Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Научно-практические и методологические основы экологической безопасности технологических процессов на асфальтобетонных заводах

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Научно-практические и методологические основы экологической безопасности технологических процессов на асфальтобетонных заводах"

На правах рукописи

МАНОХИН ВЯЧЕСЛАВ ЯКОВЛЕВИЧ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ЗАВОДАХ

Специальность 03.00.16 - Экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук.

Санкт-Петербург 2004г.

Работа выполнена в Воронежском государственном архитектурно - строительном университете

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Потехин Герман Сергеевич доктор химических наук, профессор Ивахнюк Григорий Константинович

доктор технических наук, профессор Подольский Владислав Петрович

Защита состоится 28 октября 2004 г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д.212.010.01 в Балтийском государственном техническом университете «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф.Устинова по адресу: г.Санкт-Петербург, ул. 1-ая Красноармейская, 1, ауд.217.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Балтийского государственного технического университета «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф.Устинова.

Автореферат разослан «¿3» 09 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ведущая организация

управление автомобильной дороги «Москва — Минск».

Дроздова Л.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Проблема снижения экологического ущерба от выбросов загрязняющих веществ на данном этапе привлекает особое внимание в связи с организацией системы мониторинга атмосферы и экономическими требованиями природопользования. Снижение объема выбросов промышленных предприятий стало необходимым и возможным в середине 1980-х годов в связи с интенсификацией промышленного производства, развитием транспорта, ускорением научно-технического прогресса, реорганизацией экологических организаций и более активным и ответственным участием нашего государства в международных природоохранных структурах.

Задачи, связанные с разработкой экологически чистых технологий в дорожной отрасли, являются приоритетными. Их решение связано с организацией и управлением оптимального природопользования, что и нашло свое отражение в Законе РФ «О защите окружающей природной среды».

Постоянно возрастающее потребление строительных материалов а, следовательно, и увеличение объема выбросов, а также увеличение потребления энергоресурсов определяют комплексный характер исследования технологических процессов АБЗ, в частности, процессов сжигания топлива и очистки выбросов.

Анализ современного опыта показывает, что, несмотря на успехи в области экологии автомобильных дорог, открытыми остаются экологические проблемы базовых предприятий отрасли, в том числе и многочисленных АБЗ, входящих не только в инфраструктуру «Росавтодора», но и «Минкоммунхоза» и «Агродорспецстроя».

Проблемы организации эффективного сжигания топлив, очистки выбросов, совершенствования методов их нормирования и рассеивания определяют комплексный характер исследований данной работы.

Одной из существенных проблем технологии АБЗ в области экологии является отсутствие специальных устройств по очистке выбросов от вредных газов (топочных оксидантов, углеводородов, альдегидов и т.п.) в отечественных комплектах АБЗ.

Усложняет задачу защиты атмосферы, неоднозначность нормирования выбросов в разных странах. Социальный и экономический аспекты защиты воздушного бассейна являются приоритетными и должны базироваться на концепции, в которой предотвращенный экологический ущерб должен быть больше затрат на подавление выбросов, а плата за пользованием атмосферой должна в основном расходоваться на мероприятия по дальнейшему снижению объема выбросов.

Факторами, подтверждающими актуальность данной работы, являются:

- многочисленность (более 2000 шт.) функционирующих смесителей АБЗ в России и токсичность их выбросов в атмосферу (оксиданты, высокомолекулярные углеводороды, в том числе канцерогены);

- решение сырьевой проблемы, связанной с утилизацией пыли смесителей АБЗ и ее последующим использованием вместо минерального порошка;

- экономическая и экологическая целесообразность, так как совершенствование топочных процессов в АБЗ обеспечивает экономию углеводородного топлива и снижает экологический ущерб.

Совершенствование методологической базы для решения этих задач также доказывает актуальность настоящей работы.

Основным объектом исследования являются смесители АБЗ и их технологические процессы, определяющие экологические показатели.__—

гос. клцио!:аль{..*

БИБЛИОТЕКА СП 09

Данная работа выполнялась в соответствии с целевыми программами НИОКР Минавтодора РСФСР, по программам «Строительство», «Человек, окружающая среда» РФ, грантам по проблемам нормирования выбросов в дорожной отрасли.

Автором настоящей диссертации разработки в области совершенствования процессов смесеобразования и горения были начаты в 1967 г., в 1972-1974 г.г. в МВТУ им. Н.Э. Баумана. Эта проблема получила свое дальнейшее развитие в работах на объектах отрасли «Дорожное хозяйство», с 1975 г. в частности на асфальтобетонных заводах (АБЗ).

С 1983 г. работы выполнялись в соответствии с планами НИОКР отрасли (19831992 г.г.) на основании приказов Минавтодора РСФСР от 04.05.83 г. № НА-4/263 и от 30.05.83 г. № НА-4/364, в рамках дорожно-исследовательской лаборатории, в статусе головной организации по нормированию выбросов вредных веществ в атмосферу и сбросов в водные объекты Минавтодора РСФСР. Обследованию были подвергнуты 227 предприятий отрасли, на основе чего была разработана отраслевая методическая база (5 отраслевых методических указаний), связанная с нормированием выбросов в атмосферу.

Целью работы является развитие научно-технических основ и

разработка методов, обеспечивающих экологически чистые и экономически обоснованные технологии АБЗ на основе комплексного исследования процессов горения в топках смесителей, очистки и рассеивания выбросов.

Цель работы определила постановку и рассмотрение следующих задач:

1. Разработать методы расчета параметров сжигания топлив АБЗ на основе физического и математического моделирования процессов подготовки и горения топлива;

2. На основе современных методов исследовать дисперсный и элементный состав пыли АБЗ;

3. Установить экспериментально удельные показатели выбросов для различных смесителей АБЗ;

4. Развить теорию и методы расчета параметров рассеивания выбросов АБЗ;

5. Разработать практические рекомендации по снижению экологической опасности технологических процессов на АБЗ.

Научная новизна:

1. Разработан метод расчета параметров перемешивания компонентов топлива и выведено на основе статистической теории турбулентной диффузии уравнение для оценки «точки встречи струй»;

2. Экспериментально определено поле турбулентных пульсаций при распределенной подаче компонентов топлива и подтверждены экспериментально (с визуализацией) основные расчетные параметры диффузионных процессов при распространении турбулентных струй компонентов топлива;

3. Методами полидисперсного, седиментационного и рентгеноспектрального микроанализа (с визуализацией) установлен элементный и дисперсный состав пыли.

4. Экспериментально определены удельные показатели выбросов от смесителей АБЗ для газообразных контаминантов и твердых частиц;

5. Развита теория рассеивания для низких нагретых факельных выбросов, дан анализ влияния скоростей ветра, импульса, потока газа, истекающего из трубы, гравитационных сил на эффективную высоту выброса;

6. Разработаны модели расчета параметров рассеивания выброса для газообразных контаминантов и твердых частиц, а также метод построения изолиний концентраций загрязняющих веществ;

7. Разработаны практические рекомендации по усовершенствованию системы подачи топлива с целью увеличения эффективности его сжигания и облегчения запуска топок АБЗ в холодный период года. Разработан номограммный метод определения предельно-допустимого выброса и параметров рассеивания.

Практическая ценность. Создана методическая база, позволяющая снизить трудозатраты и сократить сроки разработки проектных нормативов ПДВ, расчета параметров рассеивания выбросов АБЗ и разделов «Охрана окружающей среды» проектов предприятий. Доказана целесообразность использования рентгеноспектрального микроанализа при определении дисперсного состава пыли с целью более обоснованного проектирования систем пылеулавливания АБЗ. Экспериментально подтверждена целесообразность замены минерального порошка утилизованной пылью. Реализация мероприятий по системе топливоподачи позволила сэкономить энергоресурсы и эксплуатировать АБЗ в холодный период года.

Достоверность научных результатов и основных выводов, сформулированных в диссертации, подтверждена использованием в разработках обоснованных, точных и проверенных методов, сходимостью и апробацией полученных результатов, а также визуализацией основных экспериментальных исследований.

Апробация результатов диссертационных разработок - на ежегодных международных, всесоюзных, республиканских и региональных конференциях, во ВГАСУ в период с 1975 по 2004 г.г. в том числе «Проблемы микроэнергетики» (г. Куйбышев, 1973 г.), «Управление микроклиматом» (г. Челябинск, 1979 г. ), на семи международных конференциях «Высокие технологии» (Воронеж, 1998-2004 г.г.), на совещаниях комитетах экологии и СЭС г. Воронежа в 1989 г., 1991 г., 1993 г., 2000 г., коллегиях Минавтодора РСФСР в 1983, 1985 г.г. (г. Москва), школах передового опыта (г. Владимир 1983 г., 1984 г. и г. Воронеж, 1983 г., 1987 г.)

Публикации. Автор имеет 147 (87 по теме диссертации) публикаций, в том числе 17 авторских свидетельств и патентов, 6 монографий и отраслевых методуказаний по проблемам дорожной экологии, статьи в журналах центральных изданий и межвузовских сборниках научных трудов.

Объем и структура диссертации. Диссертация включает введение, семь глав, основные результаты и выводы, список литературы из 305 наименований и 5 приложений. Объем работы - 410 стр., в том числе 319 страниц основного машинописного текста и 105 страниц приложений, 121 иллюстраций и графиков.

Реализация работы состоит в развитии теории и совершенствовании методов определения параметров процессов горения и рассеивания выбросов вредных веществ в атмосферу, разработке отраслевой методической базы по нормированию выбросов АБЗ (5 отраслевых методуказаний), внедрении результатов на 227 АБЗ Минавтодора, 15 АБЗ «Воронежагродорспецстроя». Это позволило улучшить санитарные условия на промплощадках, снизить экологический ущерб от загрязнения атмосферы, повысить экономическую эффективность за счет экономии ресурсов. Использование разработок в подготовке комплексного нормативного документа по охране окружающей среды (ООС) Федерального дорожного агентства позволяет значительно сократить сроки его подготовки. Внедренные в работе методы определения норм ПДВ и параметров рассеивания выбросов дают возможность значительно сократить трудоемкость и

стоимость расчетов в разделах проектов ООС базовых предприятий отрасли. Рекомендации по использованию утилизованной на АБЗ пыли, разработанные в диссертации, получили диплом 1 степени на региональной выставке в 2001 г. (г. Воронеж). Результаты внедрены также в учебный процесс при подготовке специалистов, в кинофильме «Автомобильная дорога и окружающая среда» (г.Москва, ЦБНТИ Минавтодора РСФСР), удостоенном диплома первой степени союза журналистов региона.

На защиту выносятся;

• теория и методы расчета параметров выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) и их рассеивания в атмосфере;

• методы физического и математического моделирования процесса подготовки (смесеобразования) и горения топлив в условиях АБЗ;

• экспериментальные разработки дисперсности и элементного состава пыли методами полидисперсного, седиментационного и рентгеноспектрального микроанализа;

• метод комплексной оценки экологической безопасности технологических процессов АБЗ и пакет программ для ЭВМ по расчету экологических параметров;

• математические модели оценки «точки встречи струй» компонентов с учетом и без учета разряжения;

• экспериментальные данные по удельным показателям выбросов различных смесителей АБЗ;

• номограммные методы расчета экологических показателей АБЗ (ПДВ и основных параметров рассеивания: максимальной приземной концентрации и расстояния до нее от источника выбросов);

• метод построения изолиний концентраций загрязняющих веществ;

• рекомендации по совершенствованию систем подачи топлива и пылеулавливания.

В первой главе представлен анализ состояния проблемы экологической

безопасности технологических процессов на асфальтобетонных заводах, дана характеристика основных источников загрязнения атмосферы: организованных и неорганизованных.

Анализ инвентаризационных данных показывает, что отход пыли на АБЗ составляет от 1 до 5 % от производительности асфальтобетонной установки в основном из-за отсутствия разряжения.

Основными причинами отсутствия разряжения являются: повышение давления в момент загрузки материала в бункеры, негерметичность соединения узлов установок, пульсирующие режимы работы топок и сушильного барабана, повышение гидравлического сопротивления по узлам пылеочистительного тракта в том числе высокий уровень воды в системах мокрой очистки, засорение узлов и агрегатов системы пылеулавливания.

Основные вредные вещества, отходящие от АБЗ - это пыль, содержащая свободную двуокись кремния SiO2, и газы, являющиеся продуктами сгорания мазута (или другого используемого топлива) и продуктами испарения битума. При неполном сгорании топлива может образоваться сажа.

От АБЗ отходят в атмосферу оксиды серы, углерода, азота, пятиокись ванадия, фенол, формальдегид, высокомолекулярные углеводороды, в том числе, бенз(а)пирен. При использовании отходов в технологическом процессе приготовления

асфальтобетона в выбросах АБЗ могут быть стирол, толуол, хлор и другие компоненты. Некоторые из них являются высокотоксичными и обладают канцерогенным и кумулятивным действием.

Качество выброса и количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ зависит, существенным образом, от организации топочных процессов в смесителе АБЗ.

Установлена высокая неравномерность температурного поля в топках АБЗ, значительный недожог топлива. Экспериментально определенная эффективность топок АБЗ в холодный период года составляет 60-65 %. Установлены минимальные значения эффективности сжигания и высокая неравномерность для топок мазутно-воздушных.

Для мазутов, применяемых на АБЗ, характерны высокие вязкость, температура застывания и содержание серы, что влияет на выход SO2.

При снижении температуры мазутов до температуры застывания они теряют свою текучесть и приобретают особые вязкие свойства, препятствующие их сливанию, транспортированию по трубам и распыливанию в форсунках. Во избежание образования нежелательных отложений в трубках и арматуре и полной их закупорки необходимо поддерживать постоянную температуру мазута, обеспечивающую его текучесть.

По правилам техники безопасности максимально допускаемая температура подогрева мазута в открытых емкостях должна быть не выше 95 °С. В закрытых емкостях под давлением, в трубопроводах и змеевиках температура подогрева мазута может быть выше.

В условиях АБЗ подогрев мазута в емкостях осуществляется до температуры 7580 °С.

Анализ работы топочной системы смесителя Д-597А Рассказовского ДРСУ Тамбовавтодора и ДСУ-1 Воронежавтодора показал, что в условиях эксплуатации остаток мазута, находящийся в магистрали перед форсункой, охлажденный до температуры окружающей среды, имеет вязкость свыше 700 °ВУ. При пуске холодный мазут вытесняется в топку и растекается по футеровке, затекая в щели между кирпичами. "Пробка" из холодного мазута нарушает режим работы установки. Разрушение футеровки, как показали дальнейшие исследования, является типичным при некондиционной работе топочной системы и связано с образованием кислот из оксидов серы при наличии воды, которая всегда есть в мазуте. В результате замена топки производится 2-3 раза в сезон.

Такие режимы топки затрудняют работу оператора при использовании струйных форсунок, имеющих узкий диапазон экономичной (с высокой полнотой сгорания) работы по коэффициенту избытка воздуха в отличие от вихревых форсунок, что создает дополнительные трудности в поддержании стабильного режима горения.

Расход топлива в сушильном барабане асфальтосмесительной установки изменяется в широких пределах, что связано с различной влажностью каменных материалов, поступающих в сушильное отделение. При увеличении влажности материала на 1 % требуется дополнительно сжигать 15-20 % топлива.

В существующих асфальтосмесителях используются горелки, снабженные форсунками механического распыления. Регулирование расхода топлива в них осуществляется посредством изменения давления мазута перед форсункой. При снижении давления значительно ухудшается диспергация топлива, что ведет к его перерасходу.

Определение дисперсности капель мазута показывает значительную долю капель

7

крупного размера, у которых длина зоны испарения и выгорания значительно больше длины топки, что, как и неравномерность коэффициента избытка воздуха, является причиной низкой эффективности тепловыделения топок АБЗ.

Автором в процессе объектовых испытаний на Новоусманской АБЗ ДСУ-1 и Бобровском АБЗ Воронежавтодора были проведены замеры неравномерности расходонапряженности и температурного поля в выходном сечении топки с целью оценки тепловыделения.

В эксперименте оценивались радиальная и окружная составляющие неравномерности температур и скоростных напоров после выхода топки на рабочий режим. Исследовалась эффективность организации процесса горения в топках смесителей Д-597А, работающих на мазуте М100 (п. Н.Усмань), и Д-597А, работающих на природном газе (п. Бобров).

Анализ результатов показал, что относительные температуры (отнесенные к расчетной температуре), измеренные в различных точках топок, имеют значительную неравномерность Л7\тах ~ 0.22, при этом топка, работающая на газе, имеет более равномерное поле температур и скоростных напоров АТшш =0.19.

Поле скоростных напоров также имеет большую неравномерность Ар(тах « 0.16.

Полученные результаты согласуются с аналогичными данными, определенными на АБЗ в Абинск ДРСУ-1, Кириллов ДРСУ (смесители Д-508-2 и Д597«А» соответственно) и результатами, представленными Порадеком СВ. Он считает, что наиболее эффективное мероприятие — это усовершенствование или замена горелки сушильного барабана, что не только уменьшает выбросы продуктов недожога топлива, но и приводит к существенной экономии топлива (на 25-40%), а также заметно повышает производительность сушильного барабана.

При снижении теплонапряженности топки отмечалась низкотемпературная эмиссия сажи, которая сопровождается выходом бенз(а)пирена.

Изучение этой проблемы показало, что для разложения молекул бенз(а)пирена необходима температура не менее 1100 °С и время выдержки при этой температуре 10 с, что также требует хорошо организованного режима сжигания топлива.

Определение содержания бенза(а)пирена в валовых газах смесителя и котельных АБЗ можно осуществить в соответствии с данными « экспериментального исследования содержания в топливах и продуктах сгорания фтора и некоторых других особотоксичных компонентов», подготовленными Всесоюзным теплотехническим НИИ им.Ф.Э.Дзержинского (ВТИ) совместно с Киевским НИИ общей и коммунальной гигиены им.А.Н.Мирзеева и институтом прикладной геофизики.

Примерная оценка содержания бенза(а)пирена на АБЗ Отрожка (ДСУ-3) проводилась автором по средним удельным показателям концентраций для мазутных топок с=20,08 мкг/ЮОм3, рекомендованным вышеуказанными данными по зависимости

М=с-(2 (1)

где М - массовый выброс бенза(а)пирена, мг/с;

с - удельная концентрация, равная 20,08 мкг/ЮОм3; 9 - количество отходящих газов, м3/с.

Полученные расчетом валовые выбросы составляют М=0,72 - 2,51 • 10 мг/с.

Определение максимальной приземной концентрации, отнесенной к ПДК, дает

значение С„ = =0,4486.

Полученные значения являются заниженными и противоречат экспериментальным данным автора, полученным на АБЗ п. Отрожка (Воронежавтодор): Ст =7,3-21,7 мг/м3, управления дорожно-мостового строительства (Воронежкоммунхоз): Ст = 7,7 - 21,7 мг/м3 и экспериментальным данным Звонниковой Л.Н.: Ст = 0,004 - 4,2 мг/м3.

Столь значительные расхождения можно объяснить двумя обстоятельствами:

методика расчета по удельной концентрации с=20,08 мкг/100м3 использует на порядок заниженный удельный показатель, который можно использовать лишь для топок большой производительности (ТЭЦ);

дополнительное увеличение приземной концентрации в воздухе рабочей зоны АБЗ дают окислительные установки.

Значительного снижения эмиссии вредных газов в условиях АБЗ можно достичь при организации подогрева мазута, что позволяет уменьшить вязкость мазута и улучшить качество топлива.

На промышленном АБЗ в поселке Н.Усмань (Воронежавтодор) была внедрена высокоэкономичная система электроподогрева мазута, позволившая уменьшить вязкость мазута М100 в 4 раза при наличии гарантии пожарной безопасности и отсутствии образования кокса на стенках электронагревателя. Нами были рекомендованы режимы подогрева для высокосернистых вязких мазутов М 100 и М 200 в системе топливоподачи.

Процесс кипения жидкости, находящейся в мазуте (до 5 % НгО), при высоких температурах подогрева способствует процессу распыления капель мазута, увеличивая количество мелкодисперсных капель.

Высокая дисперсность топлива обеспечивает более высокую полноту сжигания его, о чем свидетельствует высокая температура в топке (до 1800 °К) при удовлетворительной ее неравномерности. Схема системы топливоподачи дана на рис. 1.

