Гориллы

Гориллы

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему:

Влияние деятельности производства кормовых дрожжей из отходов древесины и сельского хозяйства (подсолнечной лузги, соломы и т. п.) методом гидролиза на окружающую среду и разработка мероприятий по улучшению экологической ситуации

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

.1 Геоморфология и ландшафтный анализ

.2 Климат

.3 Гидрология и гидрография

.4 Почвенный покров

.5 Флора и растительность

.6 Фауна и животное население

. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ НА КОМПОНЕНТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

. МЕТОДИЧЕСКАЯ И РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

.1 Влияние предприятия на атмосферный воздух (загрязнение атмосферы)

.1.1 Расчет рассеивания выбросов из одиночного источника

.1.1.1 Нагретые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу

.1.2 Расчет предельно допустимого выброса (ПДВ) вредных веществ стационарными источниками выбросов

.1.3 Расчет годовых выбросов загрязняющих веществ

.1.4 Определение границ санитарно-защитной зоны (СЗЗ) для предприятий

.2 Влияние предприятия на поверхностные воды (загрязнение гидросферы)

.2.1 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по содержанию взвешенных веществ

.2.2 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по содержанию растворенного кислорода

.2.3 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по полному биохимическому поглощению кислорода (БПК_полн) смеси воды водного объекта и сточных вод

.2.4 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по вредным веществам

.2.5 Расчет предельно допустимых сбросов (ПДС)

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Кормовые дрожжи - специальная биомасса дрожжей на основе субстратов растительного (отходы целлюлозно-бумажного и крахмало-паточного производства) и нерастительного сырья (нефтяные фракции), выращиваемая на корм сельскохозяйственным животным, пушным зверям, птицам и рыбам.

Выращивают их на отходах древесины, кукурузных кочерыжках, лузге подсолнечника, соломе, камыше, а также на отходах сульфитно-целлюлозного и спиртового производства. Кормовые дрожжи используют при производстве комбикормов, а также в качестве биодобавки в кормовые рационы. Широкое производство кормовых дрожжей позволит уменьшить дефицит белка в рационе кормления животных. Биомасса дрожжей является одним из наиболее полноценных в биологическом отношении кормов (около 50% ее сухого вещества составляет белок). В ней содержатся все незаменимые аминокислоты, усваивающиеся лучше, чем белок концентрированных кормов растительного происхождения. Например, в кормовых дрожжах в 9... 11 раз больше лизина, в 5 … 7- метионина, в 2 … 4 - триптофана, чем в фуражном зерне (ячмень, овес). Дрожжи служат также источником основных витаминов и микроэлементов, разнообразных ферментов и гормонов, улучшающих обмен веществ и усвоение белков и углеводов.

Практика убедительно доказала высокую эффективность кормовых дрожжей. Применение их в ряде хозяйств в жидком виде из расчета 10... 15 л на голову крупного рогатого скота значительно увеличивает жирность молока (на 0,15... 0,2%). Сухие дрожжи в комбикорме поднимают яйценоскость кур-несушек (на 20... 25 яиц в расчете на курицу-несушку). Применение сухих дрожжей в комбикормах как основного источника витаминов группы В влияет не только на увеличение продуктивности всех видов скота и птицы, но и обеспечивает высокую сохранность молодняка. Дрожжи содержат эргостерин, который при облучении дрожжевой суспензии ультрафиолетовым светом превращается в витамин Д (эргокальциферол), необходимый для нормального кальциевого и фосфорного обмена. Облученные дрожжи - полноценный источник витамина Д для крупного рогатого скота, овец, свиней.

Впервые дрожжи стали выращивать в нашей стране на древесине методом гидролиза. Технология заключается в следующем: измельченную древесину подвергают гидролизу, в результате целлюлоза превращается в сахар. Сироп очищают, добавляют минеральные соли и перекачивают в ферментер, где клетки микроорганизмов, питаясь сахаром, интенсивно размножаются. Когда "урожай" созревает, микробная масса направляется на очистку и сушку. Получается порошок, содержащий свыше 50% белка с примесью витаминов.

Целью курсового проекта является изучения влияния деятельности производства кормовых дрожжей из отходов древесины и сельского хозяйства (подсолнечной лузги, соломы и т. п.) методом гидролиза на окружающую среду.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1.  Изучить природно-климатическую характеристику района;

2.       Провести анализ влияния загрязняющих веществ на компоненты окружающей среды;

.        Изучить влияние предприятия на атмосферный воздух;

.        Изучить влияние предприятия на поверхностные воды;

.        Предложить мероприятия по улучшению экологической ситуации.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Геоморфология и ландшафтный анализ

Белоглинский район расположен в северной зоне Прикубанской равнины, водоразделы, вытянутые в различных направлениях придают местности слабо расчлененный волнистый характер. Долины рек слабо выражены, склоны балок не широкие, пологие, слабо покатые. Перепад высот составляет 50 - 60 см. Высшая точка над уровнем моря - 100 метров, расположена в восточной части района, а низшая - менее 44 метров - на западе района.

Наличие пологих склонов на местности создает опасность проявления водной эрозии.

В тектоническом (геологическом) отношении Белоглинский район относится к Азово-Кубанской впадине, заполненной мощной толщей четвертичных отложений Кайнозойской эры. Четвертичные отложения представлены песочно-глинистыми осадками, которые являются надежным основанием для фундамента низменности.

В районе еще не доведен до конца процесс исследования на наличие полезных ископаемых. Однако на сегодняшний день открыты несколько месторождений местных строительных материалов: песок, глина, суглинки. Пески разнозернистые, слюдистые. Глины и суглинки неоднородные, пористые. Имеют комковатую структуру.

Ландшафт местности - антропогенный. По степени и характеру изменений в результате деятельности человека - искусственный. В нем биологический круговорот элементов в значительной мере нарушен, определяющий вид миграции - техногенный.

Исходя из этого, техногенный ландшафт подразделяется на следующие классы:

1.  Сельскохозяйственный;

2.       Лесной;

.        Селитебный;

.        Линейно-дорожный.

Сельскохозяйственный ландшафт делится на занимаемые севооборотами ландшафты (преимущественно однолетних культур и многолетних культур) и животноводческие ландшафты.

Лесной ландшафт представлен ландшафтом лесополос, имеющих местное значение.

Селитебный ландшафт представлен сельским подклассом и включает в себя жилые постройки, хозяйственные и административные здания.

Линейно-дорожный ландшафт представлен автомобильными дорогами. Автомобильные дороги подразделяются на грунтовые и с асфальтовым покрытием.

На третьем классификационном уровне техногенный ландшафт подразделяется в зависимости от особенностей миграции химических элементов непосредственно в почвах. Почвы хозяйства характеризуются: от слабокислой до нейтральной реакции почвенного раствора, а также средней и повышенной нитрификационной способностью.

На четвертом уровне техногенный ландшафт делится с учетом особенностей воздушной миграции элементов. Выделяется ландшафт, подверженный слабой ветровой эрозии.

