Раздел 4. Воздушная среда города 175

а эрозоли из стекловаренных печей — 0,45—1,3 кг/т со средним размером частиц — 0,1—0,13 мкм, объем выбросов которых зависит от содержания летучих компонентов в исходном сырье;

SO₂ — образуется при сгорании серы, содержащейся в топливе, и при разложении сульфатов в стекольной шихте, в основном сульфата натрия;

NO₂ — образуется путем термического связывания атмосферного азота в печи;

фтористые соединения и мышьяк — из минеральных примесей в исход­ном сырье.

Исходной горной массой при производстве нерудных строительных ма­териалов являются граниты, известняки, доломиты, песчаники, мраморы, а также гравий и песок гравийно-песчаных и песчаных месторождений. Наи­более интенсивным пылеобразованием сопровождаются процессы дробления, сортировки (грохочения), перегрузки и транспортировки.

В процессе тепловой обработки керамических изделий загрязняющие ат­мосферу вещества выделяются в результате реакций, происходящих между основными компонентами сырья и при сжигании топлива в тепловых агрега­тах. Из компонентов сырья выделяются соединения серы, хлора и фтора, водорастворимые соли соляной и серной кислот, оксид углерода, сернистый и серный ангидрид, фтористый водород.

Основными источниками загрязнения атмосферы в минераловатном про­изводстве являются вагранки и камеры волокноосаждения.

Ваграночные газы содержат пыль, оксид углерода, сернистый газ, окси­ды азота. Одна вагранка диаметром 1250 мм выбрасывает 3—12 тыс. м³/ч газов, которые содержат: 100 г/м³ СО; 0,2 г/м³ SO₂; 0,05 г/м³ NO_X; 0,2 г/м³ пыли. В качестве связующих веществ при производстве минераловатных изделий применяют фенолы, спирты и битумы. При этом из камеры волок­ноосаждения выбрасывается в атмосферу от 0,6 до 14,1 кг/ч фенола и от 0,2 до 24 кг/ч формальдегида, из камеры теплообработки — 0,3—11,6 кг/ч фе­нола и 0,5—14,8 кг/ч формальдегида.

Бетон производят путем смешивания отмеренных доз песка, цемента, заполнителя и воды.

В атмосферу выбрасывается пыль, образующаяся при погрузке, разгруз­ке, транспортировке материалов, особенно цемента, так как цемент на 10— 20% состоит из частиц размером менее 5 мкм.

Основными источниками загрязнения атмосферы при производстве же­лезобетонных изделий являются места разгрузки железнодорожных вагонов с цементом, песком и щебнем, места загрузки цемента в емкости пневмотран­спортером, расходные бункера, бетоносмесители, емкости для приготовле­ния и хранения смазочных материалов, посты ручной и полуавтоматической сварки арматуры.

Количество пыли, выделяющейся при складировании инертных мате­риалов, г/с:

176 Экология города

щ ебня - Я = 0,018(3,26 + /); песка - Я = 0,015G,

где G — производительность узла пересыпки, т/ч; F — площадь складирова­ния материала, м².

Переработка нефти и хранение нефтепродуктов. Основные процессы, яв­ляющиеся источниками загрязнения атмосферы:

каталитический крекинг, при котором из регенератора и дожигателя СО выделяются SO₂, NO_X, аэрозоли, углеводороды, аммиак;

каталитический гидрокрекинг — при регенерации катализатора в корот­кие промежутки времени могут выделяться СО, NH₃, H₂S;

обогрев аппаратов — аэрозоли, SO₂, CO, углеводороды, альдегиды, NO_X; сжигание в факеле — СО, SO₂, NO_X;

складирование и хранение — все резервуары, в которых находятся жид­кости, содержащие легкие углеводороды, включая сырую нефть, являют­ся потенциальными источниками утечки углеводородов в атмосферу. При изменении атмосферного давления резервуар "дышит". Выбросы углево­дородов происходят при наполнении и опорожнении резервуаров, через уплотнение крышки.

Склады нефтепродуктов являются одним из наиболее распространенных источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Такие склады име­ются во всех населенных пунктах. Они сосредоточены на автозаправочных станциях, в автотранспортных предприятиях, гаражах, постах технического обслуживания автомобилей.

Количество выбросов в атмосферу загрязняющих веществ (кг/ч) из ре­зервуаров с однокомпонентными жидкостями за счет испарения рассчитыва­ется по формуле:

Я = 2,52Г P_smM_n{K_5X + К_5Т)К₆К₇{\ - Г7)ЮЛ

где V£ — объем жидкости, заливаемой в резервуар в течение года, м³/год; М_п — молекулярная масса паров жидкости; г\ — степень очистки газоулавливаю­щего устройства в резервуарах (в долях единицы); />_д38) — давление насыщен­ных паров жидкости при температуре 38° С, гПа; К_5Х, К_5Т — поправочные коэффициенты, зависящие от давления насыщенных паров Р_5(г%) и температу­ры в холодное и теплое время года; К₆ — коэффициент, зависящий от давления насыщенных паров и годовой оборачиваемости резервуаров; К₇ —коэффици­ент, зависящий от технической оснащенности и режима эксплуатации.

Значения коэффициентов находят по таблицам, приведенным в реко­мендуемой литературе.

Химическая промышленность, производство минеральных удобрений. На

химических предприятиях производится более 70 000 видов готовой продук­ции. Вместе с побочными продуктами в производстве используется 500—600 тыс. химических соединений. "Часто в качестве сырья для получения хими-

Раздел 4. Воздушная среда города \11

ч еских продуктов используются отходы других производств. Основные вы­бросы химических предприятий: аэрозоли, оксиды серы, оксиды азота, угле­водороды, оксид углерода.

