Вопросы 4,14,24,33. Вопрос 4. Механические загрязнители Механическое загрязнение
 Скачать 177.98 Kb.
|
|
Вопрос №4. Механические загрязнители Механическое загрязнение – загрязнение среды материалами, оказывающими лишь механическое воздействие без химических последствий. Это, в основном, различные виды отходов. Примерами механических загрязнителей могут служить: заиливание водных объектов грунтами, поступление пыли в атмосферу, свалка строительного мусора на земельном участке, пыль цементных заводов, пыль от сгорания угля котельных, топках и печах, сажа от сгорания нефти и мазута, истирающиеся автопокрышки и т.д.; Механическое загрязнение почв заключается в их засорении крупнообломочным материалом в виде строительного мусора, битого стекла, керамики и других относительно инертных отходов. Это оказывает неблагоприятное влияние на механические свойства почв. Очистка воздуха предприятий от данного вида загрязнителей встречается повсеместно и носит обязательный характер, при этом, являясь наиболее простой. Используются различные виды пылеулавливающего оборудования. Оборудование, улавливающее пыль сухим способом, подразделяется на четыре группы: гравитационное, инерционное, фильтрационное и электрическое. Оборудование для улавливания пыли мокрым способом классифицируется на три группы: инерционное, фильтрационное и электрическое. Каждая из этих групп включает различные виды оборудования. Очистка воды от механических загрязнителей аналогична очистке воздуха. Применяется отстаивание, фильтрование, инерционное осаждение и другие способы. Вопрос № 14. Нормирование загрязнителей Определяющее значение для контроля и управления качеством окружающей среды имеют гигиенические нормативы, направленные в первую очередь на профилактику неблагоприятного воздействия загрязняющих веществ на здоровье человека. Санитарно-гигиенические нормативы — это устанавливаемые в законодательном порядке, обязательные для исполнения всеми ведомствами, органами и организациями допустимые уровни содержания химических и других соединений в объектах окружающей среды. Схема гигиенического нормирования содержания химических веществ в объектах окружающей среды по В.Ф. Протасову, А.В. Молчанову (1995) представлена на рис. 1. Норматив качества окружающей среды носит конкретный характер и основан на определенных признаках. К ним относятся: — объект защиты, например, древесные растения, технологическое оборудование,человек и т. д.; — среда, в которой нормируется и контролируется содержание вещества (воздух, вода, почва, биосубстраты человека (кровь, моча, волосы и т. д.); — критерий вредности (появление заболеваний в разных формах у человека, включая потомство; снижение продуктивности, пищевой ценности растений; выход из строя технологического оборудования и т. д.); — регламентируемая временная характеристика (воздействие в течение всей жизни человека, в течение его рабочего стажа, в короткий промежуток времени, например, в аварийных ситуациях); — последствия или «цена» норматива, к которым может привести отсутствие или превышение допустимого уровня.  Рис. 1. Схема гигиенического нормирования содержания химических веществ в объектах окружающей среды (по В.Ф. Протасову, А.В. Молчанову, 1995) Санитарно-гигиенические нормативы в течение длительного времени оставались единственными критериями качества окружающей среды. В настоящее время наряду с гигиеническими ПДК нормируются содержание вредных веществ в кормах, химический состав ирригационных вод, устанавливаются ПДК химических соединений в сточных водах, подаваемых на сооружения по биологической очистке, разрабатываются ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения. Разработаны ПДК химических соединений в воздухе особо охраняемых территорий, например, для усадьбы-заповедника «Ясная Поляна», предложены ПДК для защиты древесных растений от загрязнения. Однако до настоящего времени гигиенические ПДК являются основным критерием качества окружающей среды и используются для оценки опасности экологической обстановки, расчета предельно допустимых выбросов и сбросов (ПДВ и ПДС), установления связи загрязнения окружающей среды с риском развития нарушения здоровья населения. Гигиенические нормативы в связи со специфичностью и изменчивостью физико-химических свойств атмосферного воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов растительного и животного происхождения, а также особенностями их воздействия на организм устанавливаются отдельно для каждого объекта или используется принцип разделения объектов санитарной охраны. Воздействие химических соединений может быть не только прямым, но и косвенным, например вследствие отказа населения от контролируемого водоисточника, ограничения водопользования и