125759 (690679), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Промышленные предприятия, городской транспорт и теплогенерирующие установки являются причиной смога — колоссального загрязнения воздушной среды над городами. Способствуют смогу и неблагоприятные погодные условия - отсутствие ветра, температурная инверсия.

При обычных условиях температура воздуха над воздушным бассейном населенного пункта значительно ниже той температуры, которую имеет воздух в околоземном пространстве, поэтому даже при отсутствии ветра происходит вентилирование воздушного бассейна имеющий меньшую массу теплый загрязненный воздух поднимается вверх, а чистый воздух, большей массы, поступает вниз. В некоторых местах Земли (Лондон, Лос-Анджелес, Кемерово, Нижний Тагил и т.д.) часто возникает температурная инверсия, когда воздух над воздушным бассейном имеет более высокую температуру, чем в приземном слое, и, следовательно, меньшую массу. Поэтому чистый воздух не может опуститься вниз и вентилировать воздушный бассейн. Ситуация еще более усугубляется отсутствием ветра - все вредные вещества, поступающие в воздушный бассейн, остаются над городом.

В 1952 году смог в Лондоне за 5 дней погубил 5000 человек, а 10000 получили тяжелые заболевания.

Различают два типа смогов:

1. восстановительный (дым, сажа, S0₂). Максимальные уровни загрязнения наблюдаются утром при t = 0⁰ С. Раздражает дыхательные пути;

2. фотохимический. Образуется при взаимодействии окислов азота с углеводородами выхлопных газов.

Деятельность ТЭС связана с выдачей большого количества твердых отходов: золы и шлака. Золоотвалы тепловых электростанций оказывают многофакторное воздействие на окружающую природную среду.

Воздушный бассейн загрязняется вследствие поступления с отвалов мелкозернистых частиц отходов и различных многообразных веществ, то есть некоторые отвалы представляют собой своего рода "биологические реакторы".

Опасным источником загрязнения воздуха является пыление при сильном ветре с подсушенной поверхности отвалов. Пыльные бури, распространяются в ряде случаев на сотни километров. Например, космонавты, пролетая над территорией Казахстана, по мощному шлейфу пыли стразу же узнавали золоотвал Экибастузкой ГРЭС - 1.

Было подсчитано, что с одного га подсушенной поверхности отвала при скорости ветра 5-6 метров уносится 2-5 тонн мелкозернистых отходов. По данным В.Н.Яковлева за пределы отвала на окружающую территорию в год с одного га поступает до 1000 тонн отходов или в целом со всех отвалов страны более 100 млн. тонн, а эта цифра совпадает с суммой выбросов в атмосферу из дымовых труб промышленных предприятий.

По разному воздействует на окружающую среду удаление шлака и золы. Распространение перечисленных выбросов в атмосферу зависит от рельефа местности, скорости ветра, перегрева их по отношению к температуре окружающей среды, высоты облачности, фазового состояния осадков и их интенсивности. Взаимодействие выбросов с туманом приводит к образованию устойчивого сильно загрязненного мелкодисперсного облака - смога, наиболее плотного у поверхности земли. Одним из видов взаимодействия ТЭС на атмосферу является все возрастающее потребление воздуха, необходимого для сжигания топлива.

1.2 Выбросы ТЭЦ в водоемы и их влияние на гидросферу

Воздействие теплоэлектростанций на водные объекты определяется их тепловым загрязнением и сбросом сточных вод.

На каждой электростанции, которая использует воду в качестве средства производства электрической и тепловой энергии, образуется определенное количество сточных вод. Причем объем сточных вод во времени может не только уменьшаться, например, за счет улучшения культуры производства и использования экологически более совершенного оборудования и технологий, но и увеличиваться, например, при введении новых технологических процессов, таких, как десульфуризация и денитрификация дымовых газов.

Сточная вода - это вода, свойства которой изменены в результате бытовых, промышленных, сельскохозяйственных или других процессов.

В этом смысле к сточным водам ТЭС следует отнести:

- сточные воды водоподготовительных установок (ВПУ);

- воды, контактирующие с нефтепродуктами и загрязненные ими;

- продувочные воды замкнутых технологических контуров, в которых происходит процесс накапливания примесей за счет выпаривания или контакта с более минерализованными средами (продувка системы оборотного охлаждения (СОО) конденсаторов турбин, продувка котлов, продувка замкнутых систем гидрозолоудаления (ГЗУ) и газоочистки);

- сбросные воды прямоточных систем ГЗУ;

- отработанные растворы очистки внутренних и наружных поверхностей нагрева теплосилового оборудования, а также отмывочные воды после консервации оборудования;

- ливневые воды с территории ТЭС;

- фильтрационные воды прудов-накопителей.

