Значительное загрязнение плодородного слоя почвы и от­чуждение сельскохозяйственных земель вызывает складиро­вание и (или) захоронение промышленных и бытовых твердых отходов. Основная масса твердых отходов образуется на пред­приятиях следующих отраслей:

• 
  горной и горно-химической промышленности (отвалы, шлаки, «хвосты»);
  
• 
  черной и цветной металлургии (шлаки, шламы, пыль и т. д.);
  
• 
  металлообрабатывающих отраслей (отходы, стружка, бракованные изделия);
  
• 
  лесной и деревообрабатывающей промышленности (отходы лесозаготовки, опилки, стружка);
  
• 
  энергетической — тепловые электростанции (зола, шла­ки);
  
• 
  химической и смежных отраслей промышленности (шламы, фосфогипс, шлаки, стеклобой, пластмассы, ре­зина и т. п.);
  
• 
  пищевой промышленности (кости, шерсть и т. п.);
  
• 
  легкой и текстильной промышленности.
  

Накопление значительного количества твердых отходов во

многих отраслях обусловлено существующим уровнем про­мышленных технологий, не предусматривающих комплекс­ной переработки сырья. Многие технологии предусматривают использование не более 8—10% сырья, а некоторые даже ме­нее 1% от добытого. Все остальное поступает в отходы или от­валы. Помимо того что промышленные отходы занимают зна­чительную территорию, они служат источником химического загрязнения почвы, гидросферы и атмосферы. Стекающие с гор отвалов атмосферные осадки преимущественно загрязне­ны химически активными и вредными для биосферы вещест­вами. Это ведет к формированию вокруг отвалов и хранилищ зараженных зон. Загрязняющие вещества попадают в грунто­вые воды и поверхностные водоемы. В сухую погоду отвалы пылят, а отвалы угольных шахт даже самовозгораются, что за­грязняет атмосферу.

В промышленно развитых районах сформировался антропо­генный ландшафт, значительно отличающийся от природно­го. Это привело к существенному изменению (упрощению) био­ ценозов, свойственных таким районам. К твердым отходам также относится обезвоженный активный ил, образующийся на очистных сооружениях промышленных предприятий и го­родов.

Для обезвреживания наиболее токсичных неутилизируемых твердых и жидких отходов промышленности, содержа­щих хром, кадмий, свинец, ртуть, цианистые соединения, пес­тициды, отработанные катализаторы и т. п., производят их за­хоронение на специально оборудованных полигонах.

Проблема утилизации твердых бытовых отходов — одна из острейших экологических проблем, стоящих перед городами и особенно перед крупными, где на одного жителя в год образу-ется 200—750 кг твердых быто­ вых отходов. Примерно треть этого количества составляют пи­ щевые отходы, а еще треть — бу­ мага и картон. Постепенно рас­ тет содержание в бытовых отхо­ дах пластических масс. При сжигании бытовых отходов, со­ держащих полимерные матери­ алы, возможно образование весь­ ма токсичных соединений.

---

Задание №31. Основные виды и направления воздействия воздушного транспорта на биосферу. Оценка уровня загрязнения на атмосферу.

Деятельность транспорта, направленная на выполнение транспортной работы (оказание транспортных услуг), сопровождается мощным негативным воздействием на окружающую среду, которое подразделяют прежде всего на химическое, физическое и биологическое. В свою очередь биосферу принято условно разделять на атмосферу, гидросферу и литосферу. Кроме того, различают:

• 
  Источники выделения (образования) загрязняющих веществ;
  
• 
  Источники выброса загрязняющих веществ в ту или иную составную часть биосферу: стационарные, место расположения которых на территории неизменно; передвижные.
  

Передвижные источники выброса загрязняющих веществ в ГА подразделяются на: воздушные суда; спецавтотранспорт; традиционный автотранспорт, прибывающий на авиапредприятие с грузами и пассажирами.

Особая и даже решающая роль в биосферных круговоротах биогенных веществ, а также в распределении и перераспределении энергии по планете принадлежит атмосфере. Выделение пыли и газа из хранилищ твёрдых и концентрированных жидких отходов приводит к загрязнению атмосферы.

Транспорт-один их основных загрязнителей атмосферного воздуха наряду с индустриальными предприятиями.

Один из важнейших и традиционных показателей природоохранной деятельности любого предприятия-очистка газовых выбросов в атмосферу от загрязняющих веществ. Большую часть загрязнения атмосферы от объектов ГА составляют выбросы двигателей воздушных судов. Самолет является единственным видом техники, который эксплуатируется на высотах 9-13км (а сверхзвуковая авиация -19-25км), то есть там, где находится озоновый слой Земли. Помимо нормирования выбросов традиционных загрязняющих веществ (СО, CH, NO, SO, пыль и тд.) в последнее десятилетие, из-за особого внимания к глобальным экологическим проблемам, анализируются выбросы и так называемых «парниковых» газов (CO, CH, NO и др.). При анализе воздействия авиации на атмосферу принято разделять выбросы вредных веществ в приземные слои атмосферы (до высоты 900м) и на высотах крейсерского полёта (более 900м). Выбросы вредных веществ в приземные слои атмосферы в основном происходят при выполнении самолетами взлетно-посадочных операций в зоне аэропортов. В районе аэропорта валовый выброс авиадвигателями загрязняющих веществ составляет 60% общего количества, выбрасываемого в атмосферу всеми источниками. Вклад воздушных судов в выброс основных загрязняющих веществ двигателей в районе крупного аэропорта составляет 80%-90%. Эти вещества включаются в естественные круговороты углерода, азота, серы. Наиболее трудно регулируемым компонентом отработавших газов двигателей являются оксиды азота. Они же являются одним из озоноразрушителей, а также «парниковым» газом. Вклад ВС ГА в выбросы оксидов азота на больших высотах оценивается в 55%, тогда как на малых высотах он составляет всего 2%-4%.

---

Задание №41. Обзор каталитических и термических методов очистки газов.

Каталитические методы очистки очистки газов основаны на гетерогенном катализе и служат для превращения примесей в безвредные или легко удаляемые из газа соединения. Процессы гетерогенного катализа протекают на поверхности твёрдых тел - катализаторов. Катализаторы должны обладать определёнными свойствами: активностью, пористой структурой, стойкостью к ядам, механической прочностью, селективностью, термостойкостью, низким гидравлическим сопротивлением, иметь небольшую стоимость.

Особенность процессов каталитической очистки газов заключается в том, что они протекают при малых концентрациях удаляемых примесей. Основным достоинством метода является то, что он даёт высокую степень очистки, а недостатком - образование новых веществ, которые надо удалять из газа адсорбцией или абсорбцией.

Различают три основные области протекания каталитических процессов: кинетическую, внешнедиффузионную и внутридиффузионную. В зависимости от стадии, лимитирующей общую скорость процесса, используются различные уравнения кинетики процесса.

В настоящее время очистку газовых выбросов можно осуществить различными способами. Среди них во многих случаях наиболее эффективным является использование каталитического метода обезвреживания и понижения концентрации загрязняющих веществ до минимально допустимого уровня. Суть данного способа заключается в том, что на катализаторе происходит восстановительное или окислительное разложение токсичных примесей до безвредных веществ (азота, воды, диоксида углерода).

В промышленности используются 2 принципиально различных способа осуществления процессов каталитической очистки газа: стационарный и искусственно созданный нестационарный режимы. Преимущественное применение нестационарного метода обусловлено более высокой технологичностью процесса, увеличением скорости реакций, повышением селективности, уменьшением энергоемкости процессов, снижением капитальных затрат на установку и расходов на ее эксплуатацию.

В процессе эксплуатации катализаторы подвергаются постепенной деструкции или дезактивации в связи с химическими (недостаточной селективностью катализатора, возможностью образования нелетучих продуктов и прочими), а также физическими факторами (механическим истиранием, спеканием и другими). Поэтому к промышленным катализаторам предъявляются требования в отношении высокой теплопроводности, активности, а также стойкости к термическим и механическим нагрузкам. Данные вещества должны обладать доступной ценой, определенными структурными параметрами, а также более низкой температурой зажигания и геометрией частиц, способной обеспечить низкое гидравлическое сопротивление слоя.

---

Преимущества очистки газа с использованием катализаторов:

• 
  Экономичность в эксплуатации. Рабочая температура процесса очистки газа с использованием катализаторов значительно ниже температуры термического дожигания. Более мягкие условия эксплуатации позволяют обеспечить длительный срок службы оборудования.
  
• 
  Эффективность при низкой концентрации вредных веществ. Использование данной технологии позволяет проводить газоочистку выбросов с низкой концентрацией вредных веществ (до 1 г/м³), чего невозможно достичь, используя термические методы.
  
• 
  Непрерывность процесса. Каталитическая очистка газов может осуществляться непрерывно. Довольно большие объемные скорости (от 500 до 3000 ч-1) работы установки позволяют долго не менять катализатор. Очистительные устройства функционируют в автоматическом режиме и могут комплектоваться сорбционными или фильтрационными модулями, а также измерителями концентраций, системами защиты от пламени и взрывов.
  

