Rozwojowi przemysłowemu i gospodarczemu towarzyszy zwykle wzrost zanieczyszczenia środowiska. Większość dużych miast charakteryzuje się znaczną koncentracją obiektów przemysłowych na stosunkowo małych obszarach, co stwarza zagrożenie dla zdrowia ludzi.
Jednym z czynników środowiskowych mających największy wpływ na zdrowie człowieka jest jakość powietrza. Obecnie szczególne zagrożenie stwarza emisja substancji zanieczyszczających do atmosfery. Wynika to z faktu, że substancje toksyczne dostają się do organizmu człowieka głównie przez drogi oddechowe.
Emisje do powietrza: źródła
Istnieją naturalne i antropogeniczne źródła zanieczyszczeń powietrza. Głównymi zanieczyszczeniami zawierającymi emisje atmosferyczne ze źródeł naturalnych są pyły pochodzenia kosmicznego, wulkanicznego i roślinnego, gazy i dymy powstałe w wyniku pożarów lasów i stepów, produkty zniszczenia i wietrzenia skał i gleb itp.
Poziomy zanieczyszczenia powietrza ze źródeł naturalnych stanowią tło. Z biegiem czasu niewiele się zmieniają. Głównymi źródłami zanieczyszczeń dostających się do powietrza na obecnym etapie są czynniki antropogeniczne, a mianowicie przemysł (różne gałęzie przemysłu), rolnictwo i transport samochodowy.
Emisje z przedsiębiorstw do atmosfery
Największymi „dostawcami” różnych substancji zanieczyszczających powietrze są przedsiębiorstwa metalurgiczne i energetyczne, produkcja chemiczna, przemysł budowlany i inżynieria mechaniczna.
Podczas spalania różnego rodzaju paliw kompleksami energetycznymi do atmosfery uwalniane są duże ilości dwutlenku siarki, tlenków węgla i azotu oraz sadzy. W emisjach (w mniejszych ilościach) występuje także szereg innych substancji, w szczególności węglowodory.
Głównymi źródłami emisji pyłów i gazów w produkcji hutniczej są piece do topienia, odlewnie, wydziały wytrawiania, spiekalnie, urządzenia do kruszenia i mielenia, rozładunek i załadunek materiałów itp. Największy udział w ogólnej ilości substancji przedostających się do atmosfery ma zajmowane przez tlenek węgla, pyły, dwutlenek siarki, tlenek azotu. W nieco mniejszych ilościach uwalniany jest mangan, arsen, ołów, fosfor, pary rtęci itp. Ponadto podczas procesu produkcji stali emisje do atmosfery zawierają mieszaniny pary i gazu. Zawierają fenol, benzen, formaldehyd, amoniak i szereg innych niebezpiecznych substancji.
Szkodliwe emisje do atmosfery z przedsiębiorstw przemysłu chemicznego, mimo niewielkich ilości, stwarzają szczególne zagrożenie dla środowiska naturalnego i człowieka, gdyż charakteryzują się dużą toksycznością, stężeniem i znacznym zróżnicowaniem. Mieszaniny dostające się do powietrza, w zależności od rodzaju wytwarzanego produktu, mogą zawierać lotne związki organiczne, związki fluoru, gazy azotowe, ciała stałe, związki chloru, siarkowodór itp.
Podczas produkcji materiałów budowlanych i cementu emisje do atmosfery zawierają znaczne ilości różnych pyłów. Głównymi procesami technologicznymi prowadzącymi do ich powstawania jest mielenie, przetwarzanie wsadów, półproduktów i produktów w strumieniach gorących gazów itp. Wokół fabryk produkujących różne materiały budowlane mogą tworzyć się strefy skażenia o promieniu do 2000 m. Są one charakteryzują się dużą koncentracją pyłów zawierających cząstki gipsu, cementu, kwarcu, a także szereg innych zanieczyszczeń.
Emisje pojazdów
W dużych miastach ogromna ilość substancji zanieczyszczających atmosferę pochodzi z pojazdów. Według różnych szacunków ich udział wynosi od 80 do 95%. składają się z dużej liczby toksycznych związków, w szczególności tlenków azotu i węgla, aldehydów, węglowodorów itp. (w sumie około 200 związków).
Największe wolumeny emisji obserwuje się w obszarach, w których zlokalizowana jest sygnalizacja świetlna i skrzyżowania, gdzie samochody poruszają się z małymi prędkościami oraz na biegu jałowym. Obliczenia emisji do atmosfery pokazują, że głównymi składnikami spalin w tym przypadku są węglowodory.
Należy zaznaczyć, że w przeciwieństwie do stacjonarnych źródeł emisji, eksploatacja pojazdów mechanicznych powoduje zanieczyszczenie powietrza na ulicach miast w okresie największego rozkwitu ludzkiego. W rezultacie piesi, mieszkańcy domów położonych przy drogach, a także roślinność porastająca tereny przyległe, narażeni są na szkodliwe działanie zanieczyszczeń.
Rolnictwo
Wpływ na ludzi
Według różnych źródeł istnieje bezpośredni związek pomiędzy zanieczyszczeniem powietrza a występowaniem szeregu chorób. Na przykład czas trwania chorób układu oddechowego u dzieci mieszkających na obszarach stosunkowo zanieczyszczonych jest 2–2,5 razy dłuższy niż u dzieci mieszkających na innych obszarach.
Ponadto w miastach charakteryzujących się niekorzystnymi warunkami środowiskowymi u dzieci występują odchylenia funkcjonalne w układzie odpornościowym i tworzeniu krwi oraz naruszenia mechanizmów kompensacyjnych i adaptacyjnych do warunków środowiskowych. Wiele badań ujawniło także związek pomiędzy zanieczyszczeniem powietrza a śmiertelnością ludzi.
Głównymi składnikami emisji dostających się do powietrza z różnych źródeł są substancje zawieszone, tlenki azotu, węgla i siarki. Stwierdzono, że strefy przekraczające maksymalne dopuszczalne stężenia NO 2 i CO zajmują aż 90% powierzchni miast. Podane makroskładniki emisji mogą powodować poważne choroby. Nagromadzenie tych zanieczyszczeń prowadzi do uszkodzenia błon śluzowych górnych dróg oddechowych i rozwoju chorób płuc. Ponadto zwiększone stężenie SO 2 może powodować zmiany zwyrodnieniowe w nerkach, wątrobie i sercu, a NO 2 - zatrucie, wady wrodzone, niewydolność serca, zaburzenia nerwowe itp. Niektóre badania wykazały związek pomiędzy występowaniem raka płuc stężenia SO 2 i NO 2 w powietrzu.
wnioski
Zanieczyszczenie środowiska naturalnego, a w szczególności atmosfery, ma niekorzystne skutki dla zdrowia nie tylko obecnego, ale także kolejnych pokoleń. Dlatego możemy śmiało powiedzieć, że opracowanie środków mających na celu ograniczenie emisji szkodliwych substancji do atmosfery jest jednym z najbardziej palących problemów współczesnej ludzkości.
MINISTERSTWO EDUKACJI I NAUKI
FEDERACJA ROSYJSKA
PAŃSTWOWA INSTYTUCJA EDUKACYJNA
WYŻSZE WYKSZTAŁCENIE ZAWODOWE
"UNIWERSYTET PAŃSTWOWY W MOSKWIE
PRODUKCJA JEDZENIA"
O.V. Gutina, Malofeeva Yu.N.
PODRĘCZNIK EDUKACYJNO-METODOLOGICZNY do rozwiązywania problemów w trakcie kursu
"EKOLOGIA"
dla studentów wszystkich specjalności
Moskwa 2006
|
1. Monitoring jakości powietrza atmosferycznego na terenie przedsiębiorstw przemysłowych. | |
|
Zadanie 1. Obliczenie dyspersji spalin z rury kotłowni | |
|
2. Środki i metody techniczne ochrony atmosfery. | |
|
Zadanie 2. | |
|
3. Kontrola zanieczyszczeń. Ramy regulacyjne i prawne ochrony przyrody. Zapłata za szkody w środowisku. | |
|
Zadanie 3. „Obliczenie emisji technologicznych i opłata za zanieczyszczenie substancji niebezpiecznych na przykładzie zakładu piekarniczego” | |
|
Literatura | |
Rozproszenie emisji z przedsiębiorstw przemysłowych w atmosferze
Emisje to przedostawanie się substancji zanieczyszczających do atmosfery. O jakości powietrza atmosferycznego decyduje stężenie zawartych w nim substancji zanieczyszczających, które nie powinno przekraczać normy sanitarno-higienicznej – maksymalnego dopuszczalnego stężenia (MAC) dla każdej substancji zanieczyszczającej. MPC to maksymalne stężenie substancji zanieczyszczającej w powietrzu atmosferycznym, odniesione do pewnego uśrednionego czasu, które przy okresowym narażeniu lub przez całe życie człowieka nie wywołuje na niego szkodliwego wpływu, w tym skutków długoterminowych.
Przy istniejących technologiach otrzymywania docelowych produktów i istniejących metodach oczyszczania emisji, zmniejszenie stężeń niebezpiecznych substancji zanieczyszczających w środowisku jest zapewnione poprzez zwiększenie obszaru dyspersji poprzez usunięcie emisji na większą wysokość. Przyjmuje się, że osiągany jest tylko taki poziom aerotechnogennego zanieczyszczenia środowiska, przy którym możliwe jest jeszcze naturalne samooczyszczanie powietrza.
Najwyższe stężenie każdej szkodliwej substancji wynosi C m (mg/m 3) w przyziemnej warstwie atmosfery nie powinien przekraczać maksymalnego dopuszczalnego stężenia:
Jeżeli emisja obejmuje kilka substancji szkodliwych o działaniu jednokierunkowym, tj. wzajemnie się wzmacniają, to musi być spełniona nierówność:
(2)
C 1 - C n – rzeczywiste stężenie substancji szkodliwej w atmosferze
powietrze, mg/m3,
MPC – maksymalne dopuszczalne stężenia substancji zanieczyszczających (MP).
Należy zapewnić oparte na nauce standardy MPC w powierzchniowej warstwie atmosfery poprzez kontrolę standardów dla wszystkich źródeł emisji. Jest to norma środowiskowa maksymalna dopuszczalna emisja
MPE - maksymalna emisja substancji zanieczyszczającej, która po rozproszeniu w atmosferze tworzy przyziemne stężenie tej substancji nie przekraczające maksymalnego dopuszczalnego stężenia, biorąc pod uwagę stężenie tła.
Zanieczyszczenie środowiska na skutek rozprzestrzeniania się emisji przemysłowych przez wysokie kominy zależy od wielu czynników: wysokości rury, prędkości przepływu emitowanego gazu, odległości od źródła emisji, obecności kilku pobliskich źródeł emisji, warunków meteorologicznych itp.
Wysokość emisji i prędkość przepływu gazu. Wraz ze wzrostem wysokości rury i prędkości przepływu emitowanego gazu wzrasta skuteczność dyspersji zanieczyszczeń, tj. rozproszenie emisji następuje w większej objętości powietrza atmosferycznego, na większym obszarze powierzchni ziemi.
Prędkość wiatru. Wiatr to burzliwy ruch powietrza nad powierzchnią ziemi. Kierunek i prędkość wiatru nie pozostają stałe; prędkość wiatru wzrasta wraz ze wzrostem różnicy ciśnień atmosferycznych. Największe zanieczyszczenie powietrza możliwe jest przy słabych wiatrach o prędkości 0-5 m/s, gdy emisje są rozpraszane na małych wysokościach w powierzchniowej warstwie atmosfery. W przypadku emisji ze źródeł wysokich najmniej Rozproszenie zanieczyszczeń następuje przy prędkości wiatru 1-7 m/s (w zależności od prędkości wylotu strugi gazu z ujścia rury).
Stratyfikacja temperatury. Zdolność powierzchni ziemi do pochłaniania lub wypromieniowywania ciepła wpływa na pionowy rozkład temperatury w atmosferze. W normalnych warunkach Po wzniesieniu się na wysokość 1 km temperatura spada o 6,5 0 : gradient temperatury wynosi 6,5 0 /km. W warunkach rzeczywistych można zaobserwować odchylenia od równomiernego spadku temperatury wraz z wysokością - inwersja temperatury. Wyróżnić powierzchniowe i podwyższone inwersje. Powierzchniowe charakteryzują się pojawieniem się cieplejszej warstwy powietrza bezpośrednio przy powierzchni ziemi, wyniesione charakteryzują się pojawieniem się cieplejszej warstwy powietrza (warstwa inwersyjna) na określonej wysokości. W warunkach inwersji następuje pogorszenie dyspersji zanieczyszczeń, które koncentrują się w powierzchniowej warstwie atmosfery. W przypadku uwolnienia strumienia zanieczyszczonego gazu z wysokiego źródła największe zanieczyszczenie powietrza możliwe jest przy podwyższonej inwersji, której dolna granica znajduje się nad źródłem uwolnienia, a najniebezpieczniejsza prędkość wiatru wynosi 1 – 7 m/s. W przypadku źródeł niskoemisyjnych najbardziej niekorzystne jest połączenie inwersji powierzchni ze słabymi wiatrami.
Teren. Nawet przy stosunkowo niewielkich wzniesieniach mikroklimat na niektórych obszarach i charakter rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń ulegają znaczącym zmianom. W ten sposób w niskich miejscach tworzą się zastałe, słabo wentylowane strefy o podwyższonym stężeniu zanieczyszczeń. Jeżeli na drodze przepływu zanieczyszczonego znajdują się budynki, to nad budynkiem prędkość przepływu powietrza wzrasta, bezpośrednio za budynkiem maleje, stopniowo zwiększając się wraz z odległością, a w pewnej odległości od budynku prędkość przepływu powietrza przyjmuje swoją pierwotną wartość . Cień aerodynamiczny – słabo wentylowany obszar powstający podczas przepływu powietrza wokół budynku. W zależności od rodzaju budynku i charakteru zabudowy powstają różne strefy z zamkniętym obiegiem powietrza, które mogą mieć istotny wpływ na rozkład zanieczyszczeń.
Metodyka obliczania dyspersji substancji szkodliwych w atmosferze zawarte w emisjach , polega na określeniu stężeń tych substancji (mg/m 3) w przyziemnej warstwie powietrza. Poziom zagrożenia zanieczyszczenie przyziemnej warstwy powietrza atmosferycznego emisjami substancji szkodliwych określa się największą obliczoną wartość stężenia substancji szkodliwych, jaką można ustalić w pewnej odległości od źródła emisji w najbardziej niesprzyjających warunkach pogodowych (prędkość wiatru osiąga wartość niebezpieczną, obserwuje się intensywną burzliwą wymianę pionową itp.).
