Очистка, обеззараживание, обезвреживание и дезодорация газовоздушных выбросов

В настоящее время в целом по промышленности улав­ливается около 90 % пыли, образующейся на различных стадиях производства, и только 10 % различных аэрозо­лей выбрасывается в атмосферный воздух. Такого нельзя сказать о газо- и парообразных примесях загрязняющих веществ, содержащихся в газовоздушных выбросах про­мышленного производства. Несмотря на то, что эти при­меси представляют собой большую опасность для окру­жающей среды, их улавливается или обезвреживается только около 10 %, а более 90 % вредных газов и паров поступает в воздушный бассейн.

Для успешного решения проблемы защиты атмосфер­ного воздуха от вредных примесей важно правильно усвоить определения основных понятий в этой области.

Очистка - удаление (выделение, улавливание) при­месей из различных сред.

Обезвреживание - обработка примесей до безвредно­го для людей, животных, растений и в целом для окру­жающей среды состояния.

Обеззараживание - инактивация (дезактивация) ми­кроорганизмов различных видов, находящихся в газовоз­душных выбросах, жидких и твердых средах.

Дезодорация - обработка одорантов (веществ, обладаю­щих запахом), содержащихся в воздухе, воде или твердых средах, с целью устранения или снижения интенсивно­сти запахов.

При организации любого производства, и в особенно­сти мало- или безотходного, необходимой стадией явля­ется промышленная и санитарная очистка газовоздуш­ных выбросов.

Промышленная очистка - это очистка газа с целью последующей утилизации или возврата в производство отделенного от газа или превращенного в безвредное со­стояние продукта. Этот вид очистки является одной из необходимых стадий технологического процесса, при этом технологическое оборудование связано друг с другом мате­риальными потоками с соответствующей обвязкой аппа­ратов. В качестве пылегазоулавливающего оборудования могут использоваться разгрузочные циклоны, пылеосади­тельные камеры, фильтры, адсорберы, скрубберы и т. д.

Санитарная очистка - очистка газа от остаточно­го содержания в нем загрязняющего вещества, при этом обеспечивается соблюдение ПДК в воздухе населенных мест или производственных помещений.

Санитарная очистка газовоздушных выбросов произ­водится перед поступлением отходящих газов в атмосфер­ный воздух и именно на этой стадии необходимо преду­сматривать возможность отбора проб газов с целью кон­троля их на содержание вредных примесей.

Выбор метода очистки отходящих газов зависит от конкретных условий производства и определяется рядом основных факторов, а именно:

• расходом и температурой отходящих газов;

• агрегатным состоянием и физико-химическими свойствами примесей;

• составом и концентрацией примесей;

• необходимостью рекуперации или возвращения улов­ленных веществ в технологический процесс;

• капитальными и эксплуатационными затратами;

• экологической обстановкой в регионе. Газоочистная установка (ГОУ) - это сооружение или

устройство, предназначенное для улавливания, нейтра­лизации, подавления, обезвреживания (физическими, хи­мическими, биологическими и другими методами) из от­ходящих газов или вентиляционного воздуха (далее газ) содержащихся в них загрязняющих веществ, с целью пре­дотвращения загрязнения атмосферного воздуха. ГОУ со­стоят из одного или нескольких аппаратов очистки газа, вспомогательного оборудования и коммуникаций.

В зависимости от агрегатного состояния улавливае­мого или обезвреживаемого вещества ГОУ подразделяют­ся на газоочистные и пылеулавливающие.

Аппарат очистки газа - элемент установки, в кото­ром непосредственно осуществляется избирательный про­цесс улавливания или обезвреживание веществ, загряз­няющих атмосферу.

По принципу действия аппараты очистки газа подраз­деляются на семь групп:

• первая группа (С) - сухие металлические пылеуло­вители (гравитационные, сухие инерционные и ротаци­онные);

• вторая группа (М) - мокрые пылеуловители (инер­ционные, конденсационные), скрубберы (механические,

ударно-инерционные, полые, насадочные, центробежные), скрубберы Вентури и т. п.;

• третья группа (Ф) - промышленные фильтры (ру­кавные, волокнистые, карманные, зернистые) с регенера­цией (импульсной обратной продувкой, ультразвуком, с механическим и вибровстряхиванием и т. п.);

• четвертая группа (Э) - электрические пылеуловите­ли (сухие, мокрые, электрофильтры и др.);

• пятая группа (X) - аппараты сорбционной (химиче­ской) очистки газа от газообразных примесей (адсорберы, абсорберы и т. п.);

• шестая группа (Т) - аппараты термической и тер­мокаталитической очистки газов от газообразных приме­сей (печи сжигания, каталитические реакторы);

• седьмая группа (Д) - аппараты других методов очист­ки газа.

Устройство и принципы работы классических ГОУ до­статочно подробно рассмотрены в ранее изданном учеб­ном пособии [13].

В последние десятилетия проводятся работы по со­вершенствованию существующих ГОУ, созданию принци­пиально новых установок, а также комплексных систем очистки, обезвреживания и обеззараживания газовоздуш­ных выбросов с использованием фотокатализаторов, акти­вированных углей, озона, ультрафиолетового излучения, низкотемпературной плазмы, ионитов и других современ­ных средств.

Основной величиной, характеризующей работу ГОУ в промышленных условиях, является степень очистки (п), которую определяют по одному из следующих соот­ношений:

п = м₂/м₁ = (М, - м_з)/м = М₂/(М₂ + м₈)=

= А А -ААА’.А '

где Mj, М₂, М₃ - масса примесей, содержащихся в газе до поступления в аппарат, уловленных в аппарате и содер­жащихся в очищенном потоке, соответственно, кг; С_вых и С_вх - средние концентрации примесей в отходящих газах

до и после очистки, соответственно, г/м³; Q, и - объ­емные расходы отходящих газов до и после очистки, при­веденные к нормальным условиям, м³/ч.

Иногда для определения эффективности работы га­зоочистного оборудования применяют упрощенное выра­жение

п = 1 - (C.JCJ,

справедливое только при условии одинаковых объемных расходов газового потока до и после очистки.

Кроме того, газоочистное оборудование характеризу­ется значениями объемного расхода очищаемого газа, аэро­динамического сопротивления, технологическими усло­виями очистки (температура, влажность газового потока, дисперсность и плотность пыли, способность ее к коагуля­ции и гидратации, заряд частиц пыли, физико-химические свойства примесей, пожаро- и взрывоопасность и т. д.), ме­тал ло- и энергоемкостью, расходом орошающей жидкости, себестоимостью очистки 100 м³ газа и др.

Основные требования к эксплуатации газоочистно­го оборудования установлены Правилами эксплуатации газоочистных установок, утвержденными Минприроды 14.05.2007 № 60, и заключаются в следующем:

• надежная, бесперебойная работа с показателями, соответствующими проектным;

• все установки очистки газа должны быть зарегистри­рованы в органах Минприроды, иметь паспорт, инструк-

I цию по эксплуатации, техническому обслуживанию и ре-
монту, а также журнал учета работы и неисправностей;

• установки должны подвергаться проверке на эффек- | тивность периодически не реже одного раза в год с оформ­лением соответствующего акта, а также при работе тех­нологического оборудования на измененном режиме бо-

; лее трех месяцев, при переходе его на новый постоянный режим работы и после строительства, капитального ре-

монта или реконструкции установки. Установки, предна­значенные для очистки выбросов с токсичными примеся­ми, проверяют на эффективность не реже двух раз в год;

• эксплуатация технологического оборудования при отключенных ГОУ запрещается;

• увеличение производительности технологического оборудования без соответствующего наращивания мощ­ности существующих установок очистки газа не разре­шается;

• при эксплуатации установок, предназначенных для очистки газов с высоким содержанием горючих, взрыво­опасных, агрессивных, абразивных веществ, следует стро­го соблюдать правила эксплуатации и следить за герме­тичностью оборудования и исправностью всех его систем и устройств.

Для обеспечения безопасной и надежной работы ГОУ на предприятии приказом руководителя назначается долж­ностное лицо, ответственное за его эксплуатацию, техниче­ское обслуживание и ремонт.

Защита водных объектов

Общие сведения

Поверхностные и подземные воды республики, как это было показано ранее, глубоко затронуты хозяйственной деятельностью и нуждаются в охране и защите.

Для решения этой задачи в Республике Беларусь при­нят Водный кодекс, который регулирует отношения, воз­никающие при владении, пользовании и распоряжении водами, и направлен на создание условий для рациональ­ного использования и охраны вод, восстановления вод­ных объектов, сохранение и улучшение водных экологи­ческих систем.

СанПиН 2.1.5.12-43-2005 «Санитарные правила для систем водоотведения населенных пунктов» определяют условия сброса сточных вод в канализационную сеть го­родов и населенных пунктов.

Поверхностные воды должны охраняться от засоре­ния, загрязнения и истощения. Для предупреждения за­сорения принимаются меры, исключающие попадание в водоемы и реки строительного мусора, твердых и иных коммунальных, сельскохозяйственных и промышленных отходов, других предметов и веществ, негативно влия­ющих на качество вод. Истощение поверхностных вод предотвращают путем строгого контроля за водопотре- блением и водоотведением во всех сферах хозяйственной деятельности.

СанПиН 2.1.2.12-33-2005 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод от загрязнения» запрещают отведение сточных вод, содержащих возбудителей инфек­ционных заболеваний бактериальной, вирусной и парази­тарной природы. Такие сточные воды могут сбрасываться в водные объекты только после предварительной очистки и обеззараживания.

Важнейшими принципами защиты поверхностных вод являются:

• развитие безотходных и безводных (маловодных) тех­нологий, внедрение системы оборотного водоснабжения;

• очистка и обеззараживание поверхностных вод, ис­пользуемых для водоснабжения и других целей;

• очистка сточных вод (промышленных, коммуналь­но-бытовых и др.).

Наиболее действенным способом защиты поверхност­ных вод от загрязнения их сточными водами является разработка и внедрение безводной (маловодной) и безот­ходной технологии производства, начальным этапом ко­торой является применение оборотного водоснабжения.

Известно, что кроме сточных вод значительную роль в загрязнении гидросферы играют удобрения и средства химической защиты растений (гербициды, пестициды и пр.), которые смываются поверхностным стоком сель­скохозяйственных угодий.

Для предотвращения попадания таких стоков в водо­емы необходимо проводить комплекс мероприятий, вклю­чающий:

• соблюдение норм и сроков внесения удобрений и ядохимикатов;

• очаговую и ленточную обработку пестицидами вме­сто сплошной;

• внесение гранулированных видов удобрений вместе с поливкой водой;

• замену ядохимикатов биологическими способами защиты растений.

Все большее значение в охране поверхностных вод от загрязнения и засорения в настоящее время приобретают такие приемы, как агролесомелиорация и гидротехниче­ские мероприятия. С их помощью можно предотвратить заиление и зарастание озер, прибрежных зон крупных рек, водохранилищ и малых рек, а также образование оползней, обрушение берегов, образование эрозии и т. д. Выполнение комплекса этих работ способствует умень­шению уровня загрязнения поверхностного стока и зна­чительно улучшает качество гидросферы.