Ympäristönsuojelun teknisten prosessien teoreettiset perusteet

1. Suojausmenetelmien yleiset ominaisuudet ympäristöön teollisuuden saasteilta

Ympäristönsuojelu on olennainen osa ihmisyhteiskunnan kestävän kehityksen käsitettä, joka tarkoittaa pitkäjänteistä jatkuvaa kehitystä, joka vastaa nykyajan ihmisten tarpeita vaarantamatta tulevien sukupolvien tarpeiden tyydyttämistä. Kestävän kehityksen käsitettä ei voida toteuttaa, ellei ympäristön saastumisen ehkäisemiseksi kehitä erityisiä toimintaohjelmia, joihin sisältyy myös organisatorinen, tekninen ja teknologinen kehitys resursseja, energiaa säästävien ja vähäjäteisten teknologioiden kehittämiseksi, kaasupäästöjen vähentämiseksi ja nestepäästöt, kotitalousjätteen käsittely ja hävittäminen, energian ympäristövaikutusten vähentäminen, ympäristönsuojelukeinojen parantaminen ja käyttö.

Ympäristönsuojelun organisatoriset ja tekniset menetelmät voidaan jakaa aktiivisiin ja passiivisiin menetelmiin. Aktiiviset ympäristönsuojelumenetelmät ovat teknologisia ratkaisuja resursseja säästävien ja vähäjäteisten teknologioiden luomiseksi.

Passiiviset ympäristönsuojelumenetelmät on jaettu kahteen alaryhmään:

saastelähteiden järkevä sijoittaminen;

saastelähteiden paikallistaminen.

Järkevä sijainti tarkoittaa taloudellisten laitosten alueellista järkevää sijaintia, joka vähentää ympäristön kuormitusta, ja lokalisointi on olennaisesti saastelähteiden flegmatisointia ja keinoa vähentää niiden päästöjä. Lokalisointi saavutetaan käyttämällä erilaisia ​​ympäristöteknologioita, tekniset järjestelmät ja laitteet.

Monet ympäristöteknologiat perustuvat fysikaalisiin ja kemiallisiin muutoksiin. Fysikaalisissa prosesseissa vain aineiden muoto, koko, aggregaatiotila ja muut fysikaaliset ominaisuudet muuttuvat. Niiden rakenne ja kemiallinen koostumus säästetään. Fysikaaliset prosessit hallitsevat pölynkeräysprosesseissa, kaasujen fysikaalisessa absorptio- ja adsorptioprosesseissa, jäteveden käsittelyssä mekaanisista epäpuhtauksista ja muissa vastaavissa tapauksissa. Kemialliset prosessit muuttavat käsitellyn virran kemiallista koostumusta. Niiden avulla kaasupäästöjen myrkylliset komponentit, nestemäiset ja kiinteät jätteet, jätevedet muunnetaan myrkyttömäksi.

Kemialliset ilmiöt teknologisissa prosesseissa kehittyvät usein vaikutuksen alaisena ulkoiset olosuhteet(paine, tilavuus, lämpötila jne.), jossa prosessi toteutetaan. Tässä tapauksessa jotkut aineet muuttuvat toisiksi, niiden pinta muuttuu, rajapinnan ominaisuudet ja joukko muita sekatyyppisiä (fysikaalisia ja kemiallisia) ilmiöitä.

Aineellisessa aineessa esiintyvien toisiinsa liittyvien kemiallisten ja fysikaalisten prosessien joukkoa kutsutaan fysikaalis-kemiallisiksi, fysikaalisten ja kemiallisten prosessien rajana. Fysikaalisia ja kemiallisia prosesseja käytetään laajasti ympäristöteknologioissa (pölyn ja kaasun keräys, jäteveden käsittely jne.).

Tietyn ryhmän muodostavat biokemialliset prosessit - kemialliset muutokset, jotka tapahtuvat elävien olentojen osallistuessa. Biokemialliset prosessit muodostavat elämän perustan

kaikki elävät kasviston ja eläimistön organismit. Merkittävä osa maataloustuotannosta ja elintarviketeollisuudesta, kuten bioteknologia, rakentuu niiden käyttöön. Mikro-organismien osallistuessa tapahtuvien bioteknisten muutosten tuotteet ovat elottomia aineita. Ympäristönsuojeluteknologian teoreettisissa perusteissa fysikaalisen ja kolloidisen kemian, termodynamiikan, hydro- ja aerodynamiikan yleisiin lakeihin perustuen tutkitaan ympäristöteknologioiden pääprosessien fysikaalis-kemiallista olemusta. Sellainen järjestelmällinen lähestymistapa ympäristöprosesseihin antaa meille mahdollisuuden tehdä yleistyksiä tällaisten prosessien teoriasta, soveltaa niihin yhtenäistä metodologista lähestymistapaa.

Ympäristöprosessien kulkua kuvaavista pääpiirteistä riippuen viimeksi mainitut jaetaan seuraaviin ryhmiin:

mekaaninen;

hydromekaaninen;

joukkoliikenne,

kemiallinen;

fyysinen ja kemiallinen;

lämpöprosessit;

biokemiallinen;

kemiallisen reaktion monimutkaiset prosessit.

Prosessit, jotka suojaavat energiavaikutuksia vastaan, perustuvat pääasiassa ylimääräisen energian heijastuksen ja imeytymisen periaatteisiin. teknisiä prosesseja luonnonhoito.

Mekaanisiin prosesseihin, joiden perusta on mekaaninen vaikutus kiinteisiin ja amorfisiin materiaaleihin kuuluvat irtomateriaalien jauhaminen (murskaus), lajittelu (luokitus), puristus ja sekoittaminen. Näiden prosessien käyttövoimana ovat mekaaniset painevoimat tai keskipakovoimat.

Hydromekaanisiin prosesseihin, joiden perustana on hydrostaattinen tai hydromekaaninen vaikutus väliaineisiin ja materiaaleihin,

sisältävät sekoittamisen, sedimentoinnin (saostuksen), suodatuksen, sentrifugoinnin. Näiden prosessien liikkeellepaneva voima on hydrostaattinen paine tai keskipakovoima.

Massansiirtoprosesseja (diffuusio), joissa lämmönsiirron ohella aineen siirtyminen faasista toiseen on tärkeä rooli diffuusion seurauksena, ovat absorptio, adsorptio, desorptio, uutto, rektifikaatio, kuivaus ja kiteytyminen. Näiden prosessien liikkeellepaneva voima on siirtävän aineen pitoisuuksien ero vuorovaikutusvaiheissa.

Muutoksen mukana tapahtuvat kemialliset prosessit fyysiset ominaisuudet ja lähtöaineiden kemialliselle koostumukselle on ominaista joidenkin aineiden muuttuminen toisiksi, niiden pinnan ja rajapinnan ominaisuuksien muuttuminen. Näihin prosesseihin kuuluvat neutralointi-, hapetus- ja pelkistysprosessit. Kemiallisten prosessien liikkeellepaneva voima on kemiallisten (termodynaamisten) potentiaalien ero.

Fysikaalis-kemiallisille prosesseille on tunnusomaista kemiallisten ja fysikaalisten prosessien toisiinsa liittyvä joukko. Aineiden fysikaalisiin ja kemiallisiin muunnoksiin perustuvia fysikaalisia ja kemiallisia erotusprosesseja ovat koagulointi ja flokkulaatio, vaahdotus, ioninvaihto, käänteisosmoosi ja ultrasuodatus, hajun- ja kaasunpoisto, sähkökemialliset menetelmät, erityisesti sähköinen kaasun puhdistus. Näiden prosessien liikkeellepaneva voima on erotettujen komponenttien fysikaalisten ja termodynaamisten potentiaalien välinen ero vaiherajoilla.

Lämpöprosesseja, joiden perustana on vuorovaikutuksessa olevien väliaineiden termisen tilan muutos, ovat lämmitys, jäähdytys, haihdutus ja kondensaatio. Näiden prosessien liikkeellepaneva voima on vuorovaikutuksessa olevien väliaineiden lämpötilaerot (lämpöpotentiaalit).

Biokemiallisille prosesseille, jotka perustuvat aineiden biokemiallisen muutoksen katalyyttisiin entsymaattisiin reaktioihin mikro-organismien elinkaaren aikana, on ominaista biokemiallisten reaktioiden esiintyminen ja aineiden synteesi elävän solun tasolla. Näiden prosessien liikkeellepaneva voima on elävien organismien energiataso (potentiaali).

Tämä luokitus ei ole jäykkä ja muuttumaton. Todellisuudessa monia prosesseja monimutkaistaa vierekkäisten rinnakkaisten prosessien virtaus. Esimerkiksi massansiirtoon ja kemiallisiin prosesseihin liittyy usein lämpöprosesseja. Siten rektifiointi, kuivaus ja kiteytyminen voidaan katsoa yhdistetyiksi lämmön- ja massansiirtoprosesseiksi. Absorptio- ja adsorptioprosesseihin liittyy usein kemiallisia muutoksia. Kemiallisia neutralointi- ja hapetusprosesseja voidaan pitää samanaikaisesti massansiirtoprosesseina. Biokemiallisiin prosesseihin liittyy samanaikaisesti lämmön ja massan siirtoa, ja fysikaalis-kemiallisiin prosesseihin liittyy massansiirtoprosesseja.

Katalyyttiset kaasunpuhdistusmenetelmät

Katalyyttiset kaasunpuhdistusmenetelmät perustuvat reaktioihin kiinteiden katalyyttien läsnä ollessa, eli heterogeenisen katalyysin lakeihin. Katalyyttisten reaktioiden seurauksena kaasussa olevat epäpuhtaudet muuttuvat muiksi yhdisteiksi ...

Menetelmät rehuhiivan valmistuksen kaasujen ja päästöjen poistamiseksi

Pölynkeräysmenetelmät Puhdistusmenetelmät voidaan perusperiaatteensa mukaan jakaa mekaaniseen puhdistukseen, sähköstaattiseen puhdistukseen sekä ääni- ja ultraäänikoagulaatiopuhdistukseen...

Luokittelu, sertifiointi ja standardointi ympäristönsuojelun alalla

Ympäristönsuojelun alan luokitusta tehdään sen vuoksi valtion sääntely taloudellisen ja muun toiminnan vaikutukset ympäristöön...

Ympäristövalvonnan päätehtävät luonnollinen ympäristö

Biosfäärin saastumisen syyt

Saastumisesta on tullut yleinen sana, joka viittaa myrkytettyyn veteen, ilmaan, maahan. Todellisuudessa tämä ongelma on kuitenkin paljon monimutkaisempi. Saastumista ei voi yksinkertaisesti määritellä, sillä siihen voi liittyä satoja tekijöitä...

Kirgisian tasavallan ympäristölainsäädännön ongelmat

Ympäristölainsäädäntöjärjestelmä koostuu kahdesta alajärjestelmästä: ympäristö- ja luonnonvaralainsäädännöstä. Ympäristölainsäädännön osajärjestelmään kuuluu ympäristönsuojelulaki ...

Saastuminen on muutos luonnonympäristössä (ilmakehä, vesi, maaperä), joka johtuu siitä, että siinä on epäpuhtauksia. Samalla erotetaan saastuminen: antropogeeninen - ihmisen toiminnan aiheuttama ja luonnollinen - luonnollisten prosessien aiheuttama ...

