Защита атмосферного воздуха от производственных выбросов

Наиболее правильным решением защиты атмосферы от загрязнения является создание технологий на основе комплексного использования исходного сырья и материалов. Различают три вида разработки технологий.

1. Замкнутый безотходный технологический процесс, предусматривающий полное использование отходов для получения готовой продукции на данном или соседнем производстве, а сам технологический процесс герметизирован.

2. Технологический процесс, предусматривающий возврат окружающей среде отходов в природном состоянии. Например, запыленный и загазованный воздух возвращается в атмосферу после очистки до безвредного состояния (до состава атмосферного воздуха). Отходы и компоненты, извлеченные из отходов, которые не присутствуют в атмосфере, гидросфере и литосфере, направляют на утилизацию.

3. Технологический процесс, предусматривающий возвращение отходов для переработки. При этом учитывают допустимые пределы выбросов в атмосферу.

Деревообработка отличается многообразием технологических операций, при которых образуется пыль различной крупности. Дисперсный состав пыли различен. Он зависит от технологического процесса. Пыль способна в определенных условиях воспламеняться и взрываться. Взрыв может произойти при значительных отложениях древесной пыли на технологическом оборудовании, в системе вентиляции (воздуховодах), циклонах, фильтрах, бункерах, на строительных конструкциях. Пыль, взвешенная в воздухе, может взрываться только при определенных концентрациях.

Для предотвращения загрязнения атмосферного воздуха в проектах следует использовать безотходную технологию либо технологию с минимальными выделениями в атмосферу вредных и неприятно пахнущих веществ. Надо заменить использование токсичных материалов менее токсичными или нетоксичными, обеспечить максимальную герметизацию, уплотнение стыков и соединений технологического оборудования и трубопроводов. Рекомендуется более широко использовать гидро и пневмотранспорт для перемещения пылящих материалов, применять блокировку и автоблокировку технологического оборудования с санитарно-техническими устройствами, а также внедрять установки по очистке и обезвреживанию производственных выбросов.

Пылеулавливающее оборудование (ГОСТ 12.2 04380) классифицируют по способам улавливания пыли, по группам и видам оборудования. Улавливание пыли может быть сухое и мокрое. По группам оборудование делится на гравитационное, инерционное, фильтрационное, электрическое. По видам оборудование распределяется на четыре группы:

полое и полочное;

камерное, жалюзийное, циклонное, ротационное;

тканевое, волокнистое, зернистое, сетчатое, губчатое;

однозонное, двухзонное.

Для очистки газов от частиц широкое применение получили сухие пылеуловители циклоны различных типов. Циклоны одиночные, групповые и батарейные относятся к инерционным пылеуловителям центробежного типа. Пылеулавливание в циклонах основано на использовании центробежных сил, возникающих при вращении газового потока.

Циклоны бывают цилиндрическими (ЦН11, ЦН15, ЦН24, ЦП2) и коническими (СКЦН34, СКЦН034М и СДКЦН33) НИИОГАЗа. Цилиндрические циклоны НИИОГАЗа предназначены для улавливания сухой пыли аспирационных систем. Их рекомендуется использовать для предварительной очистки газов и устанавливать перед фильтрами или электрофильтрами.

Конические циклоны НИИОГАЗа серии СК, предназначенные для очистки газа от сажи, обладают повышенной эффективностью по сравнению с циклонами типа ЦН, что достигается за счет большего гидравлического сопротивления циклонов серии СК.

Одиночные циклоны предназначены для осаждения крупной пыли, опилок и стружек. Очищенный воздух с мелкой пылью выбрасывается вверх через выходную трубу. При неправильной эксплуатации пожаро и взрывоопасная пыль может взорваться в циклонах от разрядов статического электричества, поэтому устанавливать их в производственных помещениях запрещено.

При очистке больших объемов вентиляционных выбросов более рационально устанавливать групповые циклоны меньших размеров вместо одного циклона больших размеров. Циклоны меньшего диаметра имеют большой коэффициент очистки, поэтому их применяют для улавливания мелкой, сухой и легкой пыли из воздуха и газов. Производительность мультициклона (циклона малых размеров) ограничена, поэтому несколько циклонов объединяют в группы или батареи, которые получили название групповых и батарейных.

Для тонкой очистки газов от частиц и капельной жидкости применяют различные фильтры, которые относятся к сухому фильтрационному пылеулавливающему оборудованию. Процесс фильтрования состоит в задержании частиц примесей на пористых перегородках при движении через них дисперсных сред.

Наибольшее распространение в промышленности для сухой очистки газовых выбросов получили рукавные фильтры, которые отличаются высокой эффективностью очистки воздуха от пыли (98% и выше), но громоздки и создают большое сопротивление проходу воздуха до 1000 Па.