т. д. Следовательно, при нормировании химических соединений в тех или иных объектах должны учитываться различные виды неблагоприятных воздействий: влияние на органолептические показатели (внешний вид, запах, привкус и др.), рефлекторное действие, влияние на общесанитарные показатели (изменение численности сапрофитной микрофлоры, ее состав и др.), возможность миграции из одной среды в другую (переход вещества или его метаболита из почвы в воду, воздух, растения), санитарно-бытовой (изменение прозрачности атмосферы, бытовых условий проживания и т. д.), санитарно-токсикологический. Установление окончательной величины ПДК проводится на основе принципа лимитирующего показателя вредности, в соответствии с которым величина норматива выбирается на уровне меньшей из значений концентрации, установленных по различным критериям вредности или используется принцип учета «слабого звена». В реальных же условиях человек подвергается не изолированному воздействию какого-либо вещества, а сложному многофакторному воздействию. Отсюда необходимость учета всего многообразия воздействий отражена в принципе комплексного (единого, интегрального) гигиенического нормирования. Особенности комбинированного действия в настоящее время учитываются при гигиеническом нормировании вредных веществ во всех средах. Например, для атмосферного воздуха населенных мест установлены 56 коэффициентов комбинированного действия (для 36 бинарных смесей, 20 смесей из 3—5 компонентов). Вопрос № 24. Аэродинамический методы пылеочистки. Циклоны, пылеосадительные камеры, механические сухие пылеуловители можно отнести к аппаратам аэродинамеского типа. Осаждение — посторонние частицы отсеиваются от основной массы газа за счет воздействия определенной силы:
 Рис. 2 Примеры пылеосадительных камер Инерционное пылеулавливание основано на том, что твердые частицы и капли выпадают из запыленного газового потока при резком изменении его направления. Наибольшее распространение получили инерционные пылеуловители, которые предназначены для улавливания крупных фракций пыли размером более 50 мкм, и циклоны, используемые для удаления золы из дымовых газов и сухой (древесной, асбоцементной, металлической) пыли с размером частиц 25-30 мкм из воздуха, ротационные пылеуловители, предназначенные для очистки воздуха рабочих помещений.   Рис. 2 Малогабаритный пылеулавливатель Принцип действия циклона - одного из самых распространенных пылеочистительных аппаратов - основан на использовании центробежной силы, возникающей при вращательно-поступательном движении газового потока: центробежная сила отбрасывает частицы пыли к стенкам корпуса циклона, затем частицы пыли, стекая по стенкам, выпадают в бункер, а очищенный газ через расположенный по оси циклона выхлопной патрубок выбрасываются в атмосферу или поступают к потребителю. Циклоны составляют самую многочисленную группу экотехнической аппаратуры - более 90 % от общего числа применяемых в промышленности пылеуловителей. Ими улавливается более 80 % от общей массы уловленной всеми аппаратами пыли а б   Рис. 3 Батарейный циклон: а - схема (1 - патрубок; 2 - распределительная камера;3 - направляющие элементы; 4 - пылесборник; 5 - камера;6 - патрубок); б - циклон на котельной вагонного депо Вопрос №33. Методы обработки жидких отходов. Из известных способов обработки и утилизации производственных жидких отходов, включая и пастообразные, в мировой практике наибольше применение нашли следующие методы: биологическое окисление и физико-химическая очистка, складирование в поверхностных хранилищах, захоронение в глубинные горизонты и подземные пустоты естественного и искусственного происхождения, сброс в глубинные части морей и океанов, термическая обработка, захоронения в наземных герметических резервуарах. Сточные воды промышленных предприятий очищается механическими, физико-химическими и биологическими методами. Схемы очистки определяются рядом факторов, включающих показатели очищаемого стока, возможность утилизации примесей и повторного использования воды для производственных нужд, состояние водоема и качество воды в нем и т.д. В каждом случае принятая схема очистки должна обеспечивать требования к качеству очищенной воды. Существует три основных типа очистных сооружений:
Назначение локальных очистных сооружений заключается в очистке сточных вод с излечением ценных компонентов после выхода воды из технологических установок или цехов. Очистка от конкретных примесей на локальных установках осуществляется проще, дешевле и эффективнее, чем из их смесей, причем проще усиливать и регенерировать индивидуальные вещества и возвращать их в процесс. Для локальный очистки сточных вод применяют электродиализ, обратный осмос, сорбцию, экстракционных обмен и др. Многие крупные предприятия отрасли располагают собственными заводскими очистными станциями, наиболее совершенные из которых включают в себя сооружения механической, физико-химической и биологической очистки. Районные или городские очистные сооружения предназначены для очистки бытовых и производственных сточных вод района. При совместной очистке к производственным стоках предъявляется ряд требований по содержанию взвешенных и всплывающих веществ, продуктов, способных разрушать или засорять коммуникации, взрывоопасных и горючих свойств и по температуре. Степень очистки сточных вод, выпускаемых в водоемы, регламентировано «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами». Сточные воды перед повторным использованием должны быть очищены до степени, необходимой для дальнейшего их применения в том или ином производстве. Наиболее широкое применение получили системы первичной, вторичной и третичной очистки сточных вод. Для доочистки воды применяют различные реагентные методы, фильтрование, асорбцию, ионный обмен и др. Все больше используются асорбционные методы очистки в сочетании с другими. Важной народнохозяйственной проблемой является обработка и утилизация осадков получаемых после очистки производственных бытовых сточных вод. Получившие широкое распространение способы переработки осадков в метантанках и на иловых площадках являются несовершенными, малопроизводительными, дорогими и требуются под них большие земельные участки. Перспективным направлением является обезвоживание сброшенных осадков с последующей их термической обработкой. Ввысушенные осадки можно использовать в качестве органо-минерального удобрения. Интерес представляют и другие методы утилизации осадков, например приготовление добавок к кормов сельскохозяйственных животных и зверей цепных пород, получение витамина В12, аммиакокислот, продуктов сухой переонки осадков. Многотонные жидкие, пастообразные и твердые отходы, не относящиеся к категории сильно токсичных часто складируют в поверхностных хранилищах. Этот метод вынужденный и экономически неоправданный, так как с этим связано отчуждение больших земельных участков и загрязнение поверхностных и подземных вод, поэтому он не рекомендуется для широкого внедрения. При захоронении токсичных веществ ( резких и пастообразных ) в шурфы траншеи предварительно проходят стабилизацию, которая заключается в их фиксации различными связующими или цементирующими веществами. Этот способ используется во всем мире для захоронения, пример, радиоактивных отходов и различных сильно токсичных ввеществ (соединения Hg, As цианидов и др.) В 70-80 годы получило распространение закачивание жидких и пастообразных отходов в глубинные горизонты и подземные пустоты естественного и искусственного происхождения (используются отработанные выработки рудников или шахт, пройденные в устойчивых породах ( это глины, гипсы, глинистые сланцы, каменная соль и т.д). Способы разработки подземных пустот разнообразными методам камуфлетных взрывов в пластичных глинистых породах, горным способом в устойчивых породах, путем выщелачивания или размывом а отложениях каменной соли и др. Применять этот метод следует при гарантированном исключении последствий, так как закачивание отходов в глубинные горизонты земли может привести к распространению загрязняющих ввеществ подземелей. Сброс отходов в глубинные части моря или океана применяется для захоронения радиоактивных отходов США и Англей. В Союзе этот метод не применяли. Для тех жидких и пастообразных отходов переработка которых не дает удовлетворительных результатов механическими, биологическими, физико-химическими и др. методами, применяется «огневое» обезвреживание при t 550-980 0C и выше. В современных агрегатах огневого обезвреживания, на электротехнической основе, наряду с различием органических примесей с получением безвредных веществ, созданы условия для извлечения ценных минеральных соединений, используемых дальше как производственные сырье. Основными недостатками этого метода является большой расход топлива для полного окисления токсичных веществ и необходимость очистки отходящих газов. Однако при высокой концентрации горючих примесей процесс огневого обезврежены может быть практически автотермичным с минимальным расходом топлива на предварительный разогрев реактора. Анализ известных методов обработки и закачивания жидких и пастообразных отходов показывает, что полностью они не решают вопросов охраны природы от производственных загрязнений. Наблюдается необходимость в ликвидации вторичных загрязнений, а часто например, при складировании и закачивании в подземные горизонтытрудно прогнозировать возможное последствия. Такая же картина наблюдается при обезвреживании газообразных захоронений твердых отходов. |