.2 Климат

Территория района находится в умеренном климатическом поясе. Тип климата - степной. Климат формируется под действием трех типов воздушных масс арктических, умеренных, тропических. Очень часто район попадает под действие атмосферных фронтов, поэтому погода часто меняется, особенно в холодное время года.

На климат влияет и обширная речная сеть. Испаряющаяся с зеркальной поверхности рек влага попадает в воздух, что весной и осенью приводит к частым и густым туманам.

Средне годовая температура составляет примерно 10ºС, годовые амплитуды температур колеблются в пределах 30ºС, средняя температура июля - плюс 22ºС (мах плюс 40ºС), января - минус 4ºС (мin - минус 27ºС). Длительность периода с температурой выше плюс 10ºС равна 200-240 дней в году.

Годовое количество осадков умеренное: от 300 до 500 мм. Причем максимум приходится на первую половину лета. В разные годы количество осадков может выпадать в полтора раза больше или меньше нормы. Осадки между теплыми и холодными периодами распределяются равномерно. Снеговой покров не высок, около 10 см. Климадиаграмма Белоглинского района представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Климадиаграмма Белоглинского района за 10 лет

Облачность не велика. Она достигает максимума в декабре, минимума в конце лета.

Преобладающими ветрами являются восточные и северо-восточные. Зимой они приносят ясную, морозную погоду. Летом, жаркую, сухую погоду, сопровождающуюся суховеями, весной часто пыльными бурями. Число дней с суховеями средней интенсивности за вегетационный период равно 20. Северо-западные ветры приносят зимой потепление и осадки, а летом прохладную влажную погоду (Прил. А).

Таблица 1

Направление ветра (%) и среднее число штилей

Зима устанавливается во второй половине декабря и длится до конца февраля от 2 до 2,5 месяцев. Весна начинается с середины марта, продолжается 2,5 месяца до середины мая.

Лето самое продолжительное время года, длится 4,5 месяца и заканчивается в конце сентября.

Осень продолжается 2-2,5 месяца с конца сентября до второй половины декабря. Продолжительность солнечного стояния составляет 2200-2400 часов в год. Количество суммарной солнечной радиации, поступающей на данную территорию, составляет 120 ккал/см².

Коэффициент увлажнения равен 0,25-0,30.

Слабое промерзание почвы и оттепели способствуют тому, что большинство осадков холодного периода впитывается в почву. Потери на испарение и сток не превышают 20-25% осадков. Недостаточное количество осадков в сочетании с высокими температурами определяют сухость воздуха и почвы, что вызывает большую повторяемость засух и суховеев.

.3 Гидрология и гидрография

Главными водными артериями района являются реки Рассыпная, Меклета, Расшеватка и Калалы. Река Рассыпная - типичная равнинная река со скоростью течения 0,1 м/мин. Глубина ее колеблется в среднем от 1,0 до 2,5 м, достигая максимума - 4 м при ширине русла до 17 м. Пополнение реки идет за счет атмосферных осадков, подземных вод. Суммарное испарение с поверхности реки - 67,3%, поверхностный сток составляет 22%.

В долине р. Рассыпная наблюдается энергичная эрозионная деятельность, особенно по правому берегу, где требуется его укрепление. Для района характерно наличие неглубоких сухих балок, с пологими склонами. Некоторые балки, заполненные водой, образуют пруды. Питание их происходит, главным образом, за счет атмосферных осадков.

.4 Почвенный покров

По природно-сельскохозяйственному районированию земельного фонда России, территория Белоглинского района представлена черноземами обыкновенными.

Произрастание на всей территории в недалеком прошлом мощной луговой растительности в сочетании с умеренно-континентальным климатом, мягкой зимой и длительным вегетационным периодом способствовало формированию почв черноземного типа.

По содержанию гумуса среди черноземов обыкновенных выделены малогумусные почвы (гумуса в пахотном слое 4,6%) и слабогумусные (менее 4%). Качество гумуса с глубиной постепенно уменьшается.

Отличительной особенностью их является вскипание от действия 10% соляной кислоты с поверхности. В слабо дренированных условиях водораздельной равнины днища не глубоких балок и западин, где наблюдается периодическое избыточное затопление, сформировались лугово-черноземные выщелоченные почвы.

Структура горизонтов:

А: 30-90 см, темно-серая окраска, влажный, механический состав глинистый ореховато-комковатый плотный; по граням структурных отдельностей выраженная глянцевитость, общий облик горизонта производит впечатление слитости; изредка встречаются железисто-марганцевые новообразия, переход постепенный по цвету сложения.

АB_i: 90-155 см, серый с буроватым оттенком, светлеющий с глубиной, влажный глинистый, крупнокомковато-ореховатый, несколько уплотненный; наблюдаются глинистые кутаны по граням структурных агрегатов; редкие точечные вкрапления черных окислов марганца и железа; встречаются червоины и копролиты; переход заметный.

АВ₂: 155-180 см, бурый с серым оттенком, влажный, глинистый, практически бесструктурный, плотноватый. Много червоин, копролитов, марганцево-железистые точечные и дробовидные конкреции, кутаны; переход постепенный.

ВС: 180-220 см, желтовато-бурый, с 190 см - локальное вскипание от HCl, глинистый, влажный; содержит марганцево-железистых новообразований, много глянцевых кутан; переход постепенный.

C_k: 220-230 см и более - желтовато-бурая с оливковым оттенком лессовидная глина; равномерно вскипает от HCl; карбонатные новообразования в форме журавчиков разной величины (до 2 см в диаметре) и прожилок; марганцево-железисые, дробовидно-просеяные концентрации, часто мелкие и режутся ножом; встречаются редкие кротовины и часто гумусированные червоточины.

В более глубоких западинах сформировались луговато-черноземные уплотненные, слитые, луговые почвы.

В долинах рек, где зональные условия почвообразования затушевываются влиянием специфических факторов долинных процессов, близкое залегание грунтовых вод формируется луговато- и лугово-черноземные почвы.

Гранулометрический состав данного типа почв тяжелосуглинистый, иловато-пылеватый, разновидности которого из-за оглеения обладают не совсем благоприятными водно-физическими свойствами, снижается водопроницаемость, усиливается переувлажнение почв. Луговые почвы содержат 3,0-4,5% гумуса. В обширных понижениях, по днищам глубоких балок и приречным понижением, где проникают процессы заболачивания, сформировались влажно-луговые почвы. Значительная территория Крыловского района, подвержена различным типам эрозии.

.5 Флора и растительность

Белоглинский район расположен в зоне разнотравно-типчаково-ковыльных степей. В настоящее время территория распахана и засевается культурными растениями. Всего было насчитано 24 семейства. Наиболее многочисленными из них являются семейства - губоцветные (6 видов), гвоздичные (8 видов), розоцветные (8 видов), злаковые (12 видов), сложноцветные (12 видов). Другие семейства включают в себя не более 5 видов.

