YÜKSEK MESLEKİ EĞİTİM DEVLET EĞİTİM KURUMU

MOSKOVA DEVLET TEKNOLOJİ ÜNİVERSİTESİ "STANKİN"

TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ

MÜHENDİSLİK EKOLOJİ VE CAN GÜVENLİĞİ BÖLÜMÜ

Fizik ve Matematik Doktoru. bilimler, profesör

M.Yu.KHUDOSHINA

ÇEVRE KORUMANIN TEORİK ESASLARI

DERS NOTLARI

MOSKOVA

Giriiş.

Çevre koruma yöntemleri. Endüstriyel üretimi yeşillendirmek

Çevre koruma yöntemleri ve araçları.

Çevre koruma stratejisi, çevreyi oluşturan unsurların işleyiş yasaları, bağlantıları ve gelişim dinamikleri hakkındaki nesnel bilgiye dayanmaktadır. Doğa bilimleri, matematik, ekonomi, sosyal, kamusal gibi çeşitli bilgi alanlarındaki bilimsel araştırmalar yoluyla elde edilebilirler. Elde edilen kalıplara dayanarak çevre koruma yöntemleri geliştirilmektedir. Birkaç gruba ayrılabilirler:

Propaganda yöntemleri

Bu yöntemler doğanın ve onun bireysel unsurlarının korunmasını teşvik etmeye adanmıştır. Kullanımlarının amacı ekolojik bir dünya görüşü oluşturmaktır. Formlar: sözlü, basılı, görsel, radyo ve televizyon. Bu yöntemlerin etkinliğini sağlamak için sosyoloji, psikoloji, pedagoji vb. alanlardaki bilimsel gelişmelerden yararlanılmaktadır.

Yasal yöntemler

Temel yasalar, bir vatandaşın çevreyle ilgili temel görev ve sorumluluklarını belirleyen anayasanın yanı sıra... Arazinin yasal koruması, arazi mevzuatı ile sağlanır (Temeller... Arazinin yasal olarak korunması). toprak altı (toprak altı mevzuatı, Toprak Altı Kanunu) alt toprağın devlet mülkiyetini güvence altına alır, ...

Organizasyon yöntemleri

Bu tür yöntemler, çevre koruma açısından uygun olan işletmelerin topraklarına, sanayi ve nüfuslu alanlara yerleştirmenin yanı sıra bireysel ve karmaşık çevre sorunlarını ve sorunlarını çözmeyi amaçlayan devlet ve yerel örgütsel önlemleri içerir. Örgütsel yöntemler, etkili çevre koşulları yaratmayı amaçlayan kitlesel, devletsel veya uluslararası ekonomik ve diğer olayların uygulanmasını sağlar. Örneğin, tomrukların Avrupa kısmından Sibirya'ya aktarılması, ahşabın betonarme ile değiştirilmesi ve doğal kaynakların korunması.

Bu yöntemler sistem analizine, kontrol teorisine, simülasyon modellemesine vb. dayanmaktadır.

Teknik yöntemler

Aşağıdakiler de dahil olmak üzere, nesnenin durumunu stabilize etmek için korunan nesne veya onu çevreleyen koşullar üzerindeki etkinin derecesini ve türlerini belirlerler:

• Korunan nesneler üzerindeki etkinin sona ermesi (sipariş, rezervasyon, kullanım yasağı).

· Zararlı emisyonların arıtılması yoluyla etkinin (düzenleme), kullanım hacminin, zararlı etkilerin azaltılması ve azaltılması, çevre düzenlemesi vb.

· Biyolojik kaynakların çoğaltılması.

· Tükenmiş veya tahrip olmuş korunan nesnelerin restorasyonu (doğal anıtlar, bitki ve hayvan popülasyonları, biyosinozlar, manzaralar).

· Kullanımın arttırılması (hızla üreyen ticari popülasyonların korunmasında kullanım), bulaşıcı hastalıklardan ölümlerin azaltılması için popülasyonların seyreltilmesi.

· Ormanların ve toprakların korunmasında değişen kullanım biçimleri.

· Evcilleştirme (Przewalski'nin atı, eider, bizon).

· Çit ve ağlarla çit yapılması.

· Toprakları erozyondan korumanın çeşitli yöntemleri.

Yöntemlerin geliştirilmesi kimya, fizik, biyoloji vb. dahil olmak üzere doğa bilimleri alanındaki temel ve uygulamalı bilimsel gelişmelere dayanmaktadır.

Tekno-ekonomik yöntemler

• Arıtma tesislerinin geliştirilmesi ve iyileştirilmesi.
• Atıksız ve düşük atıklı üretim ve teknolojilerin tanıtılması.
• Ekonomik yöntemler: çevre kirliliği için zorunlu ödemeler; doğal kaynaklar için ödeme; çevre mevzuatının ihlali nedeniyle para cezaları; devlet çevre programlarının bütçe finansmanı; devlet çevre fonları sistemleri; çevre sigortası; Çevre korumasını ekonomik olarak teşvik etmek için bir dizi önlem .

Bu tür yöntemler, teknik, teknolojik ve ekonomik yönler dikkate alınarak uygulamalı disiplinler temelinde geliştirilmektedir.

Bölüm 1. Endüstriyel gaz arıtmanın fiziksel prensipleri.

Konu 1. Hava havzasını korumaya yönelik talimatlar. Gaz arıtmadaki zorluklar. Hava kirliliğinin özellikleri

Hava havzasını korumaya yönelik talimatlar.

Sıhhi ve teknik önlemler.

Gaz ve toz temizleme ekipmanlarının montajı,

Ekstra yüksek boruların montajı.

Çevresel kalite kriteri izin verilen maksimum konsantrasyondur (MPC).

2. Teknolojik yön .

Hammaddelerin hazırlanması, üretime girmeden önce yabancı maddelerden arındırılması için yeni yöntemlerin oluşturulması,

Kısmen veya tamamen dayalı yeni teknolojilerin oluşturulması
kapalı döngüler,

Hammaddelerin değiştirilmesi, toz üreten malzemelerin kuru işlenmesi yöntemlerinin ıslak yöntemlerle değiştirilmesi,

Üretim süreçlerinin otomasyonu.

Planlama yöntemleri.

GOST ve bina kodları tarafından düzenlenen sıhhi koruma bölgelerinin montajı,

Rüzgar gülü dikkate alınarak işletmelerin optimum konumu,
- Zehirli endüstrilerin şehir sınırları dışına çıkarılması,

Kentsel gelişimin rasyonel planlanması,

Peyzaj.

Kontrol ve yasaklama tedbirleri.

İzin verilen maksimum konsantrasyon,

İzin verilen maksimum emisyonlar,

Emisyon kontrolünün otomasyonu,

Bazı toksik ürünlerin yasaklanması.

Gaz arıtmadaki zorluklar

Endüstriyel gaz arıtma sorunu öncelikle aşağıdaki nedenlerden kaynaklanmaktadır:

· Gazların bileşimleri farklılık gösterir.

· Gazlar yüksek sıcaklığa ve büyük miktarda toza sahiptir.

· Havalandırma ve proses emisyonlarının konsantrasyonu değişken ve düşüktür.

· Gaz arıtma tesislerinin kullanımı onların sürekli iyileştirilmesini gerektirir

Hava kirliliğinin özellikleri

Her şeyden önce bunlar tozun konsantrasyonunu ve dağılmış bileşimini içerir. Tipik olarak, kirlilik hacminin %33-77'si, parçacık boyutu 1,5'e kadar olan parçacıklardan oluşur... Atmosferin ters çevrilmesi Normal sıcaklık katmanlaşması, rakımdaki artışın bir düşüşe karşılık geldiği koşullar tarafından belirlenir...

Konu 2. Arıtma tesisleri için gereklilikler. Endüstriyel gazların yapısı

Arıtma tesisleri için gereklilikler.

Temizleme işlemi çeşitli parametrelerle karakterize edilir.

1. Genel temizleme verimliliği (n):

Endüstriyel gazların yapısı.

Gazlı bir ortamda dağılmış katı parçacıklardan oluşur. Katıların mekanik olarak öğütülerek toz haline getirilmesi sonucu oluşur. Bunlar arasında kırma, öğütme, delme ünitelerinden, taşıma cihazlarından, kumlama makinelerinden, ürünlerin mekanik işlenmesine yönelik makinelerden, toz halindeki malzemeler için paketleme bölümlerinden gelen hava aspirasyonu yer alır. Bunlar, parçacık boyutları 5-50 mikron olan, çok dağılımlı ve düşük kararlı sistemlerdir.

Sigara içiyor.

Düşük buhar basıncına ve düşük sedimantasyon hızlarına sahip parçacıklardan oluşan aerodispers sistemlerdir. Kimyasal ve fotokimyasal reaksiyonlar sonucu buharların süblimleşmesi ve yoğunlaşması sırasında oluşurlar. İçlerindeki parçacık boyutu 0,1 ila 5 mikron ve daha az arasında değişir.

Sisler.

Çözünmüş maddeler veya askıda katı parçacıklar içerebilen, gazlı bir ortamda dağılmış sıvı damlacıklarından oluşur. Buharların yoğunlaşması sonucu ve sıvının gazlı bir ortama püskürtülmesi sırasında oluşurlar.

Konu 3. Gaz akışı hidrodinamiğinin ana yönleri. Süreklilik denklemi ve Navier-Stokes denklemi

Gaz akışı hidrodinamiğinin temel prensipleri.

Ana kuvvetlerin temel gaz hacmi üzerindeki etkisini düşünelim (Şekil 1).

Pirinç. 1. Temel gaz hacmi üzerindeki kuvvetlerin etkisi.

Gaz akış hareketi teorisi hidrodinamiğin iki temel denklemine dayanmaktadır: süreklilik denklemi ve Navier-Stokes denklemi.

Süreklilik denklemi

∂ρ/∂τ + ∂(ρ x V x)/∂x + ∂(ρ y V y)/∂y + ∂(ρ z V z)/∂z = 0 (1)

burada ρ ortamın (gazların) yoğunluğudur [kg/m3]; V - gaz (orta) hız [m/s]; V x , V y , V z – X, Y, Z koordinat eksenleri boyunca bileşen hız vektörleri.

Bu denklem, belirli bir temel gaz hacminin kütlesindeki bir değişikliğin yoğunluktaki bir değişiklik (∂ρ/∂τ) ile telafi edildiği Enerjinin Korunumu Yasasını temsil eder.

Eğer ∂ρ/∂τ = 0 ise - sürekli hareket.

Navier-Stokes denklemi.

– ∂px/∂x + μ(∂2Vx/∂x2 + ∂2Vx/∂y2 + ∂2Vx/∂z2) = ρ (∂Vx/∂τ +… – ∂py/ ∂y + μ(∂2Vy/∂) x2 + ∂2Vy/∂y2 + ∂2Vy/∂z2) =…

Sınır koşulları

.

Şekil 2 Bir silindir etrafındaki gaz akışı.

Başlangıç ​​koşulları

Sistemin ilk andaki durumunu karakterize etmek için başlangıç ​​koşulları ayarlanır.

Sınır koşulları

Sınır ve başlangıç ​​koşulları sınır koşullarını oluşturur. Uzay-zaman bölgesini öne çıkararak çözümün bütünlüğünü sağlarlar.

Denklemler (1) ve (2), iki bilinmeyenli bir sistem oluşturur – Vr (gaz hızı) ve P (basınç). Bu sistemi çözmek çok zor olduğundan basitleştirmeler getiriliyor. Bu basitleştirmelerden biri benzerlik teorisinin kullanılmasıdır. Bu, sistem (2)'yi tek bir kriter denklemiyle değiştirmenize olanak sağlar.

Kriter denklemi.

f(Fr, Eu, Re r) = 0

Bu kriterler Fr, Eu, Re r deneylere dayanmaktadır. İşlevsel bağlantı türü deneysel olarak belirlenir.

Froude kriteri

Atalet kuvvetinin yerçekimi kuvvetine oranını karakterize eder:

Fr = Vg 2 /(gℓ)

burada Vg 2 eylemsizlik kuvvetidir; gℓ - yerçekimi; ℓ - doğrusal parametreyi tanımlayan, gaz hareketinin ölçeğini belirler [m].

Froude kriteri, hareketli bir akış sistemi yerçekimi kuvvetlerinden önemli ölçüde etkilendiğinde önemli bir rol oynar. Birçok pratik problemi çözerken, yerçekimi dikkate alındığından Froude kriteri bozulur.

Euler kriteri(ikincil):

Eu = Δp/(ρ g V g 2)

burada Δр - basınç düşüşü [Pa]

Euler kriteri, basınç kuvvetinin atalet kuvvetine oranını karakterize eder. Belirleyici değildir ve ikincil olarak kabul edilir. Formu denklem (3) çözülerek bulunur.

Reynolds kriteri

Temeldir ve atalet kuvvetlerinin sürtünme kuvvetlerine, türbülanslı ve doğrusal harekete oranını karakterize eder.

Re r = V g ρ g ℓ / μ g

burada μ – gazın dinamik viskozitesi [Pa·s]

Reynolds kriteri bir gaz akışının hareketinin en önemli özelliğidir:

• Reynolds kriteri Re'nin düşük değerlerinde sürtünme kuvvetleri baskındır ve stabil bir doğrusal (laminer) gaz akışı gözlenir. Gaz, akış yönünü belirleyen duvarlar boyunca hareket eder.
• Reynolds kriteri arttıkça laminer akış kararlılığını kaybeder ve kriterin belirli bir kritik değerinde türbülanslı bir rejime dönüşür. İçinde türbülanslı gaz kütleleri, duvarın yönü ve akış tarafından aerodinamik hale getirilen gövde de dahil olmak üzere herhangi bir yönde hareket eder.

Türbülanslı sıvı akışı.

Otomatik mod.

Türbülanslı titreşimler hareketin hızına ve ölçeğine göre belirlenir. Hareket ölçeği: 1. En hızlı titreşimler en büyük ölçeğe sahiptir 2. Bir boru içinde hareket ederken en büyük titreşimlerin ölçeği borunun çapına denk gelir. Dalgalanma değerleri belirlendi...

Dalgalanma hızı

Vλ = (εnλ / ρг)1/3 2. Nabzın hızı ve ölçeğindeki bir azalma, sayıdaki bir azalmaya karşılık gelir... Reλ = Vλλ / νг = Reг(λ/ℓ)1/3

Kendine benzer mod

ξ = A Reg-n burada A, n sabittir.

Sınır katmanı.

1. Prandtl-Taylor hipotezine göre sınır tabakasındaki hareket laminerdir. Türbülanslı hareketin olmaması nedeniyle madde transferi... 2. Sınır katmanında, türbülanslı titreşimler giderek zayıflıyor, yaklaşıyor... Dağınık alt katmanda z<δ0, у стенки молекулярная диффузия полностью преобла­дает над турбулентной.

Konu 5. Parçacıkların özellikleri.

Asılı parçacıkların temel özellikleri.

I. Parçacık yoğunluğu.

Parçacık yoğunluğu gerçek, toplu veya görünür olabilir. Yığın yoğunluğu, toz parçacıkları arasındaki hava boşluğunu hesaba katar. Topaklanma meydana geldiğinde 1,2-1,5 kat artar. Görünür yoğunluk, bir parçacığın kütlesinin gözenekler, boşluklar ve düzensizlikler dahil işgal edilen hacme oranıdır. Birincil parçacıkların (kurum, demir dışı metal oksitler) pıhtılaşmasına veya sinterlenmesine eğilimli tozda, gerçek yoğunluğa göre görünür yoğunlukta bir azalma gözlenir. Pürüzsüz monolitik veya birincil parçacıklar için görünen yoğunluk gerçek olanla örtüşür.

II. Parçacık dağılımı.

Parçacık boyutu çeşitli yollarla belirlenir: 1. Net boyut - içinden daha fazla geçirilecek elek deliklerinin en küçük boyutu... 2. Küresel parçacıkların çapı veya düzensiz şekilli parçacıkların en büyük doğrusal boyutu. Ne zaman kullanılır?

Dağıtım türleri

Farklı atölyelerde yayılan gazların farklı bileşimleri ve farklı kirletici bileşimleri vardır. Gazın, çeşitli boyutlarda parçacıklardan oluşan toz içeriği açısından incelenmesi gerekir. Dağınık bileşimi karakterize etmek için parçacıkların birim hacim başına yüzde olarak f(r) sayısı ve kütle g(r) cinsinden dağılımı kullanılır - sırasıyla sayma ve kütle dağılımları. Grafiksel olarak iki grup eğri ile karakterize edilirler - diferansiyel ve integral eğriler.

1. Diferansiyel dağılım eğrileri

A) Sayma dağıtımı

Yarıçapları (r, r+dr) aralığında olan ve f(r) fonksiyonuna uyan parçacıkların kesirleri şu şekilde temsil edilebilir:

f(r)dr=1

Bu fonksiyonu f(r) tanımlamak için kullanılabilecek dağılım eğrisine, parçacıkların, parçacık sayısına göre boyutlarına göre diferansiyel dağılım eğrisi adı verilir (Şekil 4).

Pirinç. 4. Aerosol parçacık boyutu dağılımının sayılarına göre diferansiyel eğrisi.

B) Kütle dağılımı.

Benzer şekilde parçacık kütle dağılım fonksiyonunu g(r):g(r)dr=1 olarak temsil edebiliriz.

