Study of the operation of the gas cleaning installation ferrous metallurgy enter-prises

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

To assess the quality of the environment on the territory of the ferrous metallurgy enterprise, the operation of oil-containing waste processing tanks was monitored for six years, followed by purification from aromatic hydrocarbons and mineral oil aerosols. Air (gas) sampling was carried out to study the amount of pollutants. In the studied samples, increased concentrations of benzene, xylene, toluene, ethylbenzene, mineral oil were found. Measurements of gas performance at the inlet and outlet of the gas cleaning plant were also performed. The temperature of the purified gas was measured; the consumption of water (solution) for irrigation was measured. The study period is from 2015 to 2020. As a result of the analysis of the data obtained, a continuous release of pollutants into the atmosphere was found. To reduce the concentration of air pollutants, measures have been proposed to increase the efficiency of the gas cleaning plant.

Full Text

Атмосферные загрязнения приводят к ряду негативных последствий, которые становятся сложно решаемой экологической проблемой [1–3]. В результате деятельности предприятий черной металлургии значительно загрязняется атмосферный воздух. Основной причиной выбросов загрязняющих веществ является высокий физический износ оборудования и применение устаревших технологий [4–6].

 Цель работы: исследование работы газоочистительной установки, анализ экологической обстановки на территории предприятия черной металлургии.

Задача: отбор проб воздуха, прошедших очистку на газоочистительной установке; анализ полученных результатов; разработка мероприятий по увеличению эффективности работы газоочистительной установки.

Как известно, предприятия чёрной металлургии имеют первый класс опасности и увеличенные защитно-санитарные зоны для их территорий [7]. Это связано с повышенным содержанием загрязняющих веществ в испарениях от производства. Для защиты окружающей среды от попадания большого количества загрязняющих веществ на предприятии чёрной металлургии предусмотрено газоочистительное оборудование – газоконвектор.

Газоконвектор обеспечивает очистку вентиляционных и технологических выбросов от опасных и дурно пахнущих газов органической природы с общей концентрацией до 4000 мг/м3 путем полного их разложения и окисления. Окисление происходит в результате комбинированного воздействия объёмного барьерного разряда, воздействия на молекулы загрязнений и других физико-химических факторов.

Газоконвектор состоит из следующих элементов:

  1. Блок МГФО – модуль «гидрофильтр» представляет собой смачиваемый лабиринт и обеспечивает водяное охлаждение потока с улавливанием масел, аэрозолей, пыли, смачивающихся и растворяющихся загрязнений.
  2. Блок МОФ – модуль фреонового охлаждения газовоздушной смеси, предназначенный для конденсации влаги в газовоздушной смеси и охлаждения потока воздуха.
  3. Блок ДУК – дымоулавливающий электростатический комплекс, обеспечивающий очистку воздуха от мелкодисперсных непроводящих частиц пыли и аэрозолей, а также от полимеризующихся и застывающих загрязнений.
  4. Блок ФПА – противоаэрозольный фильтр, представляющий собой кассетный фильтр и обеспечивающий дополнительную защиту газоконвектора от аэрозолей, полимеризующихся и застывающих загрязнений, пыли и волокон.
  5. Блок Фк7 – фильтр карманного типа с кассетными блоками, обеспечивающий тонкую очистку воздуха от пыли и волокон.
  6. Блок ГРЯ 2000 (2 шт.) – барьерно-стриммерная секция плазменной очистки с газоразрядными ячейками, обеспечивающая очистку воздуха от органических газов, паров и запахов.
  7. Блок СЕ/СЕС (3 шт.) – кассетный сорбционный фильтр, предназначенный для доочистки воздуха от газов, паров и запахов.

В течение шести лет (с 2015 по 2020 гг.) с периодичностью один раз в год выполнялся отбор проб воздуха для исследования. Сбор анализов осуществлялся после очистки воздуха от ароматических углеводородов и аэрозолей минеральных масел в испарениях.

