Защита воздушного бассейна от вредных выбросов предприятий

Для охраны воздушного бассейна от негативного антропо­генного воздействия в виде загрязнения его вредными веще­ствами используют следующие меры защиты:

· экологизацию технологических процессов;

· очистку газовых выбросов от вредных примесей;

· рассеивание газовых выбросов в атмосфере;

· устройство санитарно-защитных зон, архитектурно-пла­нировочные решения, и др.

Наиболее радикальная мера охраны воздушного бассейна от загрязнения - экологизация технологических процессов и в первую очередь создание замкнутых технологических цик­лов, безотходных и малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных загрязняющих веществ.

Экологизация технологических процессов предусматри­вает, в частности, создание непрерывных технологических процессов, предварительную очистку топлива или замену его более экологичными видами, применение гидрообеспыливания, перевод на электропривод различных агрегатов, ре­циркуляцию газов и др.

Первоочередная задача - борьба с загрязнением атмо­сферного воздуха отработанными газами (ОГ) автомоби­лей. В настоящее время ведется активный поиск более «чис­того» топлива, чем бензин. Рассматриваются его замените­ли: газовое топливо, метиловый спирт (метанол), малоток­сичный аммиак и идеальное топливо - водород. Продол­жаются разработки по замене карбюраторного двигателя на более экологичные типы - дизельный, паровой, газотурбин­ный и др. В опытно-конструкторских бюро созданы проб­ные модели автомобилей, работающих на энергии электри­ческих аккумуляторов и на солнечных батареях.

Нынешний уровень экологизации технологических про­цессов еще недостаточен для полного предотвращения га­зовых выбросов в атмосферу. Поэтому повсеместно исполь­зуются различные методы очистки отходящих газов от аэрозолей (пыли) и токсичных газо- и парообразных при­месей (NO, NO₂, SO₂ и др.).

Для очистки выбросов от аэрозолей применяют раз­личные типы устройств в зависимости от степени запы­ленности воздуха, размеров твердых частиц и требуемого уровня очистки. Сухие пылеуловители (циклоны, пылеосадительные камеры) предназначены для грубой меха­нической очистки выбросов от крупной и тяжелой пыли.

Принцип работы - оседание частиц под действием центро­бежных сил и сил тяжести. Мокрые пылеуловители (скруб­беры, турбулентные, газопромыватели и др.) требуют пода­чи воды и работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность капель под действием сил инерции и броунов­ского движения. Фильтры (тканевые, зернистые) способны задерживать мелкодисперсные частицы пыли до 0,05 мкм. Особенно эффективны рукавные фильтры с тканями из син­тетических волокон повышенной термостойкости (250-300°С). Электрофильтры - наиболее совершенный способ очистки газов от взвешенных в них частиц пыли размером до 0,01 мкм при высокой эффективности очистки газов (99,0-99,5%). Принцип работы всех типов электрофильт­ров основан на ионизации пылегазового потока у поверхно­сти коронирующих электродов. Очень эффективны комби­нированные методы очистки, т.е. когда они используются в комплексе, в различных комбинациях между собой. Для со­временного производства требуется, как правило, многосту­пенчатая очистка. При широкой номенклатуре примесей (от пыли до соединений меди и ртути) используются сухие и мокрые пылеуловители, адсорбенты и абсорбенты, рукав­ные фильтры и электрофильтры и т. д.

Способы очистки выбросов от токсичных газо- и паро­образных примесей подразделяют на три основные группы: 1) поглощение примесей путем применения каталитического превращения; 2) промывка выбро­сов растворителями примеси (абсорбционный метод) и 3) по­глощение газообразных примесей твердыми телами с ульт­рамикроскопической структурой (адсорбционный метод).

Каталитический метод - это введение в систему ве­ществ-катализаторов с целью превращения токсичных ком­понентов промышленных выбросов в вещества, безвредные или менее вредные для окружающей среды. Палладиевые и ванадиевые катализаторы обеспечивают досжигание оксида углерода, добавление аммиака приводит к восстановлению оксидов азота до элементарного азота. Разновидность таких методов - дожигание вредных примесей с помощью газовых горелок (факельное сжигание), используется на нефте­перерабатывающих заводах.

Абсорбционный метод основан на поглощении вредных газообразных примесей жидким поглотителем (абсорбентом). В качестве абсорбента используют воду, растворы щелочей (соды), аммиака и др. Газообразные цианистые соединения абсорбируют, например, 5%-ным раствором железного ку­пороса.

Адсорбционный метод - это извлечение вредных ком­понентов из промышленных выбросов адсорбентами - твердыми телами с ультрамикропористой структурой (ак­тивированные уголь и глинозем, силикагель, цеолиты и т.п.). Например, на АЭС широко применяется метод очист­ки технологических газов путем сорбции радиоактивных про­дуктов на угольных фильтрах - адсорбентах.

Несмотря на все успехи, достигнутые в очистке отходя­щих газов, необходимо создание новых, более эффективных процессов улавливания вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу. Однако из виду не должны упускаться главные задачи: совершенствование методов рециркуляции, умень­шение отходов, создание на производстве замкнутых газо­оборотных циклов и т. д.

Рассеивание газовых примесей в атмосфере - это сни­жение их опасных концентраций до уровня соответствующе­го ПДК путем рассеивания пылегазовых выбросов с помо­щью высоких дымовых труб. Чем выше труба, тем больше ее рассеивающий эффект. На ряде предприятий высота ды­мовых труб превышает 300 м, не менее 100 м в высоту тру­бы на АЭС для рассеивания радиоактивных выбросов. Но, следует признать, что, как отмечает А. Гор (1993): «Приме­нение высоких дымовых труб хотя и помогло уменьшить локальное дымовое загрязнение, осложнило в то же время региональные проблемы выпадения кислотных дождей». Чем выше труба, тем дальше от нее распространяются выбросы: за сотни километров от нее они выпадают в виде кислотных дождей и снегопадов.