Uygulamada daha kullanışlı ve popülerdir. Dağılım eğrisi grafikte gösterilmektedir (Şekil 5).

0 2 50 80 µm

Pirinç. 5. Aerosol parçacıklarının kütlelerine göre boyutlarına göre diferansiyel dağılım eğrisi.

Kümülatif dağılım eğrileri.

D(%) 0 10 100 µm Şekil 6. Geçişlerin integral eğrisi

Dispersiyonun parçacık özelliklerine etkisi

Parçacık dağılımı, yüzeydeki serbest enerjinin oluşumunu ve aerosollerin stabilite derecesini etkiler.

Yüzeyin serbest enerjisi.

Çarşamba

Yüzey gerilimi.

Geniş yüzey alanlarından dolayı aerosol parçacıkları, toz giderme uygulaması için önemli olan bazı özellikler açısından kaynak malzemeden farklılık gösterir.

Sıvıların hava ile arayüzeyindeki yüzey gerilimi artık çeşitli sıvılar için tam olarak bilinmektedir. Örneğin şunun için:

Su -72,5 N cm 10 -5.

Katılar için bu, toz oluşumu için harcanan maksimum çalışmaya önemli ölçüde ve sayısal olarak eşittir.

İhmal edilebilecek kadar küçük gazlardır.

Bir sıvının molekülleri, bir katının molekülleri ile birbirlerinden daha güçlü bir etkileşime girerse, sıvı katının yüzeyine yayılarak onu ıslatır. Aksi takdirde sıvı, yerçekimi olmasaydı yuvarlak bir şekle sahip olacak bir damla halinde toplanır.

Dikdörtgen parçacıkların ıslanabilirlik diyagramı.

Diyagram (Şekil 11) şunu göstermektedir:

a) ıslatılmış bir parçacığın suya batırılması:

b) ıslanamayan bir parçacığın suya batırılması:

Şekil 11. Islatma şeması

Parçacıkların ıslanma çevresi üç ortam arasındaki etkileşimin sınırıdır: su (1), hava (2), katı cisim (3).

Bu üç ortamın sınırlayıcı yüzeyleri vardır:

Yüzey gerilimi δ 1,2 olan sıvı-hava yüzeyi

Yüzey gerilimi δ 2,3 olan hava-katı yüzey

Yüzey gerilimi δ 1,3 olan sıvı-katı yüzey

δ 1,3 ve δ 2,3 kuvvetleri, katı cismin düzleminde, ıslatma çevresinin birim uzunluğu başına etki eder. Arayüze teğet olarak ve ıslatma çevresine dik olarak yönlendirilirler. δ 1,2 kuvveti, temas açısı (ıslanma açısı) adı verilen bir Ψ açısına yönlendirilir. Yer çekimi kuvvetini ve suyun kaldırma kuvvetini ihmal edersek, denge açısı Ψ oluştuğunda üç kuvvetin tümü dengelenir.

Denge koşulu belirlenir Young'ın formülü :

δ 2,3 = δ 1,3 + δ 1,2 çünkü Ө

Ը açısı 0 ila 180° arasında değişir ve Cos ɨ 1 ila –1 arasında değişir.

Ψ >90 0'da parçacıklar zayıf şekilde ıslanır. Tam ıslanmama (Ö = 180°) gözlenmez.

Islanabilir (Ψ >0°) parçacıklar kuvars, talk (Ψ =70°), cam, kalsittir (Ψ =0°). Islanmayan parçacıklar (Ψ = 105°) parafindir.

Islanabilir (hidrofilik) parçacıklar, su-hava arayüzüne etki eden yüzey gerilimi kuvvetiyle suya çekilir. Parçacığın yoğunluğu suyun yoğunluğundan küçükse bu kuvvete yerçekimi eklenir ve parçacıklar batar. Parçacığın yoğunluğu suyun yoğunluğundan küçükse yüzey gerilim kuvvetlerinin düşey bileşeni suyun kaldırma kuvveti tarafından azaltılır.

Islanmayan (hidrofobik) parçacıklar, dikey bileşeni kaldırma kuvvetine eklenen yüzey gerilim kuvvetleri tarafından yüzeyde desteklenir. Bu kuvvetlerin toplamı yer çekimi kuvvetini aşarsa parçacık su yüzeyinde kalır.

Suyun ıslanabilirliği, özellikle devridaim ile çalışırken ıslak toz toplayıcıların performansını etkiler - pürüzsüz parçacıklar, ıslanmayı engelleyen emilmiş bir gaz kabuğuyla daha fazla kaplandıklarından, düz olmayan yüzeye sahip parçacıklardan daha iyi ıslatılır.

Islanmanın doğasına bağlı olarak üç grup katı madde ayırt edilir:

1. su ile iyice ıslatılan hidrofilik malzemeler - kalsiyum,
çoğu silikat, kuvars, oksitlenebilir mineraller, alkali halojenürler
metaller

2. Su - grafit, kükürt kömürü ile yeterince ıslatılmayan hidrofobik malzemeler.

3. kesinlikle hidrofobik cisimler - bunlar parafin, teflon, bitümdür (Ψ ~ 180 o)

IV. Parçacıkların yapışkan özellikleri.

Fad = 2δd burada δ katı bir cisim ile havanın sınırındaki yüzey gerilimidir.

Yapışma kuvveti çapın birinci kuvveti ile doğru orantılıdır ve agregayı kıran kuvvet örneğin yerçekimi veya...

V. Aşındırıcılık Aşındırıcılık

– aynı gaz hızlarında ve toz konsantrasyonlarında metal aşınmasının yoğunluğu.

Parçacık özelliklerinin aşındırıcılığı şunlara bağlıdır:

1.toz parçacıklarının sertliği

2. toz parçacıklarının şekilleri

3. toz parçacık boyutu

4.Toz parçacık yoğunluğu

Seçim yaparken parçacıkların aşındırıcı özellikleri dikkate alınır:

1. tozlu gazların hızı

2. aparatın duvar kalınlığı ve gaz atığı

3. kaplama malzemeleri

VI. Parçacıkların higroskopikliği ve çözünürlüğü.

Şuna bağlıdır:

1. tozun kimyasal bileşimi

2. toz partikül haznesi

3. toz parçacıklarının şekilleri

4. toz parçacıklarının yüzey pürüzlülüğü derecesi

Bu özellikler ıslak tip cihazlarda toz toplamak için kullanılır.

VII. Tozun elektriksel özellikleri.

Parçacıkların elektriksel kirlenmesi.

Atık gazlarda davranış Gaz arıtma cihazlarında (elektrikli filtre) toplama verimliliği... Patlama tehlikesi

Yangının nedenlerine göre üç grup madde vardır: 1. Havayla temas ettiğinde kendiliğinden tutuşan maddeler.

Yangının nedeni atmosferik oksijenin etkisi altında oksidasyondur (düşük sıcaklıklarda ısı açığa çıkar).

Kendiliğinden yanma mekanizması.

Yanıcı toz, parçacıkların oksijenle son derece gelişmiş temas yüzeyi nedeniyle kendiliğinden yanma ve hava ile patlayıcı karışımlar oluşturma yeteneğine sahiptir. Toz patlamasının yoğunluğu aşağıdakilere bağlıdır:

Tozun termal ve kimyasal özellikleri

Toz parçacıklarının boyutu ve şekli

Toz partikül konsantrasyonları

Gazların bileşimi

Ateşleme kaynaklarının boyutu ve sıcaklığı

İnert tozun bağıl içeriği.

Sıcaklık yükseldiğinde kendiliğinden tutuşma meydana gelebilir. Verimlilik ve yanma yoğunluğu farklılık gösterebilir.

Yanmanın yoğunluğu ve süresi.

Yoğun toz kütleleri, onlara oksijen erişimi zor olduğundan daha yavaş yanar. Gevşek ve küçük toz kütleleri tüm hacim boyunca tutuşur. Havadaki oksijen konsantrasyonu %16'nın altına düştüğünde toz bulutu patlamaz. Oksijen ne kadar fazla olursa, patlama olasılığı o kadar artar ve gücü de o kadar artar (bir işletmede kaynak sırasında, metal keserken). Havada asılı olan tozun minimum patlayıcı konsantrasyonu 20-500 g/m3, maksimumu ise 700-800 g/m3'tür.

Konu 6. Parçacık birikiminin temel mekanizmaları

Herhangi bir toz toplama aparatının çalışması, gazlarda asılı parçacıkların birikmesi için bir veya daha fazla mekanizmanın kullanılmasına dayanmaktadır.

1. Yerçekimi sedimantasyon (sedimantasyon) sonucu oluşur... 2. Merkezkaç kuvvetinin etkisi altında sedimantasyon. Havada dağılan bir akışın eğrisel hareketi sırasında gözlemlendi (akış...