Kloroplastit ovat fotosynteesin keskuksia kasvisoluissa.

Pääasialliset ilmansaasteiden lähteet ovat hiilivoimalaitokset, hiili-, metallurginen ja kemianteollisuus, sementti-, kalkki-, öljynjalostamot ja muut laitokset ...

Kiinan ympäristöpolitiikka

Ympäristönsuojelu Kiinassa on yksi kehityksen perussuunnista kansallista politiikkaa. Kiinan hallitus kiinnittää suurta huomiota lainsäädäntötyöhön tällä alalla. Talouden koordinoinnin edistämiseksi...

Kiinan ympäristöpolitiikka

Oikeusjärjestelmä Kiina, joka on suunniteltu suojelemaan ympäristöä, luotiin suhteellisen hiljattain. Ympäristölakien laatiminen on usein paikallisten viranomaisten vastuulla...

Ekologia: peruskäsitteet ja ongelmat

Venäjän federaation kestävän kehityksen perusta on yhtenäisen muodostaminen ja johdonmukainen toteuttaminen yleistä politiikkaa ekologian alalla...

Energian saastuminen

Ilmakehä sisältää aina tietyn määrän epäpuhtauksia, jotka tulevat luonnollisista ja ihmisen toiminnasta. Luonnollisten lähteiden aiheuttamia epäpuhtauksia ovat: pöly (kasvis, vulkaaninen ...

VALTION Ammattikorkeakoulun OPETUSLAITOS

MOSKOVAN VALTION TEKNOLOGIAN YLIOPISTO "STANKIN"

TEKNIIKAN TIEDOKONE

YMPÄRISTÖTEKNIIKAN JA HENKITUURVALLISUUDEN LAITOS

Fysiikan ja matematiikan tohtori. tieteet, professori

M.YU.KHUDOSHINA

YMPÄRISTÖNSUOJELUN TEOREETTISET PERUSTEET

LUENTOMUISTIINPANOT

MOSKOVA

Johdanto.

Ympäristönsuojelumenetelmät. Teollisen tuotannon viherryttäminen

Ympäristönsuojelun menetelmät ja keinot.

Ympäristönsuojelustrategia perustuu objektiiviseen tietoon ympäristön osatekijöiden toiminnan laeista, suhteista ja kehitysdynamiikasta. Ne voidaan saada kautta tieteellinen tutkimus eri tiedonalojen puitteissa - luonnontieteet, matemaattiset, taloudelliset, sosiaaliset, julkiset. Saatujen säännönmukaisuuksien perusteella kehitetään menetelmiä ympäristönsuojeluun. Ne voidaan jakaa useisiin ryhmiin:

Propaganda menetelmät

Nämä menetelmät on omistettu edistämään luonnon ja sen yksittäisten elementtien suojelua. Niiden soveltamisen tarkoituksena on muodostaa ekologinen näkemys. Lomakkeet: suullinen, painettu, visuaalinen, radio ja televisio. Näiden menetelmien soveltamisen tehokkuuden saavuttamiseksi käytetään tieteellistä kehitystä sosiologian, psykologian, pedagogiikan jne. alalla.

Lainsäädäntömenetelmät

Peruslakeja ovat perustuslaki, jossa määritellään kansalaisen tärkeimmät ympäristöön liittyvät tehtävät ja velvollisuudet, sekä laki ... Oikeudellinen suoja maa on maalainsäädäntö (Fundamentals ... Maaperän oikeudellinen suojelu (subsoil law, Subsoil Code) vahvistaa valtion omistusoikeuden maaperälle, ...

Organisaatiomenetelmät

Näihin menetelmiin kuuluvat valtion ja paikalliset organisatoriset toimenpiteet, joilla pyritään ympäristönsuojelun kannalta tarkoituksenmukaiseen sijoittamiseen yritysten alueelle, tuotantoon ja siirtokunnat, sekä yksittäisten ja monimutkaisten ratkaisuista ympäristöasiat ja kysymyksiä. Organisaatiomenetelmillä varmistetaan tehokkaiden ympäristöolosuhteiden luomiseen tähtäävän joukko-, valtion tai kansainvälisen taloudellisen ja muun toiminnan harjoittaminen. Esimerkiksi hakkuiden siirtäminen Eurooppa-osasta Siperiaan, puun korvaaminen teräsbetonilla ja luonnonvarojen säästäminen.

Nämä menetelmät perustuvat järjestelmäanalyysiin, ohjausteoriaan, simulaatiomallinnukseen jne.

Tekniset menetelmät

Ne määrittävät suojelukohteeseen tai sen ympäristöolosuhteisiin kohdistuvan vaikutuksen asteen ja tyypit kohteen tilan vakauttamiseksi, mukaan lukien:

• Suojeltuihin esineisiin kohdistuvan vaikutuksen lopettaminen (järjestys, konservointi, käyttökielto).

Vähennä ja vähennä altistumista (sääntely), käyttömäärää, haitalliset vaikutukset puhdistamalla haitallisia päästöjä, ympäristösääntelyä jne.

· Biologisten resurssien lisääntyminen.

· Vanhentuneiden tai tuhoutuneiden suojelukohteiden (luonnonmuistomerkit, kasvi- ja eläinpopulaatiot, biokenoosit, maisemat) ennallistaminen.

· Käytön tehostaminen (käyttö nopeasti lisääntyvien kaupallisten populaatioiden suojeluun), populaatioiden harventaminen tartuntatautikuolleisuuden vähentämiseksi.

· Muuttuvat käyttötavat metsien ja maaperän suojelussa.

Kesytys (Przewalskin hevonen, haahka, biisoni).

· Aidat aidoilla ja verkoilla.

· Erilaisia ​​menetelmiä maaperän suojaamiseksi eroosiolta.

Menetelmien kehittäminen perustuu perustavanlaatuiseen ja tieteelliseen ja soveltavaan kehitykseen luonnontieteiden alalla, mukaan lukien kemia, fysiikka, biologia jne.

Tekniset ja taloudelliset menetelmät

• Hoitolaitosten kehittäminen ja parantaminen.
• Jätteettömien ja vähäjäteisten teollisuudenalojen ja teknologioiden käyttöönotto.
• Taloudelliset menetelmät: pakolliset maksut ympäristön saastumisesta; maksut luonnonvaroista; sakot ympäristölainsäädännön rikkomisesta; valtion ympäristöohjelmien budjettirahoitus; valtion ympäristörahastojen järjestelmät; ympäristövakuutukset; toimenpidekokonaisuus ympäristönsuojelun taloudellista edistämistä varten .

Tällaisia ​​menetelmiä kehitetään sovellettujen tieteenalojen pohjalta ottaen huomioon tekniset, teknologiset ja taloudelliset näkökohdat.

Osa 1. Teollisuuskaasujen puhdistuksen fysikaaliset perusteet.

Aihe 1. Ohjeita ilma-altaan suojaamiseksi. Vaikeudet kaasujen puhdistamisessa. Ilmansaasteiden ominaisuudet

Ilma-altaan suojausohjeet.

Terveys - tekniset toimenpiteet.

Kaasun- ja pölynpuhdistuslaitteiden asennus,

Ultrakorkeiden putkien asennus.

Ympäristön laadun kriteerinä on suurin sallittu pitoisuus (MAC).

2. Teknologinen suunta .

Uusien menetelmien luominen raaka-aineiden valmistukseen, puhdistamiseen epäpuhtauksista ennen tuotantoon ryhtymistä,

Uusien teknologioiden luominen perustuen osittain tai kokonaan
suljetut syklit

Raaka-aineiden vaihtaminen, pölyisten materiaalien kuivien käsittelymenetelmien korvaaminen märillä,

Tuotantoprosessien automatisointi.

suunnittelumenetelmiä.

Terveyssuojavyöhykkeiden asennus, joita säätelevät GOST ja rakennusmääräykset,

Yritysten optimaalinen sijainti tuuliruusu huomioiden,
- myrkyllisten tuotantolaitosten poistaminen kaupungin rajojen ulkopuolelta,

Järkevä kaupunkisuunnittelu,

Maisemointi.

Valvonta- ja estotoimenpiteet.

Suurin sallittu pitoisuus,

Suurin sallittu päästö,

Päästöjenrajoitusautomaatio,

Tiettyjen myrkyllisten tuotteiden kielto.

Vaikeudet kaasujen puhdistamisessa

Teollisuuskaasujen puhdistusongelma johtuu ensisijaisesti seuraavista syistä:

· Kaasut ovat koostumukseltaan erilaisia.

Kaasuilla on korkea lämpötila ja paljon pölyä.

· Ilmanvaihdon ja prosessipäästöjen pitoisuus vaihtelee ja on alhainen.

Kaasunpuhdistuslaitosten käyttö edellyttää niiden jatkuvaa parantamista

Ilmansaasteiden ominaisuudet

Ensinnäkin ne sisältävät pölyn pitoisuuden ja hajotetun koostumuksen. Yleensä 33-77% saastetilavuudesta on jopa 1,5 kokoisia hiukkasia ... Ilmakehän inversiot Normaali lämpötilakerrostuminen määräytyy olosuhteiden mukaan, joissa korkeuden nousu vastaa laskua ...

Aihe 2. Vaatimukset hoitolaitoksille. Teollisuuskaasujen rakenne

Jätevedenpuhdistamojen vaatimukset. Puhdistusprosessille on ominaista useita parametreja. 1. Kokonaispuhdistusteho (n):

Teollisuuskaasujen rakenne.

Kiinteitä tai nestemäisiä hiukkasia sisältävät teollisuuskaasut ja ilma ovat kaksifaasisia järjestelmiä, jotka koostuvat jatkuvasta (jatkuvasta) väliaineesta - kaasuista ja dispergoituneesta faasista (kiinteät hiukkaset ja nestepisarat), tällaisia ​​järjestelmiä kutsutaan aerosoleina tai aerosoleina. Aerosolit jaetaan kolmeen luokkaan : pöly, savu, sumu.

Pöly.

Koostuu kiinteistä hiukkasista, jotka ovat dispergoituneet kaasumaiseen väliaineeseen. Muodostunut tuloksena mekaaninen hionta kiintoaineista jauheiksi. Näitä ovat: murskaus-, hionta-, porausyksiköt, kuljetuslaitteet, hiekkapuhaltimet, koneet koneistus tuotteet, jauhepakkausosastot. Nämä ovat polydisperssiä ja epästabiileja järjestelmiä, joiden hiukkaskoot ovat 5-50 µm.

Tupakoi.

Nämä ovat aerodispergoituja järjestelmiä, jotka koostuvat alhaisen höyrynpaineen ja alhaisen sedimentaationopeuden omaavista hiukkasista, jotka muodostuvat sublimoituessa ja höyryjen kondensoituessa kemiallisten ja fotokemiallisten reaktioiden seurauksena. Niiden hiukkaskoko on 0,1 - 5 mikronia tai vähemmän.

sumuja.

Koostuu kaasumaiseen väliaineeseen dispergoituneista nestepisaroista, jotka voivat sisältää liuenneita aineita tai kiintoaineita. Ne muodostuvat höyryjen tiivistymisen seurauksena ja kun nestettä suihkutetaan kaasumaiseen väliaineeseen.

Aihe 3. Kaasun virtauksen hydrodynamiikan pääsuunnat. Jatkuvuusyhtälö ja Navier-Stokes-yhtälö

Kaasuvirtauksen hydrodynamiikan perusteet.

Harkitse päävoimien vaikutusta kaasun alkuainetilavuuteen (kuva 1).

Riisi. 1. Voimien vaikutus kaasun alkutilavuuteen.

Kaasun liikkeen teoria perustuu kahteen hydrodynamiikan perusyhtälöön: jatkuvuusyhtälöön (jatkuvuus) ja Navier-Stokesin yhtälöön.

Jatkuvuusyhtälö

∂ρ/∂τ + ∂(ρ x V x)/∂x + ∂(ρ y V y)/∂y + ∂(ρ z V z)/∂z = 0 (1)

missä ρ on väliaineen (kaasujen) tiheys [kg/m3]; V - kaasun nopeus (väliaine) [m/s]; V x , V y , V z ovat komponenttien nopeusvektoreita pitkin X, Y, Z koordinaattiakseleita.

Tämä yhtälö on energian säilymisen laki, jonka mukaan tietyn kaasun alkuainetilavuuden massan muutos kompensoituu tiheyden muutoksella (∂ρ/∂τ).

Jos ∂ρ/∂τ = 0 - tasaista liikettä.

Navier-Stokes yhtälö.

– ∂px/∂x + μ(∂2Vx/∂x2 + ∂2Vx/∂y2 + ∂2Vx/∂z2) = ρ (∂Vx/∂τ +… – ∂py/ ∂y + μ/Vy(∂2) x2 + ∂2Vy/∂y2 + ∂2Vy/∂z2) =…

Rajaolosuhteet

. Kuva 2 Kaasun virtaus sylinterin ympärillä.

Alkuolosuhteet

Alkuolosuhteet asetetaan kuvaamaan järjestelmän tilaa alkuhetkellä.

Reunaehdot

Raja- ja alkuehdot muodostavat reunaehdot. Ne korostavat aika-avaruusaluetta ja varmistavat ratkaisun yhtenäisyyden.

Aihe 4. Kriteeriyhtälö. Turbulentti nesteen (kaasun) virtaus. rajakerros

Yhtälöt (1) ja (2) muodostavat järjestelmän, jossa on kaksi tuntematonta - V r (kaasun nopeus) ja P (paine). Tämän järjestelmän ratkaiseminen on erittäin vaikeaa, joten siihen tehdään yksinkertaistuksia. Yksi tällainen yksinkertaistus on samankaltaisuusteorian käyttö. Tämä mahdollistaa järjestelmän (2) korvaamisen yhdellä kriteeriyhtälöllä.

kriteeriyhtälö.

f(Fr, Eu, Re r) = 0

Nämä kriteerit Fr, Eu, Re r perustuvat kokeisiin. Toiminnallisen yhteyden tyyppi määritetään empiirisesti.

Frouden kriteeri

Se luonnehtii hitausvoiman suhdetta painovoimaan:

Fr \u003d Vg 2 / (gℓ)

missä Vg 2 - hitausvoima; gℓ- painovoima; ℓ - määrittää lineaarisen parametrin, määrittää kaasun liikkeen asteikon [m].

Frouden kriteerillä on tärkeä rooli, kun painovoimat vaikuttavat merkittävästi liikkuvaan virtausjärjestelmään. Monia käytännön ongelmia ratkaistaessa Frouden kriteeri rappeutuu, koska painovoima otetaan huomioon.

Eulerin kriteeri(toissijainen):

Eu = Δp/(ρ g V g 2)

missä Δp - painehäviö [Pa]

Eulerin kriteeri luonnehtii painevoiman suhdetta hitausvoimaan. Se ei ole ratkaiseva, ja sitä pidetään toissijaisena. Sen muoto löydetään ratkaisemalla yhtälö (3).

Reynoldsin kriteeri

Se on tärkein ja luonnehtii inertiavoimien suhdetta kitkavoimaan, turbulenttiin ja suoraviivaiseen liikkeeseen.

Re r = V g ρ g ℓ / μ g

missä μ on kaasun dynaaminen viskositeetti [Pa s]

Reynoldsin kriteeri on kaasuvirtauksen liikkeen tärkein ominaisuus:

• Reynoldsin kriteerin Re matalilla arvoilla kitkavoimat hallitsevat ja havaitaan vakaa suoraviivainen (laminaarinen) kaasuvirtaus. Kaasu liikkuu seiniä pitkin, jotka määräävät virtaussuunnan.
• Reynoldsin kriteerin kasvaessa laminaarivirtaus menettää vakauden ja siirtyy kriteerin tietyllä kriittisellä arvolla myrskyisä hallinto. Siinä pyörteiset kaasumassat liikkuvat mihin tahansa suuntaan, mukaan lukien seinän ja kehon suunta virtauksessa.

Turbulentti nestevirtaus.

Automallitila.

Turbulentti pulsaatio - määräytyy liikkeen nopeuden ja laajuuden mukaan. Liikeasteikot: 1. Nopeimmilla pulsaatioilla on suurin asteikko 2. Putkessa liikkuessa suurimpien pulsaatioiden asteikko osuu putken halkaisijaan. Aaltoilun suuruus määräytyy ...

Pulsaationopeus

Vλ = (εnλ / ρg)1/3 2. Pulsaation nopeuden ja mittakaavan pieneneminen vastaa luvun ... Reλ = Vλλ / νg = Reg(λ/ℓ)1/3

Automallitila

ξ = A Reg-n missä A, n ovat vakioita. Inertiavoimien kasvaessa eksponentti n pienenee. Mitä voimakkaampi turbulenssi, sitä pienempi n.…

rajakerros.

1. Prandtl-Taylorin hypoteesin mukaan liike rajakerroksessa on laminaarista. Turbulentin liikkeen puuttumisen vuoksi aineen siirtyminen ... 2. Rajakerroksessa pyörteiset pulsaatiot vaimenevat vähitellen lähestyen ... Diffuusissa alikerroksessa z<δ0, у стенки молекулярная диффузия полностью преобла­дает над турбулентной.

Aihe 5. Hiukkasten ominaisuudet.

Suspendoituneiden hiukkasten perusominaisuudet.

I. Hiukkasten tiheys.

Hiukkasten tiheys voi olla totta, bulkkia, näennäistä. Bulkkitiheys ottaa huomioon pölyhiukkasten välisen ilmaraon. Paakkuuntuessa se kasvaa 1,2-1,5-kertaiseksi. Näennäinen tiheys on hiukkasen massan suhde sen varaamaan tilavuuteen, mukaan lukien huokoset, ontelot ja epäsäännöllisyydet. Näennäisen tiheyden pienenemistä suhteessa todelliseen tiheyteen havaitaan pölyssä, joka on altis primäärihiukkasten (noki, ei-rautametallioksidit) koaguloitumiselle tai sintrautumiseen. Sileillä monoliittisilla tai primäärihiukkasilla näennäinen tiheys on sama kuin todellinen tiheys.

II. Hiukkasten dispersio.

Partikkelikoko määritetään useilla tavoilla: 1. Kirkas koko - pienin koko seula-aukkoja, joiden läpi enemmän ... 2. Halkaisija pallomaisia ​​hiukkasia tai suurin lineaarinen koko hiukkasten epäsäännöllinen muoto. Sitä sovelletaan…

Jakelutyypit

Eri työpajoissa on erilainen kaasujen koostumus, erilainen epäpuhtauksien koostumus. Kaasusta on tutkittava pölypitoisuus, joka koostuu erikokoisista hiukkasista. Dispergoituneen koostumuksen karakterisoimiseksi käytetään hiukkasten prosenttiosuutta tilavuusyksikköä kohti luvulla f(r) ja massajakaumalla g(r), vastaavasti laskennassa ja massajakaumassa. Graafisesti niille on ominaista kaksi käyräryhmää - differentiaali- ja integraalikäyrät.

1. Differentiaalijakaumakäyrät

A) laskettava jakauma

Ne hiukkasten osuudet, joiden säteet ovat välillä (r, r+dr) ja noudattavat funktiota f(r), voidaan esittää seuraavasti:

f(r)dr = 1

Jakaumakäyrää, joka voi kuvata tätä funktiota f(r), kutsutaan hiukkasten differentiaalijakaumakäyräksi niiden koon mukaan hiukkasten lukumäärän mukaan (kuva 4).

Riisi. 4. Aerosolin hiukkaskokojakauman differentiaalikäyrä niiden lukumäärän mukaan.

B) Massajakauma.

Vastaavasti voimme esittää hiukkasten massajakauman funktiota g(r):g(r)dr=1

Se on kätevämpi ja suositumpi käytännössä. Jakaumakäyrän muoto on esitetty kaaviossa (kuva 5).

0 2 50 80 µm

Riisi. Kuva 5. Differentiaalikäyrä aerosolihiukkasten jakautumisesta koon mukaan niiden massan mukaan.

Integraalijakaumakäyrät.

D(%) 0 10 100 µm Kuva 6. Kanavien integraalikäyrä

Dispersion vaikutus hiukkasten ominaisuuksiin

Hiukkasten dispersio vaikuttaa pinnan vapaan energian muodostumiseen ja aerosolien stabiilisuusasteeseen.

Pinnan vapaa energia.

keskiviikko

Pintajännitys.

Aerosolihiukkaset eroavat suuren pinta-alansa vuoksi lähtöaineesta joidenkin pölynpoiston kannalta tärkeiden ominaisuuksien osalta.

Nesteiden pintajännitys ilman rajapinnassa tunnetaan nykyään tarkasti eri nesteillä. Se on tarkoitettu esimerkiksi:

Vesi -72,5 N cm 10 -5 .

Kiinteille aineille se on merkittävä ja numeerisesti yhtä suuri kuin pölyn muodostukseen käytetty enimmäistyö.

Kaasuja on hyvin vähän.

Jos nesteen molekyylit ovat vuorovaikutuksessa kiinteän aineen molekyylien kanssa voimakkaammin kuin toistensa kanssa, neste leviää kiinteän aineen pinnalle kostuttamalla sen. Muuten neste kerääntyy pisaraksi, joka olisi pyöreä, jos painovoima ei vaikuttaisi.

Suorakaiteen muotoisten hiukkasten kostuvuuden kaavio.

Kaavio (kuva 11) näyttää:

a) kastuneen hiukkasen upottaminen veteen:

b) kastumattoman hiukkasen upottaminen veteen:

Kuva 11. Kostutusohjelma

Hiukkasten kostutuskehä on kolmen väliaineen vuorovaikutuksen raja: vesi (1), ilma (2), kiinteä kappale (3).

