Тақырыбы. Атмосфералық ауаны қорғаудағы стандарттар жүйесі. Шығаруға болатын қалдықтар шегі және уақытша тасталуға келісілген қалдықтар туралы түсінік.

1. Атмосфералық ауаны қорғау
2. Атмосфералық ауаны қорғаудағы стандарттар жүйесі
3. Шығаруға болатын қалдықтар шегі және уақытша тасталуға келісілген қалдықтар туралы түсінік.

Ауа бассейінін антропогендік ластану түрінен  қорғау үшін келесі шаралар орындалады:

• Технологиялық процестерді экологизациялау;
• Газ қалдықтарын зиянды заттардан  тазалау;
• Атмосферадағы газ қалдықтарын шашырату;
• Санитарлы – қорғау аймақ құралы, архитектуралы-жобаланған шешімдер т.б.

Ауа бассейінін ластаудан қорғаудың ең радикалды әдістеменің бірі - технологиялық процестерді экологизациялау және  бірнеше кезекте қалдықсыз және аз талдықты технологияны, атмосфераға түскен зиянды қалдықтардың  түсін қадағалайтын технологияны шығару.

Технологиялық процестерді экологизациялау көбіне төмендегідей жағдайларда қарастырады. Өндірісте қалдықсыз технологиялық процестерді құру, жергілікті қайнау қазандығының орнына  орталықтандырылған жылуды пайдалану, жанар-жағар май мен  шикізатты барынша зиянды заттардан тазалау, көмір мен мазутты табиғи газға алмастыру. Мұның  барлығы жеке рецеркуляцияда қалдық   қолдануға болады яғни газды қайта қолдану.

Автомобильдердің шығарған  газдарынан атмосфераны қорғаудағы ерекше белсенділікті ескерсек, онда бірінші кезекті мәселе экологиялық «таза» көлік  түрлерін шығару. Қазірі  таңда  бензинен басқа экологиялық «таза» жанармай іздеу ісі белсенді жүріп  жатыр. Оның орнын  басатын «таза» экологиялық жанармай , метил спирті (метанол), аз уландырғыш аммиак және идеалды жанармай – сутегі деп қарастырылуда. Карбюратор қозғалысын экологиялық түрдегі –дизельді, булы, газ құбырларына ауыстыру  жобасы жалғасуда.

Тәжірибе-жобалау басқармасы тәжірибе үшін электрлі аккумулятор энергиясымен қала  сыртында жұмыс істейтін, одан кейін оның мөлшерінде карбюратор қозғалтқышына көшетін машинаға тәжерибе жасап көрді. Белгілі бір  мақсатта экологиялық талаптарға сай көлік  түрін, яғни күн элементімен қозғалатын автомобильдерді жасау  жұмысы жалғасуда. Өкінішке  орай технологиялық процесстерді экологизациялаудың қазіргі  даму дәрежесі, жабық цикілді технологияларды ендіру және т.б, атмосферадаға  улағыш заттардың көлемін  толықтай қамтамассыз ету үшін  жеткіліксіз. Сондықтан да өндіріс  орындарында қалдық  газдарды аэрозолдан (шаң, күл, күйе), улағыш газдан және бу қосылыстарынан (NO,NO_2,SO₃ және т.б.) тазалау үшін әртүрлі әдістер қолданылуда. Бірақта  болашақта бұл  шаңтазалағыштар жоғарыда көрсетілген  себептерге байланысты қолданылмайды.

Қалдықтарды аэрозалдан тазалау үшін қазіргі таңда әртүрлі құралдар қолданылуда. Олар ауаның шаңдану дәрежесіне, қатты  бөлшектердің көлеміне және  талап етілген тазалау дәрежесіне байланысты әр түрлі болып   келеді.

Құрғақ шаң аулағыштар (циклондарды, шаң басатын камераларды тазалайды) - бұл құралдар үлкен және ауыр көлемдегі шаңнан механикалық тазарту үшін қолданылады. Жұмыс реті - орталық күштің және тартылыс күшінің әсерімен бөлшектерді шөктіреді. Шаңданған газ түтікше  арқылы циклонға келеді (20.2. сурет), одан  кейін  ол қорап айналасында  айналып – түсу қозғалысын жасайды. Шаң  бөлектері циклон қабырғасына соқтығысып, кейін төменге  шаң жинағышқа (бункерге) түседі. Осы жерде автоматты түрде жойылады. Жұмыстың тиімділігін арттыру мақсатында топтық (бактериялы) циклондаар қолданылады.

