Рассеивание газовых примесей в атмосферном воздухе

Рассеивание примесей в атмосфере и метеофакторы, влияющие..

Рассеивание газовых примесей в атмосферном воздухе

Основные метеорологические факторы, влияющие на рассеивание примесей в атмосфере :

Метеорологические условия оказывают существенное влияние на перенос и рассеяние примеси, поступившей в атмосферу.

Наибольшее влияние на рассеивание примесей в атмосфере оказывают режим ветра и температурная стратификация приземной атмосферы, определяющие адвективный и турбулентный перенос примеси, а также атмосферные осадки и атмосферные явления (в первую очередь туманы), определяющие выведение примеси из атмосферы.

Влияние метеорологических условий на перенос вредных веществ в атмосфере ( рассеивание примесей в атмосфере) проявляется по разному в зависимости от типа источника выброса (высокий или низкий, теплый или холодный и т.д.). Связь между уровнем загрязнения воздуха и метеорологическими условиями сложна.

При исследовании причин формирования повышенного уровня загрязнения атмосферы необходимо использовать не отдельные метеорологические характеристики, а соответствующую метеорологическую ситуацию, характеризующуюся сочетанием определенной скорости ветра и термической стратификации атмосферы, наличием атмосферных осадков, туманов и т.п.

Например, при ослаблении ветра до штиля происходит накопление примеси вблизи низкого источника, но в то же время, для перегретого выброса увеличивается его подъем из трубы в верхние слои атмосферы, где примесь рассеивается.

Однако, если при этом наблюдается инверсия температуры (повышение температуры воздуха с высотой), то может образоваться задерживающий слой, который будет препятствовать подъему выбросов. Тогда концентрация примеси у земли резко возрастает. Для состояния атмосферы большую опасность представляют приземные инверсии температуры в сочетании со слабыми ветрами, т.е.

ситуации застоя воздуха. Однако прямое влияние на характер загрязнения воздуха оказывает и направление ветра. Существенное увеличение концентрации примеси в атмосфере наблюдается, когда преобладают ветры со стороны местных промышленных объектов.

На формирование уровня загрязнения воздуха также влияют туманы, осадки и режим солнечной радиации.

Капли тумана поглощают примесь, причем не только вблизи подстилающей поверхности, но и из вышележащих загрязненных слоев воздуха.

Вследствие этого концентрация примеси возрастает в слое тумана и уменьшается над ним. При этом, например, из сернистого газа в каплях тумана образуется более токсичная серная кислота.

Атмосферные осадки очищают атмосферу от примеси. При длительных и интенсивных осадках концентрация примеси в воздухе заметно уменьшается и может снова возрасти только в результате действия местных источников.

Солнечная радиация обуславливает фотохимические реакции в атмосфере и формирование различных вторичных продуктов часто с более токсичными свойствами, чем вещества, поступающие от источника.

Сказанное выше позволяет отметить наиболее важные метеорологические параметры, влияющие на уровень загрязнения воздушного бассейна и на качество жизни населения. Это – ветер, турбулентность атмосферы и осадки. Поэтому ниже будут рассмотрены указанные климатические характеристики для г. К. и прилегающих районов, важные для условий проживания населения.

Климатическое описание района расположения г. К. взято из климатических справочников в основном по данным ближайшей метеостанции.

Основными климатообразующими факторами являются влияние Атлантики, особенно сильное зимой, рельеф и подстилающая поверхность оказывают большее влияние летом.

Общий характер крупномасштабных циркуляционных процессов над рассматриваемой территорией определяется в основном влиянием западного переноса воздушных масс с Атлантического океана, прерываемого вторжением холодных масс из Арктики в тылу циклонов, смещающихся преимущественно с запада на восток.

В формировании температурного режима территории большую роль играют радиационный баланс (особенно в летний период) и циркуляция атмосферы (в зимнее время в большей степени), а также местные физико-географические условия (в понижениях рельефа, где холодный воздух застаивается, температура опускается на 5-7 0C ниже по сравнению с открытым ровным местом). В летнее время влияние форм рельефа на среднемесячную температуру воздуха невелико. Более заметно влияние особенностей местоположения зимой и ранней весной, когда дневное нагревание незначительно или отсутствует.

Режим скорости ветра обуславливается циркуляцией атмосферы и рельефом местности. основным фактором, определяющим режим ветра в центрально-европейской части России в холодный период времени, является западный перенос, обусловленный общей циркуляцией атмосферы.

