Эффективные системы восстановления воздушного бассейна

Содержание 
 
 
 
 

Введение…………………………………………………………………………5 

1 Общая характеристика, понятие, методы и технологии  восстановления воздушного бассейна

1.1 Основные  технологии очистки воздуха……………………………………7

1.2 Методы очистки воздушного бассейна……………………………………10 

2 Анализ современного состояния и проблемы восстановления воздушного бассейна по городу Астане

2.1 Современное  состояние и разработка мер  по восстановлению воздуха..13

2.2 Проблемы загрязнения воздушного бассейна…………………………….14

2.3 Меры по  предотвращению загрязнения атмосферного воздуха и его восстановление………………………………………………………………….20 

3 Эффективные  системы восстановления воздушного  бассейна

3.1 Передовой  опыт восстановления воздуха  биофильтрацией……………..26

3.2 Технологическая  очистка воздушного бассейна………………………….27 

Заключение……………………………………………………………………..31

Список  использованной литературы……………………………………….33

Приложение 1, 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 
 

      Актуальность темы исследования продиктована тем, что одной из острых экологических проблем настоящего времени является загрязнение атмосферного воздуха. Вредные вещества поступают в воздух практически в жилой зоне и зоне дыхания человека. В ряде случаев невозможно и экономически нерационально предусмотреть малый выброс вредных веществ в атмосферу, чтобы ни при каких условиях наземные концентрации примесей в воздухе не превышали бы предельно допустимые значения. Поэтому достижение гигиенических норм предусматривается при сравнительно часто встречающихся неблагоприятных метеорологических условиях, а при редких случаях возникновения аномально опасных ситуаций чистота воздуха обеспечивается за счет прогноза и регулирования выбросов. Этим обуславливается большой экономический эффект прогнозирования загрязнения воздуха.

      Работа  посвящена проблемам загрязнения  воздуха различными выбросами и метеорологическим аспектам восстановления воздушного бассейна с целью решения этой проблемы. В работе проанализировано состояние загрязнения воздуха выбросами и рассмотрены пути для снижения загрязнения воздуха: кратковременное снижение выбросов в периоды неблагоприятных метеорологических условий (НМУ) на основе краткосрочного прогноза загрязнения воздуха и реализация долгосрочных программ технических и организационных мероприятий по снижению выбросов и восстановлению воздушного бассейна.

      Экологическая безопасность как составная часть  национальной безопасности Республики Казахстан является обязательным условием устойчивого развития и выступает  основой сохранения природных систем и поддержания соответствующего качества окружающей среды. 
Поэтому принята Программа «Здоровая окружающая среда города Астаны на 2005-2008 годы», она разработана исходя из приоритетов Стратегии «Казахстан – 2030», в соответствии с Концепцией экологической безопасности Республики Казахстан, одобренной Указом Президента Республики Казахстан от 3 декабря 2003 года № 1241 и протокольного решения расширенного заседания Правительства с участием Президента Республики Казахстан от 2 августа 2004 года № 01-7.5.

      В связи с передислокацией столицы  в город Астану произошло резкое увеличение населения столицы, возросло количество автомобильного транспорта, открылись новые производства, ведется интенсивное строительство, следствием чего явилось усиление негативного влияния на окружающую среду.

      В нашей стране гигиеническими нормативами допустимого содержания в атмосфере вредных веществ являются предельно допустимые концентрации (ПДК). По определению: «ПДК - это такие концентрации, которые не оказывают на человека и его потомство прямого или косвенного воздействия, не ухудшают его работоспособности, самочувствия, а также санитарно-бытовых условий жизни людей». При оценке состояния загрязнения воздуха средние концентрации примеси за месяц (год) сравниваются с ПДКс.с. длительного действия, концентрация, осредненная за 20 мин., сравнивается с максимальными разовыми ПДКм.р. Минздравом разработаны и утверждены ПДК для населенных мест на несколько сотен веществ в нашей стране.

      Целью работы является исследование сущности методов восстановления воздушного бассейна региона.

      Задачи в связи с выдвинутой целью решались следующие:

      - дать общую характеристику методам и технологиям восстановления воздушного бассейна;

      - проанализировать современное состояние и проблемы восстановления воздушного бассейна по городу Астане;

      - изучить возможные меры по предотвращению загрязнения атмосферного воздуха и его восстановление;

      - исследовать эффективные системы и передовой опыт восстановления воздушного бассейна.

      Объектом исследования являются процессы загрязнения окружающей среды и пути восстановления воздушного пространства.

      Предметом исследования являются методы восстановления воздушного бассейна.

      Научная новизна. Исследованы методы и модели восстановления  городской воздушной среды.

      Методы  исследования. В процессе работы над темой использовались методы исследования – научный, статистический, сравнительный, аналитический, поиск и изучение источников информации.

      Источники информации – учебная литература, публикации в периодических изданиях, монографии, научные публикации, лекции и статьи, законодательные материалы, электронные ресурсы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      1 Общая характеристика, понятие, методы и технологии восстановления воздушного бассейна 

      1.1 Основные технологии очистки воздуха 

      Технология  очистки и восстановления воздушного бассейна сама по себе ничего не значит. Почти наверняка имеется способ очистить любые выбросы от любых загрязнений практически до нулевой их концентрации. Единственная проблема, сколько это будет стоить: повышение степени очистки на порядок (например, с 90% улавливается/10% уходит до 99% улавливается/ 1% уходит) приводит к увеличению стоимости примерно в 10 раз. Так что дело не в технологии, а в экономической целесообразности ее применения.