Yerçekimi sedimantasyonu (sedimantasyon)

F= Sch, parçacığın sürükleme katsayısı; S h – parçacığın harekete dik kesit alanı; Vh-…

Santrifüjlü parçacık sedimantasyonu

F=mch, V= t m – parçacık kütlesi; V – hız; r – dönme yarıçapı; t- gevşeme süresi Santrifüjlü toz toplayıcılarda asılı parçacıkların çökelme süresi, parçacık çapının karesi ile doğru orantılıdır.

Reynolds kriterinin eylemsiz birikim üzerindeki etkisi.

Dolayısıyla bu mekanizmanın biriktirme verimliliği 0'ın üzerindedir ve eylemsiz biriktirme olmadığında angajman etkisi şu şekilde karakterize edilir: R=dch/d

Difüzyon birikimi.

burada D difüzyon katsayısıdır, Brownian'ın verimliliğini karakterize eder... İç sürtünme kuvvetlerinin difüzyon kuvvetlerine oranı Schmidt kriteri ile karakterize edilir:

Temel suçlamaların etkisi altında biriktirme

Parçacıkların temel yüklenmesi üç şekilde gerçekleştirilebilir: 1. Aerosol üretimi sırasında 2. Serbest iyonların difüzyonu nedeniyle

Termoforez

Bu, parçacıkların ısıtılmış cisimler tarafından itilmesidir. Gaz fazından gelen kuvvetlerin, içindeki eşit olmayan şekilde ısıtılan parçacıklara etki etmesinden kaynaklanır... Parçacık boyutu 1 mikrondan büyükse, prosesin son hızının oranı... Not: katı parçacıklar kullanıldığında olumsuz bir yan etki oluşur. Sıcak gazlardan soğuğa geçiş...

Difüzyonforezi.

Parçacıkların bu hareketine, gaz karışımının bileşenlerinin konsantrasyon gradyanı neden olur. Buharlaşma ve yoğunlaşma süreçlerinde kendini gösterir. Buharlaşırken...

Türbülanslı bir akışta parçacık çökelmesi.

Türbülanslı darbelerin hızları artıyor, girdapların çapları azalıyor ve duvara dik küçük ölçekli titreşimler şimdiden ortaya çıkıyor...

Askıdaki parçacıkları yerleştirmek için elektromanyetik alan kullanmak.

Gazlar manyetik bir alanda hareket ettiğinde, parçacığa dik açıyla ve alan yönünde bir kuvvet etki eder. Böyle bir maruziyetin sonucu olarak... Çeşitli biriktirme mekanizmalarının toplam parçacık yakalama verimliliği.

Konu 7. Asılı parçacıkların pıhtılaşması

Parçacıkların yakınsaması Brownian hareketi (termal pıhtılaşma), hidrodinamik, elektriksel, yerçekimi ve diğer nedenlerden dolayı meydana gelebilir... Parçacıkların sayılabilir konsantrasyonundaki azalma oranı

Bölüm 3. Çevredeki kirliliğin yayılma mekanizmaları

Konu 8. Kütle aktarımı

Kirliliğin çevreye yayılması (Şekil 13) esas olarak doğal süreçlerden kaynaklanır ve maddelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerine, bunların transferiyle ilişkili fiziksel süreçlere, küresel madde dolaşımı süreçlerinde yer alan biyolojik süreçlere, çevredeki döngüsel süreçlere bağlıdır. Bireysel ekosistemler. Maddelerin yayılma eğilimi, maddelerin kontrolsüz bölgesel birikiminin nedenidir.

A - atmosfer

G - hidrosfer

L - litosfer

F - hayvanlar

H-adamım

P - bitkiler

Pirinç. 13. Biyosferde kütle transfer şeması.

Ekosferde moleküllerin fizikokimyasal özellikleri, buhar basıncı ve sudaki çözünürlük, transfer sürecinde öncelikle rol oynar.

Kütle aktarım mekanizmaları

Difüzyon, difüzyon katsayısı [m2/s] ile karakterize edilir ve çözünmüş maddenin moleküler özelliklerine (göreceli difüzyon) bağlıdır ve... Konveksiyon, çözünen maddelerin su akışıyla zorla hareketidir.... Dispersiyon, yeniden dağıtımdır. Akış hızı alanının heterojenliğinden kaynaklanan çözünen maddelerin miktarı.

Toprak - su

Kirliliğin toprakta yayılması esas olarak doğal süreçlerden kaynaklanmaktadır. Maddelerin fizikokimyasal özelliklerine bağlı olarak fiziksel... Toprak-su arayüzü transfer sürecinde önemli bir rol oynar. Temel…

Langmuir denklemi

x/m adsorbe edilen maddenin kütlesinin adsorbanın kütlesine oranıdır; ve söz konusu sistemi karakterize eden sabitlerdir; - çözeltideki bir maddenin denge konsantrasyonu.

Freundlich izotermal adsorpsiyon denklemi

K – adsorpsiyon katsayısı; 1/n - adsorpsiyon derecesinin karakteristiği İkinci denklem esas olarak dağılımı tanımlamak için kullanılır ...

Konu 9. Canlı organizmalarda maddelerin alınması ve birikmesi. Diğer transfer türleri

Herhangi bir madde canlı organizmalar tarafından emilir ve asimile edilir. Kararlı durum konsantrasyonu doyma konsantrasyonudur. Vücutta madde birikim süreçleri: 1. Biyokonsantrasyon - çevreden doğrudan yenilenmenin bir sonucu olarak vücudun kimyasal bileşikleriyle zenginleştirilmesi...

Konu 10. Medyadaki safsızlıkların dağılım modelleri

Su ortamındaki yabancı maddelerin dağılım modelleri

Kirliliğin atmosfere yayılması.

Emisyonlarda bulunan zararlı maddelerin atmosferdeki dağılımının hesaplanması... Hava kirliliğini değerlendirme kriterleri.

Gaz kirliliğinden kaynaklanan endüstriyel emisyonları temizleme yöntemleri.

Aşağıdaki ana yöntemler ayırt edilir:

1. Emilim- kirlilik emisyonlarının solventlerle yıkanması.

2. Kemisorpsiyon- emisyonları bağlayıcı reaktif çözeltileriyle yıkamak
kimyasal olarak yoğurun.

3. Adsorpsiyon- gaz halindeki yabancı maddelerin katı aktif maddeler tarafından emilmesi.

Atık gazların termal nötrleştirilmesi.

Biyokimyasal yöntemler.

Gaz arıtma teknolojisinde adsorpsiyon işlemlerine scrubber işlemleri denir. Yöntem, gaz-hava karışımlarının aşağıdaki şekilde bileşen parçalarına ayrılmasından oluşur:... Bir gaz akışının sıvı bir solvent ile temasının düzenlenmesi gerçekleştirilir: ... · Gazın dolgulu bir kolondan geçirilmesiyle.

Fiziksel adsorpsiyon.

Mekanizması aşağıdaki gibidir:

Gaz molekülleri, moleküller arası karşılıklı çekim kuvvetlerinin etkisi altında katıların yüzeyine yapışır. Bu durumda açığa çıkan ısı, çekim kuvvetine bağlıdır ve buhar yoğunlaşma ısısına denk gelir (20 kJ/m3'e kadar ulaşır). Bu durumda gaza adsorbat, yüzeye ise adsorban denir.

Avantajları Bu yöntem tersine çevrilebilir: Sıcaklık arttığında emilen gaz, kimyasal bileşim değişmeden kolayca desorbe edilir (bu aynı zamanda basınç düştüğünde de olur).

Kimyasal adsorpsiyon (kemisorpsiyon).

Kemisorpsiyonun dezavantajı, bu durumda adsorbatın kimyasal bileşiminin geri döndürülemez olmasıdır; Seçilen adsorbat... Adsorbanlar hem basit hem de karmaşık oksitler olabilir (aktif...

Bölüm 4. Hidrosferin ve toprağın korunmasına yönelik teorik temeller

Konu 11. Hidrosfer korumasının teorik temelleri

Endüstriyel atık su

Endüstriyel atık su, kirliliğin niteliğine göre ağır metal iyonları, krom, flor ve siyanür içeren asit bazlı olarak ayrılır. Asit-alkali atık su, yağdan arındırma, kimyasal aşındırma ve çeşitli kaplamaların uygulanması işlemlerinden oluşur.

Reaktif yöntemi

Atık suyun ön arıtımı aşamasında, hem taze hem de çeşitli oksitleyici maddeler, indirgeyici maddeler, asitler ve alkalin reaktifler kullanılır. Atık suyun son arıtımı, mekanik ve karbon filtreler kullanılarak yapılabilir. ...

Elektrodiyaliz.

