Екологічні проблеми великих

ЕКОЛОГІЧНІ  ПРОБЛЕМИ  ВЕЛИКИХ МІСТ

До останнього періоду історії Землі живі системи планети еволюціонували майже в повній гармонії з атмосферою, літосферою і гідросферою, не зазнаючи впливу людської діяльності. Але в міру розвитку сільського господарства і промисловості вплив людини на середовище став помітніше. Повсякденна індустріалізація призвела до потенційно небезпечних рівнів забруднення середовища.

Забруднення міста - це надходження в навколишнє середовище будь-яких речовин або енергії в таких великих кількостях або протягом такого тривалого часу, що ці речовини або енергія починають завдавати шкоди людям і довкіллю. Легко поширюючись від одних компонентів системи життєзабезпечення до інших, в тій чи іншій мірі впливаючи на всі параметри середовища - антропогенні та природні, фізичні та біотичні. На сьогодні проблема впливу людини на природу стає дедалі  актуальнішою у суспільстві.

Зростаючі обсяги та темпи будівництва, ремонту та утримання автомобільних доріг обумовлюють розвиток виробництва дорожньо-будівельних матеріалів на виробничих підприємствах різного типу: асфальтобетонних заводів, цементно-бетонних заводів, заводів залізобетонних конструкцій та ін. Основний матеріал, що використовується для прокладання доріг, це асфальтобетон. Асфальт або асфальтобетон - це щільна суміш для різних дорожніх покриттів, що складається з бітуму, мінерального порошку, щебеню та піску. Асфальтобетонні заводи (АБЗ) є основними виробничими підприємствами дорожнього господарства та призначені для приготування різних асфальтобетонних сумішей для будівництва, реконструкції та ремонту шарів асфальтобетонного покриття [1].

Всі помічали, коли в жарку погоду над асфальтом, як ніби «плавиться» повітря.

Таке ж явище можна спостерігати над відкритою горловиною каністри, наповненої бензином. Подібний  ефект отримується в результаті видалення вуглеводів. Необхідно з'ясувати, що природний асфальт виробляється з нафти в результаті випарювання легких частинок і окислення. А штучний асфальт - це суміш бітумів з мілковими мінеральними накопичувачами.

Штучний  асфальт відрізняється від природного насиченням парафіна, а також великого змісту нафтових масел. З вищесказаного можна зробити висновок, що асфальт – це сама важка нафтова фракція або просто  - нафтопродукт. Навряд чи знайдеться хімік, який дасть точний склад нафти, адже вона включає в себе величезну кількість хімічних з’єднань, а про асфальт взагалі говорити не доводиться.

При виробництві асфальтобетону в його склад додають до 5 пластифікаторів, а також багато різних добавок. Звідси висновок, що випаровування з асфальту - це суміш нафтопродуктів. Але це ще не все - вода з асфальту вимиває солі нікелю, ванадію, а також інших металів. Неможливо  приховати, що деякі сполуки ванадію і нікелі спеціалісти відносяться до першої класу токсичності.

АБЗ створюють  велику загрозу навколишньому середовищу міст.  Це спеціалізовані виробничі підприємства для приготування асфальтобетонних сумішей (гарячих, теплих, холодних, литих), які є основним джерелом викидів шкідливих речовин. Найважливіша частина АБЗ асфальтозмішувальні установки.

Асфальтобетонні установки інтенсивно викидають в атмосферне повітря пил, попіл, газоподібні речовини, летючі вуглеводні, в тому числі такі токсичні, як бенз (а) пірен, також шум. Ще в 1960-1970-і рр. розроблялися теоретичні основи оцінки впливу виробничої діяльності дорожнього господарства на навколишнє середовище: вивчалися причини підвищених викидів забруднювачів при приготуванні і укладання асфальтобетону, при роботі технологічного транспорту був виконаний комплекс робіт по створенню системи екологічного моніторингу виробничих підприємств дорожньої галузі, що дозволило контролювати на об'єктах викиди і розробляти заходи щодо їх зниження.

На асфальтобетонних заводах організують випуск обробленого бітумом щебеню (чорний щебінь), переробку старого асфальтобетону, виготовлення штучних виробів у вигляді плит для дорожнього будівництва. У той же час ці процеси чинять негативний вплив на навколишнє середовище.

