Источники, виды и масштабы загрязнений окружающей среды

ВВЕДЕНИЕ

Из всех экологических проблем наиболее насущной и острой является про­блема сохранения среды обитания человека. Любые успехи научно- технического прогресса будут обесценены, если они сопровождаются снижени­ем ее качества. Воздействие факторов окружающей среды на состояние здоровья населения приобретает все большую актуальность и в связи с изменением соци­ально-экономической обстановки, а также значительным ослаблением контроля за окружающей средой.

За последние годы в России резко ухудшилась демографическая ситуация (снижение рождаемости, рост смертности в целом и особенно младенческой, детской и смертности отдельных возрастных групп в первую очередь мужчин), уменьшается продолжительность жизни. При наметившейся тенденции сниже­ние отдельных видов заболеваемости (заболеваемость с временной утратой тру­доспособности) наблюдается рост хронических болезней, увеличение их тяжести и длительности.

Факторы окружающей среды остаются важной детерминантой здоровья по­пуляции в целом и особенно определенных возрастных групп.

По оценкам Всемирной организации здравоохранения, шансы на выжива­ние у бывшего советского народа в связи с загрязнением окружающей среды лишь немногим выше, чем у некоторых народов Центральной Африки.

Объективно-исторические причины экологического кризиса на территории бывшего СССР корнями уходят в прошлое Советской империи. Советский Союз был обречен на экологический кризис патологическими особенностями тотали­тарной системы хозяйствования - скособоченной структурой экономики; гипер­трофированным разрастанием ресурсоемких «грязных» производств, их высокой скученностью в отдельных местах - чаще всего вблизи крупных рек; высочай­шей сконцентрированностью тайной промышленности в изолированных рай­онах, абсолютно неподконтрольных народу; недоразвитостью инфраструктуры. Тенденции эти возникли в результате безграмотной внутренней политики, осно­ванной на идеологии покорения природы, и усугублялись демократическим цен­трализмом отдавания и исполнения команд при полном невежестве руководства (да и подавляющего большинства советского народа). Прибавьте к этому еще и монополизм такого вот государства на природные ресурсы и бесплатное пользо­вание ими.

Смысловые ошибки - экстенсивное (вширь и вкось) развитие производства, первенствование сиюминутных экономических (а чаще - политических) интере­сов, правовая и экономическая беззащитность природы, разгул военщины, мас­совый психоз мелиорации - эти ошибки стали видны нам только по прошествии многих лет. В те времена лишь единичные реликтовые ученые понимали суть происходящего. Среди остальных существовало мнение о безграничной вынос­ливости природы, о ее неисчерпаемых возможностях и терпеливости. Нам в обя­зательства вменялось не ждать милости от природы, а брать, брать. Переход к рыночным отношениям не только не улучшил, но очень естественным образом обострил ситуацию. Предприниматели, освобожденные из-под стражи мораль­ного кодекса строителя коммунизма, в полном соответствии со своей сущностью устремились к быстрой максимальной наживе, ничем не стимулируе­мые к экологизации производства и по-серьезному не стесняемые нетвердым го­сударственным контролем. Как следствие всего этого, изношенность технологи­ческого, транспортного и природоохранного оборудования достигла предела, а кое-где и превысила его. Беспорядочные экономические связи провоцируют по­всеместное уклонение от технологических регламентов, дозволяют использова­ние некондиционного сырья и материалов. Мощные технические и высокорис­ковые средства оказываются в частных руках, более того, в руках нескольких предпринимателей. А надо сказать, первое, на чем начинает экономить бизнес­мен в условиях развала, - это природоохранные мероприятия.

С 1990 по 1998 г. планируемые бюджетные затраты на охрану окружающей среды (включая гидрометеорологию, геодезию, картографию и лесное хозяйст­во) были снижены с 1.3 до 0.08% ВВП. В реальных цифрах в 1993 г. на указан­ные цели было выделено 2400 млн. долл. США; в 1995 г. было запланировано около 260 млн. долл.; в 1998 г. предполагалось около 45 млн. долл. Для сравне­ния: 1.5% ВВП - уровень реальных затрат на аналогичные нужды во Франции в конце 80-х годов. В это же время на эти же цели Великобритания (страна с не­сколько меньшей территорией и намного менее острой проблематичностью, чем наша) тратила ежегодно 2330 млн. долл., а в Германии в 1990 г. эту сумму на борьбу с загрязнениями выделили одни только промышленные предприятия За­падных земель.

