Калыгин - Промышленная экология - 2000 (947505), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Аэрозоли — это дисперсные системы, в которых дисперсионной средой служит газ, а дисперсионными фазами являются твердые или жидкие частицы. Обычно размеры частиц аэрозолей ограничивают интервалом 10 -10з см. Аэрозоли делятся на три группы. К и е р в ой относятся пыли — коллективы, состоящие из твердых частиц, диспергированных в газообразной среде, Ко в т о р о й группе относятся дымы — все аэрозоли, которые получаются при конденсации газа, К т р е т ь е й группе относятся туманы — коллективы жидких частиц в газообразной среде. Сейчас в земной атмосфере взвешено около 20 млн т частиц, из которых примерно три четверти приходится на долю выбросов промышленных предприятий. Из многочисленных контаминантов атмосферы (по определению комитета экспертов ВОЗ) основными являются взвешенные частицы — аэрозоли различного состава, затем следуют сернистые соединения и оксиданты, то есть вещества, образующиеся в атмосферном воздухе в результате фотохимических превращений.
Например, уже в 19?5 г. в атмосферу во всем мире выбрасывалось около 100 млн т твердых веществ. Особое значение пыли и других взвешенных частиц объясняется тем, что они загрязняют атмосферу не только в результате прямых выбросов, но в большей мере в результате различных превращений газообразных веществ, выбрасываемых в атмосферу (сернистых соединений, оксидов азота, углеводородов) с образованием мелкодисперсных аэрозолей. Источники загрязнения атмосферы выбросами могут быть классифицированы: 1. По назначению: а) технологические, содержащие хвостовые газы после установок улавливания (рекуперации, абсорбции и т.д.); б) вентиляционные выбросы — местные отсосы, вытяжки.
2. По месгпу раслоложеиия: а) незатененные или высокие (высокие трубы, точечные источники, удаляющие загрязнения на высоту, превышающую высоту здания в 2,5 и более раз); б) затененные или низкие, то есть расположенные на высоте, в 2,5 раза меньшей высоты здания; в) наземные — находящиеся у земной поверхности (открытое технологическое оборудование, проливы, колодцы производственной канализации и тд.). 3. По геомегприческоо Форме: а) точечные (трубы, шахты, вентиляторы); б) линейные (аэрационные фонари, открытые окна, факелы).
4. По режиму работы: непрерывного и периодического действия, залповые и мгновенные. Залповые выбросы возможны при авариях„сжигании быстрогорящих отходов производства. При мгновенных выбросах загрязнения выбрасываются в доли секунды и часто на значительную высоту. Это возможно при взрывных работах и авариях. 5. По дальности распространения: внутриплощадочные, то есть создающие высокие концентрации только на территории промышленной площадки, а в жилых районах не дающие ощутимых загрязнений (дпя таких выбросов предусматривается санитарно-защитная зона достаточных размеров); внеплощадные, когда выбрасываемые загрязнения способны создать высокие концентрации (порядка ПДК для воздуха населенных пунктов) на территории жилой застройки.
Газовые промышленные выбросы могут быть организованными и неорганизованными, Организованный промышленный выброс — выброс, поступающий в атмосферу через специальные сооружения — газоходы, воздуховоды, трубы, а неорганизованный выброс — выброс, поступающий в 'атмосферу в результате нарушения герметичности оборудования, неудовлетворительной работы вентиляционной системы, местных отсосов. Сточные воды, содержащие растворенные и взвешенные вещества, отводящиеся (отходящие) в гидросферу или литасферу, рассматриваются как сбросы. Сбросы разделяются на неорганизованные, если они стекают в водный объект непосредственно с территории промышленного предприятия, не оборудованного специальной, например, ливневой канализацией или иными устройствами для сбора, а также на организованные, если они отводятся через специально сооруженные источники — водовыпуски. Выпуски классифицируются по следующим признакам: по типу водоема или водотока; по месту расположения выпуска; по конструкции распределительной части; по конструкции оголовка или сбросного устройства ~4).
Большую опасность представляет биологическое накопление и аккумуляция загрязняющих жидких веществ, выбрасываемых предприятиями. В городских сточных водах (смеси бытовых и производственных) содержатся минеральные (глина, песок, окалина, сажа, сульфаты, хлориды, сопи тяжелых металлов и т.д.) и органические (белковые вещества, углеводы, жиры, масла, нефтепродукты, синтетические ПАВ и т.д.) загрязнения. Биогенные элементы — соединения азота и фосфора находятся в сточных водах в органической и неорганической форме.
Все перечисленные загрязнения могут находиться в грубодисперсном (оседающем под действием силы тяжести), коппоидном и растворенном состояниях. Большая часть органических загрязнений городских сточных вод находится в грубодисперсном (15-20%) и коллоидном (50-60%) состоянии. По степени загрязнения и происхождению сточные воды можно раэделитьнаследующие группы ~41: 1) загрязненные; представляющие собой смесь отработанных жидкостей после технологических процессов, а также после мытья оборудования и полов (75-80%); 2) условно-чистые воды от охлаждения оборудования, компрессорных и холодильных установок, вентиляционных устройств и т.д.
(6-18%); 3) хозяйственно-фекальные (5-6%); 4) ливневые воды от мытья территории, автотранспорта и т.д. (2-3%). Твердые отходы представляют собой гетерогенную смесь сложного морфологического состава: черные и цветные металлы, макулатуросодержащие и текстильные компоненты, отходы стекла, пластмассы, кожи, резины, дерева, камней, а также остатки непрореагировавшего твердого сырья, смолы, кубовые остатки от перегонки, различные осадки и шламы, отработанные катализаторы, фильтровальные материалы, адсорбенты, не подлежащие регенерации, общезаводской мусор и др.
На удаление таких отходов производства затрачивается в среднем 8-10% стоимости производимой продукции. Для складирования твердых отходов московских предприятий ежегодно в Московской области выделяется 20 га земли. Транспортирование и складирование отходов ежегодно поглощает миллиарды рублей. Условно предприятия можно разделить на три группы, учитывая их потенциальные возможности загрязнения биосферы.
К и е р в о й группе относятся предприятия с преобладанием химических технологических процессов. Ко в т о р о й группе — предприятия с преобладанием механических (машиностроительных) технологических процессов. К т р е т ь е й группе — предприятия, на которых осуществляется как добыча, так и химическая переработка сырья. Например, предприятия химической промышпенности (! г р у и и а ) отличаются разнообразием токсичных газовых выбросов и жидких стоков. Главные из них — органические растворители, амины, альдегиды, хлор и его производные, оксиды азота, циановодород, фториды, сернистые соединения (диоксид серы, сероводород, сероуглерод), металлоорганические соединения, соединения фосфора, мышьяка, ртуть. Перечень некоторых опасных для окружающей среды отходов предприятий! группы представлен в т а б л . 2.2 ~2, 51.
Таблица 2.2 Характерные выбросы в атмосферу основных производств химической промышленности 20 Продолжение таблицы 2.2 Производство Вредные выбросы в атмосферу Удоб ений: ЙО, Й02т Й! !Зт !"!! т ! !2804т Р205т ! !ЙОЗт ПЫЛЬ Й! !Зт СО, (ЙН2)2 СО (ПЫЛЬ) — сложных — карбамида СО, ЙНЗ, НЙОЗ, ЙН4ЙОЗ (пыль) — аммиачной селитры ЙНз — аммиачной воды Н2804, Н!=, пыль — с перфосфата НС!, Н,804 СаС!2 (пыль) — хлорида кальция С!2, СаС!2 (пыль) НС!, С!2 — хлористой извести Тетрахлорэтилена СНЗСНО, (Снз)2СО Ацетона ЙНз, СО Аммиака СНзОН, СО Метанола ЙО, ЙО2, 802, Н28, СО Т!02, ГеО, !=егОЗ Капролактама Диоксида титана С2Н2, сажа Ацетилена Катализаторов ЙО, ЙОг, пыль Н28, С82 82ОЗ, А8205 (А82ОЗ), 8!~4, ПЫЛЬ Ис сственных волокон Стеклянных волокон К числу отходов химической промышленности и производства минеральных удобрений относятся гипсосодержащие отходы (фосфогипс и др.), Фосфорные шлаки, пиритные огарки, галитовые отходы и глинистые шламы, содовые плавы, отходы нефтехимии и др.
Отвалы и шламохранилища, занятые отходами химических производств, занимают тысячи гектаров земли. Крупнотоннажными гипсосодержащими отходами являются в первую очередь фосфо-, боро- и фторогипс, титаногипс, а также сульфогипс. 8 т а б л . 2.3 представлен химический состав фосфогипса ~61. Хнмнческнй состав в пересчете на сухое вещество, масс. % Р205 вод. ~е2Оз Р,О, общ. СаО ЗОЗ ~2ОЗ А!2ОЗ 26-55 40-50 0,1-3,2 0,8-1,6 0,15-0,90 0,1-0,8 0,03-0,08 0,2-0,5 0,15 Фосфогипс (основной компонент Са804х2Н20) — побочный продукт, получаемый при производстве ортофосфорной кислоты и минеральных удобрений — двойного суперфосфата, аммофоса и нитроаммофоски.
Фосфогипс получают в виде шлама с влажностью до 55%, твердая фаза шлама содержит более 90% частиц размером менее 80 мкм. При производстве капролактама образуется побочный продукт и «щелочные стоки» вЂ” растворы натриевых солей моно- и дикарбоновых кислот. При их разложении получают плав соды, содержащий обычно более 85% Ма2СОз.