Из 12 видов злаковых многие являются сорными видами (зерно, костер, овсянница, полевица, пырей), но имеют сельскохозяйственное значение как составители пастбищ, применяются для корма скота. А такой вид как тростник обыкновенный является основным составляющим водных фитоценозов.

Так же сорное значение имеют виды, входящие в семейство сложноцветные (бодяк, лопух, осот и т.д.) они засоряют обширные пространства, заброшенные пустыри, вследствие большого проективного покрытия. Отмечено, что на данной территории имеются лекарственные растения, такие как ромашка, одуванчик, цикорий. Но следует сказать о том, что данные виды растений на территории населенных пунктов не собираются с целью лекарственного их использования, так как близкое их расположение к автомобильным, железнодорожным дорогам, другим промышленным предприятиям способствует накоплению в них токсичных соединений и значительному снижению их лекарственных свойств.

Повсеместно распространен такой аллергенный вид, как амброзия полыннолистная. Она встречается на территории жилых районов (но в сравнительно малых количествах). Чаще она встречается на пустырях у берегов рек, а так же вдоль автомобильных, чаще всего грунтовых, дорог и на окраинах населенных пунктов (Прил. В).

1.6 Фауна и животное население

Фауна типична для степной зоны края. Фауна весьма обширна, но неоднородна по численности и распределению. Более 6оо видов животных внесены в списки встречающихся в Краснодарском крае. Класс птиц насчитывает около 320 видов. Рыбы представлены 163 видами, млекопитающие - 86, рептилии - 21, земноводные - 11 видами. Причем среди них много эндемиков, т.е. не встречающихся в других регионах (прил. Б).

2. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ НА КОМПОНЕНТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

Взвешенные вещества включают пыль, золу, сажу, сульфаты, нитраты и другие твердые вещества. В зависимости от состава выбросов они могут быть как высокотоксичными и почти безвредными. Взвешенные вещества образуются в результате сгорания всех видов топлива и при производственных процессах.

Взвешенные частицы при проникновении в органы дыхания человека приводят к нарушению системы дыхания и кровообращения. Вдыхаемые частицы влияют как на респираторный тракт, так и на другие органы за счет токсического воздействия входящих в состав частиц компонентов. Опасно сочетание высоких концентраций взвешенных веществ и диоксида серы. Люди страдающие астмой, частыми простудными заболеваниями, сердечно - сосудистыми заболеваниями, пожилые и дети особенно чувствительны к влиянию мелких взвешенных частиц диаметром менее 10 микрон. Эти частицы составляют 40-70% взвешенных частиц.

В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водных объектов у пунктов хозяйственно - питьевого и культурно - бытового назначения содержание взвешенных веществ в результате спуска сточных вод не должно увеличиваться более, чем на 0,25 мг/дм³ и 0,75 мг/дм³.

Оксид меди при попадании в организм человека влияет на нервную и эндокринную систему. Контакт с глазами может причинить раздражение и повреждение роговицы глаза, контакт с кожей может вызвать раздражение и обесцвечивание. Также может нанести вред печени, почкам, желудочно-кишечному тракту.

3. МЕТОДИЧЕСКАЯ И РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Влияние предприятия на атмосферный воздух (загрязнение атмосферы)

3.1.1 Расчет рассеивания выбросов из одиночного источника

Распространение в атмосфере промышленных выбросов из труб и вентиляционных устройств подчиняется законам турбулентной диффузии. На процесс рассеивания выбросов существенное влияние оказывают состояние атмосферы, расположение предприятий и источников выбросов, характер местности, химические свойства выбрасываемых веществ, высота источника, диаметр трубы и т. д. Горизонтальное перемещение примесей определяется в основном скоростью и направлением ветра, а вертикальное - распределением температур в атмосфере по высоте.

В основу «Методики расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» ОНД-86, положено условие, при котором суммарная концентрация каждого вредного вещества не должна превышать ПДК_мр данного вещества в атмосферном воздухе (С < ПДК_мр). Для населенных пунктов, на территориях санитарных охранных зонах курортов, в местах размещения крупных санаториев и домов отдыха, зонах отдыха городов с населением более 200 тыс. человек приземные концентрации вредных веществ не должны превышать 0,8ПДК_мр.

Степень опасности загрязнения приземного слоя воздуха выбросами вредных веществ определяется по наибольшему рассчитанному значению приземной концентрации вредных веществ С (мг/м³), которое может устанавливаться на некотором расстоянии от места выброса Х_м (м), соответствующем наиболее неблагоприятным метеорологическим условиям (когда скорость ветра достигает опасного значения U_m (m/c), наблюдается интенсивный вертикальный турбулентный обмен и др.).

3.1.1.1 Нагретые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу

Нагретым выброс можно считать в том случае, если разность температур Т-Т₀ не близка к нулю, так как их начальная температура Т оказывает существенное влияние на подъем и рассеивание вредных компонентов в атмосфере.

Максимальная приземная концентрация вредных веществ С_г (мг/м³) для выброса нагретой газовоздушной смеси их одиночного (точечного) источника с круглым устьем при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Х_м (м) от источника должна определяться по формуле 1:

 (1)

где: А - коэффициент стратификации атмосферы, зависящий от температурного градиента и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания выбросов, с^2/3*мг*град^1/3/г (для Центральной части европейской территории России - 120, Севера и Северо-Запада европейской части России, Среднего Поволжья и Урала - 160, Нижнего Поволжья, Северного Кавказа, Сибири и Дальнего Востока - 200);

М - количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, г/с;

К - коэффициент, учитывающий скорость оседания взвешенных частиц выброса в атмосфере (для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю К = 1; для пыли и золы, если средний эксплуатационный коэффициент очистки равен: не менее 90% К = 2, от 75 до 90% К = 2,5, менее 75% К = 3; для выбросов сопровождаемых выделениями водяного пара в количестве достаточном для того чтобы в течение всего года наблюдалось его интенсивная конденсация сразу же после выхода в атмосферу, вне зависимости от эффективности пылеулавливания К = 3);

В - высота источника выброса над уровнем земли, м;

Т - температура выбрасываемой газовоздушной смеси, °С;

Т_о - температура окружающего атмосферного воздуха, равная средней температуре самого жаркого месяца в 13 часов, С (для котельных работающих по отопительному графику, при расчетах следует принимать значения Т_о равными средним температурам наружного воздуха самого холодного месяца, для которого характерны наибольшие выбросы вредных веществ);

s - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности: для равнины s = 1, а для пересеченной местности s = 2;

Для данного предприятия:

А=200 с^2/3*мг*град^1/3/г

М_вз.в-в =1,457 г/с

М_CuO=0,198 г/с

К=1

s=1

В=10,5 м

Т=185ºС

Т₀=28,0ºС

О - объем выбрасываемой газовоздушной смеси, м³/с, определяется по формуле 2:

, (2)

где: d - диаметр устья источника выброса, м; d=0,45 м;

V - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с;

V=2,48 м/с;

π=3,142

(м³/с).