Важнейшую роль сыграл и социальный фактор. Время экологического бу­ма, вызванного шокирующими филиппиками времен перестройки и гласности, прошло. Неутихающие экономические и постоянно возобновляемые политиче­ские проблемы оттеснили вопросы охраны окружающей среды на задний план.

ИСТОЧНИКИ, ВИДЫ И МАСШТАБЫ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Основные мероприятия по защите окружающей среды

Защита окружающей среды является комплексной проблемой для решения которой требуются усилия ученых многих специальностей. Наиболее активной формой защиты окружающей среды от вредного воздействия выбросов про­мышленных предприятий является полный переход к безотходным и малоот­ходным технологиям и производствам.

Важнейшими направлениями экологизации промышленного производства следует считать:

1. Совершенствование технологических процессов и разработку нового оборудования с меньшим уровнем выбросов примесей и отходов в ок­ружающую среду.

2. Экологическую экспертизу всех видов производства и промышленной продукции.

3. Замену токсичных отходов на не токсичные.

4. Замену не утилизируемых отходов на утилизируемые.

5. Широкое применение дополнительных методов и средств защиты окру­жающей среды.

В качестве дополнительных средств защиты применяют: аппараты и систе­мы для очистки газовых выбросов, сточных вод от примесей; глушители шума при сбросе газов в атмосферу; виброизляторы технологического оборудования; экраны для защиты от электромагнитных полей.

Дополнительные средства защиты окружающей среды применяют на транспорте и передвижных энергоустановках. Это глушители, сажеуловители, нейтрализаторы отработавших газов ДВС, глушители шума компрессорных ус­тановок.

Важная роль в защите окружающей среды отводится мероприятиям по ра­циональному размещению источников загрязнения: вынесение промышленных предприятий из крупных городов в малонаселенные районы с непригодными и малопригодными для сельскохозяйственного использования землями; опти­мальное расположение промышленных предприятий с учетом топографии мест­ности и розы ветров; установление санитарно-защитных зон вокруг промыш­ленных предприятий и т.д.

В охране окружающей среды необходимы службы контроля качества окружающей среды, которые должны вести систематизированные на­блюдения за состоянием атмосферы, воды и почвы для получения фактических уровней загрязнения окружающей среды. Полученная информация о загрязне­нии позволяет быстро выявлять причины повышения концентрации вредных веществ и активно их устранять.

Защита атмосферы

Нормирование примесей атмосферы

Сухие пылеуловители

Классификация пылеулавливающего оборудования основана на принципи­альных особенностях процесса отделения твердых частиц от газовой фазы:

- оборудование для улавливания пыли сухим способом, к которому отно­сятся циклоны, пылеосадительные камеры, вихревые циклоны, жалюзийные и ротационные пылеуловители, электрофильтры, фильтры.

-оборудование для улавливания пыли мокрым способом, к которому от­носятся скрубберы Вентури, форсуночные скрубберы, пенные аппараты.

Для очистки воздуха применяют пылеуловители пяти классов.

Класс пыле­уловителя	Размеры улавливаемых пылевых частиц, мкм	Группа пыли по дисперсности	Эффективность пылеуловителя
	Более 0.3		0.8 0.8-0.999
	Более 2		0.45-0.92 0.92-0.999
	Более 4		0.8-0.99 0.99-0.999
	Более 8		0.95-0.999 0.999
	Более 20		0.99

 

Циклоны

Циклоны очень широко применяются для сухой очистки газов. Газовый по­ток вводится в циклон через патрубок 2 по касательной к внутренней поверхно­сти корпуса 1 и совершает вращательно-поступательное движение к бункеру 4. Под действием центробежной силы частицы пыли образуют на стенке циклона пылевой слой, который с частью газа попадает в бункер. Отделение частицы пы­ли от газа, попавшего в бункер, происходит при повороте газового потока в бун­кере на 180*. Освободившись от пыли, газовый поток образует вихрь, давая на­чало вихрю газа, покидающему циклон через выходную трубу 3. Для нормаль­ной работы циклона необходима герметичность бункера, так как если бункер не­герметичен, то из-за подсоса наружного воздуха происходит вынос пыли с потоком выходную трубу.

