Большинство пирометаллургических процессов характеризуется образованием больших количеств газов. Помимо возможного использования ценных составляющих газов (в основном SO2), необходимо производить их обезвреживание с целью охраны ОС.
Защита ОС от вредных выбросов является одной из острейших проблем современности. Современное металлургическое предприятие — это сложный производственный комплекс, включающий разнообразные цехи, а иногда и отдельные заводы, которые в значительной степени могут загрязнить воздушный бассейн окружающего района. Избежать этого полностью при существующем уровне развития техники невозможно. Поэтому законодательством РФ предусмотрена санитарная охрана атмосферного воздуха, т. е, система мероприятий, направленных на обеспечение необходимой чистоты воздуха и поддержание ее на уровне, безопасном для жизни и здоровья человека.
На долю предприятий металлургии (и цветной и черной) приходится около20-25%общих вредных выбросов в атмосферу, а в районах расположения крупных металлургических заводов – более 50% всего количества загрязнений. В связи с этим в отрасли проделана и продолжает проводиться значительная работа по увеличению количества газоочистных установок и улучшения показателей их работы.
Основной характеристикой загрязненности воздуха является концентрация в нем примеси, т.е. количество того или иного вещества в единице объема воздуха при нормальных условиях, обычно выраженное в мг/м3.
Внашей стране установлены два вида предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в воздухе. Это ПДК в воздухе рабочей зоны и ПДК в атмосферном воздухе населенных мест.
Всвою очередь ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест подразделяются на два вида: максимально разовая ПДКм.р. – предельно допустимая максимальная разовая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна вызывать при вдыхании в течение 30 мин рефлекторных реакций в организме человека, и среднесуточная ПДКс.с. – предельно допустимая среднесуточная концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного действия при неопределенно долгом (годы) воздействии.
Втаблице 13 приведены ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны и в воздухе населенных мест, а также классы опасности ряда вредных веществ, наиболее часто встречающихся в атмосфере районов размещения предприятий черной металлургии. Там же приведена оценка состояния воздушного бассейна.
Наиболее эффективным средством борьбы с выбросами пыли и вредных газообразных компонентов в воздушный бассейн предприятиями является установка газоочистных аппаратов. Однако, как показала практика, пылегазовыделения можно значительно сократить путем их подавления и локального отсоса, а также осуществления ряда мероприятий технологического и планировочного характера. В первую очередь следует внедрять малоотходную технологию, позволяющую значительно уменьшить нагрузку на газоочистные аппараты и тем самым повысить эффективность их работы, а иногда и обойтись без их установки.
Таблица 13 - ПДК вредных веществ
| Предельно допустимая концентрация, | Состояние воздушного бассейна при | ||||||||||
| Вещество | Класс | мг/м3 | концентрации свыше, мг/м3 | Действие на организм человека | |||||||
| В воздухе | В атмосферном воздухе | ||||||||||
| опасности | Вызывает | Опасное | Чрезвычайно | ||||||||
| рабочей | населенных мест | ||||||||||
| опасение | опасное | ||||||||||
| зоны | ПДК м.р. | ПДК с.с. | |||||||||
| Оксид углерода | 5,0 | 3,0 | 1,0 | 5,0 | 26,0 | Сильно токсичен, кровяной яд, нарушает | |||||
| дыхание, уменьшает потребление | |||||||||||
| тканями кислорода, вызывает судороги | |||||||||||
| Предельные | Оказывает наркотическое действие, | ||||||||||
| углеводороды | - | - | 1,5 | 7,6 | 37,5 | вызывает головокружение, кашель, | |||||
| (в пересчете на | влияет на кроветворную систему | ||||||||||
| углерод) | |||||||||||
| Сажа (копоть) | 0,15 | 0,05 | 0,05 | 0,25 | 1,25 | Канцерогенное | действие, | вызывает | |||
| кожные заболевания | |||||||||||
| Аммиак | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 1,0 | 5,0 | Оказывает раздражающее действие | |||||
| Фенол | 0,3 | 0,01 | 0,01 | 0,1 | 0,04 | 0,16 | Общетоксичное, канцерогенное | ||||
| действие, всасывается через кожу | |||||||||||
| Пыль | 0,5 | 0,15 | 0,15 | 0,76 | 3,75 | Оказывает раздражающее действие, | |||||
| вызывает конъюнктивит, дерматиты, | |||||||||||
| нетоксичная | |||||||||||
| фиброз легких | |||||||||||
| Диоксид серы | 0,5 | 0,06 | 0,06 | 0,18 | 0,2 | Оказывает общетоксичное, | |||||
| раздражающее, эмбриотоксическое | |||||||||||
| действие | |||||||||||
| Сильно токсичен, оказывает | |||||||||||
