CC BY
13
С. А. ДАВЫДОВ (Киев)
Очистка дымовых газов теплоэлектроцентрали электрофильтрами
Из лаборатории гигиены воздуха Киевского санитарно-бактериологического
института
Киевская теплоэлектроцентраль оборудована электрофильтрами типа ДВ-2 (дымовые, вертикальные, сотовые). В зависимости от нагрузки их коэфидиент обеспыливания колеблется от 80 до 90%. Увеличение нагрузки понижает этот коэфидиент. Следует отметить, что проектный коэфидиент полезного действия этих фильтров при нормальной нагрузке котлов составляет 92%, а. при повышенной снижается до 80—85%. Скорость очищаемых газов в электрофильтрах разная: она зависит главным образом от нагрузки котла и колеблется от 1,89 до 2,2 м/сек. Встряхивание электродов производится через каждые П/гчаса работы фильтров. Процесс встряхивания каждой секции длится 30—40 секунд, а общая затрата времени на встряхивание электрофильтров с учетом всех вспомогательных операций составляет около 4 минут.
В период проведения наших исследований по определению загрязнения местности в районе ТЭЦ на станции значительная часть золы улавливалась, а примерно х/в выбрасывалась наружу дымовой трубой высотой 51 м над уровнем земли. Имели место случаи, когда фильтры выключались и дымовые газы проходили через трубу без всякой очистки. К сожалению, такие случаи не регистрируются на станции.
Прежде чем приступить к наблюдению за загрязнением воздуха, было проведено обследование и изучение местности вокруг ТЭЦ. В результате выбраны были следующие 4 пункта наблюдения.
Пункт 1 расположен в местности с редкой застройкой 1—2-этажными домами с приусадебными садами и огородами. В холодный период года дома отапливаются приборами местного отопления; топливом служат дрова и уголь.
Для взятия проб во дворе, покрытом травой, был поставлен столб высотой в 3 м над поверхностью земли и на нем установлен прибор, улавливавший загрязнения из воздуха. От столба до улицы было около 60 м. От улицы столб отделялся длинным двухэтажным домом, так что влияние улицы на место взятия проб было затруднено. К северо-востоку, на расстоянии около 0,5 км, расположена ТЭЦ. Доступ воздушным массам с этой стороны к пункту наблюдения вполне свободен.
Пункт 2 находится на той же улице, что и пункт 1. Характер застройки, система отопления, вид топлива, замощение улицы, движение и пр. здесь такие же, как и в пункте 1. Прибор для взятия пробы был установлен на большом дворе, засаженном огородными культурами. Доступ воздушным массам со стороны ТЭЦ, находящейся на расстоянии 1 км к северо-востоку, свободен.
Пункт 3 расположен в саду площадью около 18 га. Окружающая местность довольно интенсивно застроена многоэтажными зданиями с центральным и печным отоплением. Прилегающие к саду улицы асфальтированы и подметаются, но не поливаются. Движение автомашин и трамваев — среднее по своей интенсивности. Для взятия проб воздуха была использована площадка, лишенная деревьев. Место установки прибора было удалено от улицы и защищено зеленью от влияния уличной пыли. ТЭЦ находится к юго-западу, на расстоянии приблизительно около 0,5 км.
Пункт 4 находится в местности со средней застройкой 1—2-этажными домами. Отопление местное. Некоторые дома имеют сады и огороды. Прилегающие улицы замощены булыжником; поливки их не производилось. Транспортное движение почти отсутствует. Приборы для взятия проб были установлены в одном из дворов. Доступ воздушным массам к месту установки приборов со стороны ТЭЦ, находящейся в северо-западном направлении на расстоянии около 0,5 км, открыт.
Мы располагали материалами нашей лаборатории по изучению загрязнения атмосферного воздуха, проведенному по такой же методике в данном пункте ранее — в июле, августе и сентябре 1935 г. ТЭЦ тогда еще не была построена, и это позволяет получить сравнительную характеристику по отношению к 1939 г.
Изучение загрязнения атмосферного воздуха в районе Киевской теплоэлектроцентрали проводилось в 1939 г. непрерывно с 9 апреля до ноября, причем во всех четырех пунктах наблюдения было забрано 140 проб, из них в разработку данной темы вошло 88 проб, остальные же исключены вследствие влияния на них бытовых топок.
Для взятия проб воздуха мы остановились на приборах Украинского института коммунальной гигиены, которыми одновременно улавливаются пыль, сажа и сернистые соединения. Эти приборы устанавливались на специальных столбах, примерно на 6 суток, после чего их доставляли в лабораторию для определения количества осевшей пыли, углеродистых веществ и сернистых соединений. Последние определялись бен-зидиновым способом. Все расчеты производились по методике, разработанной Украинским институтом коммунальной гигиены.
Рассматривая табл. 1, мы видим, что с удалением пункта наблюдения от ТЭЦ количество загрязняющих веществ уменьшается. При этом
Средние количества серы, пыли, углеродистых веществ и их колебания
ей Н Количество серы за 100 часов в мг/м1 Количество пыли за 24 часа в мг/м' Количество углеродистых веществ за 24 часа в мг/м1 Содержание углеродистых веществ в пыли в °/„
а >1 с 2 среднее колебания среднее колебания среднее колебания среднее колебания
1 2 3 4 4 44,0 11,6 5,3 18,0 0—118,3 0—66,8 0—50,4 0-85,4 2 194,3 1 222,0 1 017,2 1 883,2 750,7 920,7-4 733,7 478.2-2 842,7 509.3-1 572,0 939,2-3 176,3 297,5-1 475,2 909,7 441.5 379,3 730,9 233.6 340,4—2 520,1 143.7-1 034,7 140.8- 711,4 369.7—1 470,9 116.8- 393,4 38,6 34,4 36,9 39.1 35.2 23,9-53,2 19.4-49,1 21.5-54,9 22,0-58,0 21.6-50,0
данные, полученные в пунктах, равно удаленных от ТЭЦ, но расположенных в разных направлениях, показывают, что количество загрязняющих воздух веществ в этих пунктах неодинаково.
Ветров, приносящих загрязнение от ТЭЦ, в пункте 3 было значительно меньше, чем влияющих в таком же смысле на пункты 4 и 1. Кроме того, здесь могло сказаться влияние зеленого массива и характера застройки местности; так, в направлении от ТЭЦ до сада, где находился пункт 3, расположены высокие дома.
В противоположность этому процентное содержание углеродистых веществ в пыли, как это показывают средние данные, почти одинаково, что свидетельствует о том, что пункты наблюдения загрязнялись главным образом одним источником.
В отношении сернистых соединений необходимо отметить, что электрофильтры улавливают из дымовых газов лишь золу, пыль и т. п., но не очищают дымы от газов (НгБ, БОг, БОз). Поэтому мы не останавливаемся на разборе данных о сернистых соединениях.
Вместе с тем бросаются в глаза большие колебания в загрязнении одних и тех же пунктов. Так, например, в пункте 1 при среднем содержании серы 44 мг имеются колебания от нуля до 118,3 мг; при средней величине пыли 2 194,3 мг наблюдаются колебания от 920,7 до 4 733,7 мг; при среднем содержании углеродистых веществ 909,7 мг существуют колебания от 340,4 до 2 520,1 мг. Это возможно по многим причинам, к числу которых следует отнести действие осадков, ветров, влажности и температуры воздуха, характер работы котельной.
103%
130 X
Ь1158
1886
153%
Л 611
\зог
УШ
; 1850
128 %
ФЩ
\ 6Ь0\
Рис. 1. Загрязнение пунктов наблюдения в зависимости от проходящих через ТЭЦ ветров, /—пыль при ветрах; II — углеродистые вещества при ветрах;
III — без ветров = 100%
Пункт N1
/V3
Nb
Попытаемся прежде всего установить влияние загрязняющих ветров, т. е. проходящих через территорию ТЭЦ, а затем уже через пункты наблюдения. Для этого обратимся к диаграмме (рис. 1), из которой ясно видна разница в загрязнении пунктов наблюдения в зависимости от наличия либо отсутствия соответствующего ветра.
Эта тенденция проявляется и в других исследованных точках, но особенно резко она выражена в пунктах 1 и 2. В пункте же 3 и особенно 4 наблюдается значительно меньшая разница по сравнению с первыми двумя в количестве осевшей пыли и углеродистых веществ в зависимости от наличия или отсутствия ветров'.
Количество ветров, приносивших загрязнение от ТЭЦ, было почти одинаковым для пунктов 1 и 4. Однако количество ветров с одинаковой скоростью оказалось разным. Так, например, для пункта 1 ветров со скоростью 5 м/сек было 6% от общего числа ветров, для пункта же 4—15,7%.
Известно, что с увеличением скорости ветра оседание пыли из воздуха уменьшается, и при больших скоростях пыль уже почти не оседает. Кроме того, на процесс оседания пыли влияют еще и другие метеорологические факторы (осадки, температура и влажность воздуха и т. д.), а они во время прохождения загрязняющих ветров через пункты 1 и 4 тоже были неодинаковыми.
На основании сказанного мы полагаем, что перечисленные факторы главным образом и обусловили такую разницу в колебании пыли и углеродистых веществ.
Из диаграммы 1 видно, что наличие загрязняющих ветров больше сказывается на углеродистых веществах, чем на пыли. Повидимому, это объясняется тем, что на количество этой пыли оказывает влияние еще минеральная пыль, поднимающаяся в воздух с поверхности почвы и мостовых и в периоды отсутствия ветров, приносящих загрязнение от ТЭЦ.
Относительно велико количество пыли и углеродистых веществ даже в то время, когда ветры не проходят через ТЭЦ. Это — резуль-
тат изменчивости направления ветра, которое не регистрировалось метеорологической станцией в период проведения наших исследований. Подтверждением может служить то, что, как видно из диаграммы, количество углеродистых веществ остается значительным и при отсутствии ветров.
Разбирая вопрос о воздействии работы ТЭЦ на окружение, мы не должны упустить из виду влияние на изученные нами пункты общегородского загрязнения воздуха. Чтобы выяснить это явление, а также представить себе, насколько велико то загрязнение, какое ТЭЦ вносит в окружение, обратимся к диаграмме (рис. 2), на которой представлены данные о загрязнении пункта 4 в 1935 г., когда ТЭЦ еще не работала, и о соответствующем загрязнении в 1939 г., при наличии ТЭЦ.
Но прежде чем приступить к анализу этой диаграммы, следует отметить, что, согласно данным наших санитарно-топо-графических обследований, в районе, в котором находится пункт 4, не произошло за 4 года никаких изменений, могущих существенно отразиться на степени чистоты атмосферного воздуха, за исключением! пуска ТЭЦ. Кроме того, метеорологические данные за 1935 и 1939 гг. мало отличались. Это дает нам право сравнивать наблюдения, проведенные в 1935 г., с наблюдениями за 1939 г. Из диаграммы видна большая разница в загрязнении пункта 4 до и во время эксплоатации теплоэлектроцентрали.
Небезынтересно также привести соответствующие показатели за период с 5 по 11.VIII.1939 г., когда ТЭЦ не работала. В это время в пункте 1 за сутки приходилось на 1 м2 1 400 мг пыли и 537 мг углеродистых веществ, а в пункте 2 — соответственно 732 и 230 мг/м2, в пункте 3 — 509 и 141 мг/м2 и, наконец, в пункте 4 — 939 и 545 мг/м2 углеродистых веществ. Сопоставляя эти величины со средними цифрами, приведенными в таблице, мы видим, что когда ТЭЦ не работает, количество пыли и углеродистых веществ в пунктах изучения уменьшается почти вдвое, а в пункте 4 содержание пыли становится весьма близким к данным за 1935 г.
Общепринятые допустимые нормы загрязнения еще не установлены; из существующих в этом направлении предложений наиболее разработанными следует признать намеченные Институтом им. Эрисмана в его работе «О нормах допустимых концентраций золы и серы в дымовых газах». Здесь предельно допустимым содержанием пыли в воздухе рекомендуется считать 300 мг на 1 м3 за сутки.
Как выше мы уже отмечали, среднее содержание пыли в 1935 г. составило 751 мг/м2 в сутки, в 1939 г.— 1 883 мг/м2, т. е. на 1 132 мг/м2 больше. Следовательно, ТЭЦ увеличивает в 3,7 раза запыление местности в радиусе 0,5 км по сравнению с предложенными Институтом им. Эрисмана предельно допустимыми нормами.
Итак, на практике оказывается, что дорогостоящий, громоздкий, с высоким коэфициентом обеспыливания золоуловитель при условиях работы, фактически существующих на Киевской ТЭЦ (перегрузки и резкие колебания работы электрофильтров, неполадки в удалении уловленной золы, приводящие иногда к выключению фильтров, и т. п.), далеко не обеспечивает сохранение в окружающем районе необходимых
Пыль
1935 г. 19398
Углерод, вещ.
Рис. 2. Загрязнение пункта 4 до и во время эксплоатации ТЭЦ
санитарных условий и в таком виде не вполне оправдывает затраты на его устройство. Однако эти неполадки можно и надо устранить, тогда эффект от работы электрофильтров значительно возрастет. В проведении соответствующих мероприятий санитарные органы должны принять самое близкое участие, систематически осуществляя лабораторный контроль за работой дымоочистных сооружений.
М. КИЧЕНКО (Москва)
Санитарно-бактериологическое исследование морской воды при изучении самоочищения
моря
Из отдела гигиены воды и санитарной гидротехники Центрального института коммунальной гигиены НКЗдрава СССР
Бактериальное население морей и океанов состоит главным образом из бактерий, участвующих в круговороте веществ в природе. Книпо-вич, Бигелоу и др. указывают на то, что в воде морей и океанов обнаружены нитрификаторы, денитрификаторы, серобактерии, бактерии, расщепляющие клетчатку водорослей, дрожжи и другие сапрофиты. Таким образом, морская бактериология приближается к почвенной. Однако охрана здоровья населения требует изучения влияния морской воды на бактериальную группу, чуждую морю, как, например, на бактерии, вносимые с хозяйственно-фекальной сточной водой.
Бигелоу (США) указывает на возможность жизни и размножения патогенных бактерий в морской воде при добавлении к ней питательных веществ. И хотя способность самоочищения в море велика (вследствие инсоляции, аэрации, декантации и других физико-химических факторов), все же известны вспышки брюшного тифа, вызванные употреблением в пищу устриц и других съедобных моллюсков, в организме которых находили тифозные бактерии.
О самоочищении рек имеется много работ, проведенных по хорошо разработанной методике, в большинстве случаев однородной, позволяющей сравнивать данные, полученные из разных объектов. Вопрос же о самоочищении моря в литературе освещен довольно слабо. Между тем резкое различие между условиями самоочищения морей и рек не позволяет опыт и выводы, полученные при изучении последних, принять полностью в отношении моря. Так, например, показатель содержания растворенного кислорода в воде, характеризующий степень загрязнения реки, не играет столь важной роли при изучении фекального загрязнения моря из-за естественной насыщенности морской воды кислородом. То же можно сказать и относительно санитарного значения увеличения содержания хлора в морской воде. Если возрастание хлора в пресной воде указывает «а фекальное ее загрязнение, то рост или падение содержания его в морской воде может колебаться, по данным Квиповича, вследствие других причин: замерзания воды и таяния льда, обильного выпадения атмосферных осадков, мощного притока пресных вод или величины испарения. По указаниям того же автора, соленость ■морской воды определяет ее удельный вес и плотность.
При загрязнении рек сточными водами мы имеем дело с жидкоп стями, более или менее однородными и потому быстро смешивающи-