Выпускаются цилиндрические (ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24, ЦП-2) и конические (СК-Цн-34, СК-ЦН-34М и СКД-ЦН-33) циклоны НИИОГаза (госу­дарственный научно-исследовательский ин-т по промышленной и санитарной очистке газа).

Для всех циклонов бункеры имеют цилиндрическую форму диаметром Д_б, равным 1.5Д для цилиндрических и (1.1-1.2)Д для конических циклонов. Высота цилиндрической части бункера составляет 0.8Д, днище бункера выполняется с углом 60* между стенками. Выходное отверстие бункера имеет диаметр 250 и 500 мм. Избыток давления газов, поступает

Производительность циклона зависит от его диаметра, увеличиваясь с рос­том последнего.

Для очистки больших масс газов применяют батарейные циклоны, состоя­щие из нескольких параллельно установленных циклонных элементов. Опыт эксплуатации батарейных циклонов показал, что эффективность очистки таких установок несколько ниже эффективности отдельных элементов из-за перетока газов между циклонами элемента.

Ротационные пылеуловители

Ротационные пылеуловители относят к аппаратам центробежного действия, которые одновременно с перемещением воздуха очищают его от фракций пыли крупнее 5 мкм. Они обладают большой компактностью, т.к. вентилятор и пыле­уловитель обычно совмещены в одном корпусе.

Рассмотрим конструктивную схему простейшего пылеуловителя ротацион­ного типа.

При работе вентиляторного колеса 1 частицы пыли за счет центробежных сил отбрасываются к стенке спиралеобразного корпуса 2 и движутся по ней в направлении выхлопного отверстия 3. Часть газа с пылью через специальное пылеприемное отверстие 3 отводится в пылевой бункер, а очищенный газ посту­пает в выхлопную трубу 4. Такие аппараты обеспечивают достаточно высокую эффективность очистки воздуха при улавливании сравнительно крупных частиц пыли (свыше 20-40 мкм).

Для очистки воздуха от пыли с размерами частиц >5 мкм предназначены противоточные ротационые пылеотделители - ПРП. Пылеотде- литель состоит из встроенного в кожух 1 полого ротора 2 с перфорированной поверхностью и колеса вентилятора 3. Ротор и колесо вентилятора насажены на общий вал. При работе пылеотделителя запыленный воздух поступает внутрь кожуха, где закручивается вокруг ротора.

В результате вращения пылевого потока возникают центробежные силы, под действием которых взвешенные в воздухе частицы пыли стремятся выде­литься из него в раздельном направлении. Одновременно на эти частицы в про­тивоположном направлении действуют силы аэродинамического сопротивления. Частицы, центробежная сила которых больше силы аэродинамического сопро­тивления, отбрасываются к стенкам кожуха и поступают в бункер 4. Очищенный воздух через перфорацию ротора всасывается в вентилятор и затем выводится наружу.

По сравнению с циклонами ПРП обладают рядом преимуществ: габарит­ные размеры циклона в 3-4 раза больше, а удельные энергозатраты на очистку 1000 м3 газа на 20-40% больше, чем у ПРП при прочих равных условиях. Однако широкого применения ПРП не получили из-за относительной сложности конструкции и процесса эксплуатации.

Радиальные пылеуловители

В радиальных пылеуловителях отделение твердых частиц от газового пото­ка происходит при совместном действии гравитационных и инерционных сил. По­следние возникают при повороте газового потока на 180* за срезом входной трубы 2. Средняя скорость подъема газа ω_г в корпусе 1 обычно не более 1 м/с. При этом для оседающих частиц должно выполнятся условие ω_в > ω_г, ω_п скорость витания частиц. Эффективность очистки газа от частиц размером 25 -30 мкм обычно составляет 0.65-0.85. Из-за малой эффективности радиальные пыле­уловители не применяют для очистки от мелкодисперсной пыли.

 

Жалюзийный пылеотделитель

Применяется для разделения газового потока на очищенный газ и газ, обогащенный пылью.

