- •Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •3. Организационные методы
- •4. Технические методы
- •5. Технико-экономические методы
- •Раздел 1. Физические основы очистки промышленных газов.
- •Тема 2. Требования к очистным сооружениям. Структура промышленных газов Требования к очистным сооружениям.
- •Типы газоочистных аппаратов.
- •Начальные условия
- •Краевые условия
- •Тема 4. Критериальное уравнение. Турбулентное течение жидкости (газа). Пограничный слой
- •Турбулентное течение жидкости. Автомодельный режим.
- •Скорость пульсации
- •Автомодельный режим
- •Пограничный слой.
- •Раздел 2. Теоретические основы пылеулавливания
- •Тема 5. Свойства частиц. Основные свойства взвешенных частиц.
- •I. Плотность частиц.
- •II. Дисперсность частиц.
- •Виды распределений
- •Влияние дисперсности на свойства частиц
- •III. Смачиваемость твердых аэрозольных частиц
- •Поверхностное натяжение.
- •IV. Адгезионные свойства частиц.
- •V. Абразивность
- •VI. Гигроскопичность и растворимость частиц.
- •VII. Электрические свойства пыли. Электрическая зараженность частиц.
- •VIII. Величина у.Э.С. (удельного электрического сопротивления).
- •IX. Способность пыли к самовозоранию и образованию врывоопаных смесей с воздухом.
- •Механизм самовозгорания.
- •Интенсивность и продолжительность горения.
- •Тема 6. Основные механизмы осаждения частиц
- •Гравитационное осаждение (седиментация)
- •Центробежное осаждение частиц
- •Зацепление.
- •Диффузионное осаждение.
- •Осаждение под действием элементарных зарядов
- •Термофорез
- •Диффузиофорез.
- •Осаждение частиц в турбулентном потоке.
- •Использование электромагнитного поля для осаждения взвешенных частиц.
- •Тема 7. Коагуляция взвешенных частиц
- •Виды коагуляции:
- •Раздел 3. Механизмы распространения загрязнений в окружающей среде
- •Тема 8. Массоперенос
- •Механизмы массопереноса
- •Перенос между средами. Почва - вода
- •Перенос: почва – воздух.
- •Тема 9. Поступление и накопление веществ в живых организмах. Другие виды переноса
- •Процессы накопления веществ в организме:
- •Тема 10. Модели распространения примесей в средах Модели распространения примесей в водной среде
- •Распространение загрязнений в атмосфере.
- •Расчет рассеивания в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах промышленных предприятий.
- •Методы очистки промышленных выбросов от газообразных загрязнении.
- •Абсорбция.
- •Хемосорбция.
- •Адсорбция.
- •Раздел 4. Теоретические основы защиты гидросферы и почвы
- •Тема 11. Теоретические основы защиты гидросферы Промышленные сточные воды
- •Реагентный метод
- •Электродиализ.
- •Очистка воды от нефтепродуктов
- •Методы очистки нефтесодержащих вод.
- •Тема 12. Теоретические основы защиты почвы
3. Организационные методы
К таким методам относятся государственные и местные организационные мероприятия, направленные на целесообразное с точки зрения охраны среды размещение на территории предприятий, производственных и населенных пунктов, а также на решение единичных и комплексных экологических проблем и вопросов. Организационные методы обеспечивают проведение массовых, государственных или международных хозяйственных и других мероприятий, направленных на создание эффективных условий окружающей среды. Например, перенесение лесозаготовки из Европейской части в Сибирь, замена древесины железобетоном и экономия природных ресурсов.
Эти методы базируются на системном анализе, теории управления, имитационном моделировании и др.
4. Технические методы
Они определяют степень и виды воздействия на объект охраны или окружающие его условия с целью стабилизации состояния объекта, в том числе:
Прекращение воздействия на охраняемые объекты (заказ, заповедание, запрет использования).
Уменьшение и сокращение воздействия (регламентация), объема использования, вредного воздействия путем очищения вредных выбросов, экологического нормирования и т. д.
Воспроизводство биологических ресурсов.
Восстановление обедненных или разрушенных объектов охраны (памятники природы, популяции растений и животных, биоценозы, ландшафты).
Усиление использования (применение при охране быстроразмножающихся промысловых популяций), разрежение популяций для уменьшения смертности от инфекционных заболеваний.
Изменение форм использования при охране лесов и почв.
Для охраны живой природы истребление врагов, паразитов и возбудителей заболеваний охраняемых видов или их перемещение.
Одомашнивание (Лошадь Пржевальского, гага, зубр).
Заграждение заборами и сетками.
Различные методы охраны почв от эрозии.
