Проблемы шума и пылевого загрязнения

4. Пути решения проблемы пылевого загрязнения

Борьба с образованием производственной пыли и пылеулавливание - важная техническая и санитарно-гигиеническая проблема. В промышленности широко используют пылеуловители различных типов, создают сложные системы газов очистки. Улавливание пыли необходимо также для извлечения из нее ценных продуктов и особенно важно для защиты окружающей среды от загрязнений, прежде всего-атмосферы в районах городов и промышленных центров. Весьма эффективны организационно-технические мероприятия, например замена пескоструйной очистки литья дробеструйной и гидроочистительной, сухого бурения или дробления мокрым, разбрызгивание воды, герметизация оборудования, увлажнение пылящих материалов, использование пневмотранспорта. Наиболее эффективный способ освобождения от пыли производственных и бытовых помещений - приточно-вытяжная (в т. ч. местная) вентиляция с применением воздушных фильтров. При высокой запыленности и отсутствии вентиляции используют индивидуальные средства защиты от вредного воздействия пыли, в частности респираторы, пневмокостюмы, шлемы- скафандры, спецодежду, очки. К биологическим методам профилактики заболеваний, обусловленных воздействием пыли, относятся: ультрафиолетовое облучение организма, применение щелочных ингаляций, специальное питание.

Аспирационные установки удаляют иногда весьма значительные количества пыли. На крупных предприятиях количество пыли, удаляемой аспирацией, измеряется тоннами в час. Выбрасывать пыль наружу невозможно, так как это загрязнило бы воздушный бассейн возле промышленной площадки. Выбор устройства для очистки удаляемого воздуха от пыли надлежит производить в зависимости от начального пылесодержания, дисперсности пыли и допустимого содержания пыли в выбросах в атмосферу.

Содержание пыли в воздухе, удаляемом аспирационными системами, весьма различно. Оно зависит от свойства пыли, совершенства укрытия, влажности обрабатываемого материала, отсутствия или наличия гидрообеспыливания. Количество пыли в удаляемом воздухе обычно колеблется между 500 и 20 000 жг/ж3 (иногда доходит даже до 30 000 мг/м3). Содержание пыли редко падает нижеуказанного предела, которым и следует руководствоваться как минимальным, ведя расчеты по пылеочистке.

Содержание пыли в отсасываемом воздухе резко меняется в зависимости от того, является ли пыль отбросом или, наоборот, представляет ценность. В первом случае стараются удалить вентиляцией наибольшее количество пыли, во втором -- наименьшее. Конструкция и размеры аспирационных воронок в значительной степени влияют на эффективность пылеотсасывания. Кроме процессов с интенсивным пылеобразованием -- размол, дробление, транспортировка, перемешивание, требующих укрытия пылящих мест и отсосов воздуха от укрытий, в ряде отраслей промышленности имеют место производственные операции с малым пылеобразованием. Это обычно разборка и сортировка, например разборка электродвигателей при их ремонте, пемзовка и зачистка при малярных работах, расфасовка продукции и т. п.

Подобные операции чаще всего проводятся в укрытиях типа кожухов, шкафов или в витринных укрытиях. Вследствие относительно малого пылевыделения (порядка 10--50 г/ч) и относительно большого объема удаляемого от укрытий воздуха (порядка 1000--3000 м3/ч) содержание пыли в отсасываемом воздухе незначительно. В самом деле, пусть в укрытии распыляется и уносится воздухом даже 100 г/ч какого-либо нетоксического вещества. Объем удаляемого воздуха пусть составляет 1500 м3/ч. Данные цифры соответствуют какому-то среднему случаю.

Как правило, на практике не очищают от пыли воздух, отсасываемый от вытяжных шкафов, кожухов и витрин, внутри которых производятся ручная резка, шлифовка, шкуровка, расфасовка и т. п. Но и здесь возможны исключения. Например, сортировка пыльного тряпья, набивка изделий ватой или стружкой, расфасовка больших количеств сильно пылящих веществ -- все процессы требуют очистки удаляемого из укрытий воздуха.

При удалении пыли с помощью зональной вентиляции (щелевидные отсосы, воронки) в подавляющем большинстве случаев очистка воздуха не нужна. При наличии направленного пылевого факела проектируются отсосы-воронки и удаляемый воздух очищается от пыли.

Выбрасывать наружу токсическую, а особенно радиоактивную пыль недопустимо даже в самых малых количествах. При наличии такой пыли воздух, удаляемый местными отсосами, обязательно должен подвергаться тщательной очистке независимо от интенсивности пылеобразованпя и количественного содержания пыли в извлекаемом воздухе. Степень очистки воздуха должна быть несравнимо более высокой, нежели для обычной пыли.

