Вредные выбросы при производстве, мероприятия по их устранению

Производственная деятельность предприятий стекольной промышленности является одним из факторов мощного антропогенного воздействия на окружающую природную среду. В силу специфики технологических процессов производства стекла в стекольной отрасли образуются значительные объёмы загрязнителей, которые оказывают негативное воздействие на объекты природной среды. Эффективность разрабатываемых природоохранных мероприятий в значительной степени зависит от знания состава и свойств загрязнителей. Ежегодно на предприятиях образуются сотни загрязнителей, которые поступают в объекты окружающей среды. Среди загрязнителей наибольшую опасность представляют жидкие и полужидкие загрязнители, а также загрязнители в виде пыли, которые в силу своей подвижности обладают высокой аккумулирующей способностью, что может приводить не только к стойкому загрязнению объектов окружающей среды, но и к нарушению экологического равновесия в местах их скопления.

Производство изделий из стекла связано с образованием большого количества отходов и выбросов, которые можно классифицировать по физико-механическому состоянию следующим образом:

а) твердые отходы (стеклобой, сырьевые материалы цехов подготовки шихты в виде пыли, порошковых отходов цехов обработки сортовой посуды);

б) суспензии и шламы (шламы и осадки систем подготовки шихты, систем пылегазоулавливания и очистки сточных вод, суспензии систем шлифования и полирования стекол);

в) сточные воды (сливы замасливателя в производстве стекловолокна, полировальные, промывные и травильные растворы при обработке и декорировании изделий и т.д.);

г) газообразные выбросы (отходящие газы стекловаренных печей, содержащие оксиды азота и серы, соединения свинца, фтора, фосфора и бора, оксид углерода, бензапирен, дымовые газы сушильных цехов подготовки шихты, газовая фаза и воздух стадий закалки и охлаждения стекла).

Образование отходов в различных подсистемах производств стекла вызвано рядом причин, ранжированную последовательность которых можно записать в следующем порядке:

а) несовершенство технологических процессов отдельных стадий производства стекла;

б) недостатки в конструкции оборудования и его несоответствие характеру протекающих процессов;

в) несоблюдение технологических регламентов и низкая культура обслуживания и эксплуатации оборудования.

По свойствам и составу отходов их можно разделить на близкие к исходному сырью (порошковой шихте), к целевому продукту (стекломасса, стеклобой, крошка и пыль цехов обработки изделий), к сырью других производств.

Концентрация пыли в воздухе отделения подготовки сырья и приготовления шихты может, по зарубежным данным, достигать сотен и даже тысяч миллиграмм на кубический метр. Наибольшее пыление характерно для доломита, известняка (мела), полевого и плавикового шпатов, карбоната натрия и борной кислоты. Количество образующейся пыли достигает для шихт стекольных заводов 1,6 % от массы приготавливаемой шихты. Максимальные пылепотери приходятся на материалы известняковой группы и полевого шпата (до 85 % от общего количества пыли), а в воздухе отделения при получении шихты содержится до 60-70 % пылевых частиц размером менее 5 мкм. В стекольном производстве пылевые частицы размером до 50 мкм удерживаются в воздухе длительное время. Пыль обладает фиброгенным действием (SiО₂) и общетоксичным. Пыль доломита [(СаМg(Со₃)₂] составляет 50 % от всей пыли, образующейся при приготовлении шихты. Она обладает фиброгенным действием. Пыль известняка СаСОз (мела) также фиброгенна. Карбонат натрия (Nа₂СО₃ обладает большой летучестью, вызывает изъязвление слизистой оболочки носа, раздражает дыхательные пути и приводит к конъюнктивиту). Оксид бора В₂О_З является составляющим элементом ряда оптических стекол и стекловолокна. В шихту вводят борную кислоту Н₃ВО₃, пыль которой может быть причиной повреждения кожи.

Основными источниками запыленности в стекольном производстве являются дробилки (мельницы), сушильные барабаны, элеваторы, грохоты, смесители. Подготовка сырья для производства стекла связана с интенсивным выделением пыли. Пылеобразование происходит в процессах измельчения, классификации, смешения компонентов шихты, их сушки и транспортирования. Пневмо- и вакуум-трубопровод стекольной шихты. На большинстве стекольных заводов сырьевые компоненты и шихту транспортируют от места их приготовления и переработки к стекловаренным печам с помощью элеваторов, ленточных конвейеров и др. Основными недостатками такого транспортирования является образование пыли при перевалочных операциях, расслоение шихты и потери отдельных компонентов, отсутствие герметизации, тяжелый ручной труд. Решением этих проблем является использование трубопроводного транспортирования материалов. Возможны три основных типа пневматических систем (рисунок 3): вакуумная транспортная (а), транспортная с избыточным давлением (б) и комбинированная (в).

В случае вакуумной системы воздух поступает при атмосферном давлении, захватывает твердые вещества и переносит их в направлении вакуумного насоса. В случае пневматической системы транспортирующий агент (воздух) с помощью воздуходувных машин под давлением нагнетается в материалопроводы. В производстве стекла и стекловолокна целесообразно более широ­ко использовать пневмосмешение сыпучих материалов. Одним из аппаратов такого типа является пневматический циркуляционный смеситель, отличающийся простотой устройства, относительно малыми энергозатра­тами и высоким качеством (химической однородностью) готовой сме­си. Несущей средой является воздух, который обеспечивает циркуляцию сыпучего материала в таких аппаратах, в вертикальной турбулент­ной струе, насыщенной твердыми частицами. Из приведенных схем транспортирования шихты видно, что их обязательным элементом являются устройства для отделения материала от транспортирующего воздуха и аппараты для очистки воздуха от пы­ли. Пылеочистные аппараты применяют также и для очистки газов, выходящих из различных подсистем производства стекла (из стекловаренных печей, из сушильных барабанов, отсосы воздуха с мест обработ­ки стеклоизделий и т.д.)

Рисунок 4 – Схемы пневматических систем транспортирования материала: 1 – всасывающее сопло; 2 – материалопровод; 3 – разгрузочное устройство; 4 – воздуходувная машина; 5 – приемный бункер; 6 – питатель

Комбинированные методы и аппаратура очистки газов. Для обеспыливания процессов сушки, измельчения, просеивания, смешивания и транспортирования сырьевых материалов разработан гидродинамический пылеуловитель ГДП-М (рисунок 4) производительностью по очищаемому воздуху от 3000 до 40000 м^З/ч.

Рисунок 5 – Гидравлический пылеуловитель ГДП-М: 1 – входной патрубок;

2 – газораспределительная решетка; 3 – корпус; 4 – каплеотделитель; 5 – выходной патрубок; 6 – регулятор подачи воды; 7 – разгрузочное устройство.

Принцип работы аппарата основан на барботаже запыленного воздуха (газа) через слой пены, образующейся на газораспределительной решетке. Решетка при этом погружена в пылесмачивающую жидкость. Запыленный газ поступает в подрешеточное пространство и, вытеснив на решетку часть воды, образует на ней слой высокотурбулентной пены. Пройдя через отверстия, газ очищается от пыли в момент контакта с пылесмачивающей жидкостью. Очищенный газовый поток поступает в центробежный каплеотделитель, а затем выбрасывается в атмосферу.

Дата добавления: 2015-07-12