Метод контроля загрязнения воздуха пылью, парами, газами.

Мониторинг — в точном смысле слова — означает наблюдение (слежение) за состоянием среды с целью обнаружения изменения этого состояния, их динамики, быстроты и направления. Получаемые в результате длительных наблюдений и многочисленных анализов сводные данные позволяют прогнозировать экологическую обстановку на ряд лет вперед и принимать меры для устранения неблагоприятных воздействий и явлений. Этой работой профессионально занимаются специальные организации — биосферные заповедники, санэпидемстанции, экологические стационары и другие.

В системе мониторинга различают три уровня: санитарно-токсикологический, экологический и биосферный. В настоящее время более или менее развита система санитарно-токсикологического мониторинга. Она включает в себя наблюдение за состоянием окружающей среды, степенью загрязнения природных объектов вредными веществами, за влиянием этих загрязнителей на человека, животный и растительный мир.

В качестве наиболее распространенных и опасных были выявлены восемь категорий загрязнителей: 1 — взвешенные вещества, они могут переносить другие загрязнители, растворенные в них или адсорбированные на поверхности частиц; 2 — углеводороды и другие летучие органические соединения; 3 — угарный газ (СО); 4 — оксиды азота (NOX); 5 — оксиды серы, в основном диоксид (SO2); 6 — свинец и другие тяжелые металлы; 7 — озон и другие фотохимические окислители; 8 — кислоты, в основном серная и азотная.

Контроль за состоянием атмосферного воздуха включает в себя изучение источников загрязнения, исследование химических и фотохимических превращений загрязняющих веществ, выявление наиболее токсичных веществ, изучение распространения загрязнителей с воздушными потоками, отбор и анализ загрязнителей.

Основным способом отбора воздуха является аспирационный способ, при котором воздух прогоняется через сорбционное устройство (поглотительный сосуд, концентрационная трубка, фильтр) с учетом расхода воздуха с определенной скоростью.

При исследовании атмосферных загрязнений определяют как максимально разовые, так и среднесуточные концентрации. Метод измерения концентрации вредных веществ должен обеспечивать определение их на уровне 0,8 ПДК с суммарной погрешностью ±25% и отбором пробы воздуха от 20 до 30 мин при определении максимально разовой концентрации, а также круглосуточный отбор пробы при определении среднесуточной концентрации.

Наблюдение за загрязнением атмосферы проводится на стационарных, маршрутных и передвижных постах. (А.И. Федорова , 2003.)

Комитет экспертов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) разработал сводку допустимых уровней загрязнения, то есть осредненного предельного содержания в воздухе тех или иных примесей — среднегодовых, среднесуточных, среднепериодических. В соответствии с ними в виде установленных нормативов качества воздуха применяются:

— ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ);

— ориентировочные допустимые концентрации (ОДК). Так, среднегодовые ОБУВ для диоксида серы составляют 0,06 мг/м3.

В то же время основным показателем контроля качества атмосферного воздуха являются предельно допустимые концентрации вредных веществ (ПДК).На практике обычно используют три типа ПДК: в воздухе рабочей зоны, в атмосферном воздухе населенного пункта и максимально разовую.

ПДКр з — это такая максимальная концентрация вредного вещества, которая при ежедневной работе в течение 8 часов (но не более 41 часа в неделю) всего рабочего стажа не может вызвать заболевания или отклонения в состоянии здоровья в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Под рабочей зоной понимают пространство высотой до 2 метров над уровнем пола или площадки, на которой находятся рабочие места.

ПДКс с — это средне суточная концентрация загрязняющего вещества в атмосфере.

ПДКм р — это максимальное количество вредных выбросов в атмосферу в течение 30 минут, которое не приводит к превышению их концентрации в населенном пункте среднесуточной предельно допустимой концентрации.

Минимальное значение ПДКсс объясняется тем, что в населенном пункте проживают и малолетние дети, и старики, и больные, которые могут пострадать даже от незначительных концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе. (Успенский С.В. 1992 г.)

1.5 Современные методы очистки выбросов

Промышленные абсорбционные установки. При очистке газовых потоков от вредных веществ абсорбционные процессы применяются в тех случаях, когда концентрация абсорбируемого вещества в газовом потоке довольно высокая и когда газовый поток обладает большим объемом.

Примерами абсорбционной очистки газовых потоков от вредных примесей являются очистка отходящих газов металлургических предприятий от диоксида серы, хвостовых газов заводов по производству азотной кислоты от оксидов азота, дымовых газов тепловых электростанций от диоксида серы и оксидов азота, природного газа от сероводорода.