При подготовке добавочной воды энергетических котлов (ЭК) и подпиточной воды теплосети широко используется известкование с коагуляцией исходной воды и последующее ионообменное обессоливание и умягчение осветленной воды. При этом расходуется большое количество химических реагентов (извести, коагулянта, щелочи, кислоты, хлорида натрия и т.п.), которые после использования удаляются вместе с частью воды, образуя сточные воды. Объемы этих сточных вод и количество, содержащихся в них солей, значительны. Так, на регенерацию ионитных фильтров химобессоливающих установок (ХОУ) электростанциями страны расходуется ежегодно 0.5 - 0.6 млн. тонн серной кислоты и 0.4 - 0.5 млн. тонн едкого натра. При этом в водоисточники со сточными водами ВПУ электростанций сбрасывается примерно 2 млн. тонн солей в год.

Солевые стоки водоподготовительных установок содержат нейтральные соли, кислоты и щелочи, не обладающие специфическими токсичными свойствами. Практикуется сброс этих вод в систему ГЗУ, в пруды-испарители при благоприятных климатических условиях, в подземные водоносные горизонты, не пригодные для хозяйственных целей и надежно изолированные от подземных вод, используемых для водоснабжения. Наиболее распространенным методом обработки сточных вод ионообменной части ВПУ является их нейтрализация для коррекции рН и разбавление перед сбросом сточных вод в водоем, если такой сброс разрешен. Однако в последнее время такие сбросы с проектируемых или реконструируемых ТЭС обычно запрещаются, т.к. приводят к существенному повышению солесодержания водоемов.

Со сточными водами предочистки сбрасываются все уловленные органические вещества, повышающие биологическое потребление кислорода водой, а также карбонат кальция, гидроокись магния, недопал, грубодисперсные вещества, соединения железа и алюминия, поэтому непосредственный сброс этих вод в водоемы недопустим. Качественный и количественный состав примесей таких вод зависит от качества воды и принятых методов ее обработки на предочистке.

Большую опасность для водоемов представляют воды, загрязненные нефтепродуктами. Источниками появления нефтепродуктов в стоках ТЭС являются мазутохозяйство, главный корпус электростанции (за счет упусков масла из маслоохладителей турбин и подшипников насосов), электротехническое оборудование (трансформаторы, кабели и др.), вспомогательные службы (депо, гаражи, компрессорная). Общий расход таких вод на крупных ТЭС может достигать нескольких десятков тонн в час при средней концентрации в них нефтепродуктов до 50 мг/кг и выше.

Практически на всех угольных ТЭС удаление золы и шлака производится с помощью воды. Количество золы и шлаков, образующихся при сжигании 1 т угля составляет до 220 кг, а для удаления 1 т золы требуется 20 - 40 т воды. Зола отводится в виде пульпы (суспензии) на значительное расстояние от ТЭС (до 20 км) на золоотвалы, где зола осаждается, а осветленная вода либо сбрасывается в водоем (прямоточная система), либо возвращается на ТЭС для повторного использования (оборотная система). В первом случае в водоем сбрасываются все принеси, находящиеся в воде в истинно - растворенном виде, и часть грубодисперсных примесей, не осевших на золоотвале. Валовый сброс солей в этом случае громаден. Так, при прямоточной системе ГЗУ на крупной ТЭС сброс солей в водоем составляет около 12 - 14 тыс. тонн/год. В этих сбросах имеются токсичные вещества мышьяк, германий, фтор, ванадий и др. В воду могут также переходить и канцерогенные вещества (вызывающие раковые заболевания), содержащиеся в продуктах недожога топлива. Поэтому в последнее время все большее количество электрических станций переводятся на оборотные системы ГЗУ, в которых осветленная воды с золоотвала вновь поступает на ГЭС для удаления золошлаковых отходов. Однако и в этом случае часть воды из оборотной системы приходиться сбрасывать (продувать) в водоем, так как в результате длительного контакта с золой она насыщается и перенасыщается трудно растворимыми соединениями (СаСО3, СаS04 и Са(ОН)2), которые образуют отложения в системе ГЗУ, затрудняя ее нормальную работу. Величина продувки оборотной системы ГЗУ составляет 1-3% от расхода осветленной воды.

При работе паровых котлов на их наружных поверхностях нагрева и особенно в регенеративном воздухоподогревателе (РВП) образуются продукты коррозии и отложения золы. Так, при сжигании сернистого мазута в РВП осаждается до 10% образующейся золы. Эта зола содержит большое количество оксидов ванадия, которые, с одной стороны, являются очень токсичными веществами, а с другой стороны весьма ценным сырьем для производства металла, применяемого в различных областях техники. Для очистки РВП от отложений имеется несколько методов, в их числе широко используется отмывка технической и щелочной водой, приводящая к образованию токсичных сточных вод.

Сточные воды обмывок РВП представляют собой кислые растворы, содержащие как грубо дисперсные примеси - окислы железа, кремнекислоту, продукты недожога, нерастворившуюся часть золы, так и примеси в истинно - растворенном состоянии - свободную серную кислоту, сульфаты тяжелых металлов (в основном железа), соединения ванадия, никеля, меди.

