От химических примесей

Все известные методы и средства защиты атмосферы от хими­ческих примесей можно объединить в три группы.В первую группу входят мероприятия, направленные на сни­жение мощности выбросов, т.е. уменьшение количества выбра­сываемого вещества в единицу времени. Во вторую группу входят мероприятия, направленные на защиту атмосферы путем обра­ботки и нейтрализации вредных выбросов специальными системами очистки. В третью группу входят мероприятия по нор­мированию выбросов как на отдельных предприятиях и устройст­вах, так и в регионе в целом.

Для снижения мощности выбросов химических примесей в атмосферу наиболее широко используют:

замену менее экологичных видов топлива экологичными;

сжигание топлива по специальной технологии;

создание замкнутых производственных циклов.

В первом случае применяют топливо с более низким баллом загрязнения атмосферы. При сжигании различных топлив такие показатели, как зольность, количество диоксида серы и оксидов азота в выбросах, могут сильно различаться между собой, по­этому введен суммарный показатель загрязнения атмосферы в баллах, который отражает степень вредного воздействия на че­ловека.Для уменьшения мощности выброса серы твердое, порошко­образное или жидкое топливо сжигают в кипящем слое, который формируется из твердых частиц золы, песка или других веществ (инертных или реакционно-способных). Твердые частицы вдува­ются в проходящие газы, где они завихряются, интенсивно пере­мешиваются и образуют принудительно равновесный поток, ко­торый в целом обладает свойствами жидкости.Предварительной газификации подвергаются уголь и нефтя­ные топлива, однако на практике чаще всего применяют газифи­кацию угля. Поскольку в энергетических установках получаемый и отходящий газы могут быть эффективно очищены, то концен­трации диоксида серы и твердых частиц в их выбросах будут ми­нимальными.Одним из перспективных способов защиты атмосферы от хи­мических примесей является внедрение замкнутых производст­венных процессов, которые сводят к минимуму выбрасываемые в атмосферу отходы, вторично используя их и потребляя, т. е. пре­вращая их в новые продукты.

Методы и технологическое оборудование для очистки гидросферы можно выбрать, зная виды примесей, а также допустимые концентрации этих примесей в очищенных сточных водах. В соответствии с видами процессов, реализуемых при очистке, существуют механические, физико-химические и биологические методы очистки. 1. Механическая очистка – процеживание, отстаивание, обработка в поле действия центробежных сил и фильтрование. Процеживание производят в решетках и волокноуловителях с перфорированными дисками в виде движущихся сеток с нанесенным слоем волокнистой массы. Песколовки используют для очистки вод от частиц металла и песка размером более 0,25 мм. Отстойники используют для очистки сточных вод от механических частиц размером более 0,1 мм, а также от частиц нефтепродуктов. Очистку сточных вод в поле действия центробежных сил осуществляют в открытых или напорных гидроциклонах и центрифугах. Для очистки больших расходов сточных вод от мелкодисперсных твердых примесей применяют зернистые фильтры, обладающие большой фильтрационной поверхностью, простотой конструкции и высокой эффективностью. 2. Физико-химические методы очистки используют для очистки от растворенных примесей и от взвешенных веществ. Флотация – для интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками газа, подаваемого в сточную воду. Экстракция основана на перераспределении примесей в смеси с двух взаимно нерастворимых жидкостей. Нейтрализация (водно-реагентная, фильтрационная, полусухая) предназначена для выделения и жидких отходов кислот, щелочей, солей металлов на основе кислот и щелочей. Сорбция применяется для очистки жидких отходов от растворимых примесей с применением мелкодисперсных материалов. Ионная очистка – для обессоливания и очистки жидких отходов от ионов металлов и других примесей ионитами (синтетическими ионообменными смолами). Электрохимическая очистка осуществляется электролизом. Гиперфильтрация реализуется разделением растворов путем фильтрования их через мембраны, поры которых пропускают лишь молекулы воды. 3. Биологическая очистка применяется для выделения тонкодисперсных и растворенных органических веществ и основана на способности микроорганизмов использовать для питания содержащиеся в жидких отходах органические вещества. Применяются биофильтры с принудительной и естественной подачей воздуха. В качестве фильтра используют шлаки, щебень, керамзит, пластмассу, гравий и др. Аэро-тенки используют для очистки больших расходов жидких отходов. Окситенки обеспечивают более интенсивный процесс окисления органических примесей.