В теплую половину года выделить преобладающее направление ветра трудно. В районе города *** с сентября по апрель в 35-45 % времени наблюдаются южные и юго-западные ветра. Ветры северных румбов зимой повторяются реже.

Большое влияние на скорость ветра у поверхности земли оказывает сила трения, которая пропорциональна шероховатости подстилающей поверхности. Над пересеченной местностью скорость ветра из-за увеличения трения уменьшается, в узких долинах рек из-за сужения воздушного потока скорость увеличивается.

На возвышенности и открытых местах скорость больше, а в понижениях рельефа и в застроенной части города – меньше.

При слабых ветрах (0-1 м/с) в городских условиях возможно скопление примеси в приземном слое атмосферы, повторяемость таких условий для г. К. составила в среднем в году около 22 %. Увеличение повторяемости слабых ветров отмечается от зимы к лету и максимум приходится на август.

Суточных ход повторяемости слабых ветров проявляется главным образом летом и выражается в уменьшении их повторяемости днем и увеличении ночью в 2-3 раза. Зимой суточный ход слабых ветров очень мал. Город К. расположен в районе со средними ветрами. Вероятность сильных ветров (>15 м/с) невелика.

Для рассматриваемого района повторяемость превышения скорости ветра 8,5 м/с в году 5 %.

Инверсии температуры, образующиеся в нижнем 2-км слое атмосферы, определяются в основном двумя факторами – охлаждением земной поверхности вследствие интенсивного излучения и адвекцией теплого воздуха на холодную подстилающую поверхность. Приземные инверсии образуются также при охлаждении нижнего слоя за счет затрат тепла на испарение воды или таяния снега.

Город К. находится в районе с достаточно невысокой повторяемостью приземных инверсий температур – 26 % (средняя за год). Зимний суточный ход повторяемости застоев воздуха в рассматриваемом районе выражен слабее, чем летом.

Для лета характерен суточный ход с максимальной амплитудой повторяемости застоев воздуха, причем наибольшая повторяемость наблюдается ночью, с восходом солнца она резко падает и уже к 9 часам утра обычно не превышает 5 %, т.е.

днем в теплый период года инверсии обычно разрушаются, а зимой – сохраняются, хотя их повторяемость и невелика.

На рассматриваемой территории атмосферные осадки в течение всего года определяются в основном циклонической деятельностью. Осадки связанные с местной циркуляцией, даже летом составляют малую долю.

Атмосферные осадки характеризуются их количеством, продолжительностью, интенсивностью, числом дней с осадками разной величины, видом осадков (снег, дождь, смешанные осадки). В районе города К.

жидкие осадки (дожди) составляют примерно 70 % от годового количества осадков, твердые (снеговые) – 15-20 % и смешенные (дождь со снегом) около 10-15 %.

При разработке рассеивание примесей в атмосфере использовались данные условий рассеивания и фоновых концентраций вредных веществ, выданные Росгидрометом.

Источник: https://EcoProverka.ru/rasseivanie-primesey-v-atmosfere/

Защита атмосферы от загрязнения

Рассеивание газовых примесей в атмосферном воздухе

Для защиты воздушного бассейна от негативного антропогенного воздействия в виде загрязнения его вредными веществами используют следующие меры:

– экологизацию технологических процессов;

– очистку газовых выбросов от вредных примесей;

– рассеивание газовых выбросов в атмосфере;

– устройство санитарно-защитных зон,

– архитектурно-планировочные решения и др.

Наиболее радикальная мера охраны воздушного бассейна от загрязнения — экологизация технологических процессов и в первую очередь создание замкнутых технологических циклов, безотходных и малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных загрязняющих веществ.

Экологизация технологических процессов предусматривает, в частности, создание непрерывных технологических процессов производства, замену местных котельных установок на централизованное тепло, предварительное очищение топлива и сырья от вредных примесей, замену угля и мазута на природный газ, применение гидрообеспыливания, перевод на электропривод компрессоров, сваебойных агрегатов, насосов и др.

Все шире применяют частичную рециркуляцию, т. е. повторное использование отходящих газов.

Учитывая исключительную актуальность охраны атмосферного воздуха от загрязнения отработанными газами (ОГ) автомобилей, первоочередной проблемой является создание экологически «чистых» видов транспорта. В настоящее время ведется активный поиск более «чистого» топлива, чем бензин.

В качестве его заменителя рассматриваются экологически чистое газовое топливо, метиловый спирт (метанол), малотоксичный аммиак и идеальное топливо — водород.

Продолжаются интенсивные разработки по замене карбюраторного двигателя на более экологичные типы — дизельный, паровой, газотурбинный и др.

К сожалению нынешний уровень развития экологизации технологических процессов, внедрения замкнутых технологических циклов и т. д. недостаточен для полногопредотвращения выбросов токсичных веществ в атмосферу. Поэтому на предприятиях повсеместно используются различные методы очистки отходящих газов от аэрозолей (пыли, золы, сажи) и токсичных газо- и парообразных примесей (NO, N02, S02, S03)

Классификация пылеулавливающего оборудования основана на принципиальных особенностях процесса отделения твердых частиц от газовой фазы, это:

1) Оборудование для улавливания пыли сухим способом, к которому относятся циклоны, пылеосадительные камеры, вихревые циклоны, жалюзийные и ротационные пылеуловители. Основной принцип работы – оседание под действием силы тяжести, центробежных сил.

Циклоны – наиболее распространенные аппараты пылеочистки. Применяются на предприятиях металлургии, химической и нефтяной промышленности, в энергетике, деревообработке и других отраслях.

При небольших капитальных затратах и минимальных эксплуатационных расходах, циклоны обеспечивают стабильную очистку воздуха от частиц и пыли размером более 10 мкм с эффективностью 80% – 95%.

Основными элементами циклонов являются цилиндрический корпус, выхлопная труба и бункер (рис. 9).

Улавливание пыли происходит под действием центробежной силы, возникающей при движении запыленного воздуха между корпусом и выхлопной трубой.

Рисунок 9 – Принципиальная схема циклона:

1 – корпус, 2 – входной патрубок, 3 – выходная труба, 4 – бункер для пыли

Для очистки больших масс газов применяют батарейные циклоны, состоящие из большего числа параллельно установленных циклонных элементов.

Конструктивно они объединяются в один корпус и имеют общий подвод и отвод газа.

Опыт эксплуатации батарейных циклонов показал, что эффективность очистки таких циклонов несколько ниже эффективности отдельных элементов из-за перетока газов между циклонными элементами.

Циклоны изготавливаются как для «правого», так и для «левого» вращения газового потока. «Правым» принято называть вращение газового потока в циклоне по часовой стрелки, если смотреть со стороны выхлопной трубы, «левым» – вращение против часовой стрелки.

2) Оборудование для улавливания пыли мокрым способом, к которому относятся скрубберы Вентури, форсуночные скрубберы, пенные аппараты и др.

Аппараты мокрой очистки газов имеют широкое распространение, так как характеризуются высокой эффективностью очистки от мелкодисперсных пылей с dч ≥ (0,3-1,0) мкм, а также возможностью очистки oт пыли горячих и взрывоопасных газов.

Однако мокрые пылеуловители обладают рядом недостатков, что ограничивает область их применения: образование в процессе очистки шлама, что требует специальных систем для его переработки; вынос влаги в атмосферу и образование отложений в отводящих газоотходах при охлаждении газов до точки росы; необходимость создания оборотных систем подачи воды в пылеуловитель.

Аппараты мокрой очистки работают по принципу осаждения частиц пыли либо на поверхность капель жидкости, либо на поверхность пленки жидкости. Осаждение частиц пыли на жидкость происходит под действием сил инерции и броуновского движения.

Наиболее широкое практическое применение получили скрубберы. Скрубберы (англ. scrubber, от scrub — скрести, чистить), аппараты различной конструкции для промывки жидкостями газов с целью их очистки и для извлечения одного или нескольких компонентов.

Работа его основана на дроблении воды турбулентным потоком газа, захвате каплями воды частиц пыли, коагуляции этих частиц и последующим осаждением в каплеуловителе инерционного типа.

Простейший скруббер Вентури включает трубу Вентури и прямоточный циклон (рис. 10).

Рисунок 10 – Скруббер Вентури:

1 – труба Вентури, 2 – скруббер-каплеуловитель

3) Фильтры (тканевые, зернистые) способны задерживать мелкодисперсные частицы пыли до 0,05 мкм. Особенно эффективны рукавные фильтры с тканями из синтетических волокон повышенной термостойкости (250—300 °С) типа «сульфон-Т», фильтровальные металлические ткани (до 800 °С), а также фильтры из тканей типа ФПП и ФПА, дающие высокую степень очистки.