Використовувані в дорожній галузі, асфальтобетонні заводи класифікуються за [1]:

• місцем розташування (прирейкові, притрасові);

• принципом роботи технологічного обладнання) циклічного і безперервної дії);

• потужності асфальтозмішувальних установок (малої, середньої, великої продуктивності і надпотужні);

• компонуванні технічного обладнання щодо рельєфу місцевості у вертикальній площині (баштові і партерні (ступінчасті);

• ступеня інвентарний (стаціонарні, збірно-розбірні і мобільні (пересувні);

Основним технологічним обладнанням АБЗ є асфальтозмішувальна установка - комплект технологічного обладнання для приготування сумішей.

Аналіз структури парку асфальтозмішувальних установок, що функціонують в дорожньому господарстві, показує, що наявний парк асфальтозмішувального обладнання в значній мірі зношений. Станом на 2015 рік, близько 85% асфальтозмішувальних установок мають перевищений термін амортизації. Згідно з "Єдиними нормами амортизаційних відрахувань", асфальтозмішувальні установки мають норматив 11%, що відповідає експлутації не більше дев'яти років (85% працює з терміном експлутацїї 15-25 років і більше). Всі спроби збільшити ступінь уловлювання пилу в газах традиційними методами (збільшення групових циклонів, мокрі пиловловлювачі) не забезпечують вимоги органів.

Існуюча проблема викидів забруднюючих речовин від стаціонарних джерел в організаціях дорожнього господарства пов'язана не тільки зі зношеним технологічним обладнанням, а й з використанням високосірчаного мазуту, відсіву в технологічному процесі, а також відсутністю сучасного пиловловлюючого обладнання.

Найбільш ефективним заходом, що дозволяє знизити кількість викидів в навколишнє середовище, є використання знепилюючих установок, службовців для відсмоктування пилу, диму, газів від сушильного барабана, лопатевої мішалки, гуркоту, ковшового елеватора. Застосовують знепилюючі установки другої стадії, а в ряді випадків третьої стадії очищення сухим і мокрим знепилюванням.

Для мокрого очищення на АБЗ застосовують ротоклони, скуббері Вентури,  барботажно-пінні пиловловлювачі.

Перевагою ротоклони є незмінність ефективності пиловловлювача при зміні продуктивності змішувача. Скуббер Венурі (ступінь очищення до 90%) використовується в нетрубні мокрих пиловловлювачів, що застосовуються для очищення газів АБЗ. Барботажно-пінні апарати забезпечують ефект очищення газу від дрібної дисперсної пилу 0,85-0,95 при питомих витратах 0,4-0,5л / м3.

Широке поширення на АБЗ отримали матерчаті фільтри. Осадження пилу у фільтрах відбувається під дією ударних, гравітаційних і електростатичних сил, броунівського руху і затримання пилу в порах. Тканинні фільтри забезпечують стабільну очищення газу (99-99,9%) . Рукава на цих фільтрах виготовляють з склотканини, при t = 300 градусів. Тканинні фільтри набули широкого поширення за кордоном.

Останнім часом розроблений новий турбулентний спосіб приготування бітумомінеральних сумішей, що відрізняється від прийнятих способів меншою кількістю та інтенсивністю джерел пилоутворення. Цей спосіб заснований на поєднанні процесів нагріву і змішування компонентів суміші.

Бітум вводиться в матеріал з боку завантаження в барабан мінерального порошку, піску і щебеню (фірма «Вібау», Німеччина) або подається в зону, прилеглу до розвантажувальної коробці барабана з боку його виходу (фірма «Ацтек» , США). Після нагріву і перемішування готова продукцію подається в бункер, з якого вона завантажується в автотранспортні засоби.

Останнім часом для приготування асфальтобетонних сумішей використовують ефективну технологію з застосуванням використаного асфальтобетону шляхом його регенерації. Кількість старого асфальтобетону залежить від температури нагріву нових кам'яних матеріалів, вологості старого асфальтобетону та необхідної температури суміші.

Впровадження комплексу дозволяє:

• економити до 15% палива, що спалюється;

• знизити викиди (пил, сажисті частинки, СО, N0) в атмосферу до нормативних параметрів;

• підвищити надійність і довговічність обладнання, що застосовується при виробництві асфальтобетону;

• мінімізувати споживання води за рахунок застосування системи оборотного водопостачання.

Таким чином, можна відзначити, що сучасні знепилюючі установки мають більш високі показники очищення повітря, по цього необхідна модернізація застарілого обладнання, наприклад заміна газогорілочних пристроїв з модернізацією сушильного барабана, установка мокрого очищення, тканинно- рукавних  фільтрів.

У місті Маріуполь на вулиці Флотської був відкритий асфальтобетонний завод. Його побудувала турецька компанія «Онур Конструкцион Интернешнл» всього за 2 тижня.

Потужність заводу  210 тонн асфальту в годину, тобто при повній завантаженні завод здатний виробляти до 4 тис. тонн асфальту на добу. На заводі працює 2 робітника. Сучасна система очищення повітря, автоматичне обслуговування. Але завод переїде з вулиці Флотської в промзону Кальміуського району. Про це повідомив міський голова Маріуполя Вадим Бойченко. Але в чому причина? Причина криється в тому, що  жителі  МКР «Бригантина» вимагали перенести завод, через несприятливі екологічні наслідки. Люди поскаржилися на шум і смок, через те, що завод працює цілодобово.

Склад та вплив на екологію асфальтобетонних сумішей

Асфальтобетонна суміш - це суміш, що отримана в результаті змішування у нагрітому стані взятих у відповідних співвідношеннях компонентів щебеню, піску, мінерального порошку та нафтового дорожнього бітуму. (ДСТУ Б В.2.7-119:201Х)

Гранітний щебінь — неорганічний зернистий сипучий матеріал із зернами крупністю понад 5 мм, який одержується шляхом дроблення гірських порід.

Відсів – відходи при дробленні щебеню.

Мінеральний порошок – продукт дроблення вапнякових порід до цементоподібного стану.

Нафтовий дорожній бітум – кінцевий продукт переробки нафти.

Забруднюючі фактори :

Гранітний пил – викидається при завантаженні асфальтного заводу та в процесі приготування асфальтобетонної суміші.

Забруднення при нагріванні бітуму до робочої температури – специфічний запах.

Забруднення при нагріванні щебеню та відсіву природним газом.

Викиди технологічного транспорту та навантажувальної техніки.

Отже, впровадження системи екологічного менеджменту поряд з системою менеджменту якості, а також ряду заходів, таких як низкошумних пальник сушильного барабана, досконала система пиловидалення, дозволило значно знизити наслідки негативного впливу АБЗ на навколишнє середовище. Асфальтобетонну суміш на сьогоднішній день навіть при дотриманні всіх норм і вимог не можна назвати абсолютно нешкідливою сумішшю, так як відбувається виділення шкідливих речовин в атмосферу, особливо під впливом високих температур. Завдання сучасних АБЗ - звести ці шкідливі викиди до мінімуму і отримати на виході максимально якісний продукт. АБЗ повинні відповідати трьом основним вимогам: виробляти продукцію високої якості; мати достатній рівень виробничих потужностей; відповідати нормам екологічної безпеки.

Асфальтобетонний завод представляє собою джерело забруднення атмосфери різними шкідливими речовинами. В результаті розрахунків виявлено перевищення сумарного впливу шкідливих речовин над гранично допустимими значеннями, тому одним із заходів зменшення негативного впливу на навколишнє середовище слід прийняти збільшення санітарно-захисної зони до 1200 метрів, так як на цій відстані концентрація забруднень не перевищує встановлених норм, а також збільшити кількість зелених насаджень навколо заводу.

Таблиця 1

Технічний стан асфальтозмішувальних ряду дорожніх організацій

Таблиця 2

Викиди забруднюючих речовин асфальтобетонними заводами

Список літератури:

1. Виробничі підприємства дорожньої галузі: навч. посібник / Я. М. Ковальов. - Мінськ: Арт Дизайн, 2009. - 256 с.
2. Загальна і прикладна екологія / С. Д. Галюжін [и др.]. - Мінськ: Дизайн ПРО, 2003. - 192 с.
3. Передельский, Л. В. Будівельна екологія: навч. посібник / Л. В. Передельский, О. Є. Приходченко. - Ростов н / Д: Фенікс, 2003. - 316 с.
4. http://www.ctt.metolit.by/node/44
5. http://www.speco-beton.ru/articles/37.html