Экзаменационный билет № 13. Особенности загрязняющего воздействия транспорта на биосферу




1.Охарактеризуйте особенности загрязняющего воздействия транспорта на биосферу

 

Особенности загрязняющего воздействия транспорта на биосферу

Как было показано выше, при эксплуатации транспортных средств выделяются газообразные (оксиды серы, азота, угарный газ, различные углеводороды, продукты неполного сгорания и разложения топлива переменного состава), парообразные (тетраэтилсвинец и другие вещества), жидкие (сточные воды переменного состава) и твердые (золы) загрязняющие вещества.

Транспортные средства, работающие на карбюраторных двигателях, сильно загрязняют среду угарным газом, тетраэтилсвинцом (его в атмосферу поступает более 8 тыс. т ежегодно), оксидами азота и углеводородами.

Транспортные средства, работающие на дизельных двигателях, в меньшей степени загрязняют среду СО, но в большей — оксидами серы и азота.

За счет работы транспортных средств возникает фотохимический смог, связанный с поступлением в атмосферу оксидов азота, углеводородов, кислорода и паров воды. Под воздействием солнечной радиации образуются оксиданты, отравляющее воздействие которых очень велико и превышает таковое для других веществ, поступающих в атмосферу.

Продукты превращений различных загрязнителей, находящихся в атмосфере, попадают в почву и природные воды.

Уход за транспортными средствами требует большого расхода воды и сопровождается образованием сточных вод. Сточные воды станций техобслуживания содержат суспензии твердых веществ, эмульсии масел, а также растворы солей и моющих средств. Попадание таких вод в природные водоемы или в почву приводит к загрязнению последних.

И атмосфера, и гидросфера, и почвы загрязняются в результате нарушения правил перевозки грузов и различных аварий на транспорте. Большое количество нефти и нефтепродуктов, угля, различных солей попадают и в реки, и в моря, и в литосферу. Однако обнаружено, что нефть как загрязняющее вещество попадает в среду обитания (Мировой океан) преимущественно через сливные воды, образующиеся при отстое транспортируемой нефти.

Атмосфера является мощным загрязняющим фактором природных вод и литосферы, так как более 50% всех загрязнений, поступивших в нее, попадает в Мировой океан и на сушу. Поэтому автомобильный, наземный железнодорожный и другие виды наземного транспорта являются источником загрязнения и гидросферы, и литосферы.

Помимо того, что транспортные средства выделяют большое количество продуктов сгорания топлива, все виды транспорта являются источником теплового и шумового загрязнения, а также электромагнитного излучения.

 

2.Охарактеризуйте предприятия по степени их экологической опасности

 

Предприятия по степени потенциальной экологической опасности подразделяются на следующие группы (группы риска): 1) особо опасные (ООП); 2) опасные (ОП); 3) малоопасные (МП).

К особо опасным обычно относятся предприятия, аварии и катастрофы на которых могут привести к масштабным последствиям для региона, а кроме того вызвать трансрегиональное загрязнение окружающей среды. На данных объектах используется, производится и хранится большое количество высокотоксичных веществ, таких как хлор, акрилонитрил, аммиак, оксид этилена, цианистый водород и др. К этой группе следует отнести предприятия химической и нефтеперерабатывающей промышленности.

К опасным обычно относятся предприятия, экологические аварии на которых могут привести к последствиям средней тяжести для окружающей среды и других реципиентов. Эти объекты, как правило, содержат опасные химические вещества, объем которых недостаточно велик, либо невелика их токсичность. К этой группе можно отнести предприятия перевозки железной дороги, машиностроения, жилищно-коммунального хозяйства, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности.

К малоопасным относятся предприятия, аварии на которых не приводят к значительным последствиям для окружающей среды и третьих лиц, причем вероятность возникновения подобных аварий не велика. В эту группу следует включить предприятия легкой и пищевой промышленности.

 

3.Приведите протокол расчёта класса опасности отхода – осадок очистки сточных вод хлебокомбината. Перечень веществ, составляющих отход (далее — компонентов отхода) и их количественное содержание установлены по составу исходного сырья и технологическим процессам его переработки (или по результатам количественного химического анализа в аккредитованной лаборатории), прилагаемых к настоящему протоколу.

N Название компонента Ci [мг/кг] Wi [мг/кг] Ki
1. Клетчатка 996279.000 10000000.00000 0.09963
2. Цинк (Zn2+) 112.000 1245.19700 0.08995
3. Аммоний солевой (NH4+) 589.000 1000.00000 0.58900
4. Железо (включая хлорное железо) по Fe 265.000 599.48400 0.44205
5. Жирные кислоты синтетические C5- C20 458.000 599.48400 0.76399

 

 

Расчёт класса опасности отхода.