 

На жалюзийной решетке 1 газовый поток расходом Q разделяется на два потока с расходами Qi и Q2. Обычно, Qi = (0.8 - 0.9) Q, a Q2= (0.1 - 0.2)Q. Отделение частиц пыли от основного газового потока на жалюзийной решетке происходит под действием инерционных сил, возникающих при повороте газо­вого потока на входе в жалюзийную решетку, а также за счет эффекта отражения частиц от поверхности решетки при соударении. Обогащенный пылью газовый поток после жалюзийной решетки направляется к циклону, где очищается от частиц и вновь вводится в трубопровод за жалюзийной решеткой. ЖП отличает­ся простотой конструкции и хорошо компонуются в газоходах, обеспечивая эф­фективность очистки 0.8 и более для частицы размером больше 20 мкм. Они применяются для очистки дымовых газов от крупнодисперсной пыль при темпе­ратуре до 450-600*С.

Электрофильтры

Одним из наиболее совершенных способов очистки газов от взвешенных частиц пыли и тумана является электрическая очистка. Этот процесс основан на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и осаждении последних на осадительных и коронирующих электродах.

Заряженные газы, поступающие в электрофильтр, всегда оказываются час­тично ионизированными за счет различных внешних воздействий. Поэтому, по­падая в пространство между двумя электродами, они способны проводить элек­трический ток. Сила тока зависит от числа ионов и величины напряжения между электродами. При увеличении напряжения в движение между электродами во­влекается все большее число ионов, и сила тока растет до тех пор. пока в движе­нии не окажутся все ионы, имеющиеся в газе. При этом величина тока становит­ся постоянной (ток насыщения), несмотря на дальнейший рост напряжения.

При некотором достаточно большом напряжении движущиеся ионы и электроны на­столько ускоряются, что, сталкиваясь с молекулами газа ионизируют их, пре­вращая нейтральные молекулы в положительные ионы и электроны. Образовав­шиеся ионы и электроны ускоряются электрическим полем и, в свою очередь, ионизируют новые молекулы газа.

Этот процесс, называемый ударной ионизацией газа, устойчиво протекает лишь в неоднородном электрическом поле, характерном для цилиндрического конденсатора. В зазоре между коронирующим 1 и осадительным 2 электродами создается электрическое поле убывающей напряженности с силовыми линиями направленными от осадительного электрода к коронирующему электроду (или наоборот).

Аэрозольные частицы, поступающие в зону между коронирующим и осади­тельным электродами, адсорбируют на своей поверхности ионы, приобретая при этом электрический заряд, и получают ускорение, направленное в сторону элек­трода с зарядом противоположного знака. Процесс зарядки частиц зависит от подвижности ионов, траектории движения и времени пребывания частиц в зоне коронирующего заряда. Учитывая, что в воздухе и дымовых газах подвижность отрицательных ионов выше, чем положительных, электрофильтры обычно де­лают с короной отрицательной полярности. Время зарядки аэрозольных частиц - доли секунды.

Движение заряженных частиц к осадительному электроду происходит под действием аэродинамических сил, силы взаимодействия электрического поля и заряда частицы, силы тяжести.

Основная масса пыли (отрицательно заряженные аэрозольные частицы) осаждается на положительном осадительном электроде и лишь относительно небольшая - на отрицательном коронирующем.

Сухие фильтры типа УГМ (унифицированные горизонтальные малогаба­ритные) рекомендуется применять для тонкой очистки газов от пыли различных видов Jsr2 и 4 групп дисперсности. Производительность по газу, тыс. м3/ч - 36- 950; наибольшая температура газов 250*С; эффективность очистки - до 0.999.

Фильтры

Фильтры широко используются для тонкой очистки газовых выбросов от примесей.

Рассмотрим схему процесса фильтрования в пористой перегородке.

Частицы примесей оседают на входной части пористой перегородки и за­держиваются в порах, образуя на поверхности перегородки слой 3, и таким об­разом становятся для вновь поступающих частиц частично фильтровой перегородкой что увеличивает эффект очистки к перепаду давления па фильтроэлемен­те. Классификация фильтров основана на типе фильтровой перегородки, конст­рукции фильтра и его назначения, тонкости очистки.