Обезвреживание воздуха перед выбросом в атмосферу производят в специальных устройствах с поглотителями вредностей и без них. Обезвреживание загрязненного воздуха осуществляют в абсорбирующих и адсорбирующих аппаратах и нейтрализующих установках. Например, от формальдегида газ очищают в специальной установке, представляющей собой шеститарельчатую колпачковую колонку, в которой происходит абсорбция паров формальдегида водой (раствором уротропина). Уловленный формальдегид в поглотителе переходит в уротропин при добавлении водного раствора аммиака. Избыточное количество поглотителя непрерывно выводится из рецикла и используется для получения уротропина.

Очистка сточных вод

Основными видами потенциальных воздействий от жестебаночного производства являются:

выбросы загрязняющих веществ;

изъятие водных ресурсов из подземных/поверхностных водных источников;

образование и размещение твердых отходов.

К компонентам окружающей среды, на которые распространяются воздействия намечаемой хозяйственной деятельности, относятся:

атмосферный воздух,

поверхностные и подземные воды,

почвы, растительный и животный мир в районе размещения проектируемого предприятия,

население муниципальных образований в зоне влияния.

Наиболее значимым является загрязнение атмосферного воздуха, поскольку оно распространяется на все компоненты окружающей среды почвы, поверхностные и подземные воды и может переноситься на большие расстояния, влиять на здоровье населения.

Предприятия по производству жестяных банок в основном располагаются около рек и озер. Используя воду на производственные нужды из водоема, предприятие, как правило, сбрасывает в этот же водоем сточные воды, которые могут оказать вредное воздействие на водоем. Поэтому, сточные воды перед спуском их в водоем должны быть очищены от загрязняющих веществ в соответствии с правилами охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами.

Для каждого предприятия устанавливаются допустимые концентрации отдельных веществ в стоках при спуске в водоем. Предельный уровень содержания определяется путем расчета. В производстве древесноволокнистых плит расчеты необходимой степени очистки стоков проводятся по взвешенным веществам, показателю биологической потребности в кислороде, растворенному кислороду, минеральным веществам, нефтепродуктам, токсичным продуктам, температуре и органолептическим показателям.

В зависимости от условий работы очистных сооружений нормируется содержание всех компонентов стоков.

Кроме нормирования состава сточных вод устанавливаются ограничения и по объему поступающих стоков. Производства древесноволокнистых плит имеют большие объемы стоков и высокое содержание загрязняющих веществ. Поэтому, чтобы выдержать нормативы, на предприятиях создаются внутризаводские очистные сооружения, включающие, как правило, оборудование по механической и физико-химической очистке. Наиболее приемлемым в настоящее время является метод фильтрации и напорной флотации с применением коагулянтов.

Условия сброса загрязненных стоков определяют конкретно для каждого предприятия и согласовывают с местными службами контроля за охраной окружающей среды.

Существуют следующие методы очистки сточных вод: механический, физикохимический, химический, биохимический и термический.

Механический метод относится к предварительной очистке сточных вод, и применяют его для отделения из производственных сточных вод твердых нерастворимых примесей. В сооружения для механической очистки входят последовательно установленные решетки и сита, песколовки, ловушки, отстойники, фильтры, а также сооружения по обработке осадка метантенки или отстойники с иловыми площадками.

Решетки служат для задержания фракций крупных предметов (камней, кусков дерева, частей оборудования и т.п.). Сита служат для задержания более мелких фракций. Песколовки предназначены для задержания минеральных примесей (в том числе песка), содержащихся в сточной воде. Отстойники представляют собой резервуары, предназначенные для осаждения нерастворенных и частично коллоидных загрязнений преимущественно органического происхождения.

Ловушки. Загрязнения сточной воды с плотностью, меньшей, чем вода, необходимо удалять из стоков, побуждая их всплывать на поверхность воды. К ним относятся нефтепродукты, масла, лаки, краски, смолы и другие вещества, применяемые в деревообрабатывающем производстве. Их удаляют из стоков в ловушках, нефтеуловителях, маслоуловителях, смолоотстойниках.

Гидроциклоны предназначены для очистки сточных вод от твердых взвешенных частиц. Так как центробежные силы во много раз превосходят силы тяжести, значительно увеличивается и скорость осаждения взвешенных частиц. Поэтому объем и площадь, занимаемые гидроциклоном, в десять раз меньше объема или площади отстойника той же производительности.

Фильтры применяют для очистки сточных вод от мелкодисперсных примесей, которые не улавливаются другими видами механической очистки. Фильтры можно применять либо как самостоятельные очистные устройства, либо как вторую ступень очистки после отстойников, ловушек, гидроциклонов. Процесс фильтрации заключается в том, что сточная вода проходит через пористую среду, находящуюся в специальных установках-фильтрах, при этом взвешенные осадки задерживаются на поверхности и в толще фильтрующего вещества. В качестве такого вещества чаще всего применяют кварцевый песок. Чем мельче песок, тем более высока степень очистки, но тем скорее засоряется фильтрующий материал и возникает необходимость в его регенерации