Код отхода: 9500000000000

Название отхода: осадок очистки сточных вод хлебокомбината

 

N Название компонента Ci [мг/кг] Wi [мг/кг] Ki
1. Клетчатка 996279.000 10000000.00000 0.09963
2. Цинк (Zn2+) 112.000 1245.19700 0.08995
3. Аммоний солевой (NH4+) 589.000 1000.00000 0.58900
4. Железо (включая хлорное железо) по Fe 265.000 599.48400 0.44205
5. Жирные кислоты синтетические C5- C20 458.000 599.48400 0.76399
  ИТОГО:      

Состав отхода определен полностью.

 

Примечание:

1. Ci - концентрация i-го компонента в отходе.

2. Wi - коэффициент степени опасности i-го компонента опасного отхода для ОПС.

3. Ki = Ci/Wi - показатель степени опасности i-го компонента опасного отхода для ОПС.

 

Ki = 2

Класс опасности отхода: 5

 

 

Расчёт коэффициентов степени опасности для окружающей природной среды (Wi).

1. Клетчатка (W = 10000000.00000).

Информация о расчете W отсутствует.

 

2. Цинк (Zn2+) (W = 1245.19700).

Уровни экологической опасности для различных природных сред:

1. ПДКп (ОДК) [мг/кг]: 10.1-100 (3 балла) ([5])

2. Класс опасности в почве: 1 (1 балл) ([5])

3. ПДКв (ОДУ, ОБУВ) [мг/л]: 0.11-1 (3 балла) ([3])

4. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования: 3 (3 балла) ([3])

5. ПДКр.х. (ОБУВ) [мг/л]: 0.011-0.1 (3 балла) ([2])

6. ПДКпп (МДУ, МДС) [мг/кг]: 1.1-10 (3 балла) ([6])

7. Показатель информационного обеспечения: 2 балла

 

Относительный параметр опасности компонента для ОПС (X).

X = (Сумма баллов)/7 = 2.571

Lg(W) = Z = 3.095, где Z=4*X/3-1/3=3.095

Коэффициент степени опасности для окружающей природной среды (W).

W = 10**Lg(W) = 1245.197

 

 

3. Аммоний солевой (NH4+) (W = 1000.00000).

Уровни экологической опасности для различных природных сред:

1. ПДКр.х. (ОБУВ) [мг/л]: >0.1 (4 балла) ([2])

2. Показатель информационного обеспечения: 1 балл

 

Относительный параметр опасности компонента для ОПС (X).

X = (Сумма баллов)/2 = 2.500

Lg(W) = Z = 3.000, где Z=4*X/3-1/3=3.000

Коэффициент степени опасности для окружающей природной среды (W).

W = 10**Lg(W) = 1000.000

 

 

4. Железо (включая хлорное железо) по Fe (W = 599.48400).

Уровни экологической опасности для различных природных сред:

1. ПДКв (ОДУ, ОБУВ) [мг/л]: 0.11-1 (3 балла) ([3])

2. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования: 3 (3 балла) ([3])

3. Показатель информационного обеспечения: 1 балл

 

Относительный параметр опасности компонента для ОПС (X).

X = (Сумма баллов)/3 = 2.333

Lg(W) = Z = 2.778, где Z=4*X/3-1/3=2.778

Коэффициент степени опасности для окружающей природной среды (W).

W = 10**Lg(W) = 599.484

 

 

5. Жирные кислоты синтетические C5- C20 (W = 599.48400).

Уровни экологической опасности для различных природных сред:

1. ПДКв (ОДУ, ОБУВ) [мг/л]: 0.01-0.1 (2 балла) ([3])

2. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования: 4 (4 балла) ([3])

3. Показатель информационного обеспечения: 1 балл

 

Относительный параметр опасности компонента для ОПС (X).

X = (Сумма баллов)/3 = 2.333

Lg(W) = Z = 2.778, где Z=4*X/3-1/3=2.778

Коэффициент степени опасности для окружающей природной среды (W).

