Применение экобиозащитной техники

С целью защиты человека от получения механических травм применяют два способа: обеспечение таких условий, при кото­рых человек не допускается в опасные зоны, и применение устройств, защищающих человека от опасного фактора. Защита от механического травматизма может быть коллективной и инди­видуальной.

Коллективные средства защиты делятся на: оградительные, предохранительные, тормозные устройства, устройства автомати­ческого контроля и сигнализации, дистанционного управления, знаки безопасности.

Оградительные устройства предназначены для предотвраще­ния случайного попадания человека в опасную зону. Эти устрой­ства применяются для изоляции движущихся частей машин, зон обработки станков, прессов, ударных элементов машин от рабочей зоны. Устройства подразделяются на стационарные, подвижные и переносные. Они могут быть выполнены в виде защитных кожухов, козырьков, барьеров, экранов; как сплошными, так и сетчатыми. Изготовляют их из металла, пластмасс, дерева.

Стационарные ограждения должны быть достаточно прочными и выдерживать любые нагрузки, возникающие от разрушающих действий предметов и срыва обрабатываемых деталей и т.д. Переносные ограждения в большинстве случаев используют как временные.

Предохранительные устройства используют для автоматического отключения машин и оборудования при отклонении от нор­мального режима работы или при попадании человека в опасную зону. Эти устройства могут быть блокирующими и ограничитель­ными. Блокирующие устройства по принципу действия бывают: электромеханические, фотоэлектрические, электромагнитные, радиационные, механические. Ограничительные устройства явля­ются составными частями машин и механизмов, которые разру­шаются или выходят из строя при перегрузках.

Широко используются тормозные устройства, которые можно подразделить на колодочные, дисковые, конические и клиновые. В большинстве видов производственного оборудования исполь­зуют колодочные и дисковые тормоза. Тормозные системы могут быть ручные, ножные, полуавтоматические и автоматические.

Для обеспечения безопасной и надежной работы оборудования информационные, предупреждающие, аварийные устройства ав­томатического контроля и сигнализации очень важны. Устрой­ства контроля — это приборы для измерения давлений, темпера­туры, статических и динамических нагрузок, характеризующих работу машин и оборудования. При объединении устройств кон­троля с системами сигнализации значительно повышается их эффективность. Системы сигнализации бывают: звуковыми, све­товыми, цветовыми, знаковыми, комбинированными.

Для защиты от поражения электрическим током применяются различные технические меры. Это — малые напряжения; электри­ческое разделение сети; контроль и профилактика повреждения изоляции; защита от случайного прикосновения к токоведущим частям; защитное заземление; защитное отключение; индивиду­альные средства защиты.

Длительная работа на персональном компьютере может отри­цательно воздействовать на человека. Монитор персонального компьютера (ПК) является источником электростатического поля; слабых электромагнитных излучений в низкочастотном и высо­кочастотном диапазонах; рентгеновского излучения; излучения видимого диапазона.

При длительной работе на ПК появляются боли в позвоноч­нике, плечевых суставах, шее, болевые ощущения в локтевых суставах, запястьях, кистях и пальцах рук. Наиболее сильной нагрузке подвергается зрительный аппарат человека.

Современные мониторы оснащены защитой от электростати­ческих, переменных электрической и магнитной составляющих излучения путем нанесения электропроводных покрытий на внут­реннюю поверхность корпуса монитора и его заземления, встра­ивания в дисплей оптического защитного фильтра, защищающего от излучений со стороны экрана.

Для мониторов старых конструкций рекомендуется устанав­ливать на экран защитные фильтры.

При эксплуатации ПК большое значение придается правиль­ной организации работы. Помещение, в котором находятся ПК, должно быть просторным, хорошо проветриваемым, правильно освещенным. Освещение должно быть смешанным: естественным и искусственным. Следует избегать большого контраста между яркостью экрана и окружающего пространства. Запрещается ра­бота на компьютере в темном и полутемном помещении.

Защита атмосферы от вредных выбросов и выделений сводится к обеспечению содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны и приземном слое равным или менее предельно допустимых

концентраций. Для этого используются следующие методы и сред­ства: рациональное размещение источников вредных выбросов по отношению к населенным зонам и рабочим местам; рассеивание вредных веществ в атмосфере для снижения концентраций в ее приземном слое; удаление вредных выделений от источника образования; применение средств очистки воздуха от вредных веществ.

Рациональное размещение источников вредных выбросов пред­полагает максимально возможное удаление промышленных объек­тов — загрязнителей воздуха от населенных зон, создание вокруг них санитарно-защитных зон; учет при размещении источников загрязнений и жилых зон по отношению друг к другу рельефа местности и преобладающего направления ветра.

Основными параметрами систем очистки воздуха являются эффективность и гидравлическое сопротивление. Эффективность определяет концентрацию вредной примеси на выходе из аппа­рата, а гидравлическое сопротивление — затраты энергии на про­пуск очищаемых газов через аппараты. Чем выше эффективность и меньше гидравлическое сопротивление, тем лучше.

В современных условиях эксплуатируется достаточно много газоочистных аппаратов, технические возможности которых по­зволяют обеспечивать высокие степени очистки отходящих газов практически по всем веществам. Для очистки отходящих газов от пыли имеется большой выбор аппаратов, которые можно разделить на сухие и мокрые, орошаемые водой.

Среди пылеуловителей сухого типа широкое распространение получили различные циклоны: одиночные, групповые, батарейные. Из множества циклонов наибольшее распространение имеют циклоны типов ЦН и СК-ЦН (СК — сажевые конические).

Широко применяются фильтры, которые обеспечивают высо­кую эффективность улавливания крупных и мелких частиц. Очи­стка осуществляется путем пропускания очищаемого газа через пористую перегородку или слой пористого материала. Перегородка работает как сито, не пропускающее частицы размером, превы­шающим диаметр пор. Частицы меньшего размера проникают внутрь перегородки и задерживаются там инерционными, электри­ческими и диффузионными механизмами улавливания. Некоторые частицы просто заклиниваются в искривленных и разветвленных поровых каналах.

По типу фильтровального материала фильтры разделяются на тканевые, волокнистые и зернистые.

У тканевых фильтров перегородка может быть хлопчатобумажная, шерстяная, лавсановая, нейлоновая, стеклянная, металлическая с регулярной структурой переплетения нитей (саржевой, полот­няной и т. д.). Волокнистые фильтры включают слой тонких и ультратонких волокон с нерегулярной (хаотичной) структурой: частицы пыли проходят внутрь такого слоя и задерживаются там. Зернистые фильтры представляют собой свободные засыпки зерен (гранул) различной крупности или перегородки связанных между собой зерен, через которые пропускают очищаемый воздух.

При очистке больших объемов газа, например в металлургии и теплоэнергетике, использующих угольное топливо, применяют электрофильтры.

Пылеуловители мокрого типа применяют в основном для очи­стки высокотемпературных газов, улавливания пожаровзрыво-опасных пылей и в тех случаях, когда требуется улавливание не только пыли, но и токсичных газовых примесей и паров.

Для защиты от вредных сбросов гидросферы применяют такие методы, как рациональное размещение источников сбросов и организация водозабора и водоотвода; разбавление вредных веществ в водоемах до допустимых концентраций, а также используют средства очистки стоков.

Для очистки сточных вод применяют механические, физико-химические и биологические методы.

Механическая очистка сточных вод от взвешенных частиц (твердых частиц, частиц жиро-, масло- и нефтепродуктов) осу­ществляется путем процеживания, отстаивания, обработки в поле центробежных сил, фильтрования и флотации.

Процеживание применяют для удаления из сточной воды круп­ных и волокнистых включений. Отстаивание, основанное на сво­бодном оседании примесей с плотностью, большей (меньшей) плотности воды, осуществляется в песколовках, отстойниках, жироуловителях. Очистка сточных вод с помощью центробежной силы реализуется в гидроциклонах, по принципу действия близ­ких к газоочистным. Под действием центробежной силы, возни­кающей во вращающемся потоке, происходит более интенсивное отделение взвешенных частиц от потока воды. Фильтрованию от мелкодисперсных примесей сточные воды подвергают как на начальной, так и на конечной стадиях очистки. Сущность флотации заключается в следующем: мелкие пузырьки воздуха, подаваемого в сточную воду, обволакивают частицы примесей и поднимают их на поверхность, где образуется слой пены. В зависимости от спо­соба образования пузырьков флотация бывает: пневматическая (напорная, вакуумная), пенная, химическая, вибрационная, био­логическая, электрическая.

Физико-химическую очистку применяют для удаления из сточ­ной воды растворимых примесей (солей тяжелых металлов, циа­нидов, флоридов и др.), а иногда и для удаления взвесей.

Биологическая очистка сточных вод основана на способности микроорганизмов в процессах своей жизнедеятельности исполь­зовать растворенные и коллоидные органические соединения в качестве источника питания. При этом органические соединения окисляются до воды и углекислого газа. Биологическим путем очищают многие виды органических соединений, содержащихся в городских и производственных сточных водах.

Биологическую очистку ведут или в естественных условиях (поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды), или в специальных сооружениях: аэротенках, биофильтрах.

Существенно загрязняют окружающую среду промышленные, сельскохозяйственные и бытовые отходы. По агрегатному состоя­нию отходы делят на твердые и жидкие. Промышленные отходы — это металлический лом, стружка, пластмассы, пыль, зола и т. д. В сельском хозяйстве образуются в основном биологические отходы: отходы животноводства, птичий помет, отходы растениеводства и другие органические отходы. Бытовые отходы возникают в ре­зультате жизнедеятельности человека.

Отходы всех видов требуют сбора и утилизации. Отходы, ко­торые в дальнейшем могут быть использованы в производстве, относятся к вторичным материальным ресурсам. Классификация отходов уже на стадии сбора позволяет существенно упростить и удешевить их дальнейшую переработку, например макулатура может быть использована для производства бумаги, стеклянный бой — стекла, металлический лом — металла и т. д. То же самое можно делать и с бытовыми отходами, непосредственно сортируя в жилых зонах пищевые, бумагу, стекло, пластмассу и т. п.

После сбора отходы подвергают сортировке, переработке, ути­лизации и захоронению.

Переработка отходов является важнейшим этапом в обеспече­нии безопасности, так как способствует защите окружающей среды от загрязнения. Перерабатываются в первую очередь отходы, ко­торые могут быть полезны. Из промышленных отходов — драго­ценные и цветные металлы, отходы резинотехнических изделий, ядерное горючее и др. Сельскохозяйственные отходы также могут быть переработаны и использованы в качестве экологически чистых удобрений. Пищевые отходы могут перерабатываться на корма и органические удобрения, бумажные отходы — для про­изводства бумажных изделий и т. д.

Отходы, не поддающиеся переработке и дальнейшему использо­ванию в качестве вторичных ресурсов, подвергаются захоронению на специальных полигонах. Значительная часть бытовых отходов сжигается в печах мусоросжигательных заводов. Однако, хотя этот метод и не лишен определенных преимуществ, возникают новые проблемы, связанные с образованием газообразных токсических выбросов.

Наиболее эффективное решение проблем защиты от промыш­ленных отходов возможно при широком внедрении малоотход­ных технологий. Всё большее распространение, особенно при переработке твердых отходов, защите атмосферы, земли, очистке воды, отходов растительности, получают биотехнологии охраны окружающей среды.

ВЫВОДЫ

Техногенные опасности возникают из-за неисправностей и дефектов в технических системах, неправильного их использова­ния, наличия отходов при эксплуатации. При этом критериями безопасности техносферы при загрязнении ее отходами являются предельно допустимые концентрации веществ (ПДК) и предель­но допустимые уровни интенсивности потоков энергии (ПДУ).

Основные требования безопасности технических средств и технологических процессов регламентируются системой ГОСТ, ОСТ, ССБТ, СанПиН, СН, в которой установлены нормативные показатели ПДК И ПДУ.

Для защиты человека от травмирования применяются различные средства, которые могут быть коллективными и индивидуальными, а также многочисленные виды экобиозащитной техники.

Вопросы для самопроверки

1. Назовите основные причины негативных воздействий техно­сферы на человека и природную среду.

2. По каким критериям определяется безопасность техносферы при загрязнении отходами?

3. Каким требованиям безопасности должны отвечать производ­ственное оборудование и технологические процессы?

4. Охарактеризуйте назначение экологической экспертизы и со­держание экологического паспорта.

5. Перечислите основные факторы вредности, оказывающие негативное воздействие на безопасность жизнедеятельности.

6. Какие методы и технические устройства применяются для за­
щиты окружающей среды?