Näillä kolmella ympäristöllä on rajaavat pinnat:

Neste-ilma-pinta, jonka pintajännitys δ 1.2

Kiinteä ilmapinta, jonka pintajännitys δ 2.3

Pinta "neste - kiinteä", jonka pintajännitys δ 1.3

Voimat δ 1,3 ja δ 2,3 vaikuttavat kiinteän kappaleen tasossa kostutuskehän pituusyksikköä kohti. Ne on suunnattu tangentiaalisesti rajapintaan ja kohtisuoraan kostutuskehälle. Voima δ 1.2 on suunnattu kulmaan Ө, jota kutsutaan kosketuskulmaksi (kostutuskulmaksi). Jos jätämme huomiotta painovoiman ja veden nostovoiman, tasapainokulman Ө muodostuessa kaikki kolme voimaa ovat tasapainossa.

Tasapainotila määritetään Youngin kaava :

δ 2,3 = δ 1,3 + δ 1,2 cos Ө

Kulma Ө vaihtelee välillä 0 - 180° ja Cos Ө vaihtelee välillä 1 - -1.

Kun lämpötila on >90 0, hiukkaset ovat huonosti kostuneita. Täydellistä kostumattomuutta (Ө = 180°) ei havaita.

Kostuneita (Ө >0°) hiukkasia ovat kvartsi, talkki (Ө =70°) lasi, kalsiitti (Ө =0°). Kastumattomat hiukkaset (Ө = 105°) ovat parafiinia.

Kostuttuneet (hydrofiiliset) hiukkaset imeytyvät veteen vesi-ilma-rajapinnassa vaikuttavan pintajännityksen voiman vaikutuksesta. Jos hiukkasen tiheys on pienempi kuin veden tiheys, tähän voimaan lisätään painovoima ja hiukkaset uppoavat. Jos hiukkasen tiheys on pienempi kuin veden tiheys, pintajännitysvoimien pystykomponentti pienenee veden kelluvan voiman verran.

Kastumattomat (hydrofobiset) hiukkaset tuetaan pintaan pintajännitysvoimilla, joiden pystykomponentti lisätään nostovoimaan. Jos näiden voimien summa ylittää painovoiman, hiukkanen jää veden pinnalle.

Veden kostuvuus vaikuttaa märän pölynkerääjien suorituskykyyn, varsinkin kierrätyksellä työskennellessä - sileät hiukkaset kastuvat paremmin kuin hiukkaset, joiden pinta on epätasainen, koska ne ovat enemmän peittyneet imeytyneellä kaasukuorella, mikä vaikeuttaa kastumista.

Kostutuksen luonteen mukaan erotetaan kolme kiintoaineryhmää:

1. Hydrofiilisiä materiaaleja, jotka kostutetaan hyvin vedellä, ovat kalsium,
useimmat silikaatit, kvartsi, hapettavat mineraalit, alkalihalogenidit
metallit.

2. Veden huonosti kostutetut hydrofobiset materiaalit - grafiitti, rikkihiili.

3. ehdottoman hydrofobisia kappaleita ovat parafiini, teflon, bitumi. (Ө~180 o)

IV. Hiukkasten tarttumisominaisuudet.

Fad = 2δd jossa δ on pintajännitys kiinteän aineen ja ilman rajalla. Tartuntavoima on suoraan verrannollinen halkaisijan ensimmäiseen potenssiin ja voimaan, joka rikkoo aggregaatin, esimerkiksi painovoiman tai ...

V. Hankauskyky

Hankaavuus on metallin kulumisen voimakkuus samoilla kaasunopeuksilla ja pölypitoisuuksilla.

Hiukkasten hankaavat ominaisuudet riippuvat:

1. pölyhiukkasten kovuus

2. pölyhiukkasten muoto

3. pölyn hiukkaskoko

4. Pölyhiukkasten tiheys

Hiukkasten hankaavat ominaisuudet otetaan huomioon valittaessa:

1. pölyisten kaasujen nopeus

2. laitteiden ja savukaasujen seinämän paksuudet

3. pintamateriaalit

VI. Hiukkasten hygroskooppisuus ja liukoisuus.

Riippuu:

1. pölyn kemiallinen koostumus

2. Pölyhiukkaskammio

3. pölyhiukkasten muoto

4. Pölyhiukkasten pinnan karheusaste

Näitä ominaisuuksia käytetään pölyn sitomiseen märkätyyppisissä laitteissa.

VII. Pölyn sähköiset ominaisuudet.

Hiukkasten sähköinen kontaminaatio.

Käyttäytyminen poistokaasuissa Keräystehokkuus kaasunpuhdistuslaitteissa (sähkösuodatin) … Räjähdysvaara

IX. Pölyn kyky syttyä itsestään ja muodostaa räjähtäviä seoksia ilman kanssa.

Aineryhmiä on kolme syttymissyiden mukaan: 1. Aineet, jotka syttyvät itsestään joutuessaan alttiiksi ilmalle. Tulipalon syy on hapettuminen ilmakehän hapen vaikutuksesta (lämpöä vapautuu alhaisella ...

itsesyttymismekanismi.

Hiukkasten pitkälle kehittyneen hapen kosketuspinnan ansiosta palava pöly kykenee itsestään syttymään ja muodostamaan räjähtäviä seoksia ilman kanssa. Pölyräjähdyksen voimakkuus riippuu:

Pölyn lämpö- ja kemialliset ominaisuudet

Pölyhiukkasten koko ja muoto

Pölyhiukkaspitoisuudet

Kaasujen koostumus

Sytytyslähteiden mitat ja lämpötilat

Inertin pölyn suhteellinen pitoisuus.

Lämpötilan noustessa voi tapahtua spontaanisti syttyminen. Tuottavuus, palamisen voimakkuus voivat olla erilaisia.

Palamisen voimakkuus ja kesto.

Tiheät pölymassat palavat hitaammin, koska hapen pääsy niihin on vaikeaa. Irtonaiset ja pienet pölymassat syttyvät koko tilavuudessa. Kun ilman happipitoisuus on alle 16 %, pölypilvi ei räjähdä. Mitä enemmän happea, sitä todennäköisempi räjähdys ja sitä suurempi on sen vahvuus (yrityksessä hitsattaessa, metallia leikattaessa). Ilmassa olevan pölyn räjähdysvaaralliset pitoisuudet - 20-500 g / m 3, maksimi - 700-800 g / m 3

Aihe 6. Hiukkasten laskeutumisen päämekanismit

Minkä tahansa pölynkeräyslaitteen toiminta perustuu yhden tai useamman mekanismin käyttöön kaasuihin suspendoituneiden hiukkasten laskemiseksi. 1. Gravitationaalinen laskeutuminen (sedimentaatio) tapahtuu ... 2. Laskeutuminen keskipakoisvoima. Se havaitaan aerodispergoituneen virtauksen kaarevan liikkeen aikana (virtaus ...

Gravitationaalinen laskeutuminen (sedimentaatio)

F= Sch, missä on hiukkasen vastuskerroin; S h on hiukkasen poikkileikkauspinta-ala, kohtisuorassa liikettä vastaan; Vh -...

Keskipakohiukkasten laskeutuminen

F=mch, V= t m – hiukkasmassa; V on nopeus; r on kiertosäde; t-relaksaatioaika Suspendoituneiden hiukkasten asettumisaika keskipakopölynkerääjöissä on suoraan verrannollinen hiukkasten halkaisijan neliöön.…

Reynoldsin kriteerin vaikutus inertialaskutukseen.

2. Reynoldsin kriteerin kasvaessa pyörteiseen liikkeeseen siirtymisessä virtaviivaistetun kappaleen pinnalle muodostuu rajakerros. Kuten… 3. Kriteerin arvoilla, jotka ovat suurempia kuin kriittinen arvo (500), virtaviivat ovat vahvempia… 4. Kehittyneen turbulenssin lähestyessä itsekaltaista järjestelmää, Reynoldsin kriteeri voidaan jättää huomiotta. AT…

Sitoumus.

Siten tämän mekanismin kerrostumistehokkuus on suurempi kuin 0, ja kun inertiapinnoitusta ei ole, kytkentävaikutukselle on tunnusomaista ... R = dh / d

Diffuusiokertymä.

missä D on diffuusiokerroin, kuvaa Brownin tehokkuutta ... Sisäkitkavoimien suhdetta diffuusiovoimiin luonnehtii Schmidtin kriteeri:

Laskeuma perusvarausten vaikutuksesta

Hiukkasten alkuvaraus voidaan suorittaa kolmella tavalla: 1. Aerosolien muodostumisen aikana 2. Vapaiden ionien diffuusion vuoksi

Termoforeesi

Tämä on lämmitettyjen kappaleiden aiheuttamaa hiukkasten hylkimistä. Se johtuu voimista, jotka vaikuttavat kaasufaasin puolelta siinä oleviin epätasaisesti lämpeneviin ... Jos hiukkaskoko on yli 1 mikroni, prosessin loppunopeuden suhde ... Huom: negatiivinen sivuvaikutus syntyy, kun kiinteitä hiukkasia laskeutuu kuumista kaasuista kylmiin...

Diffusioforeesi.

Tämä hiukkasten liike johtuu kaasuseoksen komponenttien pitoisuusgradientista. Ilmenee haihtumis- ja kondensaatioprosesseissa. Kun haihdutetaan...

Hiukkasten laskeutuminen pyörteisessä virtauksessa.

Turbulenttisten vaihteluiden nopeudet kasvavat, pyörteiden halkaisijat pienenevät ja seinään nähden kohtisuorassa pienessä mittakaavassa esiintyy jo...

Sähkömagneettisen kentän käyttö suspendoituneiden hiukkasten sedimentaatioon.

Kun kaasut liikkuvat magneettikentässä, hiukkaseen vaikuttaa suorassa kulmassa ja kentän suuntaan suunnattu voima. Tällaisen altistumisen seurauksena… Hiukkasten vangitsemisen kokonaistehokkuus erilaisten laskeutumismekanismien vaikutuksesta.

Aihe 7. Suspendoituneiden hiukkasten koagulaatio

Hiukkasten lähestyminen voi johtua ruskea liike(lämpökoagulaatio), hydrodynaaminen, sähköinen, gravitaatio ja muut ... Laskettavan hiukkaspitoisuuden laskunopeus

Osa 3. Mekanismit pilaantumisen leviämiseksi ympäristöön

Aihe 8. Massasiirto

Saasteiden leviäminen ympäristöön (kuva 13) johtuu pääasiassa luonnollisista prosesseista ja riippuu aineiden fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista, niiden siirtymiseen liittyvistä fysikaalisista prosesseista ja globaaleja prosesseja aineiden kierto, sykliset prosessit yksittäisissä ekosysteemeissä. Aineiden taipumus levitä on syynä hallitsemattomaan alueelliseen aineiden kertymiseen.

A - tunnelma

G - hydrosfääri

L - litosfääri

F - eläimet

H - mies

P - kasvit

Riisi. 13. Kaavio massansiirrosta biosfäärissä.

Ekosfäärissä siirtoprosessissa vaikuttavat ensisijaisesti molekyylien fysikaalis-kemialliset ominaisuudet, höyrynpaine ja vesiliukoisuus.

Massansiirtomekanismit

Diffuusiolle on tunnusomaista diffuusiokerroin [m2/s] ja se riippuu liuenneen aineen molekyyliominaisuuksista (suhteellinen diffuusio) ja… Konvektio on liuenneiden aineiden pakotettua liikettä veden virtauksen vaikutuksesta.… Dispersio on liuenneiden aineiden uudelleenjakautumista, jonka aiheuttaa virtausnopeuskentän epähomogeenisuus.

Maaperä - vesi

Saasteiden leviäminen maaperään johtuu pääasiassa luonnollisista prosesseista. Ne riippuvat aineiden fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista, fysikaalisista ... Maaperän ja veden välisellä rajapinnalla on tärkeä rooli siirtoprosessissa. Perus…

Langmuirin yhtälö

x/m on adsorboituneen aineen massan suhde adsorptioaineen massaan; ja - tarkasteltavaa järjestelmää kuvaavat vakiot; on aineen tasapainopitoisuus liuoksessa.

Freundlichin isoterminen adsorptioyhtälö

K on adsorptiokerroin; 1/n - adsorptioasteen ominaisuus Toista yhtälöä käytetään lähinnä kuvaamaan jakautumista ...

Aihe 9. Aineiden vastaanotto ja kerääntyminen eläviin organismeihin. Muut siirtotyypit

Kaikki aineet imeytyvät ja assimiloituvat elävät organismit. Vakaan tilan pitoisuus on kyllästyskonsentraatio. Jos se on korkeampi kuin ... Aineiden kertymisprosessit elimistöön: 1. Biokertymä - rikastuminen kehon kemiallisilla yhdisteillä suoran täydentymisen seurauksena ympäristöstä ...

Aihe 10. Mallit epäpuhtauksien leviämisestä väliaineissa

Mallit epäpuhtauksien jakautumisesta vesiympäristössä

Epäpuhtauksien jakautuminen ilmakehään.

Päästöjen sisältämien haitallisten aineiden ilmakehän leviämisen laskeminen ... Ilman pilaantumisen arviointiperusteet.

Menetelmät teollisuuden päästöjen puhdistamiseksi kaasumaisista saasteista.

On olemassa seuraavat päämenetelmät:

1. Imeytyminen- päästöjen huuhtelu epäpuhtauksien liuottimilla.

2. Kemisorptio- päästöjen huuhtelu reagenssiliuoksilla, jotka sitoutuvat
sekoittuu kemiallisesti.

3. Adsorptio- kaasumaisten epäpuhtauksien imeytyminen kiinteisiin vaikuttaviin aineisiin.

Pakokaasujen terminen neutralointi.

biokemialliset menetelmät.

Kaasunpuhdistustekniikassa adsorptioprosesseja kutsutaan pesuriprosesseiksi. Menetelmä koostuu kaasu-ilma-seosten hajottamisesta niiden osiin... Järjestetään kaasuvirran kosketus nestemäiseen liuottimeen: ... · Ohjataan kaasu täytetyn kolonnin läpi.

fyysinen adsorptio.

Sen mekanismi on seuraava:

Kaasumolekyylit tarttuvat kiinteiden aineiden pintaan molekyylien välisten voimien vaikutuksesta keskinäinen vetovoima. Tässä tapauksessa vapautuva lämpö riippuu vetovoimasta ja osuu yhteen höyryn kondensaatiolämmön kanssa (jopa 20 kJ / m 3). Tässä tapauksessa kaasua kutsutaan adsorbaattiksi ja pintaa adsorbenttiksi.

Edut Tämä menetelmä on palautuva: lämpötilan noustessa absorboitunut kaasu desorboituu helposti muuttamatta kemiallista koostumusta (tätä tapahtuu myös paineen laskeessa).

Kemiallinen adsorptio (kemisorptio).

Kemisorption haittapuoli on, että tässä tapauksessa se on peruuttamaton, adsorbaatin kemiallinen koostumus muuttuu. Adsorbaattina valitse ... Adsorbentit voivat olla sekä yksinkertaisia ​​että monimutkaisia ​​oksideja (aktivoituja ...

Osa 4. Hydrosfäärin ja maaperän suojelun teoreettiset perusteet

Aihe 11. Hydrosfäärin suojelun teoreettiset perusteet

Teollisuuden jätevesi

Teollisuuden jätevedet jaetaan saastumisen luonteen mukaan happo-emäksisiin, jotka sisältävät raskasmetalli-ioneja, kromia, fluoria ja syanidia. Happo-emäksinen jätevesi muodostuu rasvanpoistoprosesseista, kemiallisesta syövytyksestä ja erilaisista pinnoitteista.

Reagenssimenetelmä

Jäteveden esikäsittelyvaiheessa käytetään erilaisia ​​hapettimia, pelkistäviä aineita, happoja ja emäksisiä reagensseja, sekä tuoreita että ... Jäteveden jälkikäsittely voidaan suorittaa mekaanisilla ja hiilisuodattimilla. …

Elektrodialyysi.

Tällä menetelmällä jätevesi käsitellään sähkökemiallisesti käyttämällä kemiallisia reagensseja. Puhdistetun veden laatu elektrodialyysin jälkeen voi olla lähellä tislattua. Vesiä voidaan puhdistaa erilaisilla kemiallisilla epäpuhtauksilla: fluoridilla, kromilla, syanideilla jne. Elektrodialyysiä voidaan käyttää ennen ioninvaihtoa veden jatkuvan suolaisuuden ylläpitämiseksi jäteliuosten ja elektrolyyttien regeneroinnin aikana. Haittapuolena on huomattava sähkönkulutus. Käytetään kaupallisesti saatavia elektrodialyysilaitteita, kuten EDU, ECHO, AE jne.. (kapasiteetti 1-25m 3 /h).

Veden puhdistus öljytuotteista

kansainvälinen sopimus 1954 (muutettu 1962, 1969, 1971) öljyn aiheuttaman meren pilaantumisen ehkäisyä varten asetettiin kielto tyhjentää öljytuotteita sisältäviä pilssi- ​​ja painolastivesiä mereen rannikkoalueella (100–150 mailia asti), joiden pitoisuus on yli 100 mg/l). Venäjällä on vahvistettu seuraavat suurimmat sallitut öljytuotteiden pitoisuudet (MPC) vedessä: runsasrikkiset öljytuotteet - 0,1 mg/l, rikkittömät öljytuotteet - 0,3 mg/l. Tässä suhteessa sen sisältämien öljytuotteiden vedenpuhdistusmenetelmien ja -keinojen kehittäminen ja parantaminen on erittäin tärkeää ympäristönsuojelulle.

Öljyisten vesien puhdistusmenetelmät.

_ Yhdistäminen. Tämä on hiukkasten laajentumisprosessi niiden yhdistämisen vuoksi. Öljyhiukkasten suurentuminen voi tapahtua spontaanisti, kun ne... Jonkin verran lisääntymisnopeutta voidaan saada kuumentamalla... Koagulaatio. Tässä prosessissa öljytuotteiden hiukkaset karkennetaan, kun eri ...

Aihe 12. Maaperänsuojelun teoreettiset perusteet

Maaperänsuojelun teoreettisia perusteita ovat muun muassa kysymykset maaperän epäpuhtauksien liikkumisesta alueilla, joilla on erilaisia… Malli epäpuhtauksien jakautumisesta maaperässä

Riisi. 14. Jätteenkäsittelytyypit

a - kaatopaikkatyyppinen hautaus; b - hautaaminen rinteille; sisään - hautaaminen kuoppiin; G - hautaaminen maanalaiseen bunkkeriin; 1 - jätteet; 2 - vedeneristys; 3 -betoni

Kaatopaikkatyyppisten hautausten haitat: vaikeus arvioida rinteiden vakautta; korkeat leikkausjännitykset rinteiden pohjassa; tarve käyttää erityisiä rakennusrakenteita hautauksen vakauden lisäämiseksi; esteettinen kuormitus maisemaan. Hautaukset rinteillä Toisin kuin katsotut kaatopaikkahautaukset, ne vaativat hautausrungon lisäsuojaa liukumiselta ja rinnettä alas virtaavan veden huuhtoutumiselta.
Hautaus kuoppiin vaikuttaa vähemmän maisemaan eikä aiheuta kestävyyden vaaraa. Se vaatii kuitenkin veden poistamista pumppujen avulla, koska pohja sijaitsee maan pinnan alla. Tällainen hävittäminen vaikeuttaa kaatopaikan sivurinteiden ja pohjan vesieristystä ja vaatii myös jatkuvaa viemärijärjestelmien valvontaa.
Hautaukset maanalaisiin bunkkereihin kaikilta osin kätevämpiä ja ympäristöystävällisempiä, mutta niiden rakentamisen korkeiden pääomakustannusten vuoksi niitä voidaan käyttää vain pienten jätemäärien poistamiseen. Maanalaista hautausta käytetään laajalti eristämiseen radioaktiivinen jäte, koska se mahdollistaa tietyin edellytyksin radioekologisen turvallisuuden varmistamisen koko vaaditun ajan ja on taloudellisin tehokas tapa käsitellä niitä. Jätteet tulee sijoittaa kaatopaikalle enintään 2 m paksuisina kerroksina pakollisella tiivistyksellä, jotta varmistetaan suurin tiiviys ja onteloiden puuttuminen, mikä on erityisen tärkeää irtojätteen hautaamisessa.
Jätteiden tiivistäminen hävittämisen aikana on välttämätöntä paitsi vapaan tilan käytön maksimoimiseksi, myös hautauskappaleen myöhemmän laskeutumisen vähentämiseksi. Lisäksi irtonainen hautauskappale, jonka tiheys on alle 0,6 t/m, vaikeuttaa suotoveden hallintaa, koska runkoon tulee väistämättä monia kanavia, jotka vaikeuttavat sen keräämistä ja poistamista.
Joskus varasto täytetään kuitenkin jaksoittain, ensisijaisesti taloudellisista syistä. Tärkeimmät syyt osien täyttämiseen ovat erottelutarve erilaisia ​​tyyppejä jätteet samalla kaatopaikalla sekä halu pienentää aluetta, jolle suotovesi muodostuu.
Hautauskappaleen vakautta arvioitaessa tulee erottaa ulkoinen ja sisäinen vakavuus. Sisäinen vakaus ymmärretään itse hautauskappaleen tilaksi (sivujen vakaus, turpoamiskestävyys); ulkoinen vakavuus ymmärretään hautausmaan stabiilisuudeksi (vajoaminen, murskaus). Vakauden puute voi vahingoittaa viemärijärjestelmää. Valvontakohteita kaatopaikoilla ovat ilma ja biokaasu, pohjavesi ja suotovesi, maaperä ja hautauskappale. Seurannan laajuus riippuu jätetyypistä ja kaatopaikan suunnittelusta.

Vaatimukset kaatopaikoille: pohja- ja pintavesien laatuun, ilmaympäristön laatuun kohdistuvien vaikutusten estäminen; pilaavien aineiden kulkeutumiseen maanalaiseen tilaan liittyvien kielteisten vaikutusten ehkäiseminen. Näiden vaatimusten mukaisesti on huolehdittava: läpäisemättömät maa- ja jätepeitteet, vuodontorjuntajärjestelmät, kaatopaikan huolto ja valvonta sulkemisen jälkeen sekä muut asianmukaiset toimenpiteet.

