Из трубы идет дым

Дым из выпуска автомобиля служит диагностическим признаком и указывает на возникшие в двигателе неисправности. Поговорим на что влияет черный и белый цвет выхлопа автомобиля.

Причины белого дыма

Это нормальное явление для режима прогрева холодного двигателя. Только это не дым, а пар. Вода в виде пара — признак высокой влажности в системе выхлопа. В ненагретой выпускной системе влага из воздуха частично конденсируется и становится видимой, причем на срезе выхлопной трубы обычно появляется вода. По мере прогревания системы конденсат и пар исчезают.

При температуре ниже 10оС белый пар образуется и на хорошо прогретом двигателе, а при морозе в -20—25оС приобретает густой белый цвет. Так, чем холоднее окружающая среда, тем более плотным получается дым из выпускной трубы. Кроме того, на цвет и насыщенность пара влияет влажность воздуха: чем она больше, тем пар гуще.
Появление белого дыма на прогретом двигателе связано с попаданием в цилиндры охлаждающей жидкости. Вода, содержащаяся в охлаждающей жидкости, не успевает полностью испариться при сгорании топлива и образует довольно густой дым белого цвета. Его оттенок зависит от состава охлаждающей жидкости, погоды, освещенности на улице. Иной раз он выглядит сизым, напоминая «масляный» выхлоп. Отличить водяной пар легко: он сразу рассеивается, а после масляного дыма в воздухе надолго остается синеватый туман.
Не трудно уточнить, что из выхлопа действительно выбрасывается вода, а не масло. Для этого на хорошо прогретом моторе кратковременно закрывают отверстие глушителя листом бумаги. Капли воды с листа постепенно испарятся и не оставят явных жирных следов.
Антифриз может попадать в цилиндр при повреждении прокладки, образовании трещин в головке или блоке цилиндров. Эти дефекты в работе двигателя вызывают попадание выхлопных газов в систему охлаждения, что служит основой для распознавания причины дымления.
Все неполадки, связанные с белым дымом из выхлопной трубы, требуют не только устранения прямых причин. Поскольку дефекты, как правило, вызваны перегревом двигателя, то следует проверить и устранить неисправности в системе охлаждения — возможно, что не работает термостат, датчик включения вентилятора, сам вентилятор, негерметичен радиатор, его пробка, шланги или соединения.
Если белый дым и сопутствующие ему дефекты замечены, то эксплуатировать автомобиль нельзя. Во-первых, дефекты быстро прогрессируют. А во-вторых, работа мотора на водомасляной эмульсии резко ускоряет износ деталей, и через несколько сотен километров без капитального ремонта бывает уже не обойтись.

Причины черного дыма

Черный дым из глушителя свидетельствует о переобогащении топливовоздушной смеси (много сгорает топлива). Следовательно, о неисправностях системы питания, системы зажигания или системы управления впрыском. Он хорошо просматривается на светлом фоне и представляет собой частички сажи — продукты неполного сгорания топлива.
Причины:

• Засорен воздушный фильтр (когда надо менять воздушный фильтр)
• Проблемы в работе карбюратора
• Неправильно отрегулированы зазоры в свечах зажигания или свечи засорены
• Засорена выхлопная система
• Неправильно настроены зазоры клапанов (регулировка клапанов)
• Подтекают форсунки (очистка и промывка форсунок инжектора)

Черный выхлоп часто сопровождается: большим расходом топлива, плохим запуском, неустойчивой работой двигателя, высокой токсичностью выхлопных газов, а нередко потерей мощности. У бензиновых моторов черный дым появляется при неисправности и отказах датчиков системы впрыска, а также негерметичности форсунок («переливают»).

«Извержение» в небе под Казанью: в ОВОС раскрыли суммарные выбросы ТЭЦ, КОСа, «Майского» и свалки на Химической

Объемистые документы по оценке экологического воздействия будущего мусоросжигательного завода появились в сети накануне. Подержать в руках этот увесистый том можно в самом Осиново. Как видно из документов, сейчас суммарные выбросы предприятий здесь — свыше 37 тыс. тонн ежегодно. МСЗ добавит к выбросам районных предприятий около 1,8%. «БИЗНЕС Online» выяснял, сколько ртути, диоксинов, фуранов, окислов азота летит в воздух сейчас и сколько — в будущем.

МСЗ ПРИБАВИТ К ВЫБРОСАМ В ОСИНОВО 1,8% — ВКЛЮЧАЯ 0,05 Г ДИОКСИНОВ В ГОД

Общественная приемная, где можно ознакомиться с материалами оценки воздействия на окружающую среду от мусоросжигательного завода, открылась накануне в Осиново. За месяц до начала общественных слушаний уже можно подержать в руках этот том документов. Сами слушания запланированы на конец июня, они пройдут в осиновском дворце культуры. Об этом «БИЗНЕС Online» сообщили в пресс-службе АГК-2. Именно эта компания, входящая в структуру «РТ-Инвест», непосредственно занимается будущим МСЗ.

Помимо бумажной версии есть и электронная. Документы выложены на официальном сайте проекта, на официальном портале правовой информации РТ, на сайте Зеленодольского муниципального района. Но напрямую ссылку найти сложнее, поэтому специально для наших читателей добавим: мы нашли документацию . Это порядка 10 различных документов, а также постановление осиновских местных властей о назначении публичных слушаний.

Самое интересное — что же пойдет с территории завода? Сама дымовая труба поднимется на высоту 98 м, ее диаметр у основания — 2 метра. В трубе два ствола от двух топок-котлов, объем выходящих газов — около 42 кубометров в секунду. За год в том самом «белом паре» из трубы, о котором говорили на слушаниях в Осиново, будет 671 тонна различных вредных выбросов. Справедливости ради отметим, что выбросы будут не только из трубы, но и от других источников загрязнения вроде автостоянок, мусоровозов, выхлопов дизельгенераторов (они здесь на случай внезапного отключения электроэнергии) и даже личных авто. Вместе с тем всего на территории либо рядом с Осиновским сельским поселением предприятиями ежегодно выбрасывается в воздух более 37,5 тыс. тонн. Таким образом, доля мусоросжигательного завода в общем выхлопе этого «концерта» — примерно 1,8%.

Наибольшую лепту сейчас вносят промплощадки «Казаньоргсинтеза» — более 14,2 тыс. тонн, снабжающая КОС электричеством ТЭЦ-3 выбрасывает свыше 22 тыс. тонн. Остальное уже, так сказать, по мелочи. Например, свалка УК «ПЖКХ» на улице Химической дает чуть больше 175 тонн (пятая часть будущего МСЗ). Тепличный комбинат «Майский» вносит вклад в объеме 186 тонн, а «Казанский завод силикатных стеновых материалов» добавляет 655 тонн ежегодно. Есть еще птицефабрика «Казанская» с ее участком складирования куриного помета, а также выхлопы с автодорог. На станции измерения (Горьковское шоссе, 2) регулярно фиксируются превышения ПДК по углероду — до 3,5 раза, диоксиду азота (1,5 ПДК). В целом превышения предельно допустимых концентраций по загрязняющим веществам на участке под МСЗ отсутствуют, за исключением диоксида азота и формальдегида (в 1,3 и 1,1 раза соответственно).

Среди выбросов — примеси алюминия, титана, железа, меди, свинца, хрома, соляной и азотной кислот, окислы азота, всевозможные газы вроде этилена, цианистого метила, тетрагидрофурана, фенола и т. д. МСЗ добавит к этому букету 2 кг кобальта, 23 кг ртути, 2 кг мышьяка, 2 кг пятиокиси ванадия и прочее. А также волнующие всех фуран и диоксины в объеме примерно 0,05 г (4,66*E-08 тонн, как указано в документах) за год.

Эту оценку разрабатывало ООО «НефтьСтройПроект». Данные по выбросам есть в таблице одного из приложений к ОВОС — на странице 45–49.

КИЛОМЕТРОВАЯ САНИТАРНАЯ ЗОНА: ПДК НЕ ПРЕВЫШЕН?

Трудиться на заводе будет 98 человек — ровно столько нужно, чтобы контролировать процесс сжигания 550 тыс. тонн отходов ежегодно. Кроме того, будет еще и привлеченный персонал — 82 человека, задача которых — уборка, охрана, вывоз шлака и т. д.

Каждый день по 8 часов на завод будут приезжать мусоровозы, всего 120 машин в сутки.

В главном корпусе завода общей площадью более 17 тыс. кв. м будут зоны разгрузки отходов и бункеры, котельное отделение с двумя котлами, отделение очистки газов, турбинное отделение, камеры шлакоудаления, участок хранения и транспортировки золы и т. д. Размеры бункера для отходов — 57 на 26 м, высота 8 м, он способен вместить 12-дневный запас мусора (12 тыс. кубометров отходов).

Система сжигания от Hitachi Zossen Inova устроена так, чтобы ее нельзя было эксплуатировать за пределами допустимых диапазонов. Мусор горит нестабильно, и программное обеспечение рассчитано так, чтобы обеспечивать равномерную загрузку и подачу воздуха для непрерывности горения. При этом вспомогательное топливо либо не используется, либо используется по минимуму: в топке устанавливается необходимая температура, она поддерживается до полного сгорания в случае остановки печи. В процессе работы учитываются данные о концентрации различных газов, сведения о расходе массы утилизируемых отходов и концентрации хлоридов и оксидов серы в неочищенном газе. Это необходимо для расчета и подачи отходов так, чтобы соблюдались массовые доли различных химических веществ и зольности.

Температура горения — от 850 до 1260 градусов. Дымовые газы находятся в зоне высоких температур более 2 секунд, «что обеспечивает разложение диоксинов», говорится в документации.

Отделение очистки газов — это зал размерами 39 на 58 м с двумя линиями (по одной на котел). В их составе — реактор для сухой очистки, блок рукавных фильтров, дымосос, система контроля выбросов, удаления зольного остатка и т. д. В качестве реагентов применяются активированный уголь и гашеная известь. Система замера выбросов мониторит состав газов непосредственно в газоходе. На дымовой трубе организован непрерывный автоматический контроль температуры, давления, состава газов и содержание твердых примесей — с выдачей разрешения на эксплуатацию установки. Мониторятся показатели водяного пара, кислорода, угарного газа, соляной кислоты, окислов азота, углекислого газа, оксидов серы.

Дымовые газы проходят три этапа очистки. Первый — непосредственно в котле от оксидов азота. Используются процессы некаталитического восстановления окислов азота раствором карбамида при температурах 850–950 градусов — DeNOx, разработанные Hitachi Zossen Inova. Второй — сухая очистка дымовых газов в реакторе, которая позволяет обезвредить вторичные диоксины, дибензофураны, ртуть, органические вещества, кислотные составляющие с помощью активированного угля и гашеной извести. Третий этап — рукавные тканевые фильтры, удаляющие золу, пыль и продукты газоочистки.

Однако, судя по диаграммам рассеивания, суммарные выбросы на границах жилой зоны по различным веществам нигде не превысят предельно допустимых концентраций. Их уровень зависит от направления и силы ветра. Эти концентрации рассчитывались как для близлежащей Новониколаевки, так и для «Салават Купере» и «Радужного». В неблагоприятных случаях на расстоянии в 1 км (это ориентировочная санитарно-защитная зона) максимальные приземные концентрации загрязняющих веществ не превышают 0,64 предельно допустимых — с учетом существующего фона.

Наконец, шлак «просвечивается» магнитным сепаратором для отделения металлов — они затем сбрасываются в отдельный контейнер. В целом золошлаковые остатки хранятся в бункере объемом 2,5 тыс. кубометров, это трехсуточный выход шлака. Зола из рукавов фильтрации удаляется отдельно в 200-кубовые бункеры.

Остается добавить, что общественные слушания по ОВОС МСЗ намечены на 28 июня. Они начнутся в 15:00 в ДК «Осиново», регистрация участников — с 13:00. В течение 30 дней по их завершении будут приниматься письменные замечания и предложения по документации ОВОС.