Р - безразмерный коэффициент, учитывающий условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, определяется по формуле 3:

,(3)

где у находится по формуле 4:

,(4)

Находим коэффициент р:

n - безразмерный коэффициент, зависящий от параметра Б, который находится по формуле 5:

,(5)

Так как 0,3<Б≤2, то

Максимальная приземная концентрация вз.в-в (Cг, мг/м³), при неблагоприятных метеорологических условиях, для выброса нагретой газовоздушной смеси от одиночного источника с круглым устьем на расстоянии Хм от источника составляет:

 (мг/м³)

Максимальная приземная концентрация CuO (Cг, мг/м³), при неблагоприятных метеорологических условиях, для выброса нагретой газовоздушной смеси от одиночного источника с круглым устьем на расстоянии Хм от источника составляет:

 (мг/м³)

Максимальная приземная концентрация вредных веществ С_г при неблагоприятных метеорологических условиях достигает на оси факела выброса (по направлению среднего ветра за рассматриваемый период) на расстоянии Хм (м) от источника выброса

Величина Хм (м) при условии, что К < 2, должна определяться по формуле 6:

, (6)

где: В = 10,5 м;

Ф - безразмерная величина, при  определяемая по формуле 7:

,(7)

у = 0,15989

Б= 1,17441

Тогда:

(м).

Опасная скорость ветра U_M (м/с) на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой имеет место наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе С_г зависит от параметра Б и принимается равной:

Так как 0,5<Б≤2, то U_м=Б=1,17441

Значение приземных концентраций вредных веществ Сгп (мг/м³) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса определяется по формуле 8:

,(8)

где: R - безразмерная величина, определяемая при опасной скорости ветра в зависимости от соотношения Х/Х_м по формулам 9, 10:

При 1< величина R определяется по формуле 9:

,(9)

При Х=100,

;

При Х=200,

;

При Х=300,

;

При Х=400,

;

При Х=500,

;

При Х/Хм>8 и К=1 величина R определяется по формуле 10:

,(10)

При Х=600,

;

При Х=700,

;

При Х=800,

;

При Х=900,

;

При Х=1000,

;

Определение значения приземной концентрации Сгп (мг/м³) для взвешенных веществ в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса:

При 100 м,

 (мг/м³);

При 200 м,

 (мг/м³);

При 300 м,

 (мг/м³);

При 400 м,  (мг/м³);

При 500 м,

 (мг/м³);

При 600 м,

 (мг/м³);

При 700 м,

 (мг/м³⁾;

При 800 м,

 (мг/м³);

При 900 м,

 (мг/м³);

При 1000 м,

 (мг/м³).

График зависимости величины концентрации взвешенных веществ (мг/м³) от расстояния до источника выброса (м) представлен на рисунке 2:

Рисунок 2 - График зависимости величины концентрации взвешенных веществ, мг/м³ от расстояния до источника выброса, м.

Определение значения приземной концентрации Сгп (мг/м³) для CuO в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса:

При Х=100,

 (мг/м³);

При Х=200,

(мг/м³);

При Х=300,

(мг/м³);

При Х=400,

(мг/м³);

При Х=500, (мг/м³);

При Х=600,

(мг/м³);

При Х=700,

(мг/м³);

При Х=800,

(мг/м³);

При Х=900,

(мг/м³);

При Х=1000,

(мг/м³);

График зависимости величины концентрации CuO (мг/м³) от расстояния до источника выброса (м) представлен на рисунке 3:

Рисунок 3 - График зависимости величины концентрации CuO, мг/м³ от расстояния до источника выброса, м

3.1.2 Расчет предельно допустимого выброса (ПДВ) вредных веществ стационарными источниками выбросов

Предельно допустимый выброс (ПДВ) - это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в единицу времени может быть выброшено конкретным предприятием в атмосферу, не вызывая при этом превышение ПДК загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий.

Расчет ПДВ проводится либо самим природопользователем, либо организацией, имеющей на это лицензию. Вступают они в действие после утверждения специально уполномоченными организациями (подразделениями Минприродньгх ресурсов и ЦСЭН), корректируются не реже одного раза в 5 лет и служат основой для расчета выплат за загрязнение среды природопользователем.

При расчете ПДВ должно выполняться условие 11:

, (11)

Для взв.в-в: ПДК_мр =0,5 мг/м³, Cф=0, C_г=0,97133 мг/м³

ПДВ ,

следовательно условие (11) не выполняется.

(12)

 г/с,

Для CuO: ПДК_мр =0,02 мг/м³, Cф=0, C_г=0,13199 мг/м³,

ПДВ ; условие (11) не выполняется,

При этом концентрация вредного вещества в выбросах около устья источника не должна превышать величины С_гм (г/м³), определяемой по формуле 13:

,(13)

Для взв.в-в: О=0,39447 м³/с, ПДВ=1,05909 г/с.

 (г/м³),

Для CuO: О=0,39447 м³/с, ПДВ=0,04236 г/с.

 (г/м³),

.1.3 Расчет годовых выбросов загрязняющих веществ

Фактический выброс загрязняющего вещества (М_ф т/год) рассчитывается по формуле 14:

,(14)

где: О - объём выброса, м³/сек., О=0,39447 м³/сек.

Сг - концентрация загрязняющего вещества в выбросе.

Сг для взв.в-в = 0,97133 мг/м³, для CuO=0,13199 мг/м³;

,36·10^-4 - коэффициент перевода мг/сек в т/год, с учётом того, что предприятие работает круглосуточно.

Для взв.в-в  (т/год)

Для CuO  (т/год)

Для взв.в-в: так как Сг>ПДК_мр, то рассчитывается лимитный годовой выброс (Мл, т/год) по формуле 15:

,(15)

 (т/год),

Для CuO: так как Сг>ПДК_мр, то рассчитывается лимитный годовой выброс (М_л, т/год) по формуле 16:

,(16)

(т/год).

3.1.4 Определение границ санитарно-защитной зоны (СЗЗ) для предприятий

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) - это полоса, отделяющая источники промышленного загрязнения от жилых или общественных зданий для защиты населения от влияния вредных факторов производства (выбросы пыли и иные виды загрязнения среды). Ширину СЗЗ устанавливают в зависимости от класса производства, степени вредности и количества выделенных в атмосферу веществ.

Размеры СЗЗ до границы жилой застройки следует устанавливать: для предприятий с технологическими процессами, являющимися источниками загрязнения атмосферного воздуха вредными и неприятнопахнущими веществами непосредственно от источников загрязнения атмосферы, сосредоточенными выбросами (через трубы, шахты) или рассредоточенными выбросами (через аэрационные фонари зданий и др.), а также от мест разгрузки сырья или открытых складов; для предприятий с технологическими процессами, являющимися источниками шума, вибрации, электромагнитных волн, радиочастот и других вредных факторов, поступающих во внешнюю среду, от зданий, сооружений и площадок, где установлено производственное оборудование (агрегаты, механизмы), создающее эти вредные факторы; для тепловых электрических станций, производственных и отопительных котельных - от дымовых труб.