Процессы абсорбции наиболее эффективно происходят при низких температурах. При этом вредные примеси газового потока поглощаются абсорбентом и взаимодействуют с его активным компонентом, образуя химические соединения, легко разлагающиеся при нагревании. Следовательно, нагревание приводит к противоположному процессу — выделению поглощенного газа из абсорбента.

Выделение примеси из насыщенного абсорбента путем его нагрева или каким-то другим способом (например уменьшением давления) называется десорбцией.

Возможность выделения поглощенного газа из абсорбента путем повышения температуры позволяет использовать один и тот же абсорбент многократно в замкнутом цикле. При этом абсорбент после выделения из него поглощенного газа называется регенерированным абсорбентом. В нем остается очень малое количество поглощенного газа, поэтому регенерированный абсорбент обладает практически такой же поглотительной способностью, как и свежий абсорбент.

Абсорбция представляет собой наиболее распространенный способ очистки газовых потоков. Процесс абсорбции проводится в вертикальных аппаратах — абсорберах, которые наполняются так называемыми насадками, позволяющими создавать развитую поверхность контакта абсорбента с газовым потоком, движущимся в противоположном направлении.

Адсорбционные установки, применяемые в промышленности. Адсорбционные процессы осуществляются в горизонтальных или вертикальных аппаратах-адсорберах, в которых располагается слой адсорбента толщиной не более 0,8 м. Такие адсорберы находят широкое применение при рекуперации летучих растворителей и паров других легколетучих органических веществ.

Цеолиты используются при осушке газовых потоков и для улавливания химически активных газов, таких как диоксид азота. Молекулы вредных газов и паров в порах адсорбента под действием адсорбционных сил конденсируются и переходят в жидкое состояние подобно конденсации паров воды на холодной поверхности. Это приводит к заполнению микропор и насыщению адсорбента. В момент насыщения адсорбент имеет максимальную адсорбционную емкость.

Для активированных углей адсорбционная емкость составляет 12 — 14% от массы адсорбента, для остальных адсорбентов — от 6 до 8%. Это означает, что 100 кг активированного угля способно поглотить 12 — 14 кг вредных паров или газов, тогда как такое же количество других адсорбентов, например, силикагелей, алюмогелей и цеолитов, — не более 6 — 8 кг. После насыщения адсорбента — заполнения пор поглощаемым веществом — его продувают насыщенным водяным паром или горячим воздухом. При этом конденсированное на поверхности пор вещество снова переходит в газообразное состояние и вместе с продувочным паром или воздухом удаляется из адсорбера. Такой процесс называется десорбцией.

Выделение десорбированного газа из смеси с водяным паром происходит в специальных аппаратах-холодильниках, где водяной пар превращается в конденсат. Если при этом происходит также конденсация десорбированного газа или пара органического вещества, не смешивающегося с водой, то их разделяют в сепараторах путем расслаивания.

Мембранные процессы очистки газовых потоков

В последние годы для очистки газовых потоков от примесей начали использовать мембранные процессы.

Мембраны представляют собой тонкие полимерные пленки (толщина несколько десятков мкм), полученные на основе поливинилхлорида, полиэтилена, полиамида и других полимеров. Мембранные процессы основаны на селективном (выборочном) разделении газов, различающихся по величине объема молекул. Такие мембраны имеют поры, соизмеримые с размерами молекул газов, проходящих через мембрану. Газ, который проходит через мембрану, называется фильтратом, а смесь газов, остающаяся над мембраной, называется концентратом.

В отличие от механического фильтрования мембранные процессы зависят от многих физико-химических факторов, таких как интенсивность межмолекулярных взаимодействий между мембраной и молекулами фильтрата, скорость удаления концентрата над мембраной, разность концентраций примесей в концентрате и фильтрате.

В промышленности мембранное разделение газов применяется для очистки газообразного водорода от примесей в производстве аммиака, при очистке газовых потоков от диоксида углерода, сероводорода и диоксида серы.

Перспективы применения мембранного разделения газовых потоков в народном хозяйстве определяются прежде всего простотой аппаратурного оформления процесса, отсутствием реагентов, длительной работой газоразделительных мембран (5-10 лет), экономичностью и возможностью полной автоматизации мембранных установок. (Мухутдинова А.А. , 1998.)

Способы уменьшения загрязнения атмосферы Читать далее: Материалы и методы

Информация о работе «Анализ влияния ЗАО «Челны Хлеб» на атмосферу»

Раздел: Экология Количество знаков с пробелами: 70321 Количество таблиц: 0 Количество изображений: 1

Анализ и совершенствование товарной политики предприятия на примере ООО «ОМНИ»

… – устное представление товара в ходе беседы с одним или несколькими потенциальными покупателями с целью совершения продажи.4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТОВАРНОЙ ПОЛИТИКИ 4.1. Предложения по совершенствованию товарного ассортимента Совершенствование ассортимента требует маркетингового анализа структуры номенклатуры товара для выявления видов, типов и торговых марок, не пользующихся спросом и/или …

… к логическому методу познания, позволяют использовать в процессах управления конкретными организациями научно обоснованные методы предсказания дальнейшего развития событий. Основными законами теории организации, имеющими внешнюю и внутреннюю направленность, являются: — закон синергии; — закон информированности и упорядоченности; — закон самосохранения; — закон единства анализа и синтеза; — …

Как это устроено: система контроля качества воздуха?

Современный человек смог освоить довольно многие сферы деятельности.

Он научился постройке качественных машин, сумел запустить ракету в космос, осуществил создание искусственного интеллекта и заставил его трудиться на благо всего человечества. Тем не менее, одним из наиболее удивительных изобретений, с наибольшей степенью полезности, по-прежнему остается автомобиль. Практически с первых дней после его появления, количество автомобильного транспорта постоянно увеличивается, и продолжение подобной тенденции продолжается по сей день.

Но наличие технического прогресса представляет собой только одну сторону медали. По той причине, что техника находится в процессе активного развития, состояние воздуха стало далеким от идеального. Ежегодно увеличивается количество страдающих от аллергии, что сделало проблему очистки воздуха одной из наиболее приоритетных. Это стало причиной появления системы качества контроля воздуха.

Историческое развитие. С развитием электроники произошло достаточно большое количество изменений. На новых моделях автомобилей стало появляться и более совершенное оборудование. Обыкновенный кондиционер был заменен на более продвинутую систему климатического контроля. Её задачей было не просто охлаждение воздуха, но и поддержание температуры на требуемом уровне. Все, что потребуется от водителя — установка требуемого режима, после чего система выполнит всю работу самостоятельно, с включением кондиционера или обогревателя, с подачей воздуха в требуемую часть салона.

Первое появление климат-контроля состоялось на автомобиле Mercedes W126. К 1998 году было выполнено усовершенствование системы и введение порядка 200 различных параметров. Электронным устройствам удалось сильно расширить возможности систем кондиционирования, в результате чего они стали более независимыми устройствами. Спустя некоторое время были выпущены особые датчики, подающие сигнал при выявлении отклонения качества воздуха от нормы.

Назначение и принцип работы устройства. Главной задачей системы контроля качества воздуха является обеспечение поддержки идеального микроклимата в салоне машины. Функционирование устройства обеспечивает пространство в салоне исключительно чистым воздухом, в котором могут находиться даже хронические аллергики. Эта задача обеспечивается посредством тонкой очистки, а также рециркуляции потока воздуха.

Наибольшая степень нагрузки по очистке воздуха ложится на фильтр, установленный в салоне, основным действующим веществом которого становится активированный уголь. Его задачей является устранение неприятных запахов, разного рода вредных газов, попадающих с воздухом снаружи автомобиля, мелких грязевых частиц и так далее. Тем не менее, выполнение данной задачи фильтром получается не всегда. Если степень загрязнения воздуха превысит установленную норму, система автоматически меняет режим работы, переводя его из приточного в рециркуляционный. Следствием этого действия становится вращение воздуха внутри салона автомобиля до того момента, пока он полностью не пройдет очистку.

Интересным становится тот факт, что блокировка поступления загрязненного воздуха производится системой еще до момента попадания его в салон машины. Это возможно благодаря тому, что специальный датчик может распознать наличие загрязненного воздуха и своевременно перекрыть ему доступ.

Конструкция системы. Конструктивное выполнение системы достаточно простое. Состоит она из трех компонентов: датчика, отвечающего за контроль состояния поступающего воздуха, заслонки привода рециркуляции, перекрывающий поток внешнего воздуха, и управляющего блока.

Итог. Работа данной системы обеспечивает чистоту воздуха в салоне, что является очень важным для людей с проблемами органов дыхания и аллергиков. При обнаружении чрезвычайно высокого загрязнения воздуха, она переходит на метод рециркуляции до полной его очистки.