Рис. 1. Система топливоподачи:

1-емкость для мазута; 2-емкость для солярки; 3-электроподогреватель; 4-топка; 5-форкамера; 6-форсунка; 7-вентилятор дымосос Д. № 12; 8-вентилятор подачи воздуха в форсунку ВВД-8-У; 9-перепускной клапан; 10-топливный насос НШ-10; 11-фильтр; 12-3" ходовые краны; 13-уровнемер; 14-вентили; 15-показывающий прибор с термопарой; 16-манометры; 17-свечи; 18-компрессор

На АБЗ в штатном исполнении (без вышеуказанной системы) при работе топочной системы часто наблюдались неоптимальные режимы: срывы пламени (бедная смесь) и выбросы с большим содержанием твердого углерода (черный дым, богатая смесь).

Срывы пламени были вызваны засорениями питающей магистрали и ее агрегатов, чему способствовала высокая вязкость мазута, так как нагретый до температуры 80 °С

он охлаждается на неизолированном от окружающей среды участке трубы до 70 — 60 °С (вязкость 30-50 °УВ для мазута М100).

При использовании мазута марки 200 этому диапазону температуры соответствует вязкость 50 - 90 °УВ.

Такие режимы топочной системы затрудняют работу оператора, тем более, что газомазутные струйные горелки имеют узкий диапазон экономичной (с высокой полнотой сгорания) работы по коэффициенту избытка окислителя Дог = 0,2, в отличие от вихревых горелок, где Да > 0,4.

В режиме розжига установка работала на дизельном топливе 2 —3 минуты с целью прогрева топки и конуса зажигания, затем производилось переключение топливоподающей магистрали на мазут М100, подогретый до 90 - 130 °С, что уменьшило его вязкость до 6 - 16 °УВ и способствовало улучшению характеристик его распыливания.

Перед выключением топки на 2 - 3 минуты включали подачу дизельного топлива с целью вытеснения мазута из 3-х метрового участка и включали продувку.

Проведенные мероприятия позволили повысить надежность работы топочного агрегата, уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу, улучшить условия труда на заводе, сократить время розжига топки, уменьшить число простоев на заводе из-за неисправности агрегата, увеличить ресурс его работы.

Средний размер капель мазута при подогреве мазута М100 уменьшился примерно в 35 раз.

Время преобразования жидких компонентов в продукты сгорания определяется в основном временем нагрева и испарения капель топлива, а также временем смешения и сгорания оставшейся части топлива.

Размер капель горючего влияет на необходимую для полного сгорания длину топки. Приведенная длина ее (отношение длины топки к диаметру) зависит от максимального размера капель горючего.

Важной особенностью горения распыленного жидкого топлива, заслуживающей теоретического объяснения, является также разница в скоростях горения крупных (1000 мк) одиночных капель, как сообщает Годсейв, и более мелких (53 мк) капель распыленного топлива, как описано Болтом и Бойлем. Это можно объяснить тем, что отношение радиуса пламени к радиусу капли для более крупных капель составляло 3:1, а для более мелких капель - примерно 19:1. Эти наблюдения хорошо совпадают с опытными данными Уайза, Лорелла и Вуда, согласно которым расстояние от поверхности капли до фронта пламени, по- видимому , постоянно и не зависит от радиуса капли. При этом прирост количества топлива, сгоревшего за время 1, можно определить по зависимости:

где йщ - количество нес горевшего топлива за время 1, %;

- относительная скорость реакции (или «частота реакции», как ее называет Пеннер, в долях топлива, сгоревшего за 1 с);

О - количество несгоревшего топлива, %; п - порядок реакции.

Количество несгоревшего топлива р зависит от <р = ,

где Б и Бо - мгновенное и первоначальное значение диаметра капель соответственно.

Потери тепловыделения в рабочих процессах топок меньше всего зависят от химических процессов (менее 1%), от смешения компонентов топлива (до 2%) и распыления и испарения (до 8%).

Модель экономичности топки с учетом эффектов испарения топлива предложена Корсом, Бихемом и Уолкером.

Результатом расчета по такой модели являются потери тепловыделения в зависимости от параметров конструкции, вида топлива и рабочих условий.

Таким образом, процесс испарения капель мазута является определяющим в оценке оптимальной длины топки, обеспечивающей высокую экономичность - минимум потерь тепловыделения.

Сполдинг Д.Б. считает, что длина топки, требуемая для завершения горения, пропорциональна с!2 • у0 • рг / /л , где ё - диаметр капли, у<> - скорость впрыска; ре плотность капли топлива; ц - вязкость газа динамическая.

То обстоятельство, что по «испарительной» модели Сполдинга Д.Г. оптимальная длина топки, необходимая для наиболее полного сжигания мазута, зависит от квадрата диаметра капель, подтверждает предположение о возможности получения необходимой экономичности процесса горения в стандартной топке при его подогреве до температур 100 — 110 °С на входе в форсунку. Уменьшения эмиссии вредных газов от топок смесителей АБЗ можно также достигнуть при переводе топок на газ.

В этой же главе представлены сведения о работе пылеуловителей (ПУ).

Количество выбросов пыли на АБЗ зависит от эффективности ПУ.

Сведения о количестве отходящей от смесителя пыли и, следовательно, эффективности очистки выбросов в атмосферу весьма противоречивы.

Решению проблемы улавливания пыли в целях создания гигиенических условий в зоне АБЗ и за пределами их санитарно-защитной зоны, а также ее утилизации и использования в технологическом процессе производства асфальтобетона посвящены работы Порадека СВ., Трофименко Ю.В., Метляева Г.Н., Чесноковой Л.И., Звонниковой Л.Н., Соломатина В.И., Дерума О. А, Халиловой РА, Лапшина АЛ. и др.

В данной главе представлены результаты исследований, полученные нами с 1975 г. (ДСУ-1 Воронежавтодора), а затем с 1983 г. при инвентаризации 242 АБЗ Российской Федерации в рамках Головной организации Миавтодора РФ по нормированию выбросов вредных веществ в атмосферу.

Современные АБЗ оборудованы одно-, двух- и трехступенчатыми обеспыливающими установками.

В эксплуатации также находится значительное количество смесителей старого типа, не оборудованных системами пылеочистки.

В пылеочистительных установках АБЗ в основном в качестве первой ступени очистки используются циклоны сухой очистки конструкции НИИОГАЗ типа СДК-ЦН-33. ЦН-15У и СУН-40, а второй ступени — мокрые пылеуловители типа СИОТ и ротоклоны.

Асфальтобетонные установки Д-597А, Д-508-2, Д-645-3, ДС-79 и ДС-95 укомплектованы групповыми циклонами; установки Д-508-2, Д-645-3 имеют в качестве второй ступени пылеуловителя циклон - промыватель типа СИОТ; установки Д-617-2, Д-645-2, ДС-79, ДС-95 и ДС-84-2 - мокрые пылеуловители типа ротоклонов.

В процессе инвентаризации АБЗ РФ установлено, что вблизи дымогарной трубы концентрация пыли может превышать 500 мг/м3 в связи с не плотностью присоединения трубы к сушильному барабану. При обследовании вентиляционной системы асфальтосмесительной установки Д-597А выявлено, что принятым способом очистки вентиляционных выбросов в барботажной установке невозможно обеспечить высокой степени очистки, так как вентиляционные выбросы в своем составе содержат продукты сгорания мазута и пары битума. Это происходит вследствие того, что в сушильных барабанах, работающих порционно-поточным методом, в начальный период работы частицы раскаленного топлива попадают на холодный материал, конденсируются на нем, вызывая неполное сгорание топлива. В результате этого обильно выделяется копоть вместе с пылью.

Присутствие мазута и битума влияет на гидрофобность пыли, и легко смачиваемые вещества (гидрофильные) становятся гидрофобными.

Исследования, проведенные многочисленными авторами, в том числе экспериментальные результаты данной работы, полученные в процессе инвентаризации российских АБЗ, показывают, что показатели эксплуатационной эффективности пылеулавливания значительно ниже паспортных и имеют большую нестабильность (6=43-95%).

Подобное объясняется тем, что на АБЗ используется оборудование, выпущенное более 20 лет тому назад, а также несистематичностью регламентных работ по ПУ и топочным устройствам, работой на ненормированных режимах и некачественном сырье.

В последнее время ряд дорожных организаций произвели переоснащение своих АБЗ, заменив устаревшие отечественные модели АБЗ импортными, в частности, это следующие модели:

- MIC 750E. 150; -WIBAU HC 50;

- Бернарди.

Следует отметить, что заводы управляются с помощью компьютеров и работают с паспортной производительностью при жестких требованиях к качеству исходного сырья.

В связи с использованием на этих АБЗ рукавных фильтров в системе ПУ очень высоки требования к начальной влажности (3-7 %) и запыленности (200-400 г/м3). Максимальная производительность заводов меняется в широких пределах от 110 до 400 т/час. Однако, учитывая компьютерное управление, которое реагирует на качество исходных компонентов в асфальтобетоне, при их низком качестве приходится снижать производительность до 40%.

ПУ с рукавными фильтрами имеют относительно низкую остаточную запыленность (20-400 мг/м3).

Значительное количество взвешенных частиц содержит на своей поверхности продукты неполного сгорания топлива.

С целью увеличения эффективности пылеулавливания « мокрой» ступени очистки автором были проведены натурные испытания на смесителе Д-508-2 в ДСУ-1 (пос. Н.Усмань Воронежской обл.) с добавкой в воду ПУ смачивателя ОП-7 (ПАВ). ПУ смесителя состоит из двух ступеней: первая — 4 циклона СДК-ЦН-33; вторая — циклон-промыватель СИОТ.

Использование смачивателя ОП-7 в СИОТ позволяет увеличить эффективность «мокрой» ступени и, что важно, в отношении опасной пыли размером менее 10 мкм.

На рис.2 представлена зависимость эффективности улавливания пыли от концентрации смачивателя ОП-7 в «мокрой» ступени.

Рис.2. Зависимость эффективности е от концентрации смачивателя ОП-7

Очевидно, что удовлетворительное значение эффективности достигается уже при концентрации смачивателя с=0,1 % ( г =92,7 %), что подчеркивает минимум затрат на ОП-7 при выполнении нормативных требований к чистоте отходящих от АБЗ газов.

На основании анализа данных первой главы была поставлена задача комплексной оценки экологической безопасности основных технологических процессов приготовления асфальтобетона.

Во второй главе рассмотрены проблемы организации высокоэффективных процессов смесеобразования и горения в смесителях АБЗ.

При определении критериев подобия для анализа вышеуказанных процессов в топочных системах целесообразно применение классической эйлеровской системы координат для законов сохранения количества движения, массы и тепла в трехмерном пространстве топки.

Решение системы дифференциальных уравнений в общем виде невозможно, что обусловило использование теории подобия.

Использование предложений Дамкеллера, Пеннера, Дьяконова с учетом геометрического подобия (Б) приводит к учету следующих критериев, описывающих в общем виде рабочие параметры в топках:

Яе - число Рейнольдса; Бг - число Фруда; 8с - число Шмидта; Аг - число Архимеда; вг - число Грасгофа; Ре - число Пекле; Ка - число Кармана; М - число Маха; К -константа скорости химической реакции; рп — мера обратимости процесса; Ко — отношение времени контакта к времени распада исходных продуктов процесса

превращения; - критерий пропорциональности полей температур и

концентраций.

Решение в общем виде представляет сложную задачу, поэтому целесообразно использование методов приближенного моделирования.

Учет гидродинамических и тепловых явлений при наличии физико-химических превращений и высоких скоростях химических реакций позволяет для сравнительно простых случаев рассчитать основные параметры в потоке газа в топке: скорости, температуры, концентрации реагирующих веществ.

Для стационарных диффузионных экзотермических процессов при допущениях об отсутствии в турбулентном потоке сжигаемого топлива теплообмена теплопроводностью и излучением и одинаковых коэффициентах турбулентной

13

диффузии при переносе теплоты и вещества решающее значение приобретают процессы материального обмена.

Установлено, что значение критерия Ре мало изменяется в пределах широкой области значений Яе. Таким образом, процесс турбулентного перемешивания газа и воздуха можно считать автомодельным в отношении критериев движения и обмена.

В итоге для вынужденного движения вязкого газа в критериальное уравнение войдут числа: Яе, Ка, М, К, Б ( все критерии относятся к числу определяющих).

Определяемый критерий найдем из уравнения энергии в форме теплосодержания для случая, когда химическая энергия продуктов сгорания равна 0.

Полная энергия /, складываемая из термодинамической энтальпии 1 и химической энергии (?хш, определяется по формуле

Запишем уравнение энергии в виде

Для соблюдения условий подобия необходимо, чтобы

Коэффициент тепловыделения, характеризующий качество процесса в топке и будет определяемым. С учетом этого критериальное уравнение будет иметь следующий вид:

Р

где Ч> „' = р ,

где - удельный импульс давления, определенный по весовому соотношению

компонентов в 1-ой точке V,

- удельный импульс давления, определенный по весовому соотношению

компонентов топки

Но любая комбинация критериев подобия есть также критерий

= /(Ке,Ка,М , к,^ ) (8)

Рассмотрим целесообразность соблюдения подобия по каждому критерию в случае модельных и натурных испытаний при исследовании смесеобразования.

Условие неизменности поля скоростей требует неизменности также значений плотности и турбулентной вязкости, входящих в критерий

где - динамический коэффициент. Франк-Каменецкий показал, что процесс «микросмешивания» в преобладающем большинстве случаев горения имеет чисто турбулентный характер, т.е. роль молекулярных процессов диффузии и теплопроводности ничтожно мала, поэтому для вязкой жидкости справедливо уравнение

(7)

— с1*Л> _<1у1 (1р </2м> <11к ¿у (¡У йх Ну (¡У

(10) 14

Уравнение поперечного градиента касательного напряжения в вязкой жидкости:

Лу

Г

р-

¿У

¿гу} ,

—ТаУ

¿у2

Уравнение поперечного градиента продольной скорости:

(11)

(12)

Уравнение пути перемешивания:

1 = с-х (13)

Цель этого преобразования заключается в установлении зависимости между

числом Рейнольдса с одной стороны и отношением скорости и плотности

(« = -!-) смешивающихся потоков с другой.

Исключив д из выражения (10) получено соотношение:

Экспериментально установлено, что при т =1 влиянием отношения скоростей можно пренебречь, так как интенсивность смешения спутных струй определяется в этом случае начальным уровнем турбулентности.

Учет п представляет технически сложную задачу и создает значительные трудности в выборе модельных компонентов. Кроме того, процесс смешения определяется главным образом отношением скоростей т либо начальной турбулентностью.

Таким образом, критериальное уравнение, необходимое для соблюдения подобия процессов перемешивания компонентов в топках на газообразных компонентах при огневых и модельных испытаниях, будет иметь вид:

<рпер=/(Ка,М,к,т,п,Р) (15)

В связи с определяющим влиянием процесса перемешивания компонентов на процесс тепловыделения в газовоздушных топках необходима оценка процесса перемешивания на основании критерия, наиболее полно его характеризующего. Как было выше указано, таким критерием целесообразно принять величину:

(16)

где рт - теоретический удельный импульс давления, определённый по среднекамерному соотношению компонентов;

- секундный расход компонентов, протекающих через сечение камеры

сгорания;

- удельный импульс давления ¡-го участка камеры сгорания, определённый по локальному соотношению компонентов,

Ав, - весовой секундный расход через 1-й элемент площади камеры сгорания, для которого справедлива формула:

где и - средние скорость и плотность потока газа, протекающего через -й элемент площади камеры сгорания.

Таким образом, для решения задачи исследования эффективности процесса перемешивания в топке необходимо решить концентрационную и динамическую задачи, т.е. необходимо построить эпюры концентраций, скоростей и плотностей для различных участков топки.

Для этого в работе использован математический аппарат статистической теории турбулентной диффузии, как логически наиболее полно обоснованный для решения задач о распространении турбулентных струй газа.

В работе используется принцип аддитивности смесительных элементов, что позволяет по одному смесительному элементу предсказать картину перемешивания компонентов в топке в целом.

Горение не влияет на процесс перемешивания.

По характеру течения компонентов в топке последняя условно разделена на два участка: " начальный " и "основной ".

Рассматривается случай свободных турбулентных течений с нулевым градиентом давлений. Камера сгорания изобарическая.

Методика расчёта параметров смесеобразования основана на использовании законов сохранения вещества и импульса, записанных в интегральной форме, и преобразованного уравнения диффузии.

Уравнение диффузии для оценки вероятности распределения вещества струи используется в виде:

где - дисперсия струи при

Решение последнего уравнения ищется при следующих начальных и граничных условиях:

Р 1 = 0 {г > а „ )

Метод нахождения решения изложен в работе Мастерса при решении задачи о диффузии вихря начального размера:

где - начальный радиус струи равен половине диаметра сопла смесительного элемента.

где <ра - функция Бесселя нулевого порядка от мнимого аргумента.

Функция II затабулирована в работе Мастерса.

В случае отличия скорости спутного потока собранные воедино в некотором сечении частицы лежат уже не внутри круга радиуса а0, а в пределах круга радиуса ат (рис.3)

Если считать, что рассеяние этих объёмов около средней траектории, т.е. около аг(Х), задаётся нормальным законом с дисперсией б2 (X) , то (18) преобразуется в следующее соотношение:

где рт и р02 - начальные плотности потока и струи.

Рис.3. Схема течения турбулентных струй воздуха и газа без учета эжекции

Профиль скорости определяется по аналогичной зависимости.

В работе рассмотрены два экстремальных случая смешения потоков равной плотности с минимальным отношением скоростей (т=0,1) и с равными скоростями (т=1).

В случае наличия зоны эжекции следует вести расчёт сечения начала контакта струй - точка смыкания осесимметричных спутных струй с учетом донного давления (рис.4).

Рис.4. Схема течения турбулентных струй воздуха и газа с учетом эжекции

При этом траектории струй аппроксимируется дугой окружности, радиус которой (Я) определяется выходным импульсом струи (р2^г<12) и перепадом давления на границах струи (Рг-Рд) :

Л I г

(22)

где ги - радиус смесительного канала; Рт - статическое давление в топке;

Рд - статическое давление на стенке смесительной головки в зоне.

В работе рассматриваются две расчётные схемы:

- с учётом начального участка;

- без учета начального участка;

За начальный участок принимаем объём топки от среза смесительных элементов до сечения, где имеет место начало контакта струй газа и воздуха.

Сечение контакта струи определяется из следующего условия (рис.2)

к = атг+аю+(Тг+сг0 (23)

Подставив в формулу (23) зависимости для диффузионных параметров и,, аа, а„ и для газа и воздуха, соответственно получим

(24)

Пристеночные струи рассматриваем как полуограниченные, протекающие вблизи теплоизолированной идеальной стенки. Для условий эжекции получим

(25)

Таким образом, для газовоздушных топок в связи с относительно низкими внутрикамерными параметрами (давление и температура) с одной стороны и трудностями организации системы подачи компонентов с другой предположение об определяющем влиянии гидродинамических факторов в совокупном процессе тепловыделения требует экспериментального подтверждения.

В связи с тем, что характеристикой турбулентного движения является беспорядочность пульсаций, в общем, и, учитывая, что в топках с распределённой подачей топлива, в частности, истечение происходит из каналов относительно малого диаметра, рассмотрение параметров перемешивания целесообразно вести с позиций статистической механики.

Предлагаемая методика оценки параметров перемешивания в газовоздушных топках, основанная на математическом аппарате диффузионной модели статистической теории турбулентной диффузии, позволяет не только оценить неравномерность распределения характеристик смесеобразования и тепловыделения в каждой точке объёма камеры сгорания, но и даёт возможность оценить влияние на эти характеристики отношения скоростей, плотностей потоков (ш,п), начальной степени турбулентности , геометрии смесительных элементов, а также физических характеристик компонентов топлива.

Результаты исследований затопленных осесимметричных струй представлены на рис.5.

Определение профилей (эпюр) плотностей и скоростей потоков воздуха и газа производилось по показаниям интерферометра, термопар, термоанемометра «Диза», трубок Пито.

Эпюры показывают удовлетворительную сходимость экспериментальных данных, в частности установлено:

- максимальная разность дисперсий а и средних радиусов ат не превосходит 7,5% и 11,5% соответственно;

- максимальная разность дисперсий и средних радиусов скоростей не превышает 11 % и 14 % соответственно.

Данные исследования позволили произвести сравнение результатов данного эксперимента с результатами других авторов (рис.6).