Принципиальная схема процесса фильтрования в пористой перегородке показана на рис. 11. Фильтр представляет собой корпус 1, разделенный пористой перегородкой (фильтроэлементом) 2 на две полости. В фильтр поступают загрязненные газы, которые очищаются при прохождении фильтроэлемента.

Частицы примесей оседают на входной части пористой перегородки и задерживаются в порах, образуя на поверхности пе-регородки слой 3, и таким образом становятся для вновь поступающих частиц частью фильтровой перегородки, что увеличивает эффективность очистки фильтра и перепад давления на фильтроэлементе.

3) Фильтры (тканевые, зернистые) способны задерживать мелкодисперсные частицы пыли до 0,05 мкм. Особенно эффективны рукавные фильтры с тканями из синтетических волокон повышенной термостойкости (250—300 °С) типа «сульфон-Т», фильтровальные металлические ткани (до 800 °С), а также фильтры из тканей типа ФПП и ФПА, дающие высокую степень очистки.

Принципиальная схема процесса фильтрования в пористой перегородке показана на рис. 11.

Фильтр представляет собой корпус 1, разделенный пористой перегородкой (фильтроэлементом) 2 на две полости. В фильтр поступают загрязненные газы, которые очищаются при прохождении фильтроэлемента.

Частицы примесей оседают на входной части пористой перегородки и задерживаются в порах, образуя на поверхности пе-регородки слой 3, и таким образом становятся для вновь поступающих частиц частью фильтровой перегородки, что увеличивает эффективность очистки фильтра и перепад давления на фильтроэлементе. Вот.

Рисунок 11 – Схема процесса фильтрования

4) Электрофильтры — наиболее совершенный способ очистки газов от взвешенных в них частиц пыли размером до 0,01 мкм при высокой эффективности очистки газов (99,0—99,5%).

Принцип работы всех типов электрофильтров основан на ионизации пыле-газового потока у поверхности коронирующих электродов.

Приобретая отрицательный заряд, пылинки движутся к осадительному электроду, имеющему знак, обратный заряду коронирующего электрода.

При встряхивании электродов осажденные частички пыли под действием силы тяжести падают вниз в сборник пыли (рис. 12). Электроды требуют большого расхода электроэнергии — это их основной недостаток.

Наиболее эффективны комбинированные методы очистки от пыли. Например, отличные результаты дает очистка агломерационных газов в батарейных циклонах с последующей доочисткой в скрубберах Вентури, а также в электрофильтрах.

Рисунок 12 – Электрофильтр типа С

1- распределительные решетки, 2 – осадительный и коронирующий электроды,

3 – корпус, 4 – смолоулавливающие зонты

Способы очистки выбросов от токсичных газо- и парообразных примесей(NO, N02, S02 и др.) подразделяют на три основные группы:

1) поглощение примесей путем применения каталитического превращения;

2) промывка выбросов растворителями примеси (абсорбционный метод)

3) поглощение газообразных примесей твердыми телами с ультрамикропористой структурой (адсорбционный метод).

С помощью каталитического метода токсичные компоненты промышленных выбросов превращают в вещества безвредные или менее вредные для окружающей среды путем введения в систему дополнительных веществ, называемых катализаторами.

Широко применяют палладийсодержащие и ванадиевые катализаторы. С их помощью происходит каталитическое досжигание оксида углерода до диоксида и диоксида серы до оксида.

Возможно также восстановление оксидов азота аммиаком до элементарного азота.

Одна из разновидностей этого метода — дожигание вредных примесей с помощью газовых горелок (факельное сжигание), широко используется на нефтеперерабатывающих заводах.

Абсорбционный метод основан на поглощении вредных газообразных примесей жидким поглотителем (абсорбентом). В качестве абсорбента используют воду, растворы щелочей (соды), аммиака и др. Газообразные цианистые соединения абсорбируют, например, 5%-ным раствором железного купороса. Устройство, в котором осуществляют процесс абсорбции, называют абсорбером.

Абсорбер обычно представляет собой колонку с насадкой или тарелками, в нижнюю часть которой подается газ, а в верхнюю — жидкость; газ удаляется из абсорбера сверху, а жидкость — снизу (рис. 13).

Рисунок 13 – Механические пленочные абсорберы

Адсорбционный метод позволяет извлекать вредные компоненты из промышленных выбросов с помощью адсорбентов — твердых тел с ультрамикропористой структурой (активированный уголь и глинозем, силикагель, цеолиты, сланцевая зола и другие вещества).

Основным аппаратом установки в котором проводят процесс адсорбции является адсорбер. Известны адсорберы периодического и непрерывного действия.