Дымқыл шаң аулағыштар су құюды қажет етіп, жұмыс  реті  бойынша тартылыс  күші және  броун қозғалысының әсерімен шаң бөлшектерін тамшы  жоғарысына шөктіреді. Тәжірибеде  ең  көп қолданылатыны Вентури скрубберлері (20.3.сурет). Ол 2мкм көлемдегі бөлшектерді 99% дейін тазалап, барлық дымқыл шаң аулағыштар секілді  тазалау кезінде жарылғыш заттар мен  жанғыш  газдармен ауыспайды.

Фильтрлер  (талшықты, қиыршықты) 0,05 мкм-ге дейінгі аздисперлі шаң бөлшектерін ұстап қала алады. Әсіресе «Сульфон -Т» түріндегі фильтр  өте тиімді. Ол  синтетикалық мақта  талшығынан 250-300⁰С жоғары  термобағанда жасалады. Металь талшықты фильтрлер (800⁰С дейін), және де ФПП және ФПА талшық  түріндегі фильтрлер  жоғары тазалау дәрежесін  береді.

Электрофильтрлер – 0,01 мкм дейінгі өлшенген газдарды  шаң бөлшектерінен тазалауда ең тиімді әдіс. Оның  газды  тазалаудағы жоғарғы тиімділігі 99,0-99,5% құрайды.Барлық  түрдегі электрофильтрлердің жұмыс  реті - электродтардың жоғарғы жағындағы шаң-газдар тобының  ионизациясына негізделген. Шаңдар теріс зариядты  қабылдай сала тұндырғыш электронда  қозғала бастайды. Тартылыс  күшінің әсерімен сілкіну кезінде электродтарды қоршаған  шаң  бөлшектері шаң  жинағышқа түседі. (10,11 сурет).

       Электродтардың  кемшілігі – үлкен  көлемді электрэнергияны шығынға ұшыратады. Шаңдарды тазалаудың ең  тиімді әдісі біріктіру әдіс. Мысалы: батареялы  циклонда  агломерациялық газдарды вентури скубберіне дейін тазарту  өте  жақсы нәтиже  береді. (Қоршаған ортаны қорғау...1993) Қалдықтарды улы газдар мен  бутәрізді қосылыстардан (NO, NO₂, SO₃ және т.б.) тазалау әдістерін үш негізгі топқа  бөлуге  болады.

1. Каталитикалық  айналдыру жолын қолданып қосылыстарды сіңіру.
2. Қалдық қосылыстарын еріткішпен жуу (абсорбциялық әдіс)
3. Ультракіші кеуекті құрлыммен қатты  денелердегі газ тәрізді қосылыстарды  сіңіру (адсорбциялық әдіс)

Каталитикалық әдіс көмегімен өндіріс қалдықтарындағы улағыш қосылыстар қоршаған ортадағы жүйеге қосымша катализатор деп аталатын затты енгізілумен қатар, зиянсыз және аз  көлемді зиянды затқа айналады.

    Паладий қосылған және ванадилі катализаторлар кең қолданысқа  ие.Оның көмегімен көмір  оксиді диоксидқа және күкірт диоксиді оксидке дейін  жетеді.Одан басқа азот оксиді аммиякпен қарапайым азотқа дейін  тотықсызданады.Бұл әдістің  басқа  бір  түрі – зиянды  қосылыстардың газ жанбасының көмегімен жетуі (Факель жанғышы), олар мұнай өңдеу зауыттарында кең қолданылады.

  Абсорбциялық әдіс – бұл әдіс газ түріндегі зиянды  қосылыстарды сұйық  жұтқышқа  айналдыруға (абсорбентке) негізделген.Абсорбент ретінде су, негіз  ерітінділері (сода) аммиак қолданылады. Цианисті газ түріндегі қосылыстар 5%-ды темір купорос ерітіндісін абсорберлейді. Абсорбция процессі орындалатын құрал абсорбер деп аталады.

  Адсорбциялық әдіс – өндіріс қалдықтарындағы зиянды қосылыстарды адсорбенттердің ультракішікернеудегі қатты дене құрлымдарының ( белсенді көмір,саз балшық, силикагель, цеолиттер, күл т.б.) көмегімен құтылуға мүмкіндік береді. Мысалы: АЭС-да технологиялық газдарды  тазалау әдісі -  көмір фильтірінде- адсорбентте радиоактивті  өнімдерді сорбциялау әдісі кеңінен тараған.Ол  АЭС-тің жұмыс  кезінде барлық  атмосфералық ластануды сенімді жоғалтады (Қоршаған  ортаны қорғау...1993). Атмосферадағы газ қосылыстарын ыдырату - қауіпті қосылыстардың концентрациясын ПДК дәрежесіне сәйкестендіріп төмендету үшін қолданылады.

Атмосферадағы  газ  қосылыстарын  ыдырату  қауіпті қосылыстардың концентрациясын ПДК дәрежесіне сәйкестендіріп  төмендету үшін  қолданады.Тәжірибенің  мәліметтеріне  қапрағанда энергетикалық  бағдарға (ТЭС,ГРЭС,ТЭЦ) жақын орналасқан  атмосфераның  қабаты барлық газдарда тазалауға  және  технологиялық  процестерді экологизациялауға қарамастан қалдық  газдардағы зиянды заттарың көлемі белгілеенген  мөлшерден  асып  кетеді. Шаңды  газды қалдықтарды  ыдыратып  жіберу ұзын  түтінді құбырлардың  көмегімен  іске  асырылады. Құбырдың  биіктігі жоғарлағанса  оның шашырату  тиімділігі арта  береді. Өндіріс  орындарында  түтін  құбырларының   биіктігі 300 метрге  жетеді. Канадағы санбери қаласындағы мыс – никель комбинатындағы құбырлардың  ұзындығы 407м –ге жетеді.Ең кіші ұзындықтағы яғни 100м жоғары желдеткіш  құбырларды АЭС-те радиоактивті шашырату  үшін  қолданылады. Айта  кететін  жайт атмосферадағы газ  қосылыстарын шашырату – бұл  ауа бассейініндегі  ластануды тазартудағы ұзақ  және  онша  жақсы шешімі  болып  табылмайды. А.Геранның (1993жылы), ойы  бойынша ұзын  түтін  құбырларын қолдану локальды түтінді  ластауды біршама  төмендетуде. Қышқыл  жаңбыр жауған аймақтардың  мәселесін қиындатты. Жерден қанша жоғарыда  улы газдарды  тастаса  олар  сонша өзінің  ағымынан  алыста таралады.Питтсбур жоғарысындағы  түтін Лобадарда қышқылды қарға айналып  жауған. Лондондықтардың түтін түріндегі қалдықтары Скандинавия жапырақты  ормандарына  зиянын  тигізуде. Атмосферадағы зиянды  заттарды ыдырату бұл – уақытша, шарасыздан  жасалған әдіс. Қолдағы  бар құралдар  толықтай қалдықтарды  тазалай  алмағындықтан жасалған  шара. Өндірісте  атмосферадағы ауаны зиянды  қалдықтардан  қорғау санитарлы –қорғаулы  аймақ және архитектуралы жобалау шешімдерімен  тығыз  байланысты. Санитарлы  қорғаулы  аймақ – бұл  өндірісте  зиянды  ағымдарды қоғамдық және  өмір сүру  мекемелерінен  бөліп, өндірістің  зиянды  факторларынан тұрғындарды  қорғау  мақсатында  сызылған  сызық. Санитарлы-қорғау  аймағының еніне өндірістің  класына, зияндылық  дәрежесі  және атмосферадағы  шығарылған заттардың саны, 50-ден 100-ге  дейінгі  аралықтағы тәуелділік ендірілді. Мысалыға: цемент  зауытының 1 жылдық  өндірісі жүз елу мың  цемент (өндірістің І класы), санитарлық –қорғау аймағының  ені – 1000м, ал тасты өндірістер  үшін (өндірістің V класы)- 50м. Санитарлы – қорғау  аймақ газ ұстағыш  ағаш және бұталар түрімен көріктендірілген  немесе көгалдандырылған  болуы  шарт. Мысалы: меңдуана акациясы, Канада терегі, тікенді  шырша,  жібек, үшкір  жапырақты үйіңкі, және т.б. Көгалдандыру  тиімділігін  келесі  мәліметтер  анықтайды.1г шырша 32 тонна шаңды игерсе, ал шамшат тұқымдасты орман – 68тонна  шаңды жояды. Өндіріс  орнынан 500м арақашықтықта көгалдандыру  болмаса  онда  ауаның  ластануы SO₂, H₂S және NО₂ газдарымен өндіріс  орындарына екі  есе төмен, ал  көгалдандыру  болған  жағдайда ¾ есе төмен.(Гаев және т.б. 1990).

  Архитектура – жобалау  шаралары жел  бағытын есепке  ала  отырып  қалдық  көздерінің  және  тұрғын мекендерінің  дұрыс орналасуын  қадағалайды.Ауа бассейінін  қорғау үшін  жоғарыда  көрсетілген шараларға озон қабатын қорғауда кіреді. РФ қоршаған  ортаны қорғау  туралы заңында  бұл  мәселеге  арналған жеке  статья  бар. Бұл  оның қаншалықты  маңызды  мәселе  екенін  анықтайды.