Рис.6. Экспериментальная зависимость безразмерной дисперсии затопленной струи от безразмерной длины топки:

в таблице: - диаметр форсунки; Тг -температура струи; ^ - скорость струи; р, -плотность окружающей среды; рг - плотность струи

Подсчитанные по результатам эксперимента числа Прандтля изменяются в пределах 0,498-0,537, что соответствует свободным струям и физической модели с вероятностью вихря Рв, равной вероятности следов распада в слое смешения Рр. При масштабе вихря значительно превышающем масштаб следов распада 1р: ^=Рр«0,5 и ?р <<

Дисперсии и средние радиусы эпюр плотностей и скоростей, полученные в результате продувок, больше соответствующих параметров, полученных расчетом, что связано со значительными значениями степени турбулентных пульсаций затопленных с = 3 7% (рис.6) и спутных струй в * 43% (рис.7), определенных по показаниям

термоанемометра «Днза» в зоне, непосредственно прилегающей к срезу форсунок. Аппроксимация экспериментальных значений е = /(х) определила уровень начальной степени турбулентности при Х=0 е = 4 - 4.35%

1 / 1 ........г ■ [

/ 1 ............... ч ^

1 У

йс- 0.45мм ¿с^з***

Л» — ^ С /УА1

Эпюры СЮрО«1Ч!Й

ЭПКфМ турбуляи чшх яуябсацвя ( твримнвмпмпря "Димв™

Рис.7 . Эпюры скоростей и турбулентных пульсаций по показаниям термоанемометра

«Диза»

Рис.8 . Эпюры турбулентных пульсаций и скоростей спутных струй

Визуализация процесса истечения струй из модельных форсунок (рис.9 и рис.10) осуществлялась на установке рис 11 с помощью интерферометра «Маха-Цандера».

Рис.9 . Интерферограмма в линиях равной плотности

Анализ интерферограмм дает также возможность определить профили плотностей струй, дисперсий ( а) и средние радиусы струй ( ат).

Изучение полученных экспериментальных профилей температур (плотностей) затопленных осесимметричных струй подтверждает возможность использования данных Сквайра при анализе углов раскрытия струи

(26)

= = 11.7")

Рис. 10. Интерферограмма в линиях бесконечной ширины

Рис.11. Принципиальная схема установки для оптических исследований турбулентных газовых струй

Продувки смесительного элемента с шагом между форсунками в 4,8 мм при относительной плотности газа п=1 в диапазоне автомодельности по числу Яе показали, что изменение режима существенно не влияет на «точку встречи струи» х., =12-12,5мм

Результаты эксперимента совпадают с результатами расчета по зависимости (24), где х„*.=12,4мм(рис.12).

При ламинарном течении струи при числах Яе=1518-1980 «точка встречи струи» хв„ = 48,5мм (рис.13). При наличии эжекции в межструйной зоне контакт турбулентных струй наступает при х,, = 5,2 - 5,7 мм.

Увеличение х„к определяется ростом доли переноса субстанции градиентной диффузией и уменьшением доли объемной конвекции в общем процессе смешения потоков газа и воздуха при уменьшении их начальной скорости на участке затопленных струй.

Рис.12. Интерферограмма «точки встречи струй» (Яе=9830-13800)

Рис.13 .Интерферограмма «точки встречи струи» (Re= 1518-1980)

Уменьшение длины участка с ядром постоянной скорости с уменьшением диаметра смесительного элемента (рис. 14) соответствует зависимости Сквайра при максимальном угловом коэффициенте функции * = /(</„), полученной в результате расчета по статической теории турбулентной диффузии.

Рис. 14. Зависимость длины участка с ядром постоянной скорости от диаметра смесительного элемента

Влияние начальной турбулентности е на дисперсию о- является достаточно существенным и в турбулентном режиме течения определяется формулой Тейлора, где значительную роль в свою очередь играет коэффициент турбулентной диффузии DT.

Определение коэффициента турбулентной диффузии по Дамкелерру или Гольденбергу, для разнородных газов дает сходимость результатов не ниже 10% и характеризует влияние вязкости на

Существенно влияние спутного потока на дисперсию, в частности, угловые коэффициенты аппроксимирующих линейных функций отличаются в 5 раз.

Приведенные эксперименты показывают возможность использования физического и математического моделирования процессов смесеобразования. Выведены аналитические зависимости для оценки точки контакта спутных струй, которые дают удовлетворительную сходимость расчетных параметров с экспериментальными визуальными наблюдениями.

Последующие исследования проводились на модельных топках с целью оценки возможности использования гидродинамической модели горения для топок АБЗ, имеющих низкотемпературные режимы с целью оценки коэффициентов тепловыделения.

В третьей главе рассматривается элементный и дисперсный составы улавливаемой на АБЗ пыли и изучается проблема их утилизации, в связи с определяющим значением процесса пылеулавливания на экологическое состояние АБЗ.

Согласно госдоклада «О состоянии окружающей природной среды РФ» выбросы стационарными объектами автотранспортного комплекса составляет 93,8% от совокупного объема выбросов объектов всего транспортного комплекса при тенденции их увеличения в будущем.

Асфальтобетонные заводы (АБЗ) являются одним из наиболее многочисленных источников загрязнения атмосферы. Анализ потребления природных ресурсов в дорожном хозяйстве показывает наиболее значительное увеличение потребления минерального порошка в сравнении с другими материалами. В связи с этим, проблема пылеулавливания, утилизации и использования пыли АБЗ является весьма актуальной. Анализ инвентаризационных данных показывает, что смеситель Д-645-2 может выбрасывать в атмосферу свыше 1000 т в год пыли при неудовлетворительной работе пылеочистительной установки (ПУ) и до 200 т при работе ПУ со средней эксплуатационной эффективностью.

Выбросы сажи и минеральной пыли от предприятий отрасли «Дорожное хозяйство» составляют 2,4 тыс.т и 3196,6 тыс.т соответственно. Это наносит экологический ущерб окружающей среде. Пыль на выходе из сушильного барабана относится к третьей среднедисперсной группе, а на входе в мокрый пылеуловитель - к четвертой мелкодисперсной группе при плотности в среднем

По данным инвентаризации, проведенной по АБЗ России для смесителей с одной ступенью очистки (сухая очистка), среднее значение концентрации пыли до очистки С| = 14,00 г/м3, после - С2=3,64 г/м3.

По смесителям с двумя ступенями очистки получены следующие характеристики:

С«6,54 г/м3, с; «4,87 г/м3, ^~1,26г/м3,

где с~- среднее значение первоначальной концентрации, г/м;

с; - среднее значение концентрации после первой ступени очистки, г/м3; С", - среднее значение концентрации после второй ступени очистки, г/м3.

Степень очистки после первой ступени - 74 %; после первой и второй -81%.

По данным Минавтодора Узбекистана и ВПТИ Транстроя первоначальные концентрации пыли достигают 23,5 г/м3. Удельные выбросы пыли, замеренные в дымовых трубах смесителей, составляют для различных смесителей 10-95 г/с.

Определенное по СНиП-33-75 допустимое содержание пыли в выбросах должно составлять 30-112 мг/м3.

Результаты ситового анализа дисперсного состава пыли АБЗ УСРД г. Воронежа, задержанной первой «сухой» ступенью, представлены в табл. 1.

Размер фракции, мкм Содержание фракций, масс %

>630 1,48-2,22

630-400 3,92-3,89

400-315 0,6-0,45

315-200 10,58-10,95

200-160 6,89-7,35

160-100 16,44-13,77

100-50 34,77-30,51

<50 25,32-30,86

В табл.2 представлены полидисперсный состав пыли, ступенью системы очистки выбросов.

задержанный «мокрой»

Таблица 2

Выделенные фракции, мкм Содержание фракций, масс. %

50-20 13,59-18,3

20-15 12,62-19,2

15-10 42,72-25

10-5 20,39-22,5

5-2 7,76-9,95

2-1 2,92-5,05

Дисперсный состав микроскопической пыли, задержанной мокрым циклоном при (1<15мкм, показывает наличие (61,75-94,1 %) пыли (1=2-10 мкм при максимальном количестве (40-52,3 %) пыли (1=2-5 мкм (табл. 3).

Отбор проб производился в мае, июне и сентябре на смесителе Д-508, оборудованном четырьмя циклонами СДК-ЦН-33 (1 «сухая» ступень очистки) и циклоном промывателем - СИОТ (2 «мокрая» ступень).

__Таблица 3

Размер фракции, мкм Содержание фракций по массе, %

15-10 10,2-6,08

10-5 21,75-41,8

5-2 40-52,3

<2 7,7-31,67

Технологический процесс осуществляется на газовом обогреве, при использовании щебня фракции 20-40 мм, отсеве 0,071 мм .

Седиментационный анализ последней фракции ситового анализа с размером частиц пыли менее 50 мкм проводился на катетометре КМ-6.

Рентгеноспектральный микроанализ на сканирующем анализаторе «Сатвсап 84» по методу международного стандарта А8ТМ позволил определить элементный состав, где превалирует 8102 (76-81,2 %) и содержатся А12О3 (7-9 %), СаО (3,6-4,3 %), Ре203 (3,1-4 %), а также Ш20, МяО, Р205, Т102 (около 1 %).

На рис.15 представлена фотография утилизованной пыли смесителя, подтверждающая наличие значительного количества пыли менее 50мкм.

Рис. 15 Фотография утилизованной пыли

Анализ пыли, уловленной в дымовой трубе, (после «мокрой» ступени) показывает высокое содержание частиц ¿усл<10 мкм так называемой «легочной» гидрофобной пыли (рис.16).

На основе экспериментальных данных построены дифференциальные кривые распределения частиц по дисперсности для пыли, задержанной «мокрыми» пылеуловителями микроскопических фракций d=1-15мкм.

Исследование образцов из утилизированной пыли подтверждает возможность использования ее вместо минерального порошка, в чем убеждают данные стандартных испытаний. По плотности, пористости, остаточной пористости, водонасыщению, пределу прочности и сцеплению фактические показатели смеси соответствуют ГОСТ-9128-97.

Рис. 16 Дифференциальные кривые распределений: зависимость относительной средней массы частиц F (г) от среднего радиуса частицы гф (пыль

циклонов, фракция); !-!У - время отбора пробы: I - май, II - июль, III, IV - сентябрь

Отсутствие в комплекте смесителей АБЗ специальных устройств очистки выбросов от вредных газов ставит задачу по определению эффективности «мокрых» ступеней пылеуловителей в отношении газоулавливания.

При наличии «мокрой» очистки газы частично очищаются от остатков пыли и других водо-растворимых компонентов: Н^, БОз, N02 и др. Здесь же происходит и частичная конденсация захваченных органических веществ: битума, продуктов неполного сгорания, фенола, ароматических соединений. Об этих процессах можно судить по анализу промывных вод, которые проанализированы по нитритам, нитратам, общей сере, рН.

Колориметрические исследования проводились на колориметре фотоэлектрическом концентрационном КФК-2, рН измерялся на рН-метре-121.

Результаты инструментальных замеров представлены в табл. 4

Таблица 4

Ингредиент Концентрация, мг/л

Общая сера 1,09-1,529

Нитраты 8-32,44

Нитриты 0,67-71

РН 3,5-7,7

Оценка содержания органических примесей определялась прокаливанием навески предварительно высушенной пробы при 1=800 °С (табл.5).

Таблица 5

Установка Время отбора Содержание Среднее

пробы органических значение, %

примесей, % масс. масс.(по ЫП)

I II III

Смеситель Д-508 Май (I) 1.62 2.01 2.31 1.98

«сухая» и «мокрая» Июль(И) 1.87 1.81 1.81 1.83

очистка Сентябрь(Ш) 1.58 1.64 1.66 1.63

Смеситель Сентябрь (IV) 1.87 1.87 1.74 1.83

Д117-2К («сухая»

очистка)

Примечание: цифрами I - III показаны серии опытов

Определение средней эффективности газоулавливания в «мокрых» системах без использования реагентов дает следующие результаты ет »31 % и ею »27%.

Четвертая глава работы посвящена разработке методов установления предельно-допустимых выбросов (ПДВ). Закон об охране атмосферного воздуха предусматривает установление нормативов предельно допустимых выбросов для организованных и неорганизованных источников.

Процедура определения ПДВ достаточно трудоемка, если нет возможности использовать ЭВМ. В связи с этим в работе разработан метод установления ПДВ на основе сетчатых и спрямленных номограмм.

При разработке методов использовалась база данных по 242 смесителям, полученная в процессе инвентаризации, проведенной с участием автора.

В пятой главе представлены разработанные в диссертации методы определения параметров рассеивания твердых атмосферных примесей.

Задача определения этих параметров поставлена в связи с неоднозначностью использования стандартной математической модели ОНД-86 для выбросов АБЗ, т.к. трубы АБЗ имеют относительно низкую геометрическую высоту (0-50 метров), значительным является также диапазон дисперсности выбрасываемых в атмосферу твердых частиц.

Так как механизм переноса примесей и теплоты в турбулентном потоке одинаков, то поля безразмерных значений избыточной температуры и массовой концентрации совпадают между собой.

Распределение температуры воздуха в поперечных сечениях осесимметричной струи на основном её участке хорошо аппроксимируется соотношением Рейхарда:

где V- избыточная температура воздуха в произвольной точке струи;

у = Т-Т„ (Т, Тф - абсолютные температуры в точке струи и окружающего

воздуха);

V, - избыточная температура воздуха на оси струи;

х - расстояние от рассматриваемой точки до начального сечения струи (полюс); г - расстояние от точки до оси струи;

с, а - экспериментальные константы, вероятностные значения которых 0,082 и 0,8 соответственно.

Следовательно, для избыточной массовой концентрации можно записать:

где

£ = С - си =

м.

^ примеси ^ воздуха

(28) (29)

с - массовая концентрация примеси, представляющая собой отношение массового расхода примеси к массовому расходу смеси;

с„ - массовая концентрация примеси вне струи;

¿¡х - избыточная массовая концентрация на оси струи на расстоянии X от начального сечения.

Очевидно, избыточное содержание примеси в различных сечениях струи сохраняется:

■ Р -и - ¿р = ■ ■ , (30)

о

здесь Р - площадь поперечного сечения струи (Т7-*®);

р, - плотность смеси в произвольной точке струи и в начальном сечении соответственно;

и - скорость в произвольной точке струи с поперечным сечением

%

Ьо - объёмный расход смеси: Ц= \U-dF;

о

- избыточная массовая концентрация примеси в начальном сечении (на срезе приточного насадка).

Распределение скорости в поперечных сечениях основного участка турбулентной струи можно также записать в виде экспоненты:

-Ч—У

и = и х ■ е > , (31)

где их - скорость на оси струи в сечении, расположенном на расстоянии X от полюса.

Без большой погрешности можно положить плотность воздуха на основном участке струи р совпадающей с плотностью окружающей среды р„; ре Р.

Из условия постоянства давления в струе, равного давлению окружающей среды, следует уравнение сохранения импульса:

г

J= jp■U2■dF = const = J0 . (32)

о

Учитывая, что для осесимметричной струи ¿р . з,,^, и выполняя интегрирование при/=■->■« с учетом (31), получим: |р-и\-е ^ -2 =

Отсюда:

или:

и, =

и . =

где т - аэродинамическая характеристика струи:

в =

Р о = р.

Ш-Ш

(33)

(34)

(35)

Для изотермической струи (0 = 1) при равномерном распределении скорости на выходе из приточного отверстия (<р = 1) т=6.88.

В соотношениях (34), (35) под и0 понимается средняя квадратическая скорость в начальном сечении:

г,

I р -и > - Л

ы

(36)

\ р и • г

Записывая условие постоянства избыточного содержания примеси ■ р • и (¿Р = £0 • р0 ■ и„ ■ ^ и используя (4), (7), получим:

т'

■I!у ■е

Отсюда после интегрирования: - 4о

рт -и,-2лс2х2

и после подстановки (68) найдём:

г ,г - f

(37)

(38)

где

(1 + а )в

2 -ЛГс<р

Для изотермической струи (0 = 1) при равномерном распределении скоростей на выходе из приточного отверстия (<р = 1) п=6.2.

Далее воспользуемся идеей Скорера о возможности нахождения поля скоростей и концентраций одиночной струи, настилающейся над горизонтальной плоскостью на высоте Н, как образованного двумя одинаковыми, расположенными симметрично относительно плоскости, струйными источниками.

Тогда задача о распространении примесей из дымовой трубы высотой Н может быть сведена к нахождению поля концентрации от двух симметричных относительно поверхности земли струйных источников с использованием развитого принципа суперпозиции.

Считая, что струи не стесняют друг друга, а индуцируют поле скоростей такое же, как в свободных струях, учитываем, что импульсы их складываются:

В произвольной точке пространства на достаточно большом расстоянии от начального сечения для скорости воздушного потока, образованного взаимодействием обеих струй, приближённо можно записать:

и

= и ,2 + и

(39)

где искорость потока, образованного первой струёй при её независимом развитии:

* и о У*т, -На-)'

и , =

(40)

иг - скорость потока, образованного первой струёй при её независимом

развитии:

и

Ц о .-Н^)'

(41)

В этом и состоит принцип суперпозиции. Заметим, что соотношение (39) и выводы из него экспериментально подтверждены Шепелевым И.А.

В (40), (41) расстояния Г1, т2 - отсчитаны от произвольной точки до собственных осей первой и второй струи соответственно:

Г, = [(у - я У + ,2 р , (42)

г2=[(у+НУ + г>]Уг .

(43)

Из (39)-(43) следует выражение для скорости в точке с координатами (X, У, Ъ):

; ^ " ) + £ ( " 1

(44)

Учитывая подобие полей скорости и концентрации, принцип суперпозиции можно применить и для избыточной концентрации примеси. Именно из (26), (29), (33), (36) имеем:

■Н^-У

и = 4 ~е ° >

и , = I , —.

л

и

= 4

-ГНа-у

а - 1 I г,

2 I с х

(45)

Подставляя (45) в (39) и учитывая (38)-(44), найдём

на оси симметрии (У=2=0)

» -¿¡ОУр^О

(46)

?х =

(47)

Величина £ж с увеличением X сначала растёт, потом убывает, достигая максимального значения ¿¡ш в точке х., положение которой найдём, приравнивая нулю производную выражения (47) по X:

х1

-:Я2

-1

= О

(48)

10

Рис.18

Полученные результаты убеждают в том, что существуют климатические условия при которых величина начального подъема соизмерима с геометрической высотой труб АБЗ, а может и в несколько раз ее превышать.

Сравнение результатов расчета по предлагаемой модели с методикой ОНД-86 и экспериментальными данными объектовых испытаний доказывают целесообразность использования первой для оценки Ст и Хга.

Построение изокон примесей (линий равных концентраций) является следующим этапом, необходимым при проектировании СЗЗ и подготовки норм ПДВ.

Метод построения изокон примесей, распространяющихся с выбросами от одиночного источника, предлагаемый автором, рассматривается ниже.

Внешней границей СЗЗ является линия равных концентраций, за которой общая концентрация примесей не превышает максимально разового ПДК:

СйПДК . (51)

Теоретический и практический интерес представляет построение линий равных концентраций примесей для выбросов, распространяющихся из одиночного источника в фактической санитарно-защитной зоне (СЗЗ).

Настоящая работа представляет интерес, так как позволяет сравнительно легко оценить размеры и конфигурацию СЗЗ для конкретного предприятия при известных величинах:

- максимальная приземная концентрация вредного вещества при скорости

ветра ^

Хти - расстояние от источника выброса, на котором достигается максимальная концентрация вредных примесей.

С этой целью нами разработана общая номограмма для любых значений Сти, Хти,

и.пдк.

Формулы для расчета приземных концентраций можно заимствовать из ОНД-86. Линиям равной концентрации Су=СС(т51 будут соответствовать постоянные значения параметра В. Его физический смысл простой - это доля концентраций примеси в данной точке от максимальной Сти. Очевидно, что 0 < В < 1.

Решение уравнения (-—2———=---В = 0) можно найти итерационным

3.58-Х2 —35.2-Х2 + 120

методом Ньютона как предел числовой последовательности где к=0,1,2...

Дх) = Зх*-8-х3+6-хг-В , (53)

/(х)=12'Х-(х-1)2 . (54)

В качестве начального значения можно принять х0=0,5.

Так как изоконы - замкнутые линии, то для всех точек, лежащих на изоконах, должно выполнятся соотношение: х,<х<х2 . (55)

Общая идея построения изокон состоит в том, что, задавая х из промежутка (55), соответствующие значения у (а точнее г) будем находить из решения уравнения, в котором Бь Бг - определены зависимостями (ОНД-86), при заданном значении В. При этом для нахождения неизвестной г получаем уравнение

(1+8.4 г) (1 + 28.2тг)=|- , (56)

с известной правой частью уравнение (71) запишем в виде

1+8.4'Г+28.2'22+236.68-г3-Л1 = 0, (57)

А1=8,/В. (58)

Решение уравнения (57) проводим численно итерационным методом Ньютона

= ** - -ЙЧ ' <59>

/

где к=0,1,2.....

£(г) - левая часть уравнения (57), Г(г) - ее первая производная. В качестве начального значения го можно взять 0, но итерационный процесс будет сходиться быстрее, если положить:

~(60)

1236 .68

По найденному значению z и известной скорости ветра U легко найти у:

y^-^j . ' (61)

Значения х, у в натуральной системе координат определяются соотношениями:

Х=*-*т, (62)

У=У-хт. (63)

Значения Стц и Хти определяются по результатам расчета, проведенного по методике, изложенной в ОНД-86.

Реализация данного алгоритма расчета изокон была осуществлена ЭВМ на объектно-ориентированном языке программирования Delphi.

Алгоритм расчета изокон в натуральных координатах Расчет Сти, Хти и координат X и У линий равной концентрации.

1. Задание значений А - коэффициент стратификации, М - расход вредного вещества г/с, Р

- коэффициент оседания вредного вещества, Н - высота тру бы,и - скорость ветра, VI -расход газовоздушной смеси мЗ/с, АТ - разность температур, Б - диаметр трубы м, РИС

- предельно допустимая концентрация, мг/мЗ.

2. Проверка условия АТ=0, если да, то выброс холодный и переход к п.З, иначе горячий выброс и переход к п. 10.

5.2 Т,

3. Вычисление Ут - —Г7ГГТГ •

кип

4. Вычисление п:

а. Если ут ¿0,3, то п=3 и переход к п.5, иначе к п.4б.;

б. Если чя <.2, то и = 3 - ^-0.3)* (4.36и переход к п.5, иначе к п.4в;

в. п=1.

5. Вычисление

в к,

6. Вычисление Ч, —--.

7. Вычисление и„:

а. Если > 2, то ит = 2.2 * у„ и переход к п.8, иначе к п.7б;

б. Если у„ <0.5, то и„ = 0.5 и переход к п.8, иначе к п.7в;

в-

8. Вычисление <1 (в программе обозначено как <И).

а. Если ¿2, то ¿=11,4* V,, и переход к п. 9 иначе к п. 86;

б. ¿ = 16.1*^.

9. Переход к п.17.

16*1 О3 *У2

10. Вычисление / =

11. Вычисление т-

л2 * D3 * Н 2 * AT ' _1_

0.67 + 0.1 *V7 +0-34 *V7'

/К * дг

12. Вычисление «„ = 0.65 * з/-1—-— _

13.Вычисление п:

а. Если ¿0,3, то п=3 и переход к п. 14, иначе к п. 136;

б. Если у„ ¿2, то и = 3 --0.3)*(4.36-и переход к п.14, иначе к пЛЗв;

в. п=1.

А-Р, -М-т-п-т]

14. Вычисление С„ ~~

h2-Mv-at

15.Вычисление d:

а. Если v. ¿2, то d = 4.95 * V„ * (1 + 0.28 * l[f) и переход к п. 16 п. 156;

б.

16.Вычисление ит:

а. Если у„ > 2, то мя=уя*(1+0.12*>/7) и переход к п.17, иначе к п. 166;

б. Если у„ ¿0.5, то ит =0.5 и переход к п.17, иначе к пЛбв;

в- ит=уя.

17.Проверка условия Р1>2.

Если «да», то переход к п. 19, иначе к п. 18 .

18. Вычисление Хт=с1*Н и переход к п.20.

19. Вычисление Хт = (5-Л)*</*Я/4 .

20.Вычисление г:

а. Если —то г=0.67*(—)+1.67*( )2-134*(—/ и переход к п.21 иначе к К К, К К

п.20б;

ЗМ^-) ___

2 * (-)2--+ 2

ит ит

21. Вычисление Ст=г*Ст.

22. Вычисление р:

а. Если (—)<0.25

, то р=3 и переход к п.23, иначе

Чп

б. Если (—) > 1, то Р = 0-32 * (—) + 0.68 и переход к п.23, иначе

«. К

в. р = 8.43*(1——)5 +1 .

иш — %

23.Вычисление хт~Р хт-

п-РЕ>К

24.Вычисление " - .

ты

25. Переход к алгоритму А.

26.Пересчет безразмерных координат в натуральные координаты

X = X * X т и

27.Печать, вывод на экран, сохранение в файл: х, у.

В качестве примера рассчитаны изоконы для нагретого выброса, истекающего в атмосферу из трубы АБЗ в г. Хабаровске (рис. 19).

i Север-Восток - - - Юг Запад!

! '

Рис.19

В шестой главе представлены сведения о методах и средства экспериментальных исследований. В частности при определении концентрации пыли использовался весовой метод. Отбор проб осуществлялся при протягивании запыленного газа через аналитические фильтры АФА (фильтрующий материал ФП — фильтр Петрянова). Применялся метод внешней фильтрации.

Количественный химический анализ (КХА) газов производился экспресс-анализаторами с последующим контролем замеров на фотоэлектрокалориметре ФЭК-586М и хроматографе Газохром 3101. Метод КХА при экспресс-анализе линейно-калористический.

Дисперсность пыли определялась тремя методами:

-ситовым;

-седиментационным;

-рентгено - спектральным.

Седиментационный анализ пыли проводился на катетометре КМ-6.

Рентгеноспектральный микроанализ (РСМА) производился с помощью сканирующего электронного микроскопа с системой энергодисперсионного рентгеновского анализа и кристаллодифракционными спектрометрами.

Эталоны для рентгеноспектрального микроанализа фирмы "Micro- Analysis Consultants Ltd". Программы для количественного анализа ZAF4 и ZAFPB.

Метод электронно-зондового рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) основан на регистрации и изменении рентгеновского излучения, испускаемого поверхностью образца под действием облучения пучком электронов с энергией 10-40 КэВ.

Количественный анализ основан на сравнении интенсивности характеристического рентгеновского излучения от исследуемого образца и эталонов (стандартных образцов известного состава).

Расчёт концентраций производился по программе ZAFPB.

Результаты расчета концентраций и абсолютных случайных погрешностей выводились на дисплей и печатающее устройство.

В процессе эксперимента проводился оперативный контроль погрешности результатов измерений по каждому из химических элементов.

Определение расхода и скорости потоков производилось с помощью пневмометрических трубок МИОТ с микроманометром типа ММН, а также комбинированным приемником высокого давления (ПВДК).

Температура воздуха измерялась термометрами ртутными и спиртовыми.

Измерение скорости потока производилось термоанемометром «Шток», анемометрами механическими и электрическими.

Оценка влажности производилась аспирационными психрометрами типа МВ-4М и М-34.

Турбулентные пульсации скорости потока измерялись термоанемометром «Диза».

Для проведения исследований были разработаны и подготовлены три стенда:

-универсальный стенд для «холодных» испытаний процесса смесеобразования;

-стенд для огневых модельных испытаний;

-стенд на базе интерферометра «Маха-Цендера» для исследования истечения и смешивания струй газа.

В данной главе представлена также оценка погрешностей эксперимента.

В седьмой главе определен экономический эффект от внедрения природоохранных мероприятий.

Его предложено определять по показателю чистого дисконтированного дохода по формуле

где - положительный результат по видам платежей и затрат / за шаг расчета периода I от внедрения природоохранного мероприятия /, тыс. р.;

- дополнительные годовые затраты} за шаг расчета периода / от внедрения природоохранного мероприятия тыс. р.

К,ьх - единовременные капитальные затраты на установку оборудования для природоохранного мероприятия / в начале периода эксплуатации (1=0) или до его начала 0=-Т) и дополнительные инвестиции вида Л (на замену деталей, конструкций и др.) на шагах расчета t, тыс. р.;

е- ставка дисконтирования, равная 0,1-0,3;

t - период расчета (годы) принимается равным сроку службы оборудования или системы в целом; } - виды платежей и годовых затрат на эксплуатацию оборудования, тыс. р.

В седьмой главе представлено сравнение альтернативных вариантов. Экономически целесообразным будет вариант, обеспечивающий максимальное значение' чистого дисконтированного дохода (ЧДД-тах).

В состав положительного результата от внедрения ряда природоохранных мероприятий включается суммарный экологический эффект ) в виде суммы предотвращенного ущерба, равного сумме снижения платы за вредные выбросы ; снижения расхода топлива в стоимостном выражении ( ), снижения расхода сырья в стоимостном выражении вследствие утилизации уловленных загрязнений ( ) и определяется по формуле

(64)

= Е Е (Е + Е + АТ) ■(65)

Технико-экономические показатели альтернативных вариантов проектов схем асфальтосмесительных установок с пылеулавливающими устройствами и расчетные значения чистого дисконтированного дохода представлены в табл. 6.

Базовым вариантом для оценки экономической эффективности пылеулавливающего оборудования принята асфальтобетонная установка с одноступенчатым пылеуловителем типа ДС-117-2Е производительностью 25т/ч.

Второй вариант отличается от первого наличием очистки оборудования от пыли вручную, что снижает количество загрязнений на 10 % и соответственно плату за предотвращенные выбросы, но требует дополнительных затрат на проведение этого вида работ; возможностью вторичного использования утилизированной пыли вместо исходного сырья в количестве 16 т по цене 300 р./т. Кроме того, КПД использования топлива во втором варианте повышается по сравнению с первым с 0,7 до 0,85, что соответственно требует меньшего расхода топлива.

Третий вариант отличается от первых двух второй ступенью очистки, что требует дополнительных единовременных капитальных вложений в сумме 0,5 млн. р., вдвое больше электроэнергии на сумму 126 тыс. р., но и вдвое больше количество пыли, подлежащей утилизации (32 т за год по цене 300 р./т).

На рис. 20 представлены графики зависимостей показателей ЧДД от ставки дисконтирования.

Таблица 6

Технико-экономические показатели сравниваемых вариантов очистки выбросов _смесителей АБЗ_

Показатели 1 вариант 2 вариант А1-2 3 вариант А,-3

Капитальные вложения, тыс.р. 3000 3000 3500 -500

Годовые эксплуатационные затраты, тыс.р., в т.ч. 235,7 231,5

- электроэнергия 63 63 - 126 -63

-плата за топливо 1179,5 972 207,5 972 207,5

- обслуживание - 30,6 -30,6 30,6 -30,6

-плата за выбросы 430 376 54 322 84

- стоимость утилизованной пыли - 4,8 4,8 9,6 9,6

Чистый дисконтированный доход,тыс.р. относительно первого варианта 1448 922

Рис. 20. Зависимости показателей чистого дисконтированного дохода от ставки

дисконтирования

Исследование областей экономической эффективности сравниваемых вариантов показало, что третий вариант экономически целесообразен при значении ставки дисконтирования до 0,45 (рис.20 ); при значении снижения стоимости расхода топлива более 57 тыс. р. (рис.21 ); при стоимости оборудования второй ступени очистки до 1422 тыс, р. (рис. 22). Независимо от величины платы за предотвращенные выбросы показатели ЧДД для обоих вариантов имеют положительные значения, следовательно, оба варианта экономически целесообразны. Но при плате до 193 тыс. р. экономически целесообразным является второй вариант, т.к. значения ЧДД =1448 тыс. р. превышают аналогичные показатели для третьего варианта. А при плате больше 193 тыс. р. экономически целесообразным становится третий вариант, так как значения ЧДД превышают аналогичный показатель второго варианта, равного 14 тыс. р. (рис. 23).

-'Снижение стоимости 1

Рис. 21. Зависимости показателей ЧДЦ от снижения стоимости топлива по

вариантам

15

Капитальные вложения, тыс. р.

Рис. 22. Зависимость чистого дисконтированного дохода по третьему варианту от дополнительных инвестиций

Рис. 23. Область экономической целесообразности третьего варианта в зависимости от платы за предотвращенные выбросы

В целом по стране насчитывается 2500 смесителей разной мощности. Исходя из показателей среднестатистического смесителя, приведенных в табл. 6, экономический эффект в целом по стране может составить от 2306 млн. р. по третьему варианту до 3620 млн. р. по второму варианту (за десять лет службы). Но при инвестировании средств по третьему варианту будет достигнуто дополнительное ежегодное снижение вредных выбросов в атмосферу в количестве 100000 т пыли по сравнению с базовым вариантом и 50000 т по сравнению со вторым вариантом в результате установки дополнительной ступени очистки. Экологический эффект будет дополнен снижением расхода топлива и сырья на производственные потребности.

Основные выводы и рекомендации

1. На основе комплексного исследования процессов смесеобразования выбросов развиты научно-практические основы и разработаны методы обеспечения экологической безопасности технологических процессов АБЗ. Впервые в практике исследований базовых предприятий отрасли получены на основе применения термоанемометрии, интерферограммометрии и рентгеноспектрометрии параметры технологического процесса производства асфальтобетона, определяющие наиболее важные характеристики экологической безопасности АБЗ.

2. На основе теоретических данных выведено общее критериальное уравнение, характеризующее процессы подготовки топлива к сжиганию и горения, определена также упрощенная система критериев на основе приоритетной роли гидродинамических факторов над кинетическим в совокупном процессе горения, позволяющая осуществить изотермическое моделирование процесса тепловыделения.

3. Разработаны и созданы оригинальные стенды для визуальных наблюдений и инструментального исследования процессов смесеобразования и горения в топках. Экспериментально установлены оптимальные методы моделирования процесса смесеобразования в газо-воздушных топках на моделях малого размера.

4. На основании теории статической турбулентной диффузии получена аналитическая зависимость для определения сечения начала контакта струй в условиях эжекции и без нее в зоне гидродинамической неустойчивости, учитывающая степень турбулентности струй, их геометрические и динамические параметры, коэффициент турбулентной диффузии. Достоверность полученных результатов доказана экспериментально с визуализацией процесса истечения струй на интерферометре «Маха-Цандера» и замерами турбулентных пульсаций с помощью термоанемометра «Диза».

5. Анализ относительных дисперсий струй (отнесенных к начальному диаметру струй) показывает достаточно высокую сходимость результатов с данными Старка, Палатника, Абрамовича и др. Углы раскрытия струй и длины их начального участка соответствуют зависимостям Сквайра, что также доказывает возможность использования моделей топок малого размера при изучении процессов смесеобразования, с целью последующего определения эмиссии загрязняющих атмосферу вредных веществ.

6. По данным интерферограмм установлено, что дисперсия факела больше дисперсии струй при изотермических холодных продувках на 10-15%, что связано с влиянием кинетических факторов горения («автотурбулизация в пламени»), что также подтверждает возможность оценки эффективности тепловыделения по результатам холодных испытаний с удовлетворительной погрешностью. При этом «автотурбулизация в пламени» является дополнительным фактором, увеличивающим эффективность тепловыделения и, следовательно, уменьшающим количество отходящих от топок АБЗ вредных газов.

7. Обработка данных инвентаризации позволила установить показатели, характеризующие атмосферные выбросы (средние значения концентраций пыли и газов, эффективность очистки). Установлен значительный разброс данных, что связано с несовершенством пылеуловителей и несоблюдением их регенерации.

8. Экспериментальное исследование дисперсности пыли, уловленной пылеуловителями смесителей АБЗ, проведенное 3 методами («ситовой», седиментационный и рентгеноспектральный микроанализ с визуализацией) показало значительное количество мелкодисперсной «легочной» пыли, наличие гидрофобной пыли и продуктов недожога топлива. Получены дифференциальные кривые распределения частиц и их элементный состав. Определены оптимальные концентрации ПАВ для увеличения эффективности пылеулавливания «мокрыми» ПУ, что позволило снизить экологическую нагрузку за счет уменьшения эмиссии в атмосферу взвешенных веществ.

9. Полученные в работе результаты позволили подготовить методологическую базу по нормированию выбросов загрязняющих атмосферу веществ, разработать новые номограммные методы определения ПДВ параметров рассеивания твердых атмосферных примесей с учетом начального подъема струй, метод построения линий равных концентраций и алгоритмы расчета этих параметров на ПЭВМ. Все это позволило дать практические рекомендации, направленные на снижение экологической нагрузки от АБЗ, обеспечить выполнение требований закона о техническом регулировании параметров химической опасности и получить отраслевой экономический эффект в соответствии с требованиями государственной программы «Дороги России 21 века».

Литература

1. Манохин В.Я. Методические указания по установлению норм предельно допустимых выбросов для производственных предприятий «Дорожное хозяйство»: 4.1-2// ЦБНТИ В.Я. Манохин, A.M. Зайцев; ред. В.И. Резванцев. Минавтодора РСФСР,-М.,1983, Ч.1.- 105 с, 4.2. - 76 с.

2. Манохин В.Я. Эталон ведомственного тома «Охрана атмосферы и предложения по ПДВ (ВСВ)» / В.Я. Манохин: ЦБНТИ Минавтодора РСФСР. - М., 1985.

3. Манохин В.Я. Методика инвентаризации подведомственных источников выбросов вредных веществ для производственных предприятий отрасли «Дорожное хозяйство» /В.Я. Манохин, И.А. Трубников.; ред. В.И. Резванцев. - М.: ЦБНТН Минавтодора РСФСР, 1987. - 136 с.

4. Манохин В.Я. Определение экономического эффекта от снижения ущерба, причиняемого загрязнением окружающей среды / В.Я. Манохин, И.А. Кузнецова, В.И. Резванцев //Автомоб. дороги. - 1985. - №10.

5. Манохин В.Я. Изучение вредных выбросов на асфальтобетонных заводах / В.Я. Манохин, В.И. Резванцев, Р.Н. Картавцев, A.M. Зайцев // Автомоб. дороги. - 1987. -№2.-с.

6. Манохин В.Я. Устройство для мокрой очистки газа. / В.Я. Манохин., В.В. Колотушкин—М.: Авторское свидетельство №1711952,1991.

7. Манохин В.Я., Салогуб А.Л., Барабаш Д.Е., Колотушкин В.В. Осушитель аэродромного покрытия. - М.: Патент№2215083,2003.

8. Манохин В.Я., Колотушкин В.В., Бабкин В.Ф., Здор И.А. Аппарат для мокрой очистки газа. -М.: Патент №2106182,1998.

9. Манохин В.Я., Марышева О.Г., Зайцев A.M., Петрова Л.И., Ушакова Н.В. Огнезащитный вспучивающийся состав. — М.: Авторское свидетельство №1293149, 1986.

Ю.Манохин В.Я. Электромагнитный клапан для взрывоопасных газов. - М.: Авторское

свидетельство №1686243,1991. П.Манохин В.Я., Резванцев В.И., Марышев О.Г., БондарьЕ.Н., Бондарь Ю.А. Расширяющееся вяжущее. - М: Авторское свидетельство №1413072,1988.

12.Манохин В.Я., Добровольский М.В., Мелодиев Е.А. Оценка характеристики смесеобразования в камерах сгорания РДМТ схемы «газ-газ» / В.Я. Манохин, М.В. Добровольский, Е.А. Мелодиев // Вопросы микроэнергетики: сб. ст. - Куйбышев,

1976.-С.126-128.

13.Манохин В.Я. Экспериментальные исследования изотермической затопленной струи / В.Я. Манохин, М.В. Добровольский// Известия вузов Машиностроение №10. - М.:

1977. -№9с.З 8-44.

Н.Манохин В.Я. Исследование и разработка конструктивных решений пылеулавливающих и топочных устройств по АБЗ Воронежской области (И этап): Отчет по НИР ГР №76089549 ВИСИ./ В.Я. Манохин, Э.В. Сазонов, Н.Д. Кострыкина -Воронеж, 1978.-3 I.e.

15.Манохин В.Я. Сокращение концентрации пыли в атмосферных выбросах асфальтобетонных заводов / В.Я. Манохин, Н.Д. Кострыкина // Тезисы докладов и рекоменд. научн. техн. конф. ЦНИИ «Электроника». - М., 1980.

16.Манохин В.Я. Загрязнение промплощадок асфальтобетонных заводов / В.Я .Манохин, А.И. Турбин, Н.Д. Кострыкина // В сб. «Управление микроклиматом в обогреваемых зданиях». - Челябинск, 1982.

17.Манохин В.Я. Методические указания по установлению норм предельно допустимых сбросов вредных веществ поступающих со сточными водами в водные объекты предприятий отрасли «Дорожное хозяйство» / В.Я. Манохин, И.А. Турбников, Т.Г. Терехина // ЦБНТИ Минавтодора РСФСР.-М., 1985.

18.Манохин В.Я., Должиков Ю.П., Марышева О.Г. Расширяющееся вяжущее // А.С. №1413072 от 28.11.86

19.Манохин В.Я. Статистический анализ результатов инвентаризации и параметров/ В.Я. Манохин, А.М. Зайцев, Е.Я. Краснер // Сб. тез-в ВИСИ - Рубежное, 1986.