В адсорберах периодического действия газовая смесь или жидкость, из которых должны быть извлечены некоторые компоненты, поступает через патрубок 1 в адсорбер (рис.

14), проходит через слой пористого адсорбента 2, расположенного на горизонтальной решётке 3, и удаляется из аппарата через патрубок 4. После насыщения адсорбента, определяемого по началу проскока поглощаемого компонента (газа или жидкости), производится десорбция.

Слой адсорбента прогревается паром, поступающим через патрубок 5, при этом из адсорбента отгоняются пары извлечённых веществ, отводимые через патрубок 6 на конденсацию и дальнейшую переработку. Затем адсорбент сушат горячим газом и после охлаждения повторяют цикл процесса

Рисунок 14 – Адсорбер периодического действия

Рассеивание газовых примесей в атмосфере используют для снижения опасных концентраций примесей до уровня соответствующего ПДК.

Как показывает опыт, в приземном слое атмосферы вблизи крупных энергетических установок (ТЭЦ, ТЭС, ГРЭС) и других предприятий концентрация вредных веществ в отходящих газах может превышать предельно допустимые нормы несмотря на все применяемые меры по очистке газов и экологизацию технологических процессов.

Рассеивание пыле-газовых выбросов осуществляют с помощью высоких дымовых труб. Чем выше труба, тем больше ее рассеивающий эффект. На ряде предприятий высота дымовых труб достигает более 300 м.

Рассеивание вредных веществ в атмосфере — это временное, вынужденное мероприятие, которое осуществляется вследствие того, что существующие очистные устройства не обеспечивают полной очистки выбросов от вредных веществ.

Защита атмосферного воздуха от вредных выбросов предприятий в значительной степени связана с устройством санитарно-защитных зон и архитектурно-планировочными решениями.

Санитарно-защитная зона — это полоса, отделяющая источники промышленного загрязнения от жилых или общественных зданий для защиты населения от влияния вредных факторов производства (выбросы пыли и иные виды загрязнения среды).

Ширину санитарно-защитных зон устанавливают в зависимости от класса производства, степени вредности и количества выделенных в атмосферу веществ и принимают равной от 50 до 1000 м.

Например, для цементных заводов производительностью более 150 тыс.

т цемента в год (I класс производства) ширина санитарно-защитной зоны — 1000 м, а для предприятий по изготовлению камышита (V класс производства) — 50 м.

Санитарно-защитная зона должна быть благоустроена и озеленена газоустойчивыми породами деревьев и кустарников, например, акацией белой, тополем канадским, елью колючей, шелковицей, кленом остролистным, вязом листовитым и т. д.

Архитектурно-планировочные мероприятия включают правильное взаимное размещение источников выброса и населенных мест с учетом направления ветров, выбор под застройку промышленного предприятия ровного возвышенного места, хорошо продуваемого ветрами, сооружение автомобильных дорог в обход населенных пунктов и др.

|следующая ==>
Главный Монумент Победы| Генеральный директор г.Пермь

Date: 2015-06-08; view: 382; Нарушение авторских прав

Источник: https://mydocx.ru/1-129072.html

16.4. Защита атмосферы

Рассеивание газовых примесей в атмосферном воздухе

Для защиты воздушногобассейна от негативного антропогенноговоздействия в виде загрязнения еговредными веществами используют следующиемеры:

экологизациютехнологических процессов;

очистку газовыхвыбросов от вредных примесей;

рассеивание газовыхвыбросов в атмосфере;

устройствосанитарно-защитных зон;

архитектурно-планировочныерешения и др.

Наиболее радикальнаямера охраны воздушного бассейна отзагрязнения – экологизациятехнологических процессов,т. е. создание замкнутых технологическихциклов, малоотходных технологий,исключающих попадание в атмосферувредных загрязняющих веществ. Все ширеприменяют частичную рециркуляцию, т.е. повторное использование отходящихгазов.

К сожалению,нынешний уровень развития экологизациитехнологических процессов недостаточендля полного предотвращения выбросовтоксичных веществ в атмосферу. Напредприятиях повсеместно используюточисткугазовых выбросов от вредных примесей– рассеянныхв атмосфере веществ, не содержащихся вее постоянном составе.

Существуютразличные аппараты очистки отходящихгазов от аэрозолей – взвешенных вгазообразной среде жидких или твердыхчастиц неорганической и органическойприроды (пыли, золы, сажи) и токсичныхгазо- и парообразных примесей (NO,NO3,S02,S03и др.

