- •Ю.С. Рыбаков процессы и аппараты защиты окружающей среды
- •280202 – Инженерная защита окружающей среды Екатеринбург
- •Оглавление
- •Глава 1. Научные основы технологических процессов . . . 10
- •1.2.1. Теплопроводность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
- •1.4. Процессы разделения неоднородных и гетерогенных систем . . . . . . . . . 35
- •Глава 2. Защита атмосферного воздуха от загрязнения . . . 61
- •Глава 3. Защита водного бассейна от загрязнения . . . . . . . . . 102
- •Глава 4. Утилизация и ликвидация бытовых
- •Глава 5. Защита окружающей среды от энергетического
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1. Научные основы технологических процессов
- •1.1. Основные понятия и законы природоохранных технологий
- •1.1.1. Два вида переноса вещества и энергии
- •Это уравнение будем называть материальным балансом. Из уравнения (1.1) видно, что в процессе производства происходит перенос массы из одних компонентов, входящих в аппарат, в другие.
- •1.1.2. Движущая сила технологического процесса
- •1.1.3. Закономерности переноса массы и энергии
- •1.1.4. Классификация и принципы оптимизации основных
- •Классификация основных процессов природоохранных технологий
- •1.2. Теплообменные процессы
- •1.2.1. Теплопроводность
- •1.2.2. Конвекция
- •1.2.3. Тепловое излучение
- •1.2.4. Теплоносители и их свойства
- •1.2.5. Теплоотдача при конденсации пара
- •1.2.6. Теплопередача при кипении жидкостей
- •1.2.7. Процессы выпаривания
- •1.3. Массообменные процессы
- •1.3.1. Массопередача, массоотдача и массопроводность
- •1.3.2. Абсорбция
- •1.3.3. Ректификация
- •1.3.4. Адсорбция
- •1.3.5. Ионный обмен
- •1.3.6. Экстракция
- •1.3.7. Сушка
- •1.3.8. Кристаллизация
- •1.4. Процессы разделения неоднородных и гетерогенных систем
- •1.4.1. Классификация неоднородных и гетерогенных систем
- •Классификация неоднородных и гетерогенных систем
- •1.4.2. Процессы осаждения под действием силы тяжести
- •1.4.3. Фильтрование
- •1.4.4. Коагуляция и флокуляция
- •1.4.5. Флотация
- •1.5. Химические и биохимические процессы, протекающие при очистке вод
- •1.5.1. Химические процессы
- •1.5.2. Сущность отдельных химических процессов и их роль
- •1.5.3. Биохимические процессы
- •1.6. Воздействие транспорта на окружающую среду
- •1.6.1. Влияние предприятий железнодорожного транспорта
- •1.6.2. Основные процессы, протекающие при воздействии
- •1.6.3. Характеристика топлив, используемых на объектах транспорта
- •1.6.4. Характеристика основных токсичных веществ, содержащихся
- •Глава 2. Защита атмосферного воздуха от загрязнения
- •2.1. Общие вопросы защиты атмосферы от загрязнения
- •2.1.1. Источники загрязнения атмосферы
- •2.1.2. Нормирование качества атмосферного воздуха
- •Предельно допустимые концентрации некоторых веществ в воздухе, мг/м3
- •2.1.3. Классификация источников загрязнения
- •2.2. Пассивные методы защиты атмосферы от загрязнения
- •2.2.1. Стадия проектирования предприятия
- •2.2.2. Инвентаризация и расчет предельно допустимых выбросов
- •2.2.3. Установление санитарно-защитной зоны вокруг предприятия
- •2.2.4. Расчет высоты трубы для рассеивания газовоздушных выбросов
- •2.3. Методы очистки отходящих газов от аэрозолей
- •2.3.1. Сухие пылеуловители
- •2.3.2. Мокрые пылеуловители
- •2.3.3. Электрофильтры
- •2.3.4. Фильтры
- •3.6. Туманоуловители
- •2.4. Очистка промышленных выбросов от токсичных газовых примесей
- •2.4.1. Метод абсорбции
- •2.4.2. Метод хемосорбции
- •2.4.3. Адсорбционные методы
- •2.4.4. Методы каталитической очистки газов
- •2.4.5. Метод термической очистки газов
- •2.5. Методы и устройства для очистки выхлопных газов карбюраторных и дизельных двигателей
- •2.5.1. Нейтрализаторы отработавших газов
- •2.5.2. Фильтры для улавливания дисперсных частиц
- •2.5.3. Использование новых рабочих процессов и видов энергоресурсов
- •2.5.4. Очистка отработавших газов при реостатных