Turvallisen kaatopaikan peruselementit: pintamaakerros, jossa on kasvillisuutta; viemäröintijärjestelmä kaatopaikan reunoja pitkin; helposti läpäisevä hiekka- tai sorakerros; eristävä savi- tai muovikerros; jätteet osastoissa; hieno maaperä eristävän sanan perustana; ilmanvaihtojärjestelmä metaanin ja hiilidioksidin poistamiseksi; vedenpoistokerros nesteen tyhjennykseen; alempi eristekerros estää epäpuhtauksien pääsyn pohjaveteen.

Bibliografia.

1. Eremkin A.I., Kvashnin I.M., Junkerov Yu.I. Ilmakehään joutuvien saastepäästöjen luokitus.: opetusohjelma- M., toim. ASV, 2000 - 176 s.

2. Hygieniastandardit "Maksimi sallitut epäpuhtauksien pitoisuudet (MPC) asutusalueiden ilmassa" (GN2.1.6.1338-03), lisäyksillä nro 1 (GN 2s.1.6.1765-03), lisäykset ja muutokset nro 2 (GN 2.1.6.1983-05). Säädetty Venäjän federaation johtavan terveyslääkärin asetuksilla nro 116, 30. toukokuuta 2003, nro 151, 17. lokakuuta 2003, nro 24, 3. marraskuuta 2005 (rekisteröity Venäjän oikeusministeriössä kesäkuussa 9, 2003, rekisterinumero 4663; 10.21.2003 rekisterinumero 5187; 02.12.2005 rekisterinumero 7225)

3. Mazur I.I., Moldavanov O.I., Shishkov V.N. Tekninen ekologia, yleinen kurssi 2 osana. Yleisessä toimituksessa. MI. Masuria. - M.: Higher School, 1996. - v.2, 678 s.

4. Menetelmä yritysten päästöjen sisältämien haitallisten aineiden pitoisuuksien laskentaan ilmakehässä (OND-86). Neuvostoliiton valtion hydrometeorologian komitean asetus 4.8.1986 nro 192.

5. CH 245-71. Saniteettistandardit teollisuusyritysten suunnittelu.

6. Uzhov V.I., Valdberg A.Yu., Myagkov B.I., Reshidov I.K. Teollisuuskaasujen puhdistus pölystä. -M.: Kemia, 1981 - 302 s.

7. liittovaltion laki"Ilman suojelusta" (muutettu 31. joulukuuta 2005), päivätty 4. toukokuuta 1999 nro 96-FZ

8. Liittovaltion laki "ympäristönsuojelusta", päivätty 10.1.2002 No. 7-FZ (muutettu 18. joulukuuta 2006)

9. Khudoshina M.Yu. Ekologia. Laboratoriotyöpaja UMU GOU MSTU "STANKIN", 2005. Sähköinen versio.

Mitä teemme saadulla materiaalilla:

Jos tämä materiaali osoittautui sinulle hyödylliseksi, voit tallentaa sen sivullesi sosiaalisissa verkostoissa:

1. Yleiset periaatteet epäpuhtauksien leviämiselle ilmakehässä.

2. Teollisuusyritysten haitallisten päästöjen hajaantumisen laskentamekanismi.

3. Teoria NO x:n muodostumisesta fossiilisten polttoaineiden palamisen aikana.

4. Teoria nokihiukkasten muodostumisesta fossiilisten polttoaineiden palamisen aikana.

5. Teoria kaasumuodostetun alipolton muodostumisesta kattilan uuneissa.

6. Teoria SO x:n muodostumisesta fossiilisten polttoaineiden palamisen aikana.

7. Vähentyneet NO x -päästöt.

8. SO x -päästöjen vähentäminen.

9. Vähentyneet aerosolipäästöt.

10. Ilmakehän saasteiden siirtymisen perusperiaatteet.

11. Lämpöfysikaalisten ja aerodynaamisten tekijöiden vaikutus ilmakehän lämmön- ja massansiirtoprosesseihin.

12. Turbulenssiteorian perusehdot klassisesta hydrodynamiikasta.

13. Turbulenssiteorian soveltaminen ilmakehän prosesseihin.

14. Yleiset periaatteet epäpuhtauksien leviämisestä ilmakehään.

15. Epäpuhtauksien leviäminen putkesta.

16. Perus teoreettisia lähestymistapoja käytetään kuvaamaan epäpuhtauksien hajoamisprosesseja ilmakehässä.

17. Laskentamenetelmä haitallisten aineiden leviämiselle ilmakehässä, kehitetty GGO:ssa. A.I. Voeikov.

18. Yleiset jäteveden laimennusmallit.

19. Vesistöjen jäteveden laimentumisen laskentamenetelmät.

20. Säiliöiden jäteveden laimentumisen laskentamenetelmät.

21. Suurimman sallitun virtaaman laskeminen virtaaville vesistöille.

22. Altaiden ja järvien suurimman sallitun virtaaman laskeminen.

23. Aerosolien epäpuhtauksien liikkuminen virrassa.

24. Teoreettiset perusteet kiinteiden hiukkasten talteenotolle pakokaasuista.

25. Ympäristönsuojelun energiavaikutuksilta teoreettiset perusteet.

Kirjallisuus

1. Kulagina T.A. Ympäristönsuojelun teoreettiset perusteet: Oppikirja. korvaus / T.A. Kulagin. 2. painos, tarkistettu. Ja ylimääräistä. Krasnojarsk: IPTs KSTU, 2003. - 332 s.

Koonnut:

T.A. Kulagina

Osa 4. YMPÄRISTÖVAIKUTUSTEN ARVIOINTI JA ekologinen asiantuntemus

1. Ympäristöarvioinnin järjestelmä, opintojakson aihe, tavoitteet ja päätavoitteet sekä opintojakson käsite, ympäristöarviointien tyypit. Erot ympäristöosaamisen (EE) ja ympäristövaikutusten arvioinnin (YVA) välillä.

2. Hankkeen ympäristötukijärjestelmän kehittäminen, hankkeen elinkaari, ESHD.

3. Ympäristötuki Taloudellinen aktiivisuus investointihankkeet (erot lähestymistavoissa, luokissa).

4. Laki ja sääntely - metodologinen perusta ympäristöasiantuntemus ja YVA Venäjällä.

5. EE- ja YVA-kohteiden luokittelu luonnonhoitotyypeittäin, ainetyypin ja energianvaihdon ympäristön kanssa, asteen mukaan ympäristövaara luonnolle ja ihmiselle aineiden myrkyllisyyden mukaan.

6. Ympäristöosaamisen teoreettiset perusteet (tavoitteet, tavoitteet, periaatteet, valtion ympäristöosaamisen tyypit ja tyypit, vuorovaikutusmatriisi).

7. Valtion ympäristöosaamisen aiheet ja kohteet.

8. Ympäristösuunnittelun metodologiset määräykset ja periaatteet ..

9. Ympäristömenettelyjen järjestämis- ja toteuttamismenettely (perusteet, tapaus, ehdot, näkökohdat, valtion ympäristöasiantuntijan menettely ja sen suorittamista koskevat määräykset).

10. Luettelo valtion ympäristöasiantuntijaa varten toimitetuista asiakirjoista (Krasnojarskin alueen esimerkki).

11. Menettely SEE:lle toimitettujen asiakirjojen alustamiseksi. Valtion ekologisen asiantuntemuksen päätelmän rekisteröinti (pääosien kokoonpano).

13. Julkinen ekologinen asiantuntemus ja sen vaiheet.

14. Ympäristöarvioinnin periaatteet. Ympäristöarvioinnin aihe.

15. Ympäristöarvioinnin sääntelykehys ja erityisesti valtuutetut elimet (niiden tehtävät). Ympäristöarviointiprosessiin osallistujat, heidän päätehtävänsä.

16. Ympäristöarviointiprosessin vaiheet. Projektien valintamenetelmät ja järjestelmät.

17. Menetelmät merkittävien vaikutusten tunnistamiseksi, matriisit vaikutusten tunnistamiseksi (kaaviot).

18. YVA:n rakenne ja aineiston organisointitapa, päävaiheet ja näkökohdat.

19. Ympäristövaatimukset säädösten, ympäristökriteerien ja standardien kehittämiseksi.

20. Ympäristön laatua ja sallittuja vaikutuksia koskevat standardit, luonnonvarojen käyttö.

21. Terveys- ja suojavyöhykkeiden luokitus.

22. Ekologisen suunnittelun tietokanta.

23. Yleisön osallistuminen YVA-prosessiin.

24. Tutkittavan taloudellisen laitoksen vaikutusten arviointi ilmakehään, suorat ja välilliset kriteerit ilmansaasteiden arvioimiseksi.

25. YVA:n suorittamismenettely (YVA:n vaiheet ja menettelyt).

Kirjallisuus

1. Venäjän federaation ympäristönsuojelulaki, päivätty 10. tammikuuta 2002 nro 7-FZ.

2. Venäjän federaation laki "ekologisesta asiantuntemuksesta", päivätty 23. marraskuuta 1995, nro 174-FZ.

3. Asetus "Ympäristövaikutusten arvioinnista Venäjän federaatiossa". / Hyväksytty Venäjän federaation luonnonvaraministeriön määräys 2000 nro.

4. Ohjeet esiprojektin ja hankedokumentaation ympäristökatselmukseen. / Hyväksytty. Glavgosekoekspertizan johtaja päivätty 10.12.93. Moskova: Luonnonvaraministeriö. 1993, 64 s.

5. Fomin S.A. "Valtion ekologinen asiantuntemus". / Kirjassa. Venäjän federaation ympäristölaki. // Toim. Yu.E. Vinokurov. - M.: MNEPU:n kustantamo, 1997. - 388 s.

6. Fomin S.A. "Ekologinen asiantuntemus ja YVA". / Kirjassa. Ekologia, luonnonsuojelu ja ekologinen turvallisuus. // Yleisessä toimituksessa. IN JA. Danilova-Danilyana. - M.: Publishing House of MNEPU, 1997. - 744 s.

Koonnut:

Teknisten tieteiden kandidaatti, tekniikan ekologian laitoksen apulaisprofessori

ja elämänturva"

Ihminen on vaikuttanut ympäristöön muinaisista ajoista lähtien. Maailman jatkuva taloudellinen kehitys parantaa ihmisten elämää ja laajentaa sitä luonnollinen ympäristö elinympäristöjä, mutta rajallisten luonnonvarojen ja fyysisten kykyjen tila säilyy ennallaan. Erityissuojelualueiden perustaminen, metsästyskielto ja metsänhakkuut ovat esimerkkejä tällaisten vaikutusten rajoituksista, joita on otettu käyttöön muinaisista ajoista lähtien. Kuitenkin vasta 1900-luvulla syntyi tieteellinen perustelu tälle vaikutukselle sekä sen seurauksena syntyneille ongelmille ja järkevän ratkaisun kehittäminen nykyisten ja tulevien sukupolvien edut huomioon ottaen. .

1970-luvulla monet tutkijat omistivat työnsä rajallisille luonnonvaroille ja ympäristön saastumiselle korostaen niiden merkitystä ihmiselämälle.