), однако с точки зрения будущеготакие аппараты по указанным причинамне имеют перспектив.

Для очистки выбросовот аэрозолей в настоящее время применяютразличные типы устройств в зависимостиот степени запыленности воздуха, размеровтвердых частиц и требуемого уровняочистки.

Сухие пылеуловители– циклоны, пылеосадительные камеры,которые предназначены для грубоймеханической очистки выбросов от крупнойи тяжелой пыли. Принцип работы – оседаниечастиц под действием центробежных сили сил тяжести.

Пылегазовый поток вводитсяв циклон через патрубок (рис. 23), далееон совершает вращательно-поступательноедвижение вдоль корпуса; частицы пылиотбрасываются к стенкам циклона и затемпадают вниз в сборник пыли (бункер),откуда периодическиудаляются.

Дляповышения эффективности работы применяютгрупповые (батарейные) циклоны.

Рис. 23. Схема устройства циклона: 1– корпус;2– входной патрубок;3– выхлопная труба;4– сборник пыли

Мокрые пылеуловители– скрубберы, турбулентные, газопромывателии др., которые требуют подачи воды иработают по принципу осаждения частицпыли на поверхность, капель под действиемсил инерции и броуновского движения.

Наибольшее практическое применениеполучили скрубберы Вентури (рис. 24),которые обеспечивают 99 % очистки отчастиц размером более 2 мкм и, как всемокрые пылеуловители, незаменимы приочистке от пыли взрывоопасных и горячихгазов.

Рис. 24. Схема устройства скруббераВентури:1– труба Вентури;2–скруббер-каплеуловитель

Фильтры(тканевые, зернистые) способны задерживатьмелкодисперсные частицы пыли до 0,05 мкм.Особенно эффективны рукавные фильтрыс тканями из синтетических волоконповышенной термостойкости (250–300 °С)типа «Сульфон-Т», фильтровальныеметаллические ткани (до 800 °С), а такжефильтры из тканей типа ФПП и ФПА, дающиевысокую степень очистки.

Электрофильтры– наиболее совершенный способ очисткигазов от взвешенных в них частиц пылиразмером до 0,01 мкм при высокой эффективностиочистки газов (99,0–99,5 %). Принцип работывсех типов электрофильтров основан наионизации пыле-газового потока уповерхности коронирующих электродов.

Приобретая отрицательный заряд, пылинкидвижутся к осадительному электроду,имеющему знак, обратный зарядукоронирующего электрода. При встряхиванииэлектродов осажденные частички пылипод действием силы тяжести падают вниз,в сборник пыли.

Электроды требуютбольшого расхода электроэнергии – этоих основной недостаток.

Рассеиваниегазовых примесейв атмосфере используют для сниженияопасных концентраций примесей до уровнясоответствующего ПДК.

Как показываетопыт, в приземном слое атмосферы вблизикрупных энергетических установок (ТЭЦ,ГРЭС) и других предприятий концентрациявредных веществ в отходящих газах можетпревышать ПДК, несмотря на все применяемыемеры по очистке газов и экологизациютехнологических процессов.

Рассеиваниепыле-газовых выбросов осуществляют спомощью высоких дымовых труб. Чем вышетруба, тем больше ее рассеивающий эффект.На ряде предприятий высота дымовых трубдостигает более 300 м.

Самая высокая трубав России находится в Красноярском краена Березовской ГРЭС – 370 м, а самаявысокая труба в мире возведена наЭкибастузской ГРЭС в Казахстане – 420м. Значительную высоту (не менее 100 м)имеют вентиляционные (выбросные) трубына АЭС для рассеивания радиоактивныхвыбросов.

Рассеивание газовых примесейв атмосфере – это далеко не самое лучшеерешение проблемы, связанной с загрязнениемвоздушного бассейна. Применение высокихдымовых труб, хотя и помогло уменьшитьлокальное дымовое загрязнение, осложнилов то же время региональные проблемывыпадения кислотных дождей.

Чем вышеот поверхности земли происходит выбросзагрязняющих газов, тем дальше от своегоисточника они распространяются. Примеси,досаждающие лондонцам в виде смога,губят листву в лесах Скандинавии.

Рассеивание вредныхвеществ в атмосфере – это временное,вынужденное мероприятие, котороеосуществляется вследствие того, чтосуществующие очистные устройства необеспечивают полной очистки выбросовот вредных веществ.

