Глава 4. Утилизация газообразных отходов

ПРОИЗВОДСТВА

Загрязнения попадают в атмосферу в результате природных процессов и хозяйственной деятельности человека. Уровень загрязнения атмосферы примесями от естественных источников является фоновым и имеет малое отклонение от среднего уровня во времени.

Естественным путем атмосфера загрязняется при извержении вулканов, лесных пожарах, пыльных бурях и др. При этом в атмосферу попадают твердые и газообразные вещества.

К примесям в атмосфере антропогенного происхождения относятся выбросы промышленных предприятий, автотранспорта, сельскохозяйственных предприятий, продукты сгорания топлива и сжигания отходов. Эти примеси характеризуются большой сосредоточенностью в пространстве, неоднородностью по составу и неравномерностью распределения. Характерной особенностью загрязнения воздуха в городах являются высокие концентрации специфичных загрязняющих веществ: оксидов азота, серы и углерода, сероводорода, углеводородов. Установлено, что каждые 10 – 12 лет объем мирового промышленного производства удваивается, а это сопровождается примерно таким же ростом объема выбрасываемых загрязнений в окружающую среду.

Примеси поступают в атмосферу в виде газов, паров, жидких и твердых частиц. Газы и пары образуют с воздухом смеси, а жидкие и твердые частицы – аэрозоли (дисперсные системы), которые подразделяются на пыль (размеры частиц более 1 мкм), дым (размеры твердых частиц менее 1 мкм) и туман (размер жидких частиц менее 10 мкм).

Выбросы промышленных предприятий. Основными источниками загрязнения атмосферы являются тепловые электростанции, автотранспорт, предприятия черной и цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, строительных материалов.

Черная металлургия является источником диоксида серы, оксида углерода, марганца, небольших количеств соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и др. Выбросы цветной металлургии содержат мышьяк, свинец, оксиды азота и др.

Нефтедобывающая, нефтеперерабатывающая и нефтехимическая отрасли являются источниками таких загрязнений, как углеводороды, кислые примеси, твердые частицы, химическая промышленность – пыли от неорганических производств, органических веществ, сероуглерода, хлористых соединений и др.

Выбросы автотранспорта. Общее количество автомашин в мире составляет около 400 млн. Один автомобиль в среднем поглощает ежегодно 4 т кислорода и выбрасывает с выхлопными газами около 800 кг оксида углерода, до 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеводородов. В выхлопных газах содержатся также альдегиды (акролеин, формальдегид), кетоны, соединения свинца (всего 280 наименований),

Продукты сгорания топлива. Процессы горения играют главную роль в образовании загрязнений атмосферы. В качестве топлива наиболее широко применяют нефть, уголь, природный и попутный газ, торф, сланцы. Основные продукты сгорания топлива - диоксид и оксид углерода. В результате окисления примесей, содержащихся в топливе, образуются также оксиды серы и азота.

Выбросы предприятий сельских районов, пестициды. Загрязнителями воздуха являются животноводческие и птицеводческие фермы, комплексы по производству мяса, энергетические и теплосиловые предприятия. Основной источник загрязнения атмосферы в сельских районах - пестициды, особенно при неправильном хранении и авиахимической обработке посевов.

Продукты сжигания мусора и отходов – источник выброса в атмосферу кислых компонентов. При сжигании мусора садовых и пищевых отходов образуется дым и появляются резкие запахи.

В серии технических мер, направленных на снижение уровня загрязнения воздуха, можно выделить возможные пути ограничения выбросов:

• изменение технологического процесса;

• модификация процессов путем замены сырья на те его виды, которые содержат меньшее количество загрязняющих веществ;

• замена твердых топлив жидкими и газообразными; переход на атомную энергетику, газификацию;

• модификация процессов за счет предварительной обработки топлива и других сырьевых материалов методом десульфуризации топлив, отделения золы от угля, производство кокса;

• оптимизация процесса горения или технологии;

• поддержание безаварийной работы оборудования, ограничивающего выбросы;

• ограничение производительности или временная остановка процесса при неблагоприятных условиях.