Система защиты воздуха от загрязнений

     Большой эффект по снижению расхода топлива  и сокращению загрязнения природной среды может быть достигнут за счет внедрения энерготехнологических схем, сочетающих процесс производства с выработкой энергии.

     Для успешного решения проблемы защиты атмосферного воздуха от вредных  примесей важно усвоить определения основных понятий в этой области.

     Отведение выбросов на большую высоту приводит к усилению рассеивания примесей в атмосфере и снижению их концентрации до допустимых значений в воздушном  слое, прилегающем к земной поверхности.

     Данный  способ не снижает загрязнения атмосферы в целом, так как общая масса выброса при его использовании не уменьшается. Тем не менее, он широко применяется в настоящее время, поскольку не все производства работают по безотходной технологии и не для всех выбросов разработаны эффективные способы очистки.

     Очистка — удаление (выделение, улавливание) примесей из различных сред. Обезвреживание — обработка примесей до безвредного  для людей, животных, растений и в  целом для окружающей среды состояния.

     Обеззараживание - инактивация (дезактивация) микроорганизмов различных видов, находящихся в газовоздушных выбросах, жидких и твердых средах.

     Дезодорация — обработка одорантов (веществ, обладающих запахом), содержащихся в  воздухе, воде или твердых средах, с целью устранения или снижения интенсивности запахов. При организации производства, в особенности малоотходного или безотходного, необходимой стадией является промышленная и санитарная очистка газовоздушных выбросов.

     Промышленная  очистка — это очистка газа с целью последующей утилизации или возврата в производство отделенного от газа или превращенного в безвредное состояние продукта. Этот вид очистки является необходимой стадией технологического процесса, при этом технологическое оборудование связано друг с другом материальными потоками с соответствующей обвязкой аппаратов. В качестве пылегазоулавливающего оборудования могут использоваться разгрузочные циклопы, пылеосадительные камеры, фильтры, адсорберы, скрубберы и т.д.

     Санитарная  очистка — это очистка газа от остаточного содержания в нем загрязняющего вещества, при которой обеспечивается соблюдение норматива ПДК в воздухе населенных мест или производственных помещений.

     Установка очистки газа — это комплекс сооружений, оборудования и аппаратуры, предназначенный  для отделения от газа, поступающего из промышленного источника, или превращения веществ, загрязняющих атмосферу, в безвредное состояние.

     В зависимости от агрегатного состояния  улавливаемого или обезвреживаемого вещества установки подразделяются на газоочистные и пылеулавливающие.

     Аппарат очистки газа — элемент установки, на котором непосредственно осуществляется избирательный процесс улавливания  или обезвреживания веществ загрязняющих атмосферу.

     В зависимости от метода очистки газоочистные аппараты подразделяются на семь групп:

     -первая группа (С) ~ сухие механические пылеуловители (гравитационные, сухие инерционные и ротационные);

     -вторая  группа (М) — мокрые пылеуловители  (инерционные, конденсационные), скрубберы  (механические, ударноинерционные,  полые, насадочные, центробежные), скрубберы Вентури и т.п.;

     -третья  группа (Ф) — промышленные фильтры  (рукавные. волокнистые, карманные,  зернистые), фильтры с регенерацией (импульсной обратной продувкой,  ультразвуком, с механическим и  вибровстряхиванием и т.п.);

     -четвертая  группа (Э) — электрические пылеуловители ( сухие, мокрые электрофильтры и др.);

     -пятая  группа (X) — аппараты химической (сорбционной) очистки газа от  газообразных примесей (адсорберы,  абсорберы и т.п.);

     -шестая  группа (Т) — аппараты термической  и. термокаталитической очистки газов от газообразных примесей (печи сжигания, каталитические реакторы);

     -седьмая  группа (Д) — аппараты других  методов очистки.

     Для очистки газов от незначительных концентраций примесей (не более 1 % по объему) применяют прямоточные компактные абсорбционные аппараты. Наряду с жидкими поглотителями—абсорбентами—для очистки, а также для сушки (обезвоживания) газов могут быть применены твердые поглотители. К ним относятся различные марки активных углей, силикагель, алюмогель, цеолиты. В последнее время для удаления из газового потока газов с полярными молекулами стали применять иониты. Процессы очистки газов адсорбентами осуществляют в адсорберах периодического или непрерывного действия.