Защита атмосферноговоздуха от вредных выбросов предприятийв значительной степени связана сустройством санитарно-защитных зон иархитектурно-планировочными решениями.

Санитарно-защитнаязона – этополоса, отделяющая источники промышленногозагрязнения от жилых или общественныхзданий для защиты населения от влияниявредных факторов производства (выбросыпыли и иные виды загрязнения среды).

Ширинусанитарно-защитных зон устанавливаютв зависимости от класса производства,степени вредности и количества выделенныхв атмосферу веществ и принимают равнойот 50 до 1000 м. Например, для цементныхзаводов производительностью более 150тыс. т цемента в год(Iкласс производства) ширина санитарно-защитнойзоны – 1 000 м, а для предприятий поизготовлению камышита (Vкласс производства) – 50 м.

Санитарно-защитнаязона должна быть благоустроена иозеленена газоустойчивыми породамидеревьев и кустарников, например, акациейбелой, тополем канадским, елью колючей,шелковицей, кленом остролистным, вязомлистовидным и т. д.

Об эффективностиозеленения свидетельствуют следующиеданные: хвоя одного гектара еловоголеса улавливает 32т пыли, листва букового леса 68 т.

Нарасстоянии 500 м от предприятия приотсутствии озеленения загрязнениевоздуха NO2,S02в два раза ниже, чем у источниказагрязнения, а при наличии озелененияниже в три-четыре раза.

Архитектурно-планировочныемероприятия– это правильное взаимное размещениеисточников выброса и населенных местс учетом «розы ветров», выбор подзастройку промышленного предприятияровного возвышенного места, хорошопродуваемого ветрами, сооружениеавтомобильных дорог в обход населенныхпунктов и др.

«Роза ветров»– векторная диаграмма, характеризующаярежим ветра в данной местности помноголетним наблюдениям. Длина лучей,расходящихся от центра диаграммы вразных направлениях, пропорциональнаповторяемости ветров.

Источник: https://studfile.net/preview/5582006/page:3/

Экология СПРАВОЧНИК

Рассеивание газовых примесей в атмосферном воздухе

Рассеивание газовых примесей в атмосфере используют для снижения опасных концентраций примесей до уровня соответствующего ПДК.

Как показывает опыт, в приземном слое атмосферы вблизи крупных энергетических установок (ТЭЦ, ТЭС, ГРЭС) и других предприятий концентрация вредных веществ в отходящих газах может превышать предельно допустимые нормы несмотря на все применяемые меры по очистке газов и экологизацию технологических процессов.[ …]

Рассеивание пыле-газовых выбросов осуществляют с помощью высоких дымовых труб. Чем выше труба, тем больше ее рассеивающий эффект. На ряде предприятий высота дымовых труб достигает более 300 м. Так, на медно-никелевом комбинате в г. Садбери (Канада) высота трубы 407 м.

Значительную высоту (не менее 100 м) имеют вентиляционные (выбросные) трубы на АЭС для рассеивания радиоактивных выбросов. Следует признать, что рассеивание газовых примесей в атмосфере — это далеко не самое лучшее решение проблемы, связанной с загрязнением воздушного бассейна. По мнению А.

Гора (1993), «применение высоких дымовых труб, хотя и помогло уменьшить локальное дымовое загрязнение, осложнило в то же время региональные проблемы выпадения кислотных дождей. Чем выше от поверхности земли происходит выброс загрязняющих газов, тем дальше от своего источника они распространяются.

То, что было когда-то дымной мглой над Питтсбургом, становилось кислотным снегопадом в Лабрадоре. Примеси, досаждающие лондонцам в виде смога, губят листву в лесах Скандинавии».[ …]

Рассеивание газовых примесей в атмосфере — это снижение их опасных концентраций до уровня соответствующего ПДК путем рассеивания пылегазовых выбросов с помощью высоких дымовых труб. Чем выше труба, тем больше ее рассеивающий эффект. К сожалению, этот метод позволяет снизить локальное загрязнение, но при этом проявляется региональное.[ …]

Распространение газообразных примесей и пылевых частиц диаметром менее 10 мкм, имеющих незначительную скорость осаждения, подчиняется общим закономерностям.

Для более крупных частиц эта закономерность нарушается, так как скорость их осаждения под действием силы тяжести возрастает.

Поскольку при очистке токсичной пыли крупные частицы увеличиваются, как правило, легче, чем мелкие, в выбросах остаются очень мелкие частицы, и их рассеивание в атмосфере рассчитывают так же, как и газовые выбросы.[ …]

Проведенные исследования показали, что при попадании сточных вод, содержащих загрязняющие примеси, и их рассеивании с помощью специальных технических устройств или течениями химические соединения трансформируются.

