АПШН-Б
УЛУЧШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧНОСТИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Установки для очистки воздуха в местах применения смол, клеев,
лакокрасочных материалов и др. органики
Технология мокрой очистки вентиляционного воздуха была разработана по тематике научно-исследовательских работ Министерства автомобильного и сельскохозяйственного машиностроения СССР в 1989 году. Область применения АПШН-Б в природоохранных целях постоянно расширяется, что соответствует мировой тенденции развития биотехнологий. Конструкции АПШН-Б постоянно совершенствуются и защищены патентами.
Принцип действия агрегата мокрой очистки
Очищаемый воздух (вентвоздух), удаляемый от технологического оборудования, подается в скруббер (1) с подвижной насадкой (6). Вредные вещества в результате массообмена в «кипящем» слое переходят в абсорбент, который затем поступает в биореактор (3), где на насадке (5) находятся специально адаптированные микроорганизмы, которые окисляют органические вещества до СО2 и Н2О. Очищенный водный раствор насосом подается на орошение в скруббер.
Физико-химическая сущность процесса улавливания и нейтрализации газов
Большинство органических веществ хорошо растворяются в технической воде. В некоторых случаях для повышения эффективности улавливания таких веществ как ксилол, толуол в раствор 1-2 раза в неделю добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ). Для регенерации раствора используется биотехнология. Распад органических веществ - это естественный процесс, протекающий в природной среде. Человек может значительно ускорить процесс, для чего берет микроорганизмы из окружающей среды, проводит их селекцию и адаптацию к конкретной группе вредных веществ. Из имеющихся в музее лаборатории микробиологии более 4000 видов микроорганизмов нами используются не более 10 рода Rhodococcus и Pseudomonas.
По этой схеме, например, протекает процесс биохимического окисления фенола в водном растворе.
Срок непрерывной эксплуатации АПШН-Б приближается к 20-ти годам.
Эффективность улавливания газов
Замеры осуществляются заводскими химическими лабораториями по аттестованным методикам, а также контролирующими природоохранными органами. Степень абсорбции газов приведена ниже.
Вредные вещества | Эффективность улавливания, % |
Фенол, формальдегид, фуриловый спирт, фурфурол, триэтиламин, диэтиламин, цианиды |
98 |
Метанол, бензол, бутилацетат, этилацетат, акролеин, полиизоцианаты, уайт-спирит |
90 |
Аммиак, ксилол, толуол | 90 |
Взвешенные, смолистые вещества, окрасочная аэрозоль | 98 |
Эффективность очистки вентвоздуха зависит от физико-химических свойств органического вещества и входных концентраций.
Экономичность
Капитальные затраты не выше, чем при химической и каталитической очистке, а эксплуатационные, в связи с минимальным количеством расходным материалов, в 100 и более раз меньше, чем при вышеуказанных способах.
Расходными материалами в АПШН-Б являются техническая вода 50-150 литров в сутки на компенсацию потерь, сжатый воздух 50-60 м3/час, биогенные добавки 10-25 кг в год. В некоторых случаях - поверхностно-активные вещества 50-150 литров в год.
Количество микроорганизмов составляет более 1 млн. на 1 см3 раствора или более 1 млрд. на 1 литр абсорбента. При объеме биореактора 5 м3 количество работающих микроорганизмов составляет 5 х 1010.
При других методах очистки расходными материалами являются: природный газ, электроэнергия, химические реагенты (кислоты, щелочи), дорогие катализаторы и угли.
Экологичность
Традиционные газоочистные установки образуют продукты вторичного загрязнения окружающей среды.
