2.Методи попередження забруднення атмосфери стаціонарними та рухомими джерелами.
Атмосферне повітря забруднюється твердими (пил, сажа), рідкими (крапельними) та газоподібними домішками. Завдання очищення викидів забруднюючих речовин полягає у вилученні з газів, що викидаються, завислих, твердих і рідких домішок – пилу, диму, крапель, туману (аерозолів) або в нейтралізації газоподібних і пароподібних домішок.
Методи очищення газів від твердих домішок внаслідок роботи стаціонарних джерел поділяються на механічні та електричні.
При механічних методах очищення відділення пилу від газів проходить під дією сил гравітації, інерції, при фільтрації потоків через фільтри та рідини.
При електричних методах сепарація твердих частинок проходить під дією сил електричного поля на зарядженні.
Очищення викидів в атмосферу здійснюється в газоочисних установках і пиловловлювачах. В залежності від принципу дії апарати очищення рідких викидів поділяються на: гравітаційні, інерційні (сухі та мокрі), фільтраційні, енергетичні (сухі та мокрі).
В гравітаційних пиловловлювачах осадження пилових частин з газів проходить за рахунок дії сил гравітації; при чому, чим більша швидкість руху частинок і час перебування їх в камері, тим вища ефективність очищення газів.
В пиловловлювачах інерційної дії (рис. 2.1) сепарація частин газового потоку проходить під дією частин сил гравітації та інерції пилових частинок, які рухаються в аерозольному потоці. Ефект досягається при повороті рухомого газового потоку; при цьому тверді частинки стараються зберегти першочерговий напрям руху і осаджуються в бункерах.
Група центробіжних апаратів включає циклові, вихрові та центробіжні ротаційні пиловловлювачі. Видалення пилу з аерозольного потоку проходить під дією центробіжної сили на частинки, які виникають при обертово-поступовому русі газового потоку. Найширше в практиці використовується група апаратів типу “Циклон” (рис. 2.2), в яких під дією центробіжної сили тверді включення переміщуються до стінок циклону, а потім опускаються по них і потрапляють в бункер. Ступінь ефективності очищення газів циклонами досить висока (98-99 %). До типу порожнистих промивачів, які працюють за принципом промивання газового потоку в завісі розпиленої рідини, відноситься порожнистий скрубер.
Рис. . Пиловловлювач інерційної дії:
1 – забруднені гази; 2 – очищені гази; 3 – пил.
Заповнені газопромивачі або сепаратори мокрого очищення (рис. 2.3) на відміну від порожнистих мають фільтраційні колони, які заповнені галькою, кульками із скла, полімерних матеріалів та ін. Через постійно зрушуваний заповнювач проходять потоки газу змінного напрямку. На поверхні заповнювача осідають тверді та рідинні включення, які разом із зрошуваною рідиною поступають в бункер. Такий скрубер затримує до 90 % твердих частинок і до 30 % сірчаного ангідриду.
Швидкісні турбулентні пиловловлювачі (апарати мокрого очищення) мають трубу, розпилювач, в якому взаємодіє впорскувана під тиском рідина з повітряним потоком. Це найбільш ефективні апарати мокрого очищення. Пиловловлювачі, в яких в якості труби-розпилювача використовується труба Вентурі (рис. 2.4), мають високу ефективність очищення газів (від частинок розміром 1-2 мкм – 96-98 %). Існують форсункові скрубери, обладнані системою форсунок, які працюють аналогічно водостуменевому насосу.
Рис. 2.2. Принципова схема сухої інерційної очистки газів (“Циклон”):
1 – подача неочищеного газу; 2 – відведення очищеного газу; 3 – бункер для збирання осадів.
На підприємствах досить поширена група фільтраційних апаратів з тонковолокнистими, тканинними, зернистими, масляними, керамічними та електричними фільтрами. Тонковолокнисті фільтри мають ефективність очистки від дрібних частин розміром 0,05-0,5 мкм – 99 %.
