К числу основных вопросов, изучавшихся представителями Ф.Ш., относятся такие, как анализ философских, мировоззренческих и методологическ

     Кількісний та якісний склад вихлопних газів двигуна залежить від низки чинників: типу двигуна, особливостей конструкції, його технічного стану, потужності, режиму роботи, якості застосованого пального.

     В Україні більшість автотранспорту працює на бензиновому пальному (карбюраторні машини), значно менше у нас дизельних машин (близько 4 %) і ще менше – газобалонних. Слід відзначити, що перспектива збільшення числа дизельних (не бензинових) машин в Україні існує. Є суттєва різниця у вмісті токсичних компонентів у вихлопних газах карбюраторних і дизельних машин. 

Таблиця 3.2 - Порівняльний склад вихлопних газів бензинових і дизельних машин

 

     Порівняльні дослідження однакових за технічною характеристикою машин, які працюють на бензині та на газі, показали значні переваги останніх щодо вмісту токсичних компонентів у вихлопних газах. Це підтверджують дані, на ведені у табл 3.2.  
 

Таблиця 3.3 - Викиди оксиду вуглецю та вуглеводнів внаслідок використання як пального зрідженого газу і бензину

     Авіатранспорт. Сумарні викиди забруднюючих речовин двигунами літаків порівняно з автотранспортом невеликі, але в районі аеропорту ці відходи роблять значний внесок у забруднення навколишнього середовища. Турбореактивні двигуни при зльоті та посадці викидають візуально добре помітний шлейф диму, що вміщує у собі окис вуглецю, вуглеводні, оксид та двооксид азоту. Суттєву кількість домішок вносять і наземні пересувні засоби.[14]

     Вирішення питання нормування атмосферних забруднень базується на існуванні порогових концентрацій шкідливих речовин – гранично допустимих концентрацій (ГДК). ГДК домішок в атмосфері – це максимальна концентрація речовин в повітрі, яка при періодичній дії за певний час або протягом усього життя людини не має шкідливого впливу на неї. Для кожної речовини-забрудника встановлено два нормативи: максимальна разова і середньодобова ГДК. ГДК_мр встановлюється для попередження рефлекторних реакцій в організмі людині при короткочасній дії атмосферного забруднювача (до 20 хвилин); ГДК_сд – з метою попередження загальнотоксичної чи канцерогенної дії, тобто така концентрація, яка б не мала будь-якого впливу на фізичний стан людини. Концентрація речовин в атмосфері вимірюється в мг/м³. Міністерство охорони здоров’я України встановило ГДК для 200 шкідливих інгредієнтів атмосфери населених пунктів (табл. 3.3).

     В залежності від дії на організм людини забруднюючі речовини поділяють чотири категорії небезпечності:

     1 категорія – надзвичайно небезпечні речовини (канцерогени, мутагени);

     2 категорія – дуже небезпечні речовини;

     3 категорія – небезпечні речовини;

     4 категорія – помірно небезпечні речовини.

     Оскільки в повітрі знаходиться одночасно цілий ряд домішок, то при нормуванні враховують їх сумарний шкідливий вплив.

     Сумарна гранично допустима концентрація повинна бути меншою одиниці:   

                                                 ,                                        (3.1)

     де n – кількість речовин-забруднювачів;

     С_і – концентрація кожної речовини-забруднювача в повітрі;

     ГДК_і – гранично допустима концентрація кожної речовини-забруднювача.

     Гранично допустимий викид (ГДВ) в атмосферу – це норма викиду шкідливої речовини на певній території з певною кількістю підприємств, що в сумі з їх викидами не перевищує ГДК. Суть введення ГДВ полягає у нормуванні викидів і обумовлена тим, що при існуючих методах очищення викидів неможливо повністю уникнути їх попадання в атмосферу. Кожне підприємство, що забруднює атмосферу має встановлені норми викидів, перевищення яких не допускається. Такі нормативи існують і для моделей транспортних засобів та устаткування. Також у питанні нормування забруднюючих речовин в атмосфері існує поняття фонової концентрації С_ф речовини в атмосфері, тобто її природної концентрації, яка склалася віками і відповідає даній природній зоні. При нормуванні ГДВ враховують фонову і сумарні ГДК всіх наявних забруднювачів атмосфери нового виду, які в сумі не повинні перевищувати ГДК : 

      ,                                           (3.2)

     де n – кількість підприємств на даній території.

Таблиця 3.4. - Гранично допустимі концентрації деяких шкідливих речовин в атмосфері населених пунктів

 

     Введення норм ГДК і ГДВ, обов’язкове дотримання яких передбачає Закон України “Про охорону атмосферного повітря”, визначає конкретну відповідальність посадових осіб і їх зацікавленість у безперервній роботі очисного устаткування, впровадження нових маловідходних і безвідходних технологій. 

3.2. Методи попередження забруднення атмосфери стаціонарними та рухомими джерелами 

     Атмосферне повітря забруднюється твердими (пил, сажа), рідкими (крапельними) та газоподібними домішками. Завдання очищення викидів забруднюючих речовин полягає у вилученні з газів, що викидаються, завислих, твердих і рідких домішок – пилу, диму, крапель, туману (аерозолів) або в нейтралізації газоподібних і пароподібних домішок.

     Методи очищення газів від твердих домішок внаслідок роботи стаціонарних джерел поділяються на механічні та електричні. При механічних методах очищення відділення пилу від газів проходить під дією сил гравітації, інерції, при фільтрації потоків через фільтри та рідини[15].

     При електричних методах сепарація твердих частинок проходить під дією сил електричного поля на зарядженні. Очищення викидів в атмосферу здійснюється в газоочисних установках і пиловловлювачах. В залежності від принципу дії апарати очищення рідких викидів поділяються на: гравітаційні, інерційні (сухі та мокрі), фільтраційні, енергетичні (сухі та мокрі).

1. В гравітаційних пиловловлювачах осадження пилових частин з газів проходить за рахунок дії сил гравітації; при чому, чим більша швидкість руху частинок і час перебування їх в камері, тим вища ефективність очищення газів. 
2. В пиловловлювачах інерційної дії (рис. 3.2) сепарація частин газового потоку проходить під дією частин сил гравітації та інерції пилових частинок, які рухаються в аерозольному потоці. Ефект досягається при повороті рухомого газового потоку; при цьому тверді частинки стараються зберегти першочерговий напрям руху і осаджуються в бункерах.
3. Група центробіжних апаратів включає циклові, вихрові та центробіжні ротаційні пиловловлювачі. Видалення пилу з аерозольного потоку проходить під дією центробіжної сили на частинки, які виникають при обертово-поступовому русі газового потоку. Найширше в практиці використовується група апаратів типу “Циклон” (рис. 3.3), в яких під дією центробіжної сили тверді включення переміщуються до стінок циклону, а потім опускаються по них і потрапляють в бункер. Ступінь ефективності очищення газів циклонами досить висока (98-99 %). До типу порожнистих промивачів, які працюють за принципом промивання газового потоку в завісі розпиленої рідини, відноситься порожнистий скрубер.

       
 
 

     Рис. 3.2 - Пиловловлювач інерційної дії:

     1 – забруднені гази;  2 – очищені гази;  3 – пил.

4. Заповнені газопромивачі або сепаратори мокрого очищення (рис. 3.4) на відміну від порожнистих мають фільтраційні колони, які заповнені галькою, кульками із скла, полімерних матеріалів та ін. Через постійно зрушуваний заповнювач проходять потоки газу змінного напрямку. На поверхні заповнювача осідають тверді та рідинні включення, які разом із зрошуваною рідиною поступають в бункер. Такий скрубер затримує до 90 % твердих частинок і до 30 % сірчаного ангідриду.
5. Швидкісні турбулентні пиловловлювачі (апарати мокрого очищення) мають трубу, розпилювач, в якому взаємодіє впорскувана під тиском рідина з повітряним потоком. Це найбільш ефективні апарати мокрого очищення. Пиловловлювачі, в яких в якості труби-розпилювача використовується труба Вентурі (рис. 3.5), мають високу ефективність очищення газів (від частинок розміром 1-2 мкм – 96-98 %). Існують форсункові скрубери, обладнані системою форсунок, які працюють аналогічно водостуменевому насосу.

       
 
 
 
 

     Рис.3.3 - Принципова схема сухої інерційної очистки газів (“Циклон”):

1 – подача неочищеного газу; 2 – відведення очищеного газу; 
3 – бункер для збирання осадів.

6. На підприємствах досить поширена група фільтраційних апаратів з тонковолокнистими, тканинними, зернистими, масляними, керамічними та електричними фільтрами. Тонковолокнисті фільтри мають ефективність очистки від дрібних частин розміром 0,05-0,5 мкм – 99 %.
7. В газових потоках існує волога у вигляді капель або пару. В даний час для очищення газів від вологи (сепарації краплин із газових потоків) застосовують гравітаційні, інерційні, центробіжні, дифузійні та електростатичні методи. Вибір конкретного методу здійснюється з урахуванням ряду факторів: маси виносу, кількості викидів, властивостей краплинної рідини і вмісту в ній домішок.

 
 
 

     Рис. 3.4. - Принципова схема мокрої очистки газів (“Скрубер”):

1 – подача неочищеного газу; 2 – подача води;

3 – зрошувальний бак;  4 – роздільний насадок;

5 – відведення очищеного газу; 6 – основний насадок;