В соответствии с санитарной классификацией предприятий, производств и объектов, устанавливаются следующие размеры СЗЗ для предприятий:

I класса опасности 1000 м;

II класса опасности 500 м;

IIIкласса опасности 300 м

IVкласса опасности 100 м;

Vкласса опасности 50 м.

В соответствии с санитарной классификацией предприятий, производств и объектов предприятие по производству кормовых дрожжей относится к 3 классу опасности. Вследствие этого размер СЗЗ для предприятия по производству кормовых дрожжей составляет 300 м.

СЗЗ или какая-либо ее часть не могут рассматриваться как резервная территория предприятия и использоваться для расширения промышленной площадки.

Территория СЗЗ - должна быть благоустроена и озеленена. Со стороны селитебной территории надлежит предусматривать полосу древесно-кустарниковых насаждений шириной не менее 20 м.

Размеры СЗЗ должны уточняться как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения в зависимости от розы ветров района расположения предприятия по формуле 17:

,(17)

где: L - уточненная ширина СЗЗ, м;

L₀ - установленное нормативом расстояние от источника загрязнения до границы СЗЗ без учёта поправки на розу ветров, м; L₀=300 (м)

Р - среднегодовая повторяемость направлений ветров рассматриваемого румба,%

Р₀ - повторяемость направлений ветров одного румба при круговой розе ветров,%. Р₀=12,5%

Таблица 2

Среднегодовая повторяемость ветров, %

 (м),

 (м),

 (м),

 (м),

 (м),

 (м),

 (м),

 (м).

Уточненная ширина санитарно - защитной зоны представлена в таблице 3.

Таблица 3

Уточненная ширина СЗЗ, м

3.2 Влияние предприятия на поверхностные воды (загрязнение гидросферы)

В соответствии с «Правилами охраны поверхностных вод» все водные объекты подразделяются на два вида водопользования:

. Хозяйственно-питьевое и культурно-бытовое водопользование;

. Рыбохозяйственное водопользование;

Каждый вид водопользования разделён ещё и на категории.

Хозяйственно-питьевое и культурно-бытовое водопользование подразделяется на первую категорию - водные объекты, используемые в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности и вторую категорию - водные объекты, используемые для купания, занятия спортом и отдыха населения.

Рыбохозяйственное водопользование подразделяется на: высшую категорию - места расположения нерестилищ, массового нагула и зимовальных ям особо ценных и ценных видов рыб и других промысловых водных организмов; 1 категория - водные объекты, используемые для сохранение воспроизводства ценных видов рыб, обладающих высокой чувствительностью к содержанию кислорода и 2 категория - водные объекты, используемые для других рыбохозяйственных целей.

Отнесение водоёмов к тому или иному виду водопользования производится органами Государственного санитарного надзора с учётом перспектив их использования. Приведённые в правилах нормативы качества воды водоёмов относятся к створам, расположенным на проточных водоёмах на расстоянии 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования (водозабор для хозяйственно-питьевого водоснабжения, места купания и организованного отдыха, территория населённого пункта и т.д.), а на непроточных водоёмах и водохранилищах - к створам, расположенным на расстоянии 1 км в обе стороны от пункта водопользования.

Для каждого из двух видов водопользования правилами установлены показатели состава и свойств воды. Так, содержание растворённого кислорода в воде водоёма после смешения со сточными водами должно быть не менее 4 мг/л; величина БПК_полн не должна превышать 4 и 6 мг/л для водоёмов соответственно первого и второго вида; концентрация взвешенных веществ не должна увеличиваться после спуска вод более чем на 0,25 и 0,75 мг/л соответственно; активная реакция воды водоёма после смешивания со сточными водами должна быть не менее 6,5 и не более 8,5; минеральный состав воды не должен превышать 1000 мг/л; температура воды в результате спуска сточных вод не должна повышаться летом более чем на 3⁰ С; сточные воды не должны содержать минеральных масел и других плавающих веществ в таких количествах, которые способны образовать на поверхности плёнки, пятна, скопления. Основы нормирования в санитарной охране водоёмов базируются на ПДК отдельных вредных веществ, поступающих в водоёмы с производственными сточными водами. Профессором С.В. Черкинским была предложена методика расчёта условий спуска производственных сточных вод при совместном присутствии в них нескольких вредных веществ. В соответствии с этой методикой сумма концентраций всех веществ, выраженных в долях от соответствующих ПДК для каждого вещества в отдельности, не должна превышать единицу. Суммарный эффект воздействия на санитарное состояние водоёма нескольких вредных веществ определяется по формуле 18:

,(18)

где: С₁, С₂, С_n - концентрация вредных веществ в воде водоёма,

 мг/л

 мг/л

 мг/л

 мг/л

 мг/л

C_{нитраты} = 1, 0 мг/л

C_Fe= 0, 09 мг/л

 мг/л

 мг/л

ПДК₁, ПДК₂, ПДК_n - предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ.

 мг/л

 мг/л

 мг/л

 мг/л

 мг/л

ПДК_{нитраты}= 10,0 мг/л

ПДК_Fe=0,5 мг/л

 мг/л

 мг/л

(мг/л)

Так как данное условие не соблюдается, то санитарное состояние водоёма не удовлетворяет нормативным требованиям и необходимо осуществить мероприятия по улучшению экологической ситуации.

Все расчеты по определению условий спуска сточных вод в водоем следует производить для самых невыгодных гидрологических условий:

- для незарегулированных рек - на средний расход наиболее маловодного месяца гидрологического года 95%-ной обеспеченности;

для нижних бьефов зарегулированных рек - на минимальный гарантированный пропуск гидроузла;

1 для озер и водохранилищ - при наименьших уровнях воды в них;

2 для морей, озер, водохранилищ - при наиболее неблагоприятном направлении течений к ближайшему пункту водопользования.

Место выпуска сточных вод должно быть расположено ниже по течению реки от границ населенного пункта и всех мест водопользования населения с учетом возможности обратного течения при нагонных ветрах. Место выпуска сточных вод в непроточные и малопроточные водоемы (озера, водохранилища и др.) должно определяться с учетом санитарных, метеорологических и гидрологических условий (включая возможность обратных течений при резкой смене режима гидроэлектростанций, работающих в переменном режиме) с целью исключения отрицательного влияния выпуска сточных вод на водопользования населения.

3.2.1 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по содержанию взвешенных веществ

Концентрацию взвешенных веществ в очищенной сточной воде (Соч, мг/л), разрешенной к сбросу в водный объект, определяют из выражения 19:

,(19)

где:  - концентрация взвешенных веществ в воде водного объекта до сброса сточных вод, мг/л; С_ф=6 мг/л;

Р - разрешенная санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ в воде водного объекта в расчётном створе, мг/л; Р= 0,75 мг/л;

к - коэффициент смешивания; k=0,67;

q - расход сточных вод, м³/с; q = 0,8 м³/с;

Q - расход воды в водотоке водного объекта, м³/с; Q = 40 м³/с;

 (мг/л)

Рассчитав необходимую концентрацию взвешенных веществ в очищенной сточной воде (С_оч) и зная концентрацию взвешенных веществ в сточной воде, поступающей на очистку (С_ст), определяют потребную эффективность очистки сточных вод по взвешенным веществам по формуле 20:

,(20)

где: С_оч = 44,87812 мг/л;

С_ст - концентрация взвешенных веществ в воде поступающих на очистку; С_ст=230 мг/л;

%

3.2.2 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по содержанию растворенного кислорода

Содержание растворенного кислорода в водном объекте в результате сброса в него сточных вод не должно быть менее 4 мг/дм³ или 6 мг/дм³ в зависимости от вида водопользования и времени года.

Расчёт ведут по БПК_полн в очищенных сточных водах () из условия сохранения растворённого кислорода по формуле 21:

_, (21)

где: Q - расход воды в водотоке водного объекта, м³/с; Q = 40 м³/с;

k - коэффициент смешивания; k=0,67;

q - расход сточных вод, м³/с; q = 0,8 м³/с;

 - полное биохимическое потребление кислорода водой водотока, г/м³; = 1,4мг/л;

 - полное биохимическое потребление кислорода сточной водой, допустимой к сбросу, г/ м³;

О - минимальное содержание растворенного кислорода водного объекта; О=4 г/м³;

0,4 - коэффициент для пересчёта БПК _полн в БПК ₂;

О^в - содержание растворённого кислорода в водотоке до места выпуска сточных вод, 7,0 г/м³; О^в=7,0 г/м³;

 (г/ м³)

Необходимая степень очистки сточных вод (Э_{БПКполн%}) может быть определена, если известно полное биохимическое потребление кислорода сточной водой, поступающей на очистную станцию (БПК^ст_полн мг/л) по следующей формуле 22:

,(22)

где: БПК- полное биохимическое потребление кислорода сточной водой, мг/л; БПК=230 мг/л;

%

3.2.3 Расчёт необходимой степени очистки сточных вод по БПК_полн смеси воды водного объекта и сточных вод

При сбросе сточных вод в водные объекты снижение концентрации органических веществ происходит как за счёт разбавления, так и благодаря процессам самоочищения. При протекании процесса самоочищения скорость изменения БПК пропорционально количеству кислорода, потребного для биологического окисления органических веществ.

Расчёт ведут по величине БПК_полн сточных вод, допустимых к отводу в водные объекты, по формуле 23:

,(23)

где: Q - расход воды в водотоке водного объекта, м³/с; Q = 40 м³/с;

k - коэффициент смешивания; k=0,67;

q - расход сточных вод, м³/с; q= 0,8 м³/с;

N_ст, N_в - константы скорости потребления кислорода соответственно сточной водой и водой водного объекта; N_ст =0,18, N_в=0,1;

L_ПДК - значение допустимой концентрации БПК_полн смеси сточных вод и воды водного объекта в расчётном створе, мг/л, L_ПДК= 6 мг/л;

L^в_полн- БПК_полн воды водного объекта до места выпуска сточных вод, мг/м³ L^в_полн=1,4 мг/м³;

t - длительность перемещения воды от места сброса расчётного створа, сут;

Длительность перемещения воды от места сброса до расчётного створа можно определить по формуле 24:

,(24)

где: V_ср - средняя скорость течения водотока, м/с V_ср= 0,75 м/с;

L - расстояние по фарватеру от места выпуска сточных вод до расчётного створа, км; L=2,6 км;

Рассчитываем:

 (сут.)

Рассчитываем L_ст:

 (г/м³)

Необходимая степень очистки сточных вод (Э_БПК,%) может быть определена по формуле 25:

%,(25)

где: БПК^ст_пол- полное биохимическое потребление кислорода сточной водой, мг/л; БПК^ст_полн=230 мг/л;

%

3.2.4  Расчет необходимой степени очистки сточных вод по вредным веществам

Все вредные вещества, для которых определены значения ПДК, подразделены на лимитирующие показатели вредности (ЛПВ) в зависимости от вида пользования.

Санитарное состояние водного объекта в результате сброса сточных вод считается удовлетворительным, если вещества, входящие в определенный ЛПВ, будут содержаться в концентрациях, удовлетворяющих условию 26:

(26)

По санитарно-токсикологической группе:

Так как данное условие не удовлетворяется, то санитарное состояние водоёма считается неудовлетворительным.

По органолептической группе:

По обще-санитарной группе:

Найдём значения концентрации каждого z-го вещества в очищенной воде, перед сбросом в водный объект, при условии одновременного присутствия веществ с одинаковым ЛПВ () по формуле 27:

,(27)

где:- концентрация z-гo вещества в сточной воде, поступающего на очистку; эффективность очистки z-гo вещества.

Практика работы на очистных сооружениях показывает, что вещества, входящие в определённый ЛПВ, очищаются неодинаково. Поэтому определение эффективности должно быть выполнено для вещества, наиболее трудно выводимого из сточных вод. Остальные вещества, как более легко выводимые будут иметь больший эффект очистка.

Эффективность очистки трудно удаляемого вещества определяется по формуле 28:

%,(28)

где:  - концентрация z-гo вещества в водном объекте до места сброса сточных вод;

 - предельно допустимая концентрация z-гo вещества;

 - концентрация z-гo вещества в сточной воде, поступающего на очистку;

Группы лимитирующих показателей вредности:

общесанитарная:

 мг/л;

санитарно-токсикологческие:

C_аммиак= 2,0 мг/л;

 мг/л;

 мг/л;

 мг/л;

С_нираты = 10,0 мг/л;

 мг/л;

органолептические:

 мг/л;

 мг/л;

n - кратность разбавления сточных вод, определяется по формуле 29:

,(29)

Эффективность очистки трудно удаляемого вещества по общесанитарной группе вредности:

=

=%

Находим значение каждого вещества в очищенной воде перед сбросом в водный объект (по общесанитарной группе веществ) по формуле 27:

Цинк:

Эффективность очистки трудно удаляемого вещества по санитарно-токсикологической группе вредности:

98,848%

Находим значение каждого вещества в очищенной воде перед сбросом в водный объект (по санитарно-токсикологической группе веществ) по формуле 26:

Аммиак:

Кобальт:

Свинец:

Никель:

Нитраты:

ДНС:

Эффективность очистки трудно удаляемого вещества по органолептической группе вредности:

%

Находим значение каждого вещества в очищенной воде перед сбросом в водный объект (по органолептической группе веществ) по формуле 26:

Железо:

Нефть:

3.2.5  Расчет предельно допустимых сбросов

Предельно допустимый сброс (ПДС)- это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в единицу времени может быть сброшено в водоем конкретным предприятием, не вызывая при этом превышение ПДК загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий.