20.Манохин В.Я., Колотушкин В.В. Преградитель детонации //А.С.4254999/23, 1989.

21.Манохин В.Я. Расчет нормативов предельно допустимых сбросов и очистка сточных вод предприятий отрасли «Дорожное хозяйство» / В.Я. Манохин, Т.Г. Терехина, Л.В. Лунюк // Сб. тез-в Полиграфист: - Саратов, 1986.

22.Манохин В.Я.. Изучение вредных выбросов на асфальтобетонных заводах / В.Я. Манохин, В.И. Резванцев, A.M. Зайцев // Журнал Автомобильные дороги - М., 1987. -№2.

23.Манохин В.Я. Охрана окружающей среды на АБЗ / В.Я. Манохин //.-М.: 1987.-57с. (Серия «Автомобильные дороги» №7 ЦБНТИ)

24.Манохин В.Я., Колотушкин В.В. Генератор с автоматическим защитным устройством // А.С. 1495359

25.Манохин В.Я. Методика оценки пожаровзрывоопасности систем местных отсосов / В.Я. Манохин, В.В. Паринов, А.Я. Корольченко // Ведомственный руководящий материал по проектированию М.О. ВГСПИ.- М., 1988.

26.Манохин В.Я., Колотушкин В.В. Огнепреградитель // А.С. 1595536 приоритет заяв. 4441241 от 14.06.88.

27.Манохин В.Я., Петрова Л.И. Бетонная смесь // А.С. 1563478 приоритет заяв. 4474704 от 16.08.88.

28.Манохин В.Я., Колотушкин В.В. Ацетиленовый генератор // А.С. 1632971 заяв. №44553041 от 29.07.88.

29.Манохин В.Я. Установление норм ПДВ вредных веществ на АБЗ по удельным показателям / В.Я. Манохин, A.M. Зайцев // Тез. докл. респ. конф. /Дом НТ пропаганды. - Пенза, 1989.

30.Манохин В.Я. Решение экологических проблем на предприятиях отрасли «Дорожное хозяйство» / В.Я. Манохин, Ж.С. Амелина, Л.В. Лунюк // Тез. респ. конф. ВПИ. -Волгоград, 1989.

31.Манохин В.Я., Зайцев A.M., Селин К.А. Композиция для приготовления огнезащитного покрытия // А.С. № 1593135, с приор, от 12.05.88.

32.Манохин В.Я., Колотушкин В.В. Ацетиленовый генератор // А.С. №1495959, 1989.

33.Манохин В.Я., Петрова Л.И., Беликов А.С. Бетонная смесь для получения радиационно - защитных бетонов // А.С. 1563477, приор.10.07.88.

34.Манохин В.Я., Буянов В.И., Зайцев A.M. Электромагнитный клапан для взрывоопасных газов//А.С. 1686243 приор.4.01.89.

35.Манохин В.Я. Графический метод определения ПДВ из одиночного источника (трубы) на АБЗ / В.Я. Манохин, Л.П. Акимова // Сб. науч. работ Всесоюз. конкурса. -Фрунзе, 1988.

36.Манохин В.Я., Колотушкин В.В. Устройство для очистки газа от пыли // Положит. решение по заявке 4693130 от 16.05.89.

37.Манохин В.Я., Колотушкин В.В., Зайцев А.М. Устройство для очистки газа // Положит, решение по заявке 4921934 от 26.03.91.

38.Манохин В.Я. Определение концентрации фенола и канцерогенных веществ в промышленных выбросах АБЗ / В.Я. Манохин, Ж.С. Амелина // Проблемы химии и хим. технологии России ЛИЯ: сб. - Липецк: 1993.

39.Манохин В.Я., Колотушкин В.В., Зайцев A.M. и др. Устройство для очистки газа // Патент №2006264 Устройство для очистки газа приоритет от 26.03.91.

40.Манохин В.Я. К вопросу решения некоторых экологических проблем / В.Я. Манохин, Е.А. Жидко // Сб. «Социально-экономические вопросы функционирования рынка в РФ — Воронеж, 1997.-ч.И.

41.Манохин В.Я. Определение дисперсности пылей /В.Я. Манохин, В.И. Буянов //В кн. «Проблемы химии» Тез. конф. региона/ ВГУ. - Воронеж, 1995.

42.Манохин В.Я. Охрана атмосферы на АБЗ / В.Я. Манохин, В.И. Белоусов // Экологический вестник/ РЭА. - Воронеж, 1996. - Вып.2 - с.30-33

43.Манохин В.Я. К исследованию проблемы защиты от выбросов АБЗ / В .Я. Манохин, А.Ю. Нелюбов, А.Е. Бобровников // Высокие технологии в экологии: сб.тр.междунар.конф./ РЭА. - Воронеж, 1998. - ч-П - с.26-29.

44.Манохин В.Я. К расчету концентраций вредных веществ в атмосфере / В.Я. Манохин, Е.А. Жидко // Науч.-техн. проблемы системного газоснабжения Меж.вуз. сб. науч. тр./ ВГАСА. - Воронеж, 1998.

45.Манохин В.Я. К расчету концентраций вредных веществ в атмосфере / В.Я. Манохин, Е.А. Жидко // Науч.-техн. проблемы системного газоснабжения Меж.вуз. сб. науч. тр./ ВГАСА. - Воронеж, 1998.

46.Манохин В.Я. Разработка и внедрение мокрых скоростных золоуловителей типа МСВТМ на ТЭЦ / В.Я. Манохин, Е.А. Жидко // Науч.-техн. проблемы систем отопления и вентиляции Меж.вуз. сб. науч. тр./ ВГАСА. - Воронеж, 2000.-С.77-82

47.Манохин В.Я. Проблемы природоохранных при строительстве крупных промышленных комплексов / В.Я. Манохин, А.Ю. Сергеева // Высокие технологии в экологии: Сб. тр. 4-ой междунар. конф. / ВГАУ. - Воронеж, 2001.

48.Манохин В.Я. Экспериментальное исследование пылеулавливания на АБЗ / В.Я. Манохин, B.C. Муштенко, Р.К. Внуков // Высокие технологии в экологии: Сб. тр. 4-ой междунар. конф. / ВГАУ. - Воронеж, 2001. - с.96 -101.

49.Манохин В.Я. Графические методы определения ПДВ и валовых выбросов / В.Я. Манохин // Экологический вестник Черноземья / ВГАУ - Воронеж, 1999.

50.Манохин В.Я. Исследование рассеивание выбросов АБЗ в приземном слое атмосферы / В.Я. Манохин, А.Ю. Нелюбов, В.Р. Струков // Высокие технологии в экологии: Сб. 2 междунар. конф./ ВГАУ. - Воронеж, 1999. - с. 159-163

51.Манохин В.Я. Асфальтобетонные заводы и проблемы крупных городов / В.Я. Манохин, А.Ю. Нелюбов, Е.А. Жидко // Экологический вестник Черноземья / ВГАУ. -Воронеж, 1999.- вып.6 - с.22-23.

52.Манохин В.Я. Моделирование работы процесса АБЗ / В.Я. Манохин // Высокие технологии в экологии: Сб. тр. 3-ей конф. / ВГАУ. - Воронеж, 2000. - с. 178-182.

53. Манохин В.Я. Исследование количественного и качественного состава пыли аэродромов / В.Я. Манохин, А.Л. Салогуб, В.Ф. Лазукин // Высокие технологии в экологии: Труды 6-ой междунар. науч.-практ. Конф. / Воронежское отделение РЭА. Воронеж, 2003. - с.59-60.

54.Манохин В.Я. Оценка загрязнений летного аэродрома методом электронно-зондового рентгеноспектрального анализа / В.Я. Манохин, А.Л. Салогуб, Д.Е. Барабаш // Высокие технологии в экологии: Труды 5-ой междунар. науч.-практ. конф. / Воронежское отделение РЭА. - Воронеж, 2002. - с.75-78.

55. Манохин В.Я.. Метод построения изокон-примесей атмосферных выбросов одиночного источника / В.Я. Манохин, Е.М. Черных // Высокие технологии в экологии: Труды 5-ой междунар. науч.-практ. конф. / Воронежское отделение РЭА. -Воронеж, 2002 г. - с. 186-191.

56.Манохин В.Я. Графические методы определения ПДВ и валовых выбросов / В.Я. Манохин // Высокие технологии в экологии: Труды 5-ой междунар. науч.-практ. конф. / Воронежское отделение РЭА. - Воронеж, 2002. - с.158-161.

57.Манохин В.Я. Расчет линий приземных концентраций вредных загрязняющих веществ / В.Я. Манохин, Б.Л. Мущенко // Научный вестник ВГАСУ/ Воронеж, гос. арх. - строит, ун-т. - 2003.- № 1.

58.Манохин В.Я. Количественная оценка и способ очистки жидких стоков летнего поля аэродрома / В.Я. Манохин, А.Л. Салогуб, Д.Е. Барабаш // Изв. ВУЗОВ, Строительство. - 2004. - №2.

59.Манохин В.Я. Повышение эффективности теплообмена в струйном промышленном теплообмена в струйном промышленном теплообменнике с тепловыми трубами / В.Я. Манохин, А.Т. Курносов, B.C. Турбин // Строительство и архитектура. - 1981. -Вып.8.-с.7-15.

60.Манохин В.Я. Пылеулавливание на асфальтобетонном заводе (АБЗ) /В.Я. Манохин // Науч. вестн./ ВГАСУ. - Воронеж, 2003. - №1 - С.77-80.

В печать 21.09.2004. Объем 2.0 усл.пл. Формат 60x84/16

Заказ № 704 . Тираж 120 экз._

Типография Балтийского государственного технического университета

Адрес университета: 190005 Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская, 1

111 78 05

РНБ Русский фонд

2005-4 16952

Содержание диссертации, доктора технических наук, Манохин, Вячеслав Яковлевич

Введение.

1. Анализ проблемы экологической безопасности t технологических процессов на асфальтобетонных заводах.

1.1. Характеристика источников и состава вредных веществ, отходящих от АБЗ в атмосферу.

1.2. Характеристика состояния топочных систем.

1.3. Характеристика состояния пылеулавливающих устройств.

1.4. Цели и задачи исследования.

2. Организация высокоэффективных процессов смесеобразования и горения.

2.1. Математическое моделирование процессов, разработка модели оценки точки смыкания спутных струй.

2.2. Исследование истечения струй компонентов топлива методами математического и физического моделирования.

2.3. Оценка качества смесеобразования на основе гидродинамической модели процесса горения.

2.3.1. Метод гидроаналогии газовых струй натурных компонентов.

2.3.2. Метод газодинамического подобия.

2.3.3. Выбор метода моделирования процесса смесеобразования.

2.3.4. Методика пересчета результатов холодных модельных испытаний на характеристики натурного рабочего процесса.

Выводы.

3. Определение дисперсного и химического состава пыли.

3.1. Ситовой и седиментационный анализ.

3.2. Рентгеноспектральный микроанализ.

Выводы.

4. Нормирование выбросов АБЗ.

4.1. Принцип нормирования выбросов и основные нормативные параметры.

4.2. Номограммный метод расчета основных экологических показателей.

4.2.1. Определение ПДВ. Определение ПДВ при нулевом фоновом загрязнении атмосферы.

Выводы.

5. Разработка методов определения параметров рассеивания твердых атмосферных примесей.

5.1. Определение максимальных приземных концентраций

См) и расстояний до них от источника загрязнения (Хм).

5.2. Учет подъема струи над геометрической высотой выброса в оценке параметров рассеивания См и

5.3.Метод построения линий (эпюр) равных концентраций 230 Выводы.

6. Методы и средства экспериментальных исследований и оценка погрешностей эксперимента.

6.1. Определение концентрации пыли и ее дисперсности в выбросах.

6.2. Количественный химический анализ газов.

6.3. Определение расхода, скорости, температуры и относительной влажности газов.

6.4.0пределение основных параметров газовоздушных топок.

6.5.0ценка погрешности экспериментов.

Выводы.

7. Технико-экономическая эффективность и менеджмент инновационных технологий очистки вредных выбросов в атмосферу от АБЗ.

7.1. Общие положения менеджмента природоохранных технологий по очистке выбросов в атмосферу от АБЗ.

7.2. Технико-экономическая оценка проектных вариантов технологий природоохранных мероприятий.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Научно-практические и методологические основы экологической безопасности технологических процессов на асфальтобетонных заводах"

Проблема снижения экологического ущерба от выбросов загрязняющих веществ на данном этапе привлекает особое внимание в связи с организацией системы мониторинга атмосферы и экономическими требованиями природопользования. Снижение объема выбросов промышленных предприятий стало необходимым и возможным в середине 1990-х годов в связи с интенсификацией промышленного производства, развитием транспорта, ускорением научно-технического прогресса, реорганизацией экологических организаций и более активным и ответственным участием нашего государства в международных природоохранных структурах.

Стало постоянным участие Госкомгидромета при Главной геофизической обсерватории им. А.И. Войкова в работе Всемирной метеорологической организации. Активно работают в области защиты атмосферы институты гигиены им. Ф.Э. Эрисмана, им. А.Н. Мирзеева, им.

• А.П. Сысина, НИИОГаз, Гипрогазо-очистка, НИИ им. Д.И. Менделеева и др.

Решение задач, связанных с разработкой экологически чистых технологий в дорожной отрасли, является одним из наиболее приоритетных направлений, связанных с организацией и управлением оптимальным природопользованием, что и нашло свое отражение в Законе РФ «О защите окружающей природной среды».

Сведения, представленные в государственном докладе «О состоянии окружающей природной среды в Российской Федерации» [269], говорят о том, что автомобильный транспорт занимает лидирующее положение в загрязнении атмосферы. Его доля в транспортных выбросах превышает 91 % (табл.1) и ежегодно увеличивается на 4 %. Годовой объем выбросов ь составляет около 12000 тыс. т при доминирующей роли автотранспорта.

Развитие сети автомобильных дорог увеличивает потребление строительных материалов (табл.2). Объем вредных выбросов от базовых предприятий по их производству имеет такие же тенденции (табл. 3 и рис.1).

Таблица 1

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу транспортными средствами в 1998 г., тыс. т

Вид транспорта Вид в редного выброса

СО спнт N0, с БОг РЬ Всего

Автомобильный 8751 1229 1580 46 215,1 3,1 11824,2

Внутренний водный 14 10 38 4 14 80

Морской 13 9 33 3 34 - 92

Воздушный 67 18 54 - 14 - 153

Дорожные машины 147,1 23,8 58.5 2,2 6,9 0,03 238,5

Железнодорожный 185 54 604 5 23 - 871

Итого 9177,1 1343,8 2367,5 60,2 307 3,13 13258,7

Таблица 2

Потребление строительных материалов

Природные ресурсы, строительные материалы 1997 г. 1998 г. 1998 г. в % к 1997 г.

Всего В том числе Всего В том числе федеральные местные федеральны е Местные

Битум, тыс.т 84,0 26,9 57,1 89,4 26,9 62,5 106,4

Песок, тыс.т 4085,8 364,4 3721,4 4126,6 371,7 3754,9 101,0

Щебень, тыс.т 5158,3 438,2 4720,1 5209,8 442,8 4767,0 101,0

Цемент, тыс.т 90,8 26,1 64,8 96,8 29,2 67,6 106,6

Минеральный порошок, тыс.т. 140,0 31,1 108,9 494,6 157,1 337,5 353,3

Анализ современного опыта показывает, что, несмотря на успехи в области экологии автомобильных дорог, открытыми остаются экологические проблемы базовых предприятий отрасли, в том числе и многочисленных ♦ асфальтобетонных заводов (АБЗ), входящих не только в инфраструктуру

Росавтодора», но и «Минкоммунхоза», а также «Агродорспецстроя».

Одной из существенных проблем технологии АБЗ в области экологии является отсутствие специальных устройств по очистке выбросов от вредных газов (топочных оксидантов, углеводородов, альдегидов и т.п.) в отечественных комплектах АБЗ.

Усложняет задачу защиты атмосферы неоднозначность нормирования выбросов в разных странах. Социальный и экономический аспекты защиты воздушного бассейна являются приоритетными и должны базироваться на концепции, в которой предотвращенный экологический ущерб должен быть больше затрат на предотвращение выбросов, а плата за использование ^ атмосферы должна в основном быть направлена на мероприятия по дальнейшему снижению объемов выбросов.

Факторами, подтверждающими актуальность данной работы, являются:

- многочисленность (более 2500 шт.) функционирующих смесителей АБЗ в России и токсичность их выбросов в атмосферу (оксиданты, высокомолекулярные углеводороды, в том числе канцерогены);

- решение сырьевой проблемы, связанной с утилизацией пыли смесителей АБЗ и ее последующим использованием вместо минерального порошка;

- экономическая и экологическая целесообразность, так как совершенствование топочных процессов в АБЗ обеспечивает экономию углеводородного топлива и снижает экологический ущерб.

Таблица3

Валовые выбросы загрязняющих веществ от предприятий дорожного хозяйства

Загрязняющее вещество 1997 г. 1998 г. 1998 г. в%к 1997 г.

Твердые частицы, тыс. т 2,2 2,4 109,0

Минеральная пыль, тыс. т 2932,7 3196,6 109,0

Окись углерода, тыс. т 135,1 152,0 112,5

Окись азота, тыс. т 53,5 59,7 113,2

Сернистый ангидрид, тыс. т 20,4 22,0 107,8

Углеводороды, тыс. т 21,3 23,8 111,7

Пентоксид ванадия, т 64,5 70,3 109,0

Соединения свинца, т 25,4 28,7 113,0 н и н

3500 3400 3300 3200 3100 3000 2900 3456,6

3168,2

3114,6 —-

-

1995

1996

1997

1998 I оды

Рис. 1. Динамика валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от предприятий дорожного хозяйства, тыс.т/год

Постоянно возрастающее потребление строительных материалов, следовательно, увеличение объема выбросов, а также увеличение потребления энергоресурсов (табл.4 и рис.2) определяют комплексный характер исследования технологических процессов АБЗ, в частности, процессов сжигания топлива и очистки выбросов.

Таблица 4

Объемы потребления топливно-энергетических ресурсов

Топливно-энергетические ресурсы 1997 г. 1998 г. 1998 г. в%к 1997 г.

Мазут, тыс. т 357,2 378,6 106,0

Газ, тыс. т 319 357,7 112,1

Бензин, тыс. т 241,6 272,9 113,0

Дизельное топливо, тыс. т 738 821 111,2

Электроэнергия, млн.кВт/ч 524,435 571,634 109,0

Тыс.т

900 800 700 600 500 400 300 200 100 о

Мазут Газ Бензин Дизельное, Электроэнергия топлизо

Рис.2. Диаграмма потребления энергоносителей

Большое потребление строительных материалов и энергоносителей базовыми предприятиями отрасли и, в частности, АБЗ определяет значительную экологическую нагрузку на атмосферу от выбросов загрязняющих веществ (ЗВ).

По данным В.Н.Луканина и Ю.В.Трофименко [101] по прогнозу к 2020 году увеличение сети автодорог обеспечит двухкратный рост потребления топливно-энергетических ресурсов (рис.3).

-!

Ш ■ 11 1

Ре-,зервы экономии: Угли

Я М а аута и печного топлива П Природного raía

Ди1. топлива

И Электроэнергии

Ввод всех мероприятий

8000

1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020

Рис.3. Прогноз энергопотребления дорожным хозяйством при реализации программы энергосбережения, ГДж/год.

Прогноз роста потребления природных ресурсов при строительстве дорог также потребует расширения ресурсной базы в соответствии с рис.4.

Песок Водолотребле иие

Щебень (расширение ресурсной Оазы}

В Щебень

1995

Щебень (расширение ресурсной базы)

2010

Песок

2015

2020

Рис.4. Прогноз потребления природных ресурсов при строительстве дорог с учетом вовлечения местных материалов, млн. т

Прогноз приведенных выбросов вредных веществ дорожными хозяйствами имеет резервы, определяемые прогрессивными технологиями отрасли (рис.5).

7 ООО ООО

6 ООО ООО

5 ООО ООО

4 ООО ООО

РШЕ8ькокрщсннщ1ь[6{рсрвзаС!&; Перевола АБЗ на газ

Установки нейтрализаторов на дизели □Экономии угля

Установки нейтрализаторов на бенз. автомобили

Ввода вссл мероприятий

3 ООО ООО

Годы

Рис.5. Прогноз приведенных выбросов вредных веществ дорожным хозяйством, т/год

На данном этапе затраты (экологические платежи) предприятий дорожного хозяйства не компенсируют экологического ущерба и составляют 98,5 млн. руб (около 1,15 %) от общих затрат отрасли.