В 2015 г. отбор проб был выполнен в августе, в 2016 г. – в сентябре, а с 2017 по 2020 гг. – в мае. Работа цеха (рис. 1) по переработке маслосодержащих отходов с последующей очисткой от ароматических углеводородов и аэрозолей минеральных масел происходит в круглосуточном режиме. Наблюдения показали, что после очистки отходов в атмосферу вместе с парами очищенного воздуха попадают загрязняющие вещества, о чём свидетельствует специфический запах воздуха рядом с объектом наблюдения.

 

Рис. 1. Цех по переработке маслосодержащих отходов

 

Основными загрязняющими веществами в испарениях являются: бензол [8, 9], ксилол [10], толуол [11], этиленбензол [12], масло минеральное [13]. Повышенное содержание данных веществ в атмосферном воздухе влияет на уровень загрязнения поверхностных и подземных вод, а также почв.

Основной характеристикой загрязненности воздуха является концентрация в нем примеси, т. е. количество того или иного вещества в единице объема воздуха при нормальных условиях, выраженное в мг/м3.

Для измерения компонентов использовалось оборудование Центра коллективного пользования ВГТУ «ЦКП имени проф. Ю.М. Борисова» в рамках проекта развития, на основании соглашения № 075-15-2021-662 от 28.07.2021 г. В работе использовались газоанализаторы, датчики давления и термопреобразователи.

Результаты измерений представлены в табл. 1.

 

Таблица 1

Результаты исследований по эксплуатационным (фактическим) показателям работы установки очистки газа ёмкости термообработки на промышленном предприятии черной металлургии

Исследуемые

параметры

Показатели работы (фактические)

31.08.

2015

29.09.

2016

23.05.

2017

11.05.

2018

08.05.

2019

07.05.

2020

1. Температура очищаемого газа (воздуха), ℃:

на входе

на выходе

 

 

73

53

 

 

100

48

 

100

56

 

100

52

 

101

53

 

100

54

2. Концентрация загрязняющих веществ в очищаемом газе

(воздухе), мг/м3:

на входе:

- бензол

- ксилол

- толуол

- этилбензол

- минеральное масло

 

0,002813

0,000005

0,000036

0,000018

0,007

 

0,000117

0,000223

0,000225

0,000003

0,0103

 

0,000047

0,000055

0,000036

0,000006

0,0121

 

0,000153

0,00018

0,000053

0,000573

0,0099

 

0,00049

0,00022

0,00034

0,00038

0,009533

 

0,00048

0,00199

0,00031

0,00035

0,009033

на выходе:

- бензол

- ксилол

- толуол

- этилбензол

- минеральное масло

 

0,00127

0,000002

0,000014

0,000008

0,00295

 

0,000065

0,000092

0,000106

0,0000001

0,00367

 

0,000002

0,000029

0,000014

0,000003

0,00433

 

0,00005

0,000056

0,00002

0,00014

0,00415

 

0,000053

0,000068

0,000051

0,000106

0,0041

 

0,000052

0,000065

0,00005

0,000103

0,003897

3. Расход воды (раствора)

на орошение, м3

4,5

8,0

8,0

8,0

8,0

8,0

Эффективность очищения загрязняющих веществ, %:

- бензол

- ксилол

- толуол

- этилбензол

- минеральное масло

54,85

60,00

61,11

55,55

57,85

44,44

58,74    

52,88

96,66

96,43

95,74

47,27     

61,11

50,00

64,21

67,32

68,88

62,26

75,56

58,08

89,18

69,09

85,00

72,10

56,99

 

89,16

96,73

83,87

70,57

56,85

 

На основании полученных данных, обобщенных в табл. 1, были построены графики изменения концентрации загрязняющих веществ на входе в газоконвектор газов и на выходе (рис. 2–6).