При эксплуатации оборудования ГЭС не удается полностью ликвидировать процессы накипеобразования, что заставляет периодически производить внутреннюю очистку поверхностей нагрева от отложений. Удовлетворительно очистить поверхности нагрева можно лишь при применении для этой цели специальных реагентов: щелочей, органических и неорганических кислот, моющих препаратов, ингибиторов коррозии и др. В отработанных промывочных растворах реагенты составляют 70 - 90% примесей: в их состав входит множество токсичных веществ. В период остановов оборудования (котлов, турбин) применяются меры для защиты его от коррозии, для чего котлы заполняют специальными растворами, которые перед пуском котлов должны сбрасываться. Залповый характер сброса и резкопеременная концентрация примесей в сточных водах после химических очисток и консервации оборудования чрезвычайно затрудняют организацию очистки самих сточных вод.

Является характерным, что человечество не знает как избавиться от огромных объектов минерализованной токсичной, а иногда и радиоактивной воды, хранящейся на многих отвалах. Количество фильтрующейся в грунты основания минерализованной воды с отвалов примерно составляет 1-2 млрд. кубометров.

Лигуном О. и Смирновой М. подсчитано, что ежегодный ущерб, наносимый водным ресурсам страны от воздействия намывных отвалов в случае прямоточных систем водоснабжения составляет 15-25 руб. (данные РФ) на 1 тонну высокоопасных и 0,1 - 0,5 руб. (данные РФ) легкоопасных удаляемых отходов, а для оборотных систем эти издержки в 10-120 раз меньше. Расходы чистой воды на 1 тонну удаляемых гидравлическим способом отходов для прямоточных систем водоснабжения составляют от 15 до 30 тонн, а в случае водооборота в 15-20 раз меньше. В случае складирования этих отходов в насыпной отвал, потребление воды на 1 тонну отходов составляет 0,3 – 0,5 тонн.

Фильтрация воды из намывных отвалов, вызывает также подтопление территории и изменение сложившегося веками естественного состояния грунтовых вод. Этому процессу способствует и то, что масса самого отвала обжимает грунты основания, обуславливая создание, своего рода, "тромба в кровеносном сосуде". Все эти процессы вызывают заболевание территории, оттаивание мерзлых грунтов и погребенного льда, выщелачивание растворимых компонентов в грунтах и т.д. В связи с изложенным, актуальнейшей проблемой при складировании отходов является сбережение воды.

Основными факторами воздействия ТЭС на гидросферу являются выбросы теплоты, следствием которых могут быть: постоянное локальное повышение температуры в водоеме; временное повышение терпературы; изменение условий ледостава, зимнего гидрологического режима; изменение условий паводков; изменение распределения осадков, испарений, туманов. Наряду с нарушением климата тепловые выбросы приводят к зарастанию водоемов водорослями, нарушению кислородного баланса, что создает угрозу для жизни обитателей рек и озер.

1.3 Влияние отходов ТЭЦ на литосферу

Удаляемые из топки зола и шлак образуют золошлакоотвалы на поверхности литосферы. В паропроводах от парогенератора к турбоагрегату, в самом турбоагрегате происходит передача тепла окружающему воздуху. В конденсаторе, а также в системе регенеративного подогрева питательной воды теплота конденсации и переохлаждения конденсата воспринимается охлаждаемой водой. Кроме конденсаторов турбоагрегатов потребителями охлаждающей воды являются маслоохладители, системы смыва и другие вспомогательные системы, выделяющие сливы на поверхность или в гидросферу.

В соответствии с этим можно отметить, что отвалы отходов оказывают многофакторное, многокомпонентное действие на окружающую природную среду. Причем наиболее важным являются следующие компоненты воздействия (из методики оценки воздействия на окружающую среду золоотвалов):

1. загрязнение воздушного бассейна твердыми частицами отходов;

2. загрязнение воздушного бассейна газообразными веществами;

3. загрязнение почвы вследствие выпадения частиц отходов за пределами отвала при пылении с их поверхности;

4. подтопление территории;

5. химическое загрязнение грунтовых вод;

6. изменение ландшафта;

7. радиоактивное воздействие;

8. водопотребление;

9. изменение микроклимата;

10. изменение состояния грунтов;

11. скрытое воздействие отвала на другие сооружения;

12. возможность загрязнения окружающей среды, вследствие аварии на отвале;

13. невосполнимые потери воды из системы удаления отходов;

14. дополнительное уничтожение площадей земли за счет организации карьеров грунта, необходимых для строительства различных элементов отвала, например дамб, экрана;

15. полезное использование отходов в народном хозяйстве;

16. уничтожение площадей земли в перспективе, вследствие неполного заполнения отвала отходами.

Таким образом, увеличение доли угольных теплоэлектростанций в системе энергообеспечения Казахстана с одновременным ухудшением качества используемого ископаемого органического топлива увеличивает количество отходов, поступающих на литосферу, и дестабилизирует состояние окружающей среды.

Характеристики

Список файлов курсовой работы