При спуске сточных вод вне черты города ПДС для отдельных предприятий рассчитывается с учетом возможного разбавления сточных вод, а также с учетом процессов естественного самоочищения вод от поступающих в них веществ.

ПДС рассчитывают по наибольшим среднечасовым расходам сточных вод (м³) фактического периода спуска сточных вод. Концентрация веществ принимается в мг/л или г/м³, ПДС вычисляют в граммах на час.

ПДС с учетом требований по составу и свойствам воды в водных объектах определяют для всех категорий водопользования как произведение расхода сточных вод q_ст (м³/ч) на концентрацию веществ С_ст (г/м³) в сточных водах по формуле30:

,(30)

ПДС= 0,8*195*3600 = 56160 г/ч

Сброс массы вещества, соответствующий ПДС, при расчете по формуле 29 необходимо увязывать с расходом сточной воды q_ст, так как уменьшение расхода q_ст при сохранении величины ПДС будет приводить к концентрации вещества в сточной воде, превышающей С_ст, что недопустимо.

Величину концентрации С_ст при сбросе сточных вод в черте города принимают на уровне, не превышающем ПДК, установленной в местах водопользования.

Концентрацию взвешенных веществ в сточных водах С_ст определяют, исходя из величины концентрации взвешенных веществ в одном объекте до места сброса С_ф. Для культурно - бытового водопользования концентрация взвешенных веществ в сбросах должна соответствовать:

 (мг/л),

где: - концентрация взвешенных веществ в воде водного объекта до сброса сточных вод, мг/л; С_ф= 6 мг/л.

С_ст=195 мг/л

195

195

Так как это неравенство не верно, то необходима очистка сточных вод от взвешенных веществ.

дрожжи загрязняющий сточный очистка

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Климат Белоглинского района - степной. Он формируется под действием трех воздушных масс: арктических, умеренных и тропических. Среднегодовая температура составляет примерно 10^оС. Годовое количество осадков умеренное: от 300 до 500 м. Преобладающими ветрами являются восточные и северо-восточные.

При изучении влияния предприятия на атмосферный воздух было выявлено, что максимальная приземная концентрация для взвешенных веществ составляет 0,97133 (мг/м³), для CuO составляет 0,13199 (мг/м³).

Предельно допустимый выброс вредного вещества в атмосферу из одиночного источника для взвешенных веществ составляет 1,05909 г/с, для CuO составляет 0,04236 г/с. Концентрация вредного вещества в выбросах около устья трубы не превышает нормы.

Предприятие по производству кормовых дрожжей относится к III классу опасности с санитарно-защитной зоной (СЗЗ) в 300 м. Из данных расчета уточненной СЗЗ следует, что в некоторых случаях необходимо увеличить ее расстояние от источника загрязнения.

При изучении влияния предприятия на поверхностные воды было выявлено, что суммарный эффект воздействия на санитарное состояние водоема нескольких вредных веществ не удовлетворяет нормативным требованиям, необходимо осуществить мероприятия по улучшению экологической ситуации.

Необходимая степень отчистки сточных вод по взвешенным веществам составляет 76,98558%, необходимая степень очистки сточных вод по содержанию растворенного кислорода 44,87812%. По полному биохимическому потреблению необходимая степень очистки сточных вод составляет 15,53183%. Все это свидетельствует о сильной загрязненности сточных вод и необходимости их очистки.

Санитарное состояние водного объекта в результате сброса сточных вод неудовлетворительное. Величина предельно допустимых сбросов равна 56160 г/час.

Для улучшения экологической обстановки можно предложить увеличение размеров СЗЗ и применить ниже изложенные методы отчистки.

Методы очистки сточных вод от взвешенных примесей

Для механической очистки применяют следующие сооружения: решетки, на которых задерживаются грубые примеси размером больше 5 мм; сита, задерживающие примеси СВ размером до 5 мм; песколовки, служащие для задержания минеральных загрязнений СВ, пре имущественно песка; жироловки, маслоловушки, нефтеловушки, смолоуловители для улавливания из СВ соответствующих загрязнений, более легких, чем вода; отстойники для осаждения взвешенных веществ с удельным весом больше единицы.

Принцип действия песколовки основан на том, что под влиянием сил тяжести частицы, удельный вес которых больше, чем удельный вес воды, по мере движения их вместе с водой в резервуаре оседают на дно. В соответствии с закономерностями гидравлики потока песчинки уносятся вместе с водой только при определенной скорости речения. При снижении этой скорости крупицы песка оседают на дно резервуара, а вода течет дальше.

Песколовки бывают горизонтальные, в которых вода движется в Горизонтальном направлении, вертикальные, в которых вода движется вертикально вверх) и круглые с винтовым поступательно-вращательным) движением воды.

Рисунок - 5 Схема горизонтальной песколовки (вид сверху)

В последних песколовках происходят процессы, аналогичные явлениям, наблюдаемым в чайной чашке. При перемешивании налитого в чашку чая чаинки собираются в центре чашки. При круговом движении СВ в круглой песколовке крупные частицы песка аналогичным образом собираются в ее центре.

Рисунок - 6 Вертикальная и круглая песколовки

При механической очистке из производственных СВ путем процеживания, отстаивания и фильтрования удаляется до 90% нерастворимых механических примесей различного характера (песок, глинистые частицы, окалина и другие), а и бытовых СВ - до 60%.

Рисунок - 7 Схема радиального отстойника: 1 - входная труба; 2 - отводящая труба; 3 - шламосборник; 4 - канал вывода шлама; 5 - механический скребок

В целях очистки СВ от нефтепродуктов также широко применяется метод отстаивания, который в данном случае основан на способности самопроизвольного разделения воды и нефтепродуктов. Частицы последних под действием сил поверхностного натяжения приобретают сферическую форму, и их размеры находятся в диапазоне от 2 до 3 * 10² мкм. В основе процесса отстаивания лежит принцип выделения нефтепродуктов под действием разности плотностей воды и частиц масла. Содержание нефтепродуктов в стоках находится в широких пределах и составляет в среднем 100 мг/л.

Вьщеление нефтепродуктов производится в нефтеловушках (рис. 7). Грязная вода подается в приемную камеру и, пройдя под перегородкой, попадает в отстойную камеру, где и происходит процесс разделения воды и нефтепродуктов. Очищенная вода выводится из нефтеловушки, а нефтепродукты образуют пленку на поверхности воды и удаляются специальным устройством. Подобным образом устроены жироловушки, маслоло-вушки и смололовушки, использующие принцип разности плотности воды и загрязнений, более легких (например, масло), чем вода.

Методы очистки газообразных выбросов от вредных примесей

В промышленности применяют механический, электрический и физико-химический способы очистки газов. Механическую и электрическую очистку используют для улавливания из газов твёрдых и жидких примесей, а газообразные примеси улавливают физико-химическими способами.