В газових потоках існує волога у вигляді капель або пару. В даний час для очищення газів від вологи (сепарації краплин із газових потоків) застосовують гравітаційні, інерційні, центробіжні, дифузійні та електростатичні методи. Вибір конкретного методу здійснюється з урахуванням ряду факторів: маси виносу, кількості викидів, властивостей краплинної рідини і вмісту в ній домішок.
Рис. 2.3. Принципова схема мокрої очистки газів (“Скрубер”):
1 – подача неочищеного газу; 2 – подача води; 3 – зрошувальний бак; 4 – роздільний насадок; 5 – відведення очищеного газу; 6 – основний насадок; 7 – щитовий насадок; 8 – бункер для збирання осадів.
Методи попередження забруднення атмосфери газоподібними домішками за характером протікання фізико-хімічних процесів поділяють на такі основні групи:
Промивання викидів розчинниками домішок (абсорбція);
Промивання викидів розчинами реагентів, які зв’язують викиди хімічно (хемосорбція);
Промивання газоподібних домішок твердими активними речовинами (адсорбція);
Промивання домішок шляхом використання каталізаторів;
Термічний метод, суть якого полягає в тому, що існуючі в атмосферних потоках домішки нейтралізуються в результаті їх високотемпературного спалювання.
Рис. 2.4. Скрубер Вентурі:
1 – вода; 2 – гази; 3 – очищені гази; 4 – шлам.
В усіх військових частинах (підприємствах) на джерелах викидів шкідливих речовин в атмосферу повинні застосовуватися газоочисні, пиловловлюючі апарати. Крім цього, повинні проводитись наступні заходи:
Герметизація обладнання – джерел викиду шкідливих речовин;
Поліпшення способів спалювання палива, зміна твердого та рідкого палива природним газом;
Удосконалення способів очищення, систем пиловловлювачів і газоочисних установок;
Підвищення кваліфікації обслуговуючого персоналу, постійний технічний і санітарний нагляд.
Забороняється введення в експлуатацію нових чи реконструйованих об’єктів, які не відповідають вимогам Закону України “Про охорону атмосферного повітря”, без реалізації заходів, які забезпечують мінімізацію викидів (ГДВ) шкідливих речовин або їх повне уловлювання (утилізацію і знешкодження), а також без спеціального дозволу на ГДВ, виданого місцевими органами контролю екологічної безпеки України.
В цілому, поряд із застосуванням перелічених методів очищення викидів в атмосферу постійні досягнення науково-технічного прогресу дозволяють застосовувати інші методи попередження шкідливих викидів в атмосферу, а саме впровадження безвідходних і маловідходних виробництв, технологічні схеми яких виключають забруднення повітря.
Методи попередження забруднення атмосфери рухомими джерелами можна розбити на дві основні групи: технічні та організаційні.
До технічних методів попередження забруднення атмосферного повітря усіма видами автомобільної техніки відноситься утримання її в технічно справному стані. У викидах автомобіля з несправним двигуном міститься окису вуглецю в 10-20 разів більше норми, тобто один такий автомобіль викидає в атмосферне повітря стільки окису вуглецю, скільки 10-20 автомобілів із справними двигунами.
За даними досліджень, проведених Національним транспортним університетом, після установки на автомобілях, які раніше мали підвищений вміст окису вуглецю у вихлопних газах (5-6%), нових, добре відрегульованих карбюраторів, концентрація його знизилася до 1,5%.
Регулювання двигунів – один з основних і найважливіших заходів зниження викидів шкідливих речовин. В автомобілі повинні регулюватися система запалення, система живлення (паливна апаратура дизелів), підтримуватися у справному стані двигун.
Для того, щоб техніка була технічно справна, необхідно чітко дотримуватись правил її експлуатації, технічного обслуговування, збереження та ремонту. За рахунок чіткого додержання всіх цих вимог можна значно знизити рівень надходження шкідливих речовин в атмосферне повітря.
До організаційних методів зниження викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря належать:
раціональне розташування транспортних засобів, особливо в межах житлової забудови;
створення системи контролю за викидами шкідливих речовин;
раціональний рух автотранспорту, раціональна робота двигунів (особливо на холостому ході).
Важливим організаційним заходом є контроль за викидами шкідливих речовин в атмосферне повітря.