Obliczenia dyspersji emisji przeprowadza się wgOND-86.
Maksymalne stężenie powierzchniowe określa się ze wzoru:
(3)
A – współczynnik zależny od rozwarstwienia temperaturowego atmosfery (dla regionu centralnego Federacji Rosyjskiej przyjmuje się wartość współczynnika A równą 140).
M – moc emisji, masa substancji emitowanej w jednostce czasu, g/s.
F to bezwymiarowy współczynnik uwzględniający szybkość osadzania się szkodliwych substancji w atmosferze (dla substancji gazowych wynosi 1, dla substancji stałych - 1).
to bezwymiarowy współczynnik uwzględniający wpływ terenu (dla terenu płaskiego - 1, dla terenu nierównego - 2).
H – wysokość źródła emisji nad poziomem gruntu, m.
– różnica pomiędzy temperaturą emitowaną przez mieszaninę gazowo-powietrzną a temperaturą otaczającego powietrza zewnętrznego.
V 1 – natężenie przepływu mieszaniny gazowo-powietrznej opuszczającej źródło emisji, m 3 /s.
m, n – współczynniki uwzględniające warunki uwolnienia.
Przedsiębiorstwa emitujące do środowiska szkodliwe substancje muszą być oddzielone od budynków mieszkalnych strefami ochrony sanitarnej. Odległość przedsiębiorstwa od budynków mieszkalnych (wielkość strefy ochrony sanitarnej) ustalana jest w zależności od ilości i rodzaju zanieczyszczeń emitowanych do środowiska, wydajności przedsiębiorstwa oraz cech procesu technologicznego. Od 1981 r Obliczanie strefy ochrony sanitarnej regulują standardy państwowe. SanPiN 2.2.1/2.1.1.1200-03 „Strefy ochrony sanitarnej i klasyfikacja sanitarna przedsiębiorstw, budowli i innych obiektów.” Zgodnie z nią wszystkie przedsiębiorstwa są podzielone na 5 klas w zależności od stopnia zagrożenia. W zależności od klasy ustalana jest standardowa wartość strefy ochrony sanitarnej.
Przedsiębiorstwo (klasa) Wymiary strefy ochrony sanitarnej
I klasa 1000m
II klasa 500m
III klasa 300 m
IV klasa 100m
V klasa 50
Jedną z funkcji strefy ochrony sanitarnej jest biologiczne oczyszczanie powietrza atmosferycznego poprzez zagospodarowanie terenu. Drzewa i krzewy do celów absorpcji gazów (fitofiltry) zdolne do pochłaniania zanieczyszczeń gazowych. Ustalono np., że roślinność łąkowa i drzewiasta może wiązać 16–90% dwutlenku siarki.
Zadanie nr 1: Kotłownia przedsiębiorstwa przemysłowego jest wyposażona w zespół kotłowy zasilany paliwem płynnym. Produkty spalania: tlenek węgla, tlenki azotu (tlenek azotu i dwutlenek azotu), dwutlenek siarki, popiół z oleju opałowego, pięciotlenek wanadu, benzopiren oraz dwutlenek siarki i dwutlenek azotu działają na organizm człowieka jednokierunkowo i tworzą grupę sumacyjną.
Zadanie wymaga:
1) znaleźć maksymalne stężenie dwutlenku siarki i dwutlenku azotu w ziemi;
2) odległość rury od miejsca pojawienia się SM;
Wstępne dane:
Wydajność kotłowni – Q obr =3000 MJ/h;
Paliwo – siarkowy olej opałowy;
Sprawność instalacji kotłowej – k.u. =0,8;
Wysokość komina H=40 m;
Średnica komina D=0,4m;
Temperatura uwalniania T g =200С;
Temperatura powietrza zewnętrznego T = 20С;
Ilość gazów spalinowych z 1 kg spalonego oleju opałowego V g = 22,4 m 3 /kg;
Maksymalne dopuszczalne stężenie SO 2 w powietrzu atmosferycznym –
Z PDK a.v. =0,05 mg/m3;
Maksymalne dopuszczalne stężenie NO 2 w powietrzu atmosferycznym –
Z PDK a.v. =0,04 mg/m3;
Stężenie tła SO 2 – C f = 0,004 mg/m 3 ;
Ciepło spalania paliwa Q n =40,2 MJ/kg;
Lokalizacja kotłowni to obwód moskiewski;
Teren jest spokojny (różnica wysokości 50 m na 1 km).
Obliczenia maksymalnego stężenia powierzchniowego przeprowadza się zgodnie z dokumentem regulacyjnym OND-86 „Metodologia obliczania stężeń w powietrzu atmosferycznym substancji zanieczyszczających zawartych w emisjach z przedsiębiorstw”.
C M = 
,
=Т Г – Т В = 200 – 20 = 180 о С.
Aby określić zużycie mieszanki gazowo-powietrznej, znajdujemy godzinowe zużycie paliwa:
W godz. = 
V1 = 
M – bezwymiarowy współczynnik zależny od warunków uwolnienia: prędkości wylotowej mieszaniny gazowo-powietrznej, wysokości i średnicy źródła uwolnienia oraz różnicy temperatur.
f = 
prędkość wylotową mieszaniny gazowo-powietrznej z ujścia rury określa się według wzoru:
o = 
f= 1000 
.
N – bezwymiarowy współczynnik zależny od warunków uwolnienia: objętości mieszaniny gazowo-powietrznej, wysokości źródła uwolnienia i różnicy temperatur.
Określone przez wartość charakterystyczną
VM = 0,65 
n = 0,532 V m 2 – 2,13 V m + 3,13 = 1,656
M = V 1 a, g/s,
M SO 2 = 0,579 3 = 1,737 g/s,
MNO 2 =0,8 0,579 = 0,46 g/s.
Maksymalne stężenie w podłożu:
dwutlenek siarki -
C M = 
dwutlenek azotu -
Cm = .
Odległość od rury do miejsca, w którym pojawia się C M, obliczamy ze wzoru:
X M = 
gdzie d jest bezwymiarowym współczynnikiem zależnym od warunków uwolnienia: prędkości wylotowej mieszaniny gaz-powietrze, wysokości i średnicy źródła uwolnienia, różnicy temperatur oraz objętości mieszaniny gaz-powietrze.
d = 4,95 V m (1 + 0,28f), przy 0,5 V M 2,
d = 7 V M (1 + 0,28f), gdzie V M 2.
Mamy V M = 0,89 d = 4,95 0,89(1 + 0,280,029) = 4,7
X M = 
Ponieważ Jeżeli przygruntowe stężenie dwutlenku siarki przekracza najwyższe dopuszczalne stężenie dwutlenku siarki w powietrzu atmosferycznym, wówczas wartość maksymalnego dopuszczalnego stężenia dwutlenku siarki dla danego źródła określa się, biorąc pod uwagę konieczność spełnienia równania sumującego
Zastępując nasze wartości, otrzymujemy:
która jest większa od 1. Aby spełnić warunki równania sumującego należy zmniejszyć masę emisji dwutlenku siarki, utrzymując emisję dwutlenku azotu na niezmienionym poziomie. Obliczmy przygruntowe stężenie dwutlenku siarki, przy którym kotłownia nie będzie zanieczyszczać środowiska.
=1-
= 0,55
C SO2 = 0,55 0,05 = 0,0275 mg/m 3
Skuteczność metody oczyszczania, zapewniającą redukcję masy emisji dwutlenku siarki z wartości początkowej M = 1,737 g/s do 0,71 g/s, określa wzór:
%,
gdzie СВХ to stężenie substancji zanieczyszczającej na wlocie do oczyszczalni gazu
instalacja, mg/m 3,
C OUT – stężenie substancji zanieczyszczającej na wylocie gazu
oczyszczalnia, mg/m3.
Ponieważ 
, A 
, To
wówczas formuła przyjmie postać:
Dlatego przy wyborze metody czyszczenia konieczne jest, aby jej skuteczność wynosiła co najmniej 59%.
Techniczne środki i metody ochrony atmosfery.
Emisje z przedsiębiorstw przemysłowych charakteryzują się dużą różnorodnością składu rozproszonego i innych właściwości fizykochemicznych. W tym celu opracowano różne metody ich oczyszczania oraz rodzaje odpylaczy gazów i pyłów – urządzeń przeznaczonych do oczyszczania emisji z substancji zanieczyszczających.
M 
Metody oczyszczania emisji przemysłowych z pyłów można podzielić na dwie grupy: metody odpylania metoda „na sucho”. i metody zbierania kurzu metoda „mokra”.. Do urządzeń odpylających zalicza się: osadniki pyłu, cyklony, filtry porowate, elektrofiltry, płuczki itp.
Najpopularniejszymi instalacjami do suchego odpylania są cyklony różne rodzaje.
Służą do wychwytywania pyłu mącznego i tytoniowego, popiołu powstającego podczas spalania paliwa w jednostkach kotłowych. Strumień gazu wpływa do cyklonu rurą 2 stycznie do wewnętrznej powierzchni obudowy 1 i wykonuje wzdłuż obudowy ruch rotacyjno-translacyjny. Pod wpływem siły odśrodkowej cząsteczki pyłu wyrzucane są na ściankę cyklonu i pod wpływem grawitacji wpadają do leja odpylającego 4, a oczyszczony gaz wychodzi rurą wylotową 3. Do normalnej pracy cyklonu konieczna jest jego szczelność, jeżeli cyklon nie jest uszczelniony, wówczas na skutek zasysania powietrza zewnętrznego pył unoszony jest strumieniem przez rurę wylotową.
Zadania oczyszczania gazów z pyłu można z powodzeniem rozwiązać za pomocą cylindrycznych (TsN-11, TsN-15, TsN-24, TsP-2) i stożkowych (SK-TsN-34, SK-TsN-34M, SKD-TsN-33 ) cyklony opracowane przez Instytut Badawczy Oczyszczania Gazów Przemysłowych i Sanitarnych (NIIOGAZ). Podczas normalnej pracy nadciśnienie gazów wchodzących do cyklonów nie powinno przekraczać 2500 Pa. W tym przypadku, aby uniknąć kondensacji par cieczy, temperaturę gazu dobiera się o 30 - 50 o C powyżej punktu rosy t, a zgodnie z warunkami wytrzymałości konstrukcyjnej - nie wyższą niż 400 o C. wydajność cyklonu zależy od jego średnicy i wzrasta wraz ze wzrostem tego ostatniego. Skuteczność czyszczenia cyklonów serii TsN maleje wraz ze wzrostem kąta wejścia do cyklonu. Wraz ze wzrostem wielkości cząstek i spadkiem średnicy cyklonu wzrasta skuteczność czyszczenia. Cyklony cylindryczne przeznaczone są do zbierania suchego pyłu z instalacji odsysających i zalecane są do stosowania do wstępnego oczyszczania gazów na wlocie filtrów i elektrofiltrów. Cyklony TsN-15 wykonane są ze stali węglowej lub niskostopowej. Cyklony kanoniczne serii SK, przeznaczone do oczyszczania gazów z sadzy, dzięki większym oporom hydraulicznym charakteryzują się zwiększoną wydajnością w porównaniu do cyklonów typu TsN.
Do oczyszczania dużych mas gazów stosuje się cyklony akumulatorowe, składające się z dużej liczby równolegle zainstalowanych elementów cyklonowych. Strukturalnie są one połączone w jedną obudowę i mają wspólne zasilanie i wylot gazu. Doświadczenia w eksploatacji cyklonów akumulatorowych wykazały, że skuteczność czyszczenia takich cyklonów jest nieco niższa od efektywności poszczególnych elementów ze względu na przepływ gazów pomiędzy elementami cyklonów. Przemysł krajowy produkuje cyklony akumulatorowe, takie jak BC-2, BTsR-150u itp.
Obrotowy Odpylacze to urządzenia odśrodkowe, które poruszając powietrze, oczyszczają je z frakcji pyłów większych niż 5 mikronów. Są bardzo kompaktowe, ponieważ... wentylator i odpylacz są zwykle łączone w jedną jednostkę. Dzięki temu podczas montażu i eksploatacji takich maszyn nie jest wymagana dodatkowa przestrzeń na umieszczenie specjalnych urządzeń odpylających podczas przenoszenia strumienia pyłu za pomocą zwykłego wentylatora.
Schemat konstrukcyjny najprostszego odpylacza obrotowego pokazano na rysunku. Podczas pracy wirnika wentylatora 1 cząsteczki pyłu pod wpływem sił odśrodkowych są wyrzucane w stronę ścianki spiralnej obudowy 2 i przemieszczają się wzdłuż niej w kierunku otworu wylotowego 3. Gaz wzbogacony w pył jest odprowadzany przez specjalny odbiornik pyłu otworem 3 do pojemnika na śmieci, a oczyszczony gaz przedostaje się do rury wydechowej 4 .
Aby zwiększyć wydajność odpylaczy tej konstrukcji, konieczne jest zwiększenie przenośnej prędkości oczyszczonego przepływu w spiralnej obudowie, ale prowadzi to do gwałtownego wzrostu oporu hydraulicznego urządzenia lub zmniejszenia promienia krzywizny spirali osłonowej, ale to zmniejsza jej wydajność. Maszyny tego typu zapewniają dość wysoką skuteczność oczyszczania powietrza, wychwytując przy tym stosunkowo duże cząsteczki kurzu – powyżej 20 – 40 mikronów.
Bardziej obiecującymi obrotowymi separatorami pyłu, przeznaczonymi do oczyszczania powietrza z cząstek o wielkości 5 µm, są przeciwprądowe obrotowe separatory pyłu (RPD). Odpylacz składa się z wydrążonego wirnika 2 z perforowaną powierzchnią wbudowanego w obudowę 1 oraz koła wentylatora 3. Wirnik i koło wentylatora są osadzone na wspólnym wale. Kiedy odpylacz pracuje, zapylone powietrze przedostaje się do obudowy, gdzie wiruje wokół wirnika. W wyniku rotacji strumienia pyłu powstają siły odśrodkowe, pod wpływem których zawieszone w powietrzu cząstki pyłu mają tendencję do oddzielania się od niego w kierunku promieniowym. Jednakże siły oporu aerodynamicznego działają na te cząstki w przeciwnym kierunku. Cząsteczki, których siła odśrodkowa jest większa od siły oporu aerodynamicznego, wyrzucane są w stronę ścianek obudowy i dostają się do leja zasypowego 4. Oczyszczone powietrze wyrzucane jest przez perforację wirnika za pomocą wentylatora.