     Для очистки газового потока могут быть использованы сухие и мокрые окислительные процессы, а также процессы каталитического превращения, частности, для обезвреживания серосодержащих газов сульфатноцеллюлозного производства (газов варочного и выпарного цехов и др.) используют каталитическое окисление. Этот процесс осуществляется при температуре 500—600 °С на катализаторе, в состав которого входят оксиды алюминия, меди, ванадия и других металлов. Сероорганические вещества и сероводород окисляются до менее вредного соединения—сернистого ангидрида (ПДК для сернистого ангидрида 0,5 мг/м3, а для сероводорода 0,078 мг/м3). На киевском комбинате «Химволокно» действует уникальная комплексная система очистки вентиляционных выбросов вискозного производства. Это сложный комплекс механизмов, компрессорных агрегатов, трубопроводов, огромных абсорбционных емкостей. Каждые сутки через машинные «легкие» проходит 6 млн. м3 отработанного воздуха, причем производится не только очистка, но и регенерация. До сих пор на вискозном производстве комбината значительная часть сероуглерода уходила в атмосферу. Система очистки позволяет не только уберечь от загрязнения окружающую среду, но и сэкономить ценный материал.

     Для удаления пыли из выбросов тепловых электростанций широко применяют электрофильтры. Это сооружения высотой с 10—15-этажный дом. Они улавливают летучую золу, образующуюся при сжигании твердого топлива. Специалисты работают над усовершенствованием конструкций этих аппаратов, повышением их эффективности и надежности. Последний образец рассчитан на производительность более миллиона кубометров газа в час, который используется в качестве сырья для производства строительных материалов. Безотходное производство. Малоотходные и безотходные технологические процессы позволяют сократить или полностью исключить загрязнение окружающей среды, полнее использовать запасы минеральных ресурсов, обеспечить комплексную переработку первичного сырья и отвалов промышленных предприятий, получать дополнительно продукцию и тем самым повысить эффективность народного хозяйства. На охрану атмосферного воздуха тратятся колоссальные средства. Стоимость очистных сооружений многих предприятий достигает трети основных производственных фондов, а в ряде случаев—40—50%. В будущем эти затраты еще более возрастут. Какой же выход? Он есть. Надо искать такие пути развития промышленности и достижения чистоты атмосферы, которые не исключали бы друг друга и не вызывали роста расходов на очистные сооружения. Один из таких путей—переход к принципиально новой безотходной технологии производства, к комплексному использованию сырья. Технология безотходного производства — новая ступень развития научно-технической революции. Современные наука и техника дают возможности для преодоления тех противоречий, которые возникают между устаревшими методами производства и стремлением освободить от вредного влияния природную среду.

     Заводы  и фабрики, основанные на технологии без отходов,— в общем индустрия  будущего. Но уже и сейчас такие  предприятия существуют, например, в легкой и пищевой промышленности..

     Предприятия комплексного использования сырья  дают обществу огромную выгоду: резко повышается эффективность капитальных вложений и столь же резко снижаются затраты на строительство дорогостоящих очистных сооружений. Ведь полная переработка сырья на одном предприятии всегда дешевле, чем получение тех же продуктов на разных. А безотходная технология устраняет опасность загрязнения окружающей среды. Использование природных ресурсов становится рациональным, разумным. История древнего мира рассказывает нам об огнепоклонниках, которые молились пламени. «Огнепоклонниками» можно назвать и металлургов. Пирометаллургия (от древнегреческого «пир»—огонь), в основе которой лежит воздействие высоких температур на руды и концентраты, приводит к загрязнению атмосферы и часто не позволяет комплексно использовать сырье. В нашей стране немало делается для уменьшения опасности загрязнения среды отходами традиционных металлургических производств, и здесь будущее за принципиально новыми решениями.

