Очистка воздуха на объектах (оборудовании), установка фильтров

Риск возможного нанесения вреда организму токсическими веществами и соединениями выхлопов зависит от следующих факторов: свойств веществ (физических и химических); интенсивности воздействия токсиканта на конкретный орган человека (мишень) и времени этого воздействия; биологического отклика организма на воздействие токсиканта.

Растворимость токсиканта обусловливает различия в размещении его по организму. Растворимые в биологических жидкостях соединения й вещества быстро разносятся по всему телу, а нерастворимые — задерживаются в респираторном тракте, легочной ткани, лимфатических узлах или проглатываются. Внутри организма эти соединения подвергаются метаболизму, причем токсичность образующихся метаболитов иногда превышает токсичность исходного соединения, а в целом дополняет ее. Баланс между метаболическими процессами, усиливающими или уменьшающими токсичность, является важным фактором чувствительности индивидуума к токсическим веществам.

Вопрос загрязнения ОС автомобильным транспортом необходимо рассматривать в комплексе: производство, обслуживание и ремонт автомобилей, их эксплуатация, производство горючих и смазочных материалов, развитие й эксплуатация дорожно-транспортной сети.

В процессе эксплуатации автотехники наблюдаются вредные факторы:

1. потребление топлива и воздуха, выделение вредных выхлопных газов;
2. выброс продуктов истирания шин и тормозов;
3. материальные потери и жертвы в результате транспортных происшествий, аварий и катастроф;
4. использование специальных солевых составов для поддержания дорожной сети в работоспособном состоянии.

Все большие площади земель отчуждаются под транспортную дорожную сеть, гаражи, стоянки, инфраструктуры сервисного обслуживания, мойки автотранспорта. Объемы загрязнений ОС достигли такого уровня, что во весь рост встала задача очистки промышленных выбросов в атмосферу. В соответствии с требованиями санитарных норм вредные выбросы, содержащие пыль, вредные газы и пары, должны быть подвергнуты очистке перед выбросом в атмосферу.

Применяемые методы очистки очень разнообразны, отличаются конструкцией оборудования и технологией обезвреживания в зависимости от конкретных условий:

1. количества и состава выбросов;
2. эффективности очистного оборудования;
3. возможности использования изъятых из выбросов продуктов.

Очистка воздуха от пыли или тумана выполняется:

1. в механических пылеуловителях (пылеотстойники, пылеосадочные камеры, инерционные пылебрызгоуловители, циклоны) — для грубой предварительной очистки;
2. в мокрых пылеуловителях (полых, насадочных или барботажных скрубберах, пенных аппаратах, трубах Вентури), которые более эффективны, чем сухие пылеуловители;
3. в фильтрах волокнистых, ячейковых, с насыщенными слоями зернистого материала, масляных, рукавных;
4. в электрофильтрах, являющихся аппаратами тонкой очистки газов от пыли (наиболее эффективны).

Необходимой степени очистки достигают в комбинированной установке, состоящей из нескольких ступеней с разными аппаратами. Промышленные газообразные отходы, содержащие токсические вещества, очищают в специальных промывных камерах или адсорбционных очистителях с последующим дожиганием (конденсационная очистка, термическое или каталитическое дожигание). Чаще применяются абсорбционный и адсорбционный методы очистки.

Мировой опыт показывает, что наилучшее решение проблемы регулирования соотношения топливо—воздух на основе комбинированного измерения содержания кислорода и оксида углерода в продуктах сгорания с учетом технологического изменения нагрузки, состава топлива, температуры топлива и воздуха, климатических параметров и других условий, определяющих режим горения топлива (система «Факел-1», Санкт-Петербург).

Количество вредных веществ, поступающих от антропогенных источников, и их концентрация во многих регионах превышает безопасные уровни. По данным «Ежегодника состояния загрязнения воздуха и выбросов за 1999 г.» в России в качестве источников выбросов в атмосферу учтены 18 386 предприятий в 448 городах. Данные о суммарных выбросах загрязняющих веществ в атмосферу по всей территории Российской Федерации приведены в таблице.

В настоящее время остро встала проблема считавшегося ранее «неопасным» ДИОКСИНА. Он оказался самым опасным из ядов, открытых человеком, токсичнее цианидов, кураре, боевых ОВ. Диоксин — это не одно конкретное вещество, а целый класс химических соединений, образующихся обычно в кислородной среде из бензольных колец в присутствии хлора или брома, особенно при высокой температуре. В 50-х годах ученые заподозрили, что виновником многих болезней является диоксин, и потерей своего здоровья многие из них это доказали. Поставляют диоксины в окружающую среду предприятия по очистке графита, изготавливающие гербициды, бензины, целлюлозно-бумажные, электролизные заводы.

Возникают диоксины и при сжигании мусора, утилизации хлорсодержащих отходов, при пожарах на электростанциях. Действие этого яда при значительной концентрации на человека ужасно: многие умирают сразу, а у оставшихся в живых появляются незаживающие язвы на теле, психическое расстройство, злокачественные опухоли. Даже незначительные дозы диоксина приводят к рождению детей-уродцев, катастрофическому падению иммунитета. Это очень устойчивые соединения (выдерживают нагрев до 1200°С, имеют период полураспада до 20 лет).