| Диоксид азота | 0,085 | 0,085 | 0,085 | 0,250 | 0,766 | общетоксичное, раздражающее, | |||||
| аллергенное действие | |||||||||||
| Сильно токсичен, оказывает | |||||||||||
| общетоксичное действие, адсорбируется | |||||||||||
| Сероводород | 0,008 | 0,008 | 0,006 | 0,024 | 0,072 | неповрежденной кожей, вызывает | |||||
| головокружение, слезоточение, | |||||||||||
| расстройство сердечно-сосудистой | |||||||||||
| системы | |||||||||||
| Оказывает общетоксичное и | |||||||||||
| Сероуглерод | 0,03 | 0,005 | 0,005 | 0,015 | 0,045 | эмбриотическое действие, способствует | |||||
| развитию сердечно-сосудистых | |||||||||||
| заболеваний, язвенной болезни желудка | |||||||||||
Продолжение таблицы 13
| Серная | 0,3 | 0,1 | 0,1 | 0,3 | 0,8 | Оказывает раздражающее, прижигающее | |||
| действие. Вызывает спазм гортани, | |||||||||
| кислота | |||||||||
| поражение легких, ожоги | |||||||||
| Соляная | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,6 | 1,8 | Оказывает раздражающее действие на | |||
| верхние дыхательные пути, вызывает | |||||||||
| кислота | |||||||||
| ожоги | |||||||||
| Формальдегид | 0,5 | 0,036 | 0,012 | 0,012 | 0,036 | 0,108 | Оказывает раздражающее, | ||
| общетоксичное, канцерогенное и | |||||||||
| аллергенное действие | |||||||||
| Оказывает раздражающее, | |||||||||
| Фтор | 0,02 | 0,005 | 0,005 | 0,015 | 0,045 | общетоксичное, прижигающее действие, | |||
| вызывает сильное раздражение глаз, отек | |||||||||
| легких, при длительном действии в | |||||||||
| малых концентрациях - флюороз | |||||||||
| Сильно токсичен, оказывает | |||||||||
| общетоксичное, канцерогенное, | |||||||||
| Свинец | 0,01 | - | 0,0003 | 0,0007 | 0,00126 | 0,00224 | мутагенное действие, вызывает | ||
| поражение нервной системы, крови и | |||||||||
| сосудов | |||||||||
| Сильно токсична, оказывает | |||||||||
| Ртуть | 0,01 | - | 0,0003 | 0,0003 | 0,00064 | 0,00096 | раздражающее, общетоксичное, | ||
| канцерогенное и аллергенное действие, | |||||||||
| всасывается неповрежденной кожей |
Планировочные мероприятия по снижению приземных концентраций вредных веществ
В системе мероприятий по охране атмосферного воздуха видное место занимают планировочные мероприятия, позволяющие при постоянстве валовых выбросов существенно снизить воздействие загрязнения окружающей среды на человека. Прежде всего, большое значение имеют правильный выбор площадки предприятия, взаимное расположение его цехов и жилых массивов.
Рекомендуется располагать предприятия и жилые кварталы на открытой ровной местности, хорошо продуваемой ветрами, исключающей образование застойных зон. По отношению к жилому массиву предприятие должно располагаться с подветренной стороны, чтобы большую часть года в соответствии с розой ветров выбросы уносились в сторону от жилых кварталов. Площадка жилой застройки не должна быть выше площадки предприятия, так как в противном случае преимущество высоких дымовых труб практически сводится на нет.
Площадка предприятия должна иметь положительную инверсионную характеристику. Температура воздуха в любое время года с увеличением расстояния от земной поверхности должна уменьшаться, чтобы обеспечивалась естественная вентиляция площадки предприятия даже при отсутствии ветра.
Цехи, выделяющие наибольшее количество вредных веществ, следует располагать на краю территории предприятия со стороны, противоположной жилой застройке. Взаимное расположение цехов должно быть таким, чтобы при направлении ветров в сторону жилых массивов выбросы их не объединялись.
При строительстве новых металлургических предприятий во избежание сосредоточения большого количества источников выбросов рекомендуется исключать из состава предприятия цехи, которые не являются неотъемлемой частью металлургического производства (аглофабрики, коксохимические заводы, ТЭЦ, цехи огнеупоров и т. п.). Для существующих металлургических предприятий рекомендуется такие цехи по возможности не расширять.
Санитарными нормами проектирования промышленных предприятийСН-245-71предусмотрено отделение жилых массивов от промышленных предприятий, являющихся источниками выделения вредных веществ,санитарно-защитнымизонами. Расстояние между промышленной зоной и жилым массивом определяется в зависимости от профиля предприятия, его мощности, количественных и качественных характеристик, выбросов в атмосферный воздух.
Многочисленные исследования показали, что выделяемые металлургическими предприятиями в атмосферу вредные вещества в концентрациях, превышающих ПДК, обнаруживаются в радиусе до 10 км от места выделения. Это и определяет необходимую ширину санитарно-защитнойзоны.
Роль пространственных разрывов значительно повышается при озеленении их специальными породами деревьев и кустарников.