В основу разработки методов положены фундаментальные и научно-прикладные разработки в области естественно-научных дисциплин, в том числе химии, физики, биологии и т.д.
5. Технико-экономические методы
Разработка и совершенствование очистных сооружений.
Внедрение безотходных и малоотходных производств и технологий.
Экономические методы: обязательные платежи за загрязнение окружающей среды; плата за природные ресурсы; штрафы за нарушение экологического законодательства; бюджетное финансирование государственных экологических программ; системы государственных экологических фондов; экологическое страхование; комплекс мер по экономическому стимулированию охраны окружающей природной среды.
Такие методы разрабатываются на базе прикладных дисциплин, с учетом технических, технологических и экономических аспектов.
Раздел 1. Физические основы очистки промышленных газов.
Тема 1. Направления защиты воздушного бассейна. Сложности очистки газов. Особенности загрязнения атмосферы
Направления защиты воздушного бассейна.
1. Санитарно — технические мероприятия.
установка газопылеочистного оборудования,
установка сверхвысоких труб.
Критерием качества среды является предельно допустимая концентрация (ПДК).
2. Технологическое направление.
- создание новых методов подготовки сырья, очищающих его от примесей до вовлечения в производство,
- создание новых технологий, основанных на частично или полностью замкнутых циклах,
- замена исходного сырья, замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми,
- автоматизация производственных процессов.
3. Планировочные методы.
установка санитарно - защитных зон, которые регламентируются ГОСТом и строительными нормами,
оптимальное расположение предприятий с учетом розы ветров, - вынос за черту города токсичных производств,
рациональное планирование городской застройки,
озеленение.
4. Контрольно-запретительные меры.
- предельно допустимая концентрация,
- предельно допустимые выбросы,
- автоматизация контроля над выбросами,
- запрет отдельных токсичных продуктов.
Сложности очистки газов
Проблема очистки промышленных газов обусловлена прежде всего следующими причинами:
Газы разнообразны по своему составу.
Газы имеют высокую температуру и большой объем пыли.
Концентрация вентиляционных и технологических выбросов переменна и низка.
Применение газоочистных установок требует их непрерывного совершенствования
Особенности загрязнения атмосферы
Основные характеристики пылевого загрязнения.
В первую очередь к ним относятся концентрация и дисперсный состав пыли. Обычно 33-77 % от объема загрязнений составляют частицы крупностью до 1,5 мкм. Самые крупные частицы – 10-15 мкм. Частицы большего размера в воздухе не задерживаются, они падают. Важно знать распределение пыли по высоте. Например, в средней и верхней тропосфере (9-15 км.) обмен происходит в течение 3-4 месяцев. Там число частиц в 1 см3 менее 700 штук, зато над поверхностью земли их более 104 штук. Поэтому большую роль в скорости распространения загрязнений играют метеорологические условия.
Инверсии атмосферы
Нормальная температурная стратификация определяется условиями, когда увеличению высоты соответствует уменьшение температуры примерно на 1° С на каждые 100 м. При этом нагретые промышленные выбросы поднимаются вверх. Однако, существует инверсионное состояние атмосферы, когда, начиная с некоторой высоты, температура верхних слоев воздуха выше температуры у поверхности земли. Возникающий инверсионный уровень преодолевается лишь теми выбросами, температура которых выше температуры воздуха.
Чтобы уменьшить концентрацию загрязнения надо добиться того, чтобы выброс поднялся как можно выше, для этого можно либо увеличить скорость выбрасывания загрязнителя, либо увеличить высоту трубы, из которой производится выбрасывание загрязнителя. Наиболее часто инверсии происходят в холодное время года и ночью. Если холодный выброс встречает инверсионное состояние атмосферы, то последствия обычно бывают хуже, чем действие любого неочищенного загрязнителя.
Различают приподнятые и приземные инверсии. Нижняя граница приподнятых инверсий располагается на высоте 200-400м. над поверхностью земли. В этом случае наибольшее влияние на загрязнение оказывают низкие выбросы, в том числе вентиляционно-фонарные. Приземные инверсии образуются непосредственно над поверхностью земли. Особенно опасно инверсионное состояние атмосферы в сочетании с ослаблением ветра и полным штилем.
Влажность воздуха.
Для крупных городов характерен выброс паров воды в атмосферу. При высокой относительной влажности начинается конденсация влаги на частицах, обладающих гигроскопическими свойствами.
На загрязнение атмосферы также влияют:
- застройка (наблюдается повышенный фон загрязнения на узком пространстве и под кровлей).
- режим и структура ветровых потоков.
Пример: целесообразно планировать направление новых проспектов населенных пунктов в соответствии с преобладающим направлением ветра в данном районе, как спланированы некоторые проспекты в Москве.