Для защиты почв, лесных угодий, поверхностных и грунтовых вод от неорганизованного выброса твердых и жидких отходов в настоящее время широко используют сбор промышленных и бытовых отходов на свалках и полигонах. На полигонах производят также переработку промышленных отходов. Полигоны используют для обезвреживания и захоронения токсичных отходов промышленных предприятий и научных учреждений. Существует перечень отходов, которые подлежат приему на полигоны, например, использованные органические растворители, песок, загрязненный нефтепродуктами, или испорченные баллоны с остатками веществ. Жидкие токсичные отходы перед вывозом на полигон подвергаются обезвоживанию на предприятиях. Приему на полигон не подлежат отходы, для которых разработаны эффективные методы извлечения металлов и других веществ, нефтепродукты, подлежащие регенерации, и радиоактивные отходы. Переработка отходов на полигонах предусматривает использование физико-химических методов, сжигание с утилизацией теплоты, прокаливание песка и формовочной смеси, подрыв баллонов в специальной камере, затаривание отходов в герметичные контейнеры и их захоронение. В последнее время широкое распространение получила термическая переработка отходов на мусоросжигательных заводах. Существующие системы сжигания опасных отходов позволяют не только уничтожить отходы, но и дают возможность использования образующейся теплоты. Недостатком сжигания являются большие издержки по сравнению с традиционными методами удаления опасных отходов. Чтобы избежать высокого загрязнения земной поверхности и поверхностных вод в зоне мусоросжигательных заводов, используют передвижные установки, смонтированные на автоприцепах или морских судах. Термический способ переработки отходов менее опасен, чем складирование их на свалках и полигонах, однако наличие газообразных токсичных выбросов и отходов в виде золы и шлаков не позволяет считать этот способ пригодным для решения стратегических задач. Более рациональным способом защиты литосферы от производственных и бытовых отходов является, бесспорно, освоение специальных технологий по сбору и переработке отходов. При сборе отходов необходимо одновременно их сортировать, разделяя на отдельные вещества или группы веществ. В быту такой процесс сбора отходов уже организован, например, в Германии, где на улицах городов установлены специальные контейнеры с емкостями для бумаги, стекла и металла. Рассортированные отходы легко подвергаются вторичной переработке. Аналогично должны решаться задачи по переработке промышленных отходов. Примером такого подхода является сбор и переработка отходов металлов. Эффективность использования лома и отходов металла зависит от их качества. Основные операции первичной обработки отходов металла — это сортировка, разделка и механическая обработка. Сортировка заключается в разделении лома и отходов по видам металлов, разделка лома — в удалении неметаллических включений. Механическая обработка включает рубку, резку, пакетирование и брикетирование на прессах. На предприятиях, где образуется большое количество отходов металла, организуются специальные участки для утилизации вторичных металлов. Чистые однородные отходы с паспортом, удостоверяющим их химический состав, используют без предварительного металлургического передела. Отходы древесины широко используются для изготовления товаров культурно-бытового назначения и хозяйственного обихода, главным образом методом прессования. Переработанные древесные отходы применяют в производстве древесно-стружечных плит и корпусов различных приборов. Радикальное решение проблем защиты от промышленных отходов возможно при широком применении безотходных и малоотходных технологий и производств. Под безотходной технологией или безотходным производством понимают не просто технологию или производство того или иного продукта, а принцип организации функционирования производства. При этом рационально используются все компоненты сырья и энергия в замкнутом цикле, то есть не нарушается сложившееся экологическое равновесие в биосфере. Основой безотходных производств является комплексная переработка сырья с использованием всех компонентов, поскольку отходы производства — это по тем или иным причинам неиспользованная часть сырья. Большое значение при этом приобретает разработка ресурсосберегающих технологий.

Билет 23

Поиск по сайту: