Цементная пыль. Вред цементной пыли Признаки аллергии на цементную пыль
Отход цементных заводов - пыль из холодных камер; тонкий порошок, склонный к цементированию. Химический состав его значительно различается в зависимости от вида получаемого цемента. Нейтрализующая способность цементной пыли колеблется от 63 до 80% (в пересчете на углекислый кальций, иногда превышает 90%, влажность не более 2%. Кальций в ней находится в различных соединениях: углекислых солей, окисей, силикатов и т.д.). Магний присутствует в небольшом количестве, много сернистых соединений, в т.ч. гипса. Отход цементных заводов обладает хорошим гранулометрическим составом - часто мельче 0.25 мм 90-97%.
Для внесения используются машины пневматического действия. Цементная пыль хорошее известковое удобрение. Ее вносят в почву за 1.5-2 недели до посева, чтобы имеющиеся в ней сернистые соединения успели окислится в сернокислые.
Белитовый шлам - мелкозернистая масса, являющаяся отходом алюминиевой промышленности. Основной составляющей частью отхода является минерал белит и небольшое количество неразложившегося фелина. Материал содержит от 10 до 15% влаги. Кальций находится главным образом в форме кремнекислых соединений. Химический состав белитового шлама зависит от технологических условий производства и колеблется в следующих пределах (%): CaO - 50-58, MgO - 0.2-2.2, SiO2 -24-31%, закисное железо - 2-5.5%. Он обладает хорошим гранулометрическим составом и может применяться без подготовки. В связи с высокой нейтрализующей способностью белитовых шламов (85-99% СаСО3) целесообразно его применение в качестве известкового материала для коренного известкования почв. В составе белитового шлама отмечено повышенное содержание кадмия, свинца и стронция. Однако при периодичности известкования этим материалом 1 раз в 5 лет и дозах не выше 5 т/га опасногo загрязнения почв этими элементами не наблюдается.
Вносить белитовый шлам целесообразно превморазбрасывателями с последующей перепашкой почвы. Для экологически безопасного использования мелиоранта дозы его внесения следует ограничить на супесчаных и песчаных почвах 5 т/га, на более тяжелых почвах возможно внесение до 8 т/га мелиоранта. Необходимо обеспечить его внесение в почву не позднее, чем за две недели до посева сельскохозяйственных культур, и обеспечить его немедленную заделку в почву.
ПЫЛЬ ЦЕМЕНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА И ЕЕ АЛЬТЕРНАТИВНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
Важной проблемой современного производства является защита окружающей среды от выбросов пыли и вредных газов в атмосферу. Высокая концентрация пыли в выбросах наносит огромный вред природной среде, приводит к безвозвратной потере большого количества сырья и готового продукта. Производственная пыль – это мельчайшие твердые частицы, выделяющиеся при дроблении, размоле и механической обработке различных материалов, погрузке и выгрузке сыпучих грузов и т.п., а также образующиеся при конденсации некоторых паров.
Одной из важнейших характеристик пыли является ее дисперсность. Под дисперсностью пыли понимается совокупность размеров всех частиц, составляющих пылевую систему.
Результаты исследования дисперсного состава пылей, образующихся при производстве портландцементного клинкера, говорят о том, что выделяемые из источников загрязнения пыли – полидисперсные. Содержание фракции пыли менее 10 мкм по мере прохождения материала технологического процесса обработки возрастает от 10,75 до 75%. Наиболее мелкая пыль образуется при обжиге сырьевой шихты во вращающихся печах сухого способа производства.
Цементные заводы, несмотря на значительное разнообразие используемых сырьевых материалов и применяемого технологического оборудования, в большинстве своем имеют сходную схему производства.
У всех технологических агрегатов, выделяющих пыль, на цементных заводах устанавливаются пылеулавливающие аппараты, позволяющие не только возвратить значительное количество готового продукта или полуфабриката, но и предотвратить загрязнение пылью воздушного бассейна цементных заводов и прилегающих к ним территорий.
Пылевой фон от цементных заводов формируется в основном за счет трех источников пылевыделения: вращающихся печей, цементных мельниц и силосов.
Основным источником пылевыделения являются клинкерообжигательные печи. В большинстве случаев количество пыли, выбрасываемое в атмосферу с газами от печей, доходит до 80% от всего количества пыли, выделяемой в процессе производства цемента.
При нормальном режиме работы современных вращающихся печей по мокрому способу производства клинкера, вынос пыли из печи по отношению к весу сухого материала, подаваемого в печь, обычно составляет 5-8 %.
Большое влияние на величину пылеуноса имеют теплообменные устройства, главным образом цепные завесы, которые являются не только теплообменниками, но и своего рода устройством, задерживающим пыль, выносимую из печи газами.
Необходимо до конца использовать теплообменные свойства цепных завес для экономии энергии. Сегодняшний уровень развития техники позволяет расширить цепную завесу до температуры в 1200°С (температура в печи) и достигнуть тем самым наибольшей эффективности теплообменных показателей завесы. Ограничить цепную зону на 850°С вместо увеличения до максимальной температуры значит уменьшить возможный выход клинкера на 3,0-5,0% при неизменном потреблении энергии.
В настоящее время на большинстве предприятий в системах пылеулавливания используются электрофильтры, установленные двадцать и более лет назад и обеспечивающие степень очистки 95-98% или 300-800 мг/м 3 пыли на выходе. Многие предприятия вынуждены решать сегодня вопрос замены морально и физически устаревших электрофильтров и ориентируются снова на электрофильтры, как привычное оборудование. Однако сегодня только лучшие зарубежные электрофильтры, имеющие 5-7 полей, обеспечивают остаточную запыленность на уровне 50-100 мг/м 3 . при этом габариты таких фильтров значительно больше существующих. К существенным недостаткам электрофильтров относятся сложность конструкции, невозможность стабильной работы в условиях изменяющегося химического и физического состава рабочей среды, остаточная электризация уловленных частиц пыли, которая часто не позволяет вернуть ее в производство. Как техническая система электрофильтр достиг своего граничного развития и не может дальше следовать за ужесточающимися требованиями по количеству выбросов.
Хорошей альтернативой электрофильтрам сегодня могут стать рукавные фильтры с импульсной регенерацией. Действие рукавных фильтров основано на способности материалов задерживать пыль, которая крупнее отверстий, имеющихся в этих материалах.
Основной полуфабрикат цементного производства - клинкер (входит в состав большинства цементов); сырьем для клинкера служит известняк или мел и глина. Добавки, вводимые в сырьевую смесь, определяют сорт цемента и содержат до 40% и выше свободной двуокиси кремния. Цементный клинкер получают мокрым способом и сухим.
Основные неблагоприятные факторы в цементном производстве: запыленность воздуха, резкие колебания температуры воздуха и значительная тепловая радиация, шум. Ведущим вредным фактором является пыль, состоящая из цементного клинкера, добавок, готового цемента и угля (см. ).
При несоблюдении правил у рабочих цементного производства могут возникать болезни органов дыхания: гипертрофические и атрофические изменения слизистой оболочки носа, глотки и гортани, (см.); болезни кожи, желудочно-кишечного тракта и периферической нервной системы.
У рабочих, занятых в производстве пуццоланового портландцемента и кислотного цемента пневмокониозы могут возникать через 7-9 лет работы; они обычно протекают тяжело и нередко сочетаются с туберкулезом. У рабочих, занятых изготовлением портландцемента и шлакопортландцемента, пневмокониозы развиваются медленно, выявляются при стаже более 10-15 лет и, как правило, протекают доброкачественно. Пневмокониозы могут выявляться также у рабочих мельничных, транспортно-упаковочных, реже - печных цехов. В целях профилактики и раннего выявления пневмокониоза предусматриваются рабочих (предварительные при поступлении на работу и периодические при работе).
В целях оздоровления условий труда цементного производства необходимы максимальное устранение ручного труда, механизация и автоматизация добычи, транспортировки и обработки сырья, изоляция пыльных процессов, укрытие транспортных устройств, герметизация оборудования, вытяжная вентиляция.
Средством индивидуальной защиты от пыли может быть (см.), который необходимо использовать при операциях с высокой запыленностью.
Цементное производство - отрасль промышленности строительных материалов. В СССР цементное производство сосредоточено главным образом на крупных высокомеханизированных заводах. Существует два способа производства цемента: мокрый (наиболее распространенный в СССР) и сухой.
Основными профессиональными вредностями в цементном производстве являются пыль, неблагоприятные метеорологические условия и шум.
Пыль цементного производства в основном состоит из частиц размером до 4 мк и содержит SiO 2 (от 20 до 80%), CaO, Al 2 O 5 , Fe 2 O 3 , следы соединений Mn и шестивалентного Cr.
SiO 2 встречается в связанном и свободном состоянии; свободная SiO 2 содержится в пыли заводов, производящих кислотоупорный и пуццолановый портландцемент.
Рабочие карьеров и занятые на отдельных участках сырьевых и транспортно-упаковочных цехов, крановщики подвергаются влиянию резких изменении температуры, влажности и движения атмосферного воздуха. Летом для этих рабочих не исключена возможность значительного перегревания организма. В печных цехах тепло от нагретых до 250-300° корпусов печей поступает в производственные помещения, температура воздуха в теплый и переходный периоды года у печей достигает 50° при относительной влажности 35-77%. В холодный период года температура на рабочих местах в печных цехах не превышает 14-24° при относительной влажности 30-60% .
В сложных условиях выполняются футеровочные работы при горячем ремонте печей - температура воздуха внутри печей достигает 40-80°. Интенсивность теплового облучения на рабочих местах в печных цехах колеблется от 0,5 до 5 кал·см 2 /мин. В мельничных цехах в теплое время года при помоле горячего клинкера температура воздуха достигает 30° и выше.
Машинисты дробилок, сырьевых и цементных мельниц и их помощники подвергаются постоянному воздействию шума интенсивностью 94-125 дБ с преобладанием средних и высоких частот (А. П. Филин). Заболевания полости носа, а также дерматиты, эрозии, язвы кожи на цементных заводах СССР встречаются редко. Отмечаются лишь гипертрофические и атрофические изменения слизистой оболочки носа, глотки и гортани.
Пневмокониоз (см.) среди рабочих заводов, изготовляющих портландцемент и шлакопортландцемент, обнаруживается при стаже 10-20 лет и выше, протекает медленно, доброкачественно. Среди рабочих, занятых производством пуццоланового портландцемента и кислотоупорного цемента, пневмокониоз развивается чаще, главным образом при стаже 5-9 лет, и может протекать в сочетании с туберкулезом легких. Пневмокониоз отмечается у рабочих мельничных и транспортно-упаковочных цехов и значительно реже у рабочих печных цехов.
Для предотвращения выделения пыли в рабочее помещение необходимо тщательное укрытие кожухами технологического оборудования и аспирация загрязненного воздуха из-под укрытий. Перед выбросом в атмосферу отсасываемый воздух необходимо подвергать двухступенчатой очистке в циклонах в сочетании с рукавными фильтрами из термостойкой ткани или электрофильтрами. Замена механического транспорта сухих пылящих материалов пневмотранспортом при правильной его эксплуатации полностью исключает выделение пыли из транспортируемого материала.
При мокром способе производства цемента для очистки отходящих от вращающихся печей газов целесообразно применять батарейные циклоны и электрофильтры. При сухом способе за печами следует устраивать пылеосадительные камеры с последующим прохождением газов через охлаждающий скруббер и двух- или трехпольный электрофильтр.
Уборка пыли, оседающей на оборудование, пол и стены цеховых помещений, должна производиться с помощью пневматических устройств.
Для индивидуальной защиты органов дыхания от пыли применяют респираторы (см.), которыми следует пользоваться при выполнении кратковременных технологических операций в условиях высокой запыленности.
Для удаления избытков тепла предусмотрена аэрация зданий печных цехов. Для защиты от источников излучения применяют экраны, щиты из термоизоляционного материала. Широкие возможности для оздоровления условий труда в цементном производстве открываются в связи с внедрением дистанционного управления механизмами и автоматизацией технологических процессов. С целью ранней диагностики пневмокониоза и своевременного перевода заболевших на работу вне контакта с пылью рабочие печных, мельничных и транспортно-упаковочных цехов должны проходить периодические медосмотры.