Ensimmäistä kertaa termiä "ekologia" käytti biologi E. Haeckel: "Ekologialla tarkoitamme yleistä tiedettä organismin ja ympäristön välisestä suhteesta, johon sisältyvät kaikki" laajassa mielessä Tämä sana." ("Organismien yleinen morfologia", 1866)

Nykyaikaisella ekologian käsitteen määritelmällä on laajempi merkitys kuin tämän tieteen ensimmäisinä vuosikymmeninä. Klassinen ekologian määritelmä on tiede, joka tutkii elävän ja elottoman luonnon suhdetta. http://www.werkenzonderdiploma.tk/news/nablyudaemomu-v-nastoyaschee-83.html

Kaksi vaihtoehtoista määritelmää tälle tieteelle:

· Ekologia - luonnontalouden tuntemus, kaikkien elävien olentojen ja ympäristön orgaanisten ja epäorgaanisten komponenttien välisten suhteiden samanaikainen tutkimus ... Sanalla sanoen ekologia on tiede, joka tutkii kaikkia luonnon monimutkaisia ​​​​suhteita. Darwinin ehtona olemassaolotaistelulle.

· Ekologia on biologian tiede, joka tutkii superorganismien (populaatiot, yhteisöt, ekosysteemit) rakennetta ja toimintaa avaruudessa ja ajassa sekä luonnollisissa että ihmisen muokkaamissa olosuhteissa.

Ekologia siirtyi tieteellisissä töissä loogisesti kestävän kehityksen käsitteeseen.

Kestävä kehitys - ekologinen kehitys- sisältää nykyajan tarpeiden ja toiveiden täyttämisen heikentämättä tulevien sukupolvien mahdollisuuksia vastata tarpeisiinsa. Siirtyminen kestävän kehityksen aikakauteen, R.A. lento, s. 10-31 // Venäjä ympäröivässä maailmassa: 2003 (Analyyttinen vuosikirja). - M.: Kustantaja MNEPU, 2003. - 336 s. http://www.rus-stat.ru/index.php?vid=1&id=53&year=2003 Kun tämä ympäristöhuoli on kasvanut viime vuosikymmeninä, huoli tulevien sukupolvien kohtalosta ja luonnonvarojen oikeudenmukaisesta jakautumisesta sukupolvien välillä on tullut yhä selvemmäksi.

Konsepti biologista monimuotoisuutta- biologinen monimuotoisuus - tulkitaan erilaisiksi elämänmuodoiksi, jotka ilmenevät miljoonien kasvi-, eläin- ja mikro-organismilajien sekä niiden geneettisen rahaston ja monimutkaisen ekosysteemin kautta.

Biologisen monimuotoisuuden ylläpitäminen on nyt maailmanlaajuinen tarve ainakin kolmesta syystä. Pääsyynä on se, että kaikilla lajeilla on oikeus elää niille ominaisissa olosuhteissa. Toiseksi, monikkomuodot elämän kemiallinen ja fyysinen tasapaino maan päällä. Lopuksi kokemus osoittaa, että suurimman mahdollisen geneettisen kannan ylläpitäminen on taloudellista etua Maatalous ja lääketeollisuus.

Nykyään monet maat kohtaavat ympäristön pilaantumisen ongelman ja tarpeen estää tämän prosessin kehitys. Taloudellinen kehitys johtaa ympäristöongelmiin, aiheuttaa kemiallista saastumista ja vahingoittaa luontotyyppejä. On olemassa uhka ihmisten terveydelle sekä monien kasvi- ja eläinlajien olemassaololle. Rajallisten resurssien ongelma on yhä akuutimpi. Tulevilla sukupolvilla ei enää ole niitä luonnonvaroja, joita edellisillä sukupolvilla oli.

Useiden ympäristöongelmien ratkaisemiseksi Euroopan unioni energiaa säästävää teknologiaa sovelletaan, USA:ssa painotetaan biotekniikkaa. Samaan aikaan kehitysmaat ja siirtymätalouden maat eivät ole ymmärtäneet ympäristövaikutusten merkitystä. Usein näiden maiden ongelmien ratkaisu tapahtuu ulkoisten voimien vaikutuksesta, ei hallituksen politiikan vaikutuksesta. Tämä asenne voi johtaa entisestään kehittyneiden ja kehitysmaiden välisen kuilun syvenemiseen ja, mikä ei ole vähemmän tärkeää, ympäristön pilaantumisen lisääntymiseen.

Yhteenvetona on huomattava, että kanssa taloudellinen kehitys ja uusien teknologioiden kehittyessä, myös ekologian tila muuttuu ja ympäristön pilaantumisen uhka kasvaa. Samaan aikaan luodaan uusia teknologioita ympäristöongelmien ratkaisemiseksi.

NOVOSIBIRSKIN VALTION TEKNINEN YLIOPISTO

Tekniikan laitos Ekologian ongelmat

"MINÄ HYVÄKSYN"

Tiedekunnan dekaani

ilma-alus

"___" __________________200

Akateemisen tieteenalan TYÖOHJELMA

ympäristönsuojelun teoreettiset perusteet

BEP valmistuneen koulutuksen suuntaan

656600 - Ympäristönsuojelu

erikoisala 280202 "Insinööriympäristönsuojelu"

Pätevyys - ympäristöinsinööri

Lentokoneiden tiedekunta

Kurssi 3, lukukausi 6

Luentoja 34 tuntia.

Harjoittelutunnit: 17 tuntia.

RGZ 6 lukukausi

Itsenäistä työtä 34 tuntia

Tentti 6 lukukausi

Yhteensä: 85 tuntia

Novosibirsk

Työohjelma on laadittu valtiollisen korkeakoulututkinnon suorittaneen koulutuksen suuntaisen koulutusstandardin perusteella - 656600 - Ympäristönsuojelu ja erikoisala 280202 - "Ympäristötekniikan tekniikka"

Rekisteröintinumero 165 tech \ ds, päivätty 17. maaliskuuta 2000

Osavaltion koulutusstandardin kurinpitosäännöstö - SD.01

Tiede "Ympäristönsuojelun teoreettiset perusteet" viittaa liittovaltion komponenttiin.

Opetussuunnitelman mukainen kurinpitokoodi - 4005

Työohjelmasta keskusteltiin ekologian teknisten ongelmien laitoksen kokouksessa.

Osaston kokouksen pöytäkirja nro 6-06 13.10.2006

Ohjelma kehitettiin

professori, teknisten tieteiden tohtori, professori

Osaston johtaja

Professori, teknisten tieteiden tohtori, apulaisprofessori

Päävastuullinen

professori, teknisten tieteiden tohtori, professori

1. Ulkoiset vaatimukset

Yleiset koulutusvaatimukset on esitetty taulukossa 1.

pöytä 1

GOS-vaatimukset pakolliselle vähimmäismäärälle

tieteenaloilla	"Ympäristönsuojelun teoreettiset perusteet"
	Ympäristönsuojelun teoreettiset perusteet: jätevesien ja jätekaasujen käsittelyprosessien ja kiinteiden jätteiden hävittämisen fysikaaliset ja kemialliset perusteet. Koagulaatio-, flokkulaatio-, vaahdotus-, adsorptio-, nesteuutto-, ioninvaihto-, sähkökemiallinen hapetus- ja pelkistys-, sähkökoagulaatio- ja elektroflotaatio-, sähködialyysi-, kalvoprosessit (käänteisosmoosi, ultrasuodatus), sedimentaatio-, hajunpoisto- ja kaasunpoisto-, katalyysi, kondensaatio-, uudelleensulatus, pyrolyysi- paahtaminen, polttohävitys, korkean lämpötilan agglomerointi. Ympäristönsuojelun energiavaikutuksilta teoreettiset perusteet. Seulonnan, absorption ja tukahdutuksen periaate lähteellä. Diffuusioprosessit ilmakehässä ja hydrosfäärissä. Epäpuhtauksien dispersio ja laimennus ilmakehässä, hydrosfääri. Epäpuhtauksien dispersio ja laimennus ilmakehässä, hydrosfääri. Laskenta- ja laimennusmenetelmät.

2. Kurssin tavoitteet ja tavoitteet

Päätavoitteena on perehdyttää opiskelijat ihmisen myrkyllisten jätteiden neutraloinnin fysikaalisiin ja kemiallisiin perusteisiin ja hallita alkutaidot näiden jätteiden neutralointilaitteiden laskentamenetelmistä.

3. Kurinalalle asetetut vaatimukset

Kurssin perusvaatimukset määräytyvät valtion koulutusstandardin (SES) säännösten mukaisesti suuntaan 553500 - ympäristönsuojelu. Määritellyn suunnan GOS:n mukaisesti seuraavat pääkohdat sisältyvät työohjelmaan:

Osa 1. Pääasialliset ympäristön epäpuhtaudet ja menetelmät niiden neutraloimiseksi.

Kappale 2. Adsorption, massansiirron ja katalyyttisten prosessien laskennan perusteet.

4. Kurinalan laajuus ja sisältö

Tieteen laajuus vastaa NSTU:n vararehtorin hyväksymää opetussuunnitelmaa

Luentojen aiheiden nimet, sisältö ja määrä tunteina.

Osa 1. Tärkeimmät ympäristösaasteet ja niiden neutralointimenetelmät (18 tuntia).

Luento 1. Teollisuuskeskusten antropogeeniset saasteaineet. Veden, ilman ja maaperän epäpuhtaudet. Typen oksidien muodostuminen palamisprosesseissa.

Luento 2. Ilmakehän epäpuhtauksien hajaantumisen laskennan perusteet. Epäpuhtauksien dispersiomalleissa käytetyt kertoimet. Esimerkkejä epäpuhtauksien dispersion laskemisesta.

Luennot 3-4. Menetelmät teollisuuskaasupäästöjen puhdistamiseen. Puhdistusmenetelmien käsite: absorptio, adsorptio, kondensaatio, kalvo, termiset, kemialliset, biokemialliset ja katalyyttiset menetelmät epäpuhtauksien neutraloimiseksi. Niiden käyttöalueet. Tärkeimmät tekniset ominaisuudet ja prosessiparametrit.

Luento 5. Jäteveden käsittely erotusmenetelmiin. Jäteveden käsittely mekaanisista epäpuhtauksista: selkeytyssäiliöt, hydrosyklonit, suodattimet, sentrifugit. Fysikaalis-kemialliset emäkset vaahdottamisen, koaguloinnin, flokkuloinnin käyttöön epäpuhtauksien poistamiseksi. Menetelmät jäteveden käsittelyprosessien tehostamiseksi mekaanisista epäpuhtauksista.

Luento 6. Jätevedenpuhdistuksen regenerointimenetelmät. Uuton, strippauksen (desorption), tislauksen ja rektifioinnin, väkevöinnin ja ioninvaihdon menetelmien käsite ja fysikaaliset ja kemialliset perusteet. Käänteisosmoosin, ultrasuodatuksen ja adsorption käyttö veden puhdistukseen.

Luennot 7-8. Tuhoiset vedenpuhdistusmenetelmät. Destruktiivisten menetelmien käsite. Kemiallisten menetelmien käyttö vedenpuhdistuksessa, joka perustuu happamien ja emäksisten epäpuhtauksien neutralointiin, epäpuhtauksien pelkistykseen ja hapetukseen (klooraus ja otsonointi). Veden puhdistus siirtämällä epäpuhtauksia liukenemattomiksi yhdisteiksi (saostus). Biokemiallinen jäteveden käsittely. Puhdistusprosessin ominaisuudet ja mekanismi. Aerotankit ja keittimet.

