DOI: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2019.05.16

Боротьба з промисловим пилом при виробництві цементу як фактор суттєвого зниження негативного впливу цементних заводів на довкілля

Svetlana Krivileva, Vlada Vlasenko, Darina Tsvirkun

Анотація


На сьогоднішній день екологізація будь-якого промислового виробництва є одним з невід’ємних елементів його екологічної безпеки. Цементні заводи України з їх морально і фізично застарілим обладнанням створюють значний екологічний ризик забруднення навколишнього середовища і становлять небезпеку для здоров’я населення прилеглих територій. У статті пропонується найбільш раціональний шлях зменшення негативного впливу цементних заводів на навколишнє середовище – екологізація їх технологічних циклів. Розроблено концепцію екологізації діючих цементних заводів, яка полягає в тому, що підприємство має стати екологічно чистий модулем. Це досягається тим, що кожен окремий технологічний процес стає автотрофним екологічним модулем; технологічні процеси усередині технологічного комплексу пов’язані між собою внутрішньовиробничими зв’язками; внутрішні зв’язки між модулями забезпечують використання відходів попередніх процесів у якості вторинної сировини подальших процесів; у структурі цементного заводу існує екологічно чистий процес, який виконує роль “модуля внутрішніх зв’язків” при мінімальному залученні енергоресурсів. Центральною ланкою цього “модуля внутрішніх зв’язків” є система пригнічення і уловлювання цементного пилу. Проаналiзовано класифікаційну схему системи боротьби з промислової пилом і газоподібними викидами цементних заводів, яка реалізується п’ятьма основними функціональними елементами: зв’язуванням забруднюючих речовин, затриманням забруднюючих речовин, уловлюванням забруднюючих речовин, очищенням повітря від забруднюючих речовин і розсіюванням забруднюючих речовин в атмосфері. Приведені найбільш ефективнi методи боротьби з промисловим пилом: гідродінамічний, аеродінамічний, теплофізичний. Проаналізовано механізм взаємодії крапель води і часток пилу в повітрі в залежності від їх розмірів, розроблено рекомендації щодо вдосконалення процесу знепилювання піною технологічної сировини цементних заводів. Запропоновано схему туманоутворення з метою досягнення максимальної санітарно-гігієнічної та екологічної ефективності. Розроблено рекомендації щодо вдосконалення процесу знепилювання на окремих ділянках і способи їх реалізації.


Ключові слова


цементний завод; концепція екологізації; цементний пил; пінний спосіб; знепилювання

Повний текст:

PDF

Посилання


Shapar, A. G. Kryteriyi ta pokaznyky staloho rozvytku: naukovi pidkhody do obgruntuvannya [Criteria and indicators of sustainable development: scientific approaches to justification]. Ekologiya i pryrodokorystuvannуa: Zbirnyk naukovyh prac' Instytutu problem pryrodokorystuvannуa ta ekolohiyi NAN Ukrayiny [Ecology and Nature Management: Collection of scientific works of Institute of Problems on Nature Management and Ecology of the NAS of Ukraine]. 2000, 2, 5-15.

Zgurovsky, M. Z. Stalyj rozvytok u global'nomu i regional'nomu vymirah: analiz za danymy 2005 r. [Sustainable development in the global and regional dimensions: analysis according to data of 2005]. K.: Politehnika, 2006, 84.

Avtonomova, V. O., Vlasenko, V. V., Zaitseva, K. O. et al. Recikling othodov proizvodstva i loma betonnyh konstrukciy kak central'noe zveno koncepcii ekologizatsii zavodov ZHBK [Recycling of production waste and scrap of concrete structures as the central link in the environmentalization concept of plant of reinforced concrete framing]. Bulletin of NTU "KhPI". Series: Chemistry, chemical engineering and enviroonment, 2017, 48 (1269), 16-23.

Gurova, O. S. Teoreticheskoe obosnovanie i razrabotka sposobov organizacii i tehnologii pylepodavlenija penoy na predpriyatiyah stroyindustrii: dis. na soisk. uch. st. d-ra tehn. nauk: 05.23.19 / Gurova O. S. ‒ Rostov-on-Don, 2017, 287.

Valdberg, A. Y. U. Modern tendencies in the development of dust collecting theory and practice. Chemical and Petrolrum Engineering, 2007, 43, 423-426.

Мео, S. A. Health hazards of cement dust. Saudi Med J, 2004, 25 (9), 1153-1159, doi: 10.1186/s40557-014-0048-6.

Ahmed, H. O., Abdullah, A. A. Dust exposure and respiratory symptoms among cement factory workers in the United Arab Emirates. Ind Health, 2012, 50 (3), 214-222, doi: 10.2486/indhealth.MS1320.

Balterenas, P. S. Obespylivanie vozduha na predpriyatiyah stroitel'nyh materialov [Air dedusting at building materials enterprises]. М.: Strojizdat, 1990, 180.