      Сначала немного терминологии - здесь и далее под загрязняющим веществом (ЗВ) мы будем понимать любое вещество, находящееся в неположенных количествах и/или в неположенное время и/или в неположенном месте [1].

      Эмиссией  загрязняющих веществ называется выброс ЗВ (загрязняющих веществ).

      Источники выбросов делят на:

      -организованные (например, дымовая труба предприятия);

      -и  неорганизованные (например, неплотность  в аппарате).

      Второе  деление:

      -стационарные (трубы предприятий);

      -и  передвижные (автомобили, железнодорожный  транспорт и т.п.).

      Наконец, выбросы делятся на подвергающиеся очистке (это могут быть выбросы  только от организованных источников) и неподвергающиеся очистке - от неорганизованных источников и от части организованных. Конечно, выбросы ЗВ можно также делить в соответствии с характером содержащихся в них ЗВ.

      Основными источниками выбросов в атмосферу  являются промышленные предприятия и автотранспорт. Доля автотранспорта колеблется в широких пределах и зависит от страны и района. По России эта величина составляет (в среднем) около 13%. Состав загрязнений от промышленных предприятий зависит от типа производства. В выбросных газах автотранспорта преобладают оксиды азота, соединения свинца (если в качестве антидетонатора используется тетраэтилсвинец, от чего в настоящее время практически отказались), полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), а также сажа и оксид серы (для дизельных двигателей).

      Для любого предприятия важно, чтобы  схема очистки выбросных газов  была наиболее дешевой при выбранной  степени очистки (как по капитальным, так и по текущим затратам), позволяла  повторно использовать ценные компоненты, находящиеся в выбросных газах, а аппаратура и сооружения занимали бы возможно меньшую площадь.

      Степень очистки определяется относительно величины ПДВ (предельно допустимых выбросов, то есть такого количества выбрасываемых  в атмосферу загрязнителей, которое обеспечит их концентрацию в приземном слое, не превышающую ПДК - предельно допустимую концентрацию), либо по величине ВСВ (временно согласованных выбросов).

      Величина  концентрации в приземном слое рассчитывается по утвержденным методикам и в  общем и целом зависит от характеристики трубы - ее высоты, диаметра; свойств выбросных газов - их температуры, скорости истечения; метеорологических характеристик - скорости ветра, частоты низких инверсий. Из вышеизложенного ясно, что при одном и том же количестве выбрасываемых загрязнителей можно уложится в ПДК, просто увеличив высоту трубы. Поэтому, например, в Сибири, где частота низких инверсий выше, чем в европейской части России, высота труб промышленных предприятий больше. Также в областях с большей средней силой ветра рассеивание происходит быстрее и для предприятия расположенного в этом районе величина ПДВ по сравнению с предприятием того же профиля и той же мощности будет выше.

      Теперь  рассмотрим собственно технологии очистки. Все методы очистки делятся на регенеративные и деструктивные. Первые позволяют возвращать в производство компоненты выбросов, вторые трансформируют эти компоненты в менее вредные.

      В случае, если в газовом потоке содержатся ценные вещества (например, летучие  растворители), может быть выгоднее использовать регенеративные методы (но все опять-таки определяется экономической целесообразностью: возможно, себестоимость выделения этих компонентов будет больше их цены). Все зависит от характеристик загрязнителя и его концентрации в газовом потоке: чем она меньше, тем дороже выделение.

      По  другому признаку все методы очистки  можно разделить на реагентные и  безреагентные. Использование дополнительных реагентов, естественно, удорожает  процесс.

      Наконец, методы очистки газовых выбросов можно разделить по типу обрабатываемого компонента (очистка от аэрозолей - от пыли и тумана, очистка от кислых и нейтральных газов и так далее).

      Обычно, аэрозоли (взвеси твердых или жидких частичек в газе) имеются в каждом выбросе. Для их удаления используются следующие методы очистки   [2]:

      - гравитационные - в них осаждение  взвешенных частичек происходит  под действием силы тяжести:  газовый поток с небольшой  скоростью проходит через определенный  аппарат, при этом наиболее  крупные взвешенные частицы падают  на дно и затем удаляются;

      - инерционные - в них используется  резкое изменение направления  движение газового потока: взвешенные  частицы по инерции продолжают  движение, ударяются о специально  установленные преграды и либо  прилипают к ним, либо падают  на дно и удаляются. К классу аппаратов, основанных на этом методе, относится, например, жалюзийный пылеуловитель - газовый поток проходит через жалюзи, элементы которых установлены под углом к направлению его движения.

      Сюда  же относятся аппараты, где осаждение  происходит под действием центробежной силы (центробежная сила является частным случаем силы инерции). Самыми распространенными из таких аппаратов являются циклоны. На их устройстве хотелось бы остановиться подробнее, ввиду того, что почти никакое производство без них не обходится. Очень часто вся очистка заключается в пропускании газового потока через циклон, например, на мебельных и деревообрабатывающих производствах [3].