W = 10**Lg(W) = 599.484

 

4.Охарактеризуйте понятие территориально-комплексных схем оздоровления воздушного бассейна

 

Эти схемы, известные под названием ТКС-воздух, разрабатываются в масштабах города, района или области. Они являются составной частью плана экономического или социального развития и охватывают период не менее чем в 15 лет. Если есть возможность, то делаются прогнозы и на более длительные сроки. В ТКС подлежат учету демографические факторы (рост населения, его ожидаемая миграция), перспективы развития жилищного строительства, промышленности, сельского хозяйства и садоводства, намечаемое создание зон спорта и отдыха. Помимо этого, в ТКС необходимо учитывать ожидаемые послед-ствия антропогенных воздействий, особенно крупномасштабных (разработка обширных карьеров, строительство плотин и искус-ственных водохранилищ, отвод территорий под аэропорты). При наличии многочисленных экологических взаимосвязей эти и многие другие явления могут оказать существенное влияние на со-стояние атмосферы в данной местности, причем результаты влияния с трудом поддаются прогнозированию. Изложенные обстоятельства уже в значительной мере определяют сложность разработки ТКС. Однако основные трудности возникают в связи с многочисленностью и крайним разнообразием источников загрязнения воздуха. Опыт разработки ТКС в Украине хотя и невелик, но позволяет представить объем и масштабы этих разработок.

Используя данные инвентаризации, основываясь на собственных знаниях и опыте, информации об аналогах, а также обращаясь (при, необходимости) в соответствующие НИИ, специализированная организация составляет сводные таблицы, которые в конечном итоге позволяют более или менее реально оценить потребность в газоочистительном оборудовании и, соответственно, капиталовложения в строительство газоочистительных сооружений. Комплекс указанных сведений охватывается семью таблицами, характеризующими:

1) количество источников и объем выбросов;

2) количество основных вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу;

3) оснащенность источников выбросов газоочистительными сооружениями и степень очистки газов в них;

4) предложения по схемам очистки выбросов;

5) ориентировочную потребность в газоочистительном оборудовании на планируемый период времени;

6) основные укрупненные технико-экономические показатели предлагаемых к строительству газоочистительных сооружений;

7) предложения по распределению капиталовложений на газоочистительные сооружения по пятилеткам на планируемый период времени.

Таблицы составляются обязательно с разделением на ведомства, которым принадлежат источники выбросов, поскольку в конечном итоге проектирование и строительство газоочистительных сооружений финансируется за счет этих ведомств. Форма таблиц в общем унифицирована, однако для каждого индустриального центра в них указываются наиболее характерные для него загрязнители (в одном случае, например, это могут быть пыль, углеводороды, соединения свинца, азотная кис-лота, в другом - соединения мышьяка, хлора, фтора и фосфора, и т. д.). Три первые таблицы являются основой для составления последующих четырех. Они позволяют оценить уровень общего неблагополучия в состоянии атмосферы, а также меру ответственности каждого ведомства за это неблагополучие. Четыре последующие таблицы служат для конкретного планирования оздоровления воздушного бассейна, определяют ориентировочно объем работ по строительству газоочистительных сооружений и показывают затраты на строительство по отдельным ведомствам. Наиболее сложным представляется составление таблицы с предложениями по способам и схемам очистки. Эта работа требует весьма высокой квалификации исполнителей.

 

5. Опишите конструкции труб Вентури

 

Если в газе подержаться частицы размером менее 5 мкм, его очистка в инерционных и центробежных аппаратах проходит не эффективно. В этом случае применяют систему аппаратов, в которой в качестве коагулятора мелкой пыли предусмотрен турбулентный промыватель или, как его называют, труба Вентури, труба-коагулятор.

Для очистки газа от укрупненной пыли и капель жидкости после трубы Вентури устанавливают инерционный аппарат, центробежный циклон или скруббер, или последовательно и тот, и другой (рис. 1).

 

 

Шлам

 

 

Рис. 1. - Скоростной пылеуловитель: А турбулентный промыватель; Б— инерционный пыле- и брызгоуловитель; В- центробежный скруббер (циклон)

 

Систему аппаратов, включающую в качестве коагулятора пыли турбулентный промыватель, называют скоростнымпылеуловителем, или скрубберомВентури.Скоростные пылеуловители широко применяют для очистки технологических и вентиляционных газов от мелкодисперсной пыли. Турбулентный промыватель может быть использован также для охлаждения и очистки газа от газообразных примесей.

Турбулентный промыватель состоит из трех частей: конфузора, горловины и диффузора. Запыленный газ вводят в широкое отверстие конфузора, в котором увеличивается его скорость. На некотором расстоянии от горловины в конфузор или непосредственно в горловину подают воду. В горловине газ приобретает высокую скорость движения; в турбулентном потоке вода дробится на мельчайшие капли, а газовая оболочка вокруг мелких частиц пыли разрушается. Чем выше скорость движения газа, тем мельче получаются капли и большее их количество.