К токсическим пылям можно отнести пыль свинца и его окислов, ртутных препаратов, висмута, теллура и селена и их окислов, пыль мышьяковистых соединений, окиси марганца и некоторые другие.

Степень очистки воздуха, выносящего в атмосферу токсическую пыль, должна быть порядка 99--99,5%. В этих случаях прибегают к двойной и тройной очистке воздуха. При малом количестве особо токсической пыли (лабораторные или полузаводские установки) и значительных воздухообменах, например при отсосе из вытяжных шкафов, очистка удаляемого воздуха затруднительна и чрезмерно удорожает эксплуатацию вентиляции- В подобных случаях порой приходится отказываться от очистки, но удалять воздух в более высокие слои атмосферы -- на 60--80 м от уровня земли с помощью высоких выхлопных труб (до 40--50 м) и интенсивного факельного выброса. Здесь рекомендуются централизованные вытяжные системы с производительностью не менее 10 000--15 000 мА\ч. Радиоактивная пыль должна полностью улавливаться во всех случаях. В санитарных правилах работы с радиоактивными веществами сказано, что для улавливания радиоактивных аэрозолей должна осуществляться двухступенчатая очистка извлекаемого воздуха. Для первой ступени рекомендуется применять фильтры обычные, а для второй -- тонковолокнистые из ткани ФПП.

Пылезадерживающие устройства по принципу действия делятся на пылеуловители сухие и пылеуловители мокрые. Первые задерживают и собирают пыль в сухом состоянии, вторые -- соответственно во влажном или мокром. Промежуточными между указанными группами являются так называемые масляные фильтры, в которых пыль приходит в соприкосновение с вязкой жидкостью -- маслом.

Универсальных пылеуловителей, пригодных для любых видов пыли и для любых начальных концентраций, не существует. Каждый тип пылеуловителя предназначается для определенного вида или видов пыли и для определенного диапазона начальных ее концентраций. Циклоны улавливают пыль только I, II и III классификационных групп. Циклоны высокой эффективности, например типа НИОГАЗа или с обратным конусом, улавливают 60--80% пыли III группы. Орошаемые пылеуловители -- циклоны-промыватели, скрубберы, пенные и т. п.-- улавливают пыль III и IV классификационных групп, задерживая до 65--85% пыли IV группы.

Матерчатые фильтры и электропылеуловители задерживают до 70--95% пыли IV классификационной группы. Пыль V группы ими почти не улавливается.

Пыль V классификационной группы задерживается только фильтрами из специальной волокнистой ткани, например типа ФПП. Такие фильтры делятся на три класса:

III класс -- пыль V группы не задерживает;

II класс -- задерживает до 85--95% пыли V группы;

I класс -- задерживает до 99% пыли V группы.

Из сухих пылеуловителей наиболее эффективны матерчатые фильтры, способные задерживать мелкую пыль при высоком коэффициенте очистки, доходящем до 98--99%. Этот коэффициент в значительной мере зависит от вида применяемой ткани. Результат очистки зависит также от удельной нагрузки фильтра, которую рекомендуется принимать в пределах от 50 до 100 м3/ч-м2 в зависимости от рода пыли и ее начальной концентрации.При фильтрации воздуха, содержащего свинцовую пыль, в качестве фильтрующего материала применяются кирза, сукно, байка и байка с капроном. Нагрузка на фильтр принимается 50 м3/ч м2.

Матерчатые фильтры работают хорошо при сухой нелипкой и неволокнистой пыли. Но они совершенно непригодны для влажного воздуха. К их недостаткам нужно отнести большой подсос воздуха, доходящий в некоторых конструкциях до 25%. в сетчатых пылеуловителях может очищаться воздух, загрязненный только волокнистой пылью.

Однако, сетчатые фильтры, применяемые порой для волокнистой пыли, на практике себя не оправдали. В периоды отслаивания волокнистого слоя от сетки наблюдается значительный проскок пыли наружу. Применять эти фильтры для улавливания волокнистой пыли от войлочных и матерчатых кругов не рекомендуется.

Для улавливания волокнистой пыли возможна и мокрая очистка. Укажем на специально сконструированный для очистки от волокнистой пыли оросительный фильтр конструкции автора. Запыленный воздух подводится через боковой патрубок со скоростью 15 м/сек и, ударяясь о поверхность воды, меняет направление движения на 180°. Далее воздух проходит через дождевое пространство, создаваемое при помощи сеток с мелкими отверстиями, затем пропускается сквозь отбойный слой фарфоровых колец и отводится к вентилятору через верхний патрубок. Шлам, скапливающийся в нижней части корпуса, периодически удаляется через люк; мелкая же пыль, проходящая через сетку, непосредственно стекает с водой в канализацию.