Метод очистки | Продукт вторичного загрязнения |
Термическая и каталитическая | NOx, CO, продукты неполного сгорания |
Адсорбция при помощи углей | Конденсат после каждого цикла регенерации угля паром |
Плазменно-каталитическая ("Плазкат", "Ятаган") |
Избыточный озон HNOx (ПДК для населённого пунтка ≈ 0,01 мг/м3) |
Химическая* (хемосорбция) |
Отработанный солевой раствор содержит "букет" вредных веществ, который не может по существующим нормативам быть сброшен в канализацию. Вынос химического абсорбента (кислоты или щелочи) с вентвоздухом в атмосферу |
Ионообменная (установки РНФ) |
При регенерации волокна химреагентами образуется тот же солевой раствор |
*При применении кислотных скрубберов на ПО "МТЗ" зафиксирована условная токсичность вторичных загрязнителей, в 100 и более раз превышающая условную токсичность очищенного вентвоздуха |
В АПШН-Б отсутствует сброс загрязненного раствора в канализацию. Количество шлама, образующегося за месяц, составляет, как правило, 3-4 кг. Химический состав шлама: 90-95 % - взвешенные вещества (SiO2), 5-10 % - осадок микроорганизмов (ил). Оба компонента согласно классификации, принятой в Российской Федерации, относятся к 4 классу опасности.
В паспорте на АПШН-Б имеется заключение о непатогенности штамма микроорганизмов, заверенное уполномоченными на это медицинскими учреждениями.
Надежность
АПШН-Б не требует ремонтных затрат. Металлический корпус аппарата с анти-коррозионным покрытием и полипропиленовым насадочным материалом служит десятилетиями. Обслуживание АПШН-Б связано с ремонтом водяного насоса и вентилятора.
АПШН-Б не требуют постоянного присутствия оператора. При включении АПШН-Б необходимо визуально через смотровые окна убедиться в наличии «кипящего» слоя на массообменных решетках скруббера и «ровного кипения» абсорбента за счет подачи сжатого воздуха в биореакторе.
Контроль
Определение эффективности очистки вентвыбросов производится согласно правилам эксплуатации газоочистных установок. Состояние штамма микроорганизмов определяется с помощью анализа раствора на ХПК 1 раз в месяц. В случае необходимости повышения эффективности регенерации абсорбента при помощи биогенных добавок производится корректировка химического состава раствора по азоту и фосфору.
Функциональные характеристики сохраняются на протяжении всего срока эксплуатации.
Адаптация АПШН-Б к производственным условиям
Случаев гибели микроорганизмов не зафиксировано, т.к. системы саморегулируемые, т.е. при отсутствии питания количество микроорганизмов снижается и наоборот. При длительном отсутствии питания микроорганизмы впадают в анабиоз. Рекомендуется в случае длительного простоя (более двух недель) вводить в биореактор загрязняющее органическое вещество. Оптимальное сочетание процесса абсорбции газов и окислительной мощности штамма микроорганизмов находится в интервале температур от +8 °С до +21 °С.
Почему не получили распространение при очистке вентвоздуха от вредных органических веществ "сухие" методы очистки
Применение ионообменных волокон, установок «Плазкат», «Ятаган» с газоразрядными ячейками, углей, катализаторов сопровождается отложением на рабочих поверхностях фильтров смолистых, маслянистых и взвешенных веществ, а также загрязнением окрасочной аэрозолью. Наличие твердых примесей в газовоздушной смеси не влияет на функциональные характеристики АПШН-Б.
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИРОДООХРАННОГО МЕРОПРИЯТИЯ
№ | Аспект | № | Внедрение газоочистных установок позволит: |
1 | Юридический | 1.1 | Выполнить закон РФ "Об охране атмосферного воздуха" |
2 | Экологический | 2.1 | Согласовать нормативы ПДВ (предельно допустимых выбросов) вредных веществ в атмосферу |
2.2 | Пройти экологическую экспертизу при дальнейшем расширении производственных мощностей |
||
2.3 | Минимизировать экологические платежи в бюджет | ||
2.4 | Получить долевое финансирование природоохранных мероприятий из бюджета |
||
3 | Социальный | 3.1 | Достигнуть ПДК на рабочих местах в цехе |
3.2 | Снизить заболеваемость ОРЗ и сопутствующими заболеваниями | ||
3.3 | Предотвратить жалобы жителей региона и работников завода на неприятный запах воздуха |
По вопросам приобретения АПШН-Б обращайтесь в ООО «ИТЦМ МЕТАЛЛУРГ»