При этом ущерб, наносимый атмосфере только АБЗ, исчисляется миллиардами рублей. В табл. 5 представлены затраты (экологические платежи) предприятий дорожного хозяйства.

Таблица 5

Затраты (экологические платежи) предприятий дорожного хозяйства

Получатели платежей Сумма, млн. р. % от общих затрат ФДФ

Федеральные дирекции 25,1 1,27

Территориальные органы 73,4 1,08* - субвенции и дотации

В качестве примера можно привести данные ДРСУ ФАД «Москва -« С.-Петербург».

Степень загрязнения атмосферного воздуха на АБЗ зависит от технического состояния оборудования и качества проведения регламентных работ.

Л.'ши лр:фо.шис ресурсы 143.0 (М.5%)

Шграфныс санкции 32.9 (14.1%>

Плата уа лимиты и фп-щ. чсскиспьзоросм 52.3

22'х

--.„Плащ я* сзсрхкорми шимыс ниорссы 4.7

20г->

Рис.6. Структура платежей на примере ДРУСУ ФАД «Москва-С.Петербург», руб./км год (средневзвешенные данные)

Анализ технического состояния пылеочистительного оборудования АБЗ, находящегося в эксплуатации, показывает, как правило, что оно не соответствует нормативным требованиям, определяющим эффективность очистки выбросов [73, 111, ,123]. Специальное газоочистительное оборудование в комплектах АБЗ отсутствует [8].

Асфальтобетонные заводы являются одним из наиболее многочисленных источников загрязнения атмосферы. Согласно санитарным нормам, асфальтобетонные заводы относятся к четвертой группе промышленных предприятий, выбросы в атмосферу которых содержат канцерогенные вещества [125, 131].

При производстве асфальтобетонной смеси выделяются неорганическая пыль, сажа, углеводороды, оксиды серы, оксиды углерода и азота, толуол, стирол, фенол, бенз(а)пирен, смолистые вещества, пятиокись ванадия и формальдегид.

АБЗ оснащены комплектами оборудования различной производительности. Производительность асфальтосмесительной установки принята равной 12, 25, 50, 100, 200, и 400 т/ч.

Анализ состава выбросов АБЗ показал высокое содержание в них свободной двуокиси кремния 8102 (от 40 до 45 % от общего количества пыли) [194].

Сравнительные нормы регламентируют содержание пыли в воздушной среде рабочей зоны в зависимости от содержания в перерабатываемой горной породе свободной двуокиси кремния. При переработке горных пород, в составе которых содержится более 70 % свободной двуокиси кремния, предельная концентрация пыли в зоне установок допускается не более 1 мг/м (ПДК для известняков- не более 6 мг/м). По дисперсному составу предположительно пыль АБЗ относится к III-IV группе, т.е. содержит до 50 % пыли размером частиц менее 5 мкм [284].

В рабочей зоне битумоплавильной установки авторами работы [194] зафиксированы концентрации толуола и стирола, превышающие допустимые в связи с использованием в битуме кубовых остатков ректификации стирола.

Вывод авторов работы [ 194] о том, что наибольшие концентрации пыли отмечены в воздухе рабочего места машиниста, представляется сомнительным, так как многочисленные исследования ДИЛ при ВИСИ [122] показывают, что в зоне дымогарной коробки содержание пыли значительно выше, чем в зоне работы машиниста.

Работа транспортных средств на территории предприятий отрасли также ухудшает состояние атмосферы.

Комплексный подход к проблеме очистки газов АБЗ при пылегазоулавливании и очистке организованных выбросов является определяющим при решении проблемы защиты атмосферы на АБЗ.

Несмотря на значительный вклад в решение проблем дорожной экологии Артюхова В.Г., Трофименко Ю.В., Резванцева В.И., Евгеньева И.Е., Порадека C.B., Подольского В.П., и др., определенные позитивные результаты достигнуты лишь в отношении автотранспортного загрязнения, а разработки научно - технических основ и методов, обеспечивающих экологически чистые технологии на АБЗ, немногочисленны и не носят комплексного характера.

Комплексное исследование взаимосвязанных технологических процессов подготовки компонентов топлива к сжиганию, горения, очистки выбросов и их рассеивания в смесителях АБЗ может обеспечить разработку рекомендаций по снижению эмиссии загрязняющих веществ (ЗВ).

Целью работы является развитие научно-технических основ и разработка методов, обеспечивающих экологически чистые и экономически обоснованные технологии АБЗ на основе комплексного исследования процессов горения в топках смесителей, очистки и рассеивания выбросов. На основании цели работы были поставлены следующие задачи:

1. Разработать методы расчета параметров сжигания топлив АБЗ на основе физического и математического моделирования процессов подготовки и горения топлива;

2. На основе современных методов исследовать дисперсный и элементный состав пыли АБЗ;

3. Установить экспериментально удельные показатели выбросов для различных смесителей АБЗ;

4. Развить теорию и методы расчета параметров рассеивания выбросов АБЗ;

5. Разработать практические рекомендации по снижению экологической опасности технологических процессов на АБЗ.

Методика исследования: построена на сочетании теоретических и экспериментальных методов. В работе использовались методы физического (гидроаналогия, газодинамическое подобие) и математического моделирования, стандартные и оригинальные лабораторные исследования с использованием современных измерительных средств и ПЭВМ. С целью визуализации процессов и увеличения степени достоверности результатов применялись интерферограммометрия, рентгеноспектральный микроанализ, дублирование методов экспериментальных исследований. Полученные результаты были обработаны по программам с использованием методов теории вероятности и математической статистики.

Научная новизна:

1. Разработан метод расчета параметров перемешивания компонентов топлива и выведено на основе статистической теории турбулентной диффузии уравнение для оценки «точки смыкания струй»;

2. Определено экспериментально поле турбулентных пульсаций при распределенной подаче компонентов топлива и подтверждены экспериментально (с визуализацией) основные расчетные параметры диффузионных процессов при распространении турбулентных струй компонентов топлива;

3. Методами полидисперсного, седиментационного и рентгеноспектрального микроанализа (с визуализацией) установлен элементный и дисперсный состав пыли;

4. Экспериментально определены удельные показатели выбросов от смесителей АБЗ для газообразных контаминантов и твердых частиц;

5. Развита теория рассеивания для низких нагретых факельных выбросов, дан анализ влияния скоростей ветра, импульса, потока газа, истекающего из трубы, гравитационных сил на эффективную высоту выброса;

6. Разработаны модели расчета параметров рассеивания выброса для газообразных контаминантов и твердых частиц. Разработан метод построения изолиний концентраций загрязняющих веществ;

7. Разработаны практические рекомендации по усовершенствованию системы подачи топлива с целью увеличения эффективности его сжигания и облегчения запуска топок АБЗ в холодный период года. Разработан номограммный метод определения предельно-допустимого выброса и параметров рассеивания;

Практическая ценность. Данная работа выполнялась в соответствии с целевыми программами НИОКР Минавтодора РСФСР, по программам

Строительство», «Человек, окружающая среда» РФ, грантам по проблемам нормирования выбросов в дорожной отрасли.

Автором настоящей диссертации разработки в области совершенствования процессов смесеобразования и горения были начаты в 1967 г., в 1972-1974 г.г. в МВТУ им. Н.Э. Баумана. Эта проблема получила свое дальнейшее развитие в работах на объектах отрасли «Дорожное хозяйство», с 1975 г. в частности на асфальтобетонных заводах (АБЗ).

С 1983 г. работы выполнялись в соответствии с планами НИОКР отрасли (1983-1992 г.г.) на основании приказов Минавтодора РСФСР (от 04.05.83 г. № НА-4/263 и от 30.05.83 г. № НА-4/364) в рамках дорожно-исследовательской лаборатории, находившейся в статусе головной организации по нормированию выбросов вредных веществ в атмосферу и сбросов в водные объекты Минавтодора РСФСР.

Реализация работы состоит в развитии теории и совершенствовании методов определения параметров процессов горения и рассеивания выбросов вредных веществ в атмосферу, разработке отраслевой методической базы по нормированию выбросов АБЗ (5 отраслевых методуказаний), внедрении результатов на 227 АБЗ Минавтодора, 27 АБЗ «Воронежавтодора», 15 АБЗ «Воронежагродорспецстроя». Это позволило улучшить санитарные условия на промплощадках, снизить экологический ущерб от загрязнения атмосферы, повысить экономическую эффективность за счет экономии ресурсов. Использование разработок в подготовке комплексного нормативного документа по охране окружающей среды (ООС) Федерального дорожного агентства позволяет значительно сократить сроки его подготовки, а также уменьшить трудоемкость и стоимость расчетов в разделах проектов ООС базовых предприятий отрасли с целью более обоснованного проектирования систем пылеулавливания АБЗ. Экспериментально подтверждена целесообразность замены минерального порошка утилизованной пылью. Реализация мероприятий по системе топливоподачи позволила сэкономить энергоресурсы и эксплуатировать АБЗ в холодный период года.

Достоверность научных результатов и основных выводов, сформулированных в диссертации, подтверждена использованием в разработках обоснованных, точных и проверенных методов, сходимостью и апробацией полученных результатов, а также визуализацией основных экспериментальных исследований.

На защиту выносятся:

- теория и методы расчета параметров выбросов ЗВ и их рассеивания в атмосфере;

- методы физического, математического моделирования процесса подготовки (смесеобразования) и горения топлив в условиях АБЗ;

- экспериментальные разработки дисперсности и элементного состава пыли методами полидисперсного, седиментационного и рентгеноспектрального микроанализа;

- метод комплексной оценки экологической безопасности технологических процессов АБЗ и пакет программ для ЭВМ по расчету экологических параметров;

- математические модели оценки «точки смыкания струй» компонентов с учетом и без учета разряжения;

- экспериментальные данные по удельным показателям выбросов различных смесителей АБЗ;

- номограммные методы расчета экологических показателей АБЗ (ПДВ и основных параметров рассеивания: максимальной приземной концентрации и расстояния до нее от источника выбросов);

- метод построения изолиний концентраций загрязняющих веществ;

- рекомендации по совершенствованию систем подачи топлива и пылеулавливания.

Апробация результатов диссертационных разработок проходила на ежегодных международных, всесоюзных республиканских и региональных конференциях и семинарах во ВГАСУ в период с 1975 по 2003 г.г., в том числе: «Проблемы микроэнергетики» (г. Куйбышев, 1973 г.), «Управление микроклиматом» (Челябинск, 1979 г.), на шести международных конференциях «Высокие технологии» (г. Воронеж, 1998-2003 г.г.), на совещаниях комитета экологии и СЭС г. Воронежа в 1989, 1991, 1993, 2000 г.г., коллегиях Минавтодора РСФСР в 1983, 1985 г.г. (г. Москва), школах передового опыта (г. Владимир 1983 г., 1984 г.) и (г. Воронеж, 1983, 1987 г.г.)

Публикации. Автор имеет 142 (87 по теме диссертации) публикаций, в том числе 16 авторских свидетельств и патентов, 6 монографий и отраслевых методуказаний по проблемам дорожной экологии, статьи в журналах центральных изданий и межвузовских сборниках научных трудов.

Объем и структура диссертации. Диссертация включает введение, семь глав, основные результаты и выводы, список литературы из 306 наименований и пять приложений. Объем работы - 429 стр., в том числе 320 страниц основного машинописного текста, 47 иллюстраций и графиков. Автор выражает благодарность преподавателям и сотрудникам кафедры Э— 1 МВТУ им. Н.Э. Баумана, кафедры безопасности жизнедеятельности, проектирования и строительства автодорог ВГАСУ, оказавшим помощь в разработках.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Манохин, Вячеслав Яковлевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. На основе комплексного исследования процессов смесеобразования выбросов развиты основы теории, подготовлены методы обеспечения экологической безопасности технологических процессов АБЗ. Впервые в практике исследований базовых предприятий отрасли получены на основе применения термоанемометрии, интерферограммометрии и рентгеноспектрометрии параметры технологического процесса производства асфальтобетона, определяющие наиболее важные характеристики экологической безопасности АБЗ.

2. На основе теоретических данных выведено общее критериальное уравнение, характеризующее процессы подготовки топлива к сжиганию и горения , определена также упрощенная система критериев на основе приоритетной роли гидродинамических факторов над кинетическим в совокупном процессе горения, позволяющая осуществить изотермическое моделирование процесса тепловыделения.

3. Разработаны и созданы оригинальные стенды для визуальных наблюдений и инструментального исследования процессов смесеобразования и горения в топках. Экспериментально установлены оптимальные методы моделирования процесса смесеобразования в газовоздушных топках на моделях малого размера.

4. На основании теории статистической турбулентной диффузии получена аналитическая зависимость для определения «точки смыкания струй» в условиях эжекции и без нее в зоне гидродинамической неустойчивости, учитывающая степень турбулентности струй, их геометрические и динамические параметры, коэффициент турбулентной диффузии. Достоверность полученных результатов доказана экспериментально с визуализацией процесса истечения струй на интерферометре «Маха-Цандера» и замерами турбулентных пульсаций с помощью термоанемометра «Диза».

5. Анализ относительных дисперсий струй (отнесенных к начальному диаметру струй) показывает достаточно высокую сходимость результатов с данными Старка, Палатника, Абрамовича и др. Углы раскрытия струй и длины их начального участка соответствуют зависимостям Сквайра, что также доказывает возможность использования моделей топок малого размера при изучении процессов смесеобразования, с целью последующего определения эмиссии загрязняющих атмосферу вредных веществ.

6. По данным интерферограмм установлено, что дисперсия факела больше дисперсии струй при; изотермических холодных продувках на, 10-15%, что связано с влиянием кинетических факторов горения («автотурбулизация в пламени»), что также подтверждает возможность оценки эффективности тепловыделения по результатам холодных испытаний с удовлетворительной погрешностью. При этом «автотурбулизация в пламени» является дополнительным фактором, увеличивающим эффективность тепловыделения и, следовательно, уменьшающим количество отходящих от топок АБЗ вредных газов.

7. Обработка данных инвентаризации позволила установить показатели, характеризующие атмосферные выбросы (средние значения концентраций пыли и газов,, эффективность очистки). Установлен значительный разброс данных, что связано с несовершенством пылеуловителей и несоблюдением их регенерации.

8. Экспериментальное исследование дисперсности пыли, уловленной пылеуловителями АБЗ, проведенное тремя методами («ситовый», седементационный и рентгеноспектральный микроанализ с визуализацией), показало значительное количество мелкодисперсной «легочной» пыли, наличие гидрофобной пыли и продуктов недожога топлива. Получены дифференциальные кривые распределения частиц и их элементный состав. Определены оптимальные концентрации ПАВ для увеличения эффективности пылеулавливания «мокрыми» ПУ, что позволило снизить экологическую нагрузку за счет уменьшения эмиссии в атмосферу взвешенных веществ.

9. Полученные в работе результаты позволили подготовить методологическую базу по нормированию выбросов загрязняющих атмосферу веществ, разработать новые номограммные методы определения ПДВ параметров рассеивания твердых атмосферных примесей с учетом начального подъема струй, метод построения линий равных концентраций и алгоритмы расчета этих параметров на ПЭВМ. Все это позволило дать практические рекомендации, направленные на снижение экологической нагрузки от АБЗ, обеспечить выполнение требований закона о техническом регулировании параметров химической опасности и получить отраслевой экономический эффект в соответствии с требованиями государственной программы «Дороги России 21 века».

Библиография Диссертация по биологии, доктора технических наук, Манохин, Вячеслав Яковлевич, Воронеж

1. Абрамович Г. Н., Смирнова Н. JL, Яковлевский О. В. О распространении турбулентной струи в ограниченном пространстве. Сб. Трудов ЛМИ.-М.: №17, 1961.-С.31-37.

2. Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика. М.: Наука, 1969.-824 с.

3. Абрамович Г.Н., Яковлевский О- В. и др. Исследование начального участка турбулентных струй различных газов в спутном потоке воздуха. Изв. АН СССР.-М.: «Механика жидкости и газа», №6, 1966.

4. Абрамович F.H. Теория турбулентных струй.-М.: ФМЛ, 1984.-816 с.

5. Аннотированный справочник методик выполнения измерений концентраций загрязняющих веществ в выбросах промышленных предприятий. СПб.: НИИ «Атмосфера», 2002.

6. A.C. 802703 (СССР). Топливная форсунка./Белорус.политехн. ин-т; Авт. изобрет.: И.Я. Неусихин, В.Д. Сизов, А.Д.Зарецкая, Б.И. Неусихин. Заявл. 29.03.79, .№ 2746692/24-06; Опубл. в Б.И., 1981, № 6; МКИ F 23 D 11/04.

7. Асфальтобетонные и цементобетонные заводы: Справочник /В.И. Колышев, П.П. Костин, В.В. Силкин, Б.Н. Соловьев.-М.: Транспорт, 1982.-207 с.

8. Ахмедов Р. Б., Гольденберг И. М., Митараев Ф. М, Исследование смешения по длине факела горелки на изотермическом стенде. В сборнике «Технология сжигания газа и мазута». Выпуск №9, 1971

9. Ю.Базовые нормативы платы за выбросы, сбросы загрязняющих веществ в окружающую среду и размещение отходов. Коэффициенты, учитывающие экологические факторы. -М.: Минприроды России, 27.11.92. 11. Бай-Ши-И. Теория струй. -М.: ГИФМЛ, 1960 г.

10. Базовые нормативы платы за выбросы, с<бросы загрязняющих веществ в окружающую природную среду и размещение отходов. С изменениями от 18.08.93.

11. Балацкий О.Ф. Экономика чистого воздуха.-Киев: Наукова думка, 1979.-295с.

12. Банит Ф.Г., Мальгин А.Д. Пылеулавливание и очистка газов в; промышленности строительных материалов. М;; Стройиздат, 1979. - 351 с.

13. Баум В.А. Моделирование процессов перемешивания в турбулентных потоках. Сб; «Теория подобия и моделирования», АН СССР, 1951.

14. Белов С.В1Безопасность жизнедеятельности.-М.:Высшая школа-1999.- 448 с. П.Белов С.В; Пористые материалы в машиностроении. М.: Машиностроение, 1981.-248 с.18;Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. Л-: Гидрометиздат, 1985.-340 с.

15. Белосельский Б.С. Топочные мазуты. М.: Энергия, 1978. - 255 с.

16. Бочин В;А. Строительство автомобильных дорог: Справочник автомобильных дорог: Справочник инженера-дорожника В.А. Бочин, М.И.Вейцман. М.: Транспорт, 1980.-511 с.

17. Бурминский Э.П.Экспериментальное исследование турбулентной струи сложного профиля: канд. техн. наук. Каз. НИИ. Ленинград: Алма-Ата. 1971. -182 с.

18. Воздух на АБЗ становится чище / В.И.Соломатин, С.В.Порадек, Д.Т.Карпухович, Н.В. Кукушкин // М.: Автомоб. дороги. 1970. - № 6.

19. Воль. О структуре турбулентных пламен. Сб. «Вопросы горения», материалы VI и VII международных симпозиумов по горению, 1963;

20. Вредные вещества в промышленности : Справочник / Под ред. Н.В; Лазарева, Э.Н. Левиновой: в 3 х Т. - Л.: Химия, 1977. - Т.З. - 607 с.

21. Временные методические указания по определению количественных характеристик вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий Минавтодора УзССР: ВМУ 01 82'/ Минавтодор УзССР.-Ташкент, 1982. - 51 с.

22. Войтович Л.Н., Гиршович Т. А., Коржов Н;П. Экспериментальное исследование начального участка круглой турбулентной струи в поперечном потоке. Изв. АН СССР, МЖГ, 1978, №5:

23. Временные указания по определению фоновых концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе для нормирования выбросов и установления предельно допустимых выбросов. Утверждены Госкомитетом 12.03.81, согласованы Минздравом СССР 12.03.81. -М.: 1984.

24. Вудворт. Исследование идеализированных камер сгорания на основе теории подобия. Сб. «Вопросы горения», материалы У1 и УП международных симпозиумов по горению, 1963.

25. Вулис Л.А., Кашкаров В.П. Теория струй вязкой жидкости. М.: Наука, 1965.-431 с.

26. Вулис Л.А., Ершин Ш.А., Лрин Л.П. Основы теории газового факела. М.: Энергия. 1968.-204 с.

27. Геллер З.И. Мазут как топливо. -М.: Недра, 1965.-495 с.

28. Гиневский А. С. Теория турбулентных струй и следов. М.: Машиностроение.-1969.-400 с.

29. ГН 2.1.6.695-98. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест.-М.: Минздрав 1998.

30. ГН 2.1.6.696-98 Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ)загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенныхмест (с изменениями и дополнениями на 23.05.01 г.).-М.: Минздрав 1998.

31. Гольденберг С.А. ред. Исследование аэродинамических моделей при исследовании мартеновских печей. Сб. Вопросы горения; материалы VI и VII международных симпозиумов по горению, 1963.

32. ГОСТ 17.2.3.01-86. Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов. М.: Стандарты, 1986. -5 с.

33. ГОСТ 17.2.3.01-86. Охрана природы. Атмосфера. Классификация выбросов по составу. М.: Стандарты, 1986. - 4 с.

34. ГОСТ 17.2.3.02-78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями. -Введ. 01.01.79 г. -М.: Стандарты, 1978. 7 с.

35. ГОСТ 9128 97 Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия.-М.: Стандарты, 1997.

36. ГОСТ 16557 78 Порошок минеральный; для; асфальтобетонных смесей. Технические условия.-М.: Стандарты, 1978.

37. ГОСТ 10585-75 Топливо нефтяное. Мазут. Срок введ. с 01.04.82; Взамен ГОСТ 10585-63, ГОСТ 5.1712-72.-М.: Стандарты, 1975.

38. ГОСТ 17.2.1.04-77. Охрана природы. Атмосфера. Источники и метеорологические факторы загрязнения, промышленные выбросы. М.: Стандарты, 1984. - 132 с.

39. ГОСТ 17.0.0.02-79 Охрана природы. Метрологическое обеспечение контроля загрязнения атмосферы, поверхностных вод и почвы. Основные положения.-М.:Стандарты, 1979.

40. ГОСТ 17-2.1.03-84 Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения.-М.: Стандарты, 1984.-11с.

41. ГОСТ 17.2.1.04-77 Охрана природы. Атмосфера. Метрологические аспекты загрязнения и промышленные выбросы. Основные термины и определения.-М.:Стандарты, 1977.

42. ГОСТ 17.2.4.02-81 Охрана природы. Атмосфера. Общие требования кметодам определения загрязняющих веществ.-М.: Стандарты, 1981.

43. ГОСТ 17.2.4.06-90 Охрана природы. Атмосфера. Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения.-М.: Стандарты, 1990.

44. ГОСТ 17.2.4.07-90 Охрана природы. Атмосфера. Методы определения давления и температуры газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения.-М.: Стандарты, 1990.

45. ГОСТ 17.2.4.08-90 Охрана природы. Атмосфера. Методы определения влажности газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения. М.:Стандарты, 1990.

46. ГОСТ 17.2.6.01-86 Охрана природы. Атмосфера. Приборы для отбора проб воздуха населенных пунктов. Общие технические требования.-М.:Стандарты, 1986.

47. ГОСТ 17.2.6.02-85 Охрана природы. Атмосфера. Газоанализаторы автоматические для контроля загрязнения атмосферы. Общие технические требования. М.: Стандарты, 1985.

48. ГОСТ 6617-76 (1994) Битумы нефтяные строительные. ТУ. -М.: Стандарты, 1976.

49. ГОСТ 8267-93 (1996, с изм. 1 1998) Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. ТУ. -М.: Стандарты, 1993.

50. ГОСТ 8269.0-97 (с попр. 1999 г.) Щебень и гравий из плотных горных пород и отходы строительного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний. -М.: Стандарты, 1997.

51. ГОСТ 8269.1-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов строительного производства для строительных работ. Методы химического анализа. -М.: Стандарты, 1997.

52. ГОСТ 17.2.2.01-84 Дизели автомобильные. Дымность отработавших газов. -М.: Стандарты, 1987.-12 с.

53. ГОСТ Р ИСО 14001-98 Системы управления окружающей средой. Требования и руководство к применению. М.: Стандарты, 1998.

54. ГОСТ 23558-94 (с изм. 1 1998) Смеси щебеночно-гравийные песочные и грунты, аэродромного строительства обработанные неорганическими вяжущими материалами. -М.: Стандарты, 1994.

55. ГОСТ 12.1.007-76. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.: Изд-во стандартов. -М.: Стандарты, 1976.

56. ГОСТ 12.0.003. Опасные и вредные факторы. -М.: Стандарты, 2003.

57. ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. -М.: Стандарты, 1988. 75 с.

58. Гухман А. А. Введение в теорию подобия.- М.: Высш. шк., 1963 г.-254 с. б6.Дамкеллер Г. Elektrochem 42, 846 (1936 г.), 43, 1 1937.

59. Дамкеллер Г. Влияние потока тепла, диффузии и теплопередачи на производительность печей. Успехи химии, т-7, вып.5, 1938.

60. Дерум O.A., Шевчук В.В. Пылеулавливающая установка «Светлана» //М.: Автомоб. дороги. №1, - 1969. -11 с.

61. Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. М.: 1968.

62. Дьяконов Г.К. Моделирование процессов физико-химических превращений. Сб. «Теория подобия и моделирования». М.: АН СССР, 1951.

63. Дьяконов Г.К. Вопросы теории подобия в области физико-химических превращений. М.: 1956.

64. Звонников JI.H. Пути снижения уровня загрязнений воздуха на АБЗ // М.: Автомоб. дороги. - 1984. - №8, - с.21- 22.

65. Зельдович Я.Б. К теории горения неперемешанных газов. М.: КТФ. T.XIX, вып. 10, 1949.

66. Инструктивно-методические указания по взиманию платы за загрязнения окружающей природной среды. М.: Минприроды РФ, 1993.

67. Инструктивно-методические указания по взиманию платы за загрязнение окружающей природной среды (в редакции приказа Госкомэкологии РФ от 15.02.2000 №77). -М.: 2000.

68. Использование метана в качестве топлива АБЗ // Автомоб. дороги: Зарубеж. опыт: Экспресс-информ. / ЦБНТИ Минавтодора РСФСР. 1985. - Вып. 12.

69. Канищев А.Н. Экология автодорожного комплекса. Воронеж.: ВГУ, 2001. -150 с.

70. Каталог «Газоочистного оборудования», изд. четвертое СПб.: Центр Обеспечения Экологического Контроля, 2002.

71. Кирпичев М.В. и Михеев М.А. Моделирование тепловых устройств. АН СССР, 1936.-30289. Кирпичев M.B. Теория подобия как основа эксперимента. АН СССР,часть IIj 1947.

72. Кирпичев М.В., Конаков П.К. Математические основы теории подобия. АН СССР, 1949.

73. Кирпичев М.В. и Михеев М.А. Моделирование тепловых устройств. АН СССР, 1963.

74. Комплект информационно-нормативных документов по аналитическим измерениям в области контроля воздуха рабочей зоны и экологического контроля окружающей среды. Общие сведения. ВНИИМ им. Д.И. Менделеева. СПб., 1994.

75. Кочин HL Е., Кибел. А.,. Розе Н. В. Теоретическая гидромеханика. М.: ГИТТЛ, ч.И, 1948.

76. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников i и инженеров. М.: Наука, 1968; - 720 с.

77. Коузов П.А., Скрябина Л.Я. Методы определения физико-химических свойств промышленных пылей. Л.: Химия, 1983; -144 с.

78. Красовицкий Ю.В., Дуров В.В. Обеспыливание газов зернистыми слоями. -М;: Химия, 1991.-192 с.

79. Красовицкий Ю.В., Малинов A.B., Дуров В.В. Обеспыливание промышленных газов в фаянсовом производстве. М.: Химия, 1994. - 272 с.

80. Кутателадзе С. С., Ляховский Д. Н., Пермяков В. А. Моделирование теплоэнергетического оборудования. Энергия, 1966.

81. Лапшин А.Л., Скибкин А.П. Выбросы асфальтобетонных заводов // Сб. методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами.—Л.: Гидрометеоиздат, 1986.

82. Лахнин В.В., Лебедев О.Н., Семенов B.C. Моделирование процессов в судовых поршневых двигателях и машинах. Л.: Судостроение 1967.

83. Луканоип В.Н., Трофименко Ю.В. Воздействие автодорожного комплекса на окружающую среду. // с. 16-29. Труды международного научного практ. симпозиума «Дорожная экология XXI века»-Воронеж.:ВГУ-ВГАСУ,2000.-367с.

84. Манохин В.Я. Моделирование рабочего процесса в топках // Труды 4-й международной науч. техн. конф. «Высокие технологии в экологии» Воронежское отд. РЭА, ВГАУ. - Воронеж, 2001. - С. 176-182.

85. Манохин В.Я., Кострикина Н.Д. Исследование и разработка конструктивных решений пылеулавливающих и топочных устройств на АБЗ Воронежской области / ВИСИ. Воронеж, 1977.-47с.

86. Манохин ВЛ., Зайцев A.M. и др. ( ред. Резванцев В.И.). Методические указания по установлению норм предельно допустимых выбросов для производственных предприятий «Дорожное хозяйство»: ЦБНТИ Ч. 1 -2 Минавтодора РСФСР.- М.1983, Ч.1.-105 е., 4.2. -76 с.

87. Манохин В.Я: и др. Эталон ведомственного тома «Охрана атмосферы и предложения по ПДВ (ВСВ)» / ЦБНТИ Минавтодор. РСФСР. М:: 1985.-е.

88. Манохин В.Я. Трубников И.А. и др. ( ред. Резванцев В.И.). Методика инвентаризации подведомственных источников выбросов вредных веществ для производственных предприятий отрасли «Дорожное хозяйство». М.: ЦБНТН Минавтодора РСФСР, 1987. - 136 с.

89. Манохин В.Я., Кострикина Н.Д. Определение ПДВ (ВСВ) вредных веществ АБЗ отрасли «Дорожное хозяйство» // Охрана воздушного бассейна при эксплуатации систем теплогазоснабжения и вентиляции. Знание. Пенза: 1985.-е. 17-18.

90. Манохин В.Я., Кузнецова И.А., Резванцев В.И, Определение экономического эффекта от снижения ущерба, причиняемого загрязнением окружающей среды // Автомоб. дороги. 1985. - №10.-С.

91. Манохин В.Я., Резванцев В.И., Картавцев Р.Н;, Зайцев A.M. Изучениевредных выбросов на асфальтобетонных заводах //

92. Лвтомоб. дороги. 1987. - №2.-с.

93. Манохин В .Я., Мущенко Б.Л. Принцип расчета и построения линий равномерных концентраций вредных загрязняющих веществ // Научный вестник ВГАСУ № 1 Воронеж, гос. арх. строит, ун-т, 2003. С. 148 - 152.

94. Манохин В.Я., Колотушкин В.В. и другие Устройство для мокрой очистки газа. М.: Авторское свидетельство №1711952, СССР В01 Д 47/06, 1991.-4 с.

95. Манохин В.Я., Салогуб А.Л., Барабаш Д.Е., Колотушкин В.В. Осушитель аэродромного покрытия. М.: Патент №2215083, 2003.-4 с.

96. Манохин В.Я., Колотушкин В.В., Бабкин В.Ф., Здор И.А. Аппарат для мокрой очистки газа. М.: Патент №2106182, РФ CI В01 Д 47/06, 1998.-4 с.

97. Манохин В.Я., Марышева О.Г., Зайцев A.M., Петрова Л.И., Ушакова Н.В. Огнезащитный вспучивающийся состав. М.: Авторское свидетельство №1293149, 1986.

98. Манохин В.Я., Колотушкин В.В. и другие. Электромагнитный клапан для взрывоопасных газов. -М.: Авторское свидетельство №1686243, 1991.-4 с.

99. Манохин В.Я., Резванцев В.И., Марышев О.Г., Бондарь E.H., Бондарь Ю.А. Расширяющееся вяжущее. М: Авторское свидетельство №1413072, 1988.-4 с.

100. Манохин В.Я. Исследование процессов смесеобразования и тепловыделения в камерах сгорания тепловых двигателей // Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. М.: 1974. - 28 с.

101. Манохин В.Я., Добровольский М.В., Мелодиев Е.А. Оценка характеристики смесеобразования в камерах сгорания РДМТ схемы «газ-газ» // Сборник «Вопросы микроэпергетики». Куйбышев: 1976 г., С. 126-128.

102. Манохин В .Я., Добровольский М.В. Экспериментальные исследования изотермической затопленной струи // Известия вузов: Машиностроение, №10. -М.: 1977.-е.

103. Манохин В.Я., Сазанов Э.В., Кострыкина Н.Д., Исследование и разработка конструктивных решений пылеулавливающих и топочных устройств на АБЗ Воронежской области (1 этап) // Отчет по НИР №8633091, 1977,- с.

104. Манохин В.Я., Сазонов Э.В., Кострыкина Н.Д. Исследование и разработка конструктивных решений пылеулавливающих и топочных устройств по АБЗ Воронежской области (II этап) // Отчет по НИР ГР №76089549 ВИСИ: Воронеж: 1978.-c.31.

105. Манохин В.Я., Сазонов Э.В., Кострыкина Н.Д. Исследование атмосферных выбросов из топок смесителя Д-597 «А» // В сб. «Обеспыливание воздуха и микроклимат» РИСИ. -Ростов: 1979.-С.77-80.

106. Манохин В.Я., Сазонов Э.В., Кострыкина Н.Д; Разработка и внедрение эффективных топочных и пылеочистительных устройств на смесителе Д- 597 «А» и Д-597 // Отчет по НИР ГР№78051456, ВИСИ Воронеж: 1978.-е.

107. Манохин В;Я., Кострыкина Н.Д. Сокращение концентрации пыли в атмосферных выбросах асфальтобетонных заводов // Тезисы: докладов: и рекоменд. научи, техн. конф. ЦНИИ «Электроника». -М.: 1980.

108. Манохин В.Я., Турбин А.И. Разработка норм: предельных выбросов загрязняющих веществ для промышленных и производственных: предприятий Минавтодора РСФСР // Отчет о НИР ГР № 01.82.1066705, ВИСИ. Воронеж, 1981,-с.

109. Манохин В.Я., Турбин А.И., Кострыкина Н.Д. Загрязнение промплощадок асфальтобетонных заводов // В сб. «Управление микроклиматом в обогреваемых зданиях». -Челябинск: 1982.

110. Манохин В .Я., Трубников И. А., Кострыкина Н.Д. Разработка норм предельных выбросов загрязняющих веществ для промышленных предприятий Минавтодора РСФСР // Отчет о НИР ГР № 83.0016566, ВИСИ. Воронеж: 1983.- 125 с.

111. Манохин В.Я., Трубников И.А., Бондарь E.H. Разработать нормы ПДВ (ВСВ) для предприятий Минавтодора РСФСР // Отчет о НИР ГР №01824004395, 1984.-С.

112. Манохин В.Я., Трубников И.А., Терехина Т.Г. Методические указания по установлению норм предельно допустимых сбросов вредных веществ поступающих со сточными водами в водные объекты предприятий отрасли

113. Дорожное хозяйство» // ЦБНТИ Минавтодора РСФСР.-М.: 1985.-с.

114. Манохин В.Я., Должиков Ю.П., Марышева О.Г. Расширяющееся вяжущее // A.C. №1413072 от 28.11.86-4 с.

115. Манохин В.Я., Зайцев A.M., Краснер Е.Я. Статистический анализ результатов; инвентаризации и параметров // Сборник тезисов РФ ВИСИ; г. Рубежное 1986.

116. Манохин В.Я., Колотушкин В.В. Преградитель детонации // А.С.4254999/23, 1989.-4 с.

117. Манохин В.Я., Терехина Т.Г., Лунюк Л.В■ Расчет нормативов предельно допустимых сбросов и очистка сточных вод предприятий отрасли «Дорожное хозяйство» // Сборник тезисов «Полиграфист». Саратов: 1986.

118. Манохин В .Я., Зайцев A.M., Бондарь E.H. и др. Разработать проекты нормативов ПДВ (ВСВ) для предприятий Минавтодора РСФСР // Отчет ВИСИ ГР №01830016;566. -Воронеж: 1986.-е.

119. Манохин В.Я., Петрова Л.И., Бондарь E.H. и др. Разработка нормативов ПДВ и ведомственных томов «Охрана атмосферы и предложения по ? ПДВ для предприятий Минавтодора РСФСР // Отчет по теме 32/86 ГР №01.86.0052.844 ВИСИ; -Воронеж: 1986. с.63.

120. Манохин В.Я., Резванцев В.И., Зайцев А.М- Изучение вредных выбросов на асфальтобетонных заводах // «Автомобильные дороги», №2. М.: 1987.-е.

121. Манохин В.Я., Северинов Ф.А., Бондарь E.H. и др. Провести инвентаризацию источников выбросов вредных веществ в атмосферу. Разработать нормативы ПДВ, ведомственные тома // Отчет ВИСИ ГР №0187.0036759. Воронеж: 1987.-C.

122. Манохин В .Я., Зайцев A.M. Буянов В.И. Разработать и осуществить мероприятия по комплексной охране труда и окружающей среды в строительстве // Научно-технический отчет ВИСИ ГР №01.86.0102040.-Воронеж: 1987 .-с.

123. Манохин В.Я., Резванцев В.И., Зайцев A.M. Анализ вредных выбросов и перспективы их уменьшения // В сб. «Актуальные проблемы строительства.

124. Тезисы конференции, посвященные 70-летию Октября, ВИСИ. — Воронеж: 1987.

125. Манохин В.Я. Охрана окружающей среды на АБЗ // Серия «Автомобильные дороги», №7, ЦБНТИ.-М.: 1987.-57 с.

126. Манохин В.Я., Колотушкин В.В. Генератор с автоматическим защитным устройством//A.C. 1495359.-4 с.

127. Манохин В.Я., Паринов В.В., Корольченко А.Я. Методика оценки пожаровзрывоопасности систем местных отсосов // Ведомственный руководящий материал по проектированию М.О. ВГСПИ, 1988.

128. Манохин В.Я., Колотушкин В.В. Огнепреградитель // A.C. 1595536 приоритет заяв. 4441241 от 14.06.88.- 4 с.

129. Манохин В.Я., Петрова Л.И. Бетонная смесь // A.C. 1563478 приоритет заяв. 4474704от16.08.88.

130. Манохин В.Я., Колотушкин В.В. Ацетиленовый генератор // A.C. 1632971 заяв. №44553041 от 29.07.88.

131. Манохин В.Я., Зайцев A.M. Установление норм ПДВ вредных веществ на АБЗ по удельным показателям // Тезисы докладов республиканской конференции Дом НТ пропаганды. -Пенза: 1989.

132. Манохин В.Я., Амелина Ж.С., Лунюк Л.В. Решение экологических проблем на предприятиях отрасли «Дорожное хозяйство» // Тезисы республиканской конференции ВПИ. Волгоград: 1989.

133. Манохин В.Я., Зайцев A.M., Селин К.А. Композиция для приготовления огнезащитного покрытия // A.C. № 1593135, с приор, от 12.05.88.

134. Манохин В.Я., Колотушкин В.В. Ацетиленовый генератор // A.C. №1495959, 1989.

135. Манохин В.Я., Петрова Л.И., Беликов A.C. Бетонная смесь для получения радиационно защитных бетонов // A.C. 1563477, приор. 10.07.88. - 4 с.

136. Манохин В.Я., Курносов П.Т., Турбин А.И. Исследование теплообмена в струйном теплообменнике с тепловыми трубами // Промышленная теплоэнергетика.-М.: 1982.

137. Манохин В.Я., Акимова Л.П. Графический метод определения ПДВ из одиночного источника (трубы) на АБЗ // Сборник научных работ Всесоюзного конкурса. Фрунзе: 1988.

138. Манохин В.Я., Зайцев A.M. Внедрение нормативов ПДВ и мероприятий по снижению загрязнения атмосферы для АБЗ пос. Галкино Воронежской области // Отчет ВИСИ №0288004100 ГР №01.90.0001380.-Воронеж: 1990.-С.

139. Манохин В .Я., Буянов В.И. К методике нормирования выбросов вредных веществ в атмосферу // Юбилейная научно-техническая конференция ВИСИ;-Воронеж: 1991.

140. Манохин В.Я., Колотушкин В.В. Устройство для очистки газа от пыли. -М.: Авторское свидетельство №1757713 СССР ВО 1Д 47/06. 1992. -4 с.

141. Манохин В1Я:, Колотушкин В.В., Зайцев A.M. Устройство для очистки, газа.- М: Патент №2006254 РФ Cl В0ГД 47/18.1991. -4 с.

142. Манохин В.Я., Амелина Ж.С. Определение концентрации фенола и канцерогенных веществ в промышленных выбросах АБЗ // Сборник проблемы химии и хим. технологии России ЛПИ,- Липецк: 1993.

