drážkování a rýhování, vyplněné snadno filtrovatelnými materiály. Vysoká pracnost a kapitálová náročnost těchto struktur však nepřispívá k jejich širokému využití.
Regulace příjmu nečistot s domovními a průmyslovými odpadními vodami se provádí pomocí komplexu čistíren. Skladba budov a technologický systém jejich umístění je dáno složením a průtokem odpadních vod, požadovanou hloubkou čištění a je stanoveno v procesu návrhu. Hloubka čištění odpadních vod čistírenskými zařízeními a odstraňování nečistot do vodních útvarů jsou stanoveny na základě norem pro maximální přípustné (MPD) a dočasně dohodnuté vypouštění (VSS).
Zajištění požadované kvality vody se provádí procesy přípravy a čištění. Úprava vody zahrnuje procesy: koagulace, předběžné čištění, filtrace, dezinfekce, deodorizace a odstranění toxických látek. Čištění odpadních vod se provádí destruktivními metodami založenými na ničení nečistot a regeneračními metodami založenými na extrakci a následné likvidaci cenných složek obsažených ve vodě.
K čištění odpadních vod se využívají téměř všechny výdobytky moderní vědy a techniky. Mezi metody založené na těchto pokrokech patří: mechanické, biochemické, fyzikálně-chemické, termochemické a tepelné.
Volba metody a vhodného zařízení je dána charakteristikou kontaminantů, jejich koncentrací, fyzikálními a chemickými vlastnostmi a také požadavky na účinnost nakládání s odpady.
Mechanické čištění odpadních vod. Nečistoty suspendované ve vodě mají široký rozsah velikostí a jejich odstranění často vyžaduje několik kroků čištění. Největší nečistoty se vysrážejí filtrací vody přes rošty a síta umístěná v lapačích odpadních vod před usazovacími nádržemi. Následné čištění se provádí usazováním, tzn. sedimentace pod vlivem gravitačních sil. K tomu se používají lapače písku, usazovací nádrže a čiřiče.
Lapače písku slouží k odstranění částic minerálních a organických nečistot z vody o rozměrech minimálně 0,2 mm. V usazovacích nádržích dochází k sedimentaci částic působením gravitace. Nejúčinnější čističky (obr. 15.2), ve kterých se po úpravě vody provádí mechanické odstranění částic
koagulanty. Koagulace je fyzikálně-chemický proces aglomerace malých částic působením molekulárních přitažlivých sil, které vznikají, když je voda ošetřena solemi vícemocných kovů. V důsledku toho se eliminuje zákal a barva vody a v některých případech se snižuje intenzita chuti a pachů. Jako koagulanty se používají látky obsahující hliník (síran hlinitý AI2 (S04) 3) pH20 atd.), sloučeniny železa (síran železnatý FeSO4 7H20 aj.) a řada dalších látek. Účinnost koagulace se zvyšuje při úpravě vody flokulanty - vysokomolekulárními organickými nebo minerálními sloučeninami, které tvoří makromolekuly, které vážou koagulační hydroxidy s nečistotami se srážením velkých vloček. Patří mezi ně polyakrylamid, aktivní kyselina křemičitá, hašené vápno, louh sodný, uhličitan sodný, bělidlo atd.
Systém úpravy vody obsahuje jednotku pro přípravu koagulantu, dávkovač, směšovač, flokulační komoru a jímku. V čističkách jsou mísič a flokulační komora spojeny a zahušťovač kalu plní funkce jímky. Do jeho spodní části se až do výšky přivádí voda s přídavkem koagulantu sekce I-I nebude existovat rovnost rychlosti vzestupného toku a rychlosti srážení vloček koagulantu z něj se suspendovanými částicemi, které jsou v něm drženy. Přes vrstvu suspendovaného sedimentu umístěnou nad sekcí I-I je vyčištěná voda vstupující do žlabu filtrována a sediment je odváděn do lapače sedimentů k dalšímu zpracování.
K odstranění jemných nečistot z odpadních vod se používá filtrace přes porézní přepážky z minerálních (kovové sítě, sklolaminát, sypká vrstva apod.) nebo organických látek (syntetická vlákna, tkaniny). Podle principu působení se rozlišují povrchové a hloubkové filtry. V prvním se částice usazují na porézní přepážce, ve druhém jsou částice po usazení přepážkou adsorbovány. Pokud je množství odpadních vod, které mají být čištěny, dostatečně velké, odeberte
nyat filtry se zrnitou vrstvou. Poslední jmenované jsou nejrozšířenější díky jednoduchosti konstrukce, spolehlivosti a dostatečně vysoké účinnosti. Granulovaný filtr je nádrž, v jejíž spodní části je drenážní zařízení pro odvod vody. Na něj je položena vrstva nosného materiálu a poté filtrační vrstva.
Granulované filtry se dělí na pomalé a vysokorychlostní, otevřené a uzavřené. U pomalých filtrů dochází k filtraci přes sediment nečistot, které se tvoří na povrchu zrn zátěže ve velkých pórech materiálu. U rychlých filtrů se nevytváří film nečistot a filtrace probíhá v tloušťce nosné vrstvy, kde se částice zadržují na zrnech filtračního materiálu vlivem adhezních sil. V takových filtrech je odpadní voda přiváděna do speciálního systému s přídavkem koagulantu (obr. 15.3). Po filtraci je vyčištěná voda odstraněna drenážním zařízením. Je vyrobena z pórobetonových prefabrikovaných desek, na kterých je ve vrstvách uložen filtrační materiál s výškou zatížení 1,5-2 m. Po zanesení vrstvy sedimentem se periodicky čistí přívodem mycí vody zdola nahoru.
Charakteristickým rysem filtrů s pohyblivou zátěží (křemenný písek se zrny 1,5-3 mm nebo drcená žula se zrny 3-10 mm) je vertikální uspořádání filtrační přepážky a
horizontální pohyb
bez vodních nečistot. Při rychlosti filtrace 15 m/h je účinnost čištění 50-55 %. Znečištěný filtrační materiál se čistí od usazenin v samostatném mycím zařízení, takže filtr pracuje nepřetržitě, ale kvůli abrazivnímu opotřebení potrubí a drcení a strhávání částic filtračního materiálu je použití takových filtrů stále omezené.
V průmyslové léčebná zařízení hojně používané odstředivé separátory - hydrocyklony (obr. 15.4). Používají se tlakové hydrocyklony
zuyut pro ukládání pevných nečistot.
Tato zařízení mají vysoký výkon a účinnost čištění až 70 %.
Odpadní voda je tangenciálně přiváděna do aparatury a při rotaci působením odstředivé síly je rozdělena do dvou proudů.
Část kapaliny s velkými částicemi se pohybuje po stěnách ve spirálové spirále dolů k odtokovému otvoru. Druhá část (čištěná) se otáčí a pohybuje se nahoru blízko osy cyklonu k prstencovému žlabu. Hydrocyklony se vyrábějí o průměru 0,7 m a výšce přibližně rovné průměru. Při velkých objemech vyčištěných odpadních vod jsou slučovány do multihydrocyklonů.
K odstranění špatně usazených nerozpustných nečistot z odpadních vod se používá metoda flotace. Oproti usazování poskytuje selektivní separaci nečistot, vysokou rychlost procesu, vysoký (95-98%) stupeň čištění a možnost zpětného získání odstraněných látek. Při flotaci se navíc odpadní vody provzdušňují, snižuje se v nich obsah snadno oxidovatelných látek a tenzidů, bakterií a mikroorganismů. Skimmery mají jednoduchý design, jsou spolehlivé a zajišťují nepřetržitý proces čištění.
Při flotaci se vzduchová bublina přiblíží k hydrofobní pevné částici a plave s ní na hladinu vody, kde se vytvoří pěnová vrstva, která obsahuje zvýšenou koncentraci částic nečistot a je periodicky odstraňována z flotační nádrže. Účinnost flotace závisí na povaze nečistot, smáčivosti částic vodou a povaze interakce činidel s jejich povrchem. Povrchově aktivní látky (oleje, mastné kyseliny a jejich soli, aminy, merkaptany atd.) jsou sběrače činidel a tím, že jsou adsorbovány na částicích, snižují jejich smáčivost a činí je hydrofobními. Proto je adhezní síla částice k bublině maximální.
Nejběžnější jsou tyto způsoby flotace odpadních vod: s uvolňováním vzduchu z roztoků, s mechanickým rozptylem
vzduchové pocení, s přívodem vzduchu přes porézní přepážku, elektroflotace, chemická flotace.
První metoda je realizována pomocí tlakových zařízení používaných k čištění odpadních vod s obsahem suspendovaných látek do 4-5 g/dm3. Proces probíhá ve dvou fázích: nasycení vody vzduchem o tlaku 0,15-0,4 MPa a uvolnění rozpuštěného plynu - při atmosférickém tlaku. Produktivita takového zařízení leží v rozmezí od 5 do 2000 m3 / h pro čištěnou vodu (s přihlédnutím k přidání koagulantů). Hlavní prvek zařízení na tlakovou flotaci
Odpadní voda nasycená vzduchem je přiváděna do komory, kde se tlak blíží atmosférickému. Uvolněné vzduchové bubliny zachycují částice nečistot a vznášejí se. Vrstva pěny s pevnými vměstky je odstraněna spodní škrabkou do jímky kalu a vyčištěná voda je odváděna pro následné použití. Pevné částice, které se usadily na dně komory, jsou přesunuty na dno komory pomocí spodní škrabky a odstraněny z přístroje.
Flotace s mechanickou vzduchovou disperzí je široce používána v procesech zpracování nerostů a v poslední době pro čištění odpadních vod s obsahem suspendovaných látek vyšším než 2 g/dm3. Dispergaci vzduchu zajišťují oběžná kola typu čerpadla (kotouče s lopatkami směřujícími nahoru). Flotace pomocí porézních keramických desek poskytuje vysokou kvalitu čištění, ale vzhledem k zanášení a zarůstání otvorů v porézním materiálu a také potížím při výběru porézních přepážek se stejnými otvory našel tento způsob omezené uplatnění.
Pro jemné a ultrajemné čištění odpadních vod se používají metody reverzní osmózy a ultrafiltrace. Tyto metody jsou implementovány v procesu filtrace odpadních vod přes polopropustné membrány při tlaku P převyšujícím osmotický tlak. Membrány umožňují průchod molekul rozpouštědla a zároveň je zadržují
soly rozpuštěné látky, jejichž rozměry nejsou větší než molekuly rozpouštědla (reverzní osmóza při tlaku do 10 MPa) nebo řádově větší (ultrafiltrace při P = 0,1-0,5 MPa). Typicky jsou membrány vyrobeny z acetátu celulózy. Zařízení na reverzní osmózu je velmi jednoduché a ekonomické, má vysokou účinnost, ale vyžaduje periodickou výměnu membrán se znatelným zvýšením koncentrace rozpuštěné látky v blízkosti povrchu, stejně jako provoz zařízení při zvýšených tlacích, což vyžaduje jeho speciální těsnění. Reverzní osmóza se používá k separaci roztoků obsahujících částice o velikosti 0,0001-0,001 µm a ultrafiltrace se používá pro částice o velikosti 0,001-0,02 µm. Tyto metody se doporučují pro použití, když je obsah v elektrolytech: jednomocné soli - ne více než 10%, dvojmocné - 15, vícemocné - 20%. U organických látek jsou tyto limity poněkud vyšší.
Membránová separační zařízení jsou sestavena z velkého počtu jednotlivých modulů do baterií. Při nízkých kapacitách jsou moduly zapojeny paralelně. Pro zvýšení výtěžku filtrátu se moduly shromažďují sériově paralelně. V případě současné separace organických a anorganických látek se využívá reverzní osmóza a ultrafiltrace. Zároveň se v procesu ultrafiltrace získává koncentrát organických látek a následně - v procesu reverzní osmózy - koncentrát anorganických látek a čistá voda.
Biochemické čištění odpadních vod. Proces čištění je založen na schopnosti mikroorganismů využívat mnoho organických a anorganických sloučenin rozpuštěných v odpadních vodách pro výživu v procesu života. Známé aerobní a anaerobní metody biochemického čištění. První skupina metod je založena na využití organismů, jejichž životní aktivita vyžaduje dodatečný přísun kyslíku při teplotách 20-40 °C. Při této metodě se aerobní mikroorganismy kultivují v aktivovaném kalu nebo biofilmu. Anaerobní metody se realizují bez přístupu kyslíku a používají se především k neutralizaci sedimentů.
Aktivovaný kal zahrnuje živé organismy (bakterie, prvoky, plísně, kvasinky atd.), jejichž společenstvo tvoří biocenózu, a pevný substrát. Aktivovaný kal tvoří amorfní koloidní systém s celkem stabilním složením i přes značné rozdíly v odpadních vodách z různých průmyslových odvětví. Sušina aktivovaného kalu se skládá ze 70-90 %.
organických a 10-30 % anorganických látek. Substrát, jehož obsah v kalu může dosahovat až 40 %, zahrnuje pevnou odumřelou část zbytků řas a různé pevné zbytky. V aktivovaném kalu při čištění průmyslových odpadních vod převládají aerobní mikrobi.
Hlavní roli v procesu biochemického čištění odpadních vod hrají mikroorganismy, s jejichž pomocí probíhají procesy končící oxidací látky s uvolněním energie a syntézou nových látek s energetickými náklady. Rychlost biochemických reakcí je dána aktivitou enzymů (enzymů), závisí na teplotě, pH prostředí a přítomnosti různých látek v odpadních vodách. Pro každý enzym existuje optimální teplotu pod nebo nad kterou rychlost reakce klesne. Aktivátory enzymů jsou kationty Ca2+, Mg2+, Mn2+ a inhibitory snižující aktivitu enzymů mohou být např. soli těžkých kovů.
Aerobní procesy biochemického čištění lze provádět jak v přírodních podmínkách, tak v umělých strukturách. V přírodních podmínkách dochází k čištění v zavlažovacích polích, filtračních polích a v biologických rybnících. Umělé konstrukce jsou aerotanky a biofiltry jiný design, ve kterém procesy čištění probíhají rychleji než v přírodních podmínkách.
Závlahová pole jsou speciálně upravené pozemky využívané současně pro čištění odpadních vod a pro zemědělské účely. Čistící procesy zde probíhají působením půdní mikroflóry, slunce, vzduchu a rostlinného života. Filtrační pole jsou podobná polím závlahovým, ale slouží pouze k biologickému čištění odpadních vod. Odpadní voda k čištění je přiváděna rozvody do podloží závlahového pole, kde se nejúplněji realizují užitné vlastnosti odpadních vod jako hnojiv.
Biologické rybníky jsou kaskádou 3-5 stupňů nádrží, kterými pozvolna protéká vyčištěná voda. Jezírka s přirozeným provzdušňováním mají hloubku 0,5-1 m, jsou dobře prohřívaná sluncem a jsou osidlována vodními organismy a řasami, což přispívá k zintenzivnění oxidačních procesů odpadních vod. Jezírka s umělým provzdušňováním mají hloubku více než 1 m. Pro zajištění intenzivního přísunu kyslíku a provádění procesů přenosu hmoty jsou vybavena nuceným přívodem vzduchu a rozvody. Rybníky se využívají v komp- 426
lexe s dalšími čistícími zařízeními - jak pro biologické čištění, tak pro dočištění odpadních vod.
Čištění v umělých podmínkách se provádí pomocí aerotanků nebo biofiltrů. Aerotank je otevřená železobetonová provzdušňovaná nádrž, ve které probíhá čištění tak, že jí protéká provzdušněná směs odpadní vody a aktivovaného kalu (obr. 15.6). Odpadní voda je nejprve odváděna do primárního čističe, ve kterém pro zlepšení sedimentace suspendovaných částic,
Obr, 15.6. Schéma biologické čistírny:
1 - primární jímka; 2 - preaorator-průměrování; 3 - provzdušňovací nádrž; 4 - regenerátor; 5 - sekundární jímka
dát část aktivovaného kalu. Z jímky se vyčištěná voda dostává do předprovzdušňovače-průměrovače, do kterého je přiváděn přebytečný kal ze sekundární jímky. Zde se odpadní voda předvzdušňuje vzduchem a v případě potřeby se přidávají neutralizační přísady a živiny. Po ekvalizéru se odpadní voda dostává do aerotanku, kde cirkuluje aktivovaný kal. Biochemické procesy v aerotanku probíhají ve dvou fázích: adsorpce organických látek aktivovaným kalem a mineralizace snadno oxidovatelných látek s intenzivní spotřebou kyslíku; dodatečná oxidace pomalu oxidujících organických látek s méně intenzivní spotřebou kyslíku a regenerace aktivovaného kalu v samostatné sekci aerotanku - regenerátoru; poté odpadní voda s kalem vstupuje do sekundární jímky, kde se kal odděluje od vody.
Existuje mnoho různých provedení aerotanků, lišících se počtem chodeb pro průchod vody, organizací hydrodynamického režimu pro přívod odpadních vod a vzduchu, způsobem regenerace aktivovaného kalu, počtem stupňů čištění, zatížením. na aktivovaný kal a další charakteristiky.
Biofiltry jsou krytové konstrukce s kusovou tryskou a rozprašovacími zařízeními pro odpadní vodu a vzduch. Odpadní voda je filtrována přes trysku pokrytou filmem mikroorganismů. V procesu oxidace odpadní vody biofilm zvětšuje svou hmotnost a vyčerpaný biofilm je smýván z trysky a odstraněn z biofiltru. Jako trysky se používá drcený kámen, štěrk, škvára, keramzit, kovové a plastové sítě atd. Různá provedení biofiltrů jsou dána požadavky na čištění (úplné nebo neúplné), přívod vzduchu pro provzdušňování (přírodní nebo umělé), s nebo bez recirkulace odpadních vod, stupeň čištění (v jednom nebo více stupních).
Pro primární čištění vysoce koncentrovaných průmyslových odpadních vod (BSKcelkem = 4-5 g/dm3) s obsahem organických látek a také pro tvorbu sedimentů z biochemického čištění se používají anaerobní metody neutralizace. Organické látky jsou během fermentace rozkládány anaerobními bakteriemi. Fermentační proces probíhá v metanových tancích - hermeticky uzavřených nádobách se zařízeními pro vkládání nefermentovaného kalu a odstraňování fermentovaného kalu. Stupeň fermentace (rozklad organické hmoty) je v průměru asi 40 %, složení uvolněných plynů: 63-65 % metan, 32-34 % CO2. Unikající plyny se obvykle spalují v kotlích.
Proces biochemického čištění probíhá stabilněji a úplněji při společném čištění průmyslových a domácích odpadních vod, protože tyto obsahují biogenní prvky a také zředěné průmyslové odpadní vody.
Fyzikálně-chemické čištění odpadních vod. Adsorpce se používá k hloubkovému čištění odpadních vod od rozpuštěných organických nečistot (fenoly, povrchově aktivní látky atd.) po biochemickém čištění a dále v případě, že koncentrace těchto nečistot je nízká a samy nejsou biologicky rozložené ani vysoce toxické. Metoda je vysoce účinná (80-95 %), umožňuje čistit odpadní vody obsahující několik látek a umožňuje tyto látky znovu získat. Adsorpční úprava může být regenerační, tj. s extrakcí látky z adsorbentu a jejím využitím, a destruktivní s
při kterém se zničí adsorbent obsahující látky extrahované z odpadní vody. Jako adsorbenty se používá aktivní uhlí (nejuniverzálnější), strusky, jíly, některé syntetické látky atd.
Obecně se adsorpční proces skládá ze tří fází. Přenos látky z odpadní vody na povrch adsorbentu. skutečná adsorpce. Přenos hmoty uvnitř zrn adsorbentu.
Při adsorpci se absorbér nasytí adsorbovanou látkou. S poklesem účinnosti čištění se adsorpce zastaví a adsorbent se podrobí regeneraci a desorbuje absorbované látky z něj. Adsorpční proces se provádí za intenzivního míšení adsorbentu s odpadní vodou s následnou filtrací vody přes lože adsorbentu nebo ve fluidní vrstvě ve vsádkových nebo kontinuálních zařízeních. Efektivnější instalace kontinuálního působení.
Adsorbér využívající metodu filtrace vody přes adsorpční vrstvu je sloup, ve kterém je na rošt položena vrstva štěrku a poté vrstva aktivního uhlí. Čištěná voda je přiváděna zdola nahoru a pára pro regeneraci adsorbentu - shora dolů. Adsorbéry s fluidním ložem (obrázek 15.7) fungují odlišně. Aktivní uhlí je nálevkou potrubím plynule přiváděno pod rozvodný rošt z otvoru -
Rýže. 15.7. Jednovrstvý adsorbér: I - rošt; 2 - potrubí; 3- sloupec; 4 - trychtýř; 5 - sběr
mi 5-10 mm. Odpadní voda zachycuje zrna adsorbentu a prochází s nimi roštem, nad kterým vzniká fluidní lože, kde dochází k adsorpci. Přebytečné uhlí vstupuje do kolektoru az něj k regeneraci. Vyčištěná voda se odvádí z kolony přes žlaby.
Adsorbované cenné látky se extrahují desorpcí při regeneraci aktivního uhlí nasycenou nebo přehřátou párou o teplotě 200-300 °C a tlaku 0,3-0,6 MPa nebo inertním plynem při 120-130 °C. Po desorpci pára kondenzuje a extrahované látky se posílají ke zpracování. V případech, kdy adsorbovaná látka nemá žádnou hodnotu, se provádí destruktivní regenerace aktivního uhlí. Provádí se buď chemickou metodou (oxidace chlorem, ozonem atd.), nebo tepelnou metodou (úprava v pecích při teplotách 700-800 °C v bezkyslíkovém prostředí se směsí zplodin hoření a vodní pára).
Iontově výměnné čištění odpadních vod slouží k získávání kovů (Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, V, Mn aj.) z odpadních vod, dále arsenu, fosforu, kyanidových sloučenin a radioaktivních látek. Iontová výměna se používá v procesech úpravy vody pro odsolování vody. Po dokončení procesu iontové výměny se ionexy regenerují.
Procesy iontoměničového čištění se provádějí v dávkových a kontinuálních jednotkách. Poslední jmenované jsou nejvýhodnější pro průmyslové podmínky, protože umožňují při použití kompaktního zařízení snížit specifickou spotřebu iontoměničů, činidel pro jejich regeneraci a prací vody. Kontinuální instalace se skládají z několika iontoměničů (kolon) s katexem a aniontoměničem, které pracují s pohyblivým nebo fluidním ložem iontoměniče.
Při čištění odpadních vod obsahujících fenoly, oleje, ropné produkty, kovové ionty se používají extrakční metody. Obecně platí, že extrakce je vhodnější než adsorpce, pokud je koncentrace extrahovaných látek vyšší než 3-4 g/dm3. Proces čištění se skládá ze tří fází. Nejprve se odpadní voda intenzivně míchá s extrakčním činidlem (organické rozpouštědlo) za vzniku dvou kapalných fází: extrakt (extrakční činidlo s látkou, která má být regenerována) a rafinát (odpadní voda a extrakční činidlo). Druhým stupněm je oddělení extraktu a rafinátu, třetím stupněm je regenerace extrakčního činidla z extraktu a rafinátu. Pro čištění odpadních vod se nejčastěji používají protiproudé extrakční procesy.
Regenerace použitého extraktantu se provádí pomocí sekundární extrakce (jiným rozpouštědlem), dále odpařováním, destilací, chemickou interakcí nebo srážením. Pokud by se extrakční činidlo nemělo vracet zpět do oběhu, tak po vytěžení cenných látek z něj může být použito pro technologické účely nebo jako palivo (pokud vytěžená látka není hodnotná). Pro zamezení kontaminace odpadních vod částečně rozpustným extraktantem a snížení ztrát se extrakt z rafinátu odstraňuje adsorpcí, stripováním odpadní párou nebo spalinami.
Kapalná extrakce zaujímá zvláštní místo v procesech získávání cenných kovů z odpadních vod a zajišťuje jejich koncentraci pro následné využití. Organické kyseliny, estery, alkoholy, ketony, aminy atd. se používají jako extrakční činidla a reextraktanty - vodní roztoky kyseliny a zásady.
Kvalitní odstraňování toxických a cenných složek z odpadních vod se provádí elektrochemickými metodami. Čištění se provádí bez použití chemických činidel na automatizovaných zařízeních pomocí procesu anodické oxidace a katodické redukce, elektrokoagulace, elektroflokulace a elektrodialýzy, ke kterým dochází při průchodu stejnosměrného proudu čištěnou vodou.
Anodická oxidace a katodická redukce se provádí v elektrolyzérech. Na anodě ionty darují elektrony (oxidační reakce) a na katodě se elektrony přidávají (redukční reakce). Při oxidaci se látky v odpadních vodách zcela rozkládají za vzniku CO2, NH3 a H20 nebo tvoří jednoduché netoxické sloučeniny, které se pak odstraňují jinými metodami. Katody jsou vyrobeny z oceli, grafitu, kovů potažených wolframem, molybdenem. Pro anody se používají elektrolyticky nerozpustné materiály (grafit, magnetit atd.). Anodická oxidace je široce používána například pro čištění odpadních vod obsahujících jednoduché i složité kyanidové sloučeniny o jejich koncentraci až 600 mg/dm3. Katodická redukce se provádí za účelem odstranění kovových iontů z odpadní vody za vzniku srážení, přeměny znečišťující látky na méně toxickou formu nebo na sloučeninu (sraženinu, plyn), kterou lze z vody snadno odstranit.
Elektrokoagulátor je vana s elektrodami. Při průchodu odpadní vody mezi nimi dochází k její elektrolýze, polarizaci částic, elektroforéze, redox
životně důležité procesy a vzájemné interakce produktů elektrolýzy.
Elektroflotační stroje využívají efektu odstraňování suspendovaných částic bublinkami plynu vzniklými při elektrolýze vody (kyslík na anodě, vodík na katodě). Efektivnějšího čištění je dosaženo při použití rozpustných elektrod, v důsledku čehož se kromě bublinek plynu tvoří i vločky koagulantů. Elektroflotační zařízení se používají v případech, kdy konvenční flotace neposkytuje požadovanou kvalitu čištění.
Elektrodialýza pro čištění průmyslových odpadních vod se používá extrémně zřídka, i když je považována za slibnou metodu. Tento proces je založen na separaci ionizovaných látek působením elektromotorické síly vytvořené v roztoku na obou stranách membrán - výměna aniontů a výměna kationtů. První membrána propouští anionty do anodové zóny a druhá - kationty do katodového prostoru. Nejjednodušším provedením instalace je vana rozdělená do tří komor. Odpadní voda vstupuje do střední komory a čistá voda vstupuje do bočních komor, kde jsou umístěny katoda a anoda. Při průchodu proudu anodou se uvolňuje kyslík a vzniká kyselina, na katodě se uvolňuje vodík a vzniká alkálie. Díky difúzi se ionty H+ a OH- dostávají do střední komory a tvoří vodu. Aplikace metody je omezena tím, že při elektrodialýze dochází vlivem koncentrační polarizace k usazování solí na povrchu membrán, což zhoršuje čistící výkon.
Metody chemických činidel zahrnují neutralizaci, oxidaci a regeneraci složek odpadních vod. Tyto metody zahrnují použití různých činidel, což je spojeno s velmi významnými náklady. Proto je jejich použití vhodné pouze v některých uzavřených vodovodech před biologickým čištěním nebo po něm (pro čištění odpadních vod). Neutralizace se používá pro přípravu odpadních vod obsahujících kyseliny nebo zásady před jejich zavedením do procesu nebo pro vypuštění do nádrže. Neutralizace se obvykle provádí: smícháním kyselých a alkalických odpadních vod (pro řadu průmyslových odvětví velmi slibná metoda) s přídavkem činidel, filtrací kyselé vody přes neutralizační materiály, absorpcí kyselých plynů alkalickými roztoky nebo absorpcí čpavku s kyselými vodami.
Volba metody závisí na vlastnostech odpadních vod, odpadů, vedlejších produktů atd., které vznikají jak v tomto, tak v sousedních podnicích. Pokud se při výrobě tvoří kyselé a zásadité vody, které nejsou kontaminovány jinými složkami (nebo z nich čištěny), pak se mísí v automatické průměrovací jednotce do 6,5 l, pH lt; 8.5. Kal je dehydratován v kalových polích nebo ve vakuových filtrech. Při oxidaci se nečistoty přemění na méně toxické a odstraní se z vody. Jako oxidační činidla se používá chlor, oxid chloričitý, chlorečnan vápenatý, chlornan vápenatý a sodný, ozón, vzdušný kyslík atd. Snadno redukovatelné látky (například látky obsahující šestimocný chrom) se přeměňují na nerozpustné sloučeniny, obvykle hydroxidy, které se pak vysrážený v alkalickém prostředí . Redukčními činidly jsou aktivní uhlí, síran železnatý, thiosíran sodný, oxid siřičitý, pyritová škvára atd.
Odpadní vody z řady průmyslových odvětví jsou znečištěny těkavými nečistotami organického i anorganického původu, včetně sirovodíku, oxidu siřičitého, oxidu uhličitého atd. Odstraňování těchto nečistot se provádí desorpcí. Při průchodu inertního plynu, který je mírně rozpustný ve vodě (vzduch, oxid uhličitý, spaliny atd.) odpadní vodou, těkavá složka difunduje do plynné fáze, protože parciální tlak plynu nad roztokem je větší než v okolní vzduch. Desorpce se provádí v patrových, kaskádových a sprejových kolonách. Množství látky, které prošlo do plynné fáze, se zvyšuje se zvyšováním teploty média, kontaktního povrchu fází a koeficientu přestupu hmoty. Látka desorbovaná z vody se posílá k adsorpci nebo katalytickému spalování.
Některé odpadní vody obsahují zapáchající látky (sirovodík, uhlovodíky, čpavek, aldehydy atd.). K jejich deodorizaci lze použít řadu metod: provzdušňování, chloraci, rektifikaci, destilaci, úpravu zplodinami spalování paliva, tlakovou oxidaci kyslíku, ozonizaci, extrakci, adsorpci a mikrobiologickou oxidaci. Nejúčinnější je provzdušňování vody profukováním stlačeným vzduchem (desorpční proces). Použití jiných metod je spojeno se specifickými vlastnostmi nečistot obsažených ve vodě. Například pro účinné čištění vody od sirovodíku oxidací vzdušným kyslíkem za atmosférického tlaku se proces provádí za přítomnosti katalyzátoru (železné hobliny, grafitový materiál atd.) v provzdušňovací nádrži propláchnuté stlačeným vzduchem. V tomto případě se část sirovodíku zoxiduje na elementární síru a druhá část se odfoukne vzduchem do adsorbéru s aktivním uhlím. Po nasycení se aktivní uhlí regeneruje síranem amonným.
Přítomnost rozpuštěných plynů v odpadních vodách výrazně komplikuje čištění takových vod a jejich využití. Rozpuštěné plyny se odstraňují odplyněním, prováděným chemickými, tepelnými nebo desorpčními (aeračními) metodami. Volba metody závisí na rozpuštěném plynu a jeho koncentraci ve vodě. Nejběžnější metodou v podnicích je provzdušňování, prováděné v závislosti na požadovaném výkonu ve fóliových, balených, bublinkových nebo vakuových odplyňovačích.
Termochemické a termické metody čištění odpadních vod. Zvláštní místo v technologiích čištění odpadních vod zaujímají metody jejich neutralizace z obsažených minerálních solí Ca, Mg, Na atd., ale i organických sloučenin. Tepelné metody se realizují řadou způsobů: zahušťováním odpadních vod s následnou separací pevných látek; oxidace organických nečistot v přítomnosti katalyzátoru; oxidace organických látek v kapalné fázi; likvidace požáru,
Koncentrace se používá k odstranění minerálních solí z vody. K tomu se používají odpařovací (odpařovací) zařízení a mrazicí zařízení, která umožňují získat koncentrované vodné roztoky solí. Následným zpracováním těchto roztoků v krystalizátorech se separací krystalů z matečného louhu na filtrech a sušením ve sprejových (nebo podobných) sušárnách je možné získat pevný produkt s vysokou užitnou hodnotou.
Pro neutralizaci odpadních vod s nízkým obsahem organických nečistot se používá tepelně-oxidační čištění kapalnou fází, katalytickou oxidací v parní fázi nebo požární metodou. Oxidace nečistot se provádí vzdušným kyslíkem za zvýšených teplot za vzniku netoxických sloučenin.
Oxidace v kapalné fázi se používá, když je v odpadní vodě dostatečné množství organických sloučenin. Proces se provádí při teplotách 100-350 °C a tlaku 2-28 MPa. Nejprve se odpadní voda smísí se vzduchem, který do ní načerpá kompresor, a čerpadlo se přivede do výměníku tepla. Odpadní voda ohřátá teplem odpadní vyčištěné vody je pak přiváděna do pece k dalšímu ohřevu. Voda zahřátá na předem stanovenou teplotu vstupuje do reaktoru, kde probíhá oxidační proces doprovázený výrazným uvolňováním tepla. Oxidační produkty (pára, plyny, popel) a voda jsou odváděny do separátoru, kde jsou plyny odděleny od kapaliny a odeslány k rekuperaci tepla a voda s popelem prochází přes výměník tepla a filtr k oddělení popela. Tato metoda je jednoduchá, flexibilní a umožňuje čištění velkého množství odpadních vod. Nevýhodou je neúplná oxidace některých toxických látek (nutná kombinace s jinými metodami) a vysoká koroze zařízení v kyselém prostředí. />Katalytická oxidace v parní fázi je heterogenní proces oxidace těkavých organických látek vzdušným kyslíkem za zvýšených teplot. Proces probíhá intenzivně v parním prostředí kontaktních zařízení za přítomnosti měď-chrómových, zinko-chrómových a dalších katalyzátorů. Stupeň neutralizace dosahuje 99,8 % při vysoké produktivitě rostlin. Odpadní voda je přiváděna do výparníku, odkud „odpařená“ voda vstupuje do odstředivky, ze které je dehydrovaný kal posílán k likvidaci spálením v peci. Vodní pára s těkavými sloučeninami je přiváděna do výměníku tepla, kde je ohřívána teplem směsi plyn-pára opouštějící kontaktní zařízení. Za výměníkem tepla jsou páry smíchány s horkým vzduchem a odeslány do kontaktního zařízení k oxidaci. Produkty spalování kalu z topeniště vstupují do kotle na odpadní teplo a vytvořená pára je přiváděna do výparníku. Hlavní nevýhodou zařízení je možnost otravy katalyzátorů sloučeninami fluoru, fosforu a síry (které musí být nejprve odstraněny z odpadních vod).
Z tepelných metod je nejuniverzálnější a nejúčinnější oheň. Je implementován v procesu rozstřikování odpadních vod ve spalinách o teplotě 900-1000 °C. V tomto případě se voda zcela odpaří, nečistoty vyhoří a minerální látky tvoří pevné nebo roztavené částice. Pro spalování se používají pece různého provedení: komorové, cyklonové, s fluidním ložem. Cyklonové pece jsou nejúčinnější a mají vysokou produktivitu. V nich se v důsledku vírového charakteru pohybu toku plynu a přívodu atomizované kapaliny do takového toku intenzivně rozvíjejí jevy přenosu tepla a hmoty. Cyklonové pece jsou vybaveny systémy rekuperace tepla a čištění spalin. Nevýhodou takových pecí je velké strhávání solí proudem plynu. Tyto
soli vznikají při tepelném čištění odpadních vod obsahujících oxidy Ca, Mg, Ba, K, Na a další látky, které mohou interagovat se zplodinami hoření, např.: MgO + CO2 = MgC03.
Relativní jednoduchost technologií pro požární čištění odpadních vod a možnost dosažení vysokých stupňů čištění činí tyto metody velmi slibnými.
Metody ochrany hydrosféry
Hydrosféra Země.
Hydrosféra je vodní prostředí, které zahrnuje povrchové a podzemní vody. Povrchová voda je soustředěna především ve Světovém oceánu, který obsahuje asi 91 % veškeré vody na Zemi. Plocha světového oceánu (vodní plocha) je 361 milionů / km čtverečních. Je to asi 2,04 krát více oblasti země - území zabírající 149 milionů / km čtverečních. Pokud bude voda rovnoměrně rozložena, pokryje Zemi o tloušťce 3000 metrů.
Voda v oceánu (94 %) a v podzemí je slaná. Množství sladké vody je 6 % celkové vody na Zemi a velmi malý podíl pouze 0,36 % je k dispozici na místech, která jsou snadno dostupná pro těžbu.
Každý obyvatel Země spotřebuje v průměru 650 metrů krychlových vody za rok (1780 litrů za den). Nicméně uspokojit fyziologické potřeby Denně stačí 2,5 litru, tzn. asi 1 metr krychlový za rok.
Voda není pouze podmínkou života jednotlivého organismu. Bez ní by existence biosféry, života na Zemi, nebyla možná, neboť oběh látek a energie v biosféře je možný pouze za účasti vody. Během koloběhu vody se z povrchu oceánů odpaří 453 000 metrů krychlových ročně. m. vody.
Druhy znečištění povrchových a podzemních vod:
fyzický – zvýšení obsahu mech
nečistoty, charakteristické především pro povrchové druhy
znečištění;
chemikálie - přítomnost anorganických a organických
látky toxického a netoxického účinku;
radioaktivní – přítomnost radioaktivních látek v povrchových nebo podzemních vodách;
bakteriální a biologické - přítomnost ve vodě
různé patogeny, houby a
malé řasy;
Zdroje znečištění.
Za zdroje znečištění se považují objekty, ze kterých se uskutečňuje vypouštění nebo jiný vstup do vodních útvarů. škodlivé látky, zhoršující se jakost povrchových vod, omezující jejich využívání a rovněž negativně ovlivňující stav vodních útvarů dna a pobřežních vod.
1) Průmyslové, zemědělské, domovní odpadní vody
Průmyslový: V průmyslových zemích je průmysl hlavním spotřebitelem vody a největším zdrojem odpadních vod. Voda plní různé funkce, například slouží jako surovina, ohřívač a chladič v technologických procesech, kromě toho transportuje, třídí a oplachuje různé materiály. Voda také odstraňuje odpad ve všech fázích výroby – od těžby surovin, přes přípravu polotovarů až po uvolňování finálních výrobků a jejich balení. Protože je mnohem levnější odpad z různých výrobních cyklů vyhazovat než zpracovávat a likvidovat, vypouští se velké množství různých organických a anorganických látek s průmyslovými odpadními vodami.
Zemědělský: Druhým hlavním spotřebitelem vody je zemědělství, které ji využívá k zavlažování polí. Voda z nich vytékající je nasycena roztoky solí a půdními částicemi a také zbytky chemikálií, které přispívají ke zvýšení výnosů. Patří sem insekticidy; fungicidy; herbicidy, slavná ochrana proti plevelům; a další pesticidy, stejně jako organická a anorganická hnojiva obsahující dusík, fosfor, draslík a další chemické prvky.
Kromě chemických sloučenin se do řek dostává velké množství výkalů a dalších organických zbytků z farem, kde se chová masný a mléčný skot, prasata nebo drůbež. Mnoho organického odpadu pochází také ze zpracování produktů. Zemědělství(při řezání masných těl, zpracování kůže, výrobě potravin a konzerv atd.).
Odpadní voda z domácností : Nejznámějším zdrojem znečištění vod, který je již tradičně středem pozornosti, jsou domovní (resp. komunální) odpadní vody. Mýdlo, syntetické prací prášky, dezinfekční prostředky, bělidla a další domácí chemikálie jsou v odpadní vodě přítomny v rozpuštěné formě. Z obytné budovy vstupuje papírový odpad, včetně toaletního papíru a dětských plen, rostlinný a živočišný odpad. Dešťová a tající voda stéká z ulic do kanalizace, často s pískem nebo solí používanou k urychlení tání sněhu a ledu na vozovkách a chodnících.
2) Domovní odpad
Kapalný a pevný domácí odpad se dostává do moří a oceánů řekami, přímo z pevniny, stejně jako z lodí a člunů. Některé z těchto znečišťujících látek se usazují v pobřežní zóně, zatímco jiné jsou pod vlivem mořských proudů a větru rozptýleny různými směry. Domovní odpad je nebezpečný, protože je přenašečem lidských nemocí (hlavně střevní skupiny - břišní tyfus, úplavice, cholera.
3) Znečištění ropou a ropnými produkty
Ropa a ropné produkty jsou nejběžnějšími znečišťujícími látkami v oceánech. Začátkem 80. let se do oceánu dostávalo ročně asi 16 milionů tun ropy, což představovalo 0,23 % světové produkce. Největší ztráty ropy jsou spojeny s její přepravou z těžebních oblastí. Vypouštění mycích a balastních vod přes palubu tankery v případě nehod tankerů a prasklin potrubí. - to vše způsobuje přítomnost trvalých znečištěných polí podél námořních cest.
4) Znečištění ionty těžkých kovů
Znečištění těžkými kovy. Porušuje životně důležitou aktivitu vodních organismů a lidí. Těžké kovy (rtuť, olovo, kadmium, zinek, měď, arsen) jsou běžné a vysoce toxické znečišťující látky. Velké množství těchto sloučenin vstupuje do oceánu přes atmosféru. Rtuť je transportována do oceánu kontinentálním odtokem a atmosférou. Olovo je typickým stopovým prvkem, který se nachází ve všech složkách životní prostředí: ve skalách, půdách, přírodní vody, atmosféra, živé organismy. Nakonec se olovo aktivně rozptyluje do životního prostředí během lidských činností. Jde o emise z průmyslových a domovních odpadních vod, z kouře a prachu z průmyslových podniků, z výfukových plynů ze spalovacích motorů.
5) Kyselé deště
Znečištění kyselými dešti. Vede k okyselování vodních útvarů a zániku ekosystémů.
Pojem „kyselé deště“ označuje všechny typy meteorologických srážek – déšť, sníh, kroupy, mlhy, plískanice – jejichž pH je nižší než průměrné pH dešťové vody (průměrné pH pro dešťovou vodu je 5,6).
6) Tepelné
Tepelné znečištění způsobuje vypouštění ohřáté vody z tepelných elektráren a jaderných elektráren do vodních ploch, což vede k masivnímu rozvoji modrozelených řas, tzv. vodnímu květu, poklesu množství kyslíku a negativně ovlivňuje flóra a fauna vodních ploch.
Důsledky znečištění
1. Problém sladké vody, organické znečištění vodních útvarů, zhoršování kvality pitné vody.
2. Smrt rostlin a živočichů.
3. Nekontrolovaný vývoj řas.
4. Zánik vodních ekosystémů se stojatou vodou.
5. Podmáčení území.
Metody čištění odpadních vod
Metody čištění odpadních vod lze rozdělit na mechanické, chemické, fyzikálně-chemické a biologické, ale při jejich společném použití se způsob čištění a zneškodňování odpadních vod nazývá kombinovaný. Použití té či oné metody je v každém konkrétním případě dáno povahou znečištění a stupněm škodlivosti nečistot.
1. Mechanická metoda
Podstatou mechanické metody je odstranění mechanických nečistot z odpadních vod usazováním a filtrací. Hrubé částice v závislosti na velikosti zachycují mřížky, síta, lapače písku, septiky, lapače hnoje různých provedení a povrchové nečistoty - lapače oleje, lapače oleje, usazovací nádrže atd. Mechanická úprava umožňuje izolovat na 60-75% nerozpustných nečistot z domovních odpadních vod az průmyslových - až 95%, z nichž mnohé se jako cenné nečistoty používají ve výrobě.
2. Chemická metoda
Chemická metoda spočívá v tom, že se do odpadních vod přidávají různá chemická činidla, která reagují se škodlivinami a srážejí je ve formě nerozpustných sraženin. Chemickým čištěním se dosahuje snížení nerozpustných nečistot až o 95 % a rozpustných nečistot až o 25 %.
3. Fyzikální a chemická metoda
Při fyzikálně chemickém způsobu čištění se z odpadních vod odstraňují jemně rozptýlené a rozpuštěné anorganické nečistoty a ničí se organické a špatně oxidované látky, z fyzikálně chemických metod se nejčastěji využívá koagulace, oxidace, sorpce, extrakce apod. Elektrolýza je také široce používána. Spočívá v ničení organických látek v odpadních vodách a extrakci kovů, kyselin a dalších anorganických látek. Elektrolytické čištění se provádí ve speciálních zařízeních - elektrolyzérech. Čištění odpadních vod pomocí elektrolýzy je účinné v závodech na výrobu olova a mědi, nátěrových hmot a laků a některých dalších průmyslových odvětvích.
Kontaminovaná odpadní voda se čistí také pomocí ultrazvuku, ozónu, iontoměničových pryskyřic a vysokého tlaku, dobře se osvědčila chlorace.
4. Biologická metoda
Mezi metodami čištění odpadních vod by měla hrát významnou roli biologická metoda založená na využití zákonitostí biochemického a fyziologického samočištění řek a dalších vodních ploch. Existuje několik typů biologických zařízení na čištění odpadních vod: biofiltry, biologické jezírka a provzdušňovací nádrže.
V biofiltry odpadní voda prochází vrstvou hrubozrnného materiálu pokrytého tenkým bakteriálním filmem. Díky tomuto filmu intenzivně probíhají procesy biologické oxidace. Právě ona slouží jako aktivní složka v biofiltrech. V biologických rybnících se na čištění odpadních vod podílejí všechny organismy obývající nádrž. Aerotanky jsou obrovské železobetonové nádrže. Principem čištění je zde aktivovaný kal z bakterií a mikroskopických zvířat. Všichni tito živí tvorové se rychle vyvíjejí v aerotancích, k čemuž přispívá organická hmota odpadních vod a přebytek kyslíku vstupující do konstrukce prouděním přiváděného vzduchu. Bakterie se drží pohromadě do vloček a vylučují enzymy, které mineralizují organické znečištění. Bahno s vločkami se rychle usadí a oddělí se od vyčištěné vody. Nálevníky, bičíkovci, améby, vířníci a další nejmenší živočichové, požírající bakterie (neslepující se do vloček) omlazují bakteriální masu kalu.
Odpadní vody jsou před biologickým čištěním mechanicky čištěny a po něm k odstranění patogenních bakterií a chemickému čištění, chlorování kapalným chlórem nebo bělidlem. K dezinfekci se používají i další fyzikální a chemické metody (ultrazvuk, elektrolýza, ozonizace atd.)
Biologická metoda dává skvělé výsledky při čištění komunálních odpadních vod. Používá se také při zpracování odpadu z ropných rafinérií, celulózového a papírenského průmyslu a při výrobě umělých vláken.
Samočištění nádrží
Faktory samočištění vodních útvarů: fyzikální, chemické, biologické.
Každá vodní plocha je komplexní systém obývaný bakteriemi, vyšší vodní rostliny, různí bezobratlí živočichové. Jejich společná činnost zajišťuje samočištění vodních ploch. Tento proces je však obtížný kvůli narušení biologické rovnováhy, proto je jedním z environmentálních úkolů podporovat schopnost samočištění vodních útvarů od nečistot.
Mezi fyzický faktory prvořadého významu je ředění, rozpouštění a míšení příchozích kontaminantů. Dobré promíchání a snížení koncentrací nerozpuštěných látek je zajištěno rychlým tokem řek. Přispívá k samočištění vodních ploch usazováním na dně nerozpustných sedimentů a také usazováním znečištěných vod. V oblastech s mírným klimatem se řeka čistí po 200-300 km od místa znečištění a na Dálném severu - po 2 000 km.
K dezinfekci vody dochází vlivem ultrafialového záření ze slunce. Účinek dezinfekce je dosažen přímým destruktivním účinkem ultrafialových paprsků na proteinové koloidy a enzymy protoplazmy mikrobiálních buněk, jakož i na sporové organismy a viry.
Z chemikálie je třeba poznamenat faktory samočištění vodních útvarů, oxidaci organických a anorganických látek. Samočištění vodního útvaru je často hodnoceno ve vztahu ke snadno oxidovatelné organické hmotě nebo z hlediska celkového obsahu organických látek.
Hygienický režim nádrže je charakteristický především množstvím v ní rozpuštěného kyslíku. Mělo by to být alespoň 4 mg na 1 litr vody v kteroukoli roční dobu u nádrží prvního a druhého typu. První typ zahrnuje vodní útvary používané pro zásobování podniků vodou, druhý - používaný pro plavání, sportovní akce.
Na biologický Mezi samočistící faktory nádrže patří řasy, plísně a kvasinkové houby.
Zástupci zvířecího světa mohou také přispět k samočištění vodních ploch od bakterií a virů. Každý měkkýš denně přefiltruje více než 30 litrů vody.
Čistota nádrží je nemyslitelná bez ochrany jejich vegetace. Pouze na základě hlubokých znalostí o ekologickém stavu každé nádrže, účinné kontroly nad vývojem různých živých organismů, které ji obývají, je možné dosáhnout pozitivních výsledků, zajistit transparentnost a vysokou biologickou produktivitu řek, jezer a nádrží.
Procesy samočištění vodních ploch nepříznivě ovlivňují i další faktory. Chemické znečištění vodních ploch průmyslovými odpadními vodami inhibuje přirozené oxidační procesy a zabíjí mikroorganismy. Totéž platí pro vypouštění tepelných odpadních vod z tepelných elektráren.
Vícestupňový proces, někdy se natahující na dlouhou dobu - samočištění od oleje. V přírodních podmínkách se komplex fyzikálních procesů samočištění vody z ropy skládá z řady složek: odpařování; usazování hrud, zejména těch přetížených usazeninami a prachem; adheze hrudek zavěšených ve vodním sloupci; plovoucí hrudky tvořící film s inkluzemi vody a vzduchu; snížení koncentrace suspendovaného a rozpuštěného oleje v důsledku usazování, plavení a míchání s čistou vodou. Intenzita těchto procesů závisí na vlastnostech konkrétního druhu oleje (hustota, viskozita, koeficient tepelné roztažnosti), přítomnosti koloidů ve vodě, suspendovaných částic planktonu apod., teplotě vzduchu a slunečním záření.
3. Bezodtoková výroba
Tempo rozvoje průmyslu je dnes tak vysoké, že jednorázové využití zásob sladké vody pro potřeby výroby je nepřijatelný luxus.
Vědci jsou proto zaneprázdněni vývojem nových bezodtokových technologií, které téměř úplně vyřeší problém ochrany vodních ploch před znečištěním.
U uzavřené technologie pak podnik vrací použitou a vyčištěnou vodu do oběhu a pouze doplňuje ztráty z externích zdrojů.
Ochrana povrchových vod Ruské federace
Vodní legislativa Ruska upravuje vztahy v oblasti využívání a ochrany vodních útvarů s cílem zajistit práva občanů na čistou vodu a příznivé vodní prostředí; udržování optimálních podmínek pro využití vody; kvalita povrchových a podzemních vod v souladu s hygienickými a ekologickými požadavky; ochrana vodních útvarů před znečištěním, zanášením a vyčerpáním; zachování biologické rozmanitosti vodních ekosystémů.
Podle vodního zákoníku Ruské federace je prioritou využívání vodních útvarů pro zásobování pitnou vodou a vodou pro domácnost. Pro tyto zásoby vody by měly být využívány útvary povrchových a podzemních vod chráněné před znečištěním a zanášením.
Vypouštění splaškových a drenážních vod do vodních útvarů je zakázáno:
2. klasifikovány jako zvláště chráněné;
3. umístěné v rekreačních oblastech, místech rekreace obyvatel;
4. nachází se v oblastech tření a zimování cenných a zvláště chráněných druhů ryb, v biotopech cenných druhů zvířat a rostlin uvedených v Červené knize.
Postup pro vývoj a schvalování norem pro maximální přípustné škodlivé účinky na vodní útvary stanoví vláda Ruské federace.
4. Monitoring vodních útvarů
Dne 14. března 1997 schválila vláda Ruské federace „Nařízení o zavedení státního monitoringu vodních útvarů“.
Federální služba pro hydrometeorologii a monitorování životního prostředí monitoruje znečištění povrchových vod země. Sanitární a epidemiologická služba Ruské federace je odpovědná za hygienickou ochranu vodních útvarů. V podnicích funguje síť hygienických laboratoří, které studují složení odpadních vod a kvalitu vody v nádržích. Práce se provádějí pomocí automatických zařízení. Elektrické senzory neustále měří koncentrace kontaminantů, což umožňuje rychlé rozhodování v případě nepříznivých dopadů na vodní zdroje.
Závěr.
Logika vývoje života na Zemi definuje lidskou činnost jako hlavní faktor a biosféra může existovat bez člověka, ale člověk nemůže existovat bez biosféry. Čistá voda je faktorem existence biosféry. Další generace nám neodpustí, že jsme je připravili o možnost užít si panenskou přírodu. Zachování harmonie člověka a přírody je hlavním úkolem současné generace. To vyžaduje změnu mnoha dříve zavedených představ o souměřitelnosti lidských hodnot. V každém člověku je nutné rozvíjet „environmentální vědomí“, které bude určovat výběr možností pro technologie, výstavbu podniků a využití přírodní zdroje.
Poznámka 1
Jakýkoli vodní útvar, bez ohledu na to, kde se nachází a jakou má velikost, je spojen s prostředím a je pod mnoha vlivy - mohou to být přírodní jevy, podmínky pro tvorbu odtoku, doprava, hospodářské a domácí lidské činnosti atd.
Každý vliv má svůj efekty a především vnáší do vodního prostředí nové látky, které pro něj nejsou charakteristické. Tyto nové látky jsou četné znečišťující látky, které zhoršují kvalitu vody.
Definice 1
Znečištění vody c - jedná se o fyzikální, chemické a biologické změny vlastností vod v důsledku vypouštění škodlivých látek různého skupenství do nich.
Vypouštěné škodlivé látky způsobují velké nepohodlí při používání vody a poškozují lidské zdraví a bezpečnost a poškozují ekonomiku země. Všechna zařízení, která vypouštějí škodlivé látky, jsou zdroje znečištění.
Rozlišují se tyto typy znečištění vody:
Největší a možná hlavní zdroje nejen znečištění, ale i zanášení vodních ploch odpadní voda průmysl, veřejné služby, komplexy hospodářských zvířat, těžařské podniky, dopravní výpusti atd.
Odborníci rozlišují tři skupiny odpadních vod podle podmínek jejich vzniku:
Sladké vody planety jsou v současnosti špatné kvality a podle 80 $ % nemocí SZO, jsou způsobeny tímto. S problémem se potýkají země světa čistá voda. Za 90 $ 20. století $ 50 milionů $. Američané spotřebovaná voda kontaminovaná toxickými látkami. Přibližně 900 tisíc lidí ve Spojených státech každý rok onemocní kvůli používání nekvalitní vody. Aby byly splněny zdravotní normy pro pitnou vodu, americký Kongres schválil vytvoření fondu na modernizaci veřejných vodovodních systémů v hodnotě 55 000 USD. Modernizace zajistila ochranu vodovodních systémů před mikrobiologickou kontaminací, zabránění znečištění olovem, dusičnany a jinými škodlivými látkami. Navzdory tomu, že Rusko docela dobře zásobené sladkou vodou, jejich kvalitní zanechává mnoho přání.
Vzorky ruské vody z kohoutku ukázaly:
Škodlivý účinek antropogenní znečištění zasáhl téměř všechny zdroje na povrchu. Tímto dopadem trpí především Volha, Don, Severní Dvina, Ufa, Tobol, Tom, řeky Sibiře a Dálného východu. Stále větší počet řek ztrácí svou pitnou hodnotu a stávají se „ podmínečně čisté" a " špinavý". Pitná voda spotřebovaná 70% obyvatel Ruské federace nesplňuje GOST. Chlór, který se používá k dezinfekci vody, na jedné straně zabíjí infekce, na druhé straně působí karcinogenně, mutagenně, pomalu, ale jistě zabíjí člověka.
Jak je znázorněno americká studia Lidé, kteří pravidelně konzumují chlorovanou vodu, mají o 21 % vyšší riziko rakoviny Měchýř 38 % na rakovinu konečníku a přesto je 75 % americké vody chlorováno.
japonskýčistit vodu pomocí ozón, ale nemá dlouhodobý účinek sloučenin chlóru, proto je nutné vodu před použitím vyčistit. Abyste se chlóru do určité míry zbavili během pár hodin až dne, je vhodné se vodě bránit. Surová voda by měla být konzumována pouze v extrémních případech.
horkou vodu z kohoutku, jelikož je chemicky agresivnější, použijte na vaření nežádoucí. K čištění vody v domácnosti se používají různé druhy vody. domácí filtry, s jehož pomocí se odstraňují mikroby, chlór a jeho deriváty, těžké kovy, dusičnany a dusitany, pesticidy. Ale tam sekundární nebezpečí znečištění vody – na samotném filtru se mohou usazovat škodlivé mikroorganismy.
V Americe a Japonsku se nyní používají elektrochemické filtry. Toto je rusko-anglický filtr " Smaragd". Působení filtru je založeno na chemické reakci, ke které dochází v přítomnosti katalyzátoru pod vlivem silného elektrického pole.
Výsledek je působivý:
Poznámka 2
S jinými metodami čištění jsou takové výsledky nedosažitelné. Tyto filtry navíc neobsahují spotřební materiál, takže se zdá, že vydrží věčně, ale vyžadují elektřinu.
K ochraně povrchových vod před znečištěním, které jsou součástí hydrosféry, se počítá s řadou opatření:
Znečištěné jsou převážně povrchové vody odpadních vod, což znamená, že jejich čištění z hlediska životního prostředí je velmi důležité.
Existují 3 hlavní způsoby čištění odpadních vod:
Mechanické čištění zahrnuje 4 procesy:
Za účelem odstranění velkých a vláknitých vměstků z odpadních vod napínání provádí se v mřížkách a lapačích vláken. Šířka mezer v nich je $10$-$20$ mm.
V podporující dochází k usazování nečistot, jejichž hustota je $p > p$ vody nebo jejich stoupání s filtrací $p. Filtry v tomto případě mohou být $2$-th typů - zrnitý a tkáňový.
Fyzikálně-chemické čištění pomáhá odstraňovat rozpustné nečistoty a někdy i suspendované pevné látky z odpadních vod.
Toto čištění lze provést několika způsoby:
Ochrana hydrosféry je v Rusku organizována s ohledem na zvláštnosti vstupu nečistot do vodních útvarů a zahrnuje regulaci:
Povrchový odtok v povodí;
kvalita odpadních vod;
Kvalita vody v zařízeních.
Odstraňování nečistot do vodních útvarů z povodí je úměrné průtoku vody, který do nich vstupuje. Snížení difúzních (dispergovaných) nečistot je proto dosahováno realizací opatření, která přispívají k zadržení odtoku v povodí. Mezi takové aktivity patří zvyšování stupně lesního pokryvu v povodích, zavlažování ústí řek a orání zemědělských polí na podzim.
Regulace příjmu nečistot s domovními a průmyslovými odpadními vodami se provádí pomocí komplexu čistíren. Skladba konstrukcí a technologické schéma jejich umístění je dáno složením a průtokem odpadních vod, požadovanou hloubkou čištění a je stanoveno v procesu návrhu.
Hloubka čištění odpadních vod čistícími zařízeními a odstraňování nečistot do vodních útvarů jsou stanoveny na základě norem pro maximální přípustné (MPD) a dočasně dohodnuté vypouštění (VSS).
Čištění odpadních vod využívá mechanické, biochemické,
fyzikálně-chemické, termochemické a tepelné metody.
Volba metody a vhodného zařízení je dána charakteristikou kontaminantů, jejich koncentrací, fyzikálními a chemickými vlastnostmi a také požadavky na účinnost nakládání s odpady.
Mechanické čištění odpadních vod. Nečistoty suspendované ve vodě mají širokou škálu velikostí a jejich odstranění často vyžaduje několik kroků čištění. Největší nečistoty se vysrážejí filtrací vody přes rošty a síta umístěná v lapačích odpadních vod před usazovacími nádržemi. Následné čištění se provádí usazováním, tzn. sedimentace pod vlivem gravitačních sil. K tomu se používají lapače písku, usazovací nádrže a čiřiče. Lapače písku slouží k odstranění částic minerálních a organických nečistot z vody o rozměrech minimálně 0,2 mm. V usazovacích nádržích dochází k sedimentaci částic působením gravitace. Nejúčinnější čističky, ve kterých se mechanické odstranění částic provádí po úpravě vody koagulanty. Koagulace je fyzikálně-chemický proces aglomerace malých částic působením molekulárních přitažlivých sil, které vznikají, když je voda ošetřena solemi vícemocných kovů. V důsledku toho se eliminuje zákal a barva vody a v některých případech se snižuje intenzita chuti a pachů.
K odstranění jemných nečistot z odpadních vod se používá filtrace přes porézní přepážky z minerálních (kovové sítě, sklolaminát, sypká vrstva apod.) nebo organických látek (syntetická vlákna, tkaniny). Podle principu činnosti se rozlišují povrchové a hloubkové filtry. V prvním se částice usazují na porézní přepážce, ve druhém jsou částice po usazení přepážkou adsorbovány. Pokud je množství čištěné odpadní vody dostatečně velké, pak se používají filtry s granulovanou vrstvou.
Odstředivé separátory – hydrocyklony – jsou široce používány v průmyslových úpravnách pro usazování pevných nečistot. Tato zařízení mají vysoký výkon a účinnost čištění až 70 %. Odpadní voda je tangenciálně přiváděna do aparatury a při rotaci působením odstředivé síly je rozdělena do dvou proudů. Část kapaliny s velkými částicemi se pohybuje po stěnách ve spirálové spirále dolů k odtokovému otvoru. Druhá část (čištěná) se otáčí a pohybuje se nahoru blízko osy cyklonu k prstencovému žlabu.
K odstranění z odpadu
| |
Pro jemné a ultrajemné čištění odpadních vod se používají metody reverzní osmóza a ultrafiltrace.
Tyto metody jsou implementovány v procesu filtrace odpadních vod přes polopropustné membrány při tlaku - P, převyšujícím osmotický tlak. Membrány umožňují průchod molekulám rozpouštědla a zadržují molekuly rozpuštěné látky, jejichž velikost není větší než molekuly rozpouštědla (reverzní osmóza při tlacích do 10 MPa) nebo řádově větší (ultrafiltrace při P = 0,1-0,5 MPa ). Typicky jsou membrány vyrobeny z acetátu celulózy. Instalace reverzní osmózy je velmi jednoduchá a ekonomická, má vysokou účinnost, ale vyžaduje pravidelnou výměnu membrán se znatelným zvýšením koncentrace rozpuštěné látky v blízkosti povrchu. Reverzní osmóza se používá k separaci roztoků obsahujících částice o velikosti 0,0001-0,001 mikronu a ultrafiltrace se používá pro částice o velikosti 0,001-0,02 mikronu.
BiochemickéČištění odpadních vod je založeno na schopnosti mikroorganismů využívat mnoho organických a anorganických sloučenin rozpuštěných v odpadních vodách pro výživu v procesu života. Známé aerobní a anaerobní metody biochemického čištění. První skupina metod je založena na využití organismů, jejichž životní aktivita vyžaduje dodatečný přísun kyslíku při teplotách 20-40 0 C. Touto metodou se kultivují aerobní mikroorganismy v aktivovaném kalu nebo biofilmu. Anaerobní metody se realizují bez přístupu kyslíku a používají se především k neutralizaci sedimentů.
Aerobní procesy biochemického čištění se provádějí jak v přírodních podmínkách, tak v umělých strukturách. V přírodních podmínkách dochází k čištění v zavlažovacích polích, filtračních polích a v biologických rybnících. Umělými konstrukcemi jsou aerotanky - otevřené železobetonové provzdušněné nádrže, ve kterých čištění probíhá tak, že jí protéká provzdušněná směs odpadní vody a aktivovaného kalu, dále biofiltry různého provedení, ve kterých probíhají čisticí procesy rychlejším tempem než u přírodních podmínky. Biofiltry jsou krytové konstrukce s kusovou tryskou a rozprašovacími zařízeními pro odpadní vodu a vzduch. Odpadní voda je filtrována přes trysku pokrytou filmem mikroorganismů. V procesu oxidace odpadní vody biofilm zvětšuje svou hmotnost a vyčerpaný biofilm je smýván z trysky a odstraněn z biofiltru. Jako trysky se používá drť, štěrk, struska, keramzit, kovová a plastová pletiva atd.
Pro primární čištění vysoce koncentrovaných průmyslových odpadních vod (BSK plný "4-5 g / dm 3) obsahujících organické látky a také pro tvorbu sedimentů z biochemického čištění se používají anaerobní metody neutralizace. Organické látky jsou během fermentace rozkládány anaerobními bakteriemi. Fermentační proces probíhá v metanových tancích - hermeticky uzavřených nádobách se zařízeními pro vkládání nefermentovaného kalu a odstraňování fermentovaného kalu. Stupeň fermentace (rozklad organických látek) je v průměru asi 40 %, složení uvolněných plynů: 63-65 % metan, 32-34 % CO 2 . Unikající plyny se obvykle spalují v kotlích k výrobě tepelné energie.
Proces biochemického čištění probíhá stabilněji a úplněji při společném čištění průmyslových a domácích odpadních vod, protože tyto obsahují biogenní prvky a také zředěné průmyslové odpadní vody.
Fyzikálně-chemickéčištění odpadních vod. Adsorpce se používá k hloubkovému čištění odpadních vod od rozpuštěných organických nečistot (fenoly, povrchově aktivní látky atd.) po biochemickém čištění a dále v případě, že je koncentrace těchto nečistot nízká a nejsou biologicky rozložené nebo vysoce toxické. Metoda je vysoce účinná (80-95 %), umožňuje čistit odpadní vody obsahující několik látek a umožňuje tyto látky znovu získat. Adsorpční úprava může být regenerační, tzn. s extrakcí látky z adsorbentu a jejím využitím a destruktivní, při které se zničí adsorbent obsahující látky extrahované z odpadních vod. Jako adsorbenty se používá aktivní uhlí, strusky, jíly, některé syntetické látky atd.
Při adsorpci se absorbér nasytí adsorbovanou látkou. S poklesem účinnosti čištění se adsorpce zastaví a adsorbent se podrobí regeneraci a desorbuje absorbované látky z něj.
Adsorbér využívající metodu filtrace vody přes adsorpční vrstvu je sloup, ve kterém je na rošt položena vrstva štěrku a následně vrstva adsorbentu. Čištěná voda je přiváděna zdola nahoru a pára pro regeneraci adsorbentu - shora dolů. Adsorbéry s fluidním ložem fungují odlišně. Adsorbent přes nálevku potrubím je kontinuálně přiváděn pod distribuční mřížku s otvory 5-10 mm. Odpadní voda zachycuje zrna adsorbentu a prochází s nimi roštem, nad kterým vzniká fluidní lože, kde dochází k adsorpci. Přebytečný adsorbent vstupuje do kolektoru az něj k regeneraci. Vyčištěná voda se odvádí z kolony přes žlaby.
Adsorbované cenné látky se extrahují desorpcí při regeneraci adsorbentu nasycenou nebo přehřátou párou o teplotě 200-300 0 C a tlaku 0,3-0,6 MPa, nebo inertním plynem při 120-130 0 C. Po desorpci se pára se kondenzuje a extrahované látky se posílají ke zpracování.
Léčba iontovou výměnou se používá k získávání kovů (Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, V, Mn aj.) z odpadních vod, dále arsenu, fosforu, kyanidových sloučenin a radioaktivních látek. Iontová výměna se používá v procesech úpravy vody pro odsolování vody. Po dokončení procesu iontové výměny se ionexy regenerují.
Procesy iontoměničového čištění průmyslových odpadních vod se provádějí zpravidla v kontinuálních jednotkách. Zařízení se skládají z několika iontoměničů (kolon) s katexem a aniontoměničem, které pracují s pohyblivým nebo fluidním ložem iontoměniče.
Při čištění odpadních vod obsahujících fenoly, oleje, ropné produkty, kovové ionty se používají extrakční metody. Obecně platí, že extrakce je vhodnější než adsorpce, pokud je koncentrace extrahovaných látek vyšší než 3-4 g/dm 3 . Proces čištění se skládá ze tří fází. Nejprve se odpadní voda intenzivně míchá s extrakčním činidlem (organické rozpouštědlo) za vzniku dvou kapalných fází: extrakt (extrakční činidlo s látkou, která má být regenerována) a rafinát (odpadní voda a extrakční činidlo). Druhým stupněm je oddělení extraktu a rafinátu, třetím stupněm je regenerace extrakčního činidla z extraktu a rafinátu.
Pro čištění odpadních vod se nejčastěji používají protiproudé extrakční procesy.
Regenerace použitého extraktantu se provádí pomocí sekundární extrakce (jiným rozpouštědlem), dále odpařováním, destilací, chemickou interakcí nebo srážením.
Kvalitní odstraňování toxických a cenných složek z odpadních vod se provádí elektrochemickými metodami. Čištění se provádí bez použití chemických činidel na automatizovaných zařízeních pomocí procesů anodické oxidace a katodické redukce, elektrokoagulace, elektroflokulace a elektrodialýzy, ke kterým dochází při průchodu stejnosměrného proudu čištěnou vodou.
Anodická oxidace a katodická redukce se provádí v elektrolyzérech. Na anodě ionty darují elektrony (oxidační reakce) a na katodě se elektrony přidávají (redukční reakce). Při oxidaci se látky v odpadních vodách zcela rozkládají za vzniku CO 2, NH 3 a H 2 O nebo tvoří jednoduché netoxické sloučeniny, které se pak odstraňují jinými metodami. Katody jsou vyrobeny z oceli, grafitu, kovů potažených wolframem, molybdenem. Pro anody se používají elektrolyticky nerozpustné materiály (grafit, magnetit atd.). Anodická oxidace je široce používána například pro čištění odpadních vod obsahujících jednoduché i složité kyanidové sloučeniny. Katodická redukce se provádí za účelem odstranění kovových iontů z odpadní vody za vzniku srážení, přeměny znečišťující látky na méně toxickou formu nebo na sloučeninu (sraženinu, plyn), kterou lze z vody snadno odstranit.
Elektrokoagulátor je vana s elektrodami. Při průchodu odpadní vody mezi nimi dochází k její elektrolýze, polarizaci částic, elektroforéze, redoxním procesům a vzájemné interakci produktů elektrolýzy.
Elektroflotační stroje využívají efektu odstraňování suspendovaných částic bublinkami plynu vzniklými při elektrolýze vody (kyslík na anodě, vodík na katodě). Efektivnějšího čištění je dosaženo při použití rozpustných elektrod, v důsledku čehož kromě plynových bublin vznikají i koagulační vločky. Elektroflotační zařízení se používají v případech, kdy konvenční flotace neposkytuje požadovanou kvalitu čištění.
Elektrodialýza pro čištění průmyslových odpadních vod se používá extrémně zřídka, i když je považována za slibnou metodu. Proces je založen na separaci ionizovaných látek působením elektromotorické síly vytvořené v roztoku na obou stranách membrán – anexové a katexové. První membrána propouští anionty do anodové zóny a druhá - kationty do katodového prostoru.
Metody chemických činidel zahrnují neutralizaci, oxidaci a regeneraci složek odpadních vod. Tyto způsoby zahrnují použití různých drahých činidel. Proto je jejich použití omezené.
Odpadní vody z řady průmyslových odvětví jsou kontaminovány těkavými nečistotami organického i anorganického původu, které se odstraňují desorpcí. Při průchodu inertního plynu, který je mírně rozpustný ve vodě (vzduch, oxid uhličitý, spaliny atd.) odpadní vodou, těkavá složka difunduje do plynné fáze, protože parciální tlak plynu nad roztokem je větší než v okolní vzduch. Desorpce se provádí v patrových, kaskádových a sprejových kolonách. Látka desorbovaná z vody se posílá k adsorpci nebo katalytickému spalování.
Některé odpadní vody obsahují zapáchající látky (sirovodík, uhlovodíky, čpavek, aldehydy atd.). K jejich deodorizaci se používá řada metod: provzdušňování, chlorace, rektifikace, destilace, úprava zplodinami spalování paliva, tlaková oxidace kyslíku, ozonizace, extrakce, adsorpce a mikrobiologická oxidace.
Termochemické a termické metody čištění odpadních vod. Zvláštní místo v technologiích čištění odpadních vod zaujímají způsoby jejich neutralizace z obsažených minerálních solí Ca, Mg, Na atd., ale i organických sloučenin. Tepelné metody jsou implementovány několika způsoby:
Zahušťování odpadních vod s následnou separací pevných látek;
Oxidace organických nečistot v přítomnosti katalyzátoru;
Oxidace organických látek v kapalné fázi;
Likvidace požáru.
Koncentrace se používá k odstranění minerálních solí z vody. K tomu se používají odpařovací (odpařovací) zařízení a mrazicí zařízení, která umožňují získat koncentrované vodné roztoky solí. Následným zpracováním těchto roztoků v krystalizátorech se separací krystalů z matečného louhu na filtrech a sušením ve sprejových (nebo podobných) sušárnách je možné získat pevný produkt s vysokou užitnou hodnotou.
Pro neutralizaci odpadních vod s nízkým obsahem organických nečistot se používá tepelně-oxidační čištění kapalnou fází, katalytickou oxidací v parní fázi nebo požární metodou. Oxidace nečistot se provádí vzdušným kyslíkem za zvýšených teplot za vzniku netoxických sloučenin.
Kapalná fáze oxidace se používá, když je v odpadní vodě dostatečné množství organických sloučenin. Proces se provádí při teplotách 100-350 0 C a tlaku 2-28 MPa. Nejprve se odpadní voda smísí se vzduchem, který do ní načerpá kompresor, a čerpadlo se přivede do výměníku tepla. V něm se ohřívá teplem odcházející vyčištěné vody a následně se přivádí do pece k dalšímu ohřevu. Voda zahřátá na předem stanovenou teplotu vstupuje do reaktoru, kde probíhá oxidační proces doprovázený výrazným uvolňováním tepla. Oxidační produkty (pára, plyny, popel) a voda jsou odváděny do separátoru, kde jsou plyny odděleny od kapaliny a odeslány k rekuperaci tepla a voda s popelem prochází přes výměník tepla a filtr k oddělení popela. Metoda je jednoduchá, flexibilní a dokáže čistit velké množství odpadních vod.
parní fáze katalytická oxidace je heterogenní proces oxidace těkavých organických látek vzdušným kyslíkem při zvýšené teplotě. Proces probíhá intenzivně v parním prostředí kontaktních zařízení za přítomnosti měď-chrómových, zinko-chrómových a dalších katalyzátorů. Stupeň neutralizace dosahuje 99,8 % při vysokém výkonu zařízení. Odpadní voda je přiváděna do výparníku, odkud „odpařená“ voda vstupuje do odstředivky, ze které je dehydrovaný kal posílán k likvidaci spálením v peci. Vodní pára s těkavými sloučeninami je přiváděna do výměníku tepla, kde je ohřívána teplem směsi plyn-pára opouštějící kontaktní zařízení. Za výměníkem tepla jsou páry smíchány s horkým vzduchem a odeslány do kontaktního zařízení k oxidaci. Produkty spalování kalu z topeniště vstupují do kotle na odpadní teplo, kde vzniká pára, je přiváděna do výparníku.
Z tepelných metod oheň je nejuniverzálnější a nejefektivnější. Je implementován v procesu rozstřikování odpadních vod ve spalinách o teplotě 900-1000 0 C. Voda se v tomto případě zcela odpaří, nečistoty vyhoří a minerální látky tvoří pevné nebo roztavené částice. Pro spalování se používají pece různého provedení: komorové, cyklonové, s fluidním ložem. Relativní jednoduchost technologií pro požární čištění odpadních vod, možnost dosažení vysokých stupňů čištění činí tyto metody slibnými.
Metody a technologické vybavení pro čištění hydrosféry lze volit se znalostí druhů nečistot a také přípustných koncentrací těchto nečistot ve vyčištěných odpadních vodách. V souladu s typy procesů prováděných při čištění se rozlišují mechanické, fyzikálně-chemické a biologické způsoby čištění.
1. Mechanické čištění - pasírování, usazování, zpracování v oblasti odstředivých sil a filtrace. Cedení se provádí v mřížkách a lapačích vláken s perforovanými kotouči ve formě pohyblivých mřížek potažených vrstvou vláknité hmoty. Lapače písku se používají k čištění vody od kovových a pískových částic větších než 0,25 mm. Usazováky slouží k čištění odpadních vod od mechanických částic větších než 0,1 mm, ale i od částic ropných produktů.
Čištění odpadních vod v oblasti působení odstředivých sil se provádí v otevřených nebo tlakových hydrocyklonech a odstředivkách.
K čištění vysokých průtoků odpadních vod od jemných pevných nečistot se používají granulované filtry, které mají velkou filtrační plochu, jednoduchou konstrukci a vysokou účinnost.
2. K odstranění rozpuštěných nečistot a nerozpuštěných látek se používají fyzikální a chemické metody čištění.
Flotace - pro zintenzivnění procesu plovoucích ropných produktů, když jsou jejich částice obaleny bublinkami plynu přiváděnými do odpadních vod.
Extrakce je založena na redistribuci nečistot ve směsi dvou vzájemně nerozpustných kapalin.
Neutralizace (vodočinná, filtrační, polosuchá) je určena k izolaci a tekutých odpadů kyselin, zásad, solí kovů na bázi kyselin a zásad.
Sorpce se používá k čištění kapalného odpadu od rozpustných nečistot pomocí jemně rozptýlených materiálů.
Iontové čištění - pro odsolování a čištění kapalných odpadů od kovových iontů a jiných nečistot pomocí iontoměničů (syntetické iontoměničové pryskyřice).
Elektrochemické čištění se provádí elektrolýzou.
Hyperfiltrace je realizována separací roztoků jejich filtrací přes membrány, jejichž póry propouštějí pouze molekuly vody.
3. Biologické čištění slouží k izolaci jemně rozptýlených a rozpuštěných organických látek a je založeno na schopnosti mikroorganismů využívat organické látky obsažené v kapalném odpadu k výživě. Používají se biofiltry s nuceným a přirozeným přívodem vzduchu. Jako filtr se používá struska, drť, keramzit, plast, štěrk atd. Aeronádrže slouží k čištění velkého množství tekutých odpadů. Oxyteny zajišťují intenzivnější proces oxidace organických nečistot.
22. ZDROJE ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ
Zdrojem znečištění atmosféry může být jakýkoli fyzikální činitel, chemická látka nebo biologický druh (zejména mikroorganismy), který vstupuje do prostředí nebo se v něm tvoří v množství vyšším než přirozeném. Pod atmosférickým znečištěním rozumíme přítomnost plynů, par, částic, pevných a kapalných látek, tepla, vibrací, záření, které nepříznivě ovlivňují člověka, zvířata, rostliny, klima, materiály, budovy a konstrukce.
Podle původu se znečištění dělí na přirozené, způsobené přirozenými, často abnormálními procesy v přírodě, a antropogenní, spojené s lidskou činností.
Velký podíl na znečištění atmosféry má antropogenní znečištění. Jsou spojeny s rozvojem lidských výrobních činností a dělí se na lokální a globální. Místní znečištění je spojeno s městy a průmyslovými regiony. Globální znečištění ovlivňuje biosférické procesy na Zemi a šíří se na velké vzdálenosti, protože vzduch je v neustálém pohybu. Globální znečištění atmosféry se zvyšuje v důsledku toho, že škodlivé látky z něj vstupují do půdy, vodních útvarů a poté se znovu dostávají do atmosféry.
Zdroje znečištění ovzduší se dělí na mechanické, fyzikální a biologické. Mechanické znečištění - prach, fosfáty, olovo, rtuť, vznikající při spalování fosilních paliv a při výrobě stavebních materiálů. Fyzikální znečištění - tepelné,
světlo, hluk, elektromagnetické, radioaktivní. Biologické znečištění je důsledkem množení mikroorganismů a antropogenní činnosti.
Běžné toxické látky znečišťující atmosféru:
1) oxid uhelnatý (vzniká při lesních požárech, oxidaci terpenů atd.);
2) oxid siřičitý (vzniká při sopečných erupcích, oxidaci síry a síranů rozptýlených v moři; spalování paliva v Průmyslové rostliny);
3) oxid dusnatý (jeho zdrojem jsou lesní požáry, vozidla, tepelné elektrárny);
4) uhlovodíky (jejich zdroji jsou lesní požáry, přírodní metan a přírodní terpeny; vozidla, spalování odpadu, chlazení, chemické závody, rafinérie ropy);
5) prach (výsledky sopečných erupcí, prachových bouří, lesních požárů, spalování paliva v průmyslových zařízeních atd.).
23. ZDROJE ZNEČIŠTĚNÍ HYDROSFÉRY
Hlavními zdroji znečištění a zanášení hydrosféry (nádrže) jsou nedostatečné čištění odpadních vod z průmyslových a komunálních podniků, velkých komplexů hospodářských zvířat, výrobní odpady z těžby rudných nerostů; vodní doly, doly; vypouštění vody a železniční dopravy; pesticidy apod. Znečišťující látky vstupující do přírodních vodních útvarů vedou ke kvalitativním změnám vod, které se projevují změnou chemického složení vody, přítomností plovoucích látek na hladině vod a jejich usazováním na dně vodních útvarů. .
Průmyslové odpadní vody jsou znečištěny průmyslovým odpadem a emisemi. Kvantitativní a kvalitativní složení závisí na odvětví a jeho technologických postupech. Odpad se dělí do dvou hlavních skupin: obsahující anorganické nečistoty (včetně toxických) a obsahující jedy. Do první skupiny patří odpadní vody ze sody, koncentračních závodů na olovo, niklové rudy, které obsahují kyseliny, zásady, ionty těžkých kovů atd. Odpadní vody z této skupiny mění především fyzikální vlastnosti vody. Odpadní vody druhé skupiny jsou vypouštěny ropnými rafinériemi, podniky organické syntézy atd.
Odpadní vody obsahují různé ropné produkty, čpavek, aldehydy, pryskyřice, fenoly atd. Škodlivost působení odpadních vod této skupiny spočívá v oxidačních procesech, v jejichž důsledku klesá obsah kyslíku ve vodě a biochemická potřeba na něj. zvyšuje. Růst populace, vznik nových měst zvyšují tok domácích odpadních vod do vnitrozemských vod, které je znečišťují patogenními bakteriemi.
Všechny výše uvedené faktory vedou k selhání biologického a fyzikálního režimu vodních útvarů.
Pro čištění odpadních vod se používají mechanické, chemické, fyzikálně-chemické a biologické metody. Při jejich společném použití se kombinuje způsob čištění a likvidace odpadních vod. Mechanická metoda umožňuje odstranit z domovních odpadních vod až 60–75 % nerozpustných nečistot, z průmyslových až 95 %; chemická metoda - až 95 % nerozpustných nečistot a až 25 % rozpustných. Fyzikálně-chemická metoda umožňuje odstranit jemně rozptýlené a rozpuštěné anorganické nečistoty a zničit organické a špatně oxidované látky. Existuje několik typů biologických zařízení na čištění odpadních vod: biofiltry, biologické jezírka.
Půda je důležitou součástí biosféry, nedílnou součástí každé terestrické biogeocenózy. Plní přitom řadu ekologických funkcí včetně globálních biosférických, které zajišťují stabilitu biosféry a samotnou možnost existence života na Zemi.
Půdní pokryv, který je nedílnou součástí biosféry, plní řadu biosférických funkcí:
1) je biotopem - akumulátorem a zdrojem hmoty a energie pro suchozemské organismy;
2) konjugace velkých geologických a malých biologických cyklů látek na zemském povrchu;
3) regulace chemického složení atmosféry a hydrosféry;
4) ochranná bariéra biosféry;
5) zajištění existence života na Zemi. Kromě ekologických funkcí ve vztahu přímo k člověku plní půda ještě další funkci - zemědělskou. Úrodnost půdy je nepříznivě ovlivněna znečištěním různými látkami. Znečištění a chemické otravy půdy jsou několika typů:
1) průmyslové znečištění půdy - výsledek usazování par, aerosolů, prachu a rozpuštěných sloučenin znečišťujících látek na povrch půdy se srážkami;
2) znečištění zemědělské půdy - důsledek nesprávného používání pesticidů, zavádění nadměrných dávek minerálních a organických hnojiv, odpadů a splachů z farem pro hospodářská zvířata;
3) radioaktivní kontaminace půd - přirozená nebo antropogenní akumulace radionuklidů v půdě v důsledku jaderných výbuchů, havarijní úniky v jaderných podnicích, úniky radioaktivních materiálů, ukládání odpadů z jaderného průmyslu.
K výraznému znečištění půdy dochází při kyselých deštích.
Přímý příjem škodlivin půdou do lidského těla je malý, omezuje se na několik případů přímého kontaktu s ní (děti hrající si na pískovištích nebo na zemi, pojídání nemyté zeleniny apod.). Škodlivé chemické látky, které se dostávají do půdy, se do lidského těla dostávají především prostřednictvím médií, která jsou v kontaktu s půdou: vodou (ukazatel ohrožení migrační vodou), vzduchem (ukazatel ohrožení migračním ovzduším) a rostlinami (ukazatel nebezpečí translakace).
Stupeň kontaminace půdy zemědělské půdy se posuzuje translokačním ukazatelem škodlivosti, který nejvíce odráží míru možné akumulace toxikantů v potravinářských výrobcích. Při nadměrné aplikaci dusíkatých hnojiv do půdy se dusičnany hromadí v zelenině a dalších zemědělských produktech, což vede k otravě jídlem.
8 otázek (v sešitu)
9 otázek (notebook)
10. PRŮMYSLOVÉ, EKONOMICKÉ A KOMPLEXNÍ KVALITY A JEJICH CHARAKTERISTIKY
Výrobní a ekonomické normy kvality stanovují požadavky na zdroj škodlivých účinků, omezující jeho činnost na určitou prahovou hodnotu.V čele této skupiny jsou normy pro emise škodlivých látek.Do této skupiny norem mohou patřit i další požadavky, např. technologických stavebních předpisů a pravidel souvisejících s ochranou životního prostředí.
Pomocí této skupiny norem kvality jsou sledovány průmyslové a jiné emise a výpusti do životního prostředí škodlivých látek, mikroorganismů, biologických látek, které znečišťují ovzduší, vodu a půdu.
Pomocí norem MPC posuzují ekologický a hygienický a hygienický stav prostředí Kontrola zdroje škodlivých vlivů, regulace jeho chování se provádí aplikací norem pro maximální přípustné emise (výpusti) škodlivých látek (MAP).
Emise jsou vypouštění škodlivých látek do atmosféry.
Vypouštění - proudění látky spolu s odpadními vodami do vodních útvarů.
MPE je stanovena pro každý zdroj emisí (vypouštění), kterých může být v jednom podniku více.
Sociálně-veřejný a právní význam MPE spočívá v tom, že poškození lidského zdraví a životního prostředí je důsledkem překročení přípustných koncentrací škodlivých látek v atmosféře, vodních útvarech nebo půdě. Překročení MPC je důsledkem překročení MPV zdroji emisí, vypouštěním škodlivých látek. Úkolem environmentálních kontrolních a dozorových orgánů je proto identifikovat podniky, které znečišťují životní prostředí, a přivést jejich vedoucí pracovníky k ekologické a právní odpovědnosti.
Praxe se bohužel ne vždy řídí zdravým rozumem. Statistiky jsou rozporuplné. 15–20 % znečišťujících průmyslových odvětví nyní vyhovuje normám MPE. Významná část podniků znečišťuje životní prostředí na základě limitních emisí a výpustí, které jsou určovány skutečnými emisemi a vypouštěním v určitém časovém intervalu.
Problém není vyřešen tím, že žádný znečišťující podnik nemůže být trestně ani administrativně odpovědný, protože působí na základě emisních (vypouštěcích) povolení vydaných orgány ochrany životního prostředí. Jedinou formou odpovědnosti je náhrada škody způsobené znečišťujícímu podniku. Navíc se taková kompenzace provádí bez ohledu na míru zavinění, a má tedy podobu poplatků za znečištění.
Neméně složitá je problematika regulace emisí z mobilních zdrojů znečištění. Podle vědeckých studií pochází 50~60 % znečištění ovzduší z motorových vozidel. Regulace emisí škodlivých látek z automobilů se provádí ve třech směrech:
Zlepšení a vývoj norem pro emise škodlivých látek a výfukových plynů vozidel;
Zvýšená účinnost motoru;
Implementace nízkotoxického, ekologického paliva. Ruský průmysl bohužel ještě nedosáhl úrovně světových standardů v řešení těchto problémů.
Komplexní standardy kvality. Mezi touto skupinou norem jsou nejrozvinutější maximum přípustné normy zátěže životního prostředí (PDN) a normy pro hygienická a ochranná pásma. Při výstavbě průmyslových a zemědělských podniků, rozvoji sídel, utváření územních výrobních celků se projektanti a místní správa řídí PDN pro životní prostředí s přihlédnutím k jeho potenciálu, racionální použití přírodní zdroje, zajišťující příznivé životní podmínky obyvatel, zabraňující nevratným změnám přírodního prostředí.
PDN jsou přípustné velikosti antropogenního vlivu na přírodní zdroje nebo přírodní komplexy, které nevedou k narušení ekologických funkcí přírodního prostředí. Pro stanovení takových zátěží je důležitý koncept jako je kapacita přírodního prostředí. Jeho ukazatele vypovídají o potenciálu přírodního prostředí.
Účelem vývoje a aplikace norem PDN je zajistit racionální spojení ekonomických a rekreačních aktivit s ochranou životního prostředí. Rozlišujte mezi oborovými a regionálními normami PDN.
Platí specifické průmyslové standardy PDN určité typy přírodní zdroje jako:
Optimální počet lovců na počet volně žijících zvířat nebo jednotku honitby;
Limitní počet hospodářských zvířat na jednotku pastviny;
Maximální normy návštěvníků pobývajících ve stejnou dobu na exkurzích v rezervaci.
Regionální normy PDN jsou vypracovány s ohledem na ekonomické aktivity nebo rekreační tlak na přírodní komplexy. Známé jsou například normy pro přípustné dopady na ekosystém jezera Bajkal, které stanovují environmentální omezení pro využívání vodních zdrojů, rybích populací, lesních zdrojů a rozvoje hospodářské činnosti. Tato omezení jsou spojena se zájmy zachování integrity ekosystému jezera.
Normy PDN jsou schvalovány a vyvíjeny zpravidla průmyslovými a místními ekologickými organizacemi. PDN pro lesy tedy zřizují lesní úřady; o rezervacích, národních parcích - správy těchto organizací. Nejčastěji jsou takové normy stanoveny s ohledem na vědecká doporučení. Mohou se měnit jedním nebo druhým směrem v závislosti na stavu přírodního prostředí a jeho jednotlivých zdrojů.
Relevance vývoje a aplikace ukazatelů PDN je zřejmá. Zanedbání těchto požadavků je plné vážných následků. Iracionální umístění chemických a ropných rafinérií ve městech Ufa a Sterlitamak vedlo k negativním ekologickým důsledkům – znečištění ovzduší a vody v těchto regionech. Neochota počítat s objektivními normami zatížení hospodářskými zvířaty na jednotku pastviny v Kalmykii byla příčinou dezertifikace půdy.
Zákon nestanoví žádnou zvláštní odpovědnost. Podniky, které se provinily nedodržením PDN, by úředníci měli nést odpovědnost ve formě náhrady způsobené škody, pokud neprokáží, že škoda vznikla v důsledku přírodní katastrofy nebo pokud pachatel nemohl vědět o škodlivých následcích jeho jednání v důsledku objektivních okolností.
Standardy hygienických a ochranných pásem jsou stanoveny za účelem ochrany nádrží, vodárenských zdrojů, rekreačních a ozdravných zón, sídel a dalších území před znečištěním a jinými škodlivými vlivy.
Standardy sanitárních a ochranných pásem jsou dány povahou jejich cílů a záměrů. Tyto zóny plní hlavní vzájemně související funkce – ochrannou a rekreační. Hygienické a zdravotní zóny zahrnují zóny kolem přírodních rezervací, přírodních památek, národních parků, ochranná pásma kolem řek a nádrží, zóny ekologické katastrofy, zóny ekologických havárií a katastrof. V rámci bezpečnostních a rekreačních funkcí má každá ze stávajících zón své úkoly.
Hygienické a ochranné pásmo vodních útvarů je tedy vymezeno jako území nebo vodní plocha, kde je stanoven zvláštní hygienický a epidemiologický režim k zamezení zhoršování jakosti vody ve zdrojích centrálního zásobování domovní a pitnou vodou a k ochraně vodáren.
Za účelem zlepšení hydrologického režimu, zlepšení stavu řek, jezer, nádrží a jejich pobřežních území se vytváří pásmo ochrany vod, ve kterém je stanoven zvláštní režim ochrany před znečištěním, vyčerpáním, zanášením a zanášením vod. . Jeho délka závisí na délce koryta a jeho šířka se pohybuje od 100 do 500 m.
Po nehodě na Černobylská jaderná elektrárnaúzemí je v závislosti na stupni poškození a závažnosti režimu rozděleno do čtyř zón: odcizení, přesídlení, pobyt s právem na přesídlení, pobyt s preferenčním socioekonomickým statusem.
11 otázek. Pojem, kritéria a hlavní cíl "udržitelný rozvoj". Základní principy "udržitelného rozvoje" aplikované na Rusko
Pojem „udržitelný rozvoj“ zavedla do světové vědy a politiky Brutlandova komise jako rozvoj, který odpovídá potřebám současnosti, aniž by ohrozil schopnost budoucích generací uspokojovat své vlastní potřeby.
Udržitelný rozvoj je rozvoj, ve kterém se způsoby výroby a úroveň spotřeby uskutečňují bez poškození přírody a lidstva v současnosti i budoucnosti.
Hlavní principy udržitelného rozvoje jsou definovány v deklaraci Rio-92:
Uznání člověka jako nejvyšší hodnoty a jeho práva na zdravý život v souladu s přírodou.
Provádění takového rozvoje, který zajistí uspokojení environmentálních, sociálních a ekonomických potřeb současných a budoucích generací.
Ochrana přírodního prostředí jako nedílný prvek rozvoje.
Snížení rozdílu v životní úrovni mezi bohatými a chudými (na 1/5 populace – 3/4 světového příjmu).
OSN určila čtyři kritéria pro udržitelný rozvoj v dlouhodobém horizontu (pro svět jako celek a jsou použitelná v Rusku):
1. Ve spotřebě přírodních zdrojů (půda, les) by měl být zajištěn režim prosté reprodukce (zachování lesů, půdy, hospodářských zvířat, zvířat, ptactva).
Maximální možné zpomalení tempa vyčerpání neobnovitelných přírodních zdrojů s perspektivou nahrazení jinými druhy zdrojů (náhrada ropy, plynu, uhlí solární, větrnou, bioenergií).
Možnost minimalizace odpadu zavedením nízkoodpadových technologií šetřících zdroje.
Znečištění životního prostředí by v budoucnu nemělo překročit současnou úroveň („nulové znečištění“ je nereálné).
Zohlednění těchto kritérií při tvorbě koncepce udržitelného rozvoje zachrání přírodní prostředí pro další generace a nezhorší životní prostředí.
12 otázka. Fyziologie porodu. Nebezpečné a škodlivé faktory. Klasifikace hlavních forem pracovní činnosti
Fyziologie práce je věda, která studuje fungování lidského těla při porodní činnosti. Jeho úkolem je vyvíjet zásady a normy, které přispívají ke zlepšení a zlepšení pracovních podmínek a také k regulaci práce.
Pracovní prostředí je součástí životního prostředí člověka, včetně přírodních a klimatických faktorů as nimi souvisejících faktorů odborná činnost(hluk, vibrace, toxické výpary, plyny, prach, ionizující záření atd.), nazývané škodlivé a nebezpečné faktory. Nebezpečné faktory jsou ty, které za určitých podmínek mohou způsobit akutní poškození zdraví a smrt organismu; škodlivé - faktory, které nepříznivě ovlivňují výkon nebo způsobují nemoci z povolání a jiné nepříznivé vlivy.
Nebezpečné a škodlivé faktory se dělí na:
Chemická látka vznikající z toxických látek, které mohou mít nepříznivé účinky na tělo;
Fyzikální, jejichž příčinou může být hluk, vibrace a jiné druhy oscilačních účinků, neionizující a ionizující záření, klimatické parametry(teplota, vlhkost a pohyb vzduchu), Atmosférický tlakúrovně osvětlení a fytogenního prachu;
Biologické, způsobené patogenními mikroorganismy, mikrobiální přípravky, biologické pesticidy, saprofytická sporotvorná mikroflóra (v budovách hospodářských zvířat), mikroorganismy, které jsou výrobci mikrobiologických přípravků.
Mezi škodlivé (nebo nepříznivé) faktory také patří:
Fyzické (statické a dynamické) přetížení - zvedání a nošení závaží, nepohodlná poloha těla, dlouhodobý tlak na kůži, klouby, svaly a kosti;
Fyziologická - nedostatečná motorická aktivita (hypokineze);
Neuropsychické přetížení - psychické přetížení, emoční přetížení, přetížení analyzátorů. Lidská pracovní činnost a výrobní prostředí se neustále mění v důsledku neustálého využívání výdobytků a produktů vědeckotechnického pokroku a provádění širokých sociálně-ekonomických transformací. Práce přitom zůstává první, základní a nepostradatelnou podmínkou existence člověka, hospodářského, sociálního a duchovního rozvoje společnosti a všestranného zdokonalování jedince. V souladu s přijatou fyziologickou klasifikací pracovní činnosti se v současnosti rozlišují následující formy práce.
Hlavní formy pracovní činnosti se dělí na fyzickou a duševní práci.
Fyzická práce vyžaduje velkou svalovou aktivitu a probíhá bez mechanických prostředků pro práci (práce oceláře, nakladače, pěstitele zeleniny atd.). Rozvíjí svalový systém, stimuluje metabolické procesy v těle, ale zároveň je sociálně neefektivní, má nízkou produktivitu a vyžaduje dlouhý odpočinek.
Mechanizovaná forma práce vyžaduje speciální znalosti a motorické dovednosti, do práce jsou zahrnuty malé svaly paží a nohou, které zajišťují rychlost a přesnost pohybu, ale monotónnost jednoduché akce, malé množství vnímaných informací vede k monotónnosti práce.
Práce spojená s automatickou a poloautomatickou výrobou má následující nevýhody: monotónnost, zvýšené tempo a rytmus práce, nedostatek kreativity, protože mechanismus se zabývá zpracováním předmětů a osoba provádí jednoduché operace údržby stroje.
Práce s dopravníky se vyznačuje fragmentací procesu na operace, daným tempem a rytmem a přísným sledem operací. Jeho nevýhodou je monotónnost, vedoucí k předčasné únavě a rychlému nervovému vyčerpání.
Duševní práce je spojena s vnímáním a zpracováním velkého množství informací a dělí se na:
1) operátor - znamená kontrolu nad provozem strojů; vyznačuje se vysokou odpovědností a neuro-emocionálním stresem;
2) manažerské - vyznačuje se velkým nárůstem objemu informací s nedostatkem času na jejich zpracování, velkou osobní zodpovědností za učiněná rozhodnutí, stresové a konfliktní situace;
3) kreativní práce – vyžaduje velké množství paměti, napětí, pozornosti; vede ke zvýšení neuro-emocionálního stresu, tachykardii, zvýšenému krevnímu tlaku, změnám EKG a dalším posunům v autonomních funkcích;
4) prací učitelů a zdravotnických pracovníků je neustálý kontakt s lidmi, zvýšená zodpovědnost, častý nedostatek času a informací ke správnému rozhodnutí, což vede k vysokému neuro-emocionálnímu stresu;
5) práce žáků a studentů - předpokládá koncentraci paměti, pozornosti; dochází k stresovým situacím (u zkoušek, testů).
13 otázka. Fyziologické základy porodu. Prevence únavy
21. Fyziologické základy porodu
Fyziologické změny v těle při práci. Jakýkoli typ pracovní činnosti je komplexní soubor fyziologických procesů, které zahrnují všechny orgány a systémy lidského těla. Obrovskou roli v této činnosti hraje centrální nervový systém, který zajišťuje koordinaci funkčních změn, které se v těle při práci rozvíjejí.
Porodní činnost se provádí v důsledku výdeje energie ze svalů, nervů a lidského mozku.
V důsledku složitých chemických a biologických procesů se energie získaná štěpením sacharidů využívá k provádění mechanické práce. Množství kyslíku spotřebovaného na oxidační procesy ve svalech přitom může částečně sloužit jako ukazatel intenzity vykonávané fyzické práce.
Zároveň vzniká kyslíkový dluh, který indikuje prodlevu spotřeby kyslíku při výkonu práce od jeho potřeby organismu a jeho hodnota určuje čas období zotavení kdy se fyziologické funkce těla postupně vracejí na pracovní úroveň.
V procesu fyzické aktivity se mění nejen svaly, ale i další orgány a systémy těla. Zvyšuje se například objem plicní ventilace, a to jak zvýšeným, tak i prohlubujícím se dýcháním, u trénovaných jedinců převažuje hluboké dýchání.
Dochází také ke změnám v kardiovaskulárním systému, kdy fyzická aktivita způsobuje zvýšení minutového objemu v důsledku zvýšených kontrakcí a zvýšení tepového objemu srdce. Svalová práce navíc způsobuje zpravidla známé zvýšení maxima krevní tlak; minimum se obvykle zvyšuje až při relativně velkém fyzickém úsilí.
Z biochemických změn v krvi přitahuje pozornost dynamika křivky cukru. Při středně těžké práci hladina cukru v krvi mírně stoupá a jeho zvýšený obsah přetrvává po určitou dobu a v období rekonvalescence.
Při značných nákladech na energii jsou možné příznaky, které naznačují počínající vyčerpání zásob sacharidů v těle nebo jejich nedostatečnou mobilizaci.
Dlouhodobé fyzické úsilí mírné síly způsobuje počáteční zvýšení obsahu kyseliny mléčné v krvi, která se prudce zvyšuje při těžké práci. V důsledku nárůstu prostředí se zrychluje přenos kyslíku z krevního hemoglobinu do tkání. Díky tomu se při fyzické námaze výrazně zvyšuje koeficient využití kyslíku, zejména u trénovaných jedinců.
Při práci v horkých dílnách nebo při těžké fyzické práci může docházet k určitým změnám v metabolismu voda-sůl. Přitom výrazné zvýšení činnosti potních žláz může snížit vylučovací funkci ledvin.
Při těžké fyzické námaze je možná inhibice sekrece a motorické funkce žaludku, stejně jako zpomalení trávení a vstřebávání potravy.
Svalová práce různé intenzity může způsobit posuny v různých částech centrálního nervového systému, včetně mozkové kůry. Těžká fyzická aktivita často způsobuje snížení excitability, porušení podmíněné reflexní aktivity a také zvýšení prahu citlivosti vizuálních, sluchových a hmatových analyzátorů.
Naopak mírná práce zlepšuje podmíněnou reflexní aktivitu a snižuje práh vnímání u těchto analyzátorů.
Některé znaky fyziologických změn v organismu probíhají při výkonu duševní práce s převažující účastí vyšší nervové činnosti. Bylo zjištěno, že během intenzivní duševní činnosti (na rozdíl od fyzické práce) se výměna plynů buď vůbec nemění, nebo se mění jen nepatrně.
Psychická práce většinou způsobuje zpomalení tepu a jen někdy výrazná psychická zátěž jej zrychluje. Při duševní práci stoupá krevní tlak, zrychluje se dýchání, zvyšuje se prokrvení mozkových cév, ale snižuje se prokrvení cév končetin a břišní dutiny.
Dlouhodobá duševní práce vede k poklesu podmíněných cévních reflexů a vzniku paradoxních reakcí. Při intenzivní duševní práci dochází ke změnám funkcí dýchacího systému.
Intenzivní duševní práce způsobuje odchylky od normálního tonusu hladkého svalstva vnitřních orgánů, cév, zejména cév mozku a srdce. Na druhou stranu obrovské množství impulsů přicházejících z periferie a vnitřních orgánů ovlivňuje průběh duševní práce.
Bylo zjištěno, že duševní práce úzce souvisí s prací smyslových orgánů, především zraku a sluchu, a probíhá plodněji v tichu. Lehká svalová práce stimuluje duševní aktivitu a těžká, vyčerpávající práce ji naopak snižuje, snižuje kvalitu. Existují důkazy, že pro mnoho představitelů tvůrčí duševní činnosti byla chůze nezbytnou podmínkou pro úspěšné dokončení práce.
Intenzivní práce, fyzická i psychická, může vést k únavě a přepracování.
Únava a přepracovanost. Únavou se rozumí zvláštní fyziologický stav organismu, který nastává po vykonané práci a projevuje se přechodným poklesem výkonnosti.
Jedním z objektivních příznaků je pokles produktivity práce, subjektivně se obvykle projevuje pocitem únavy, tedy neochoty až nemožnosti pokračovat v práci. Únava se může objevit při jakékoli činnosti.
Únava je spojena se změnami fyziologického stavu celého organismu a určitou hodnotou. mají poruchy centrálního nervového systému.
Při dlouhodobém vystavení organismu škodlivým faktorům výrobního prostředí se může vyvinout přepracování, někdy nazývané chronická únava, kdy noční odpočinek zcela neobnoví pracovní kapacitu, která se během dne snížila.
Podkladem pro vznik přepracování je nesoulad mezi délkou a náročností práce a doby odpočinku. Kromě toho mohou k rozvoji přepracování přispívat nevyhovující pracovní podmínky, nepříznivé životní podmínky a špatná výživa.
Příznaky přepracování - různé poruchy z neuropsychické sféry, například oslabení pozornosti a paměti. Spolu s tím se u přepracovaných lidí objevují bolesti hlavy, poruchy spánku (nespavost), ztráta chuti k jídlu a zvýšená podrážděnost. Chronická přepracovanost navíc obvykle způsobuje oslabení organismu, snížení jeho odolnosti vůči vnějším vlivům, což se projevuje zvýšením nemocnosti a úrazů. Poměrně často tento stav predisponuje k rozvoji neurastenie a hysterie.
Statistická data například naznačují, že prudký nárůst výskytu nervových onemocnění u pracovníků ve výrobě je způsoben nevyhovujícími hygienickými pracovními podmínkami.
Prevence únavy. Důležitým opatřením pro předcházení únavě je zdůvodnění a zavádění nejúčelnějšího způsobu práce a odpočinku ve výrobní činnosti. To je nezbytné ve výrobních procesech, které jsou doprovázeny vysokými náklady na energii nebo neustálým vypětím pozornosti. Je také třeba mít na paměti, že délka přestávek při provádění stejné práce by měla odpovídat věkové charakteristiky organismus.
Při řešení problematiky únavy je třeba mít na paměti, že v době odpočinku dochází nejen k odstranění únavy, ale i ke ztrátě pozitivních vlastností získaných při výkonu práce, tedy stavu „pracnosti“, resp. „pracovní sestava“, jaké množství a kvalita provedené práce.
Trvání a střídání přestávek by tedy mělo nejen obnovit základní fyziologické funkce, ale také zachovat pozitivní faktory, které přispívají ke zvýšení produktivity práce.
Velký význam v prevenci únavy má aktivní odpočinek, zejména fyzická cvičení prováděná během krátkých pracovních přestávek. Tělesná výchova v podnicích zvyšuje produktivitu práce ze 3 na 14 % a zlepšuje některé ukazatele fyziologického stavu organismu pracovníků.
K uvolnění neuropsychického stresu, k boji s únavou a k obnovení pracovní kapacity se v poslední době poměrně úspěšně využívá funkční hudba, ale i relaxační místnosti nebo místnosti pro psychickou zátěž. Základem příznivého působení hudby je její pozitivní emoční naladění, které je nezbytné pro jakoukoli práci. Hudba přitom nejen zlepšuje náladu pracovníků, ale také zvyšuje efektivitu a produktivitu.
Jedním z prvků psychické úlevy je autogenní trénink založený na komplexu vzájemně propojených metod duševní seberegulace a jednoduchých tělesných cvičení s verbální autohypnózou. Hlavní pozornost je věnována osvojení a upevnění svalově relaxačních dovedností, které umožňují
normalizovat duševní činnost, emoční sféra a vegetativní funkce.
Důležitou roli v organizaci výrobního procesu hraje rytmus práce, který úzce souvisí s mechanismem utváření dynamického stereotypu. Faktory, které narušují rytmus práce, nejen snižují její produktivitu, ale také přispívají k rychlé únavě. Například rytmus a relativní snadnost práce na dopravníku přivádí pracovní pohyby k automatizaci, usnadňuje je a vyžaduje méně stresu z nervové činnosti. Nadměrný automatismus pracovních pohybů, přecházející v monotónnost, však může vést k předčasné únavě a ospalosti. To je vysvětleno skutečností, že monotónní a slabé podněty mohou vést k rozvoji difuzní inhibice v mozkové kůře. Protože lidský výkon v průběhu dne kolísá, je potřeba proměnlivý rytmus pohybu dopravníku s postupným zrychlováním na začátku pracovního dne a zpomalováním ke konci směny.
Opatření pro prevenci únavy: fyziologická racionalizace pracovního procesu pro úsporu a omezení pohybů při práci; rovnoměrné rozložení zátěže mezi různé svalové skupiny; shoda výrobní pohyby obvyklé lidské pohyby; racionalizace pracovní polohy; osvobození od zbytečných pomocných operací apod. Význam těchto činností je dán tím, že čím více svalových skupin se zapojuje
pracovní pohyby, tím více impulsů se řítí do nervového systému, což přispívá k rychlejšímu rozvoji únavy. Fyziologická racionalizace pracovních procesů vyžaduje v některých případech určitou rekonstrukci obráběcích strojů, zařízení a pracovních nástrojů a také změny v uspořádání průmyslového nábytku.
Mechanizace a automatizace výroby má velký význam pro boj s únavou, odstranění nutnosti nadměrné svalové námahy při práci a pobytu v nepříznivých podmínkách. Stupeň mechanizace a automatizace procesů v řadě průmyslových odvětví je však stále nedostatečný a vyžaduje jejich aktivnější realizaci.
Nezbytným faktorem pro předcházení únavě je bezesporu sanitární zlepšení průmyslových prostor (objem prostor, mikroklimatické podmínky, větrání, osvětlení, estetické řešení).
14. Klasifikace průmyslového mikroklimatu a jeho vliv na organismus
Klasifikace průmyslového mikroklimatu a jeho vliv na organismus. Průmyslové mikroklima (meteorologické podmínky) - klima vnitřního prostředí průmyslových prostor, je dáno kombinací teploty, vlhkosti a rychlosti vzduchu působící na lidský organismus a také teplotami okolních povrchů.
Průmyslové mikroklima závisí na klimatickém pásmu a ročním období, povaze technologického procesu a typu použitého zařízení, velikosti prostor a počtu pracovníků, podmínkách vytápění a větrání. Při vší rozmanitosti mikroklimatických podmínek je však lze rozdělit do čtyř skupin.
1. Mikroklima průmyslových prostor, ve kterých není technologie výroby spojena s výrazným uvolňováním tepla. Mikroklima těchto místností závisí především na místním klimatu, vytápění a větrání. Zde je možné pouze mírné přehřívání v létě v horkých dnech a ochlazení v zimě při nedostatečném vytápění.
2. Mikroklima průmyslových prostor s významnými emisemi tepla. Patří sem kotelny, kovárny, otevřené a vysoké pece, pekárny, cukrovary atd. V horkých provozech má velký vliv na mikroklima tepelné záření vytápěných a horkých ploch.
3. Mikroklima průmyslových prostor s umělým chlazením vzduchu. Patří mezi ně různé ledničky.
4. Mikroklima volné atmosféry v závislosti na klimatu povětrnostní podmínky(např. zemědělské, silniční a konstrukční práce). Jednou z nejdůležitějších podmínek pro normální život člověka při výkonu profesních funkcí je zachování tepelné bilance organismu s výrazným kolísáním různých parametrů průmyslového mikroklimatu, což má významný vliv na stav výměny tepla mezi člověka a prostředí. Teplosměnné funkce těla, regulované centry a mozkovou kůrou, zajišťují optimální poměr procesů a přenosu tepla v závislosti na konkrétních meteorologických podmínkách. Hlavní role v procesech výměny tepla u člověka patří k fyziologickým mechanismům regulace přenosu tepla. Za normálních klimatických podmínek se přenos tepla uskutečňuje především sáláním přibližně 45 % veškerého tepla odebraného tělem, konvekcí – 30 % a odpařováním – 25 %. Při nízké okolní teplotě se zvyšuje podíl konvekčně-radiačních. V podmínkách zvýšená teplota média klesají v důsledku konvekce a radiace, ale zvyšují se v důsledku odpařování. Když je teplota vzduchu a prostorů rovna teplotě těla, přenos tepla sáláním a konvekcí prakticky mizí, přenos tepla se stává odpařováním potu.
Nízká teplota a zvýšená mobilita vzduchu přispívají ke zvýšení konvekce a jiskření.
Role vlhkosti při nízkých teplotách vzduchu je mnohem menší. Současně se má za to, že vysoká vlhkost při nízkých teplotách zvyšuje tělo v důsledku intenzivní absorpce energie lidského záření vodní párou. K většímu nárůstu však dochází u přímého smáčení povrchu těla a oděvu.
V pracovní podmínky Když je teplota vzduchu a okolních povrchů nižší než teplota pokožky, dochází k přenosu tepla hlavně prouděním a sáláním. Pokud je teplota vzduchu a okolních povrchů stejná nebo vyšší než teplota kůže, dochází k tomu odpařováním vlhkosti z povrchu těla a z horních cest dýchacích, je-li vzduch nasycen vodními parami.
Značná závažnost jednotlivých faktorů mikroklimatu při práci může být příčinou fyziologických změn v organismu pracovníků, v některých případech i patologických stavů a nemocí z povolání.
Nedílným ukazatelem tepelného stavu lidského těla je tělesná teplota. Stupeň napětí termoregulačních funkcí těla a jeho tepelný stav lze posuzovat i podle změn teploty kůže a tepelná bilance. Nepřímé ukázaly, zda tepelný stav a reakce ale-cévního systému (srdeční frekvence, hladina krevního tlaku a minutový objem krve
Porušení termoregulace v důsledku neustálého přehřívání nebo hypotermie lidského těla způsobuje řadu onemocnění.
V podmínkách přebytku tepelné energie jsou určité dráhy omezeny nebo dokonce zcela vyloučeny a mohou vést k porušení termoregulace, v důsledku čehož je možné přehřátí těla, tj. zvýšení tělesné teploty, zvýšená srdeční frekvence, hojné pocení a při silném stupni přehřátí úpal – porucha koordinace pohybů, pokles krevního tlaku, ztráta vědomí.
V důsledku porušení rovnováhy voda-sůl se může vyvinout křečové onemocnění, které se projevuje ve formě tonických křečí končetin, slabosti, bolesti hlavy
Při práci venku při intenzivním přímém ozáření hlavy může dojít k úpalu provázenému bolestí hlavy, poruchami zraku, zvracením, křečemi, ale tělesná teplota zůstává normální. Dopad infračerveného záření na lidský organismus vyvolává obecné i lokální reakce. Lokální reakce je silnější u dlouhovlnného ozáření, proto je při stejné intenzitě ozáření doba tolerance kratší než u krátkovlnného ozáření. Díky velké hloubce průniku do tkání jedli má krátkovlnná část infračerveného reakčního spektra výraznější společná akce na lidském těle. Pod vlivem infračerveného studia dochází v lidském těle k biochemickým posunům a změnám funkčního stavu centrálního nervového systému, sekreční činnosti žaludku, slinivky břišní a slinných žláz. Chladový diskomfort (konvekce a záření) způsobuje v lidském těle termoregulační posuny, jejichž cílem je omezit a zvýšit tvorbu tepla. K poklesu v těle dochází v důsledku vazokonstrikce v periferních tkáních.
15. Profesní nemocnost a pracovní úrazy
Výrobní podmínky na podnicích IO jsou v některých případech charakterizovány nebezpečnými a škodlivými faktory. Dopad na pracující nebezpečný výrobní faktor při plnění jeho pracovních povinností se nazývá nehoda. Následkem úrazu je pracovní úraz. Charakteristickým znakem nehody je okamžitý dopad nebezpečného faktoru. Úrazy se v tom liší od nemocí z povolání, které vznikají při dlouhodobém působení škodlivých výrobních faktorů a jsou provázeny poruchou funkce orgánů.
Součet pracovních úrazů za určité období se nazývá pracovní úrazy a souhrn nemocí z povolání se nazývá nemocnost z povolání.
Podle charakteru úrazového poškození se rozlišují mechanické (pohmožděniny, zlomeniny), tepelné (popáleniny, omrzliny), chemické (otravy, popáleniny), elektrické (zástava dechu, srdeční zástava, křeče v rukou atd.), psychické (úlek, úleky, úleky, atd.). šok atd.)...).
V závislosti na závažnosti výsledku se nehody rozlišují:
Žádné postižení;
S dočasnou invaliditou;
Skupina, kdy byli zraněni dva nebo více lidí současně;
S vážným výsledkem;
S fatálním výsledkem.
Úraz se považuje za pracovní, pokud k němu dojde:
Při plnění běžných pracovních povinností zaměstnance (i při pracovní cestě);
Při provádění jakýchkoli akcí v zájmu organizace, a to i bez pokynů ze strany správy;
na území organizace nebo na jiném pracovišti v pracovní době včetně stanovených přestávek; po dobu nutnou k uvedení výrobních nástrojů, oděvů atd. do pořádku; před nebo po práci;
Během cesty do nebo z práce na přepravu podniku, organizace třetí strany, která ji poskytla v souladu se smlouvou;
Na cestě do práce a domů z práce;
V případě havárií ve výrobních zařízeních, vadného zařízení atd.
16. Ultrazvuk a infrazvuk
Infrazvuk je mechanické kmitání elastického média stejné fyzikální povahy jako hluk, ale s frekvencí menší než 20 Hz. Infrazvuk ve výrobních podmínkách nejčastěji vzniká při provozu pomaloběžných velkorozměrových strojů a mechanismů (ventilátory, kompresory, dieselové motory, elektrické lokomotivy, turbíny, proudové motory atd.), jejichž cykly se neopakují více než 20 krát za sekundu, během turbulentních procesů v silných tocích plynů a kapalin a v přírodě - během zemětřesení, mořských bouří, sopečných erupcí. Infrazvukové vibrace podle lékařských výzkumů způsobují u člověka hlubokou depresi a nevysvětlitelný strach, slabé zvuky působí na vnitřní ucho a vytvářejí efekt mořské nemoci, silné vibrace způsobují rozechvění lidských orgánů, které narušují jejich funkce (srdce může dokonce stop). Při kolísání průměrného výkonu jsou pozorovány vnitřní poruchy trávicích orgánů a mozku s různými následky (mdloby, celková slabost atd.). Středně silný infrazvuk navíc může způsobit oslepnutí a experimenty francouzského profesora Gavra ukázaly, že silný infrazvuk o frekvenci 7 Hz je pro tělo fatální.
Hygienické normy omezují hladiny akustického tlaku v oktávových pásmech s geometrickými středními frekvencemi 2, 4, 8 a 16 Hz na 105 dB.
Je třeba poznamenat nízkou účinnost zvukové izolace a zvukové pohltivosti při ochraně před infrazvukem. Opatření pro boj s infrazvukem se proto redukují na zvýšení rychlosti strojů s přebytkem počtu podobných cyklů jejich provozu za sekundu 20, instalaci aerodynamických tlumičů infrazvuku, posílení tuhosti velkých strojů, dálkové ovládání a od preventivní opatření - k provádění předběžných a pravidelných lékařských prohlídek.
Ultrazvuk jsou mechanické vibrace elastického média, které mají stejnou fyzikální povahu jako zvuky, ale frekvenčně překračují horní práh slyšitelnosti (20 000 Hz). Ultrazvuk se ve výrobě využívá k defektoskopii odlitků, svarů, plastů, při broušení pevných látek v kapalinách, k čištění a odmašťování dílů, homogenizaci mléka, řezání, svařování kovu, drcení, vrtání křehkých materiálů, urychlování fermentace při výrobě vín, urychlování kvašení při výrobě vín, broušení a odmašťování. v medicíně - pro diagnostiku a léčbu mnoha nemocí.
Při průchodu ultrazvuku kapalinou dochází k jevu kavitace doprovázenému tvorbou bublin naplněných kapalnou párou a plynem v ní rozpuštěným, zvýšením teploty a zvýšením tlaku až na desítky milionů pascalů. Zároveň existují elektrické náboje, luminiscenční záře, ionizace. Ke sterilizaci se proto používá kavitace, při pájení hliníku a jeho tavení se získávají emulze kapalin, jako je voda a olej, které se běžným způsobem nemísí, protože obvykle je proces tavení tohoto kovu narušen oxidací.
Dlouhodobé působení ultrazvuku na člověka způsobuje únavu, bolesti hlavy, podráždění, bolesti uší, nespavost a také nemoci z povolání - parézy rukou a předloktí. Proto je nutné zabránit kontaktnímu ozvučení pevnými a kapalnými médii a také omezit šíření ultrazvuku a hluku ve vzduchu pracovního prostoru. V tomto případě je třeba se řídit požadavky normy "Ultrazvuk. Všeobecné bezpečnostní požadavky". Je důležité si uvědomit, že ultrazvukové vlny se řídí všemi zákony pohybu vln; vyznačují se odrazem, lomem, disperzí, difrakcí a interferencí a tyto vlastnosti jsou snáze použitelné než vlastnosti běžných zvukových vln, a to díky mnohem kratší vlnové délce ultrazvuku.
Na pracovištích by hladiny akustického tlaku nízkofrekvenčních ultrazvukových vibrací šířících se vzduchem neměly překročit následující přípustné hodnoty:
Geometrické střední frekvence
třetinová oktávová pásma, kHz
Hladina akustického tlaku, dB
Charakteristikou ultrazvuku přenášeného kontaktem je špičková hodnota rychlosti kmitání (m/s) ve frekvenčním rozsahu 105...109 Hz nebo její logaritmická úroveň (dB). Přípustná hladina ultrazvuku v zóně kontaktu rukou a jiných částí těla operátora s pracovními orgány přístrojů a instalací by neměla být vyšší než 110 dB.
Škodlivé účinky zvýšené hladiny ultrazvuku na pracovníky se snaží eliminovat pomocí následujících opatření: používají dálkové ovládání zařízení, auto-locky (zařízení, která vypínají instalaci v době nakládky nebo vykládky dílů, surovin), speciální chapadla pro vytahování dílů nebo kleští, jejichž rukojeti jsou pokryty elastickými materiály absorbujícími ultrazvuk; instalujte zvukotěsná pouzdra a obrazovky; obložení místností a řídicích kabin materiály pohlcujícími zvuk; poskytnout pracovníkům osobní ochranné prostředky (protihlukové k ochraně sluchových orgánů a speciální rukavice k ochraně rukou před vystavením ultrazvuku v zóně kontaktu osoby s pevným nebo kapalným médiem); optimalizovat režim práce a odpočinku; provádět předběžné a pravidelné lékařské prohlídky zaměstnanců.
V různých odvětvích hospodářství existují zdroje inteligence - jedná se o mechanické vybavení, lidské toky, městskou dopravu.
Hluk je komplex zvuků, který způsobuje nepříjemné pocity nebo bolestivé reakce. Hluk je jednou z forem fyzického znečištění životního prostředí. Je to pomalý zabiják jako chemická otrava.
Hladina hluku 20–30 decibelů (dB) je pro člověka prakticky neškodná. Jedná se o přirozené hlukové pozadí, bez kterého je lidský život nemožný. Pro hlasité zvuky je přijatelný limit přibližně 80 dB. Už zvuk 130 dB v člověku vyvolává bolestivý pocit a při 130 se pro něj stává nesnesitelným.
V některých průmyslových odvětvích má vystavení dlouhodobému a velmi intenzivnímu hluku (80–100 dB) negativní dopad na zdraví a výkon. Průmyslový hluk unavuje, dráždí, narušuje koncentraci, má negativní vliv nejen na orgán sluchu, ale i na zrak, pozornost, paměť.
Hluk dostatečné účinnosti a trvání může vést ke snížení sluchové citlivosti, může dojít ke ztrátě sluchu a hluchotě.
Vlivem silného hluku, zejména vysokofrekvenčního, dochází postupně v orgánu sluchu k nevratným změnám.
V vysoké úrovně hluk, pokles sluchové citlivosti nastává po 1–2 letech provozu, při středních hladinách je detekován mnohem později, po 5–10 letech.
Pořadí, ve kterém dochází ke ztrátě sluchu, je nyní dobře známo. Zpočátku intenzivní hluk způsobuje dočasnou ztrátu sluchu.
Za normálních podmínek je sluch obnoven za den nebo dva.
Pokud však vystavení hluku trvá měsíce nebo, jak je tomu v průmyslu, roky, nedochází k zotavení a dočasný posun prahu sluchu se stává trvalým.
Hluk má škodlivý vliv na centrální nervový systém, způsobuje přepracování a vyčerpání buněk mozkové kůry.
Dochází k nespavosti, vzniká únava, klesá pracovní kapacita a produktivita práce.
Hluk má škodlivý vliv na zrakové a vestibulární analyzátory, což může vést k narušení koordinace pohybů a rovnováhy těla.
Studie ukázaly, že nebezpečné jsou i neslyšitelné zvuky. Ultrazvuk, který zaujímá přední místo v oblasti průmyslového hluku, nepříznivě ovlivňuje tělo, ačkoli to ucho nevnímá.
Škodlivým účinkům hluku při práci v hlučných průmyslových odvětvích lze předejít různými metodami a prostředky. Výrazného snížení průmyslového hluku je dosaženo použitím speciálních technických prostředků pro potlačení hluku.
18. Vibrace
Vibrace - mechanické kmity pevných látek. Zdroje vibrací jsou pneumatické a elektrické, ruční, mechanizované nástroje, různé stroje, obráběcí stroje široce používané v průmyslu i v každodenním životě.
Vibrace je charakterizována posunutím kmitajícího bodu ze stabilní polohy (amplitudy) v milimetrech a počtem vibrací za sekundu. Z těchto hodnot se vypočítá rychlost vibrací, vyjádřená jak v absolutních (m/s), tak v relativních hodnotách (decibely) a zrychlení.
Jak ve výrobě, tak v každodenním životě mohou mít vibrace na člověka nepříznivý vliv - vést k narušení řady fyziologických procesů a při dlouhodobé systematické expozici - ke vzniku vibračního onemocnění.
Konvenčně rozlišují mezi vibracemi lokálními, které působí především na ruce pracovníků, a vibracemi obecnými, kdy je vibracím vystaveno celé tělo při kmitání podlahy, sedadla (pracoviště).
V případě vibrační choroby, která se vyvíjí pod vlivem lokálních vibrací, jsou charakteristické:
1) bolest v rukou, častěji v noci;
2) bělení prstů za studena;
3) necitlivost a zimomřivost rukou;
4) bolest v dolní části zad a v oblasti srdce.
To je způsobeno poruchou krevního oběhu v periferních cévách. Zvláště silně je postižena citlivost na bolest, klesá teplota kůže na rukou a nohou. Stupeň snížení citlivosti se zvyšuje s délkou trvání a závažností onemocnění.
Dochází k poruchám činnosti žláz s vnitřní sekrecí, vnitřních orgánů a metabolických procesů. Při vystavení vibracím s velkou amplitudou dochází k poruchám ve svalech, vazech, kloubech a kostech. Objevuje se slabost, únava, podrážděnost, bolesti hlavy, špatný spánek.
Při obecných vibracích je zvláště často postižen vestibulární systém, objevují se bolesti hlavy, závratě.
Aby se předešlo onemocnění z vibrací, spolu s hygienickou regulací jsou vibrace strojů, zařízení a nástrojů eliminovány vyrovnáváním sil, které vibrace způsobují. Provádějí se opatření ke snížení přenosu vibrací pomocí elastických prvků a tlumení vibrací, technologických postupů omezující nebo zcela vylučující kontakt pracovníka s vibrující plochou.
Je nutné, aby pracovníci dodržovali racionální režim práce a odpočinku a používali osobní ochranné pracovní prostředky, jako jsou rukavice tlumící vibrace a obuv.
Nejdůležitějším opatřením k prevenci onemocnění z vibrací je důsledné dodržování stanovených pravidel pro práci ve vibračních podmínkách a bezpečnostních norem.
19. Elektromagnetické oscilace
Frekvenční spektrum elektromagnetických oscilací dosahuje 10 21 Hz. Podle energie fotonů se dělí na oblast neionizujícího a ionizujícího záření. K neionizujícímu záření patří v hygienické praxi také elektrická a magnetická pole.
Elektromagnetická pole (EMF) průmyslové frekvence (50 Hz) zahrnují elektrická vedení, otevřené rozváděče včetně spínacích zařízení, ochranná a automatizační zařízení, měřicí přístroje. Dlouhodobé působení takových polí vede k poruchám, které jsou vyjádřeny stížnostmi na bolest hlavy v časové oblasti, letargii, poruchy spánku, ztrátu paměti, zvýšenou podrážděnost, apatii, bolest v srdci. A chronické vystavení takovému EMP je charakterizováno poruchou rytmu a zpomalením srdeční frekvence, zatímco existují funkční poruchy v centrálním nervovém a kardiovaskulárním systému, ve složení krve.
Dopad elektrostatického pole na člověka je spojen s tím, jak jím prochází slabý proud. Současně nejsou nikdy pozorována elektrická zranění, ale stojí za to věnovat pozornost skutečnosti, že při reflexní reakci na proud (ostré odstranění z nabitého těla) je možné mechanické zranění při nárazu na sousední konstrukční prvky, pádu z výšky , atd. Nejcitlivější na elektrostatické pole centrálního nervového systému, kardiovaskulárního systému, analyzátory (zaznamenává se podrážděnost, bolest hlavy, poruchy spánku atd.). Kromě toho existují fobie způsobené strachem z očekávaného výtoku, sklonem k psychosomatickým poruchám se zvýšenou emoční excitabilitou a rychlým vyčerpáním, nestabilitou indikátorů pulsu a krevního tlaku.
EMF může být konstantní, pulzní, infra-nízkofrekvenční (s frekvencí až 50 Hz), proměnlivé.
V stálé zaměstnání v podmínkách chronické expozice magnetickým polím, které překračují maximální přípustné úrovně, se rozvíjejí dysfunkce nervového systému, kardiovaskulárního a dýchacího systému, trávicího traktu a změny krevního obrazu. Při lokální expozici se obvykle v oblastech těla, které jsou pod přímým vlivem magnetických polí, rozvinou vegetativní a trofické poruchy, které se projevují svěděním, bledostí nebo cyanózou kůže, otoky a ztluštěním kůže, v některých případech se rozvíjí keratinizace.
20. Elektrický proud
Elektrický proud je uspořádaný pohyb elektrických nábojů. Síla proudu v části obvodu je přímo úměrná rozdílu potenciálů (tj. napětí na koncích části) a nepřímo úměrná odporu části obvodu.
Účinek elektrického proudu na tělo je charakterizován hlavními škodlivými faktory:
1) elektrický šok, který vzrušuje svaly těla, což vede ke křečím, zástavě dechu a srdce;
2) elektrické popáleniny způsobené uvolněním tepla při průchodu proudu lidským tělem. V závislosti na parametrech elektrického obvodu a stavu osoby zarudnutí kůže, popálenina s tvorbou;
3) puchýře nebo zuhelnatění tkání; při tavení kovu dochází k metalizaci kůže s pronikáním kousků kovu do ní.
Prostředky ochrany proti statické elektřině.
Konstantní elektrostatické pole (ESF) je pole pevných nábojů, které mezi nimi interagují.
Ke vzniku nábojů statické elektřiny dochází při deformaci, drcení (rozstřikování) látek, relativním pohybu dvou těles v kontaktu, vrstev kapalných a sypkých materiálů, za intenzivního míchání, krystalizace a také vlivem indukce.
Při tření dielektrik se na jejich povrchu objevují přebytečné náboje, na suché ruce se hromadí elektrické náboje a vytvářejí potenciál až 500 V. Potenciální rozdíl mezi bouřkovým mrakem a Zemí dosahuje obrovských hodnot, měřených ve stovkách milionů voltů, resp. ve vzduchu vzniká silné elektrické pole.
Za příznivých podmínek dochází k poruše. Náboje mají tendenci se ve větší míře hromadit na bodech nebo tělesech podobného tvaru jako body.
V blízkosti těchto bodů se vytvářejí vysoká elektrická pole. Z tohoto důvodu dopadá blesk do vysokých volně stojících předmětů (věže, stromy apod.), a proto je pro člověka nebezpečný pobyt na volném prostranství při bouřce nebo v blízkosti jednotlivých stromů, kovových předmětů.
Spolu s přirozenou statikou elektrická pole v podmínkách technosféry i v běžném životě je člověk vystaven umělým statickým elektrickým polím.
Běžnými prostředky ochrany před statickou elektřinou je snížení tvorby elektrostatických nábojů nebo jejich odstranění z elektrifikovaného materiálu, čehož je dosaženo:
1) uzemnění kovových a elektricky vodivých prvků zařízení;
2) zvýšení povrchové a objemové vodivosti dielektrik;
3) instalace neutralizátorů statické elektřiny.
Uzemnění se provádí bez ohledu na použití jiných metod ochrany.
21. Laserové záření
laserové záření. Laser neboli optický kvantový generátor je generátor elektromagnetického záření v optické oblasti, založený na využití stimulovaného (stimulovaného) záření.
Podle charakteru aktivního prostředí se lasery dělí na pevnolátkové (na krystalech nebo sklech), plynové lasery, barvivové lasery, chemické lasery, polovodičové lasery atd.
Podle stupně nebezpečí laserového studia pro servisní personál se lasery dělí do čtyř tříd:
Třída I (bezpečná) - výstupní záření není nebezpečné pro oči;
Třída II (nízké riziko) - přímé nebo zrcadlově odražené záření je nebezpečné pro oči;
Třída III (středně nebezpečné) - přímé, zrcadlové a difúzně odražené záření ve vzdálenosti 10 cm od odrazné plochy je nebezpečné pro oči a (nebo) přímé nebo zrcadlově odražené záření pro kůži;
Třída 1 IV (vysoce nebezpečné) - difúzně odražené záření je nebezpečné pro kůži ve vzdálenosti 10 cm od odrazné plochy.
Klasifikace určuje specifika účinků záření na orgán zraku a kůži. Výkon (energie), vlnová délka, trvání pulsu a ozáření jsou hlavními kritérii při posuzování stupně nebezpečí generovaného laserového záření.
Lasery jsou široce používány v různých oblastech