По типу перегородки фильтры бывают: с зернистыми слоями (неподвижные свободно насыпанные зернистые материалы); с гибкими пористыми перегород­ками (ткань, войлоки, волокнистые маты, губчатая резина, пенополистирол и др.); с полужесткими пористыми перегородками (вязанные и тканные сетки, прессованные спирали и стружка); с жесткими пористыми перегородками (по­ристая керамика, пористые металлы).

По конструктивному признаку газовые фильтры делят на рукавные, ячейковые (рамочные и каркасные) и рулонные.

Наиболее распространены рукавные фильтры, в которых запыленный газ подается во внутреннюю полость рукавов. Частицы загрязнения за счет ситового и других эффектов оседают в ворсе и образуют пылевой слой на внутренней по­верхности рукавов. Очищенный воздух выходит из фильтра через патрубок. При достижении максимально допустимого перепада давлений на фильтре его от­ключают от системы и производят регенерацию встряхиванием рукавов и про­дувкой их сжатым газом.

Для изготовления рукавов применяют ткани, войлоки и сетки. Производи­тельность фильтра по газу зависит от типа рукавов, объединенных в общий кор­пус. В крупногабаритных фильтрах большой производительности число рукавов может достигать нескольких сотен штук. Промышленность выпускает серийно рукавные фильтры типа ФРО, ФР и др. ФРО служит для очистки от пыли раз­личных видов 3 и 4 групп дисперсности; производительность по газу тыс. м3/ч - до 50; наибольшая температура газов 130*С (рукав из лавсана), 230 (рукав из стеклоткани); эффективность очистки 0.98.

Пылеуловители различных типов, в том числе и электрофильтры, применя­ют при повышенных концентрациях примесей в воздухе. Фильтры используют для тонкой очистки воздуха с концентрациями примесей не более 50 мг/м3. Если требуемая тонкая очистка воздуха идет при больших начальных концентрациях примесей, то очистку ведут в системе последовательно соединенных пылеуло­вителей и фильтров.

Мокрые пылеуловители

Аппараты мокрой очистки газов имеют широкое распространение. Они ха­рактеризуются высокой эффективностью очистки от мелкодисперсной пыли с диаметром >= (0.3 - 1.0 мкм), а также возможностью очистки от пыли горячих и взрывоопасных газов.

Однако мокрые пылеуловители обладают рядом недостатков:

1. образование в процессе очистки шламов, что требует специальных сис­тем для их переработки;

2. вынос газов в атмосферу, образование отложений в отводящих газоходах при охлаждении газов до температуры точки росы;

3. необходимость создания оборотных систем подачи воды в пылеулови­тель.

Принцип работы аппарата мокрой очистки основан на осаждении частиц пыли на поверхность либо капель жидкости, либо пленки жидкости. Осаждение частиц пыли на жидкость происходит под действием сил инерции и броуновского движения.

Конструктивно мокрые пылеуловители разделяют на скрубберы Вентури, фор­суночные и центробежные скрубберы, аппараты ударно-центробежного типа, барботажно-печные аппараты и др.

Рассмотрим схемные решения наиболее распространенных мокрых пылеулови­телей.

 

Скруббер Вентури

Основная часть скруббера - сопло Вентури 2, в конфузорную часть которого подводится запыленный поток газа, а через центробежную форсунку 1 жидкость на орошение. В конфузорной части сопла происходит разгон газа от входной скорости 15-20 м/с до скорости в узком сечении сопла 30-2000 м/с и более. Процесс осаждения частиц пыли на капли жидкости обусловлен массой жидкости, развитой поверхно­стью капель и высокой относительной скоростью частиц жидкости и пыли в конфу­зорной части сопла.

В диффузорной части сопла поток тормозится до скорости 15-20 м/с и подается в каплеуловитель 3. Каплеуловитель обычно выполняют в виде проточного циклона.

Скруббер Вентури обеспечивают высокую эффективность очистки аэрозолей со средним размером частиц 1-2 мкм при начальной концентрации примесей до 100 г/м3. Удельный расход воды при этом составляет 0.1-6.0 л/'м3.

