Зразок роботи
Актуальность. Сегодня очень остро стоит проблема загрязнения атмосферы выбросами вредных загрязняющих веществ (газы, вредные примеси), вступающих в реакцию с кислородом и азотом воздуха (O2, N2) и являющихся следствием изменения состава воздуха и увеличения количества углекислого газа СО2. Изменения в атмосфере приводят к образованию кислотных осадков, отрицательно влияющих на почву, флору, фауну и окружающую среду в целом.
Одним из основных источников загрязнения атмосферы выбросами загрязняющих веществ являются животноводческие комплексы. Газовый состав закрытых животноводческих помещений зависит от эффективности работы системы вентиляции помещений, технологии содержания, навозоудаления, организации производственных процессов. В воздухе таких помещений содержатся в больших количествах аммиак, клоачные газы, сероводород, метан, углекислый газ и прочие токсические продукты брожения и гниения органических веществ (скатол, индол и др.). Помимо больших количеств вредных выбросов в атмосферный воздух от животноводческих комплексов, высокие концентрации вредных газов (аммиак, сероводород и др.), в том числе, являются неблагоприятным стрессом для сельскохозяйственных животных. Состояние воздушной среды (микроклимат) существенно влияет на жизнедеятельность, продуктивность и здоровье животного организма. Например, выдыхаемый воздух, в сравнении с атмосферным, содержит в 100 раз больше СО2 и на 25% меньше О2. В том числе, травоядные животные выделяют значительные количества метана и водорода [14, 16, 18, 20].
В настоящее время наиболее приоритетной задачей является очистка воздуха с применением современных и экономически доступных и экологически эффективных технологий.
Существуют различные методы, используемые для снижения выбросов вредных загрязняющих веществ. В настоящее время для обезвреживания газовых выбросов используют методы: адсорбционный, окислительный (каталитический и термический), мембранный, микробиологический.
Технологические аспекты защиты атмосферы от загрязняющих веществ предусматривают использование новых способов, систем и агрегатов воздухоочистки, разработанных по последним достижениям науки и техники; модернизованных малоэффективных технологических установок; унифицированного и стандартизированного современного воздухоочистительного оборудования и т.д.
Наряду с существующими технологиями очистки производственных газов от загрязняющих веществ – сорбционными, электростатическими, биологическими, химическими, каталитическими, в последние годы широкое распространение получили плазмокаталитические технологии очистки воздуха (ПКТ). Свое начало плазмокаталитическая технология получила при разработке технологии очистки воздуха на космических кораблях. В основе плазмокаталитической очистки воздуха объединены два способа разложения загрязняющих газообразных веществ до соединений (углекислого газа и воды): плазмохимический и каталитический. Преимуществами метода являются малые капитальные и эксплуатационные затраты на установку, а также эффективность очистки [15, 27].
В связи с изложенной актуальностью определены цель и задачи работы.
Цель работы – рассмотреть теоретические основы плазмокаталитической очистки воздуха от аммиака животноводческих предприятий.
Задачи:
- проанализировать влияние выбросов (в частности аммиака) в атмосферу от животноводческих комплексов на окружающую среду;
- изучить методы очистки воздуха от газообразных примесей;
- рассмотреть метод плазмокаталитической очистки воздуха от аммиака животноводческих предприятий.
1. ВЛИЯНИЕ ВЫБРОСОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
1.1. Образование вредных веществ на животноводческих комплексах
На животноводческих предприятиях происходит образование большого количества вредных веществ, являющихся потенциальными загрязнителями окружающей среды – атмосферного воздуха, воды и почвы. Основными источниками загрязнения являются выбросы в атмосферу и жидкие стоки от ферм и животноводческих комплексов. Условия содержания животных, удаления навоза, устройства воздухоочистной вентиляции в навозосборных помещениях влияют на состояние микроклимата в животноводческих комплексах, который оказывает непосредственное воздействие на здоровье животных и их продуктивность [21].
Загрязнение атмосферного воздуха происходит в результате выбросов взвешенных и газообразных загрязняющих веществ через вентиляционные установки, обеспечивающие нормальные условия для содержания и жизнедеятельности сельскохозяйственных животных в производственных помещениях [13].
Загрязнение воздуха происходит, в том числе, и в местах хранения навоза, образующегося на животноводческих предприятиях. Способ вентиляции помещений и уборки навоза оказывает влияние на загрязненность воздушной среды в места содержания животных. Жидкий навоз значительно больше загрязняет окружающую среду, в сравнение с твердым в результате своих свойств. Физические особенности и большая текучесть побуждают развитие в нем и выживаемость болезнетворных микроорганизмов. По данным [13], при гидравлических методах уборки навоза и естественной вентиляции, концентрация аммиака в свинарниках составляла 52 мг/м3, а принудительные способы удаления загрязненного воздуха в таких же помещениях снижало содержание аммиака до 14 мг/м3.
Современные системы вентиляции вследствие увеличения воздухообмена неизбежно связаны с возрастанием загрязнения окружающей среды. По данным исследователей [6, 7], в пробах воздуха, отобранных на расстоянии 100 метров от свинарника, содержание аммиака составляло 3−4 мг/м3, сероводорода − 0,112 мг/м3, меркаптана − 16,7 мг/м3, а количество микроорганизмов – до 8263 в 1 кубическом метре воздуха.
Плотность застройки территории животноводческих комплексов помещениями влияет на увеличение степени загрязнения окружающей атмосферы, в сравнении с зоной расположения мелких животноводческих ферм. При этом степень влияния выбросов в атмосферу от животноводческих предприятий зависит от следующих факторов: концентрации вредных загрязняющих веществ в выбросах, направления и силы ветра, от окружающей комплекс растительности и др. [5].
Магістр