Bu yöntemde atık su, kimyasal reaktifler kullanılarak elektrokimyasal olarak arıtılır. Elektrodiyaliz sonrası arıtılmış suyun kalitesi damıtılmış suya yakın olabilir. Suyu çeşitli kimyasal kirletici maddelerle arıtmak mümkündür: florür, krom, siyanürler vb. Elektrodiyaliz, atık çözeltilerin ve elektrolitlerin yenilenmesi sırasında suyun sabit tuz içeriğini korumak için iyon değişiminden önce kullanılabilir. Dezavantajı önemli miktarda enerji tüketimidir. EDU, ECHO, AE vb. gibi ticari olarak satılan elektrodiyaliz üniteleri kullanılır. (1 ila 25 m3 / saat arasında üretkenlik ile).

Petrol ürünlerinden su arıtma

1954 Uluslararası Sözleşmesi (1962,1969, 1971'de değiştirilen şekliyle) Denizdeki petrol kirliliğini önlemek amacıyla, kıyı bölgesinde (100-150 mile kadar) konsantrasyonu 100 mg/l'den fazla olan petrol ürünleri içeren sintine ve balast suyunun denize boşaltılmasına yasak getirmiştir. Rusya'da, sudaki petrol ürünlerinin izin verilen maksimum konsantrasyonları (MPC) belirlenmiştir: yüksek kükürtlü petrol ürünleri - 0,1 mg/l, kükürtsüz petrol ürünleri - 0,3 mg/l. Bu bakımdan suyun içerdiği petrol ürünlerinden arıtılmasına yönelik yöntem ve araçların geliştirilmesi ve iyileştirilmesi çevrenin korunması açısından büyük önem taşımaktadır.

Petrol içeren suların arıtılması için yöntemler.

_Birleşme. Bu, füzyonlarından dolayı parçacıkların genişlemesi sürecidir. Petrol ürünü partiküllerinin irileşmesi kendiliğinden meydana gelebilir... Isıtma ile birleşme oranında bir miktar artış elde edilebilir... Pıhtılaşma. Bu süreçte petrol ürünlerinin parçacıkları çeşitli işlemlerle büyür.

Konu 12. Toprak korumanın teorik temelleri

Toprak korumanın teorik temelleri, diğerlerinin yanı sıra, kirletici maddelerin topraktaki dağılımına ilişkin farklı modellere sahip bölgeler için topraktaki kirletici maddelerin hareketi konularını içerir.

Pirinç. 14. Atık imha türleri

A - çöplük tipi mezar; B - yamaçlarda cenaze töreni; V - çukurlara gömmek; G - bir yer altı sığınağına gömmek; 1 - atık; 2 - su yalıtımı; 3 - beton

Çöplük tipi mezarların dezavantajları: eğimlerin sağlamlığını değerlendirmenin zorluğu; şevlerin tabanında yüksek kayma gerilmeleri; bertaraf stabilitesini arttırmak için özel bina yapılarının kullanılması ihtiyacı; Peyzajdaki estetik yük. Yamaçlara gömülenler Yukarıda ele alınan çöplük tipi mezarların aksine, mezar gövdesinin kaymaya ve yokuştan aşağı akan suyla yıkanmaya karşı ek korunmasını gerektirirler.
Çukurlara gömülmek Peyzaj üzerinde daha az etkiye sahiptir ve sürdürülebilirlik tehlikesi oluşturmaz. Ancak taban yer yüzeyinin altında olduğundan suyun pompalarla boşaltılması gerekir. Bu tür bir gömme, yan eğimlerin ve atık depolama tabanının su geçirmez hale getirilmesinde ek zorluklar yaratır ve ayrıca drenaj sistemlerinin sürekli izlenmesini gerektirir.
Yer altı sığınaklarına defnedilenler her bakımdan daha kullanışlı ve çevre dostudurlar, ancak inşaatlarının büyük sermaye maliyetleri nedeniyle yalnızca küçük miktarlardaki atıkların uzaklaştırılması için kullanılabilirler. Yeraltı bertarafı, belirli koşullar altında gerekli tüm süre boyunca radyoekolojik güvenliğin sağlanmasına izin verdiği ve onu yönetmenin en uygun maliyetli yolu olduğundan, radyoaktif atıkların izole edilmesi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Atık depolama sahasına yerleştirme, zorunlu sıkıştırma ile 2 m'den kalın olmayan katmanlar halinde gerçekleştirilmeli, bu da özellikle büyük boyutlu atıkların gömülmesinde önemli olan en büyük kompaktlığı ve boşlukların bulunmamasını sağlamalıdır.
Bertaraf sırasında atıkların sıkıştırılması, yalnızca boş alan kullanımını en üst düzeye çıkarmak için değil, aynı zamanda bertaraf gövdesinin sonradan çökmesini azaltmak için de gereklidir. Ek olarak, yoğunluğu 0,6 t/m'nin altında olan gevşek bir gömü gövdesi, vücutta kaçınılmaz olarak birçok kanalın ortaya çıkması ve bunun toplanmasını ve çıkarılmasını zorlaştırması nedeniyle filtratın kontrolünü zorlaştırır.
Ancak bazen öncelikle ekonomik nedenlerden dolayı depolama tesisi bölüm bölüm doldurulmaktadır. Parçalı doldurmanın ana nedenleri, farklı atık türlerinin tek bir depolama sahası içerisinde ayrılması ihtiyacının yanı sıra, sızıntı suyunun oluştuğu alanların azaltılması isteğidir.
Bir defin gövdesinin stabilitesini değerlendirirken, dış ve iç stabilite arasında ayrım yapılmalıdır. İç stabilite, mezar gövdesinin kendisinin durumu (yanların stabilitesi, şişmeye karşı direnç) olarak anlaşılmaktadır; Dış stabilite, mezar zemininin stabilitesini (çökme, ezilme) ifade eder. Yetersiz stabilite drenaj sistemine zarar verebilir. Depolama alanlarında kontrol nesneleri hava ve biyogaz, yeraltı suyu ve sızıntı suyu, toprak ve mezarlardır. İzlemenin kapsamı atığın türüne ve depolama sahasının tasarımına bağlıdır.

Depolama sahaları için gereklilikler: Yeraltı ve yüzey sularının kalitesi, hava ortamının kalitesi üzerindeki etkinin önlenmesi; kirleticilerin yer altı alanına göç etmesiyle ilişkili olumsuz etkilerin önlenmesi. Bu gerekliliklere uygun olarak aşağıdakilerin sağlanması gerekmektedir: toprak ve atıkların sızdırmaz örtüleri, sızıntı kontrol sistemleri, depolama sahasının kapatılmasından sonra bakım ve kontrolünün sağlanması ve diğer uygun önlemler.

Güvenli bir depolama sahasının temel unsurları: bitki örtüsüyle birlikte yüzey toprağı tabakası; depolama sahasının kenarları boyunca drenaj sistemi; kolayca geçirgen bir kum veya çakıl tabakası; yalıtkan bir kil veya plastik tabakası; bölmelerdeki atıklar; yalıtım kelimesinin temeli olarak ince toprak; metan ve karbondioksiti uzaklaştırmak için havalandırma sistemi; sıvının drenajı için drenaj tabakası; Kirletici maddelerin yeraltı suyuna sızmasını önlemek için alt yalıtım katmanı.

Referanslar.

1. Eremkin A.I., Kvashnin I.M., Yunkerov Yu.I. Kirletici maddelerin atmosfere emisyonlarının standardizasyonu: ders kitabı - M., ASV tarafından yayınlandı, 2000 - 176 s.

2. Hijyenik standartlar "Nüfuslu alanların atmosferik havasındaki kirletici maddelerin izin verilen maksimum konsantrasyonları (MAC)" (GN2.1.6.1338-03), İlaveler No. 1 (GN 2s.1.6.1765-03), İlaveler ve düzeltmeler ile 2 (GN 2.1.6.1983-05). Rusya Federasyonu Baş Sıhhi Doktorunun 30 Mayıs 2003 tarih ve 116 sayılı, 17 Ekim 2003 tarih ve 151 sayılı, 3 Kasım 2005 tarih ve 24 sayılı Kararları ile yürürlüğe girmiştir (Rusya Adalet Bakanlığı tarafından 09 Haziran 2003, Kayıt No: 4663; 21 Ekim 2003 Sayı: 02.12.2005;

3. Mazur I.I., Moldavanov O.I., Shishkov V.N.. Mühendislik ekolojisi, 2 ciltlik genel kurs. Genel editörlük altında. Mİ. Mazura. - M.: Yüksekokul, 1996. – cilt 2, 678 s.

4. İşletmelerden kaynaklanan emisyonlarda bulunan zararlı maddelerin atmosferik havasındaki konsantrasyonlarının hesaplanmasına yönelik metodoloji (OND-86). SSCB Hidrometeoroloji Devlet Komitesi'nin 4 Ağustos 1986 tarih ve 192 sayılı Kararı.