На рис. 2 показан график измерения концентрации бензола. Первый отбор проб был выполнен 31 мая 2015 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 73 ℃, после очистки – 53 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 4,5 м3/ч. Концентрация бензола до очистки составляла 0,002813 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации бензола в воздухе до 0,00127 г/м3, однако полученные результаты при сопоставлении к ПДК оказались завышены. Результаты исследования проб газа (воздуха) и сопоставления к ПДК представлены в табл. 2. По результатам исследований в 2015 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей бензола – 54,85 %. Второй отбор проб был выполнен 29 сентября 2016 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 48 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация бензола до очистки составляла 0,000117 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации бензола в воздухе до 0,000065 г/м3. По результатам исследований в 2016 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей бензола – 44,44 %. Третий отбор проб был выполнен 23 мая 2017 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 56 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация бензола до очистки составляла 0,000047 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации бензола в воздухе до 0,000002 г/м3. По результатам исследований в 2017 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей бензола – 95,74 %. Четвертый отбор проб был выполнен 11 мая 2018 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 52 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация бензола до очистки составляла 0,000153 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации бензола в воздухе до 0,00005 г/м3. По результатам исследований в 2018 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей бензола – 67,32 %. Пятый отбор проб был выполнен 5 мая 2019 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 101 ℃, после очистки – 53 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация бензола до очистки составляла 0,00049 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации бензола в воздухе до 0,000053 г/м3. По результатам исследований в 2019 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей бензола, равный 89,18 %. Шестой отбор проб был выполнен 7 мая 2020 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 54 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация бензола до очистки составляла 0,00048 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации бензола в воздухе до 0,000052 г/м3. По результатам исследований в 2020 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей бензола – 89,16 %.

 

Таблица 2

Результаты исследования проб воздуха и сопоставление к ПДК

Показатель

2015

вход/

выход

2016

вход/

выход

2017

вход/

выход

2018

вход/

выход

2019

вход/

выход

2020

вход/

выход

ПДК [14]

воздуха

макс.

разовая

ПДК [14]

воздуха

средне-суточная

Температура воздуха, °С

73

100

100

100

101

100

-

-

53

48

56

52

53

54

Бензол, мг/м3

2,813

0,117

0,047

0,153

0,490

0,480

0,300

0,100

1,270

0,065

0,002

0,050

0,053

0,052

Ксилол, мг/м3

0,005

0,223

0,055

0,180

0,220

0,199

150

50

0,002

0,092

0,029

0,056

0,068

0,065

Толуол, мг/м3

0,036

0,225

0,036

0,053

0,340

0,310

150

50

0,014

0,106

0,014

0,020

0,051

0,050

Этилбензол, мг/м3

0,018

0,003

0,006

0,573

0,380

0,350

150

50

0,080

0,0001

0,003

0,140

0,106

0,103

Масло минеральное, мг/м3

7,000

10,300

12,100

9,900

9,530

9,033

-

5,000

2,95

3,67

4,33

4,15

4,100

3,897

 

Рис. 2. График измерения концентрации бензола, г/м3, за период 2015–2020 гг.

 

На рис. 3 показан график измерения концентрации ксилола. Первый отбор проб был выполнен 31 мая 2015 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 73 ℃, после очистки – 53 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 4,5 м3/ч. Концентрация ксилола до очистки составляла 0,000005 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации ксилола в воздухе до 0,000002 г/м3. Результаты исследования проб газа (воздуха) и сопоставления к ПДК представлены в табл. 2. По результатам исследований в 2015 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей ксилола – 60,00 %. Второй отбор проб был выполнен 29 сентября 2016 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 48 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация ксилола до очистки составляла 0,000223 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации ксилола в воздухе до 0,000092 г/м3. По результатам исследований в 2016 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей ксилола – 58,74 %. Третий отбор проб был выполнен 23 мая 2017 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 56 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация ксилола до очистки составляла 0,000055 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации ксилола в воздухе до 0,000029 г/м3. По результатам исследований в 2017 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей ксилола – 47,27 %. Четвертый отбор проб был выполнен 11 мая 2018 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 52 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация ксилола до очистки составляла 0,00018 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации ксилола в воздухе до 0,000056 г/м3. По результатам исследований в 2018 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей ксилола – 68,88 %. Пятый отбор проб был выполнен 5 мая 2019 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 101 ℃, после очистки показатель температуры – 53 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация ксилола до очистки составляла 0,00022 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации ксилола в воздухе до 0,000068 г/м3. По результатам исследований в 2019 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей ксилола, равный 69,09 %. Шестой отбор проб был выполнен 7 мая 2020 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 54 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация ксилола до очистки составляла 0,00199 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации ксилола в воздухе до 0,000065 г/м3. По результатам исследований в 2020 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей ксилола – 96,73 %.