     Для создания безотходного промышленного  производства а масштабах всей страны необходимо разработать научнотехнические основы планирования и проектирования региональных территориально-промышленных комплексов, в которых отходы одних предприятий могли бы служить сырьем для других. Внедрение таких комплексов неизбежно потребует перестройки связей между предприятиями и отраслями народного хозяйства, больших затрат. Однако все это со временем окупится сторицей, поскольку промышленность получит огромный приток ранее не используемых сырья и материалов, не говоря уже о том, насколько чище и безвреднее станет окружающая нас среда. Санитарнозащитные зоны. Предприятия, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, являющимися источниками выделения в атмосферный воздух вредных и неприятно пахнущих веществ, отделяют от жилой застройки санитарнозащитными зонами. Размер санитарно-защитной зоны до границы жилой застройки устанавливается: а) для предприятий с технологическими процессами, являющимися источниками загрязнения атмосферного воздуха вредными и неприятно пахнущими веществами,— непосредственно от источников загрязнения атмосферы сосредоточенными (через трубы, шахты) или рассредоточенными выбросами (через фонари зданий и др.), а также от мест загрузки сырья или открытых складов; б) для тепловых электрических станций, производственных и отопительных котельных—от дымовых труб. В соответствии с санитарной классификацией предприятий, производств и объектов устанавливаются следующие размеры санитарно-защитных зон для предприятий:

     Большое значение для оздоровления воздушного бассейна имеет перевод городских отопительных систем на газовое топливо.

Заключение

     Защита  атмосферного воздуха от загрязнений  включает следующую систему мероприятий.

     Группа  санитарно-технических мероприятий: установка газопылеочистного оборудования, герметизация технологического и транспортного оборудования, сооружение сверхвысоких дымовых труб. Одна из основных мер предотвращения загрязнения атмосферного воздуха — строительство газоочистных сооружений и устройств. Наиболее распространены сухие инерционные золоулавливатели (батарейные циклоны) и электрофильтры. В мокрых инерционных золоулавливателях процесс осаждения частиц летящей золы осуществляется с участием воды.

     При невозможности или нецелесообразности использования пылегазоулавливающих устройств применяют прием рассеивания загрязняющих веществ через высокие и сверхвысокие дымовые трубы. Сущность метода заключается в том, что мощные потоки дымовых газов, двигаясь в трубе с высокой скоростью за счет естественной тяги, рассеиваются на значительном расстоянии от источника загрязнения. Этот метод не позволяет защищать воздушную среду от поступления токсичных примесей, но дает возможность снизить их приземную концентрацию вблизи источника выбросов до уровня ПДК.

     Группа  технологических мероприятий: улучшение  технологии производства и сжигания топлива; создание новых технологий, основанных на частично или полностью замкнутых циклах, при которых исключаются выбросы вредных веществ в атмосферу. В то же время решается важная задача — утилизация и возвращение в производство ценных продуктов, сырья и материалов.

     Группа  планировочных мероприятий: оптимальное  расположение промышленных предприятий  с учетом «розы ветров», создание санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий, вынос наиболее токсичных  производств за черту города, рациональная планировка городской застройки, озеленение городов.

     Размещение, проектирование, строительство, ввод в  эксплуатацию новых и реконструируемых промышленных и сельскохозяйственных комплексов, предприятий, сооружений и  других объектов должно обеспечить сохранение нормативов качества атмосферного воздуха. Совокупность выбросов, а также вредных физических и других воздействий от проектируемых и действующих предприятий не должна приводить к превышению нормативов ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Субъекты хозяйствования, деятельность которых связана с выбросами загрязняющих веществ, должны оснастить источники выбросов сооружениями, оборудованием и аппаратурой для очистки этих выбросов, а также средствами контроля за количественным и качественным составом выбрасываемых веществ. 

Список  использованных источников

1. Закон Республики Беларусь от 15 апреля 1997 г. № 29-З «Об  охране атмосферного воздуха».
2. Бабина Ю.В., Варфоломеева Э.А. Экологический менеджмент. - М.: Перспектива, 2002. - 207 с.
3. Экология, охрана природы, экологическая безопасность / Под ред. А.Т. Никитина. - М.: Новь, 2000. - 648 с.
4. Шимова О.С., Соколовский Н.К. Основы экологии и экономика природопользования: Учебник. – Мн.: БГЭУ, 2001. – 416 с.
5. Муравых А.И. Экологический менеджмент: системно-институциональный подход. – М.: Изд-во РАГС, 2000. – 284 с.
6. Калыгин В.Г. Промышленная экология. Курс лекций. – М.: Изд-во МНЭПУ, 2000. – 462 с.