Skuteczność czyszczenia PRP zależy od wybranego stosunku sił odśrodkowych i aerodynamicznych i teoretycznie może osiągnąć 1.
Porównanie PDP z cyklonami ukazuje zalety odpylaczy obrotowych. Zatem całkowite wymiary cyklonu są 3–4 razy większe, a jednostkowe zużycie energii na oczyszczenie 1000 m 3 gazu jest o 20–40% wyższe niż w przypadku PRP, przy wszystkich pozostałych czynnikach. Odpylacze obrotowe nie są jednak powszechnie stosowane ze względu na względną złożoność konstrukcji i procesu eksploatacji w porównaniu z innymi urządzeniami do suchego oczyszczania gazów z zanieczyszczeń mechanicznych.
Aby rozdzielić przepływ gazu na gaz oczyszczony i gaz wzbogacony w pył, należy zastosować kochany separator pyłu Na kratce żaluzjowej 1 strumień gazu o natężeniu przepływu Q jest podzielony na dwie ścieżki przepływu o natężeniu przepływu Q 1 i Q 2. Zwykle Q 1 = (0,8-0,9) Q i Q 2 = (0,1-0,2) Q. Oddzielenie cząstek pyłu od głównego strumienia gazu na kratce żaluzjowej następuje pod wpływem sił bezwładności powstających podczas zawracania strumienia gazu na wejściu do kratki żaluzjowej, a także na skutek odbicia cząstek od powierzchni kratki po uderzeniu. Gaz wzbogacony w pył przepływający za kratką żaluzjową kierowany jest do cyklonu, gdzie jest oczyszczany z cząstek i ponownie wprowadzany do rurociągu za kratką żaluzjową. Separatory żaluzjowe mają prostą konstrukcję i są dobrze rozmieszczone w kanałach gazowych, zapewniając skuteczność czyszczenia na poziomie 0,8 lub więcej w przypadku cząstek większych niż 20 mikronów. Służą do oczyszczania gazów spalinowych z pyłów gruboziarnistych w temperaturach do 450 – 600 o C.
Elektrofiltr. Czyszczenie elektryczne to jeden z najbardziej zaawansowanych rodzajów oczyszczania gazów z zawieszonych cząstek pyłu i mgły. Proces ten polega na uderzeniowej jonizacji gazu w strefie wyładowań koronowych, przeniesieniu ładunku jonowego na cząstki zanieczyszczeń i osadzeniu ich na elektrodach zbiorczych i koronowych. Elektrody strącające 2 są podłączone do bieguna dodatniego prostownika 4 i uziemione, a elektrody koronowe są podłączone do bieguna ujemnego. Cząsteczki wpadające do elektrofiltra są podłączane do dodatniego bieguna prostownika 4 i uziemiane, a elektrody koronowe ładowane są jonami zanieczyszczeń jonowych. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 zwykle mają już niewielki ładunek uzyskany w wyniku tarcia o ścianki rurociągów i urządzeń. W ten sposób ujemnie naładowane cząstki przemieszczają się w kierunku elektrody zbierającej, a dodatnio naładowane cząstki osiadają na ujemnej elektrodzie wyładowczej.
Filtry szeroko stosowany do dokładnego oczyszczania emisji gazów z zanieczyszczeń. Proces filtracji polega na zatrzymywaniu cząstek zanieczyszczeń na porowatych przegrodach podczas ich przemieszczania się. Filtr składa się z obudowy 1, oddzielonej porowatą przegrodą (filtr-
Zanieczyszczenie powietrza odpadami przemysłowymi podczas ich utylizacji. Przemysł spożywczy nie należy do głównych substancji zanieczyszczających powietrze. Jednak prawie wszystkie przedsiębiorstwa przemysłu spożywczego emitują do atmosfery gazy i pyły, które pogarszają stan powietrza atmosferycznego i prowadzą do nasilenia efektu cieplarnianego. Spaliny emitowane przez kotłownie występujące w wielu przedsiębiorstwach przemysłu spożywczego zawierają produkty niecałkowitego spalania paliwa, zawierają także cząstki popiołu. Emisje procesowe zawierają pył, opary rozpuszczalników, zasady, ocet, wodór i nadmiar ciepła. Emisje wentylacyjne do atmosfery obejmują pyły nie wychwycone przez urządzenia odpylające, a także pary i gazy. Surowce dostarczane są do wielu przedsiębiorstw, a gotowe produkty i odpady transportowane są transportem drogowym. Intensywność jego ruchu w wielu gałęziach przemysłu ma charakter sezonowy - gwałtownie wzrasta w okresie żniw (przedsiębiorstwa mięsne i tłuszczowe, cukrownie, zakłady przetwórcze itp.); w pozostałych zakładach produkcji żywności ruch pojazdów jest bardziej równomierny w ciągu roku (piekarnie, fabryki tytoniu itp.) Ponadto wiele instalacji technologicznych przedsiębiorstw przemysłu spożywczego jest źródłem nieprzyjemnych zapachów, które drażnią ludzi, nawet jeśli stężenie odpowiednia substancja w powietrzu nie przekracza MPC (maksymalne dopuszczalne stężenie substancji szkodliwych w atmosferze). Najbardziej szkodliwymi substancjami dostającymi się do atmosfery z przedsiębiorstw przemysłu spożywczego są pyły organiczne, dwutlenek węgla (CO 2), benzyna i inne węglowodory oraz emisje ze spalania paliw. Stężenia CO przekraczające maksymalne dopuszczalne stężenia prowadzą do zmian fizjologicznych w organizmie człowieka, a bardzo wysokie stężenia prowadzą nawet do śmierci. Wyjaśnia to fakt, że CO jest niezwykle agresywnym gazem, łatwo łączącym się z hemoglobiną, w wyniku czego powstaje karboksyhemoglobina, której zwiększonej zawartości we krwi towarzyszy pogorszenie ostrości wzroku i możliwości oszacowania czasu trwania odstępy czasu, zmiany w czynności serca i płuc oraz zaburzenia niektórych funkcji psychomotorycznych mózgu, bóle głowy, senność, niewydolność oddechowa i śmiertelność, powstawanie karboksyhemoglobiny (jest to proces odwracalny: po wdychaniu CO zatrzymuje się, rozpoczyna się jego stopniowe usuwanie z krwi). U zdrowego człowieka zawartość CO zmniejsza się o połowę co 3-4 godziny. CO jest substancją stabilną, jej czas życia w atmosferze wynosi 2-4 miesiące. Wysokie stężenia CO2 powodują pogorszenie stanu zdrowia, osłabienie i zawroty głowy. Gaz ten wpływa przede wszystkim na stan środowiska, gdyż jest gazem cieplarnianym. Wielu procesom technologicznym towarzyszy powstawanie i uwalnianie pyłów do środowiska (cukrownie, cukrownie, olejarnie i tłuszcze, krochmalnie, tytoń, fabryki herbaty itp.).