 

Рис. 3. График измерения концентрации ксилола, г/м3, за период 2015–2020 гг.

 

На рис. 4 показан график измерения концентрации толуола. Первый отбор проб был выполнен 31 мая 2015 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 73 ℃, после очистки – 53 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 4,5 м3/ч. Концентрация толуола до очистки составляла 0,000036 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации толуола в воздухе до 0,000014 г/м3. Результаты исследования проб газа (воздуха) и сопоставления к ПДК представлены в табл. 2. По результатам исследований в 2015 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей толуола – 61,11 %. Второй отбор проб был выполнен 29 сентября 2016 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 48 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация толуола до очистки составляла 0,000225 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации толуола в воздухе до 0,000106 г/м3. По результатам исследований в 2016 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей толуола, равный 52,88 %. Третий отбор проб был выполнен 23 мая 2017 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 56 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация толуола до очистки составляла 0,000036 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации толуола в воздухе до 0,000014 г/м3. По результатам исследований в 2017 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей толуола – 61,11 %. Четвертый отбор проб был выполнен 11 мая 2018 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 52 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация толуола до очистки составляла 0,000053 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации толуола в воздухе до 0,00002 г/м3. По результатам исследований в 2018 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей толуола – 62,26 %. Пятый отбор проб был выполнен 5 мая 2019 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 101 ℃, после очистки показатель температуры – 53 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация толуола до очистки составляла 0,00034 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации толуола в воздухе до 0,000051 г/м3. По результатам исследований в 2019 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей толуола – 85,0 %. Шестой отбор проб был выполнен 7 мая 2020 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 54 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация толуола до очистки составляла 0,00031 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации толуола в воздухе до 0,00005 г/м3. По результатам исследований в 2020 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей толуола – 83,87 %.

 

Рис. 4. График измерения концентрации толуола, г/м3, за период 2015–2020 гг.

 

На рис. 5 показан график измерения концентрации этиленбензола. Первый отбор проб был выполнен 31 мая 2015 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 73 ℃, после очистки – 53 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 4,5 м3/ч. Концентрация этиленбензола до очистки составляла 0,000018 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации этиленбензола в воздухе до 0,000008 г/м3. Результаты исследования проб газа (воздуха) и сопоставления к ПДК представлены в табл. 2. По результатам исследований в 2015 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей этиленбензола – 55,55 %. Второй отбор проб был выполнен 29 сентября 2016 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 48 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация этиленбензола до очистки составляла 0,000003 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации этиленбензола в воздухе до 0,0000001 г/м3. По результатам исследований в 2016 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей этиленбензола – 96,66 %. Третий отбор проб был выполнен 23 мая 2017 г. Температура газа на входе в аппарат – 100 ℃, после очистки – 56 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация этиленбензола до очистки составляла 0,000006 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации этиленбензола в воздухе до 0,000003 г/м3. По результатам исследований в 2017 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей этиленбензола – 50,0 %. Четвертый отбор проб был выполнен 11 мая 2018 г. Температура газа на входе в аппарат – 100 ℃, после очистки – 52 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация этиленбензола до очистки составляла 0,000573 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации этиленбензола в воздухе до 0,00014 г/м3. По результатам исследований в 2018 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей этиленбензола – 75,56 %. Пятый отбор проб был выполнен 5 мая 2019 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 101 ℃, после очистки – 53 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация этиленбензола до очистки составляла 0,00038 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации этиленбензола в воздухе до 0,000106 г/м3. По результатам исследований в 2019 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей этиленбензола – 72,10 %. Шестой отбор проб был выполнен 7 мая 2020 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 54 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация этиленбензола до очистки составляла 0,00035 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации этиленбензола в воздухе до 0,000103 г/м3. По результатам исследований в 2020 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей этиленбензола – 70,57 %.