Banit, F. G., Malgin, A. D. Pyleulavlivaniya i ochistka gazov v promyshlennosti stroitel'nyh materialov [Dust collection and gas cleaning in the building materials industry]. М.: Strojizdat, 1979, 352.

Minko, V. A Obespylivanie tehnologicheskih processov proizvodstva stroitel'nyh materialov [Dedusting of technological processes of production of building materials]. Voronezh, 1981, 175.

Minko, V. A. Kompleksnye sistemy obespylivanija pri pererabotke sypuchih materialov [Complex dedusting systems in the processing of bulk materials]. Vysokie tehnologii v ekologii: sb. tr. po mat. Mezhd. nauch.-tehn. konf [High technology in ecology: the collection of works on materials. Int. scientific and technical conf], 1998, 123-127.

Minko, V. A., Shaptala V. G. Kompleksnoe obespylivanie pomeshheniy pri proizvodstve tsementa [Complex dedusting of premises in the production of cement]. Cement, 1990, 12, 15-17.

Bespalov, V. I., Danelyants D. S., Mishner I. Teoriya i praktika obespylivaniya vozduha [Theory and practice of air dedusting]. Kiev: Naukova dumka, 2000, 185.

Saranchuk, V. I., Kachan, V. N., Rekun V. V. et al. Fiziko-himicheskie osnovy gidroobespylivaniya i preduprezhdeniya vzryvov ugol'noy pyli [Physical and chemical principles of hydrodusting and prevention of coal dust explosions]. K.: Naukova dumka, 1984, 216.

Saranchuk, V. Y., Zhuravlev V. P. et al. Hymycheskye veshhestva dlya bor'by s pyl'yu [Chemicals for dust control]. K.: Naukova dumka, 1987, 249.

Kudryashov, V. V., Voronina, L. D., Shurinova N. K. Mehanyzm podavleniya pyli rastvoramy PAV pri oroshenii [The mechanism of dust suppression with surfactant solutions during irrigation]. Aerodispersnyye sistemy i koagulyatsiya aerozoley: tez. dok. na Vsesoyuz. nauch.-tekhn. konf. [Aero-dispersed systems and coagulation of aerosols: abstracts of reports to the All-Union. scientific -techn. conf.]. Moscow, 1982, 3-5.

Wang, H. T., Wang, D. M., Ren, W. X. A New Technique for Preparation of Two-Phase Foam Materials for

Controlling Mine Dust and its Application. Advanced Materials Research, 2011, 328-330, 372-375, doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.328-330.372.

Tyhomyrov, V. K. Peny. Teoriya i praktika ikh polucheniya i razrusheniya [Theory and practice of their receipt and destruction]. M.: Khymyja, 1983, 264.

Fyhtner, V. A. Zakonomernosty processov obrazovaniya i razrusheniya peny kak dyspersnoy systemy [Regularities of the processes of formation and destruction of foam as a dispersed system]. Aktual'nyye voprosy fiziki aerodispersnykh sistem: tez. dok. XV Bsesoyuzn Konf. [Actual problems of the physics of aerodisperse systems: tez.dok.XV All Union. Conf.]. 1989, 2, 218.

Korovchenko, T. I. Razrabotka sposobov i sredstv povysheniya effektivnosti pyleulavlivaniya pennym aerozolem [Development of methods and means of increasing the efficiency of dust collection by foam aerosol]. The thesis for a Degree of “Candidate of Technical Science”, Moscow, 1998, 40.

Krivileva, S. P., Rassokha A. N. Osnovy promyshlennogo stroitel'stva i sanitarnoy tekhniki [Basics of industrial construction and sanitary equipment]. Kharkov: Izd-vo «Tochka», 2013, 175.

Krivileva, S. P., Rassokha A. N. Mineraly i gornyye porody [Minerals and Rocks]. Kharkov: Izd-vo «Tochka», 2014, 178.

Krivileva, S. P., Rassokha A. N. Dragotsennaya Ukraina: mineraly i gornyye porody regionov [Precious Ukraine: minerals and rocks of the regions]. Kharkov: Fynart, 2016, 160.

Tarat, E. Ya. Pennyu rezhim i pennye apparaty [Foam Mode and Foam Apparatus]. L.: Hymyja, 1977, 288.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Шапар, А. Г. Критерії та показники сталого розвитку: наукові підходи до обґрунтування / А. Г. Шапар // Екологія і природокористування: Збірник наукових праць Інституту проблем природокористування та екології НАН України. ‒ 2000. – Вип. 2. ‒ С. 5-15.
  2. Згуровський, М. З.  Сталий розвиток у глобальному і регіональному вимірах: аналіз за даними 2005 р. / М. З. Згуровський. – К.: Політехніка, 2006. – 84 с.
  3. Автомонова, В. А. Рециклинг отходов производства и лома бетонных конструкций как центральное звено концепции экологизации заводов ЖБК / В. А. Автомонова, В. В. Власенко, К. А. Зайцева, [и др.] // Вісник НТУ «ХПІ». – Серія: Хімія, хімічна технологія та екологія. – Х.: НТУ «ХПІ». – 2017. – № 48 (1269). – С. 16-23.
  4. Гурова, О. С. Теоретическое обоснование и разработка способов организации и технологий пылеподавления пеной на предприятиях стройиндустрии: дис. на соиск. уч. ст. д-ра техн. наук: 05.23.19 / Гурова Оксана Сергеевна  ‒  Ростов-на-Дону. 2017. ‒  287 с.
  5. Valdberg, A. Y. U. Modern tendencies in the development of dust collecting theory and practice / A. Y. U. Valdberg // Chemical and Petrolrum Engineering. ‒ 2007. – Vol. 43. – P. 423-426.
  6. Мео, S. A. Health hazards of cement dust / S. A. Мео // Saudi Med J. ‒ 2004. ‒ September. – Vol. 25 (9). – P. 1153- 1159. ‒ doi: 10.1186/s40557-014-0048-6.
  7. Ahmed, H. O. Dust exposure and respiratory symptoms among cement factory workers in the United Arab Emirates /  H. O. Ahmed, A. A. Abdullah // Ind Health. ‒ 2012. – Vol. 50 (3). – P. 214-222. ‒ doi: 10.2486/indhealth.MS1320.
  8. Балтеренас, П. С. Обеспыливание воздуха на предприятиях строительных материалов / П. С. Балтеренас. ‒ М.: Стройиздат, 1990. ‒ 180 с.
  9. Банит, Ф. Г. Пылеулавливания и очистка газов в промышленности строительных материалов  / Ф. Г. Банит, А. Д. Мальгин. ‒ М.: Стройиздат, 1979. ‒ 352 с.
  10. Минко, В. А. Обеспыливание технологических процессов производства строительных материалов / В. А. Минко. ‒ Воронеж, 1981. ‒ 175 с.
  11. Минко, В. А. Комплексные системы обеспыливания при переработке сыпучих материалов / А. В. Минко [и др.] // Высокие технологии в экологии: сб. тр. по мат. Межд. науч.-техн. конф. ‒ 1998. ‒ С. 123-127.
  12. Минко, В. А. Комплексное обеспыливание помещений при производстве цемента / А. В. Минко, В. Г. Шаптала // Цемент. ‒ 1990. ‒ № 12. ‒ С. 15-17.
  13. Беспалов, В. И. Теория и практика обеспыливания воздуха / В. И. Беспалов, Д. С. Данельянц, И. Мишнер. ‒ К.: Наукова думка, 2000. ‒ 185 с.
  14. Саранчук, В. И. Физико-химические основы гидрообеспыливания и предупреждения взрывов угольной пыли / В. И. Саранчук, В. Н. Качан, В. В. Рекун. и др. ‒ К.: Наукова думка, 1984. ‒ 216 с.
  15. Саранчук, В. И. Химические вещества для борьбы с пылью / В. И. Саранчук, В. П. Журавлев и др. ‒ К.: Наукова думка, 1987. ‒ 249 с. 
  16. Кудряшов, В. В. Механизм подавления пыли растворами ПАВ при орошении / В. В. Кудряшов, Л. Д. Воронина, Н. К. Шуринова // Аэродисперсные системы и коагуляция аэрозолей: тез. док. на Всесоюз. науч.-техн. конф. ‒ 1982. ‒ С. 3-5.
  17. Wang, H. T.  A New Technique for Preparation of Two-Phase Foam Materials for Controlling Mine Dust and its Application / H. T. Wang, D. M. Wang, W. X. Ren // Advanced Materials Research. ‒ 2011. – Vol. 328-330 – P. 372-375. ‒ doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.328-330.372.
  18. Тихомиров, В. К. Пены. Теория и практика их получения и разрушения / В. K. Тихомиров. – М.: Химия, 1983. ‒ 264 с. 
  19. Фихтнер, В. А. Закономерности процессов образования и разрушения пены как дисперсной системы / В. А. Фихтнер // Актуальные вопросы физики  аэродисперсных систем:  тез. док. XV Bсесоюзн. Конф. – 1989.‒ Т. 2 – С. 218.
  20. Коровченко, Т. И. Разработка способов и средств повышения эффективности пылеулавливания пенным аэрозолем: автореф. дис... канд. техн. наук / Т. И. Коровченко. – М., 1988. – 40 с.
  21. Кривилева, С. П. Основы промышленного строительства и санитарной техники /  С. П. Кривилева,  А. Н. Рассоха. – Х.:  Изд-во «Точка», 2013. – 175 с.
  22. Кривилева, С. П. Минералы и горные породы  /  С. П. Кривилева., А. Н. Рассоха.– Х.: Изд-во «Точка», 2014.
    – 178 с.
  23. Кривилева, С. П. Драгоценная Украина: минералы и горные породы регионов / С. П. Кривилева., А. Н. Рассоха. – Х.: Финарт, 2016. – 160 с.
  24. Тарат, Э. Я. Пенный режим и пенные аппараты / Э. Я. Taрат, И. П. Мухлёнов. – Л.: Химия, 1977. – 288 c.