5. SN 245-71. Endüstriyel işletmelerin tasarımı için sıhhi standartlar.

6. Uzhov V.I., Valdberg A.Yu., Myagkov B.I., Reshidov I.K. Endüstriyel gazların tozdan arındırılması. –M.: Kimya, 1981 – 302 s.

7. 4 Mayıs 1999 tarih ve 96-FZ sayılı “Atmosferik Havanın Korunmasına İlişkin” Federal Kanun (31 Aralık 2005'te değiştirilen şekliyle)

8. 10 Ocak 2002 tarihli “Çevrenin Korunmasına İlişkin” Federal Kanun. No. 7 – Federal Kanun (18 Aralık 2006'da değiştirilen şekliyle)

9. Khudoshina M.Yu. Ekoloji. Laboratuvar atölyesi UMU GOU MSTU "STANKIN", 2005. Elektronik versiyon.

Alınan materyalle ne yapacağız:

Bu materyal sizin için yararlı olduysa, onu sosyal ağlardaki sayfanıza kaydedebilirsiniz:

1. Kirleticilerin atmosferdeki dağılımının genel ilkeleri.

2. Endüstriyel işletmelerden kaynaklanan zararlı emisyonların dağılımını hesaplama mekanizması.

3. Organik yakıtın yanması sırasında NOx oluşumu teorisi.

4. Organik yakıtın yanması sırasında kurum parçacıklarının oluşumu teorisi.

5. Kazan fırınlarında gazlı yetersiz yanma oluşumu teorisi.

6. Organik yakıtın yanması sırasında SOx oluşumu teorisi.

7. Azaltılmış NOx emisyonları.

8. SOx emisyonlarının azaltılması.

9. Aerosol emisyonlarının azaltılması.

10. Kirleticilerin atmosferde taşınmasının temel prensipleri.

11. Termofiziksel ve aerodinamik faktörlerin atmosferdeki ısı ve kütle transferi süreçlerine etkisi.

12. Klasik hidrodinamikten türbülans teorisinin temel prensipleri.

13. Türbülans teorisinin atmosferik süreçlere uygulanması.

14. Kirleticilerin atmosferdeki dağılımının genel ilkeleri.

15. Kirletici maddelerin borudan yayılması.

16. Atmosferdeki yabancı maddelerin dağılım süreçlerini tanımlamak için kullanılan temel teorik yaklaşımlar.

17. MGO'da geliştirilen, zararlı maddelerin atmosferdeki dağılımına ilişkin hesaplama yöntemi. yapay zeka Voeykova.

18. Atık su seyreltmesinin genel modelleri.

19. Su yolları için atık su seyreltme hesaplama yöntemleri.

20. Rezervuarlar için atık su seyreltme hesaplama yöntemleri.

21. Akan su kütleleri için izin verilen maksimum deşarjın hesaplanması.

22. Rezervuarlar ve göller için izin verilen maksimum deşarjın hesaplanması.

23. Aerosol kirleticilerin bir akış içinde hareketi.

24. Egzoz gazlarından katı parçacıkların yakalanmasının teorik temeli.

25. Çevrenin enerji etkilerinden korunmasının teorik temelleri.

Edebiyat

1. Kulagina T.A. Çevre korumanın teorik temelleri: Ders kitabı. ödenek / T.A. Kulagina. 2. baskı, revize edildi. Ve ek Krasnoyarsk: IPC KSTU, 2003. – 332 s.

Derleyen:

T.A. Kulagina

Bölüm 4. ÇEVRESEL ETKİ DEĞERLENDİRMESİ VE Çevre Uzmanlığı

1. Çevresel değerlendirme sistemi, dersin konusu, amaçları ve temel amaçları ve ders kavramları, çevresel değerlendirme türleri. Çevresel etki değerlendirmesi (EV) ile çevresel etki değerlendirmesi (ÇED) arasındaki farklar.

2. Proje için çevresel destek sisteminin geliştirilmesi, proje yaşam döngüsü, ESD.

3. Yatırım projelerinin ekonomik faaliyetlerinin çevresel desteği (yaklaşımlardaki, kategorilerdeki farklılıklar).

4. Rusya'da çevresel etki değerlendirmesi ve ÇED'in yasal ve düzenleyici-metodolojik temeli.

5. Enerji Verimliliği ve ÇED nesnelerinin çevre yönetimi türüne, çevre ile madde ve enerji alışverişinin türüne, doğaya ve insanlara yönelik çevresel tehlike derecesine ve maddelerin toksisitesine göre sınıflandırılması.

6. Çevresel etki değerlendirmesinin teorik temelleri (devlet çevresel etki değerlendirmesinin amaçları, hedefleri, ilkeleri, türleri ve türleri, etkileşim matrisi).

7. Devlet çevresel değerlendirmesinin konuları ve nesneleri.

8. Çevre tasarımının metodolojik hükümleri ve ilkeleri..

9. Çevresel prosedürlerin düzenlenmesi ve yürütülmesi prosedürü (gerekçeler, dava, koşullar, hususlar, Devlet Çevre Uzmanlığının prosedürü ve yönetmelikleri).

10. Devlet çevre değerlendirmesi için sunulan belgelerin listesi (Krasnoyarsk Bölgesi örneğini kullanarak).

11. KİT tarafından alınan belgelerin ön incelemesine ilişkin prosedür. Devlet çevresel değerlendirmesinin sonucunun kaydedilmesi (ana parçaların bileşimi).

13. Kamusal çevre değerlendirmesi ve aşamaları.

14. Çevresel değerlendirmenin ilkeleri. Çevresel değerlendirme konusu.

15. Çevresel değerlendirmeye ilişkin düzenleyici çerçeve ve özel yetkili organlar (işlevleri). Çevresel değerlendirme sürecine katılanlar, temel görevleri.

16. Çevresel değerlendirme sürecinin aşamaları. Proje seçim yöntemleri ve sistemleri.

17. Önemli etkilerin belirlenmesine yönelik yöntemler, etkilerin belirlenmesine yönelik matrisler (şemalar).

18. ÇED'in yapısı ve materyali düzenleme yöntemi, ana aşamalar ve hususlar.

19. Standartların, çevresel kriterlerin ve standartların geliştirilmesi için çevresel gereklilikler.

20. Çevresel kalite ve izin verilen etki, doğal kaynakların kullanımına ilişkin standartlar.

21. Sıhhi ve koruyucu bölgelerin standardizasyonu.

22. Çevresel tasarım için bilgi tabanı.

23. ÇED sürecine halkın katılımı.

24. İncelenen ekonomik tesisin atmosfer üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi, atmosfer kirliliğinin değerlendirilmesine yönelik doğrudan ve dolaylı kriterler.

25. ÇED'in yürütülmesine ilişkin prosedür (ÇED aşamaları ve prosedürleri).

Edebiyat

1. Rusya Federasyonu'nun 10 Ocak 2002 tarih ve 7-FZ sayılı “Doğal Çevrenin Korunmasına İlişkin” Kanunu.

2. Rusya Federasyonu'nun 23 Kasım 1995 tarih ve 174-FZ sayılı “Çevre Uzmanlığı Hakkında” Kanunu.

3. “Rusya Federasyonu'nda çevresel etki değerlendirmesine ilişkin” Yönetmelik. /Onaylı 2000 Rusya Federasyonu Doğal Kaynaklar Bakanlığı'nın emriyle

4. Proje öncesi ve tasarım dokümantasyonunun çevresel değerlendirmesine ilişkin kılavuzlar. / Onaylı 12/10/93 tarihli Glavgosekoekspertiza başkanı. M.: Tabii Kaynaklar Bakanlığı. 1993, 64 s.

5. Fomin S.A. "Devlet Çevre Uzmanlığı". / Kitapta. Rusya Federasyonu'nun çevre hukuku. // Ed. Yu.E. Vinokurova. - M .: MNEPU yayınevi, 1997. - 388 s.

6. Fomin S.A. "Çevre Uzmanlığı ve ÇED". / Kitapta. Ekoloji, doğanın korunması ve çevre güvenliği. // Genel editörlük altında. V.I. Danilova-Danilyana. - M .: MNEPU yayınevi, 1997. - 744 s.

Derleyen:

Teknik Bilimler Adayı, Mühendislik Ekolojisi Bölümü Doçenti

ve can güvenliği"

NOVOSİBİRSK DEVLET TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Çevre Mühendisliği Sorunları Bölümü

"ONAYLI"

Fakülte Dekanı

uçak

“___”_________________200 gr.

Akademik disiplinin ÇALIŞMA PROGRAMI

çevre korumanın teorik temelleri

Sertifikalı bir uzmanın yetiştirilmesi yönünde OOP

656600 – Çevre koruma

uzmanlık 280202 “Mühendislik çevre koruması”

Yeterlilik – çevre mühendisi

Uçak Fakültesi

Kurs 3, yarıyıl 6

Dersler 34 saat.

