Загрязнение атмосферы выбросами транспорта

    Средства  защиты атмосферы должны ограничивать наличие вредных веществ в воздухе среды обитания человека на уровне не выше ПДК. Во всех случаях должно соблюдаться условие:

    С+с_ф £ ПДК      (1)

    по  каждому вредному веществу (с_ф – фоновая концентрация).

    Соблюдение  этого требования достигается локализацией вредных веществ в месте их образования, отводом из помещения или от оборудования и рассеиванием в атмосфере. Если при этом концентрации вредных веществ в атмосфере превышают ПДК, то применяют очистку выбросов от вредных веществ в аппаратах очистки, установленных в выпускной системе. Наиболее распространены вентиляционные, технологические и транспортные выпускные системы.

    На  практике реализуются следующие  варианты защиты атмосферного воздуха:

    – вывод токсичных веществ из помещений общеобменной вентиляцией;

    – локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах и его возврат в производственное или бытовое помещение, если воздух после очистки в аппарате соответствует нормативным требованиям к приточному воздуху;

    – локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере;

    – очистка технологических газовых выбросов в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере; в ряде случаев перед выбросом отходящие газы разбавляют атмосферным воздухом;

    – очистка отработавших газов энергоустановок, например, двигателей внутреннего сгорания в специальных агрегатах, и выброс в атмосферу или производственную зону (рудники, карьеры, складские помещения и т. п.)

    Для соблюдения ПДК вредных веществ  в атмосферном воздухе населенных мест устанавливают предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ из систем вытяжной вентиляции, различных технологических и энергетических установок.

    Аппараты  очистки вентиляционных и технологических  выбросов в атмосферу делятся на: пылеуловители (сухие, электрические, фильтры, мокрые); туманоуловители (низкоскоростные и высокоскоростные); аппараты для улавливания паров и газов (абсорбционные, хемосорбционные, адсорбционные и нейтрализаторы); аппараты многоступенчатой очистки (уловители пыли и газов, уловители туманов и твердых примесей, многоступенчатые пылеуловители). Их работа характеризуется рядом параметров. Основными из них являются активность очистки, гидравлическое сопротивление и потребляемая мощность.

    Эффективность очистки 

    h=(с_вх – с_вых)/с_вх     (2)

    где с_вх и с_вых – массовые концентрации примесей в газе до и после аппарата.

    Широкое применение для очистки газов от частиц получили сухие пылеуловители – циклоны различных типов.

    Электрическая очистка (электрофильтры) – один из наиболее совершенных видов очистки газов от взвешенных в них частиц пыли и тумана. Этот процесс основан на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и осаждении последних на осадительных и коронирующих электродах. Для этого применяют электрофильтры.

    Для высокоэффективной очистки выбросов необходимо применять аппараты многоступенчатой очистки. В этом случае очищаемые газы последовательно проходят несколько автономных аппаратов очистки или один агрегат, включающий несколько ступеней очистки.

    Такие решения находят применение при  высокоэффективной очистке газов от твердых примесей; при одновременной очистке от твердых и газообразных примесей; при очистке от твердых примесей и капельной жидкости и т. п. Многоступенчатую очистку широко применяют в системах очистки воздуха с его последующим возвратом в помещение.

    Способы очистки газовых выбросов в атмосферу

    Абсорбционный способ очистки газов, осуществляемый в установках-абсорберах, наиболее прост и дает высокую степень очистки, однако требует громоздкого оборудования и очистки поглощающей жидкости. Основан на химических реакциях между газом, например, сернистым ангидридом, и поглощающей суспензией (щелочной раствор: известняк, аммиак, известь). При этом способе на поверхность твердого пористого тела (адсорбента) осаждаются газообразные вредные примеси. Последние могут быть извлечены с помощью десорбции при нагревании водяным паром.

    Способ  окисления горючих углеродистых вредных веществ в воздухе заключается в сжигании в пламени и образовании СО₂ и воды, способ термического окисления – в подогреве и подаче в огневую горелку.

    Каталитическое окисление с использованием твердых катализаторов заключается в том, что сернистый ангидрид проходит через катализатор в виде марганцевых составов или серной кислоты.

    Для очистки газов методом катализа с использованием реакций восстановления и разложения применяют восстановители (водород, аммиак, углеводороды, монооксид углерода). Нейтрализация оксидов азота NO_x достигается применением метана с последующим использованием оксида алюминия для нейтрализации на втором этапе образующегося монооксида углерода.

    Перспективен  сорбционно-каталитический способ очистки особо токсичных веществ при температурах ниже температуры катализа.

    Адсорбционно-окислительный  способ также представляется перспективным. Он заключается в физической адсорбции малых количеств вредных компонентов с последующим выдуванием адсорбированного вещества специальным потоком газа в реактор термокаталитического или термического дожигания.

    В крупных городах для снижения вредного влияния загрязнения воздуха  на человека применяют специальные  градостроительные мероприятия: зональную застройку жилых массивов, когда близко к дороге располагают низкие здания, затем – высокие и под их защитой – детские и лечебные учреждения; транспортные развязки без пересечений, озеленение.

    Охрана  атмосферного воздуха

    Атмосферный воздух является одним из основных жизненно важных элементов окружающей среды.

    Закон «О6 охране атмосферного воздуха» всесторонне  охватывает проблему. Он обобщил требования, выработанные в предшествующие годы и оправдавшие себя на практике. Например, введение правил о запрещении ввода в действие любых производственных объектов (вновь созданных или реконструированных), если они в процессе эксплуатации станут источниками загрязнений или иных отрицательных воздействий на атмосферный воздух. Получили дальнейшее развитие правила о нормировании предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.