Скруббер Вентури (ГВПВ газопромыватель Вентури прямоточный высоконапор­ный) - допустимая входная концентрация пыли 30 г/м3; производительность по газу тыс.м3/ч - 1.7-84; эффективность очистки - 0.96 - 0.98; наибольшая температура газов – 400*С.

Разновидностью аппаратов для улавливания пыли осаждением частиц на каплях являются форсуночные скрубберы.

Запыленный газовый поток поступает в скруббер по патрубку 3 и направляется на зеркало воды, где осаждаются наиболее крупные частицы пыли. Газовый поток и мелкодисперсная пыль, распределяясь по всему сечению корпуса 1, поднимаются вверх навстречу потоку капель, подаваемых в скруббер через форсуночные пояса 2.

Удельный расход воды в форсуночных скрубберах составляет 3.0 - 6.0 л/м".

Общая эффективность очистки, получаемая на форсуночных скрубберах, невы­сока, порядка 0.6-0.7. В форсуночных скрубберах эффективно улавливаются частицы размером >10 мкм.

Туманоуловители

Предназначены для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и дру­гих жидкостей. В туманоуловителях используют волокнистые фильтрующие эле­менты. Принцип действия туманоуловителей основан на осаждении капель на поверхность пор с последующим стечением жидкости под действием сил тяжести. Туманоуловители делят на низкоскоростные (скорость фильтрации меньше или равна 0.15 м/с), в которых преобладает механизм диффузионного осаждения капель и высокоскоростные (скорость = 2.-2.5 м/с), где осаждение происходит под действием инерционных сил.

Очистка сточных вод

Существует большое количество способов очистки сточных вод и различ­ные виды их классификации. Выбор необходимых способов при проектировании станций очистки, как правило, основывается на виде и концентрации преобла­дающих примесей сточных вод, а именно механических (взвешенных), раство­ренных и органических.

Классификация отходов

В процессе производства образуется большое количество отходов, которые при соответствующей обработке могут быть вновь использованы как сырье для производства промышленной продукции.

Все виды отходов подразделяют на твердые и жидкие. Твердые - отходы металлов, дерева, пластмасс, др. материалов, пыль минерального и органическо­го происхождения от очистных сооружений, а также промышленный мусор (ре­зина, бумага, ткань, песок, шлак и т.п.).

К жидким отходам относят осадки сточных вод после их обработки, а также шламы пылей минерального и органического происхождения от очистных со­оружений, а также промышленный мусор (резина, бумага, ткань, песок, шлам и т.д.)

Для полного использования отходов в качестве вторичного сырья разрабо­тана их промышленная классификация. Критерием определения целесообразности переработки отходов в местах их образования является количество и степень использования отходов в производстве.

Большая доля в общем объеме твердых отходов принадлежит металличе­ским отходам. Вторичные ресурсы металлов складываются из лома (43%) и от­ходов (57%). Лом - это изношенные и вышедшие из употребления детали и из­делия из металлов. Отходы - промышленные отходы всех стадий производства (плавка, механическая обработка, не поддающийся исправлению брак деталей и изделий). К примеру, в черной металлурги образование лома и отходов металлов на 1 т выплавляемой стали достигает 650 кг. Следовательно, вопрос о рацио­нальном использовании металлических отходов является актуальной проблемой.

Основными направлениями ликвидации и переработки твердых промыш­ленных отходов (кроме металлоотходов) является вывоз и захоронение на поли­гонах, сжигание, складирование и хранение на территории промышленных предприятий до появления новой технологии переработки их в сырье.

Обработка твердых отходов

Обработку целесообразно проводить в местах образования отходов, что снижает затраты на погрузочно-разгрузочные работы и транспортировку.

Основными операциями первичной обработки металлоотходов являются сортировка, разделка, механическая обработка. Сортировка - по видам металлов, разделка - удаление неметаллических включений, механическая обработка рубка, резка, пакетирование и брикетирование на прессах.

Отходы древесины широко используют для изготовления товаров культур­но-бытового и хозяйственного назначения. Переработанные древесные отходы применяют при производстве древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит и т.д.

Переработку промышленных отходов производят на специальных полиго­нах, предназначенных для централизованного сбора, обезвреживания и захоро­нения токсичных отходов промышленных предприятий, НИИ и учреждений. Жидкие токсичные отходы перед вывозом на полигон должны быть обезвожены на предприятиях.

