 
        
        книги / Расчёт и проектирование систем обеспечения безопасности.-1
.pdfврагов. Кролики размножились в огромных количествах и стали основными вредителями сельского хозяйства. Другой пример – борьба с воробьями в Китае в 1950-х годах. Было замечено, что воробьи поедают высаженные зерна риса, что, очевидно, приводит к снижению урожая. Как следствие, было организовано их истребление. Но в результате урожай риса не увеличился. Его почти полностью съели различные насекомые, безмерно расплодившиеся после уничтожения их естественных врагов – воробьев. В настоящее время большие неприятности доставляют врачам штаммы микробов, устойчивых к антибиотикам. Они распространились из-за неумеренного употребления антибиотиков.
Тепловые загрязнения – это выбросы тепла в окружающую среду. Известно, что в центрах крупных городов температура воздуха обычно на 2–3 градуса выше, чем за их пределами. Промышленная и бытовая деятельность человека приводит к повышению температуры в планетарном масштабе – за ХХ век на 1–2 градуса. Очевидно, это влияет на климат, причем не вполне пока ясно каким образом. Во всяком случае, следует ожидать усиленного таяния ледников, в том числе в Антарктиде, подтопления прибрежных городов, изменения океанических и морских течений, атмосферных потоков, в итоге – колебаний климата.
Шумовые загрязнения – промышленный и бытовой шум, отрицательно влияющий на психическое и физическое здоровье работников предприятий и окружающего населения. Такие шумовые загрязнители, как аэропорты, транспортные магистрали, должны быть вынесены за пределы мест отдыха, в том числе мест сна. Другими словами, жилые дома должны быть защищены от шума либо расстоянием, либо специальными сооружениями, либо, наконец, снабжены не пропускающими шум окнами. Анализ шумовой нагрузки – составная часть экологической экспертизы действующих предприятий и инвестиционных проектов.
Вибрационные загрязнения порождены работой различных инструментов, устройств, механизмов. Примером является влияние работы отбойного молотка на окружающих или прохождение поездов на жителей стоящих рядом с железной дорогой домов.
Другие волновые загрязнения обычно вызваны электромагнитным воздействием. Примером является влияние линий электропередач. Если встать под такой линией и в раскинутых руках зажать концы проводов, присоединенных к электрической лампочке, то лампочка загорится. Это показывает величину электромагнитного поля в подобном месте. Поэтому рядом и тем более под линиями электропередач запрещено строить дома и проводить какие-либо работы.
21
В современном мире человек постоянно подвергается электромагнитным воздействиям. Телевизор, компьютер, радиоприемник, мобильный телефон, холодильник, пылесос, электробритва, любое устройство с электромотором, любая лампочка порождают такие воздействия. Напомним про рентгеновские лучи, флюорографию и иные виды медицинских обследований. Аналогичные волновые воздействия используются и для контроля качества в промышленности.
Степень наносимого вреда не вполне ясна. Время от времени громко провозглашается вред активного использования телевизора, компьютера или – сейчас, в 2012 году – мобильного телефона, затем возражения против соответствующего технического устройства постепенно стихают. Бесспорно совершенно, что жизнь человека в море электромагнитных волн – это новое явление по сравнению с прошлыми веками.
Радиационные загрязнения порождены использованием радиоактивных веществ в военных, промышленных, медицинских целях, для выработки электроэнергии. После Чернобыльской катастрофы 1986 года этот вид экологических загрязнений наиболее известен общественности. Целесообразно отметить, что в результате контроль за радиационными загрязнениями стал гораздо более жестким, чем за любыми иными видами экологических загрязнений [1].
Жизненный цикл инженерного сооружения – хронологически выраженная последовательность этапов создания (добыча и переработка сырья, производство дорожно-строительных, эксплуатационных и конструкционных материалов), производства (строительства, реконструкции), использования, восстановления работоспособности и утилизации [4].
Можно выделить следующие этапы жизненного цикла техногенного объекта:
1. Прединвестиционный этап:
–выбор площадки (оформляется акт выбора площадки);
–разработкапредпроектнойдокументации(обоснованиеинвестиций). 2. Инвестиционный этап:
–разработка проектно-сметной документации;
–получение разрешения на строительство;
–строительно-монтажные работы;
–приемка в эксплуатацию законченного строительством объекта (акт сдачи-приемки законченного строительством объекта).
3. Эксплуатационный этап – эксплуатация объекта.
4. Рекультивационный этап – консервация, реконструкция, ликвидация объекта, рекультивация земельного участка:
22
–принятие решения о консервации, реконструкции ликвидации объекта, обоснование ликвидации предприятия
–разработка проекта, согласование проекта, экспертиза;
–комплекс работ строительно-монтажного характера, техническая
ибиологическая рекультивация земельного участка;
–приемка – сдача объекта или земельного участка;
–производственный экологический контроль, экологический мониторинг.
2.2. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Формирование инженерных систем обеспечения экологической безопасности, как правило, осуществляется на этапе проектирования техногенного объекта.
Проектирование – разработка, согласование и утверждение предпроектной и проектной документации (и других материалов: моделей, макетов), предназначенной для осуществления строительства предприятий, зданий и сооружений.
Проект– совокупность исчерпывающей информации в виде расчетов, чертежей, моделей, макетов, регламентов, инструкций и других материалов, необходимыхдлястроительствапредприятий, зданийисооружений.
Участники проектирования (разработки, согласования, утверждения предпроектной и проектной документации для строительства):
–предприятие-заказчик;
–НИИ (головная организация) + соисполнители (разработчики исходных данных на проектирование);
–генеральный проектировщик (организация, ответственная за проект в целом);
–специализированные проектные организации (в том числеОВОС);
–генеральный подрядчик (строительная организация) и субподрядчики;
–ГЭЭ (участник процесса проектирования).
Нормативная база: законы, указы президента, решения СМ, система нормативно-технической документации по проектированию и строительству (стандарты, нормы технологического и строительного проектирования, каталоги, инструкции, указания и т.д.).
Основные методы обеспечения экологической безопасности на техногенных объектах представлены насхемах (рис. 2.2–2.4, табл. 2.1–2.2).
23
 