Istniejący poziom zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego ocenia się biorąc pod uwagę stężenia tła substancji zanieczyszczających w powietrzu atmosferycznym terenu, na którym planowana jest przebudowa warsztatu. Przybliżone wartości stężeń tła zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym. Średnie szacunkowe wartości stężeń tła dla głównych substancji kontrolowanych w powietrzu atmosferycznym nie przekraczają ustalonego maksymalnego jednorazowego MPC (maksymalnego stężenia zanieczyszczeń w atmosferze, odniesionego do określonego czasu uśredniania, które przy okresowym narażeniu lub przez całe życie człowieka, nie oddziałuje na niego i na środowisko w ogólności bezpośrednich lub pośrednich skutków, w tym skutków długoterminowych) i wynosi:
a) 0,62 d. MPC dla cząstek stałych ogółem,
b) 0,018 d. MPC dla dwutlenku siarki,
c) 0,4 d. MPC dla tlenku węgla,
d) 0,2 d. MPC dla dwutlenku azotu,
e) 0,5 d. MPC dla siarkowodoru.
Głównymi źródłami oddziaływania na powietrze atmosferyczne na terenie fermy drobiu są:
a) Kurniki,
b) Inkubator,
c) Kotłownia,
d) Warsztat przygotowania paszy,
e) Magazyn pasz,
f) Zakład mięsny,
g) Warsztaty uboju i przetwórstwa mięsnego,
h) Stacja oczyszczania tłuszczu.
Zgodnie z Przepisami Weterynaryjnymi i Sanitarnymi dotyczącymi zbierania, unieszkodliwiania i niszczenia odpadów biologicznych, spalanie odpadów należy przeprowadzać w ziemnych rowach (dołach) aż do powstania niepalnej pozostałości nieorganicznej. Naruszeniem tego prawodawstwa jest spalanie na otwartej przestrzeni poza okopami ziemnymi i dopiero po utworzeniu się niepalnej pozostałości nieorganicznej. W związku z rozprzestrzenianiem się patogennych wirusów, takich jak ptasia grypa, ograniczenie stopnia zachorowalności u zwierząt na terenach sąsiadujących z ogniskiem choroby wiąże się z całkowitym zniszczeniem chorych zwierząt, potencjalnych nosicieli choroby.
Korzystanie z krematora dla zwierząt to jeden z najprostszych i najskuteczniejszych sposobów zapewnienia czystości sanitarnej - martwe zwierzęta utylizowane są w miarę ich gromadzenia, a ryzyko rozprzestrzeniania się chorób zmniejsza się do zera, gdyż po spaleniu nie pozostają odpady, które mogłyby przyciągnąć nosiciele chorób (gryzonie i owady).
Ferma drobiu obsługująca 400 tys. kur niosek lub 6 mln brojlerów produkuje rocznie do 40 tys. ton łożyska, 500 tys. m 3 ścieków i 600 ton technicznych produktów przetwórstwa drobiowego. Duża część gruntów ornych jest wykorzystywana do składowania odpadów. Jednocześnie pozostałości magazynowe są silnym źródłem nieprzyjemnych zapachów. Odpady silnie zanieczyszczają wody powierzchniowe i gruntowe. Największym problemem jest to, że urządzenia do uzdatniania wody pitnej nie są przystosowane do usuwania związków zawierających azot, które w dużych ilościach występują w płynie poporodowym. Dlatego znalezienie sposobów skutecznej utylizacji łożyska jest jednym z głównych problemów rozwoju przemysłowej hodowli drobiu.
Inwentaryzacja emisji (GOST 17.2.1.04-77) to usystematyzowanie informacji o rozmieszczeniu źródeł według terytorium, ilości i składzie emisji zanieczyszczeń do atmosfery. Głównym celem inwentaryzacji emisji zanieczyszczeń jest uzyskanie danych wstępnych dla:
- ocena stopnia wpływu emisji zanieczyszczeń z przedsiębiorstwa na środowisko (powietrze atmosferyczne);
- ustalenie maksymalnych dopuszczalnych norm emisji zanieczyszczeń do atmosfery zarówno dla całego przedsiębiorstwa, jak i poszczególnych źródeł zanieczyszczeń powietrza;
- organizowanie kontroli przestrzegania ustalonych norm emisji zanieczyszczeń do atmosfery;
- ocena stanu urządzeń do oczyszczania pyłów i gazów w przedsiębiorstwie;
- ocena charakterystyki środowiskowej technologii stosowanych w przedsiębiorstwie;
- ocena efektywności wykorzystania surowców i utylizacji odpadów w przedsiębiorstwie;
- planowanie prac związanych z ochroną powietrza w przedsiębiorstwie.
Wszystkie fermy drobiu to przedsiębiorstwa emitujące do środowiska pyły, szkodliwe gazy i specyficzne zapachy. Substancje zanieczyszczające powietrze atmosferyczne są liczne i zróżnicowane pod względem szkodliwości. Mogą występować w powietrzu w różnych stanach skupienia: w postaci cząstek stałych, pary, gazów. O znaczeniu sanitarnym tych zanieczyszczeń decyduje fakt, że są one szeroko rozpowszechnione, powodują objętościowe zanieczyszczenie powietrza, wyrządzają oczywiste szkody mieszkańcom obszarów zaludnionych i miast oraz samym fermom drobiu, ponieważ wpływają na pogorszenie zdrowia drobiu oraz stąd jego produktywność. Decydując o rozmieszczeniu kompleksów zwierzęcych, wyborze systemów przetwarzania i wykorzystania odpadów zwierzęcych, eksperci wyszli z faktu, że wiodące składniki środowiska - powietrze atmosferyczne, gleba, zbiorniki wodne - są praktycznie niewyczerpane z ekologicznego punktu widzenia . Jednakże doświadczenie eksploatacyjne pierwszych budowanych kompleksów inwentarskich świadczyło o intensywnym zanieczyszczeniu obiektów przyrodniczych i ich niekorzystnym wpływie na warunki życia ludności. Ochrona środowiska przed zanieczyszczeniami, zapobieganie chorobom zakaźnym, inwazyjnym i innym chorobom ludzi i zwierząt wiąże się z wdrożeniem działań mających na celu stworzenie skutecznych systemów zbierania, usuwania, przechowywania, dezynfekcji i wykorzystania obornika i odpadów obornikowych, doskonalenie i skuteczne eksploatację systemów oczyszczania powietrza, właściwe rozmieszczenie obiektów inwentarskich i obiektów uzdatniania odchodów w stosunku do obszarów zaludnionych, źródeł zaopatrzenia w wodę bytową i pitną oraz innych obiektów, tj. z kompleksem środków profili higienicznych, technologicznych, rolniczych i architektoniczno-budowlanych. Intensywne i różnorodne oddziaływanie rolnictwa na środowisko tłumaczy się nie tylko rosnącym zużyciem zasobów naturalnych niezbędnych do ciągłego wzrostu produkcji rolnej, ale także wytwarzaniem znacznych ilości odpadów i ścieków z gospodarstw hodowlanych, kompleksów, ferm drobiu i innych. obiekty rolnicze. Tym samym na terenie dużych ferm drobiu powietrze atmosferyczne może być zanieczyszczone mikroorganizmami, kurzem, śmierdzącymi związkami organicznymi będącymi produktami rozkładu odpadów organicznych, a także tlenkami azotu, siarki i węgla powstającymi podczas spalanie naturalnych nośników energii.
