Применение физико-энергетического подхода к описанию процесса загрязнения воздуха заводами железобетонных изделий и конструкций

Размещено на http://www.allbest.ru/

Применение физико-энергетического подхода к описанию процесса загрязнения воздуха заводами железобетонных изделий и конструкций

В.И. Беспалов

О.С. Гурова

Производство строительных материалов представляет собой сложный технологический процесс, включающий различные виды переработки сырья: добычу, транспортировку, измельчение, перемешивание, формование, сушку, что влечет за собой изменение его физико-механических свойств. Во многих случаях эти процессы сопровождаются выделением большого количества полидисперсной пыли, которая является причиной разнообразных профзаболеваний работников, износа технологического оборудования, снижения производительности труда и рентабельности производства [1, 2].

Анализ современного состояния пылевой обстановки на предприятиях строительной отрасли позволил заключить, что проблема загрязнения воздушной среды остается наиболее актуальной для заводов железобетонных изделий и конструкций (ЖБИиК), где наблюдается значительный уровень запыленности воздуха рабочих зон внутри производственных помещений и за их пределами [3,4]. Так, значительное выделение пыли наблюдается при производстве бетонной смеси: на участке смесительного отделения (до 5-7ПДК), в надбункерном помещении (до 1,5-3ПДК), в отделении дозирования рабочей смеси (3-6ПДК).

На основе предложенного в работах [5, 6, 7] физико-энергетического подхода к описанию процесса загрязнения воздуха нами построена физическая модель загрязнения воздуха пылью для бетоносмесительного отделения заводов ЖБИиК.

Модель включает основные стадии процесса загрязнения (образование, выделение, распространение), при последовательном прохождении которых сырье трансформируется в загрязняющее вещество (ЗВ), которое на каждом последующем этапе претерпевает качественные и количественные изменения [8.9]. загрязнение пылевой строительный

Структура модели базируется на учете особенностей взаимодействия основных физических объектов, участвующих в процессе загрязнения воздуха: технологического оборудования, технологического сырья, производственного помещения, воздуха рабочей зоны и приземного слоя атмосферы [10].

Проведенный нами анализ показал, что первый этап процесса загрязнения характеризуется выходом пылевых частиц (ЗВ) из основной массы сырьевого материала за счет механического взаимодействия частиц технологического сырья между собой, а также их ударного взаимодействия со стенками и лопатками бетоносмесителя, в результате чего рождается дисперсная система «загрязняющее вещество», что позволяет нам называть этот этап «образованием ЗВ». На этом этапе основными объектами, взаимодействующими между собой являются технологическое оборудование (бетоносмеситель) и технологическое сырье (песок, щебень).

Второй этап процесса загрязнения сопровождается переходом пылевых частиц (ЗВ) во взвешенное состояние, в результате чего образуется дисперсная система «пылевой аэрозоль», который поступает в воздух рабочей зоны помещения, что позволяет нам называть этот этап «внутренним выделением ЗВ». Основными объектами этого этапа являются внутренний источник выделения (люки бетоносмесителей), пылеобразующий материал (пыль песка и щебня) и воздух рабочей зоны помещения.

Третий этап процесса загрязнения выражается в пространственном переносе пылевого аэрозоля по внутреннему объему помещения, что позволяет нам называть этот этап «внутренним распространением ЗВ». Основными объектами, взаимодействующими на этом этапе являются воздух помещения и пылевой аэрозоль.

Четвертый этап процесса загрязнения характеризуется переходом пылевых частиц (ЗВ) во внешнюю рабочую зону (территорию промплощадки) за счет переноса через открытые проемы здания, в результате чего образуется дисперсная система «пылевой аэрозоль», что позволяет нам называть этот этап «внешним выделением ЗВ». Основными объектами этого этапа являются воздух помещения, пылевой аэрозоль и воздух внешней рабочей зоны.

На пятом этапе процесса загрязнения происходит распределение пылевого аэрозоля в воздухе внешней рабочей зоны, с последующим переходом его в приземный слой атмосферы, что позволяет нам называть этот этап «внешним распространением ЗВ». Таким образом, в данном случае, основными взаимодействующими объектами являются пылевой аэрозоль, воздух внешней рабочей зоны и приземного слоя атмосферы.

Построенная физическая модель процесса загрязнения воздуха пылью для бетоносмесительного отделения заводов ЖБИиК положена нами в основу дальнейших исследований, связанных с разработкой физической модели снижения загрязнения воздушной среды и выбора высокоэффективных и экономичных мероприятий по обеспечению экологической безопасности территорий городских застроек.

Литература

1. Беспалов В.И., Гурова О.С. Анализ возможных применений технологий обеспыливания воздуха на предприятиях строительной индустрии [Текст] // Научное обозрение. Журнал, 2012. -№6. - С. 193-196.

2. Daniela Vallero. Fundamentals of Air Pollution fourth edition. Civil and Environmental Engineering Department Pratt School of Engineering Duke University, Durham, North Carolina, 2007. - 156с.

3. Беспалов В.И., Данельянц Д.С. Мишнер Й. Теория и практика обеспыливания воздуха [Текст]: Учебное пособие // В.И. Беспалов, Д.С. Данельянц, Й. Мишнер.- Ростов-на-Дону: МП КНИГА, 2000. - 190с.

4. Беспалов В.И., Котлярова Е.В. Основные принципы совершенствования методики социо-эколого-экономической оценки состояния окружающей среды территорий промышленных зон крупных городов [электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2011, № 4, - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/ magazine/ archive/n4y2011/ 550, - Загл. с экрана. - Яз. рус.

5. Беспалов В.И. Физико-энергетическая концепция описания процессов и системный подход к выбору высокоэффективных и экономичных инженерных комплексов защиты воздушной среды от выбросов загрязняющих веществ [Текст] // Известия СКНЦ ВШ. Естественные науки. Журнал, 1995. - № 3. - С. 43-48.

6. Беспалов В.И. Физико-энергетическая концепция описания процессов и проектирования инженерных комплексов защиты воздушной среды [Текст] // БЖД. Охрана труда и окружающей среды. Межвуз. сборник научных трудов: РГСУ, 1997. - С. 65-70.

7. Inhaber H. The Eleventh Annual Report of the Council of Environmental Quality. Wash, 1980. - 340с.

8. Беспалов В.И., Парамонова О.Н. Физическая модель процесса загрязнения окружающей среды твердыми отходами потребления [электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2012, № 4, - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/ magazine/ archive/n4y2012/ 550, - Загл. с экрана. - Яз. рус.

9. Беспалов В.И., Мещеряков С.В.. Гурова О.С. Оценка процессов и расчет аппаратов защиты окружающей среды [Текст]: Учебное пособие // В.И. Беспалов, С.В. Мещеряков, О.С. Гурова. - Ростов-на-Дону: Ростов. гос. строит. ун-т, 2007. - 191с.

10. Коузов П.А., Скрябин Л.Я. Методы определения физико-химических свойств промышленных пылей.- Л.:Химия, 1983. -143с.

Размещено на Allbest.ru