Выбросы в атмосферу основных загрязняющих веществ но территории Российской Федерации

Накапливается диоксин в печени, вилочковой железе, кроветворных органах, подавляя иммунную систему; вызывая мутации, злокачественные опухоли. Содержание диоксинов в продуктах, жидкостях и воздухе необходимо ограничить. Для питьевой воды концентрация диоксинов не должна превышать 20 пг/л (1пг = 10-12г). Обнаружить такое количество вещества можно, только используя очень чувствительные и чрезвычайно дорогие приборы. Смертельная доза диоксина для человека по размерам не превышает 1/3 таблетки аспирина. В 1995 г. в систему водоканала г. Уфы попали фенолы. Их взаимодействие с хлорированной водой привело к образованию диоксинов и массовому отравлению населения. В России аттестовано 6 лабораторий, проводящих анализы диоксинов.

Диоксины были основным поражающим элементом химической войны США во Вьетнаме, над территорией которого распылено свыше 45 млн л дефолианта, при производстве в котором образуется диоксин. Это причина огромного количества жертв и пострадавших от применения «неопасных» дефолиантов. Многие из пострадавших и сейчас расплачиваются за это здоровьем своим и детей. За медицинской помощью обратилось свыше 60 000 бывших военнослужащих США с жалобами на резкое ухудшение здоровья, появление «хлорной сыпи» и злокачественных образований на коже, сильные головные боли, болезни желудочно-кишечного тракта, печени, нарушение координации движений. Специалисты здравоохранения подтверждают связь этих заболеваний с воздействием химических веществ. По данным США у 538 бывших солдат, имевших контакт с диоксином, родилось 77 детей-калек (глухие, слепые), но особенно плачевны эти последствия для Вьетнама.

Совместное воздействие диоксина и радиации приводят к резкому усилению негативных последствий. Так, суммарное воздействие 10 ПДД лучевого облучения и 10 ПДК диоксина эквивалентно действию 40-60 ПДД.

Способ очистки газового потока зависит от факторов: вида улавливаемых веществ; используемого оборудования; его состава; имеющихся ресурсов; параметров входного и выходного потока; степени влияния на основное производство и режим эксплуатации; варианта использования газового потока.

Большая доля выбросов в атмосферу, особенно в крупных городах, приходится на отходы транспорта. Независимо от специфики промышленного производства вблизи автомагистралей фиксируется наличие кадмия, свинца, селена в концентрациях, превышающих фоновые более чем в два раза.

Основные методы и способы очистки газовых потоков классифицируются по многим принципам.

1. Методы удаления твердых тел способами:
а) использования механических осадителей в виде:
— камер с заслонками, горизонтальными полками, лабиринтами, с наклонными полками; — циклонов-осадителей с тангенциальным входом, с осевым входом, групповые циклоны;
— параллельных или последовательных мультициклонов;
б) применения мокрых инерциальных пылеуловителей с:
— классификацией по конструкции — скрубберы с насадками, тарелочные скрубберы;
— предварительным распылением (скруббер Вентури, брызгальные и противоточные скрубберы, барботажные и пенные аппараты);
— различными типами осаждения (гравитационные, центробежные, инерционные);
в) фильтрации с делением по:
— материалу фильтра (тканевые, зернистые, волокнистые);
— состоянию насыпного слоя (неподвижный, двигающийся, орошаемый);
— виду; конструкции (рукавные, плоская развернутая ткань, клиновые, каркасные, рамные);
— способу регенерации ткани (обратная продувка, встряхивание);
— количеству секций в установке (одно- или многосекционные);
г) электрофильтрации с классификацией по:
— количеству зон осаждения (одно- или двухступенчатые);
— виду сечения (трубные, прямоугольные);
— способу очистки (мокрые или сухие);
— диапазонам рабочих температур.

2. Методы удаления газообразных загрязнений способами:
а) абсорбции:
— по видам очищаемых газов;
— по видам адсорбентов (вода, щелочной раствор, мало летучие органические жидкости, гранулированные оксиды железа и цинка, сульфиды кобальта, никеля и молибдена, известь, известняк);
— по характеру использования жидкостей (однократная, регенерация);
— по конструкции оборудования (абсорберы с насадками, скрубберы Вентури и брызгальные, мокрые электрофильтры, колонны с отражателем и тарельчатые);
б) адсорбции:
— по видам очищаемых газов (сильный запах, токсичные, радиоактивные, взрывопожароопасные);
— по видам адсорбентов (активированный уголь, оксидные и кремнийсодержащие, импрегнированные сорбенты с пропиткой);
— по видам оборудования (сменные контейнеры, с адсорбентом, адсорбенты с тонкими и высокими слоями, адсорбенты с движущимся сорбентом и с сжиженным слоем, камеры с хронографической очисткой);
в) конденсации:
— по видам очищаемых газов;
— по конструкции оборудования (с охлаждением при непосредственном контакте или при косвенном контакте);
г) дожигания:
— по видам очищаемых газов;
— по типам горелок (с регулируемой подачей топлива, многострунные, с предварительным смешиванием, форсунки);
— по видам топлива (нефть, газ);
д) Химическими:
— по видам очищаемых газов;
— по характеру процесса (некатолическое восстановление добавками аммиака, селективное католическое восстановление, облучение потоком электронов с добавлением аммиака).

Мероприятия по предотвращению выбросов в атмосферу можно разделить на группы:

1. усовершенствование технологических процессов;
2. применение более современных конструкций технологического оборудования и агрегатов;
3. модернизация методов пылеулавливания;
4. герметизация агрегатов, оборудования, прjдуктопроводов;
5. подавление процессов образования вредных веществ;
6. рециркуляция тепловых и материальных потоков в технологических схемах;
7. предварительная термоподготовка топлива.