W związku z istniejącym problemem konieczne jest opracowanie działań mających na celu zmniejszenie poziomu zanieczyszczenia powietrza na obszarze oddziaływania ferm drobiu. Ogólnie działania mające na celu ochronę basenu powietrznego ferm drobiu można podzielić na ogólne i prywatne. Ogólne środki zwalczania zanieczyszczeń powietrza obejmują wysoką kulturę sanitarną branży, nieprzerwane działanie systemów mikroklimatu (przede wszystkim wentylację), usuwanie śmieci, dokładne sprzątanie i dezynfekcję pomieszczeń, organizację strefy ochrony sanitarnej itp. Jednocześnie, Wydzielenie stref ochrony sanitarnej ma szczególne znaczenie w ochronie środowiska i zdrowia ludzi przed niekorzystnym wpływem kompleksów (hodowli drobiu). Zgodnie z normą SN 245-72 strefy ochrony sanitarnej oddzielają od budynków mieszkalnych obiekty będące źródłem substancji szkodliwych i nieprzyjemnych zapachów. Strefa ochrony sanitarnej to obszar pomiędzy miejscami przedostawania się substancji szkodliwych do środowiska a budynkami mieszkalnymi i użyteczności publicznej. Racjonalne rozmieszczenie obiektów ferm drobiu, sanitarne strefy ochronne i inne środki umożliwiają ochronę powietrza atmosferycznego w obszarze mieszkalnym.
Jednakże ilość mikroorganizmów i pyłu utrzymuje się na dość wysokim poziomie, dlatego rozplanowania kompleksów drobiarskich nie można uważać za jedyny sposób ochrony środowiska w celu stworzenia korzystnych warunków dla miejsc zamieszkania populacji. Oprócz tego niezbędne są także działania prywatne (technologiczne, sanitarne i techniczne), mające na celu oczyszczenie, dezynfekcję i dezodoryzację powietrza oraz przyczynienie się do ograniczenia dopływu substancji zanieczyszczających do środowiska.
Działania mające na celu ograniczenie zanieczyszczenia powietrza substancjami śmierdzącymi w dużych fermach drobiu obejmują budowę obiektów do usuwania odchodów drobiowych i obróbkę cieplną odchodów. Kiedy obornik jest przechowywany w warunkach beztlenowych (bez dostępu powietrza) w tym samym pomieszczeniu co ptak, powietrze może zawierać amoniak, siarkowodór i inne lotne związki. Tym samym na terenie dużych ferm drobiu powietrze atmosferyczne może być zanieczyszczone mikroorganizmami, kurzem, śmierdzącymi związkami organicznymi będącymi produktami rozkładu odpadów organicznych, a także tlenkami azotu, siarki i węgla powstającymi podczas spalanie naturalnych surowców energetycznych. Ze względu na ilość emitowanych zanieczyszczeń i ich specyfikę, przemysłowe chów drobiu można zaliczyć do źródeł mających znaczący wpływ na powietrze atmosferyczne. W związku z istniejącym problemem konieczne jest opracowanie działań mających na celu zmniejszenie poziomu zanieczyszczenia powietrza na obszarze oddziaływania ferm drobiu. Należy jednak podkreślić, że oczyszczanie i dezynfekcja powietrza są kosztowne ekonomicznie i powinny być stosowane tam, gdzie jest to praktyczne i konieczne. Często ogólne środki zwalczania zanieczyszczenia powietrza wystarczą, aby chronić przepływ powietrza na fermach drobiu i w ich sąsiedztwie. W tym względzie stworzenie skutecznych programów mających na celu regulację jakości powietrza atmosferycznego na obszarze, na którym działają przedsiębiorstwa, wymaga odpowiedniej oceny jego obserwowanego stanu i prognozy zmian tego stanu.
Odpady przemysłowe
Przedsiębiorstwa przemysłowe przekształcają niemal wszystkie składniki przyrody (powietrze, wodę, glebę, florę i faunę). Stałe odpady przemysłowe, niebezpieczne ścieki, gazy i aerozole przedostają się do biosfery (zbiorników wodnych i gleby), co przyspiesza niszczenie materiałów budowlanych, gumy, metalu, tkanin i innych produktów i może powodować śmierć roślin i zwierząt. Te złożone chemicznie substancje powodują największe szkody dla zdrowia populacji.
Oczyszczanie powietrza ze szkodliwych emisji z przedsiębiorstw
Pył zawieszony w powietrzu pochłania trujące gazy, tworząc gęstą, toksyczną mgłę (smog), która zwiększa ilość opadów. Nasycone siarką, azotem i innymi substancjami osady te tworzą agresywne kwasy. Z tego powodu tempo niszczenia korozyjnego maszyn i urządzeń wzrasta wielokrotnie.
Ochronę atmosfery przed szkodliwymi emisjami osiąga się poprzez racjonalne rozmieszczenie źródeł szkodliwych emisji w stosunku do obszarów zaludnionych; rozproszenie substancji szkodliwych w atmosferze w celu zmniejszenia stężeń w jej warstwie przyziemnej, usunięcie szkodliwych emisji ze źródła powstawania poprzez wentylację miejscową lub ogólną wywiewną; stosowanie środków oczyszczających powietrze w celu usunięcia szkodliwych substancji.
Racjonalne rozmieszczenie zapewnia maksymalne możliwe usunięcie obiektów przemysłowych - zanieczyszczeń powietrza z obszarów zaludnionych, utworzenie wokół nich stref ochrony sanitarnej; uwzględnienie terenu i dominującego kierunku wiatru przy umieszczaniu źródeł zanieczyszczeń i obszarów mieszkalnych względem siebie.
Do usuwania szkodliwych zanieczyszczeń gazowych stosuje się odpylacze typu suchego i mokrego.
Do zbieraczy kurzu suchy typy obejmują cyklony różnego typu - pojedyncze, grupowe, akumulatorowe (ryc. 1). Cyklony o godz
zmieniać się przy stężeniach pyłu na wlocie do 400 g/m 3, przy temperaturach gazu do 500°C.
W technologii odpylania szeroko stosowane są filtry zapewniające wysoką skuteczność wychwytywania dużych i małych cząstek. W zależności od rodzaju materiału filtracyjnego filtry dzielą się na tkaninowe, włókniste i granulowane. Do oczyszczania dużych ilości gazu stosowane są wysokowydajne elektrofiltry.
Odpylacze mokry stosowane są do oczyszczania gazów wysokotemperaturowych, wychwytywania pyłów pożarowych i wybuchowych oraz w przypadkach, gdy wraz z odpylaniem konieczne jest wychwytywanie toksycznych zanieczyszczeń gazowych i par. Nazywa się urządzenia typu mokrego płuczki(ryc. 2).
Do usuwania szkodliwych zanieczyszczeń gazowych ze spalin stosuje się absorpcję, chemisorpcję, adsorpcję, dopalanie termiczne i neutralizację katalityczną.
Absorpcja - rozpuszczenie szkodliwego zanieczyszczenia gazowego za pomocą sorbentu, zwykle wody. metoda chemisorpcja czy to. aby oczyszczany gaz był nawadniany roztworami odczynników, które reagują chemicznie ze szkodliwymi zanieczyszczeniami, tworząc nietoksyczne, mało lotne lub nierozpuszczalne związki chemiczne. Adsorpcja - wychwytywanie cząsteczek szkodliwych substancji przez powierzchnię mikroporowatego adsorbentu (węgiel aktywny, żel krzemionkowy, zeolity). Dopalanie termiczne - utlenianie szkodliwych substancji tlenem z powietrza w wysokich temperaturach (900-1200°C). Neutralizacja katalityczna osiąga się poprzez zastosowanie katalizatorów – materiałów, które przyspieszają reakcje lub umożliwiają je w znacznie niższych temperaturach (250-400°C).