Приему на полигон не подлежат: отходы, для которых разработаны эффек­тивные методы извлечения металлов и других веществ; нефтепродукты, подле­жащие регенерации, радиоактивные отходы. Все остальные отходы полигоном принимаются.

Переработка на полигонах предусматривает использование физико­химических методов, термическое обезвреживание с утилизацией теплоты, де­меркуризацию ламп с утилизацией ртути и других ценных металлов; затарива­ние отходов в герметичные контейнеры и их захоронение.

Нормирование химического загрязнения почв устанавливается по предель­но допустимым концентрациям (ПДК_п). По величине ПДК_п значительно отли­чается от принятых допустимых для воды и воздуха. Это отличие объясняется тем, что поступление вредных веществ в организм непосредственно из почвы происходит в исключительных случаях и в незначительных количествах. В ос­новном через контактирующие с почвой среды (воздух, вода, растения).

ПДК_п - это концентрация химического вещества в мг на кг почвы в пахот­ном слое, которая не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающиеся с почвой среды и здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы.

Нормирование шума

Воздействие шума на организм человека - повышенная утомляемость, сни­жение работоспособности. В соответствии с санитарными нормами допустимого шума в жилых помещениях, общественных зданиях и на территории жилой за­стройки шум промышленных предприятий, технологических установок, транс­портных средств и т.п. не должен превышать установленных уровней.

Единицей измерения величины шума является Бел - это единица логариф­мической величины - логарифм безразмерного отношения физической величи­ны к одноименной физической величине, принимаемой за исходную. Обозначе­ние - Б, например, для мощности

lБ=lg (Р/Р_о), при Р=10Р_о, Р_о=10^-12ВТ.

Нормируемыми параметрами постоянного шума являются:

1. Уровень звукового давления (УЗД) L, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 259, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц, или уровни звука L_A (по шкале А), дБА

2. Непостоянного шума - эквивалентные уровни звука L_{A экв}, дБА, и мак­симальные уровни звука L_{A mах}, дБА.

Эквивалентный (по энергии) уровень звука L_{A экв} непостоянного шума - это такой уровень звука постоянного широкополостного шума, который имеет то же среднеквадратическое звуковое давление, что и данный непостоянный шум в течение определенного интервала времени.

Максимальный уровень звука L_{A max} - уровень звука, соответствующий максимальному показанию шумомера в течение 1% времени измерения.

Величину L_{А экв} измеряют специальными шумомерами или рассчитывают по результатам измерения уровней звука в течение наиболее шумных 1/2 часа. При этом уровни звука непрерывно записывают на ленте самописца или считы­вают с показаний шумомера через 5с. Измеренные уровни разбивают на классы с диапазоном 5дБА. Каждый класс характеризуется средним значением Li. На­пример, к классу Li =40 дБА относят все измеренные уровни от 38 до 42 дБА и т.д. Эквивалентный уровень звука рассчитывают по формуле:

 

где: Li - уровень звука класса i, дБА,

t_i - относительное время воздействия шума класса L, от времени измерения, %.

Возможность обеспечения допустимых уровней шума в значительной, сте­пени зависит от выполнения нормативов для различных источников шума. Так, основной для городской застройки шум транспорта, измеренный на расстоянии 7.5 м от осевой линии движения в соответствии с ГОСТ 27436-87 и ОСТ 27.004.028-86 не должен превышать: от 77 дБА для легковых и грузопассажир­ских автомобилей до 85 дБА (мотоциклы).

Вентиляторные установки

Шум вентиляторов промышленных предприятий обычно распространяется следующими путями (см. рис.)

Возможно также образование шума во входных и выходных патрубках радиальных вентиляторов, и при работе осевых вентиляторов.

Шум вентиляторных установок часто превышает допустимые уровни в ши­роком диапазоне частот.