Из мокрых пылеуловителей, кроме циклонов ЛИОТ с водяной пленкой и пенных пылеуловителей, хорошо себя зарекомендовали центробежные скрубберы ВТИ. Они работают практически при любых пылях, за исключением волокнистых и схватывающихся. Недостатком их является относительно большой расход воды, а также значительная высота.

Для очистки от волокнистой пыли циклоны-промыватели непригодны.

При недостатке воды для мокрой очистки и при затрудненном шламоотводе иногда возможно фильтровать получаемый шлам и возвращать осветленную воду вновь на мокрую очистку. Получающиеся влажные кэки или используются в производстве, или выбрасываются в отвал. Дать готовые рекомендации по выбору способа очистки и типа пылеуловителя затруднительно. Приходится говорить лишь о принципиальных наметках.

Если пылевыделяющий процесс протекает в неотапливаемом помещении, очевидно, мокрая очистка исключается. Она отпадает также при наличии схватывающейся пыли, например цементной. Непригодна мокрая очистка и для пыли, реагирующей с водой, например алюминиевой. И, наконец, мокрая очистка непригодна при необходимости возврата сухой пыли в производство. С другой стороны, сухая очистка абсолютно ие приемлема при значительной влажности запыленного воздуха, например при наличии гидрообеспыливания очагов пыления.

Сухая очистка малопригодна для слипающихся пылей (например, пыль стеклопластиков) и малоэффективна при мелкой пыли (за исключением матерчатых фильтров). Кроме того, разгрузка пылеуловителей и транспортировка сухой пыли -- операции чрезвычайно затруднительные.

Для тонкой очистки в качестве второй или третьей ступени иногда применяются фильтры, служащие для очистки приточного воздуха -- масляные, бумажные, из ткани ФПП.

Перечисленные фильтры настолько малопылеемки, что могут применяться лишь для очистки малозапыленного воздуха, при остаточном пылесодержаний в 20--40 мг/м3. Пригодны они в качестве последней ступени лишь после сухих пылеуловителей. При мокрых почти неизбежен брызгоунос, отрицательно сказывающийся на работе фильтров тонкой очистки.

Вентиляция с применением рециркуляции воздуха при наличии вредностей всегда менее эффективна, нежели проточная, т. е. с подачей свежего воздуха взамен извлекаемого. Сказанное полностью относится и к борьбе с пылью. Рециркуляционные агрегаты могут быть рекомендованы только для обеспыливания станков, работающих периодически и кратковременно при их рассредоточенном расположении. Рециркуляционные агрегаты отнюдь не следует применять при постоянной работе пылевыделяюших станков или аппаратов, расположенных сосредоточенно. В этом случае надлежит проектировать проточную вентиляцию с выбросом воздуха после очистки наружу и с компенсацией вытяжки приточным воздухом.

Также для решения проблемы пылевого загрязнения необходимо:

- Перевести автомобили города на газовое топливо, более экологически чистое;

- Водителям осуществлять контроль за выхлопными газами;

- Контролировать сжигание мусора в черте города.

- Вести экологическое воспитание населения города.

- Окультуривать склоны действующих и уже выработанных карьеров, например, немаловажную роль играют заповедники. Заповедники - образцы нетронутой, дикой природы - по праву называют природными лабораториями. Они особенно нужны нам сейчас, когда мы должны понять направления изменений природной Среды под влиянием деятельности человека и отыскать пути наиболее бережного и разумного использования ее богатств. Такие образцы необходимо было вдумчиво и умело выбирать. И места для наших заповедников отыскивали крупнейшие знатоки природы. Они отдали многие годы жизни делу создания заповедников и вложили в него свою любовь к делу. Заповедники наши прекрасны, и вызывают восхищение, у всякого кому приходится бывать там. Значение заповедных территорий стало очевидным и в глобальном масштабе. Национальных(провинциальных) парков и крупных природных резервуаров, по списку ООН, было, 1035, из которых организованны за последние несколько лет. Особенно быстрый рост заповедных территорий происходил в развивающихся странах.

Литература

1. И.М. Мамедов, И.Т. Суравегина. Экология (учебное пособие). 9-11 классы;

2. В.Б. Захаров, С.Г. Мамонтов, В.И. Сивоглазов. Биология. Й. Дворжак. Земля, люди, катастрофы;

3. Б.Т. Величковский и др. Здоровье людей и окружающая среда (учебное пособие);

4. Владимиров А.М. и др. Охрана окружающей среды. Санкт-Петербург : Гидрометеоиздат 1991;

5. Болбас М.М. Основы промышленной экологии. Москва : Высшая школа , 1993.