Pratik dersler: 17 saat.

RGZ 6. dönem

34 saat bağımsız çalışma

Sınav 6 yarıyıl

Toplam: 85 saat

Novosibirsk

Çalışma programı, sertifikalı bir uzmanın eğitimi alanında yüksek mesleki eğitimin Devlet eğitim standardı temelinde derlenmiştir - 656600 - Çevre koruma ve uzmanlık 280202 - “Mühendislik çevre koruması”

Kayıt numarası 165 teknik/ds, 17 Mart 2000 tarihli.

Devlet Eğitim Standartlarındaki disiplin kodu – SD.01

“Çevre Korumanın Teorik Temelleri” disiplini federal bileşene aittir.

Müfredata göre disiplin kodu - 4005

Çalışma programı Çevre Mühendisliği Sorunları Dairesi'nin toplantısında tartışıldı.

13 Ekim 2006 tarih ve 6-06 sayılı bölüm toplantısı tutanağı

Program geliştirildi

profesör, teknik bilimler doktoru, profesör

Bölüm Başkanı

Profesör, Teknik Bilimler Doktoru, Doçent

Ana sorumlu

profesör, teknik bilimler doktoru, profesör

1. Dış gereksinimler

Eğitim için genel gereksinimler Tablo 1'de verilmiştir.

Tablo 1

Zorunlu minimum için Devlet Standartları gereklilikleri

disiplinler	"Çevre korumanın teorik temelleri"
	Çevre korumanın teorik temelleri: atık su ve atık gaz arıtma işlemlerinin ve katı atıkların bertarafının fiziksel ve kimyasal temelleri. Pıhtılaşma, flokülasyon, flotasyon, adsorpsiyon, sıvı ekstraksiyonu, iyon değişimi, elektrokimyasal oksidasyon ve indirgeme, elektrokoagülasyon ve elektroflotasyon, elektrodiyaliz, membran işlemleri (ters ozmoz, ultrafiltrasyon), çökeltme, koku giderme ve gazdan arındırma, kataliz, yoğuşma, piroliz, yeniden eritme işlemleri, Kavurma, yangın nötrleştirme, yüksek sıcaklıkta aglomerasyon. Çevrenin enerji etkilerinden korunmasının teorik temelleri. Kaynakta tarama, emilim ve bastırma ilkesi. Atmosfer ve hidrosferdeki difüzyon süreçleri. Atmosfer ve hidrosferdeki yabancı maddelerin dağılması ve seyreltilmesi. Atmosfer ve hidrosferdeki yabancı maddelerin dağılması ve seyreltilmesi. Hesaplama ve seyreltme yöntemleri.

2. Dersin amaç ve hedefleri

Ana amaç, öğrencileri toksik antropojenik atıkları nötralize etmenin fiziksel ve kimyasal prensipleriyle tanıştırmak ve bu atığı nötralize etmeye yönelik ekipmanı hesaplamak için mühendislik yöntemlerinin ilk becerilerine hakim olmaktır.

3. Disiplin gereksinimleri

Kursun temel gereklilikleri, Devlet Eğitim Standardının (SES) 553500 - çevre koruma yönündeki hükümlerine göre belirlenir. Bu alana ilişkin Devlet Standartlarına uygun olarak çalışma programı aşağıdaki ana bölümleri içerir:

Bölüm 1. Başlıca çevresel kirleticiler ve bunların nötralizasyon yöntemleri.

Bölüm 2. Adsorpsiyon, kütle transferi ve katalitik süreçlerin hesaplanmasının temelleri.

4. Disiplin kapsamı ve içeriği

Disiplin kapsamı, NSTU Rektör Yardımcısı tarafından onaylanan müfredata karşılık gelir.

Ders derslerinin konularının adı, içeriği ve saat cinsinden hacmi.

Bölüm 1. Başlıca çevresel kirleticiler ve nötralizasyon yöntemleri (18 saat).

Ders 1. Endüstriyel merkezlerin antropojenik kirleticileri. Su, hava ve toprak kirleticileri. Yanma süreçlerinde azot oksitlerin oluşumu.

Ders 2. Safsızlıkların atmosferdeki dağılımını hesaplamanın temelleri. Kirletici dağılım modellerinde kullanılan katsayılar. Safsızlık dağılım hesaplamalarına örnekler.

Dersler 3-4. Endüstriyel gaz emisyonlarını temizleme yöntemleri. Saflaştırma yöntemleri kavramı: kirleticileri nötralize etmek için absorpsiyon, adsorpsiyon, yoğunlaşma, membran, termal, kimyasal, biyokimyasal ve katalitik yöntemler. Uygulama alanları. Ana teknolojik özellikler ve proses parametreleri.

Ders 5. Ayırma yöntemlerine dayalı atıksu arıtımı. Atık suyun mekanik safsızlıklardan arındırılması: çökeltme tankları, hidrosiklonlar, filtreler, santrifüjler. Safsızlıkları gidermek için flotasyon, pıhtılaşma, flokülasyon kullanımının fiziko-kimyasal temeli. Atık su arıtma proseslerini mekanik kirliliklerden yoğunlaştırma yöntemleri.

Ders 6. Atıksu arıtımında rejeneratif yöntemler. Ekstraksiyon, sıyırma (desorpsiyon), damıtma ve rektifikasyon, konsantrasyon ve iyon değişimi yöntemlerinin kavramı ve fizikokimyasal temelleri. Su arıtma için ters ozmoz, ultrafiltrasyon ve adsorpsiyon kullanımı.

Dersler 7-8. Su arıtmanın yıkıcı yöntemleri. Yıkıcı yöntemler kavramı. Asidik ve alkali kirleticilerin nötralizasyonuna, safsızlıkların azaltılmasına ve oksidasyonuna (klorlama ve ozonlama) dayanan su arıtma için kimyasal yöntemlerin kullanılması. Kirletici maddeleri çözünmeyen bileşiklere dönüştürerek (tortu oluşumu) suyun arıtılması. Biyokimyasal atıksu arıtımı. Temizleme işleminin özellikleri ve mekanizması. Aerotanklar ve çürütücüler.

Ders 9. Atık su ve katı atıkların nötrleştirilmesinde termal yöntem. Prosesin teknolojik diyagramı ve kullanılan ekipman türleri. Yangının nötrleştirilmesi ve atıkların pirolizi kavramı. Atıkların sıvı fazda oksidasyonu – proses kavramı. Aktif çamur işlemenin özellikleri.

Bölüm 2. Adsorpsiyon, kütle transferi ve katalitik süreçlerin hesaplanmasının temelleri (16 saat).

Ders 10. Katalitik ve adsorpsiyon reaktörlerinin ana tipleri. Raf, tüp ve akışkan yataklı reaktörler. Gaz emisyonlarının nötralizasyonu için uygulama alanları. Adsorpsiyon reaktörlerinin tasarımları. Hareketli adsorban katmanlarının kullanılması.

Ders 11. Gaz emisyonlarını nötrleştirme reaktörleri için hesaplamaların temelleri. Reaksiyon hızı kavramı. Sabit ve akışkan taneli katmanların hidrodinamiği. İdealleştirilmiş reaktör modelleri - ideal karıştırma ve ideal yer değiştirme. İdeal karıştırma ve ideal yer değiştirme reaktörleri için malzeme ve ısı dengesi denklemlerinin türetilmesi.

Ders 12. Gözenekli adsorban ve katalizör granülleri üzerindeki işlemler. Gözenekli bir parçacık üzerinde kimyasal (katalitik) dönüşüm sürecinin aşamaları. Gözenekli bir parçacıkta difüzyon. Moleküler ve Knudsen difüzyonu. Gözenekli bir parçacık için malzeme dengesi denkleminin türetilmesi. Gözenekli bir parçacığın iç yüzeyinin kullanım derecesi kavramı.

Dersler 13-14. Adsorpsiyon proseslerinin temelleri. Adsorpsiyon izotermleri. Adsorpsiyon izotermlerinin deneysel olarak belirlenmesine yönelik yöntemler (ağırlık, hacim ve kromatografik yöntemler). Langmuir adsorpsiyon denklemi. Adsorpsiyon işlemleri için kütle ve ısı dengesi denklemleri. Sabit emme cephesi. Denge ve dengesiz adsorpsiyon kavramı. Benzen buharlarından gazların arıtılması için adsorpsiyon işleminin pratik uygulama ve hesaplama örnekleri.