Спектр шума вентиляторных установок

1 -спектр шума вентиляторной установки, измеренного в жилом доме

2- спектр допустимого шума

Октавные УЗМ шума, излучаемого вентилятором в воздуховод всас или нагнетания, определяются по формуле:

где: - критерий шумности, дБ, зависящий от типа и конструкции вентилятора, (по данным СНиП 11-12-77. Защита от шума);

- полное давление развиваемое вентилятором, Па;

- объемный расход воздуха вентилятора, м^/с;

- поправка на режим работы вентилятора (в зависимости от КПД изменя­ется от 0 до 4 дБ);

- поправка, учитывающая распределение звуковой мощности вентиля­тора по октановым полосам частот;

- поправка, учитывающая акустическое влияние присоединения возду­ховода к вентилятору.

Для осевых вентиляторов УЗМ шума на всасывании и нагнетании, ввиду симметрии потока, могут быть приняты одинаковыми. Уровень шума электро­двигателя, клиноременного привода и подшипников при их исправном состоя­нии значительно ниже шума вентилятора и его можно не учитывать. Значение УЗМ справедливы при условии плавного подвода воздуха к входному патрубку, что обеспечивается наличием Плавного коллектора или прямого участка длиной не менее трех его гидравлических диаметров.

Компенсаторные станции

При работе стационарных компрессорных станций проникновение шума в окружающую среду происходит через отверстия всасывающих и выхлопных воздуховодов, а в передвижных станциях, кроме того, имеет место еще шум дви­гателя и корпусной шум. Нужно заметить, что компрессорные станции наряду с вентиляторными установками являются самыми распространенными источни­ками шума. УЗМ шума, излучаемого в окружающую среду стационарными ком­прессорами, определяют по справочной литературе.

передвижных компрессорных станций в жилых застройках, где имеет- количество источников шума, принято характеризовать не уровнем звуковой мощности, а уровнем звука на определенном (1-7м) расстоянии от станции.

Глушители шума.

Источниками повышенного шума в окружающей среде часто бывают вен­тиляторные, компрессорные, газотурбинные установки, т.е. источники аэроди­намического происхождения. Снижение этого шума осуществляется глушителя­ми, установленными в каналах, трубопроводах, воздуховодах.

В зависимости от принципа действия глушители делят на абсорбционные, реактивные (рефлексные) и комбинированные.

Снижение шума в абсорбционных глушителях происходит за счет погло­щения звуковой энергии в применяемых в них звукопоглощающих материалах, а в реактивных - в результате отражения звука обратно к источнику шума. Ком­бинированные глушители обладают свойствами, как поглощать, так и отражать шум. Это довольно условно, поскольку в каждом глушителе звуковая энергия и поглощается и отражается (только в разном соотношении).

Выбор типа глушителя зависят от спектра шума источника, требуемого снижения шума, конструкции заглушаемой установки, допустимого аэродина­мического сопротивления.

Абсорбционные глушители обеспечивают необходимое снижение шума в широком диапазоне частот при небольшом аэродинамическом сопротивлении. Нашли широкое применение в аэродинамических установках. Наиболее про­стыми из них являются трубчатые глушители. В них каналы круглого, квадрат­ного или прямоугольного сечения выполнены из перфорированного листового материала с коэффициентом перфорации не менее 0.2. Эти каналы облицованы слоем звукопоглощающего материала типа супер тонкого стеклянного и базаль­тового волокна (плотность 25 кг/м³), минераловатных плит (плотность 1000 кг/м³). Для предотвращения выдувания звукопоглощающий материал защищают слоем стеклоткани марки ЭЗ-100.

Трубчатые глушители.

Как правило, приме­няют в каналах с поперечным сечением до 500-600 мм. Такое ограничение по размерам связано с необходимостью выполнения глушителя минимальной дли­ны, так как, например, для снижения шума в канале 125 мм требуется устано­вить глушитель длиной 0.5 м, а в канале диаметром 2500мм - глушитель длиной уже 10м, что неприемлемо.

1-канал; 2-звукопоглощагощий материал.

Для сокращения габаритов глушителей и увеличения затухания шума на единицу длины в широком канале применяют пластинчатые глушители, пред­ставляющие собой набор параллельно установленных звукопоглощающих пла­стин. Пластины обычно выполняются в виде щитов с перфорированными стен­ками, внутри которых находится слой мягкого звукопоглощающего материала с защитной оболочкой из стеклоткани.

Защита от вибрации