ЗАПАДНЫЙ ОПЫТ: 2450 МСЗ, 330 МЛН ТОНН НА СЖИГАНИЕ И РОСТ ПЕРЕРАБОТКИ

Помимо экологии, в документации содержится и опыт по сжиганию мусора. Так, в России действуют шесть предприятий. В Москве на заводах №2,3,4 — по две или три ступени очистки, включая адсорберы и рукавные фильтры. На МСЗ №3 также применяется система очистки от окислов азота, а на спецзаводе №4 имеется циклон. Система очистки газов на спецзаводе №1 Владивостока представлена только осадительной камерой и батарейным циклоном. На заводах Мурманска и Пятигорска имеются лишь электрофильтры.

В целом в мире сегодня насчитывается более 2450 заводов, работающих по схеме «отходы в энергию». Суммарно они сжигают примерно 330 млн тонн в год. С 2012 по 2016 год построено более 250 новых МСЗ мощностью 60 млн тонн. К 2026 году разработчики документации ожидают, что в мире будет 2700 заводов. Более 93% МСЗ базируются на системах слоевого сжигания на подвижных колосниковых решетках — к такому типу относится и проектируемый завод близ Осиново.

Объемы захоронения отходов в мире уменьшаются — в 2016 году они сократились на 86 млн тонн. На этом фоне выросла переработка отходов. С 2005 по 2016 годы объем переработанных коммунальных отходов вырос с 11% до 29%. В странах Евросоюза переработка и компостирование отходов составляет 46%.

Вместе с тем за 10 лет вдвое выросло и термическое обезвреживание отходов в Европе — в 2016 году страны ЕС сожгли 68 млн тонн, а в 2005 году сжигали 34 млн тонн. Больше всего в процентном отношении отходов подвергается термическому обезвреживанию в Норвегии (54% из 754 кг на человека), Дании (51% из 777 кг на человека), Швейцарии (48% из 720 кг на человека), Финляндии (55% из 504 кг на человека) и Нидерландах (45% из 520 кг на человека). Соответственно, больше всего МСЗ во Франции, Германии и Нидерландах: на долю этих стран приходится более половины мощностей по сжиганию мусора. А вместе с Италией, Швецией и Англией доля составляет 74%.

Но вернемся к Казани. Город генерирует все больше и больше мусора – по этому показателю мы, увы, стремимся в Европу. Если объемы производства мусора казанцами достигнут хотя бы среднеевропейских значений — 480 кг на человека в год, — то количество мусора на 30–40% превысит мощности МСЗ. Видимо, на этих расчетах и базируются посылы на увеличение объемов переработки мусора в будущем, а пока на вторсырье у нас извлекается менее 10% отходов.

Добавить «БИЗНЕС Online» в избранное Яндекс.Новости Подписаться на нас в Яндекс.Дзен Читать полную версию

Черный дым из трубы

Многие художники, рисуя заводские пейзажи, часто изображают, как из Труб валит густыми клубами черный дым. К сожалению, так это в действительности иногда и бывает. Но это вовсе не значит, ч1о так оно должно быть.

Художники и не подозревают, что подобной картиной они увековечивают улику плохой работы кочегара.

Что такое густой черный дым?— Это клубы сажи, — мельчайших пылинок несгоревшего углерода. Это — топливо, буквально выброшенное на ветер.

Главной составной частью всякого топлива является углерод. В антраците его находится до 95 ирод., в каменном угле от 75 до 93 проц., в буром—68 проц., в дровах и торфе — около 60 проц., в нефти— 85 проц.

При полном доступе воздуха углерод сгорает в угольный ангидрид (углекислый газ), при неполном доступе воздуха — в окисб углерода, способную к дальнейшему сгоранию. При этом окись углерода превращается в угольный ангидрид. Оба эти газа бесцветны.

При еще меньшем доступе воздуха или при охлаждении топки, че.сть углерода вовсе не сгорает и уносится вместе с газами тягой печной трубы в атмосферу. Вот эта-то неиспользованная часть топлива и образует густой черный дым, излюбленный некоторыми живописцами.

Как следует сжигать топливо на колосниковых решетках паровозов, станционных котлов и печей, чтобы уменьшить насколько возможно его потерю, чтобы сделать дым, выходящим из трубы, почти невидимым?

зан имательно и

Что такое горение? 2

Можно ли считать, что, чем пламя ярче, тем оно горячее?

Правы ли говорящие: «Здесь пахнет угаром?»

Какой сальный яд находится в воздухе жилых помещений?

Почему курение вредно помимо отравления никотином?

Как спасти угоревшего?

Топливо при горении дает максимум тепла лишь в том случае, если весь содержащийся в нем углерод сгорает в угольный ангидрид, т. е. при достаточном доступе воздуха. Поэтому задача кочегара заключается прежде всего в том, чтобы заброшенный в топку уголь не препятствовал бы свободному доступу воздуха.

Если куски угля крупные (больше 75 мм), их надо перед забрасыванием в печь разбить.

Уголь надо кидать на то место решетки, где слой его тоньше и пламя ярче. Забрасывать уголь надо небольшими порциями через небольшие промежутки времени. Кидать сразу в топку более пяти лопат не следует, а лучше бросать 2—3, если же больше, то не на одно и то же место решетки.

Если закинуть на решетку сразу много угля, о,н полностью не его’

рит, часть его провалится в поддувало, часть унесется в виде сажи в дымоход. Помимо этого толстый слой угля на решетке плохо пропускает воздух. Поэтому воздух направляется в те места, где слой угля тоньше. Стенки топки при этом чаемчно охлаждаются, давление пара в котле падает.

Необходимо следить, чтобы уголь все время лежал на решетке ровным слоем. Это важнейшее условие полного использования топлива.

Однако и при вполне правильной работе кочегара не может быть достигнуто полное сгорание топлива, так как открывание топочных дверец охлаждает воздух в топке. Правильное и максимальное сожжение топлива достигается только в современных механизированных топках.

Вы не получаете номера «Техники молодежи»?

Доставка журнала сильно задерживается?

Не все товарищи получают номера по коллективной подписке?

— Во всех случаях немедленно обращайтесь с письменной жалобой по адресу: Москва, Гоголевский бульвар, 27, «ТЕХПЕРИОДИКА’ т. Гольдгамеру.

В жалобе указывайте номер подписной квитанции, количестго экземпляров (при коллективной подписке) и точный адрес, по которому должен высылаться журнал

Несмотря на то, что в современном мире дровяные печи постепенно уступают свое место газовым и электрическим приборам, они все еще очень активно используются. Дрова применяются при растопке каминов, традиционных печей, буржуек, а также печей Булерьян. Наиболее часто можно встретить печи в банях. Все эти конструкции имеют довольно сложное устройство и требуют систематического ухода. На неисправность укажет черный дым, идущий из печи. Попробуем разобраться, почему дымит печь в бане или жилом помещении.

Тут необходимо разделить две проблемы:

• Дым идет из новой печи;
• Печь уже давно используется.

Если у вас при растопке дымит совершенно новая печь, возможны следующие причины:

• Если после топки в течение получаса на дверце изнутри имеется конденсат, то, скорее всего, печь просто не до конца просохла. В таком случае необходимо оставить ее для просушки;
• Если же печь просохла, то, вероятно, в конструкции печи был допущен какой-то недочет, приведший к тому, что дым из печки идет в дом. Лучше сразу же вызвать мастера для устранения неисправностей.

Причин же того, что до этого всегда исправно работавшая печь при растопке вдруг начала дымить, существует не мало.

Причины задымления

Итак, почему дым из печи идет в дом? Для выяснения необходимо провести капитальный осмотр и выявить, что же явилось причиной задымления. Рассмотрим возможные причины ниже.

Внешние причины

Такие факторы никак не связаны с работой печи. Иногда причиной того, что дымит печка в бане или доме, является какой-то предмет, механически препятствующий оттоку воздуха из дымохода. Таким предметом может, например, оказаться разросшееся дерево. В этом случае проблема легко решается обрезкой лишних веток.

Еще одной причиной, почему дымит печь при растопке, может стать попадание в печную трубу атмосферных осадков, вследствие чего дым слишком быстро охлаждается, что приводит к появлению конденсата и возникновению воздушной пробки. В таких случаях над трубой устанавливается металлический зонт или колпак.

Могут повлиять на появление черного дыма из печной трубы дрова низкого качества.

Если печь долго не эксплуатировалась, причиной, почему дымит печь в доме, может стать непрогретая печная труба. Устранить эту причину можно, воспользовавшись куском материи, который нужно зажечь внутри дымохода.

Внимание! Необходимо регулярно чистить печное оборудование во избежание сбоев в его работе. Такие чистки должны происходить ежегодно и сопровождаться тщательным осмотром печи в целях своевременного обнаружения неисправностей.

Причины, связанные с конструкцией печи

В ряде случаев возможные причины, почему дымит печь, связаны с ее устройством.

• Кладка печи выполнена с нарушением установленных правил. Несоответствующее сечение дымохода может явиться причиной, почему дымит печка в бане. В этом случае дым может попадать в помещение. Для устранения этой причины лучше вызвать мастера;
• Ветер может также стать причиной, почему печка дымит в дом. Для устранения этой причины, скорее всего, придется удлинять дымоходную трубу. Также можно попробовать изменить форму козырька, установленного на оголовке;
• Дымит печь при растопке, когда происходит явление, называемое «опрокидыванием тяги». Если печь на протяжении какого-то времени не растапливали, поток воздуха может поменять направление, что случается в любое время года, и приводит к тому, что дымит печь. Необходимо увеличить температуру внутри дымохода. С этой целью можно открыть боров или самую верхнюю дверцу, обеспечивающую доступ внутрь трубы. В крайнем случае применяется уже описанный способ с зажженной тканью;
• Недочеты в кладке колодца также могут стать причиной неправильного функционирования печки в частном доме. Бывает, что дымит печь в бане при открытой дверце, тогда как при закрытой не наблюдается каких- либо отклонений. В этом случае источником проблем может стать некачественная кладка входа в колодец. Понадобится перекладка колодца. Если же это невозможно, придется возводить внутри печки стену таким образом, чтобы ее верхний край был немного выше топочной дверцы;
• Еще одной причиной, почему дымит печка при растопке, часто является старение ее частей. Это может проявляться в сужении дымохода из-за скопившейся сажи, образовании щелей, частичном или полном разрушении отдельных элементов конструкции. Если причина, почему из печки дым идет в дом, связана с износом, то необходимо тщательно прочистить загрязненные части и отремонтировать разрушенные;
• Еще одной возможной причиной, почему часто дымит печка при открытии дверцы, может стать установка во время монтажа бракованной железной дверцы, через которую осуществляется чистка. В результате она закрывается неплотно, что и является причиной, почему дымит печь при открытой дверце.

Важно! Не следует недооценивать опасность возникающего задымления. Такое явление может привести к отравлению угарным газом.

Способы устранения

Итак, вы столкнулись с ситуацией, когда дымит печка в доме. Чтобы устранить проблему, нужно детальнее изучить ее характер:

• Если дымит буржуйка при открытии дверцы топки, возможные причины сходны с таковыми у традиционной печи. Необходимо произвести ее чистку и проверить правильность установки трубы. Растапливать ее лучше качественным топливом, не используя опилки или солому;
• Причиной, почему часто дымит камин, может стать некачественный монтаж или ошибки, допущенные при его проектировании. Высота его трубы должна быть выше, чем у обычной печи. Несоответствующая глубина топки также может стать причиной, почему в доме дымит камин. Это несоответствие должно быть устранено путем установки на дымовой зуб металлической пластины или подпиливанием края зуба. Также иногда причиной, почему стал дымить камин в комнату, может стать наличие приточной вентиляции. Можно попробовать ее отключить;
• Дымит железная печь в бане – отсыревание ее стен, а также установка под ней духового шкафа. Поможет возведение кирпичной стены между печью и шкафом;
• Причины, почему дымит булерьян, могут быть связаны с низкой температурой выходящего газа, вследствие чего возможно загрязнение внутренней поверхности дымохода сажей. Поможет прочистка трубы.

Способы очистки оборудования

Для очистки применяются следующие способы:

• С использованием химии. В печь время от времени добавляются специальные вещества, благодаря которым происходит отслоение накопившихся загрязнений;
• Печной пылесос. Может помочь при не очень сильных загрязнениях;
• Механический. Самый трудоемкий- с использованием щеток и скребков.

Итак, если вы ищете возможные причины, почему дымит камин, печь в бане или доме и не знаете, что делать, воспользуйтесь нашими подсказками. Они помогут восстановить нормальную работу печного оборудования.

Ответ кажется очевидным : потому, что печь топят, и в ней горит топливо (дрова, уголь, солярка, газ). В нашем сознании эти вещи неразделимы: если печь топят углем, это всегда означает грязь и специфический угольный запах. Все это мы наблюдаем при отоплении частного дома, особенно в холодную безветренную погоду.

Оказывается, все не так просто: если топливо сжечь полностью, то из трубы будет идти прозрачный воздух и углекислый газ, а в холодное время мы будем видеть водяной пар (туман). А тот дым, который мы видим,— это несгоревшая газовая фаза топлива.

Возникает вопрос: откуда вообще берется эта газовая фаза? Если топить газом или жидким топливом, то все понятно, но ведь уголь и дрова твердые? И почему эта таинственная газовая фаза сгорает не полностью?

Чтобы понять это, рассмотрим процесс горения.

Итак, мы зажгли спичку. Если ее погасить, мы увидим, как от нее пойдет белый дымок. Это испаряются входящие в ее состав летучие вещества. Если нагревать древесину достаточно сильно, она на три четверти превратится в газ, тот самый беловатый газ, который мы на секунду увидели при тушении спички, а в остатке мы получим древесный уголь. При температуре около 200–300ºС, этот газ загорится. Горящий газ и есть пламя, которое мы видим.

Эти процессы можно разделить. Если нагревать дрова без доступа кислорода, мы превратим их в газ, который потом сжигается в горелке, так работает пиролизный котел. Во время войны на дровах работали даже автомобили.

Если температура в печи мала или в ней недостаточно кислорода, происходит неполное сгорание газов, и мы видим выходящий из трубы дым.

Похожим образом горит и уголь, ведь их состав очень похож: уголь — это та же древесина, за миллионы лет превратившаяся в камень. Но есть и отличия. В угле больше нелетучего углерода, есть негорючие минеральные добавки (зола), зато летучих веществ меньше: в буром угле их около 50%, в каменном угле 20–40%, а в антраците всего около 5%.

Вспомним, как топят обычную деревенскую печь. На колосники в топку кладут немного дров и зажигают их. Когда дрова разгорелись, начинают засыпать уголь: сначала немного, а потом, когда первая порция разгорится, засыпают основную порцию угля.

В момент розжига дров и угля идет дым: температура в этот момент еще недостаточна для полного сгорания. Когда засыпали основную порцию угля, горящий нижний слой нагревает верхние слои, из них активно выделяется газовая фаза, но для ее сгорания недостаточно ни температуры, ни кислорода, так как колосники плотно закрыты углем, а воздух подается снизу через колосники и весь кислород расходуется в нижнем слое. Газы, вместо того, чтобы сгорать и обогревать наш дом, просто улетают в трубу. Так топится деревенская печь.

Посмотрим, что происходит в «современных» угольных печах с верхней загрузкой и в котлах других типов. Производители котлов стремятся сделать котел дешевым и долговечным, поэтому стенки котла, где происходит горение, делают водоохлаждаемыми. То есть, котел одновременно является и частью теплообменника и не прогорает, так как температура стенок котла равна температуры воды в котле (около 80ºС).

Вроде бы все правильно, но не совсем.

Для того чтобы котел работал с высоким КПД (около 95%), необходимо в топку подавать строго выверенное количество кислорода: не больше и не меньше.

Если подать меньше, не будет полного сгорания; если больше, лишний воздух просто нагреется и уйдет в трубу, унося тепло и снижая КПД. Количество воздуха должно быть пропорционально количеству выделившихся газов.

В существующих бытовых котлах длительного горения нет механизмов контроля за правильностью процесса горения. Автоматика отслеживают температуру и пытаюеся ее регулировать, меняя подачу воздуха. Когда температура в котле повышается, выделяется больше газов. Для их полного сгорания нужно больше кислорода, но автоматика как раз снижает поддув, чтобы уменьшить интенсивность горения. В итоге выделившиеся газы улетают несгоревшими.

Даже если кислорода достаточно, это еще не означает, что вся газовая фаза сгорит полностью: нужна еще высокая температура на всем пути горения, а он составляет более1 м. В существующих же котлах уже через 20–40 см газы ударяются о холодные стенки котла, обтекая холодные стенки теплообменника, они частично гаснут и уносятся в трубу. Мы сами не дали им полностью сгореть, в итоге не только получили грязный дым, но и пустили «в трубу» часть угля.

Второй продукт неполного сгорания — сажа. Во время горения комочки угля раскаляются, и в них происходят микровзрывы и отстрел искр; то же самое мы видим когда горят хвойные дрова. Искра — это мельчайшая частичка угля, в основном углерод и зола. Углерод горит при температуре более 800ºС. Ударяясь о водоохлаждаемые стенки, эти частички сразу гаснут и оседают на теплообменнике в виде сажи.

Исправить дело можно: для этого нужно разнести процесс горения и теплообмена, дать углю время сгореть полностью. Этот принцип мы реализовали в Термороботе — разработанной нами автоматической модульной угольной котельной. В котле Терморобот есть дожигатель — длинный раскаленный канал, в который подается нужное количество воздуха. Этим объясняется его высокий КПД и чистота выходящих газов : полностью сгоревший уголь — это невидимый и безвредный углекислый газ, водяной пар и другие продукты полного сгорания.

Решение не дешевое: такой котел — это более 600 килограмм специальных жаростойких материалов. Конечно, он стоит гораздо дороже традиционных бытовых котлов отопления, но если этого не сделать, из трубы будет идти дым, а топливо сгорать не полностью.

Таким образом, проблема дыма кроется не в угле, а в способе его сжигания. Терморобот — это новый шаг в технологии бытовых угольных котельных. Он способен изменить сложившиеся стереотипы и показать каждому человеку, что угольное отопление — это удобно, дешево и экологически чисто .

Загрязнение атмосферного воздуха является одной из основных проблем санитарного состояния окружающей среды, которая касается каждого в странах с низким, средним и высоким уровнем доходов.

По оценкам, в 2016 году загрязнение атмосферного воздуха в городах и сельских районах привело к 4,2 миллионам случаев преждевременной смерти в мире; эта смертность вызвана воздействием мельчайших твердых частиц диаметром 2,5 или менее микронов (ТЧ2,5), которые приводят к развитию сердечно-сосудистых, респираторных и онкологических заболеваний.
Бремя загрязнения атмосферного воздуха является непропорционально высоким для населения стран с низким и средним уровнем доходов. Так, 91% среди 4,2 млн. случаев преждевременной смерти имеет место именно в этих странах. Наибольшее бремя характерно для регионов Юго-Восточной Азии и Западной части Тихого океана. Последние оценки бремени болезней указывают на очень значительную роль загрязнения воздуха в развитии сердечно-сосудистых заболеваний и смерти от них. Появляется все больше данных, в том числе исследований, проведенных в районах с высоким уровнем загрязнения, о наличии связи между загрязнением атмосферного воздуха и риском сердечно-сосудистых заболеваний.

По оценкам ВОЗ, в 2016 году около 58% случаев преждевременной смерти, связанной с загрязнением атмосферного воздуха, произошли в результате ишемической болезни сердца и инсульта, 18% — в результате хронической обструктивной болезни легких или острых инфекций нижних дыхательных путей и 6% — в результате рака легких.

Некоторые случаи смерти могут иметь отношение к более чем одному фактору риска одновременно. Например, как курение, так и загрязнение атмосферного воздуха влияют на заболевание раком легких. Некоторые случаи смерти от рака легких можно было предотвратить путем улучшения качества атмосферного воздуха, или за счет сокращения курения табака.

По оценке Международного агентства ВОЗ по изучению рака (МАИР) в 2013 году, загрязнение атмосферного воздуха является канцерогенным для людей, а загрязнение воздуха твердыми частицами наиболее тесно связано с повышенной заболеваемостью раком, особенно раком легких. Наблюдается также связь между загрязнением атмосферного воздуха и заболеваемостью раком мочевыводящих путей/мочевого пузыря.

Одной из важнейших задач в области охраны здоровья населения является работа по коррекции всех факторов развития неинфекционных заболеваний, включая загрязнение воздуха.
Многие источники загрязнения атмосферного воздуха не могут контролироваться отдельными людьми, и требуют консолидированных действий со стороны властей на местном, национальном и региональном уровнях в таких секторах, как транспорт, утилизация отходов энергетической промышленности, городское планирование и сельское хозяйство.

Есть много примеров успешной политики по уменьшению загрязнения воздуха в таких секторах, как транспорт, городское планирование, энергетика и промышленность:

• промышленность: чистые технологии, способствующие уменьшению выбросов из промышленных дымовых труб; улучшенная утилизация городских и сельскохозяйственных отходов, включая каптаж (улавливание) метана, выделяемого в местах утилизации отходов, в качестве варианта, альтернативного сжиганию (для использования в качестве биогаза);
• транспорт: переход к чистым способам выработки энергии; уделение приоритетного внимания скоростному городскому транспорту, пешеходным и велосипедным сетям в городах, а также железнодорожным междугородным грузовым и пассажирским перевозкам; переход к использованию более чистых большегрузных дизельных транспортных средств и автомобилей с низким уровнем выбросов, а также более чистых видов топлива, включая топливо со сниженной концентрацией серы;
• городское планирование: улучшение энергетической эффективности зданий и обеспечение более зеленых и компактных и тем самым более энергоэффективных городов;
• энергия: обеспечение доступа к недорогостоящим источникам энергии в быту для приготовления пищи, отопления и освещения;
• энергетика: более широкое использование видов топлива с низким уровнем выбросов и возобновляемых источников энергии, не основанных на сжигании (таких как энергия солнца, ветра или гидроэнергия); комбинированная выработка тепла и энергии; и распределенная выработка энергии (например, энергетические минисистемы и размещаемые на крыше установки для выработки энергии из солнечной энергии).
• утилизация городских и сельскохозяйственных отходов: стратегии уменьшения отходов, сортировки отходов, рециклирования, повторного использования или переработки отходов; а также улучшенные методы биологической утилизации отходов, такие как анаэробная переработка отходов для производства биогаза, являются практически осуществимыми, недорогими альтернативными вариантами открытому сжиганию твердых отходов. Там, где нельзя обойтись без сжигания, крайне важны технологии сжигания со строгим контролем выбросов.

Помимо загрязнения атмосферного воздуха дым внутри помещений от загрязнения воздуха в домашних хозяйствах представляет серьезный риск для здоровья примерно 3 миллиардов человек, готовящих пищу и обогревающих свои жилища с помощью топлива из биомассы и угля. В 2016 году около 3,8 миллиона случаев преждевременной смерти были обусловлены загрязнением воздуха внутри помещений. Почти все бремя приходилось на страны с низким уровнем дохода. Загрязнение воздуха в домашних хозяйствах является также главной причиной загрязнения воздуха вне жилых помещений как в городах, так и в сельской местности.

«Руководящие принципы ВОЗ по качеству воздуха» 2005 г. являются глобальным руководством в отношении пороговых значений и максимально допустимых уровней основных загрязнителей воздуха, представляющих риск для здоровья. Согласно Руководящим принципам, благодаря снижению уровней загрязнения твердыми частицами (ТЧ10) с 70 до 20 микрограмм на кубический метр мы можем снизить смертность, связанную с загрязнением воздуха, примерно на 15%.

Руководящие принципы, применяемые во всем мире, основаны на экспертной оценке имеющихся научных данных в отношении:

• твердых частиц (ТЧ);
• озона (О3);
• двуокиси азота (NO2) и
• двуокиси серы (SO2) во всех регионах ВОЗ.

Обращаем внимание на то, что «Руководящие принципы ВОЗ по качеству воздуха» находятся в процессе пересмотра, и новая редакция будет опубликована в 2020 году.

Твердые частицы (ТЧ)

Определение и основные источники

Концентрация ТЧ является часто используемым косвенным показателем уровня загрязнения воздуха. Они оказывают негативное воздействие на большее число людей, чем какой-либо другой загрязнитель воздуха. Основными компонентами ТЧ являются сульфаты, нитраты, аммиак, хлористый натрий, сажа, минеральная пыль и вода. Они состоят из сложной смеси твердых и жидких органических и неорганических веществ, присутствующих во взвешенном состоянии в воздухе. Частицы диаметром менее 10 микрон (≤ ТЧ10) способны проникать глубоко в легкие и осаждаться в них. Еще более разрушительное воздействие на здоровье оказывают частицы диаметром менее 2,5 микрон (≤ ТЧ2,5). Они могут преодолевать аэрогематический барьер и попадать в кровеносную систему. Хроническое воздействие твердых частиц усугубляет риск развития сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний, а также рака легких.

Качество воздуха обычно оценивается в дневных или годовых уровнях концентрации ТЧ10 в одном кубическом метре воздуха (м3). При проведении регулярных оценок качества воздуха уровни концентрации ТЧ обычно измеряют в микрограммах (μ)/м3. При наличии достаточно чувствительных измерительных инструментов регистрируются также уровни концентрации мельчайших твердых частиц (ТЧ2,5 или менее).

Последствия для здоровья

Имеется тесная количественная взаимосвязь между воздействием как ежедневным, так и накопленным с течением времени, высоких уровней концентрации мелких частиц (ТЧ10 и ТЧ2,5) и повышенными смертностью и заболеваемостью. И наоборот, при снижении уровней концентрации мелких и мельчайших твердых частиц снижается также связанная с ними смертность при условии, что остальные факторы остаются прежними. Это позволяет лицам, формирующим политику, прогнозировать улучшения здоровья населения, которые можно ожидать при снижении уровней загрязнения воздуха твердыми частицами.

Загрязнение воздуха некоторыми твердыми частицами оказывает воздействие на здоровье даже при очень низких уровнях концентрации, в действительности не установлено такое пороговое значение, ниже которого вреда для здоровья не наблюдается. Поэтому руководящие принципы ВОЗ 2005 года были нацелены на достижение, по возможности, самых низких уровней концентрации ТЧ.

Уровни, рекомендуемые в руководящих принципах ВОЗ

Тонкодисперсные твердые частицы (ТЧ2.5)

среднегодовой уровень 10 μg/m33 среднесуточный уровень 25 μg/m33

Крупнодисперсные твердые частицы (ТЧ10)

среднегодовой уровень 20 μg/m33 среднесуточный уровень 50 μg/m33

Помимо рекомендуемых уровней Руководящие принципы по качеству воздуха содержат промежуточные цели в отношении уровней концентрации ТЧ10 и ТЧ2,5, способствующие постепенному переходу от высоких к низким уровням концентрации.

При достижении этих промежуточных целей можно ожидать значительного снижения рисков развития острых и хронических последствий для здоровья в результате загрязнения воздуха. Тем не менее, конечной целью должно быть достижение рекомендуемых уровней.

Воздействие ТЧ на здоровье происходит при уровнях воздействия, испытываемого в настоящее время многими людьми как в городских, так и в сельских районах развитых и развивающихся стран, однако на сегодняшний день воздействие во многих быстро развивающихся городах зачастую бывает гораздо более значительным, чем воздействие в развитых городах такого же размера.

По оценкам «Руководящих принципов по качеству воздуха», снижение среднегодовых уровней концентрации твердых частиц (ТЧ2,5) с 35 микрограмм на кубический метр — распространенный уровень во многих развивающихся городах — до рекомендуемых ВОЗ 10 микрограмм/м3 может способствовать снижению смертности, связанной с загрязнением воздуха, примерно на 15%.
Однако даже в Европейском союзе, где уровни концентрации ТЧ во многих городах соответствуют рекомендуемым уровням, по оценкам, средняя ожидаемая продолжительность жизни могла бы быть на 8,6 месяца больше, если бы не было воздействия ТЧ из антропогенных источников.

В странах с низким и средним уровнем доходов воздействие загрязнителей в домах и около них в результате сжигания загрязняющих воздух видов топлива на открытом огне или в традиционных печах, с целью приготовления пищи, обогрева помещений или использования для освещения, повышает риск развития острых инфекций нижних дыхательных путей, развития сердечно-сосудистых заболеваний, хронической обструктивной болезни легких и рака легких.

Серьезный риск для здоровья представляет не только воздействие ТЧ, но и воздействие озона (О3), двуокиси азота (NO2) и двуокиси серы (SO2). Как и в случае ТЧ, наиболее высокие уровни концентрации наблюдаются в городских районах стран с низким и средним уровнем дохода. Озон является одним из основных факторов риска заболеваемости и смертности от астмы, в то время как двуокись азота и двуокись серы могут также быть причастными к развитию астмы, бронхиальных симптомов, воспаления легких и к снижению функции легких.

Озон (О3)

Уровни, рекомендуемые в руководящих принципах

O3
средний уровень за 8 часов 100 μg/m3

Рекомендуемый в «Руководящих принципах по качеству воздуха» 2005 года предельный уровень был снижен со 120 µg/м3, рекомендуемых в предыдущих изданиях «Руководящих принципов ВОЗ по качеству воздуха»1-2, на основе недавно сделанных заключений относительно связи, наблюдаемой между показателями ежедневной смертности и уровнями концентрации озона.

Озон на уровне земной поверхности (не путать с озоновым слоем в верхних слоях атмосферы) является одним из основных компонентов фотохимического смога. Он образуется в результате реакции с солнечным светом (фотохимической реакции) таких загрязнителей, как окиси азота (NOx), выбрасываемые в воздух машинами и промышленными предприятиями, и летучие органические соединения (ЛОС), выделяемые транспортными средствами, растворителями и промышленностью. Самые высокие уровни загрязнения воздуха озоном отмечаются в солнечную погоду.

Содержащийся в воздухе в избыточном количестве озон может пагубно сказываться на здоровье людей. Он может привести к появлению проблем с дыханием, спровоцировать астму, снизить легочную функцию и вызвать болезни легких.

Двуокись азота (NO2)

NO2
среднегодовой уровень 40 μg/m33
среднечасовой уровень 200 μg/m33

Уровень содержания в 40 µg/m3 (среднегодовой уровень), установленный на сегодняшний день в руководящих принципах ВОЗ для защиты здоровья людей от воздействия газообразной NO2, остается неизменным по отношению к уровню, рекомендуемому в предыдущих РКВ.

Определение и основные источники

Как загрязнитель воздуха NO2 воздействует несколькими взаимосвязанными путями:

• При кратковременном превышении уровня концентрации в 200µg/m3 3двуокись азота является токсичным газом, вызывающим сильное воспаление дыхательных путей.
• NO2 является основным источником нитратных аэрозолей, образующих одну из основных фракций ТЧ2.5, а в присутствии ультрафиолетового света — озона.

Основными источниками антропогенного образования NO2 являются процессы сгорания (обогрев, выработка электроэнергии, работа двигателей машин и судов).

Эпидемиологические исследования показали, что симптомы бронхита у детей, больных астмой, при длительном воздействии NO2 усугубляются. Снижение функции легких также связывают с воздействием NO2 при уровнях концентрации, регистрируемых (или наблюдаемых) в настоящее время в городах Европы и Северной Америки.

Двуокись серы (SO2)

SO2
среднесуточный уровень 20 μg/m3
средний уровень за 10 минут 500 μg/m3

Воздействию SO2 при уровне ее концентрации в воздухе, равном 500 µg/m3, нельзя подвергаться более 10 минут. Результаты исследований свидетельствуют о том, что у определенного числа людей, больных астмой, происходят изменения легочной функции и развиваются респираторные симптомы в результате воздействия SO2 в течение такого кратковременного периода, как 10 минут.

В настоящее время известны последствия для здоровья, вызываемые более низкими уровнями концентрации SO2, чем считалось ранее. Необходима более высокая степень защиты.

Несмотря на то, что причинная обусловленность последствий для здоровья низких уровней концентрации SO2 все еще не определена, снижение уровней концентрации SO2, по всей вероятности, уменьшает воздействие других загрязнителей.

SO2 является бесцветным газом с резким запахом. Она образуется при сжигании ископаемых видов топлива (угля и нефти) и плавке минеральных руд, содержащих серу. Основным антропогенным источником SO2 является сжигание содержащих серу ископаемых видов топлива для обогрева жилищ, выработки электроэнергии и в автомобилях.

SO2 может воздействовать на дыхательную систему и функции легких и вызывать раздражение глаз. Воспаление дыхательных путей приводит к появлению кашля, секреции слизи, обострению астмы и развитию хронического бронхита, а также делает людей более уязвимыми перед инфекциями дыхательных путей. В дни с повышенными уровнями концентрации SO2 возрастает число случаев госпитализации с болезнями сердца и смертность. При соединении SO2 с водой образуется серная кислота, которая является основным компонентом кислотных дождей, приводящих к исчезновению лесов.

Деятельность ВОЗ

Недавно государства-члены ВОЗ приняли резолюцию (2015) и дорожную карту (2016) по активизации глобальных ответных действий по борьбе с неблагоприятным воздействием загрязнения воздуха на здоровье человека.
ВОЗ является учреждением, курирующим работу по достижению трех показателей в рамках Целей в области устойчивого развития, связанных с загрязнением воздуха:

• 3.9.1 Смертность от загрязнения воздуха

• 7.1.2 Доступ к чистым видам топлива и технологиям

• 11.6.2 Качество воздуха в городах

ВОЗ разрабатывает и выпускает «Руководящие принципы по качеству воздуха» с рекомендациями предельных уровней воздействия основных загрязнителей воздуха ( внутри и снаружи помещений).

ВОЗ разрабатывает детальные связанные со здоровьем оценки различных типов загрязнителей воздуха, включая твердые частицы и частицы сажи и озон.

ВОЗ предоставляет фактические данные о связях загрязнения воздуха с конкретными болезнями, такими как сердечно-сосудистые, респираторные и онкологические заболевания, включая оценку бремени болезней в странах, регионах, и во всем мире в результате воздействия существующих уровней загрязнения воздуха.

ВОЗ ведет разработку различных методических пособий и инструментов, таких как AirQ+ для оценки воздействия отдельных загрязняющих веществ на здоровье, Методика экономической оценки влияния на здоровье (Health Economic Assessment Tool (HEAT)), инструмент Green+ для привлечения внимания к значимости зеленых насаждений для здоровья населения, Методика оценки воздействия устойчивого транспорта на здоровье (Sustainable Transport Health Assessment Tool (STHAT)) и Инструмент комплексного моделирования воздействия транспорта на здоровье (Transport and Health Impact Modelling Tool (ITHIM)).

ВОЗ ведет подготовку комплекта материалов по чистым видам топлива и технологиям для нужд домохозяйств (Clean Household Energy Solutions Toolkit (CHEST)) для обеспечения стран и программ методическими материалами по разработке или оценке мер политики, направленных на расширение доступа к чистым источникам энергии. Последнее особенно важно ввиду того, что загрязняющие вещества, выбрасываемые в воздух внутри и вблизи жилых помещений, вносят заметный вклад в загрязнение атмосферного воздуха. Комплект материалов CHEST включает в себя модули по оценке потребностей, рекомендации в отношении стандартов на бытовые энергоприборы и их тестирования, мониторинга и оценки, а также материалы по укреплению роли сектора здравоохранения в борьбе с загрязнением воздуха внутри жилых помещений.

ВОЗ оказывает содействие государствам-членам в обмене информацией в отношении успешных подходов, методов оценки воздействия и мониторинга последствий загрязнения воздуха для здоровья.

ВОЗ осуществляет руководство Совместной целевой группой по медико-санитарным аспектам трансграничного загрязнения воздуха на большие расстояния в рамках Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния. Задача целевой группы – выполнять оценку влияния такого загрязнения на здоровье населения и готовить соответствующую документацию.

ВОЗ осуществляет руководство Совместной целевой группой по медико-санитарным аспектам трансграничного загрязнения воздуха на большие расстояния в рамках Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния. Задача целевой группы – выполнять оценку влияния такого загрязнения на здоровье населения и готовить соответствующую документацию.
Общеевропейская программа по транспорту, охране здоровья и окружающей среде, одним из инициаторов которой является ВОЗ, предлагает модель сотрудничества на уровне регионов, государств-членов и многих секторов для снижения уровней загрязнения воздуха в транспортном секторе и смягчения его последствий для здоровья, а также методики для оценки преимуществ таких мер охраны здоровья.