Ders 15. Kütle transfer süreçlerinin mekanizması. Kütle transfer denklemi. Sıvı-gaz ​​sisteminde denge. Henry ve Dalton denklemleri. Adsorpsiyon proseslerinin şemaları. Kütle transfer süreçlerinde madde dengesi. Proses işletim hattı denkleminin türetilmesi. Kütle transfer işlemlerinin itici gücü. Ortalama itici gücün belirlenmesi. Adsorpsiyon cihazlarının çeşitleri. Adsorpsiyon cihazlarının hesaplanması.

Ders 16. Egzoz gazlarının mekanik kirleticilerden arındırılması. Mekanik siklonlar. Siklonların hesaplanması. Siklon tiplerinin seçimi. Toz toplama verimliliğinin hesaplanması.

Ders 17. Elektrikli çökelticiler kullanılarak gaz saflaştırmanın temelleri. Elektrikli çökelticiler tarafından mekanik yabancı maddelerin yakalanmasının fiziksel temeli. Elektrikli çökelticilerin verimliliğini değerlendirmek için hesaplama denklemleri. Elektrostatik çökelticilerin tasarımının temelleri. Elektrikli çökelticiler tarafından mekanik parçacıkların yakalanmasının verimliliğinin arttırılmasına yönelik yöntemler.

Toplam saat (dersler) – 34 saat.

Pratik derslerin konularının adı, içeriği ve saat cinsinden hacmi.

1. Gaz emisyonlarını toksik bileşiklerden temizlemeye yönelik yöntemler (8 saat):

a) katalitik yöntemler (4 saat);

b) adsorpsiyon yöntemleri (2 saat);

c) siklonlar kullanılarak gaz saflaştırılması (2 saat).

2. Gaz nötrleştirme için reaktörlerin hesaplanmasının temelleri (9 saat):

a) ideal karıştırma ve ideal yer değiştirme modellerine dayalı katalitik reaktörlerin hesaplanması (4 saat);

b) gaz saflaştırması için adsorpsiyon cihazlarının hesaplanması (3 saat);

c) mekanik kirleticileri yakalamak için elektrikli çöktürücülerin hesaplanması (2 saat).

________________________________________________________________

Toplam saat (pratik dersler) – 17 saat

Hesaplama ve grafik görevleri için konuların adı

1) Katalizörün sabit granüler tabakasının hidrolik direncinin belirlenmesi (1 saat).

2) Granül malzemeler için akışkanlaştırma rejimlerinin incelenmesi (1 saat).

3) Katı atıkların akışkan yataklı reaktörde termal nötralizasyon prosesinin incelenmesi (2 saat).

4) Gaz halindeki kirleticileri yakalamak için emici maddelerin adsorpsiyon kapasitesinin belirlenmesi (2 saat).

________________________________________________________________

Toplam (hesaplama ve grafik görevleri) – 6 saat.

4. Kontrol biçimleri

4.1. Hesaplama ve grafik görevlerinin korunması.

4.2. Ders konularına ilişkin özetlerin savunulması.

4.3. Sınava yönelik sorular.

1. Gaz saflaştırması için absorpsiyon proseslerinin temelleri. Emici türleri. Soğurucuların hesaplanmasının temelleri.

2. Katalitik reaktörlerin tasarımları. Boru şeklinde, adyabatik, akışkan yataklı, radyal ve eksenel gaz akışına sahip, hareketli katmanlara sahip.

3. Kirlilik kaynaklarından kaynaklanan emisyonların dağılımı.

4. Gaz saflaştırması için adsorpsiyon işlemleri. Adsorpsiyon işlemlerinin teknolojik şemaları.

5. Kirliliğin kimyasal reaktiflerle (klorlama, ozonlama) oksitlenmesiyle atık su arıtımı.

6. Gözenekli bir granülde difüzyon. Moleküler ve Knudsen difüzyonu.

7. Gaz saflaştırmanın şartlandırma yöntemleri.

8. Katı atıkların termal olarak bertaraf edilmesi. Dekontaminasyon fırınlarının çeşitleri.

9. İdeal bir karıştırma reaktörünün denklemi.

10. Gaz saflaştırmasında membran yöntemleri.

11. Akışkan taneli yatakların hidrodinamiği.

12. Akışkanlaştırma koşulları.

13. Elektrikli çöktürücülerle aerosol yakalamanın temelleri. Çalışmalarının etkinliğini etkileyen faktörler.

14. Gazların termal nötrleştirilmesi. Gazların ısı geri kazanımı ile termal nötrleştirilmesi. Termal dekontaminasyon fırınlarının çeşitleri.

15. Ekstraksiyon atıksu arıtma proseslerinin temelleri.

16. Bir tapa akışlı reaktörün modeli.

17. Gaz saflaştırmanın kimyasal yöntemlerinin temelleri (elektron akışlarının ışınlanması, ozonlama)

18. Sabit granüler katmanların hidrodinamiği.

19. “Sıvı – gaz” sisteminde denge.

20. Biyokimyasal gaz saflaştırması. Biyofiltreler ve biyolojik temizleyiciler.

21. Biyokimyasal saflaştırma – sürecin temelleri. Aerotanklar, metatanklar.

22. Katalitik reaktörlerin idealleştirilmiş modelleri. Malzeme ve ısı dengeleri.

23. Atıksu kirletici maddelerin türleri. Temizleme yöntemlerinin sınıflandırılması (ayırma, yenileme ve yok etme yöntemleri).

24. Adsorpsiyon cephesi. Denge adsorpsiyonu. Sabit adsorpsiyon cephesi.

25. Toz toplama ekipmanı - siklonlar. Siklon hesaplama sırası.

26. Mekanik safsızlıkları ayırma yöntemleri: çökeltme tankları, hidrosiklonlar, filtreler, santrifüjler).

27. Konsantrasyon - atık su arıtma yöntemi olarak.

28. Adsorpsiyon cephesi. Denge adsorpsiyonu. Sabit adsorpsiyon cephesi.

29. Flotasyon, pıhtılaşma, flokülasyonun temelleri.

30. Adsorpsiyon sırasında ısı (kütle) değişimi.

31. Paketlenmiş bir soğurucunun hesaplama sırası.

32. Atıksu arıtma işlemlerinin yoğunlaştırılmasının fiziksel prensipleri (manyetik, ultrasonik yöntemler).

33. Gözenekli bir parçacık üzerinde dönüşüm süreçleri.

34. Adsorberlerin hesaplama sırası.

35. Desorpsiyon, atık sudaki uçucu yabancı maddelerin uzaklaştırılmasına yönelik bir yöntemdir.

36. Adsorpsiyon atıksu arıtımı.

37. Katalizör parçacıklarının kullanım derecesi kavramı.

38. Kirlilik kaynaklarından kaynaklanan emisyonların dağılımı.

39. Atık su arıtımında damıtma ve arıtma.

40. Dengesiz adsorpsiyon.

41. Ters ozmoz ve ultrafiltrasyon.

42. Adsorpsiyon izotermleri. Adsorpsiyon izotermlerini belirleme yöntemleri (ağırlık, hacim, kromatografi).

43. Atık suyun basınç altında sıvı fazda oksidasyonunun temelleri.

44. Kütle aktarım süreçlerinin itici gücü.

45. Atık suyun nötralizasyon, geri kazanım ve çökeltme yoluyla arıtılması.

46. ​​​​Adsorplayıcının termal ve malzeme dengesi denklemleri.

47. Toz toplama ekipmanı - siklonlar. Siklon hesaplama sırası.

48. Biyokimyasal saflaştırma – sürecin temelleri. Aerotanklar, metatanklar.

49. Elektrikli çökelticilerle aerosol yakalamanın temelleri. Çalışmalarının etkinliğini etkileyen faktörler.

1. Ekipman, yapılar, kimyasal ve teknolojik süreçlerin tasarlanmasının temelleri, biyosferin endüstriyel emisyonlardan korunması. M., Kimya, 1985. 352 s.

2. . . Ortamda izin verilen maksimum kimyasal konsantrasyonları. L. Kimya, 1985.

3. B. Bretschneider, I. Kurfurst. Hava havzasının kirlenmeden korunması. L. Kimya, 1989.

4. . Endüstriyel emisyonların art yakma yoluyla nötralizasyonu. M. Energoatomizdat, 1986.

5., vb. Endüstriyel atık su arıtımı. M. Stroyizdat, 1970, 153 s.

6., vb. Endüstriyel atık su arıtımı. Kiev, Tekhnika, 1974, 257 s.

7. . Kimya endüstrisinde atık su arıtımı. L, Kimya, 1977, 464 s.

8.AL. Titov, . Endüstriyel atıkların bertarafı: M. Stroyizdat, 1980, 79 s.

9. , . Termik santrallerin çevreye etkisi ve verdiği zararları azaltma yolları. Novosibirsk, 1990, 184 s.

10. . Çevre korumanın teorik temelleri (ders notları). IC SB RAS - NSTU, 2001. – 97'ler.