Luento 9. Lämpömenetelmä jäteveden ja kiinteän jätteen neutraloimiseksi. Prosessin tekninen kaavio ja käytetyt laitetyypit. Käsite jätteen hävittämisestä ja pyrolyysistä. Jätteen nestefaasihapetus - prosessin käsite. Aktiivilietteen käsittelyn ominaisuudet.

Osasto-2 Adsorption, massansiirron ja katalyyttisten prosessien laskennan perusteet (16 tuntia).

Luento 10. Katalyyttisten ja adsorptioreaktorien päätyypit. Hylly-, putki- ja leijukerrosreaktorit. Niiden käyttöalueet kaasupäästöjen neutraloinnissa. Adsorptioreaktorien suunnittelu. Liikkuvien adsorbenttikerrosten käyttö.

Luento 11. Kaasupäästöjen neutralointireaktorien laskennan perusteet. Reaktionopeuden käsite. Kiinteiden ja leijuvien rakeisten kerrosten hydrodynamiikka. Ideaaliset reaktorimallit - ihanteellinen sekoitus ja ihanteellinen syrjäytyminen. Materiaali- ja lämpötasapainoyhtälöiden johtaminen ihanteellisia sekoitus- ja ihanteellisia syrjäytysreaktoreita varten.

Luento 12. Prosessit huokoisille adsorbentti- ja katalyyttirakeille. Kemiallisen (katalyyttisen) muunnosprosessin vaiheet huokoisessa hiukkasessa. Diffuusio huokoisessa hiukkasessa. Molekyyli- ja Knudsen-diffuusio. Materiaalitaseyhtälön johtaminen huokoiselle hiukkaselle. Käsite huokoisen hiukkasen sisäpinnan käyttöasteesta.

Luennot 13-14. Adsorptioprosessien perusteet. Adsorptioisotermit. Menetelmät adsorptioisotermien kokeelliseen määrittämiseen (paino-, tilavuus- ja kromatografiset menetelmät). Langmuirin adsorptioyhtälö. Massa- ja lämpötasapainoyhtälöt adsorptioprosesseille. Kiinteä sorptiorintama. Tasapainon ja epätasapainoisen adsorption käsite Esimerkit käytännön sovellus ja adsorptioprosessin laskeminen kaasun puhdistamiseksi bentseenihöyryistä.

Luento 15. Massansiirtoprosessien mekanismi. Massansiirtoyhtälö. Tasapaino "neste-kaasu" -järjestelmässä. Henryn ja Daltonin yhtälöt. Adsorptioprosessien kaaviot. Massansiirtoprosessien materiaalitase. Prosessin työviivan yhtälön johtaminen. Liikkeellepaneva voima massansiirtoprosessit. Keskimääräisen käyttövoiman määrittäminen. Adsorptiolaitteiden tyypit. Adsorptiolaitteiden laskeminen.

Luento 16. Pakokaasujen puhdistus mekaanisista epäpuhtauksista. mekaaniset syklonit. Syklonien laskeminen. Syklonityyppien valinta. Arvioitu pölynkeräystehokkuuden määritys.

Luento 17. Kaasunpuhdistuksen perusteet sähkösuodattimilla. Fysikaaliset perusteet mekaanisten epäpuhtauksien vangitsemiselle sähköstaattisilla suodattimilla. Laskentayhtälöt sähkösuodattimien tehokkuuden arvioimiseksi. Sähkösuodattimien suunnittelun perusteet. Menetelmät mekaanisten hiukkasten sieppauksen tehokkuuden parantamiseksi sähköstaattisten suodattimien avulla.

Tunteja yhteensä (luennot) - 34 tuntia.

Harjoitustuntien aiheiden nimet, sisältö ja määrä tunteina.

1. Menetelmät kaasupäästöjen puhdistamiseksi myrkyllisistä yhdisteistä (8 tuntia), mukaan lukien:

a) katalyyttiset menetelmät (4 tuntia);

b) adsorptiomenetelmät (2 tuntia);

c) kaasun puhdistus sykloneilla (2 tuntia).

2. Kaasun neutralointireaktorien laskennan perusteet (9 tuntia):

a) katalyyttisten reaktorien laskeminen ihanteellisen sekoituksen ja ihanteellisen syrjäytymän mallien perusteella (4 tuntia);

b) kaasunpuhdistuksen adsorptiolaitteiston laskeminen (3 tuntia);

c) sähköstaattisten suodattimien laskeminen mekaanisten epäpuhtauksien talteenottoon (2 tuntia).

________________________________________________________________

Tuntia yhteensä (harjoitukset) - 17 tuntia

Selvitys- ja graafisten tehtävien aiheiden nimet

1) Kiinteän rakeisen katalyyttipedin hydraulisen vastuksen määritys (1 tunti).

2) Rakeisten materiaalien fluidisaatiotapojen tutkiminen (1 tunti).

3) Kiinteän jätteen lämpökäsittelyprosessin tutkimus leijukerrosreaktorissa (2 tuntia).

4) Sorbenttien adsorptiokyvyn määrittäminen kaasumaisten epäpuhtauksien sitomiseksi (2 tuntia).

________________________________________________________________

Yhteensä (selvitys ja graafiset tehtävät) - 6 tuntia.

4. Valvontamuodot

4.1. Selvitys- ja graafisten tehtävien suojaus.

4.2. Abstraktien suojaaminen kurssin aiheista.

4.3. Kysymyksiä kokeeseen.

1. Absorptiokaasun puhdistusprosessien perusteet. vaimentimien tyypit. Vaimentimien laskennan perusteet.

2. Katalyyttisten reaktorien suunnittelu. Putkimainen, adiabaattinen, leijukerros, säteittäinen ja aksiaalinen kaasuvirtaus, liikkuvilla kerroksilla.

3. Päästöjen jakautuminen saastelähteistä.

4. Adsorptioprosessit kaasunpuhdistukseen. Adsorptioprosessien teknologiset kaaviot.

5. Jäteveden käsittely hapettamalla epäpuhtaudet kemiallisilla reagensseilla (klooraus, otsonointi).

6. Diffuusio huokoisessa rakeessa. Molekyyli- ja Knudsen-diffuusio.

7. Kaasunpuhdistuksen ilmastointimenetelmät.

8. Kiinteän jätteen lämpökäsittely. Neutralointiuunien tyypit.

9. Ihanteellisen sekoitusreaktorin yhtälö.

10. Kaasunpuhdistuksen kalvomenetelmät.

11. Leijutettujen rakeisten kerrosten hydrodynamiikka.

12. Leijutusolosuhteet.

13. Aerosolien talteenoton perusteet sähköstaattisilla suodattimilla. Heidän suoritukseensa vaikuttavat tekijät.

14. Kaasujen terminen neutralointi. Kaasujen terminen neutralointi lämmön talteenotolla. Lämpökäsittelyuunien tyypit.

15. Poistojätevesien käsittelyprosessien perusteet.

16. Plug-flow-reaktorin malli.

17. Kaasunpuhdistuksen kemiallisten menetelmien perusteet (elektronivirtojen säteilytys, otsonointi)

18. Liikkumattomien rakeisten kerrosten hydrodynamiikka.

19. Tasapaino "neste-kaasu" -järjestelmässä.

20. Kaasujen biokemiallinen puhdistus. Biosuodattimet ja biopuhdistimet.

21. Biokemiallinen puhdistus - prosessin perusteet. Aerotankkeja, metatankkeja.

22. Idealisoidut katalyyttisten reaktorien mallit. Materiaali- ja lämpötasapainot.

23. Jäteveden saasteiden tyypit. Puhdistusmenetelmien luokitus (erotus, regeneratiiviset ja tuhoavat menetelmät).

24. Adsorption etuosa. tasapainoinen adsorptio. Kiinteä adsorptio etuosa.

25. Pölynkeräyslaitteet - syklonit. Syklonilaskentajärjestys.

26. Mekaanisten epäpuhtauksien erotusmenetelmät: selkeytyssäiliöt, hydrosyklonit, suodattimet, sentrifugit).

27. Väkevöinti - jäteveden käsittelymenetelmänä.

28. Adsorption etuosa. tasapainoinen adsorptio. Kiinteä adsorptio etuosa.

29. Vaahdottamisen, koagulaation, flokkuloinnin perusteet.

30. Lämmön (massan) vaihto adsorption aikana.

31. Pakatun vaimentimen laskentajärjestys.

32. Jätevedenkäsittelyprosessien tehostamisen fyysinen perusta (magneettiset, ultraäänimenetelmät).

33. Muutosprosessit huokoisessa hiukkasessa.

34. Adsorberien laskentajärjestys.

35. Desorptio - menetelmä haihtuvien epäpuhtauksien poistamiseksi jätevedestä.

36. Adsorptiojäteveden käsittely.

37. Katalyyttihiukkasten käyttöasteen käsite.

38. Pilaantumislähteistä peräisin olevien päästöjen jakautuminen.

39. Tislaus ja rektifiointi jätevedenpuhdistuksessa.

40. Ei-tasapainoinen adsorptio.

41. Käänteisosmoosi ja ultrasuodatus.

42. Adsorption isotermit. Adsorptioisotermien määritysmenetelmät (paino, tilavuus, kromatografia).

43. Paineen alaisen jäteveden nestefaasihapetuksen perusteet.

44. Massansiirtoprosessien liikkeellepaneva voima.

45. Jäteveden käsittely neutraloimalla, talteenotolla, saostamalla.

46. ​​Adsorberin lämpö- ja materiaalitasapainon yhtälöt.

47. Pölynkeräyslaitteet - syklonit. Syklonilaskentajärjestys.

48. Biokemiallinen puhdistus - prosessin perusteet. Aerotankkeja, metatankkeja.

49. Aerosolien talteenoton perusteet sähkösuodattimilla. Heidän suoritukseensa vaikuttavat tekijät.

1. Laitteet, tilat, kemiallis-teknologisten prosessien suunnittelun perusteet, biosfäärin suojaaminen teollisuuden päästöiltä. M., Chemistry, 1985. 352 s.

2. . . Suurin sallittu pitoisuus kemialliset aineet ympäristössä. L. Chemistry, 1985.

3. B. Bretschneider, I. Valitsija. Ilma-altaan suojaaminen saasteilta. L. Chemistry, 1989.

4. . Teollisuuden päästöjen neutralointi jälkipoltolla. M. Energoatomizdat, 1986.

5. et al. Teollisuuden jäteveden käsittely. M. Stroyizdat, 1970, 153s.

6. et al. Teollisuuden jäteveden puhdistus. Kyiv, Technique, 1974, 257s.

7. , . Jäteveden käsittely kemianteollisuudessa. L, Chemistry, 1977, 464 s.

8. AL. Titov,. Neutralointi teollisuusjäte: M. Stroyizdat, 1980, 79s.

yhdeksän.,. Lämpövoimalaitosten vaikutukset ympäristöön ja tapoja vähentää vahinkoja. Novosibirsk, 1990, 184 s.

kymmenen.. Ympäristönsuojelun teoreettiset perusteet (luentomuistiinpanot). IK SB RAS - NSTU, 2001 -97s.