 

Рис. 5. График измерения концентрации этиленбензола, г/м3, за период 2015–2020 гг.

 

На рис. 6 показан график измерения концентрации минерального масла. Первый отбор проб был выполнен 31 мая 2015 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 73 ℃, после очистки – 53 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 4,5 м3/ч. Концентрация масла минерального до очистки составляла 0,007 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации минерального масла в воздухе до 0,00295 г/м3. Результаты исследования проб газа (воздуха) и сопоставления к ПДК представлены в табл. 2. По результатам наблюдений в 2015 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей масла минерального – 57,85 %. Второй отбор проб был выполнен 29 сентября 2016 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 48 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация масла минерального до очистки составляла 0,0103 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации минерального масла в воздухе до 0,00367 г/м3. По результатам наблюдений в 2016 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей масла минерального – 96,43 %. Третий отбор проб был выполнен 23 мая 2017 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 56 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация масла минерального до очистки составляла 0,0121 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации масла минерального в воздухе до 0,00433 г/м3. По результатам наблюдений в 2017 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей масла минерального – 64,21 %. Четвертый отбор проб был выполнен 11 мая 2018 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 52 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация масла минерального до очистки составляла 0,0099 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации масла минерального в воздухе до 0,00415 г/м3. По результатам наблюдений в 2018 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей масла минерального – 58,08 %. Пятый отбор проб был выполнен 5 мая 2019 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 101 ℃, после очистки – 53 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация масла минерального до очистки составляла 0,009533 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации масла минерального в воздухе до 0,0041 г/м3. По результатам наблюдений в 2019 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей масла минерального – 56,99 %. Шестой отбор проб был выполнен 7 мая 2020 г. Температура газа на входе в аппарат составляла 100 ℃, после очистки – 54 ℃. Расход воды на орошение внутри установки составил 8,0 м3/ч. Концентрация масла минерального до очистки составляла 0,009033 г/м3, после наблюдалось снижение концентрации масла минерального в воздухе до 0,003897 г/м3. По результатам наблюдений в 2020 г. был получен показатель эффективности по очистке газа от примесей масла минерального – 56,58 %.

 

Рис. 6. График измерения концентрации масла минерального, г/м3, за период 2015–2020 гг.

 

Результаты исследования проб газа (воздуха) и сопоставления к ПДК представлены в табл. 2. Анализируя полученные данные, мы видим, что концентрация бензола в 2015 г. превышает нормы ПДК перед очисткой газовоздушной смеси и после неё. В 2016, 2018, 2019, 2020 гг. ПДК по бензолу превышено только перед очисткой газовоздушной смеси, после её очистки по ПДК установлена норма. Анализ результатов по концентрации масла минерального в испарениях показывает, что в течение всего периода наблюдения ПДК перед очисткой газовоздушной смеси превышает норму, после очистки содержание масла минерального в испарениях соответствует нормам ПДК. По показателям – ксилол, толуол, этиленбензол – не выявлено превышений ПДК.

После очистки газовоздушной смеси её конечный продукт попадает в атмосферу.

По результатам полученных данных о температуре газовоздушной смеси при поступлении ее на очистку и после установлено, что в процессе очистки воздуха температура газа снижается в два раза. Снижение температуры относительно исходных показателей представлено на рис. 7. Однако несмотря на значительное уменьшение температуры после очистки, наблюдается увеличение температуры атмосферного воздуха выше естественного уровня, что является тепловым загрязнением окружающей среды. Выброс в атмосферу происходит на высоте менее трех метров, что препятствует рассеиванию загрязняющих веществ и является опасным для человека.

 

Рис. 7. Диаграмма температуры (°C) очищаемого газа (воздуха) за период 2015–2020 гг.

 

Выводы. 1. Анализ полученных результатов показал, что степень очистки газовоздушной смеси от аэрозолей масла и от ароматических углеводородов после газоочистного оборудования составляет менее 95 % (бензол 73,44 %, ксилол 66,70 %, толуол 67,70 %, этиленбензол 67,07 %, масло минеральное 65,06 %). На основании полученных данных можно видеть, что оборудование по очистке газа (воздуха) работает неэффективно и требует модернизации или полной замены.

