Modeling of fine dust distribution in atmospheric air within residential buildings
DOI:
https://doi.org/10.32347/2411-4049.2024.4.69-80Ключові слова:
дрібнодисперсний цементний пил, нейтралізація, трепінг, екологічна безпека, моніторинг якості повітряАнотація
Сталий розвиток країни включає баланс між економічним зростанням, соціальним добробутом та екологічною безпекою. Це означає управління всіма аспектами життя, щоб забезпечити добробут людей і не завдати шкоди навколишньому середовищу. Це важливо для того, щоб майбутні покоління могли жити в безпеці. Особливо важливою є якість атмосферного повітря, оскільки вона безпосередньо впливає на здоров’я людей. Цементна промисловість займає одне з перших позицій стосовно масштабів викидів шкідливих речовин, включаючи вуглекислий газ (CO₂). За своєю структурою, викиди пилу з цементних заводів розглядаються, в основному, як аеродисперсні системи. У цих системах дисперсна фаза складається з твердих частинок (пилу) або дрібних крапель, тоді як дисперсна фаза являє собою газоповітряну суміш. Ця газоповітряна суміш може містити різноманітні забруднюючі компоненти, як органічного, так і неорганічного походження. Прогнозування та регулювання якості повітря в районах, прилеглих до цементних заводів, може бути досягнуто шляхом моделювання поширення цементного пилу. Дане моделювання дозволяє визначити концентрацію пилу в повітрі на різних відстанях від джерела викидів і допомагає розробити ефективні заходи щодо зниження техногенного навантаження на навколишнє середовище.
Цементний пил є одним з пріоритетних забруднювачів, який необхідно враховувати при організації моніторингу якості повітря. Ефективний атмосферний моніторинг пилового забруднення повітряного середовища дозволяє отримати актуальні дані про концентрацію пилу, аналізувати тенденції зміни та оцінювати вплив на здоров'я людей і навколишнє середовище.
Зменшення техногенного впливу аеродисперсних систем, що утворюються в результаті виробництва цементу, є важливим завданням для забезпечення екологічної безпеки довкілля.
Нами проведений детальний аналіз літературних даних даної проблеми і розроблена математична модель прогнозування розповсюдження цементного пилу в житлових забудовах. Запропоновано удосконалення пиловловлюючого обладнання при виробництві цементу, що дозволяє зменшити на 10-15% викиди цементного пилу в атмосферу.
Посилання
World Health Organization. (2020). Ambient air pollution: Health impacts. Retrieved from https://www.who.int/airpollution/ambient/health-impacts/ru/ (accessed 12 March 2020).
Turos, O.I., Petrosian, A.A., & Mykhina, L.I. (2011). Air hygiene: Experience and prospects of scientific support of problems of hygienic science and practice (pp. 133–149). Kyiv. (accessed 12 March 2020).
World Health Organization. (2013). Review of evidence on health aspects of air pollution – REVIHAAP: technical report. Copenhagen: WHO Regional Office for Europe, 302 p.
World Health Organization. (2006). Air quality guidelines – global update 2005. Copenhagen: WHO Regional Office for Europe.
European Union. (2008). Directive 2008/50/EC of the European Parliament and of the Council of 21 May 2008 on Ambient Air Quality and Cleaner Air for Europe. Official Journal of the European Union, Vol. 51, L 152, 44 p.
Janssen, N., & Mehta, S. (2006). Human exposure to air pollution. In Air quality guidelines for Europe (pp. 61-85). World Health Organization.
Cimorelli, A.J., Perry, S.G., Venkatram, A., Weil, J.C., Paine, R.J., et al. (2004). AERMOD: Description of Model Formulation, EPA-454/R-03-004. U.S. Environmental Protection Agency, 92 p. Retrieved from https://www3.epa.gov/scram001/7thconf/aermod/aermod_mfd.pdf (accessed 9 April 2020).
Horiachev, G., & Havryliuk, M. (2020). Modeling the spread of pollutants in the air using GIS technologies according to the OND-86 method. Scientific works of Vinnitsa National Technical University, 3, 1. Retrieved from https://trudy.vntu.edu.ua/index.php/trudy/article/view/157 (accessed 10 May 2020).
Cheliadyn, L.I. (2011). Scientific principles of resource-saving technologies and equipment to improve the environmental safety of industrial facilities in the Prykarpattia region: Doctoral dissertation. Ivano-Frankivsk, 340 p.
Bakharev, V.S. (2005). Environmental safety of the region under conditions of technogenic dust pollution of atmospheric air: Ph.D. thesis. Kremenchuk, 179 p.
Mokin, V.B., & Varchuk, I.V. (2013). Modeling the spread of pollutants in the air of a city using geoinformation technologies. Bulletin of Vinnytsia Polytechnic Institute, (5), 13-18.
Pliatsuk, L.D., & Hurets, L.L. (2016). Improving air quality based on managing the environmental safety of an industrial enterprise. Sciences of Europe, 1(3), 62-66.
Bondar, A.G., & Statyukha, G.A. (1976). Experimental design in chemical technology. Kyiv: Vyshcha Shkola.
Alentum Software, Inc. (2009). Advanced Grapher 2.2. Retrieved from http://www.alentum.com/agrapher/
MVV No. 081/12-0161-05. (2005). Industrial gas-dust emissions. Methodology for measuring the mass concentration of substances in the form of suspended solid particles in organized emissions from stationary sources by gravimetric method. Kyiv.
Koziy, I.S., & Hurets, L.L. (2009). The use of wet dust collection devices in the production of titanium dioxide. In Proceedings of the V International Jubilee Scientific and Practical Conference "Ecology. Economy. Energy Saving" (Sumy, 14-16 May 2009) (p. 39).
Polutrenko, M.S., & Paranyak, N.M. (2015). Improving the efficiency of dust collection systems using developed modified devices. Interuniversity collection "Scientific Notes", 52, 54-59. Lutsk.
Dust Collection System: Patent 155139 Ukraine: B01D 29/00, B01D 46/02. I.M. Petrushka, N.V. Latsyk, M.P. Kulyk. No u 2022 02724; applied on 24.08.2023; published on 24.01.2024; Bulletin No. 4. Retrieved from https://base.uipv.org/searchInvStat/showclaimdetails.php?IdClaim=349406&resId=1
Serebryanskyi, D.O., Plashykhin, S.V., Beznosyk, Yu.O., & Nabok, O.M. (2014). Mathematical modeling of dust-laden gas flow cleaning in a cyclone dust collector. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(10(68)), 11–16. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.23351
Babkov, V.S., & Tkachenko, T.Yu. (2011). Analysis of mathematical models of pollutant dispersion from point sources. Scientific Works of DonNTU, 13(185), 147–155.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 І.М. Петрушка, Н.В. Лацик, К.І. Петрушка
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Збірник «Екологічна безпека та природокористування» працює у рамках міжнародної ліцензії Creative Commons Attribution («із зазначенням авторства») 4.0 International (CC BY 4.0).
Ліцензійна політика журналу сумісна з переважною більшістю політик відкритого доступу та архівування матеріалів.