- •Глава 3. Защита водного бассейна от загрязнения
- •3.1. Общие вопросы защиты водных объектов от загрязнения
- •3.1.1. Характеристика водопользования и водопотребления
- •3.1.2. Критерии качества воды
- •Критерии оценки загрязненности воды по пдк вредных веществ
- •3.1.3. Качество вод, используемых в промышленности
- •3.2. Пассивные методы защиты гидросферы от загрязнения
- •3.2.1. Особенности канализования сточных вод
- •3.2.2. Условия выпуска производственных сточных вод
- •3.2.3. Расчет предельно допустимого сброса вредных веществ
- •3.2.4. Установление водоохранных зон и прибрежных защитных полос
- •3.3. Классификация сточных вод
- •3.3.1. Классификация по принципу допустимости
- •3.3.2. Классификация сточных вод по дисперсному составу примесей
- •3.3.3. Классификация сточных вод в зависимости
- •4. Механические (физические) методы очистки сточных вод
- •3.4.1. Процеживание и отстаивание примесей
- •4.2. Осветление сточных вод, улавливание жиров и нефтепродуктов
- •4.3. Фильтрование
- •4.4. Гидроциклонирование
- •3.5. Химические, физико-химические и биологические методы очистки и обезвреживания сточных вод
- •3.5.1. Химическая очистка сточных вод
- •3.5.2. Физико-химические методы очистки
- •3.5.3. Методы биологической очистки сточных вод
- •3.5.4. Методы биологической очистки сточных вод
- •3.5.5. Доочистка сточных вод
- •Глава 4. Утилизация и ликвидация твердых отходов
- •4.1. Опасность отходов для окружающей природной среды
- •4.1.1. Источники возникновения твердых отходов
- •4.1.2. Классификация отходов
- •4.1.3. Нормирование допустимого количества отходов
- •Классификация опасности отходов производства
- •4.2. Основные технологические принципы утилизации, обезвреживания и захоронения отходов
- •2.1. Размещение отходов
- •4.2.2. Переработка отходов на месте складирования
- •4.2.3. Переработка отходов пластических масс
- •4.2.4. Сжигание отходов
- •4.2.5. Обезвреживание и захоронение радиоактивных отходов
- •4.3. Утилизация и ликвидация осадков сточных вод
- •4.3.1. Технологический цикл обработки осадков сточных вод
- •4.3.2. Уплотнение, стабилизация и кондиционирование осадков
- •4.3.3. Обезвоживание и ликвидация осадков сточных вод
- •Глава 5. Защита окружающей среды от энергетического воздействия
- •5.1. Защита окружающей среды от шума и вибраций
- •5.1.1. Шум и его характеристики
- •5.1.2. Нормирование шума
- •5.1.3. Расчет шумовых характеристик
- •5.1.4. Меры борьбы с шумовым загрязнением
- •5.2. Защита от электромагнитного загрязнения
- •5.2.1. Электромагнитное загрязнение среды и его источники
- •5.2.2. Предельно допустимые уровни электромагнитных полей
- •5.2.3. Защита от электромагнитных полей
- •Заключение
- •Библиографический список
- •620034, Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66 УрГупс
- •Ю.С. Рыбаков
- •Процессы и аппараты защиты
- •Окружающей среды
- •Екатеринбург
Заключение
В предложенном читателю конспекте лекций была сделана попытка показать, что угроза необратимого загрязнения окружающей среды и истощения природных ресурсов носит глобальный характер. К основным причинам такого положения относится хозяйственная деятельность человека в сфере промышленности, транспорта, в том числе железнодорожного. Современный период развития человечества характеризуется нарастающим объемом производства, вовлечением в производственную деятельность все больших объемов природных ресурсов и ростом количества отходов, выбрасываемых в окружающую среду, что приводит к глобальному ее загрязнению и истощению природных ресурсов. Поэтому требуется искать пути выхода из опасной ситуации.
По отношению к отходам производства в настоящее время существует два противоположных подхода:
- пассивный – разбавить, рассеять и выбросить. Разбавляя выбросы и сбросы можно добиться соблюдения нормативов, но не решить проблему;
- активный – сконцентрировать, нейтрализовать и захоронить – единственный экологический путь.
В настоящих лекциях показаны оба метода, но главное внимание уделено активному методу. Для этого рассмотрены различные процессы и оборудование, применяемые для защиты окружающей среды. Главное внимание уделено основным методам и особенностям очистки отходящих газов от аэрозолей и токсичных газовых выбросов, физическим (механическим), химическим, физико-химическим и биологическим методам очистки сточных вод, переработке твердых отходов, а также способам и средствам защиты окружающей среды от энергетического воздействия.
Также при написании данного конспекта лекций была поставлена задача в сжатой форме изложить разрозненные сведения по проблеме поиска и расчета оборудования, применяемого для защиты окружающей среды, а также частично были освещены вопросы по оптимизации взаимодействия в системе «человек – окружающая среда».
Автор стремился доказать, что мы являемся пусть и мыслящей, но частичкой природы, как загрязняющей ее, так и способной спасти от нас самих. Если мы хотим управлять окружающей средой, перестраивать ее в своих интересах, то делать это можно, лишь поняв ее законы, подчинив себя им, уразумев свое могущество. Поэтому материалы данных лекций следует рассматривать как введение в проблему инженерной защиты окружающей среды как базу для изменения отношения человека к биосфере.
Библиографический список
1. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии: Учебник для вузов.– М.: Химия, 1987.– 496 с.
2. Зубрев Н.И., Шарпова Н.А. Охрана окружающей среды и экологическая безопасность на железнодорожном транспорте: Учебное пособие для вузов. – М.: УМК МПС России, 1999. – 592 с.
3. Охрана окружающей среды: Учебное пособие для вузов / Под ред С.В.Белова.– М.: Высшая школа, 1983.– 264 с.
4. Лотош В.Е. Экология природопользования: Учебное издание.– Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2002. – 540 с.
5. Маслов Н.Н., Коробов Ю.И. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте: Учебное пособие.– М.: Транспорт, 1996. – 238 с.
6. Лотош В.Е. Технологии основных производств в природопользовании: Учебник для вузов.– Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2002.– 553 с.
7. Лотош В.Е. Переработка отходов природопользования: Учебное издание.– Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2002.– 463 с.
8. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии. Учебник для вузов.– М.: Высшая школа, 1999.– 447 с.
9. Куклев Ю.И. Физическая экология: Учебное пособие для технических вузов. – М.: Высшая школа, 2001.– 357 с.
10. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления: Учебное пособие для вузов.– М.: Колос, 2000.– 232 с.
11. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Воронов Ю.В. Очистка производственных сточных вод: Учебник для вузов.– М.: Стройиздат, 1985.– 335 с.
12. Рыбаков Ю.С., Лугаськова Н.В. Лекции по курсу «Экология»: Учебное пособие.– Екатеринбург: УрГУПС, 2005.– 122 с.
13. Рыбаков Ю.С. Лекции по курсу «Промышленная экология»: Учебное пособие.– Екатеринбург: УрГУПС, 2004.– 152 с.
14. Симсон А.Э., Хомич А.З., Куриц А.А. Двигатели внутреннего сгорания: Учебник.– М.: Транспорт, 1980.– 384 с.
15. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. Промышленно-транспортная экология: Учебник для вузов.– М.: Высшая школа, 2001.– 273 с.
16. Булаев В.Г. Снижение токсичности тепловозных двигателей // Железнодорожный траспорт.– 1993.– № 10.– С. 45-48.
17. Бондаренко В.В., Булдаев В.Г., Липкинд Т.А. Источники загрязнения окружающей бенз(а)пиреном на железнодорожном транспорте // Экология и безопасность жизнедеятельности: Сб.науч.тр.– Екатеринбург: УрГУПС, 2003.– С. 92-94.
18. Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков: Учебное пособие / Д.А.Кривошеин, П.П.Кукин, В.Л.Лапин и др. – М.: Высшая школа, 2003.– 344 с.
19. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник.– М.: Мысль, 1990.– 637 с.
20. Кузнецов К.Б., Мишарин А.С.: Учебное пособие. – Екатеринбург: Изд-во УрГАПС, 1999.– 425 с.
21. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами.– М.: Минздрав СССР, 1987, № 4266-87.
22. Предельное содержание токсичных соединений в промышленных отходах, обуславливающее отнесение этих отходов к категории токсичности. – М.: Минздрав СССР, 1985, № 3170-84.
Юрий Сергеевич РЫБАКОВ
ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Конспект лекций для студентов специальности 280202 – Инженерная защита окружающей среды
Редактор Е.А.Морозова