  1. Газы (воздух) после очистки попадают в атмосферу горячими, их средняя годовая температура составляет 52,66 ℃, в связи с чем происходит тепловое загрязнение окружающей среды.
  2. Наблюдается резкий неприятный запах не только в помещениях цеха, но и на дворовых производственных территориях, что свидетельствует о загрязнении окружающей среды вредными токсичными веществами, оказывающими вредоносное воздействие на окружающую среду и человека.
  3. Для увеличения эффективности очистки газовоздушной смеси предлагается следующее:

- выполнить замену газоочистительного оборудования на новое;

- очистку газовоздушной смеси осуществлять с помощью двух линий (рабочей и резервной);

- для создания необходимого разрежения и обеспечения соответствующей работы газоочистной установки предусмотреть установку двух высоконапорных радиальных вентиляторов;

- для компенсации удаляемого воздуха и обеспечения отсутствия вакуума и избыточного давления в емкостях, на крышках, предусмотреть установку приточных вентиляционных патрубков, с устройством межфланцевых дисковых затворов на емкостях, расположенных внутри помещений, и устройством вентиляционных патрубков на резервуарах, установленных на улице;

- для обеспечения неконтролируемых выбросов газовоздушной смеси из емкостей заделать открытые проемы;

- для защиты системы аспирации от шума и вибраций предусмотреть установку вибровставок и виброопор;

- выброс очищенной газовоздушной смеси осуществлять с помощью дымовой трубы высотой 14,0 м, что обеспечит рассеивание остаточных концентраций загрязняющих веществ до уровня допустимого содержания в воздухе окружающей среды;

- для обеспечения температуры на поверхности внутренних воздуховодов не более 40 ℃ предусмотреть их теплоизоляцию рулонным изолирующим материалом из вспененного каучука толщиной 25 мм с покрытием на основе аллюминизированной фольги;

- для предотвращения дополнительной конденсации влаги в наружных воздуховодах предусмотреть их теплоизоляцию рулонным изолирующим материалом из вспененного каучука толщиной 32 мм с покрытием тонколистовой оцинкованной сталью толщиной 0,5 мм;

- проводить мониторинг испарений на концентрацию загрязняющих веществ не реже одного раза в год.

×

About the authors

Svetlana I. Fonova

Voronezh State Technical University

Author for correspondence.
Email: Sveta.27@mail.ru

phd in geographical sciences, associate professor of the civil structures, foundations and foundations chair named after Yu.M. Borisov

Russian Federation, 394006, Voronezh, 20th anniversary of the October Revolution str., 84

Alina V. Epitashvili

Voronezh State Technical University

Email: a.epit@mail.ru

аспирант кафедры строительных конструкций, оснований и фундаментов имени Ю.М. Борисова

Russian Federation, 394006, Voronezh, 20th anniversary of the October Revolution str., 84

Ekaterina E. Burak

Voronezh State Technical University

Email: burak.e@mail.ru

phd in engineering science, associate professor of the housing and communal services farms chair

Russian Federation, 394006, Voronezh, 20th anniversary of the October Revolution str., 84