Большинство выбросов аэрозолей в химической промышленности обра­зуются в процессах дробления, размола, синтеза (разложения), погрузки, упа­ковки и транспортировки готовой продукции.

Производство серной кислоты — основной источник выбросов оксидов серы; производство аммиака — оксидов азота; пластмасс — углеводородов; газовой сажи — оксида углерода.

Главным загрязняющим атмосферу веществом при производстве удобре­ний являются аэрозоли, содержащие соединения азота, фосфора и фтора.

Выбросы при производстве мочевины содержат твердые частицы — до 150 кг/т, аммиак — до 14 кг/т, формальдегид — до 10 г/т.

Суперфосфат получают путем обработки фосфоритовой руды кислотой. Главное загрязняющее атмосферу вещество — фтористые соединения в газо­образном состоянии и в виде аэрозолей. Газообразные фториды могут выде­ляться и из готовой продукции в течение 3—5 дней после изготовления. Со­ответственно, здание склада является источником выбросов фторидов. Вы­бросы фторидов составляют в процессе производства до 100 г/т Р₂О₅, при хранении — до 0,25 г/ч на 1 т Р₂О₅.

Деревообработка. При деревообработке в воздух выделяются: при меха­нической обработке древесины — опилки, стружка, шлифовальная пыль; при горячем прессовании, склеивании и сушке шпона — пары формальдегида, фенола, аммиака; при отделке изделий — пары ароматических углеводоро­дов. Количество опилок, стружек и пыли при механической обработке древе­сины зависит от вида деревообрабатывающего станка и коэффициента ис­пользования машинного времени. Количество пыли (d < 200 мкм) определя­ется по формуле: G = G_o К_п, где G_o — среднечасовое количество отходов, получаемое от рассматриваемого оборудования; К_п — коэффициент содержа­ния пылевидных отходов.

Складирование и сжигание бытовых отходов. Источниками загрязнения воздушного бассейна служат: мусорные свалки и мусоросжигательные заво­ды, где мусор сжигается в специальных котельных установках с утилизацией тепла. С продуктами сгорания в атмосферу попадают пыль в количестве 150— 250 мг/м³, SO₂ - 50-200 мг/м³, НС1 - 200-1000 мг/м³, СО - до 0,3%, аль­дегиды и органические кислоты — 0,3—1,5%, канцерогенные вещества — 6,5—7 мг/т мусора, присутствуют следы HF и диоксинов.

Пищевая промышленность. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу на предприятиях пищевой промышленности существенно меньше, чем в дру­гих видах производств. Выбросы обусловлены обработкой сухих сыпучих про­дуктов (зерно, соль, сахар, крупа, крахмал) и термической обработкой про­дуктов (копчение, варка).

Выделение аэрозолей при переработке сыпучих материалов происходит при производстве крахмала около 3,65 кг/т готовой продукции; на мельницах

178 Экология города

п ри помоле пшеницы и ржи — до 3,2 кг/т; при помоле соевых бобов — до 2,2 кг/т; при переработке зерна на пиво и водку — 1,4 кг/т. Поскольку пылевые частицы образуются в основном за счет дробления, они имеют относительно крупные размеры в пределах от 2 до 500 мкм.

Дымы и выбросы жидких частиц, образующихся в процессе термической обработки, содержат частицы субмикронного размера — от 0,05 до 5 мкм. Одновременно эти процессы сопровождаются выделением запахов.

Автомобильный транспорт. В автомобиле существует три вида выбросов загрязняющих веществ: отработанные газы двигателей, картерные газы, топ­ливные испарения. Наиболее объемными из них являются отработанные газы. Основными токсичными компонентами отработанных газов являются оксид углерода, оксиды азота, несгоревшие углеводороды, диоксид серы, сажа, со­единения свинца (при этилированном бензине), полициклические аромати­ческие углеводороды, бенз(а)пирен.

Оксид углерода образуется в результате неполного сгорания топлива в камере сгорания в обогащенной смеси из-за неполного окисления, а в силь­но обедненной смеси — из-за неполного распространения пламени. Этому способствует также переохлаждение топливно-воздушной смеси на стенках камеры сгорания.

Количество оксидов азота, образующихся в камере сгорания, зависит от температуры, времени и коэффициента избытка воздуха. Обедненные топ-ливно-воздушные смеси дают наивысшие концентрации NO_X, поскольку в них имеется некоторое количество избыточного кислорода при относительно высоких значениях температуры горения.

Основной причиной неполного сгорания углеводородов является охлаж­дение топливной смеси стенками камеры сгорания, неравномерное смеши­вание топлива и воздуха во время впрыска и сгорания, низкая летучесть ди­зельного топлива. При этом в атмосферу поступают более 400 видов углево­дородных соединений.

Существенные выбросы SO₂ в дизельных двигателях обусловлены высо­ким содержанием серы в дизельном топливе.

Сажевый аэрозоль состоит из частиц углерода и тяжелых (жидких) угле­водородов. При больших нагрузках на двигатель сажевый аэрозоль в основ­ном составляют частицы углерода, при малых — увеличивается количество тяжелых углеводородов.

Токсичность выбросов двигателей внутреннего сгорания обусловлена ад­сорбированными на поверхности частиц углерода полициклическими арома­тическими углеводородами, из которых многие являются канцерогенами. При использовании этилированных сортов бензина в атмосферу попадают тетра-этилсвинец и другие его соединения, являющиеся сильно действующими ток­сичными веществами.

Количество выбросов загрязняющих веществ от двигателя внутреннего сгорания определяется по формуле: Q. = Q_TB_p т/год, (?. — количество выбро-