Слайд 2
Основные направления инженерной защиты окружающей среде от загрязнения
и других видов антропогенных воздействий – внедрение ресурсосберегающей, безотходной
и малоотходной технологии, биотехнология, утилизация и детоксикация отходов и экологизация всего производства
Слайд 3
Под безотходной технологией понимают такой способ производства, который
обеспечивает максимально полное использование перерабатываемого сырья и образующихся при
этом отходов.
Слайд 4
Ресурсосберегающие технологии включают:
• разработку систем переработки отходов производства
во вторичные ресурсы;
• разработку различных типов бессточных технологических систем
и водооборотных циклов на основе очистки сточных вод;
• создание новых видов продукции с учетом повторного ее использования;
• создание принципиально новых производственных процессов, позволяющих исключить технологические стадии, на которых происходит образование отходов.
Слайд 5
Начальным этапом этих комплексных мероприятий, нацеленных на создание
в перспективе безотходных технологий, является внедрение оборотных, вплоть до
полностью замкнутых систем водопользования.
Слайд 6
Оборотное водоснабжение — техническая система, в которой предусмотрено
многократное использование в производстве отработанных вод (после их очистки
и обработки) при очень ограниченном сбросе (до 3%) в водоемы.
Замкнутый цикл водопользования — система промышленного водоснабжения и водоотведения с многократным использованием воды в одном и том же производственном цикле, без сброса сточных и других вод в природные водоемы.
Наличие большого количества сточных вод на промышленном объекте — объективный показатель несовершенства технологий.
Слайд 7
Биотехнологические процессы - основаны на создании необходимых для
человека продуктов, явлений и эффектов с помощью микроорганизмов.
Слайд 8
Биотехнология нашла широкое применение в охране природной среды,
в частности, при решении следующих прикладных задач:
• поглощении взрывоопасного
метана в угольных пластах и выработанных пространствах с помощью металлоокисляющих бактерий;
• утилизации твердой фазы сточных вод и ТБО анаэробным сбраживанием;
• биологической очистке природных и сточных вод;
• микробном восстановлении загрязненных почв, получении микроорганизмов, способных нейтрализовать тяжелые металлы в осадках сточных вод;
• компостировании (биологическом окислении) отходов растительности;
• создании биологически активного сорбента для очистки загрязненного воздуха.
Слайд 9
Защита атмосферы
Для защиты воздушного бассейна от негативного
антропогенного воздействия в виде загрязнения его вредными веществами используют
следующие меры:
Экологизацию технологических процессов;
Очистку газовых примесей от вредных примесей;
Рассеивание газовых выбросов в атмосфере;
Устройство санитарно-защитных зон, архитектурно- планировочное решение.
Слайд 10
Экологизация технологических процессов предусматривает:
создание непрерывных технологических процессов
производства;
замену местных котельных установок на централизованное тепло;
предварительное
очищение топлива и сырья от вредных примесей;
замену угля и мазута на природный газ;
применение гидрообеспыливания;
перевод на электропривод компрессоров;
применять частичную рециркуляцию т.е. повторное использование отходящих газов.
Слайд 11
На предприятиях используются различные методы очистки отходящих газов
от аэрозолей ( пыли, золы, сажи) и токсичных газо-
и парообразных примесей (NO ,NO2, SO2, SO3 и др).
Слайд 12
Сухие пылеуловители (циклоны, пылеосадительные камеры) предназначены для грубой
механической очистки выбросов от крупной и тяжелой пыли. Принцип
работы – оседание частиц под действием центробежных сил и сил тяжести.
Мокрые пылеуловители (скрубберы, турбулентные, газопромыватели и др.) требуют подачи воды и работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность капель под действием сил инерции и броуновского движения. Наибольшее практическое применение получили скрубберы Вентури, которые обеспечивают 99% очистки от частиц размером более 2мкм и, пыли взрывоопасных и горячих газов.
Фильтры (тканевые, зернистые) способны задерживать мелкодисперсные частицы пыли до 0,05 мкм.
Слайд 13
Электрофильтры – наиболее совершенный способ очистки газов от
взвешенных в них частиц пыли размером до 0.01 мкм
при высокой эффективности очистки газов (99,0 – 99,5%). Принцип работы всех типов электрофильтров основан на ионизации пыле – газового потока у поверхности коронирующих электродов. Приобретая отрицательный заряд пылинки движутся к осадительному электроду, имеющему знак, обратный заряду коронирующего электрода. При встряхивании электродов осажденные частички пыли под действием силы тяжести падают вниз в сборник пыли. Электроды требуют большой расход энергии.
Наиболее эффективны комбинированные методы
Слайд 14
Способы очистки выбросов от токсичных газо- и парообразных
примесей (NO ,NO2, SO2, SO3 и др) подразделяют на
три основные группы: 1) поглощение путем применения каталитического превращения; 2) промывка выбросов растворителями (абсорбционный метод) и 3) поглощение газообразных примесей твердыми телами с ультрамикропористой структурой (адсорбционный метод).
Слайд 15
С помощью каталитического метода токсичные компоненты промышленных выбросов
превращают в вещества безвредные или менее токсичные, путем введения
в систему катализаторов (палладийсодержащие и ванадиевые) С их помощью происходит досжигание оксида углерода до диоксида и диоксида серы до оксида серы.
Слайд 16
Например: для обезвреживания отходящих газов от оксидов азота
применяют высокотемпературное каталитическое восстановление.
Процесс происходит при контактировании нитрозных газов
с газами-восстановителями на поверхности катализаторов.
В качестве катализаторов используют металлы платиновой группы (палладий, рутений, платина, родий) или более дешевые, но менее эффективные и стабильные в эксплуатации составы, включающие никель, хром, медь, цинк, ванадий, церий и другие элементы. С целью увеличения поверхности контакта их наносят на пористые или непористые материалы (керамика, оксид алюминия, силикагель, металлические ленты и т.п.) различной формы.
Слайд 17
Восстановителями являются метан, природный, коксовый или нефтяной газ,
оксид углерода, водород или азото-водородная смесь. Отходящие нитрозные газы
азотнокислотных производств обычно необходимо нагревать от 300-350°С до температуры зажигания катализатора. Последняя зависит от природы используемого восстановителя:
450-480°С — для метана,
350°С — для пропана и бутана,
150-200°С — для водорода
Суть протекающих восстановительных процессов выражается следующими реакциями:
4NO+CH4→2N2+CO2+2H2O,
2NO2+CH4→N2+CO2+2H2O,
2NO+2H2→N2+2H2O,
2NO2+4H2→N2+4H2O.
Слайд 18
Нагрев и восстановление нитрозных газов производят путем их
смешения с газом-восстановителем и сжигания образующейся смеси над слоем
катализатора. На практике обычно используют природный газ ввиду его доступности и низкой стоимости.
Слайд 19
Абсорбционный метод основан на поглощении вредных газообразных примесей
жидким поглотителем (абсорбентом). В качестве сорбентов используют растворы щелочи,
соды аммиака. Газообразные цианистые соединения абсорбируют 5% раствором железного купороса. Устройство, в котором осуществляют процесс абсорбции, называется абсорбер.
Слайд 20
Адсорбционный метод позволяет извлекать вредные компоненты из промышленных
выбросов с помощью адсорбентов – твердых тел с ультрамикропористой
структурой (активированный уголь и глинозем, силикагель, цеолиты, сланцевая зола, и др.). Например, на АЭС широко применяется метод очистки технологических газов путем сорбции радиоактивных продуктов на угольных фильтрах – адсорберах, которые позволяют надежно предотвращать загрязнение атмосферы.
Слайд 21
Рассеивание газовых примесей в атмосфере используют для снижения
опасных концентраций примесей до уровня соответствующего ПДК. Рассеивание пыле-газовых
выбросов осуществляют с помощью высоких дымовых труб. Чем выше труба, тем больше ее рассеивающий эффект.
Следует признать, что рассеивание газовых примесей в атмосфере – это далеко не самое лучшее решение проблемы. Чем выше от поверхности земли происходит выброс загрязняющих газов, тем дальше они от своего источника распространяются.
Слайд 22
Рассеивание вредных веществ в атмосфере – это временное,
вынужденное мероприятие, которое осуществляется вследствие того, что существующие очистные
устройства не обеспечивают полной очистки выбросов от вредных веществ.
Слайд 23
Санитарно – защитная зона – это полоса, отделяющая
источники промышленного загрязнения от жилых и общественных зданий для
защиты населения от влияния вредных факторов производства (выбросы пыли).
Ширину санитарно-защитных зон устанавливают в зависимости от класса производства, степени вредности и количества выделенных в атмосферу веществ и принимают равной от 100 до 2000 м.
Например, для цементных заводов производительностью более 150 тыс. т. Цемента в год (1-класс производства) ширина санитарно-защитной зоны – 2000 м, а для предприятий по изготовлению камышита (V класс производства) – 100 м.
Слайд 24
Санитарно-защитные зоны
Размеры СанПиН 2.2.1/2.1.1.567-96
I класса -2000 м
II класса
-1000 м
III класса -500 м
IV класса -300 м
V класса
-100 м
Слайд 25
Санитарно-защитная зона должна быть благоустроена и озеленена газоустойчивыми
породами деревьев и кустарников, например, акацией белой, тополем канадским,
елью колючей, кленом, вязом и т.д.
Об эффективности озеленения свидетельствуют следующие данные: хвоя одного гектара елового леса улавливает 32 тонны пыли.
На расстоянии 500м от предприятия при отсутствии озеленения загрязнение воздуха SO2, H2S, и NO2 в 2 раза ниже, чем у источника загрязнения, а при наличии озеленения ниже в три-четыре раза.
Слайд 26
Архитектурно-планировочные мероприятия включают правильное взаимное размещение источников выброса
и населенных мест с учетом направления ветров, выбор под
застройку промышленного предприятия ровного возвышенного места, хорошо продуваемого ветрами, сооружение автомобильных дорог в обход населенных пунктов.
Слайд 27
ЗАЩИТА ГИДРОСФЕРЫ
С целью предотвращения поверхностных вод от загрязнения
проводят следующие защитные мероприятия:
Развитие безотходных и безводных технологий; внедрение
систем оборотного водоснабжения;
Очистка сточных вод (промышленных, коммунально - бытовых);
Закачка сточных вод в глубокие водоносные горизонты;
Очистка и обеззараживание поверхностных вод, используемых для водоснабжения и других целей.
Слайд 28
Введу огромного многообразия состава сточных вод существуют различные
способы их очистки:
механический;
физико-химический;
химический;
биологический;
комбинированный.
Слайд 29
При механической очистке из производственных сточных вод путем
процеживания, отстаивания и фильтрования удаляется до 90% нерастворимых механических
примесей различной степени дисперсности (песок, глину, окалину и др.), а из бытовых сточных вод – до 60%. Для этой цели применяют решетки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники. Вещества, плавающие на поверхности сточных вод (нефть, смолы, масла, жиры, полимеры и др.), задерживают нефте- и маслоловушками и другого вида уловителями либо выжигают.
Слайд 30
К основным химическим способам относят нейтрализацию и окисление.
Нейтрализацию кислот и щелочей проводят специальными реагентами (известью, содой,
аммиаком), окисление проводят специальными окислителями Озоном, кислородом и др. С их помощью сточные воды освобождаются от токсичных компонентов.
Слайд 31
При физико-химической очистке используются:
-Коогуляция – введение в сточные
воды коогулянтов (солей аммония, железа, меди, шламовых отходов и
пр.) для образования хлопьевидных осадков, которые затем легко удаляются;
- адсорбция – способность некоторых веществ (бентонитовые глины, активированный уголь, цеолиты, селикагель, торф) поглощать загрязнение. Методом сорбции можно извлечь ценные растворимые вещества, с последующей их утилизацией.
- флотация – пропуск через сточные воды воздух. Газовые пузырьки придвижении вверх захватывают ПВА, нефть, масла и др. образуя на поверхности пенообразный слой который легко удаляется.
Слайд 32
Для очистки бытовых, нефтеперерабатывающих, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности используют
биохимический метод.
Метод основан на способности искусственно вселяемых микроорганизмов
использовать для своего развития органические и неорганические соединения, содержащиеся в сточных водах (сероводород, аммиак, нитриты, сульфаты и т.д.). Очистку ведут с помощью естественных (поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды) и искусственных методов (аэротенки, метантенки, биофильтры).
После осветления сточных вод образуется осадок, который сбраживают в железобетонных резервуарах. Затем отправляют на иловые площадки для просушивания.
Слайд 33
Осветленные сточные воды после обеззараживания направляются в оборотные
водоснабжения, либо сбрасываются в водоем.