References

  1. Vavilova T.Ya. Review of Modern Foreign Concepts of Environmentalization of the Living Environment. Gradostroitel'stvo i arhitektura [Urban Construc-tion and Architecture], 2019, vol. 9, no. 3, pp. 113–125. (in Russian) doi: 10.17673/Vestnik.2019.03.15
  2. Gvozdovsky V.I., Knyazeva M.N., Sizova A.I. Environmental problems of a large city, tools and methods for solving them. Gradostroitel'stvo i arhitektura [Urban Construction and Architecture], 2017, vol. 7, no. 3, pp. 63–67. (un Russian) doi: 10.17673/Vestnik.2017.03.11
  3. Zakirova M.N., Chuprina E.V. Ensuring environmental safety in the condi-tions of urban pollution with cadmium. Gradostroitel'stvo i arhitektura [Urban Construction and Architecture], 2018, vol. 8, no. 1, pp. 59–62. (in Russian) doi: 10.17673/Vestnik.2018.01.11
  4. Puring S.M., Vatuzov D.N. Modernization of Air Purification Devices from Solid Fine Aerosols. Gradostroitel'stvo i arhitektura [Urban Construction and Architecture], 2020, vol. 10, no. 2, pp. 16–21. (in Russian) doi: 10.17673/Vestnik.2020.02.3
  5. Pospelova N.E., Timirbulatova E.Kh. Some features of technological process-es and the level of air pollution created by sources of emissions of construc-tion industry enterprises. Gradostroitel'stvo i arhitektura [Urban Construction and Architecture], 2014, vol. 4, no. 3, pp. 84–88. (in Russian) doi: 10.17673/Vestnik.2014.03.15
  6. Kotkova O.N. Accounting for Violations of High-Rise Structures at Hazard-ous Industrial Facilities of the Samara Region. Gradostroitel'stvo i arhitektura [Urban Construction and Architecture], 2011, vol. 1, no. 4, pp.. 72–76. (in Russian) doi: 10.17673/Vestnik.2011.04.14
  7. Federal'nyj zakon ot 21.07.1997 № 116-FZ (red. ot 04.11.2022) «O promysh-lennoj bezopasnosti opasnyh proizvodstvennyh ob#ektov». Prilozhe-nie 1 «Opasnye proizvodstvennye ob#ekty» [Federal Law No. 116-FZ of 21.07.1997 (as amended by 04.11.2022) "On Industrial Safety of Hazardous Production Facilities." Appendix 1 "Hazardous Production Facilities"].
  8. Prohorov A.M. Bol'shaja sovetskaja jenciklopedija Benzol: v 30 t. [Big Soviet Encyclopedia Benzene: in 30 tons.]. Moscow, Soviet Encyclopedia, 1969–1978.
  9. Omel'janenko L.M., Senkevich N.A. Klinika i profilaktika otravlenij benzolom [Clinic and prevention of benzene poisoning]. Moscow, 1957.
  10. Rospotrebnadzor. № 742. Dimethylbenzene (mixture of 2-, 3-, 4-isomers) (xy-lene mixture of isomers )//GN 2.2.5.3532-18 "Maximum permissible concen-trations (MAC) of harmful substances in the air of the working zone." Mos-cow, 2018. 170 p. (in Russian)
  11. NIOSH Chemical Hazards Pocket Guide. Available at: http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0264.html (accessed 15 March 2023).
  12. Prohorov A.M. Bol'shaja Sovetskaja jenciklopedija Masla neftjanye: v 30 t. [The Great Soviet Encyclopedia of Oil Oils: in 30 tons.]. Moscow, Soviet En-cyclopedia, 1974, V. XV. 632 p.
  13. Decree of the Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation dated 04.02.2008 No. 6 "On Approval of Hygienic Standards GN 2.1.6.2326-08" (together with GN 2.1.6.2326-08. Maximum permissible concentrations (MPC) of pollutants in the atmospheric air of populated areas. Appendix 4 to GN 2.1.6.1338-03. Hygienic Standards") (Registered with the Ministry of Jus-tice of the Russian Federation 29.02.2008 No. 112. (in Russian)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Рис. 1. Цех по переработке маслосодержащих отходов

Download (1MB)
3. Рис. 2. График измерения концентрации бензола, г/м3, за период 2015–2020 гг.

Download (264KB)
4. Рис. 3. График измерения концентрации ксилола, г/м3, за период 2015–2020 гг.

Download (263KB)
5. Рис. 4. График измерения концентрации толуола, г/м3, за период 2015–2020 гг.

Download (342KB)
6. Рис. 5. График измерения концентрации этиленбензола, г/м3, за период 2015–2020 гг.

Download (294KB)
7. Рис. 6. График измерения концентрации масла минерального, г/м3, за период 2015–2020 гг.

Download (323KB)
8. Рис. 7. Диаграмма температуры (°C) очищаемого газа (воздуха) за период 2015–2020 гг.

Download (200KB)

Copyright (c) 2023 Fonova S.I., Epitashvili A.V., Burak E.E.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies