие на организм человека и делятся на две группы. К первой группе относятся пыли ядовитых (токсичных) веществ, опасных для организма в целом, ко второй - пыли, вредно действующие на органы дыхания, т.е. преимущественно фиброгенного действия. По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности: 1) чрезвычайно опасные; 2) высокоопасные; 3) умеренно опасные и 4) малоопасные.

В связи с развитием химии и использованием химических веществ в производстве строительных материалов в последние годы возросло количество вредных веществ, содержащихся в пыли. Например, при обработке древесины выделяется не только древесная, но и токсичная пыль веществ, которыми древесина пропитывается. Пыль, выделяющаяся при шлифовании и полировании по лаку, может содержать частицы абразивного материала и токсичных веществ - отвердевших полиэфирных и нитроцеллюлозных лаков. Токсичные химические вещества, например формальдегид, содержат также пыль, образующуюся при обработке древесностружечных плит. Постоянное вдыхание формальдегида может привести к хроническому отравлению.

Загрязнение поверхности тела пылью приводит к гнойничковым заболеваниям и экземам. Попадание пыли в глаза вызывает воспалительный процесс слизистых оболочек - конъюнктивит.

Наибольшую опасность для человека представляют частицы пыли размером до 5 мкм. Они легко проникают в легкие и там оседают, вызывая разрастание соединительной ткани, которая не способна передавать кислород из вдыхаемого воздуха гемоглобину крови и выделять углекислый газ. Развивающиеся при этом профессиональные заболевания называют пневмо-кониозами. Форма пневмокониозов зависит от вида вдыхаемой пыли: силикоз - при вдыхании кварцсодержащей пыли, силикатоз - силикатной пыли, антракоз - угольной пыли и др.

Наибольшим фиброгенным действием обладают пылеватые частицы, содержащие свободную двуокись кремния (SiO2).

Весьма опасна для здоровья работающих пыль кварца, кристобалита и тридимита, образующаяся при производстве стекла и динасовых изделий, содержащая свыше 90% свободной двуокиси кремния [2].

Промышленные пыли шамотного производства (при содержании свободной и общей двуокиси кремния соответственно 10-30 и 50-60%) отличаются повышенной способностью вызывать заболевание пневмокониозом. Пыль от шамота более опасна, чем пыль от глины. При превращении глины в шамот при обжиге несколько повышается содержание свободной двуокиси кремния в результате разложения каолинита на мулит и кристобалит.

Загрязненный воздух промышленных центров - одна из главных причин широкого распространения заболеваний дыхательных путей, особенно у детей. Установлено, что заболеваемость раком легких у людей, работающих и живущих в городах, значительно выше, чем у сельских жителей.

Пыль строительных материалов (см. схему) можно разделить на органическую и неорганическую (минеральную).

К органический ныли относится древесная пыль, выделяющаяся во всех отраслях деревообрабатывающей промышленности, пыль разнообразных пластмасс, отделочных тканей, ваты, полиэфирных смол. Неорганической является пыль сырьевых материалов горных пород и строительных материалов вторичной обработки. Все горные породы (и пыль горных пород) делятся по способу образования на три большие группы: изверженные, осадочные и метаморфические [2].

Изверженные породы (гранит, диорит и им подобные) широко используются в производстве щебня, необходимого для получения высокопрочных бетонов. Пыль изверженных пород в основном выделяется при их дроблении

 

 

и измельчении щековыми, конусными и другими дробилками и мельницами. Для пыли изверженных пород характерен средний диаметр частиц 20-30 мкм, площадь удельной поверхности 2500-4500 см2/см3. Пыль неслипающаяся. Среднее удельное электрическое сопротивление 105-108 Омґм, т.е. они наиболее эффективно могут улавливаться электрофильтрами.

Пыль осадочных пород - это пыль песка, каолина, глины, доломита, известняка. Осадочные породы наиболее широко применяются в производстве строительных материалов. Песок является сырьевым материалом силикатного и глиняного кирпича, стеклянного и минерального волокна, а также входит в состав керамических изделий, бетон.

Пыль осадочных пород характеризуется широким диапазоном площади удельной поверхности - от 3000 до 5000 см2/см3, средним диаметром частиц 14-40 мкм. Наиболее мелкодисперсной является пыль каолина и глины, выделяющаяся при их помоле и сушке. Частицы до 10 мкм составляют по массе 32-53%. Вся пыль осадочных пород хорошо смачивается (смачиваемость 55-91%) , но вяжущие свойства отсутствуют. Слипаемость сильно зависит от влажности пыли и колеблется в пределах (0,39-3,9) 102 Па за исключением песчаной пыли, которая имеет низкую слипаемость (015-0,17) 102 Па.

Удельное электрическое сопротивление пыли осадочных пород составляет 4,7ґ105-1,3ґ108 Омґм в зависимости от ее влажности.

Электрические заряды пылевых частиц осадочных пород в основном имеют следующее распределение по знакам зарядов; положительные заряды 62-69% частиц, отрицательные 22-33%, нейтральные 3-9% (за исключением пылевых частиц известняка, из которых 58% заряжаются отрицательно, 40% положительно и 2% остаются нейтральными.

Метаморфические породы - гнейс, кварцит, талькомагнезит - используются в производстве огнеупорных материалов. Пыль, выделяющаяся в процессе производства, имеет физико-механические свойства, зависящие от стадии обработки, степени дробления. Для пыли метаморфических пород характерны средний размер частиц 20-30 мкм и площадь удельной поверхности - от 2500 до 4000 см2/см3. По слипаемости метаморфические породы разделяются на слабослипающиеся и неслипающиеся. Среднее удельное электрическое сопротивление (за исключением графитовой пыли) 105 - 108 Омґм.

Следует отметить силикозоопасность пыли метаморфических пород, так как наличие свободной двуокиси кремния в кварцевой пыли достигает 70-85%.

Пыль строительных материалов вторичной обработки можно разделить на несколько групп со свойственными каждой из них специфическими физико-химическими и механическими свойствами. Пыль неорганических вяжущих веществ включает пыль основных вяжущих материалов - цемента, извести и гипса. Производство цемента занимает значительную долю в промышленности строительных материалов. Цементная пыль отличается высокой дисперсностью. Пылинки диаметром менее 5 мкм составляют по массе до 39%, а менее 20 мкм - до 79% выбросов цементных мельниц. Для цементной пыли характерны высокое удельное электрическое сопротивление - 1,5ґ107-1,9ґ1010 Омґм, высокая гигроскопичность, резко выраженная щелочная реакция.

Для изготовления других неорганических вяжущих материалов - извести, гипса - используют оборудование и аппараты, аналогичные применяемым при производстве цемента, поэтому физико-химические и механические свойства и характеристики пыли, образующейся в процессе получения этих материалов, весьма близки к свойствам цементной пыли [3].

Пыль керамических изделий включает пыль кирпича, керамзита и облицовочных изделий. Она содержит значительное количество свободной двуокиси кремния: при обжиге глиняного кирпича более 7%, при обжиге керамзита - до 32%.

Пыль искусственных каменных необожженных материалов, например пыль бетона, выделяется при изготовлении, погрузке, выгрузке и транспортировке железобетонных изделий.

Добыча и обработка асбеста являются крупной отраслью промышленности. Асбестовая пыль выделяется на разных этапах производства асбеста и асбестоцементных изделий. Основная масса пылевых частиц, выделяющихся в производстве асбестового картона, имеет размер 1-4 мкм, волокнистые частицы составляют 8,5-17 %.