Загрязняющие вещества из растворенной формы переходят в твердую фазу, накапливаясь в донных отложениях, или попадают в те морские организмы, которые, если и не используются человеком, то являются пищей для рыбы.

При этом следует учитывать влияние химических соединений на морской берег, а также атмосферу при уносе ветровыми течениями пены в виде аэрозолей. Последний фактор изучен слабо, поэтому оценить его воздействие в настоящее время затруднительно.

Газовые и пылевые выбросы, как и сточные воды, проходят аналогичные стадии, причем в конечном итоге в результате взаимодействия на границе вода — воздух происходит активное растворение отдельных соединений.[ …]

Поступившие в атмосферу частицы перемещаются благодаря молекулярной и турбулентной диффузии. Рассеивание газовой струи, осуществляемое за счет молекулярной диффузии, незначительно. Основная доля диффузионного переноса приходится на турбулентную диффузию.

Перенос происходит под воздействием ветра в направлении от высокого давления к низкому.

Ветер, который представляет собой турбулентное движение воздуха над поверхностью земли, является метеорологическим фактором, в значительной мере влияющим на горизонтальное перемещение вредных примесей.[ …]

Оба подхода подразумевают как аналитические, так и численные (дискретные) методы моделирования перемещения газового потока в зависимости от того, как моделируется движение частиц — непрерывно или с дискретным шагом.

Подходы реализованы в большом числе математических моделей, в которых рассматривают влияние на рассеивание выбросов процессов подъема струи, вымывания примеси, ее сухое осаждение, ограничения переноса (инверсий), задымления, затененности зданиями.[ …]

На рис.5 и 6 представлены некоторые характерные результаты модельных расчетов на основе предлагаемой модели. Рис.5 демонстрирует характерную разницу при рассеивании газовых струй легкого, тяжелого и нейтрального газов. Эффекты плавучести в сильной мере определяют вертикальные размеры струи и, следовательно, приземные концентрации примесей.[ …]

По мере удаления от трубы концентрация по оси факела уменьшается, а размеры факела в перпендикулярном к оси направлении увеличиваются. Для конусной струи количество примесей выбрасываемых непрерывным точечным источником в любом сечении будет равно произведению средней концентрации по сечению на площадь этого сечения.

Турбулентное перемешивание приводит к рассеиванию газовой струи или ее растворению в окружающем воздухе. Если считать газовую струю симметричной относительно ее оси, то линии равных концентраций в поперечном сечении ■струи будут представлять собой окружности с центром по оси струи.

Расширяясь, струя на каком-то расстоянии от источника вдоль по направлению ветра касается своим краем земли.[ …]

Современное машиностроение развивается на базе крупных производственных объединений, включающих заготовительные и кузнечно-прессовые цехи, цехи термической и механической обработки металлов, цехи нанесения защитных и специальных покрытий, а в ряде случаев и крупное литейное производство.

В состав предприятий также входят испытательные станции, ТЭЦ и вспомогательные подразделения. В процессе производства (изготовления) машин и оборудования широко используют сварочные работы, механическую обработку металлов, переработку неметаллических материалов, лакокрасочные операции и т.п.

Таким образом, машиностроительные предприятия принимают непосредственное участие в загрязнении атмосферы газо- и парообразными выделениями, металлической и наждачной пыли, дыма и угара. Накопление их в воздушном пространстве представляет определенную степень токсической и бактериологической опасности.

Большое значение имеет своевременная очистка воздушной среды от скапливающихся вредных выбросов станочного парка. Существующие системы очистки (особенно воздухообмен вентиляцией) во многих случаях не удовлетворяет в полной мере требованиям санитарно-гигиенических норм.

На промышленных предприятиях нерешаемыми остаются эффективность очистки технологических и вентиляционных выбросов от газовых и тонкодисперсных пылевых примесей, до настоящего времени все еще применяется способ снижения концентраций вредных примесей их рассеиванием в атмосферный воздух.

Ниже приведены краткие сведения о видах и источниках наиболее характерных выбросных загрязнений, образующихся на отдельных технологических участках (цехах) машиностроительных предприятий, а также методы контроля и принимаемые технические решения по оздоровлению воздушного бассейна.[ …]

Источник: https://ru-ecology.info/term/19267/

Book for ucheba
Добавить комментарий