Экозащитная техника и технологии 1 Очистка газообразных

Экозащитная техника и технологии

1. Очистка газообразных промышленных выбросов от пылей Пылеосадительная камера: 1 – входной патрубок; 2 – корпус; 3 – выходной патрубок; 4 – бункер.

Циклон

Фильтры

Электрофильтры

Полый форсуночный скруббер: 1 – корпус; 2 – форсуночные пояса; 3 – патрубок.

Скруббер Вентури: 1 – орошающая форсунка; 2 – труба Вентури; 3 – каплеуловитель.

Барботажно-пенный пылеуловитель: 1 – корпус; 2 – слой пены; 3 – переливная решетка

2. Улавливание газообразных примесей из технологических выбросов Насадочный адсорбер: 1 – насадка; 2 – опорная решетка; 3 – распределитель жидкости; 4 – перераспределитель жидкости.

Полый распыливающий абсорбер: 1 – колонка; 2 – форсунки.

Каталитический метод основан на превращении вредных компонентов промышленных выбросов в менее вредные или безвредные вещества в присутствии катализаторов.

Биофильтр

Термический метод предусматривает высокотемпературное сжигание вредных примесей. Его применяют для удаления углеводородов, монооксида углерода и др. Для осуществления дожигания необходимо поддержание высокой температуры очищаемого газа и наличие достаточного количества кислорода.

3. Методы очистки сточных вод Механическая очистка СВ: 1) Процеживание – решетки (прозоры 15 – 20 мм) и волокноулавители (перфорированные диски, движущиеся сетки с нанесенным слоем волокнистой массы).

2) Отстаивание основано на свободном оседании (всплывании) примесей с плотностью больше (меньше) плотности воды: ü песколовки используют для очистки СВ от частиц металла и песка размером более 0, 25 мм; ü отстойники используют для очистки СВ от механических частиц размером более 0, 1 мм и нефтепродуктов; ü жироуловители предназначены для устранения жиров из общественных и производственных СВ.

3) Очистка сточных вод в поле действия центробежных сил осуществляют с помощью гидроциклонов.

4) Фильтрование применяют для очистки СВ от тонкодисперсных примесей с малой концентрацией. Типы фильтров: ü зернистые – насадки несвязанных пористых материалов (мраморная крошка, шунгит); ü микрофильтры – связанные пористые материалы (сетки, натуральные и синтетические ткани, спеченные металлические порошки, пенополиуретан).

Химические методы очистки СВ: 1. Нейтрализация предназначена для выделения кислот и щелочей, а также солей металлов на основе кислот и щелочей. 2. Окисление-восстановление – это встречно-параллельные химические реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, реализующихся путем перераспределения электронов между атомом-окислителем и атомомвосстановителем.

Физико-химические методы очистки СВ 1. Флотация предназначена для интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками газа, подаваемого в СВ.

2. Экстракция основана на перераспределении примесей СВ в смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей (СВ и экстрагента (хлороформ, ацетон, толуол)).

3. Адсорбция основана на переходе молекулы растворенного вещества из объема жидкости на поверхность твердого сорбента (зола, торф, силикагель, активированный уголь).

4. Коагуляция – процесс укрупнения коллоидных частиц в жидкости за счет сил межмолекулярного взаимодействия. Флокуляция – вид коагуляции, при которой мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в жидкой или газовой среде, образуют рыхлые хлопьевидные скопления, под влиянием специально добавляемых веществ – флокулянтов (полимеры), а также при тепловых, механических, электрических и других воздействиях.

5. Эвапорация реализуется обработкой паром СВ с содержанием летучих органических веществ, которые переходят в паровую фазу и вместе с паром удаляются из СВ.

6. Гиперфильтрация реализуется разделением растворов путем фильтрования их через мембраны, поры которых размером около 1 нм пропускают молекулы воды, задерживая ионы солей и др.

Биологическая очистка СВ в природных условиях в искусственных условиях поля орошения биофильтры поля фильтрации аэротенки биологические пруды окситенки

4. Отходы производства и потребления – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, образовавшиеся в процессе производства и потребления, а также продукция, которая утратила свои потребительские свойства.

Основные источники образования отходов: угольная промышленность; предприятия черной и цветной металлургии; тепловые электростанции; производство строительных материалов.

Неконтролируемые свалки представляют собой специально отведенные в пригородах отгороженные участки.

ДИОКСИНЫ Относятся к классу ХФУ и являются самыми токсичными из синтезированных человеком веществ. Характеризуются мутагенным, канцерогенным, эмбриотоксическим действием, они подавляют иммунную систему человека, вызывая «диоксиновый СПИД» .

5. Полигоны для ТБО Основание выбранной площадки делают в виде большого корыта глубиной 1, 5 м и более для скапливания в нем фильтрата. Если глинистого грунта нет и основание для полигона приходится делать в водопроницаемых грунтах, дно корыта выстилают слоем привозной глины толщиной 0, 5 м.

Схема разреза полигона для твердых отходов: 1 – лесозащитные полосы (зеленая зона); 2 – промежуточный изолирующий слой; 3 – отходы; 4 – укрывающий наружный слой растительного грунта; 5 – естественное или искусственное водоупорное основание (глина).

В течение суток вывозят отходы на одну площадку полигона и уплотняют бульдозерами послойно до 2 -метровой высоты. На следующий день отходы вывозят на другую площадку, а предыдущую укрывают изолирующим слоем грунта толщиной 0, 25 м. Такая изоляция и последующее уплотнение грунта препятствуют загрязнению воздушной среды, а также распространению насекомых и грызунов. В целях снижения площади полигон загружают послойно до высоты 60 м и более. После заполнения полигона поверхность последнего покрывают растительным грунтом.

Проблемы, связанные с захоронением ТБО: вымывание веществ и загрязнение грунтовых вод; образование метана; просадка грунта.

6. Компостирование твердых отходов Компостами называют органические удобрения, получаемые в результате разложения растительных и животных остатков микроорганизмами.

При компостировании: создается температура до 70 0 С, при которой погибают микробы и семена сорных растений; в органической массе повышается содержание питательных веществ; обезвреживается патогенная микрофлора; уменьшается количество целлюлозы и пектиновых веществ; удобрения становятся сыпучими.

Непрерывный процесс компостирования с аэробным окислением органических отходов во вращающемся наклонном барабане: 1. Поступление мусора освобожденного от металлического лома. 2. Подача горячего воздуха в барабан. 3. Пребывание отходов в барабане в течение трех суток, при этом выделяется тепло, бумажная масса и пищевые отходы измельчаются в частицы 1 – 2 мм.

4. Сепарация металла. 5. Подача некомпостируемых отходов (резина, кожа, дерево, цветной металл, полимерные материалы) на грохот. 6. Подача компостируемого материала в измельчитель. 7. Использование компоста в сельском хозяйстве

7. Сжигание твердых отходов Мусоросжигательные заводы, которые имеют паровые или водогрейные котлы со специальными топками. Температура в топке должна быть не менее 1000 °С, чтобы сгорели все дурнопахнущие примеси. Однако перед выбросом газы нужно очищать с помощью электрофильтров.

8. Получение биогаза Биогаз получают «метановым сбраживанием» в анаэробных условиях в 2 этапа: 1) кислотообразующие бактерии расщепляют сложные органические вещества (белки, жиры и углеводы, содержащиеся в отходах) до более простых, вследствие их деятельности образуются первичные продукты брожения – жирные кислоты, спирты, водород, оксид углерода и ряд других веществ; 2) метанообразующие бактерии превращают продукты, которые образовались в ходе первого этапа, в метан, диоксид углерода.

С целью создания надлежащих условий жизнедеятельности бактерий строят специальные бродильные камеры – биореакторы. В них поддерживают определенный температурный режим, давление, кислотность среды, а также следят за тем, чтобы в реактор не поступал кислород из атмосферы.

9. Вторичное сырье. Методы переработки. Организация безотходных (малоотходных) производств Безотходная технология – это такой способ производства продукции, при котором наиболее рационально и комплексно используется сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы, производство, потребление и вторичные сырьевые ресурсы.

Тюмень

Концепция безотходного производства включает несколько положений: 1. Ресурсы необходимо использовать в таком цикле, который включал бы не только сферу промышленного производства, но и сферу потребления. 2. Обязательное использование в производстве всех компонентов сырья и сведение до минимума нерациональных энергозатрат. 3. Сохранение сложившегося экологического равновесия.

Малоотходное производство – способ производства продукции, при котором вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня допустимого санитарно-гигиеническим нормами, при этом по технологическим, организационным, экономическим и другим причинам часть сырья и материалов переходит в отходы, которые направляются на длительное хранение или захоронение.

Основные принципы создания малоотходного производства: цикличность и многоразовость использования сырья; максимальное потребление большинства сырья и потенциала энергетических ресурсов; соблюдение предприятием требований по предупреждению дополнительной экологической нагрузки и предельнодопустимых концентраций.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