Ryż. 1. Cyklon akumulatorowy
Ryż. 2. Płuczka
W przypadku silnego i wieloskładnikowego zanieczyszczenia spalin stosuje się złożone układy wielostopniowe
systemy czyszczące składające się z urządzeń różnego typu instalowanych szeregowo.
Oczyszczanie wody ze szkodliwych emisji i zrzutów z przedsiębiorstw
Zadanie oczyszczenia hydrosfery ze szkodliwych zrzutów jest bardziej złożone i zakrojone na dużą skalę niż oczyszczenie atmosfery ze szkodliwych emisji: rozcieńczanie i redukcja stężeń szkodliwych substancji w zbiornikach wodnych występuje gorzej, ponieważ środowisko wodne jest bardziej wrażliwe na zanieczyszczenia.
Ochrona hydrosfery przed szkodliwymi zrzutami polega na stosowaniu następujących metod i środków: racjonalne rozmieszczenie źródeł zrzutów oraz organizacja poboru i odprowadzania wody; rozcieńczanie substancji szkodliwych w zbiornikach wodnych do dopuszczalnych stężeń za pomocą specjalnie zorganizowanych i rozproszonych uwolnień: stosowanie produktów do oczyszczania ścieków.
Metody oczyszczania ścieków dzielą się na mechaniczne, fizykochemiczne i biologiczne.
Czyszczenie mechaniczneścieki z cząstek zawieszonych realizowane są poprzez filtrację, osadzanie, obróbkę w zakresie sił odśrodkowych, filtrację, flotację.
Naciągnięcie służy do usuwania dużych i włóknistych wtrąceń ze ścieków. Rzecznictwo opiera się na swobodnym osadzaniu się (pływaniu) zanieczyszczeń o gęstości większej (mniejszej) od wody. Czyszczenie kanalizacji w zakresie sił odśrodkowych realizowany jest w hydrocyklonach, gdzie pod wpływem siły odśrodkowej powstającej w przepływie wirującym następuje intensywniejsze oddzielanie cząstek zawieszonych od strumienia wody. Filtrowanie służy do oczyszczania ścieków z drobnych zanieczyszczeń zarówno na początkowym, jak i końcowym etapie oczyszczania. Flotacja polega na otoczeniu cząstek zanieczyszczeń małymi pęcherzykami powietrza dostarczanego do wody odgałęzionej i uniesieniu ich na powierzchnię, gdzie tworzy się warstwa piany.
Metody fizykochemiczne Oczyszczanie służy do usuwania rozpuszczalnych zanieczyszczeń (sole metali ciężkich, cyjanki, fluorki itp.) ze ścieków, a w niektórych przypadkach do usuwania substancji zawieszonych. Z reguły metody fizyczne i chemiczne poprzedzone są etapem oczyszczania z substancji zawieszonych. Spośród metod fizykochemicznych najczęstsze to elektroflotacja, koagulacja, odczynnik, wymiana jonowa itp.
Elektroflotacja odbywa się poprzez przepuszczanie prądu elektrycznego przez ścieki, co następuje pomiędzy parami elektrod. W wyniku elektrolizy wody tworzą się pęcherzyki gazu, przede wszystkim lekkiego wodoru, a także tlenu, które otaczają zawieszone cząstki i przyczyniają się do ich szybkiego unoszenia się na powierzchnię.
Koagulacja - Jest to fizyczny i chemiczny proces powiększania najmniejszych cząstek koloidalnych i rozproszonych pod wpływem molekularnych sił przyciągania. W wyniku koagulacji eliminowane jest zmętnienie wody. Koagulacja odbywa się poprzez zmieszanie wody z koagulantami (jako koagulanty stosuje się substancje zawierające glin, chlorek żelaza, siarczan żelazawy itp.) w komorach, skąd woda kierowana jest do osadników, gdzie następuje sedymentacja płatków.
Istota metoda odczynnikowa polega na oczyszczaniu ścieków odczynnikami chemicznymi, które w reakcji chemicznej z rozpuszczonymi toksycznymi zanieczyszczeniami tworzą nietoksyczne lub nierozpuszczalne związki. Odmianą metody odczynnikowej jest proces neutralizacji ścieków. Neutralizacja kwaśnych ścieków odbywa się poprzez dodanie rozpuszczalnych w wodzie odczynników alkalicznych (tlenku wapnia, wodorotlenków sodu, wapnia, magnezu itp.); neutralizacja ścieków alkalicznych - poprzez dodanie kwasów mineralnych - siarkowego, solnego itp. Oczyszczanie odczynników odbywa się w pojemnikach wyposażonych w urządzenia mieszające.
Oczyszczanie jonowymienne Oczyszczanie ścieków polega na przepuszczaniu ścieków przez żywice jonowymienne. Kiedy ścieki przechodzą przez żywicę, ruchliwe jony żywicy są zastępowane jonami o odpowiednim znaku toksycznych zanieczyszczeń. Jony toksyczne są absorbowane przez żywicę, toksyczne zanieczyszczenia uwalniane są w postaci stężonej w postaci ścieków alkalicznych lub kwaśnych, które ulegają wzajemnej neutralizacji i poddawane są odczynnikowemu oczyszczaniu lub utylizacji.
Leczenie biologiczne Zasada działania ścieków opiera się na zdolności mikroorganizmów do wykorzystywania w procesach życiowych rozpuszczonych i koloidalnych związków organicznych jako źródła pożywienia. W tym przypadku związki organiczne utleniają się do wody i dwutlenku węgla.
Oczyszczanie biologiczne odbywa się albo w warunkach naturalnych (pola irygacyjne, pola filtracyjne, stawy biologiczne), albo w specjalnych konstrukcjach - zbiornikach napowietrzających, biofiltrach. Larotenki - Są to zbiorniki otwarte, posiadające system korytarzy, którymi powoli przepływają ścieki zmieszane z osadem czynnym. Efekt oczyszczania biologicznego zapewnia stałe mieszanie ścieków z osadem czynnym oraz ciągły dopływ powietrza poprzez system napowietrzania zbiornika napowietrzającego. Osad czynny jest następnie oddzielany od wody w osadnikach i zawracany do zbiornika napowietrzającego. Filtr biologiczny to konstrukcja wypełniona materiałem załadowczym, przez który filtrowane są ścieki, a na powierzchni której tworzy się film biologiczny, składający się z przyczepionych form mikroorganizmów.
Duże przedsiębiorstwa przemysłowe posiadają różne zakłady produkcyjne, które wytwarzają różne składy zanieczyszczeń ścieków. Urządzenia do uzdatniania wody takich przedsiębiorstw są zaprojektowane w następujący sposób: poszczególne zakłady produkcyjne posiadają własne lokalne oczyszczalnie, których sprzęt uwzględnia specyfikę zanieczyszczeń i całkowicie lub częściowo je usuwa, następnie wszystkie lokalne ścieki kierowane są do zbiorników homogenizujących , a od nich do scentralizowanego systemu leczenia. Możliwe są inne opcje systemu uzdatniania wody, w zależności od konkretnych warunków.