    Государственным санитарным законодательством только для атмосферного воздуха были установлены ПДК для большинства химических веществ при изолированном действии и для их комбинаций.

    Гигиенические нормативы – это государственное  требование к руководителям предприятий. За их выполнением должны следить органы государственного санитарного надзора Министерства здравоохранения и Государственный комитет по экологии.

    Большое значение для санитарной охраны атмосферного воздуха имеет выявление новых источников загрязнения воздушной среды, учет проектируемых, строящихся и реконструируемых объектов, загрязняющих атмосферу, контроль за разработкой и реализацией генеральных планов городов, поселков и промышленных узлов в части размещения промышленных предприятий и санитарно-защитных зон.

    В Законе «Об охране атмосферного воздуха» предусматриваются требования об установлении нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Такие нормативы устанавливаются для каждого стационарного источника загрязнения, для каждой модели транспортных и других передвижных средств и установок. Они определяются с таким расчетом, чтобы совокупные вредные выбросы от всех источников загрязнения в данной местности не превышали нормативов ПДК загрязняющих веществ в воздухе. Предельно допустимые выбросы устанавливаются только с учетом предельно допустимых концентраций.

    Очень важны требования Закона, относящиеся  к применению средств защиты растений, минеральных удобрений и других препаратов. Все законодательные меры составляют систему профилактического характера, направленную на предупреждение загрязнения воздушного бассейна.

    Закон предусматривает не только контроль за выполнением его требований, но и ответственность за их нарушение. Специальная статья определяет роль общественных организаций и граждан в осуществлении мероприятий по охране воздушной среды, обязывает их активно содействовать государственным органам в этих вопросах, так как только широкое участие общественности позволит реализовать положения этого закона. Так, в нем сказано, что государство придает большое значение сохранению благоприятного состояния атмосферного воздуха, его восстановлению и улучшению для обеспечения наилучших условий жизни людей – их труда, быта, отдыха и охраны здоровья.

    Предприятия или их отдельные здания и сооружения, технологические процессы которых являются источником выделения в атмосферный воздух вредных и неприятно пахнущих веществ, отделяют от жилой застройки санитарно-защитными зонами. Санитарно-защитная зона для предприятий и объектов может быть увеличена при необходимости и надлежащем обосновании не более чем в 3 раза в зависимости от следующих причин: а) эффективности предусмотренных или возможных для осуществления методов очистки выбросов в атмосферу; б) отсутствия способов очистки выбросов; в) размещения жилой застройки при необходимости с подветренной стороны по отношению к предприятию в зоне возможного загрязнения атмосферы; г) розы ветров и других неблагоприятных местных условий (например, частые штили и туманы); д) строительства новых, еще недостаточно изученных вредных в санитарном отношении производств.

    Размеры санитарно-защитных зон для отдельных  групп или комплексов крупных  предприятий химической, нефтеперерабатывающей, металлургической, машиностроительной и других отраслей промышленности, а также тепловых электрических станций с выбросами, создающими большие концентрации различных вредных веществ в атмосферном воздухе и оказывающими особо неблагоприятное влияние на здоровье и санитарно-гигиенические условия жизни населения, устанавливают в каждом конкретном случае по совместному решению Минздрава и Госстроя России. 
 
 
 
 
 
 

    Патентный поиск:

    1. Номер патента 2053383 , класс патента F01N3/08 , дата публикации 27.01.2001, номер заявки 4713363/06 ,  заявитель Московский авиационный институт им.С.Орджоникидзе, автор Кутыш И.И. ,патентообладатель Московский авиационный институт им.С.Орджоникидзе; Кутыш Иван Иванович

    Изобретение касается охраны окружающей среды, а точнее защиты воздушного бассейна от вредных веществ, образующихся при сжигании углеводородного топлива в различных энергетических установках. 
Известен способ дожигания отработавших газов путем регулируемого ввода подогретого воздуха при поддержании температуры в зоне горения в пределах 950.1300^оС [1]. 
Этот способ пригоден только для очистки газов в основном от СО и несгоревших углеводородов и малоэффективен при очистке их от сажи. 
Известен также способ очистки отработавших газов от вредных веществ, в соответствии с которым производится частичное дожигание неокисленных компонентов в потоке газов при температуре не ниже 850^оС за счет ввода в поток газов газа, содержащего кислород, уменьшение концентрации NO_х за счет воздействия на поток газов химически активной средой, повторное дожигание неокисленных компонентов при температуре потока отработавших газов не менее 350^оС за счет ввода в их поток газа, содержащего кислород [2] 
Известный способ очистки газов от вредных веществ направлен в основном на уменьшение концентрации СО, NO_х и несгоревших углеводородов и также малоэффективен при очистке отработавших газов от сажи. 
Установлено, что сажа, образующаяся при горении топлива, содержит ≈ 20% NO_х от содержания NO_х в газовой фазе. Поэтому кроме дымности сажа является источником вредных веществ, в том числе канцерогенов. 
В соответствии с известным способом снижение содержания сажи в ОГ осуществляется в основном только за счет ее газификации при температуре выше 850^оС. Однако при сжигании тяжелых топлив с уменьшенным содержанием в них водорода эффективность такого способа борьбы с сажей слишком низка. 
Целью изобретения является увеличение эффективности очистки от сажи. 
Указанная цель достигается тем, что между воздействием на поток химически активной средой и повторным вводом в него газа, содержащего кислород, в поток подают водородсодержащее вещество, водородсодержащее вещество перед подачей в поток отработавших газов нагревают до температуры, близкой к температуре последних, в качестве водородсодержащего вещества используют воду, в качестве водородсодержащего вещества используют водород, в качестве водородсодержащего вещества используют перекись водорода, в качестве водородсодержащего вещества используют спирты.