143. Манохин В.Я: Анализ загрязняющих веществ на примере предприятия «Воронежнефтепродукт» Материалы 48 и 49 научно-технической конференции, ВГАСА.-Воронеж: 1995.-С.

144. Манохин В.Я., Жидко Е.А. Рассеивание выбросов в атмосфере // Материалы 51 научн.техн. конференции ВИСИ. -Воронеж, 1995.

145. Манохин В.Я., Жидко Е.А. К вопросу решения некоторых экологических проблем // Сб. «Социально-экономические вопросы функционирования рынка в РФ ч.Ш Воронеж: 1997.

146. Манохин В .Я., Буянов В .И. Определение дисперсности пылей // В кн. «Проблемы химии» Тезисы конференции региона, ВГУ. Воронеж: 1995.

147. Манохин В.Я., Белоусов В.И. Охрана атмосферы на АБЗ // Сб.: «Экологический вестник», РЭА. -Воронеж: 1996.

148. Манохин В.Я., Нелюбов А.Ю., Бобровников А.Е. К исследованию проблемы защиты от выбросов АБЗ // В сб. трудов (II часть) Международной

149. НТК «Высокие технологии в экологии», РЭА. Воронеж: 1998.

150. Манохин Bi-Я., Жидко Е.А. К расчету концентраций вредных веществ в атмосфере // Сб. «НТ проблемы системного газоснабжения» Меж. вуз. сб. научных трудов, ВГАСА. -Воронеж: 1998.-С. 152-156.

151. Манохин В .Я., Жидко Е.А. Проблемы охраны окружающей среды в переходный период //Сб. «Проблемы трансформации социально-экономических отношений в Российском обществе ВГИФК. Воронеж: 1999.

152. Манохин В.Я., Жидко Е.А. Разработка и внедрение мокрых скоростных золоуловителей типа МСВТМ на ТЭЦ // Сб. «НТ проблемы систем отопления и вентиляции» Меж. вуз, сб. науч. трудов, ВГАСА. -Воронеж, 2000.

153. Манохин В.Я., Сергеева А.Ю. Проблемы природоохранных при строительстве крупных промышленных комплексов // Сб. Трудов 4-ой международной конференции «Высокие технологии в экологии», ВГАУ. -Воронеж, 2001.

154. Манохин В.Я., Муштенко B.C., Внуков Р.К. и др. Экспериментальное исследование пылеулавливания на АБЗ // Сб. Трудов 4-ой' международной конференции «Высокие технологии в экологии», ВГАУ. Воронеж, 2001,

155. Манохин В.Я., Салогуб A.JI. и др. Оценка загрязнений летного поля аэродрома методом электроннозондового рентгеноспектрального микроанализа//Межвузовский сборник научных трудов ВГАСУ-Воронеж, 2002.

156. Манохин В.Я. Графические методы определения ПДВ и валовых выбросов //Экологический вестник ВГАУ, Черноземья. Воронеж: 1999.

157. Манохин В.Я., Нелюбов А.Ю., Струков В.Р. Исследование рассеивание выбросов АБЗ в приземном слое атмосферы // Сб. 2 международнойконференции «Высокие технологии в экологии», ВГЛУ. Воронеж, 1999.

158. Манохин В.Я., Нелюбов А.Ю., Жидко Е.Л. Асфальтобетонные заводы и проблемы крупных городов // «Экологический вестник Черноземья», вып. 6 ВРАУ.-Воронеж, 1999.-С.20-23.

159. Манохин В.Я; Моделирование рабочего процесса АБЗ // Сб. Трудов 3 конф. «Высокие технологии в экологии» ВТАУ. -Воронеж, 2000.

160. Манохин В.Я., Салогуб А.Л., Лазукин В.Ф. Исследование количественного и качественного состава пыли аэродромов // Труды 6- ой международной научно-практической конференции «Высокие технологии в экологии» / Воронежское отделение РЭА, 2003.

161. Манохин В.Я. Графические методы определения ПДВ и валовых выбросов // Труды 5-ой международной научно-практической конференции «Высокие технологии в экологии» / Воронежское отделение РЭА. — Воронеж, 2002, С. 158-161.

162. Манохин В.Я., Мущенко Б.Л. Расчет линий приземных концентраций вредных загрязняющих веществ // Научный вестник ВГАСУ №1 Воронеж, гос. арх. -строит, ун-т. 2003.

163. Манохин В.Я., Салогуб А.Л., Барабаш Д.Е. и др. Количественная оценка и способ очистки жидких стоков летнего поля аэродрома // Статья изв. ВУЗОВ ж-л «Строительство», №2, 2004.

164. Манохин В.Я., Зайцев A.M., Щербаков В.И. и др. Разработать проекты нормативов ПДВ (ВСВ) для предприятий Минавтодора РСФСР. Отчет, ВИСИ.-Воронеж: 1985.-е. 130.

165. Манохин ВЛ., Курносов А.Т., Турбин B.C. Повышение эффективности теплообмена в струйном промышленном теплообмена в струйном промышленном теплообменнике с тепловыми трубами // Сб. трудов Строительства и архитектура, выпуск №8.-M.: 1981 .-С.7-15.

166. Манохин В.Я., Трубников И.Л., Кострыкина Н.Д. и др. Разработка норм предельных выбросов загрязняющих веществ; для промышленных и производственных предприятий Минавтодора РСФСР. Отчет, ВИСИ. -Воронеж: 1993.-С.84.

167. Манохин В;Я:, Терехин P.M., Терехина Т.Г. и др. Пробоотборник с накопительным устройством // ЦНТИ. Воронеж: 1986. — 4 с.

168. Манохин В.Я. Пылеулавливание на асфальтобетонном заводе (АБЗ) // Научный вестник, выпуск №1, ВГАСУ. -Воронеж: 2003. С.77-80.

169. Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. -М;: Наука, 1982.-320 с.

170. Мельник JI. Учет экологических показателей при решении хозяйственных задач // Экон. науки. 1983. - №2.

171. Методические указания МУ 1.1.688-98. «Организация и проведение санитарно-гигиенической паспортизации канцерогенных производств».-М.: Минздрав России.-1998.

172. Методические указания по расчету внешней границы и установлению размеров санитарно-защитной зоны от промышленного предприятия. ВУСПС, ВЦНИИОТ. -М.: 1985.-36 с.

173. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ ватмосферу на АБЗ (расчетным методом). М.: Минэкологии России 14.08.92 и Утвержденные Минтрансом России 15.09.98,-43 с.

174. Методические рекомендации по проведению инвентаризации выбросов в атмосферу оксидов азота на европейской территории СССР. ОКА, ВНИИ природа, 1990.

175. Методические пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный; воздух. СПб.: НИИ «Атмосфера», 2002,- с.128.

176. Методика расчета выбросов вредных веществ в атмосферу от автомобильных двигателей средств технического обслуживания самолетов и тепловых машин в условиях эксплуатации. -М.: 1984.

177. Методика расчета выбросов бенз(а)пирена в атмосферу паровыми котлами электростанций.РД 153-34.1-02.316-99.-М.:1999.

178. Методика расчета валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от котельных установок ТЭС. РД 34.02.305-98. М.: 1998.

179. Минприроды РФ. Инструкция по экологическому обоснованию хозяйственной и иной деятельности. М.: 1995 42 с.

180. Мокрый пылеуловитель для очистки отходящих газов // СТР-во и эксплуатация автомоб. дорог: Науч. техн. реферат, сб. / ЦБНТИ Минавтодора РСФСР. Вып. 1- 1979.

181. Монин A.C., Ягком A.M. Статистическая гидромеханика.-М.: Наука, 1965.

182. Навознов О. У., Павельев A. JI. О смешении спутных струй . Изв. АН СССР «Энергетика и транспорт», №2, 1958.

183. Никитин B.C., Максимкина H.JI-, Плотникова JI.B. Унифицированный метод расчета загрязнения атмосферы выбросами низких источников. М.: Водоснабжение и санитарная техника. - 1980. - № 4.

184. Отраслевая методика учета выбросов в атмосферу при розжиге вращающихся печей.-СПб.: 1992.

185. Палатник И.Б. Исследование аэродинамических сложных неизотермических турбулентных струйных течений. Диссертация, 1961.

186. Перечень методических документов по расчету выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу. НИИАтмосфера, 1995.

187. Перечень методик измерения концентрации загрязняющих веществ в выбросах промышленных предприятий, допущенных к применению. Утвержден приказом Минприроды России от 19.04.94 №109 и ВНИИМ им. Д.И. Менделеева 11.04.94.

188. Перечень методик выполнения измерений концентраций загрязняющих веществ в выбросах промышленных предприятий. М.: 2001.

189. Перечень документов по расчету выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферный воздух, действующих в 2001-2002 годах. СПб.: 2001.

190. Петушин A.M., Сыркин С.Н. Приближенная теория огневого моделирования. Советское котлостроение , №8, 1937.

191. Петухов И.Н., Безбородов Ю.А., Чернишевич А.Н, Экономия топлива в сушильных барабанах асфальтобетонных заводов. «Строительные и дорожные машины». -М.: 1985 № 6,3. -С.

192. Пирумов А.И. Обеспыливание воздуха. М.: Стройиздат, 1974. - 297 с.

193. Подольский В.П. Дорожная экология. М.: Союз, 1997. - 196 с.

194. Подольский В.П. Методика определения коэффициента экологической безопасности // Автомобильные дороги. 1995. - № 1-2. - С. 31-33.

195. Подольский В.П., Канищев А.Н., Турбин B.C. Экологическое воздействие асфальтобетонных заводов на окружающую среду // Тез. докл. 3-й международный науч.- практ. конф. «Высокие технологии в экологии». -Воронеж, 2000. С. 173 - 175.

196. Подольский В.П., Турбин B.C., Канищев А.Н. Очистка отходящих газов и утилизация тепловых выбросов на асфальтобетонных заводах // Экологический вестник Черноземья. Воронеж: РЦ «енеджер», 2001.- Вып. 11.- С.24-27.

197. Порадек C.B., Соломатин В.М. Борьба с загрязнением воздуха от АБЗ // Автомобильные дороги. 1981. - № 9.- с.

198. Порадек C.B., Тупикин В.М. Оценка эффективности пылеулавливающего оборудования на АБЗ // Автомобильные дороги. 1982. - № 2. - С.

199. Порадек C.B. О газообразных выбросах в атмосферу на АБЗ // Автомобильные дороги. 1992. - №2. - С. 22-23.

200. Порадек C.B. К вопросу о предпочтительных энергоносителях на АБЗ // Автомобильные дороги. 1994.- №7. - С. 9-10.

201. Порадек C.B. Пути улучшения экологической обстановки на АБЗ. Труды международного научно-практического симпозиума «Дорожная экология XXI века». Воронеж.: ВГУ - ВГАСУ, 2000. - 367 с.-315230: Промывная камера / ЛД Москва Воронеж. - Воронеж: 1984.- 4с.

202. Постановление правительства РФ от 02.03.00 № 183 «О нормативных выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на него». М.: 2000.

203. Положение об ограничении, приостановлении или прекращении выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на атмосферный воздух (утв. постановлением Правительства РФ от 28.11.02. №847).-М.: 2002.

204. Прудников А. Г,Сб. «Горение в турбулентном потоке».- М.: АН СССР, 1959.

205. Прудников А. Г. Доклад Седьмой международный симпозиум по горению. Лондон, 1959.

206. Прудников А. Г. Измерение оптико-диффузионным методом турбулентности воздушных потоков и пламен. Сб. «Горение в турбулентном потоке». М. Изв. АН СССР, 1959:

207. Прудников А. Г., Замятина П: А. О скорости молекулярного смешения на основном участке турбулентной струи. Изв. ВУЗов «Авиационная техника», №3, 1966.

208. Прудников А. Г., Волынский М.С., Сагалович В. П. Процессы смесеобразования и горения в воздушно-реактивных двигателях. М.: 1971.

209. РД 153-001 -94 «Экологические требования к предприятиям транспортнодорожного комплекса». Минприрода России. -М.:1994.

210. РД 08-120-96 Методические указания по проведению анализа риска опасных промышленных объектов. ~ Минприрода России. -М.: 1996.

211. Рекомендации по определению удельных выбросов в атмосферу загрязняющих веществ при производстве строительных дорожных материалов: РД 204 УССР 086-81. -Киев: УГПИ, 1981.

212. Рекомендации по оформлению и содержанию проекта нормативов предельно допустимых выбросов в атмосферу (ПДВ) для предприятия. М.: Госкомприрода СССР, 1989.

213. Рекомендации по определению предельных размеров платы за загрязнения окружающей природной среды. Утверждены Минприроды России 09.12.93. Согласованы Минэкономики России 08.12.93.

214. Рекомендации по учету нестационарности технологических процессов и режимов работы производств при составлении отраслевых методик по расчету выбросов в атмосферу и их нормативов (проект). ГГО им. А.И. Воейкова. Л.: Гидрометеоиздат, 1990.

215. Рекомендации по делению предприятий на категории опасности в зависимости от массы и видового состава выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ. ЗапСибНИИ Госкомгидромета СССР, 1987.

216. Ричмонд, Грумер, Бургес. Распространение турбулентного пламени в условиях крупномасштабной искривленности фронта ламинарного пламени. Сб."Вопросы горения", материалы VI и VII международных симпозиумов по горению, 1963.

217. РД 52.04.59-85. Охрана природы. Атмосфера. «Требования к точности контроля промышленных выбросов». Гидрометиздат.- Л.: 1985.

218. Руководство по контролю загрязнений атмосферы. РД 52.04.186-89. -М.:Главгидромет и Минздрав СССР, 1991.

219. Руководство по расчету внешней границы и установлению размеров санитарно-защитной зоны от промышленного предприятия. ВЦСПС, ВЦНИИОТ. М.: 1985.

220. Руководящий документ. Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы. ОВД-90. Ч. 1. СПб., 1992. - 99 с.

221. Руководящий документ. Методические указания. Регулирование выбросов при неблагоприятных метеорологических условиях. РД 52.04.52-85.: ГГО им.Войекова и ЗапСибНИИ Госкомгидромета СССР, 1985.

222. Сборник законодательных, нормативных и методических документов для экспертизы воздухоохранных мероприятий / Под ред. В.П. Антонова. Л.: Гидрометеоиздат, 1986.-319 с.

223. Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна. Л.: Недра, 1988. - 312 с.

224. Система очистки от пыли и газа асфальтосмесителя Д- 617: М., ЦБНТИ Минавтодора РСФСР.-1984.

225. СНиП П-33-75. Отопление , вентиляция и кондиционирование воздуха. -М.: Стройиздат: 1975.-е.

226. СНиП 2.01.-82. Строительная климатология и геофизика. М.: Стройиздат, 1983.-е.

227. СНиП 2.01-01-82 Проектирование санитарно-защитных зон. М.: Стройиздат, 198 ,-с.

228. СНиП 1.02.01-85, Приложение (инструкция по инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу). Л.: 1990.

229. Соколик А.С, Карпов В. П. ДАН СССР , 129, 1959.

230. Список программ расчета загрязнения атмосферы, согласованных ГТО им. А.И. Воейкова на 1995 г. Письма Департамента государственного экологического контроля Минприроды России от 13.02.95 №26-0220/45 и от 04.05.95 №27-8/25

231. Сполдинг Д. Б. Основы теории горения. М.: ИЛ. 1959.

232. Справочник, по методам и техническим средствам снижения» выбросов: загрязняющих веществ в атмосферный воздух, применяемым при; разработке нормативов Г1ДВ. СПб.: НИИ «Атмосфера» 2001.

233. Типовая инструкция по организации системы контроля промышленных выбросов i в атмосферу в отраслях промышленности. Утверждена Госкомгидрометом СССР 10.06.86.

234. Удельные выбросы оксида серы (сернистого газа) в атмосферу от различных производственных процессов. Методическое письмо ОКА ВНИИприроды от 06.08.90 №540/33.-М.:: 1990.

235. Удельные выбросы углерода различными производственными процессами. Методическое письмо ОКА ВНИИприроды от 06.08.90 №539/33. М.: 1990.

236. Указания по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ, содержащихся; в выбросах предприятий. ОНД 86. - М.: Госкомгидромет СССР, 1987.273: Уоллер Принципы подобия в горении/ Сб. «Вопросы горения ракетных топлив». М.:1959.

237. Уорк К., .Уорнер С. Загрязнение воздуха: источники контроля. М.: Мир, 1980. -539 с.

238. Установка очистки газов от смесителя асфальтобетона: Челябинск, (ИЛ/Челябинский ЦНТИ; № 527-84)- 1984.

239. Уточнение к базовым нормативам платы за сброс загрязняющих веществ вокружающую среду. Письмо Минприроды России от 18.-8.93 .№0315/65-4400. Согласовано с Минэкономики России и Минфином России в августе 1993.

240. Халилова Р.Х. Совершенствование системы очистки от пыли выбросов асфальтосмесительных установок // М.: Строит, и дор. машин. №2, -с. 6-7.

241. Халилова Р.Х. Очистка от пыли выбросов предприятий теплоизоляционных, огнеупорных и: дорожно-строительных материалов. -Ташкент.: ФАН УЗБ., 1987. -98 с.

242. Хзмалян Д.М. Введение в теорию горения. М.: МЭИ;- 1953.

243. Хитрин Л.Н: Физика горения и взрыва. МГУ, 1957.

244. Хоттел X. Диффузионное горение ламинарных, и турбулентных пламен. Сб. «Вопросы горения и детонационных волн», XIV международный симпозиум, -М.: 1958.

245. Федеральная целевая программа «Экология и природные ресурсы России» (2002-2010 годы).

246. Федеральный закон от 4.05.99 № 96- ФЗ «Об охране атмосферного воздуха».

247. Чесноков Л.И., Задоянный A.B., Гончаров В.И. Рекомендации по эксплуатации скруббера Вентури с дисковым распылителем для пылеочистительных установок смесителей асфальтобетона Д. 597. -Киев: УГИП, 1978.- 88 с.

248. Шаулов Ю.Х, Лернер М.А. Горение в ЖРД. М.: 1961.

249. Шульц-Грунов, Крокко, Баррер и др. Дискуссия по проблемам подобия и моделирования в горении. Сб. "Вопросы горения ракетных топлив" М.: 1959.

250. Щетинков Е. С. Теоретическое исследование распределения концентрации и распространение, пламени в турбулентном газовом потоке ЦИАМ, тех. бюллетень №5,1949.

251. Щетинков Е.С. Физика горения газов.-М.: Наука, 1965.

252. Экономика природопользования, Минприроды РФ. -М.: 1994.

253. Экономика природопользования. Аналитические и нормативнометодические материалы. М.: Минприроды России. 1994.- 420 с.

254. Эффективная конструкция пылеулавливающего оборудования на АБЗ / В.И. Соломатин, С.В. Порадек, Д.Т. Карпухович, Н.В. Кукушкин // М.: Автомоб. дороги. 1975. - №9.- с.

255. Bourge С., Newman В.G.Reattachment of a two-dimensional in compressible Jet to an abjacent flat plate/ The Aeronautical Quarterly/1960, vol XI.

256. Burke S, Schumann T. Diffusion flames. Jnd. End. Chem. Voiro, №10, 1928.

257. Godsave G.A.E., Fourth Symposium (International) on Combustion, p. 818, Baltimore, 1953; Четвертый симпозиум (международный) по вопросам горения и детонационных волн, стр. 579, Оборонгиз, 1958.

258. Kors D.L., Bassham L.B., Walker R.E., Journal of Spacecraft and Rocher, 6, № 10, 1969,c. 1133-1138.

259. Lerouge В., Lepen Y., Poggi P. Des entrobes au charbon // Rev. gen. routes et aerodr.-1984.54.—n 612.

260. Miesse C.C., Fifth Symposium (International) on Combustion, p. 190, N.Y., 1955.

261. Masters J Some application in physics of the P-fimction J. "Chem. Phys", vol 23, №10, 1955.

262. Marvera the complecte answer to particle characterization // Lab. Prod. 1990-V.39-N.11.P.32-40.

263. Penner S.S, Combustion Researctes and Reviews (AGARD), p. 140, Lnd., 1955.

264. Rummel K. Archiv Eisenhuttenwes, H10. 505, 1936.

265. Spalding D.B. Some Fundamentals of Combustion, Lnd., 1955.

266. Sytton S., Varey R.N. Lidar for air pollution meassurement // Meas. Contr. 1989. V. 22. NAP. 105-107.

267. Hedley A.B. Kinetie study of sulphur. London, 1963.

268. Wise H., Lorell J., Wood В J., Fifth Symposium (International) on Combustion, p. 132, N.Y, 1955.

269. Howe N. Schuman C., Vranos A., IX Simposium, 1963.