Каталитическое окисление используют для удаления диоксида серы издымовых газов, а каталитическое восстановление для обезвреживания газов от оксидов азота. Окисление проводят на ванадиевом катализаторе при 450-480 С. После окисления газы направляют на абсорбцию.

Каталитическое восстановление оксидов азота производят до элементного азота в присутствии газа-восстановителя. В качестве восстановителей используют метан, коксовый и природный газ, оксид углерода, водород, аммиак. Катализаторами служат платиновые металлы, палладий, рутений, платина, родий либо сплавы, содержащие никель, хром, медь, цинк, ванадий, церий и др. Степень очистки достигает 96%.



Термическая очистка газов

Метод основан на способности горючих токсичных компонентов (газы, пары и сильно пахнущие вещества) окисляться до менее токсичных при наличии свободного кислорода и высокой температуры газовой смеси.

Этот метод применяется в случаях, когда объемы выбросов велики, а концентрации загрязняющих веществ превышают 300 млн-1 г/м3.

Методы термической нейтрализации имеют следующие преимущества:

• 
  отсутствие шламового хозяйства;
  
• 
  малые габариты очистных установок;
  
• 
  простота обслуживания;
  
• 
  низкая стоимость очистки.
  

Применимы для обезвреживания практически любых паров и газов, продукты сжигания которых менее токсичны чем исходные вещества.

---

Термическое обезвреживание отходящих газов осуществляют в устройствах двух типов:

• 
  факельных установках;
  
• 
  печах (камерах) различной конструкции.
  

К первым предъявляют следующие требования:

1. 
   полнота сгорания без образования вредных газов;
   
2. 
   отсутствие выделения дыма и сажи;
   
3. 
   безопасность и бесшумность.
   

Печи для сжигания отходящих газов (камеры) представляю собой установки, в облицованном корпусе которого размещаются устройства для осуществления процесса, линии ввода газа, оборудование для прокачки и т.д. Высокая степень очистки достигается тем, что камеры с насадками перекрыты дополнительными сводами, обеспечивающими подвод отводящего газа к корням факелов горелок.

Область применения термической нейтрализации вредных примесей ограничивается характером образующихся продуктов реакции. Так при сжигании газов, содержащих фосфор, галогены, серу, образующие продукты реакции по токсичности во много раз превышают исходный выброс, то есть для газов, содержащих эти компоненты, метод не применим.

Различают 3 схемы термической нейтрализации газовых выбросов:

1. 
   прямое сжигание в пламени;
   
2. 
   термическое окисление;
   
3. 
   каталитическое сжигание.
   

И термоокисление осуществляют при температурах 600 - 8000С, каталитическое сжигание – при 250 – 450 0С.

Выбор схемы нейтрализации определяется химическим составом загрязняющих веществ, их концентрацией, начальной температурой, расходом и т.д.

Прямое сжигание в пламени.

Следует использовать только в тех случаях, когда отходящие газы обеспечивают подвод значительной части энергии. Для безопасности транспортировки сжигание газа в промышленных масштабах осуществляется при концентрациях горючих компонентов не более 25 % от нижнего предела взрываемости. Сложность прямого сжигания связана с тем, что температура пламени может достигать 13000C. При наличии избытка воздуха это приводит к образованию оксида азота, то есть обезвреживая вещества одного типа процесс сжигания становится источником загрязняющих веществ другого типа.

Термическое окисление. Применяют либо когда отходящие газы имеют высокую температуру, но в них практически нет кислорода, либо концентрация горючих примесей настолько низка, что они не обеспечивают подвод теплоты.

Важнейшими факторами при проектировании устройств термического окисления являются время, температура и турбулентность.

---

Смотрите также файлы

• Рекомендации по выполнению практических заданий Учебным планом предусмотрено прохождение практических занятий по дисциплине Основы рекламы и паблик рилейшнз в средствах массовой информации.docx

• Мбоу оош 16 сГыршелун Инновационные образовательные технологии на уроках химии в условиях реализации фгос.docx

• Занятие 1 Тема Моделирование оптимизационных задач в Excel.pdf

• Контрольная работа 1 по дисциплине Иностранный язык студент 1 курса заочной формы обучения направления подготовки 23. 03. 01.doc

• Содержание Введение Понятие общения Цели общения Средства общения Виды общения Формы общения Функции общения Заключение Список литературы Введение.docx