Образовавшиеся капельки воды интенсивно перемешиваются в потоке газа с частицами пыли, сталкиваются с ними и укрупняют их. Смоченные водой частицы могут укрупняться и при столкновении между собой. Чем больше капель воды, тем большая вероятность их столкновения с частицами пыли и эффективнее проходит процесс коагуляции. Чтобы мельчайшие частицы воды не испарялись и тем самым не ухудшались условия коагуляции, температура газа, поступающего в трубы Вентури, нежелательна выше 250°С. При необходимости очистки газа с более высокой температурой без предварительного охлаждения перед подачей его в трубы Вентури увеличивают расход воды на их орошение.

При входе в диффузор газ теряет скорость, происходит дальнейшая коагуляция пыли. Одновременно в турбулентном промывателе газ охлаждается и из него поглощаются отдельные газообразные компоненты, которые хорошо растворяются в воде или другой жидкости, идущей на орошение.

Горловина трубы Вентури может быть круглого или прямоугольного сечения. Турбулентные промыватели с горловиной прямоугольного сечения чаще всего применяют при переменном количестве газа. Для поддержания постоянной скорости его площадь прямоугольного (иногда и круглого) сечения горловины выполняют регулируемой. Изменение величины площади сечения горловины осуществляют при помощи поворотных лопастей, секторов и пластинчатых элементов, соединенных с валом, который приводится в движение электродвигателем через редуктор, а также при помощи конуса, вдвигаемого в горловину. При уменьшении количества газа площадь сечения горловины автоматически уменьшается, а при увеличении увеличивается.

Из большого количества конструкций труб Вентури с регулируемым сечением горловины получили применение две конструкции; для труб с прямоугольным сечением горловины изменение сечения осуществляют при помощи поворотных лопастей, а для труб с круглым сечением используют перемещающийся конус. Вторая конструкция более надежна в эксплуатации, так как механизм передвижения конуса не контактирует с запыленным газом.

Трубы Вентури можно устанавливать в вертикальном, наклонном или горизонтальном положении. При цементирующейся и слипающейся пыли их ставят в вертикальном положении, В зависимости от положения трубы Вентури она может присоединяться либо непосредственно к входному патрубку центробежного циклона или скруббера, либо через инерционный аппарат, либо с помощью колена. При установке труб Вентури в вертикальном положении между ними и центробежным аппаратом конструктивно располагают аппарат инерционного действия (бункер).

При очистке газа от пыли, склонной к образованию отложений на стенках трубы, а также при очистке газа от газообразных примесей применяют пленочное и комбинированное орошение. Комбинированное орошение осуществляют при помощи бака с уровнем жидкости, немногим выше кромки входного сечения конфузора (сливного порога), и форсунки расположенной перед горловиной.

Так как на выходе из трубы Вентури газ выносит большое количество капель, в центробежном аппарате они отбрасываются на его стенки и образуют пленку стекающей в бункер воды. В этом случае в центробежных циклонах и скрубберах систему орошения включают периодически для промывки стенок аппарата. При скорости газа в горловине трубы Вентури 30—60 м/с, при которой из подаваемой на орошение воды образуются сравнительно крупные капли. После трубы Вентури может быть установлен для улавливания капель и пыли только инерционный аппарат (бункер).

В стесненных и сложных условиях для транспортировки и очистки газов в нашей стране и особенно за рубежом в последние годы используют эжекторные трубы Вентури.

6.Определить размеры горизонтального отстойника для очистки производственных сточных вод Q = 4900 м3/сут; коэффициент часовой неравномерности K = 1,4; начальная концентрация взвешенных веществ C1 = 300 мг/л; конечная концентрация сточных вод должна быть C2 = 300 мг/л. Влажность осадка, выпавшего 75%, плотность его = 1, 8 / м3.

Решение.

Расчет отстойника выполняется по методу А. И. Жукова.

Расчетный расход на отстойник

Принимаем отстойник из двух отделений. Тогда расход на каждое отделение составит:

Требуемый эффект осветления воды

.

Для получения такого эффекта условная гидравлическая крупность взвешенных частиц должна быть .

Принимаем глубину проточной части отстойника , а среднюю скорость течения . При распределении воды в начале сооружения и сборе ее в конце сооружения с помощью водослива , °.

Определим длину участка , на котором высота активного слоя в отстойнике достигнет расчетной глубины .

Средняя глубина потока на этом участке:

.

Средняя скорость потока на участке:

.

При этом , а

.

Продолжительность протекания воды на участке:

.

За это время наименьшая оседающая частица пройде путь:

.

При . Оставшуюся часть глубины отстойника частица пройдет за время:

.

За это время частица переместится по горизонтали на расстояние:

Длина участка сужения потока

Общая длина отстойника должна быть (2):

Ширина отделений отстойника



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-05-22 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: