Методы и средства защиты воздушного бассейна от загрязнений (сухие пылеуловители, мокрые пылеуловители)

3. Методы и средства защиты воздушного бассейна от загрязнений (сухие пылеуловители, мокрые пылеуловители)

Защита атмосферного воздуха от загрязнений предусматривает систему мероприятий.

Группа санитарно-технических мероприятий: установка газопылеочистного оборудования, герметизация технологического и транспортного оборудования, сооружение сверхвысоких дымовых труб. Одна из основных мер предотвращения загрязнения атмосферного воздуха - строительство газоочистных сооружений и устройств. Наиболее распространены сухие инерционные зола, улавливатели (батарейные циклоны) и электрофильтры. В мокрых инерционных золоулавливателях процесс осаждения частиц летящей золы осуществляется с участием воды.

При невозможности или нецелесообразности использования пылегазоулавливающих устройств применяют прием рассеивания загрязняющих веществ через высокие и сверхвысокие дымовые трубы. Этот метод не позволяет защищать воздушную среду от поступления токсичных примесей, но дает возможность существенно снизить их приземную концентрацию до уровня ПДК. Сущность метода заключается в том, что мощные потоки дымовых газов, двигаясь в трубе с высокой скоростью за счет естественной тяги, рассеиваются на значительном расстоянии от источника загрязнения.

Группа технологических мероприятий: улучшение технологии производства и сжигания топлива; создание новых технологий, основанных на частично или полностью замкнутых циклах, при которых исключаются выбросы вредных веществ в атмосферу. В то же время решается важная задача - утилизация и возвращение в производство ценных продуктов, сырья и материалов.

Группа планировочных мероприятий: оптимальное расположение промышленных предприятий с учетом "розы ветров", создание санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий, вынос наиболее токсичных производств за черту города, рациональная планировка городской застройки, озеленение городов.

При проектировании, строительстве, реконструкции городов и других населенных мест необходимо учитывать "розу ветров" (преобладающее направление), состояние атмосферного воздуха и прогноз его изменения. В городах не разрешается размещать промышленные предприятия (металлургические, химические и др.), распространяющие пылевидные и газообразные выбросы и тем самым сильно загрязняющие атмосферный воздух. Такие предприятия следует располагать вдали от крупных городов и с подветренной стороны для господствующих ветров по отношению к ближайшему жилому району. С учетом преобладания западных и северо-западных ветров в городах Беларуси промышленные предприятия размещаются преимущественно на восточных и юго-восточных окраинах.

Размещение, проектирование, строительство, ввод в эксплуатацию новых и реконструируемых промышленных и сельскохозяйственных комплексов, предприятий, сооружений и других объектов должно обеспечить сохранение нормативов качества атмосферного воздуха. Совокупность выбросов, а также вредных физических и других воздействий от проектируемых и действующих предприятий не должна приводить к превышению нормативов ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Субъекты хозяйствования, деятельность которых связана с выбросами загрязняющих веществ, должны оснастить источники выбросов сооружениями, оборудованием и аппаратурой для очистки этих выбросов, а также средствами контроля за количественным и качественным составом выбрасываемых веществ.

Планировочные мероприятия по оздоровлению окружающей среды включают также приемы застройки и озеленения территории города, функциональное ее зонирование, учет местных природно-климатических факторов, сооружение транспортных развязок, кольцевых дорог, использование подземного пространства и др. С целью охраны атмосферного воздуха на территориях населенных мест при размещении новых объектов и реконструкции действующих устанавливаются санитарно-защитные зоны. Санитарно-защитная зона - это территория вокруг предприятия, где возможно превышение ПДК для одного или нескольких загрязняющих веществ. Проживание людей в такой зоне не предусматривается, однако в крупных городах это правило часто не выполняется. Размер зоны определяется в зависимости от класса (токсичности) загрязнителя, типа промышленного предприятия и его производственной мощности. Санитарно-защитная зона должна быть озеленена газоустойчивыми древесно-кустарниковыми породами.

Большое значение для защиты атмосферного воздуха имеют мероприятия по озеленению городов и пригородных зон. Известно, что зеленые насаждения – "легкие" города. Они очищают воздух от вредных веществ, пыли, газов, снижают шум в жилых кварталах, повышают влажность воздуха в жаркие дни. Один гектар зеленых насаждений за год очищает 10 млн м³ воздуха, а за час поглощает 8 кг углекислого газа, который выдыхают за это время 200 человек. Газозащитный эффект зеленых насаждений зависит от характера посадки, видового состава деревьев и кустарников, времени года.

Учитывая важную роль зеленых насаждений, в Беларуси последовательно проводится принцип озеленения населенных мест. В проектах застройки городских поселений отражается система мероприятий по созданию, сохранению и использованию зеленых насаждений для улучшения условий жизни населения, оздоровления воздушного бассейна, рационального использования природного ландшафта. Площадь зеленых массивов и насаждений в городах Беларуси составляет около 40 тыс. га, из них в г. Минске - 5,7 тыс. га. На одного горожанина страны приходится 60 м² зеленых насаждений, на каждого жителя столицы - 33 м², по генеральному плану развития г.Минска этот показатель намечается значительно увеличить.

Состояние воздушной среды крупных и средних городов во многом обусловлено наличием пригородной зеленой зоны, занятой преимущественно лесами, лесопарками и другими зелеными насаждениями. Первые зеленые зоны в Беларуси появились с 1945 г. вокруг городов Бобруйска, Барановичей, Борисова, Бреста, Вилейки, Витебска, Гомеля, Гродно, Лиды, Мозыря, Молодечно, Осиповичей и Минска. В настоящее время их около 120 с общей площадью более 1,2 млн га. Самая большая зеленая зона - вокруг г. Минска, в радиусе до 80 км, площадью до 300 тыс. га, что обеспечивает около 180 м- зеленых насаждений в расчете на одного минчанина.

Задача

1) Рассчитать экономический ущерб от загрязнения озера стоками, характеристика которых указана в таблице № 1

2) разбавление на расстоянии до расчётного створа при условиях, указанных в таблице № 2.

Таблица № 1

Название вещества	Концентрация загрязняющих веществ в сточных водах, г/м3	Объём сточных вод, млн м3/год
Взвешенные вещества	100	50
БПК	100
ПАВ	2
Нефть	0,5

Таблица № 2

Условия выпуска	Глубина выпуска, м	Расстояние до расчётного створа, м
Береговой и верхней части	4	600; 1200; 1800

Решение:

1)  Рассчитаем экономический ущерб от загрязнения озера стоками.

Годовой экономический ущерб от сброса нескольких загрязняющих примесей (Y) определяется как сумма ущербов по каждой примеси:

 (1)

где Y_i — возможный экономический ущерб от i-ой примеси (n — количество примесей), определяемой по формуле:

Y_i = Y_уд.i*M_i, (2)

где Y_уд.i — удельный ущерб от отдельных загрязняющих веществ (см. табл. № 3); M_i — общая масса годового выброса i-ой примеси, которая определяется из выражения:

M_i = a_i*Q*10^–6, (3)

где a_i — концентрация i-ой примеси, г/м³; Q — объём годового сброса сточных вод, м³/год.

Таблица № 3 Удельный ущерб от некоторых загрязняющих веществ.

Вещество	Yуд.i, р./т
БПК	820
Взвешенные вещества	205
Нефть и нефтепродукты	17.120
СПАВ ≈ ПАВ	3.400

P. S.: Вышеприведённая таблица № 3 аналогична таблице № 7, приведённой на стр. 34 следующего пособия: "Основы экологии и экономика природопользования: учебное пособие к практическим занятиям для студентов экономических специальностей БГУИР всех форм обучения", Мн.: БГУИР 2005, И. С. Асаёнок, Т. Ф. Михнюк.

Подставив соответствующие числовые значения в формулу (3), получим общую массу годового выброса:

a)  для взвешенных веществ: M_i = 100 г/м³ * 50.000.000 м³/год * 10^–6 = 5000 г/год = 5 кг/год = 0,005 т/год;

b)  для БПК: M_i = 100 г/м³ * 50.000.000 м³/год * 10^–6 = 5000 г/год = 5 кг/год = 0,005 т/год;

c)  для ПАВ: M_i = 2 г/м³ * 50.000.000 м³/год * 10^–6 = 100 г/год = 0,1 кг/год = 0,0001 т/год;

d)  для нефти: M_i = 0,5 г/м³ * 50.000.000 м³/год * 10^–6 = 25 г/год = 0,025 кг/год = 0,000025 т/год.

Подставив соответствующие числовые значения в формулу (2), получим возможный экономический ущерб от i-ой примеси:

a)  для взвешенных веществ: Y_i = 205 р./т * 0,005 т/год = 1,025 р.;

b)  для БПК: Y_i = 820 р./т * 0,005 т/год = 4,1 р.;

c)  для ПАВ: Y_i = 3400 р./т * 0,0001 т/год = 0,34 р.;

d)  для нефти: Y_i = 17120 р./т * 0,000025 т/год = 0,428 р.

Подставив соответствующие числовые значения в формулу (1), получим годовой экономический ущерб от сброса нескольких загрязняющих примесей: Y=1,025 р.+ 4,1 р.+ 0,34 р.+ 0,428 р.= 5,893 р.

2)  Рассчитаем разбавление на расстоянии до расчётного створа.

При расчёте разбавления учитываются условия, определяющие начальное разбавление (n_н), зависящее от конструкторско-технологических характеристик сооружения, и условия, определяющие основное разбавление (n_о), обусловленное характером и особенностями движения водных масс. Таким образом, общее разбавление (n) рассчитывается по формуле:

n = n_н* n_о. (4)

Начальное разбавление (n_н) при выпуске стока в водоём рассчитаем по следующей формуле:

 (5)

где Q_о — расход сточных вод в секунду, м³/с; H — глубина выпуска, м.

Для определения расхода сточных вод в секунду (Q_о) необходимо объём сточных вод за год (см. табл. № 1) разделить на количество секунд в году (31,5*10⁶), т. е.:

Подставив соответствующие числовые значения в формулу (5), получим:

Основное разбавление (n_о) для выпуска береговой и верхней части рассчитывается по формуле:

 (6)

где Δx = 6,53*H^1,167= 6,53*4^1,167= 32,92; L — расстояние до расчётного створа.

Подставив соответствующие числовые значения в формулу (6), получим основное разбавление (n_о):

a)  на расстоянии 600 м до расчётного створа:

b)  на расстоянии 1200 м до расчётного створа:

c)  на расстоянии 1800 м до расчётного створа:

Подставив соответствующие числовые значения в формулу (4), получим общее разбавление (n):

a)  на расстоянии 600 м

b)  до расчётного створа:

n = 1,873*3,57 = 6,69;

c)  на расстоянии 1200 м до расчётного створа:

n = 1,873*5,03 = 9,42;

d)  на расстоянии 1800 м до расчётного створа:

n = 1,873*6,29 = 11,78.

Ответ: 1) годовой экономический ущерб от загрязнения озера стоками, рассчитанный по отдельным укрупнённым показателям равен 5,893 р.;

2) общее разбавление на расстоянии 600 м до расчётного створа составляет 6,69; на расстоянии 1200 м до расчётного створа — 9,42; на расстоянии 1800 м до расчётного створа — 11,78.

Список использованной литературы

1. "Окружающая среда и природные ресурсы Республики Беларусь", В.С. Метеж. Мн.: Министерство статистики и анализа Республики Беларусь, 2006

2. "Основы экологии и экономика природопользования": Учеб. пособие к практическим занятиям для студентов экономических специальностей БГУИР всех форм обучения. / И.С. Асаенок, Т.Ф. Михнюк. – Мн.: БГУИР, 2005

3. "Основы экологии и экономика природопользования": Учеб. / О.С. Шимова, Н.К. Соколовский. 2-е изд., перераб. и доп. – Мн.: БГЭУ, 2002

4. "Природные ресурсы Республики Беларусь, их использование и охрана", В.Н. Синкевич. Мн.: Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь, 2003