24
 
25
 
26
 
Таблица 2.1 Классификация и основные характеристики методов очистки пылегазовых выбросов
| Вид | Метод | Газоочистное | Очищаемые | Степень | 
 | Принципочистки | |
| загрязнения | очистки | оборудование | ингредиенты | очистки, % | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 
 | 
 | 6 | 
| Газообразные | Абсорбционные | Абсорберы: | SO2 | 85–99 % | Абсорбцияводой, растворимость мала | ||
| примеси | методы | – тарельчатые | 
 | 
 | SO2 + H2O → | H+ + HSO3– | |
| 
 | 
 | – насадочные | 
 | 
 | Растворыизвестняка, извести | ||
| 
 | 
 | – пленочные | 
 | 
 | CaCO3 + SO2 + H2O → H2O + CO2 + CaSO3 | ||
| 
 | 
 | – распыливающие | 
 | 
 | Растворсоды | 
 | |
| 
 | 
 | – Вентури | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | Na2CO3 + SO2 → | Na2SO3 + CO2 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Поглощение аммиачнойводой | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | NH4OH + H2SO3 → (NH4)2SO3 + H2O | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | H2S, меркаптаны | 90–99 % | Поглощение водным раствором Na2CO3 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | илиK2CO3 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 85–90 % | Аммиачныйраствор | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Щелочныерастворы(рН> 8) | ||
| 
 | 
 | 
 | NOX | До 97 % | Поглощение водой | ||
| 
 | 
 | 
 | Галогенноеокис- | 
 | NO2 + H2O → HNO3 + NO + Q | ||
| 
 | 
 | 
 | лениеО2 илидру- | 
 | Поглощение растворомщелочи | ||
| 
 | 
 | 
 | гимиокислителями: | 
 | NO2 + Na2CO3 → | NaNO3 + CO2 + Q | |
| 
 | 
 | 
 | NO + O2 → NO2 | 
 | Селективные абсорбенты – FeSO 4, FeCl2 – | ||
| 
 | 
 | 
 | NO – плохораство- | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | для очисткиотNO | |||
| 
 | 
 | 
 | римвводе, | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | Гомогенноевосстановлениеаммиаком | |||
| 
 | 
 | 
 | NO2 – хорошорас- | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | приt > 200 °С | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | творим | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | NH3 + NO → | N2 + H2O | |
27
 