Механическую очистку газов производят осаждением частиц примесей под действием силы тяжести или центробежной силы, фильтрацией сквозь волокнистые и пористые материалы, промывкой газа водой или др. жидкостью. Наиболее простым, но малоэффективным и редко применяемым является способ осаждения крупной пыли под действием силы тяжести в т. н. пылевых камерах. Инерционный способ осаждения частиц пыли (или капель жидкости) основан на изменении направления движения газа со взвешенными в нём частицами. Так как, плотность частиц примерно в 1-3 тыс. раз больше плотности газа, они, продолжая двигаться по инерции в прежнем направлении, отделяются от газа. Инерционными уловителями пыли служат т. н. пылевые мешки, жалюзийные решётки, зигзагообразные отделители и т.п. В некоторых аппаратах используется и сила удара частиц. Всеми такими аппаратами пользуются для улавливания сравнительно крупных частиц; высокой степени очистки газов эти методы не дают.

Для очистки газов широко применяют циклоны, в которых отделение от газа твёрдых и жидких частиц происходит под действием центробежной силы (при вращении газового потока). Так как центробежная сила во много раз превосходит силу тяжести, в циклонах осаждается и сравнительно мелкая пыль, с размером частиц примерно 10-20 мкм.

Тканевые и бумажные фильтры, а также фильтры в виде слоя коксовой мелочи, гравия или каких-либо пористых материалов (например, пористой керамики) применяют для очистки газов посредством фильтрации. Наиболее распространёнными газоочистителями такого типа являются тканевые мешочные, или рукавные, фильтры. В зависимости от характера пыли и состава газа мешки изготовляют из шерстяной, хлопчато-бумажной или специальной (например, стеклянной) ткани. Газ проходит сквозь ткань, а частицы пыли задерживаются в мешках (рукавах). Рукавные фильтры служат главным образом для улавливания весьма тонкой пыли; например, при очистке газов, отходящих от ленточных агломерационных машин или от шахтных печей, в рукавных фильтрах улавливается 98-99% всей пыли.

Очистку газов от пыли промывкой водой применяют в аппаратах различного типа. Наиболее широкое распространение получили Скрубберы, мокрые циклоны, скоростные пылеуловители и пенные пылеуловители. В скоростных (турбулентных) пылеуловителях вода, вводимая в поток запылённого газа, движущегося с высокой скоростью, дробится на мелкие капли. Высокая степень турбулизации газового потока при такой скорости способствует слиянию частиц пыли с каплями воды. Относительно крупные капли воды вместе с частицами пыли легко отделяются затем в простейших уловителях (например, в мокрых циклонах). Аппараты этого типа широко применяются для улавливания очень мелкой пыли (возгонов) и могут обеспечить высокую степень очистки газов. В пенных пылеуловителях запылённый газ в виде мелких пузырьков проходит через слой жидкости с определённой скоростью, вследствие чего образуется пена с высокоразвитой поверхностью контакта между жидкостью и газом. В пенном слое происходит смачивание и улавливание частиц пыли. Благодаря высокой степени улавливания пыли с размерами частиц более 2-3 мкм и малому гидравлическому сопротивлению (порядка 80-100 мм вод. ст.) пенные пылеуловители получили большое распространение.

Электрическая очистка газов основана на воздействии сил неоднородного электрического поля высокого напряжения (до 80 000 в). Аппараты для очистки газов этим методом называются электрическими фильтрами. При пропускании через такие фильтры загрязнённого газа происходит его ионизация, заряженные частицы увлекаются к осадительному электроду и осаждаются на нём. Применение электрических фильтров для Г. о. чрезвычайно распространено, особенно для тонкой очистки дымовых газов тепловых электростанций, в цементной промышленности, чёрной и цветной металлургии.

Методы физико-химической очистки применяют для удаления газообразных примесей. К таким методам относятся промывка газов растворителями (абсорбция); промывка газов растворами реагентов, связывающих примеси химически (химическая абсорбция); поглощение примесей твёрдыми активными веществами (адсорбция); физическое разделение (например, конденсация компонентов), каталитическое превращение примесей в безвредные соединения. Абсорбция газообразных примесей растворителями производится путём промывки газов в орошаемых аппаратах типа скрубберов либо в барботёрах, в последних газ проходит сквозь жидкий растворитель, хорошо растворяющий газообразные примеси и очень плохо - остальные компоненты газовой смеси. Так производится, например, улавливание водой аммиака из коксового газа, улавливание различными маслами ароматических углеводородов из коксового газа, извлечение двуокиси углерода из различных газов и т.д. В том случае, если необходимо использовать уловленные продукты, их извлекают из насыщенного ими растворителя путём десорбции. Очистка газов средствами химической абсорбции производится в аппаратах аналогичного типа. Извлекаемые газовые примеси химически связываются растворами реактивов. Затем растворы нередко регенерируют, т. е. в результате тех или иных операций выделяют связанные примеси, и свойства растворов восстанавливаются.

Адсорбция газообразных примесей производится с помощью различных пористых активных веществ: активного угля, силикагеля, бокситов и др. Вредные примеси адсорбируются на поверхности поглотителя, а после его насыщения отгоняются продувкой горячим воздухом, газом или перегретым паром.

Некоторые содержащиеся в газах вредные газообразные примеси могут быть каталитически превращены в др., легкоулавливаемые, вещества; иногда превращение и улавливание совмещаются в одном процессе. Так производится, например, очистка газов от органических соединений серы (сероуглерода, сероокиси углерода, тиофена, меркаптанов); соединения эти при 300-400°С в присутствии водорода или водяного пара превращаются на катализаторах в сероводород, который затем извлекается из газа и может быть разложен с утилизацией серы.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агроклиматический справочник Краснодарского края. - Краснодар, 1989. - 170 с.

2.       Белюченко И.С. Экология в терминах и понятиях / И.С. Белюченко. - Краснодар, 2002. - 300 с.

.        География Краснодарского края. - Краснодар: КГУ, 1994. - 282 с.

.        ГОСТ 17.4.1.03-84 Химические показатели. - М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1995. - 40 с.

.        Кириченко К.С. Почвы Краснодарского края / К.С. Кириченко. - Краснодар, 1953. - 105 с.

6. Гавриленко А.Н., Зарцына С.С., Зуева С.Б. «Экологическая безопасность пищевых производств» - Санкт-Петербург, ГИОРД - 2005.

7. Шариков А.П. Справочник «Охрана окружающей среды», Ленинград, 1978.

8. Лекарственные растения Краснодарского края», Харакоз М.Ф., Краснодар, 1980 год.

. Так же были использованы методические указания по выполнению курсового проекта. Кафедра прикладной экологии.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Роза ветров Белоглинского района: среднегодовая

Роза ветров Белоглинского района: январь

Роза ветров Белоглинского района: июль

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Видовой состав животных

Рептилии

Птицы

Насекомые

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Видовой состав растительности