28
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Продолжение табл. 2.1 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 1 | 
 | 2 | 3 | 4 | 5 | 
 | 6 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | Галогены | 90–95 % | Очисткаводой | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | иихсоединения | 70–90 % | Поглощение водой, водныерастворы | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | F | 90–98 % | щелочей(NaOH, Ca(OH)2) | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | Cl иHCl | 
 | 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaOCl + H2O | |
| 
 | Адсорбционные | Адсорберы | Пары растворителей | 98–99 % | – активныеугли | 
 | |
| 
 | ихемосорбцион- | 
 | NOX | 96–99 % | – активныеугли, силикагели | ||
| 
 | ныеметоды: | 
 | SOX | ~90 % | – хемосорбенты | 
 | |
| 
 | – | активныеугли | 
 | Галогеныиих | 80–95 % | – хемосорбенты(известняк) | |
| 
 | – | силикагели | 
 | соединения | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | – | алюмогель | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | – | цеолит | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | – | иониты | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | Каталитические | Реакторы | NOX | 90–99,9 % | Аммиак: NO + NH3 → | N2 + H2O | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | Органические | 
 | Катализаторы– металлы(платина, родий, | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | вещества | 
 | палладий), основа– | металлыиликерамика | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | (сетки, спирали, ленты, соты, решетки) | |
| 
 | 
 | Высокотемпера- | Печи, топки, | Органические, | 
 | Окисление обезвреживаемыхкомпонен- | |
| 
 | 
 | турноеобезвре- | циклонныереак- | легкоокисляемые, | – | товкислородом | 
 | 
| 
 | 
 | живание | торы, факельные | дурнопахнущие | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | устройства | газы | 
 | 
 | 
 | 
| Пыли | 
 | Сухие методы | Пылеосадитель- | Пыль40–1000 мкм | 40–50 % (< 20 мкм) | Гравитационный | 
 | 
| частицы | 
 | 
 | ныекамеры | 
 | 80–90 % (50 мкм) | 
 | 
 | 
| 5–50 мкм, | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | Инерционные | Пыль> 25–30 мкм | 65–80 % | Инерционный | 
 | |
| дымы | 
 | 
 | пылеуловители | 
 | 90 (30 мкм) | 
 | 
 | 
| 0,1–5 мкм | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | Жалюзийные | Пыль> 20 мкм | 65–80 % | Инерционный | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | аппараты | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | Циклоны | Пыль> 5 мкм | 50–80 % (10 мкм) | Инерционный(центробежныесилы) | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | (5–1000 мкм) | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Продолжение табл. 2.1 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 1 | 2 | 
 | 3 | 4 | 5 | 6 | 
| 
 | 
 | Циклоны: | 5–1000 мкм | 90 % (5 мкм) | Инерционный(центробежныесилы) | |
| 
 | 
 | – | групповые | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | – | батарейные | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | Вихревыепыле- | – | 98–99 % (2 мкм) | Центробежные силы | |
| 
 | 
 | уловители | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | Динамические пы- | Пыль > 15 мкм | 80–90 % (2 мкм) | – « – | |
| 
 | 
 | леуловители | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | Тканевые фильтры | 0,9–100 мкм | 
 | Фильтрация газачерез пористуюперего- | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | родку | 
| 
 | 
 | Волокнистые | 0,05–100 мкм | 99 % | – « – | |
| 
 | 
 | фильтры | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | Зернистыефильтры | 
 | 
 | Фильтрация газа | |
| 
 | 
 | Насадочные жест- | – | – | 
 | |
| 
 | 
 | кие(пористые) | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | Мокрые | Полыегазопромы- | Пыль> 5 мкм | – | Врезультате контактазапыленного газо- | |
| 
 | пылеуловители | ватели(скрубберы) | 20–100 мкм | вогопотокас жидкостью образуется меж- | ||
| 
 | 
 | Насадочные газо- | – « – | > 90 % (2 мкм) | фазнаяповерхностьконтакта | |
| 
 | 
 | промыватели | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | Газопромыватели | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | с подвижной на- | – | – | 
 | |
| 
 | 
 | садкой | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | Пенныегазопромы- | Пыль> 10 мкм | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | ватели(тарельча- | 
 | – | 
 | |
| 
 | 
 | тые, барботажные) | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | Газопромыватели | 
 | 95–97 % | Ударгазовогопотокаоповерхность | |
| 
 | 
 | ударно-инерцион- | 
 | 
 | жидкости | |
| 
 | 
 | ногодействия | 
 | 
 | 
 | |
29
30
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Окончание табл. 2.1 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 
| 
 | 
 | Газопромыватели | 
 | 98–99 % | 
 | 
| 
 | 
 | центробежного | – | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | действия | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | Скоростные(скруб- | – | – | 
 | 
| 
 | 
 | берыВентури) | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | Электрофильтры | 
 | 0,01–10 мкм | 
 | Электрические силызасчетионизации | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | – | молекулэлектрическимразрядом проис- | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ходитзарядсодержащихсявнихчастиц | 
| Туманы | Фильтры | Волокнистые | Туманы | 96–99,5 % | Захватчастицжидкостиволокнамипри | 
| ибрызги | 
 | фильтры– тумано- | 
 | 
 | пропускании тумановчерезволокнистый | 
| Втомчисле | 
 | уловители | 
 | 
 | слой | 
| 
 | Сеточныефильт- | Туманы, брызги | 
 | Сетки, уложенные впакеты, используют | |
| масла | 
 | ры– туманоулови- | 
 | – | как центрысборакапель | 
| Туманы– | 
 | тели | 
 | 
 | 
 | 
| Электрофильтры | Мокрыеэлектро- | 
 | 
 | Принципработы, какдля сухихэлектро- | |
| каплижидко- | 
 | фильтры | – | – | фильтров | 
| сти0,5–5 мкм | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
