Загрязняющие вещества, образующиеся при сгорании топлива

Для отопления банных парилок устанавливают банные печи, которые частично отапливаются углем и дровами.

Печь нагревается вследствие сжигания в ней топлива. Выделяемое при горении топлива тепло передается массиву печи излучением от пламени, от раскаленного слоя топлива (в топливнике) и при непосредственном соприкосновении движущихся дымовых газов со стенками дымоходов. Количество тепла, поглощаемое печью, и быстрота разогрева ее массива находятся в прямой зависимости от рода и количества сжигаемого в единицу времени (1 ч.) топлива. Выделение тепла топливом и поглощение его стенками печи при обычном способе топки происходит весьма интенсивно. Достаточно, например, топить отопительную печь средних размеров всего 1,5 — 2,0 ч для того, чтобы разогреть ее массив до требуемой температуры и чтобы потом в течение 12 ч и даже целых суток она отдавала тепло помещению.

Процесс горения, происходящий в топке печей, заключается во взаимодействии горючей части топлива с кислородом воздуха. Чтобы вызвать горение и в дальнейшем поддерживать его, необходимо создать в топливнике достаточно высокую температуру. Например, для воспламенения дерева нужна температура более 300°С, а для воспламенения угля — более 600°С. В обоих случаях требуемую температуру создают путем предварительного розжига в топливнике легковоспламеняющихся материалов — бумаги, стружки, соломы [12].

В процессе сгорания топлива образуются вещества, которые с избыточным воздухом движутся по каналам печи и через дымовую трубу выходят наружу в виде дыма. Продуктами сгорания дров являются загрязняющие вещества: оксид углерода, оксиды азота, зола древесная. Продуктами сгорания угля являются оксид углерода, оксиды азота, диоксид серы, зола древесная.

Диоксид серы — это вещество является индикатором использования резервных видов топлива предприятиями теплоэнергетического комплекса (мазут, уголь, газ низкого качества) и выбросов дизельного автотранспорта. В результате воздействия на организм человека двуокиси серы (SO₂) и родственных с нею соединений может возникать целый ряд хронических и острых последствий для здоровья. Особенно высокая чувствительность к диоксиду серы наблюдается у людей с хроническими нарушениями органов дыхания, с астмой.

В газообразной форме SO₂ может вызывать раздражение органов дыхания, а в случае краткосрочного воздействия высоких доз в зависимости от индивидуальной чувствительности может наблюдаться обратимый эффект на функцию легких. Вторичный продукт H₇SO₄ в основном оказывает свое влияние на функцию дыхания. Такие его соединения, как полиядерные аммиачные соли или сульфаторганические вещества, оказывают механическое воздействие на альвеолы и, будучи легко растворимыми химическими соединениями, свободно проникают через слизистые оболочки дыхательных путей в организм.

Рекомендованные ВОЗ гигиенические критерии по SO₂ таковы:

· 500 мкг/м³ для 10–минутной экспозиции

· 125 мкг/м³ для экспозиции за 24–часовой период осреднения

· 50 мкг/м³ для экспозиции за годовой период осреднения.

Оксид углерода — это вещество является продуктом неполного сгорания топлива, время его жизни в атмосфере составляет 2–4 месяца. Присутствие оксида углерода в атмосферном воздухе не может ощущаться человеком по запаху либо цвету.

Оксид углерода считается вдыхаемым ядом, способным создавать дефицит кислорода в тканях тела, повышает количество сахара в крови. У здоровых людей этот эффект проявляется в уменьшении способности выносить физические нагрузки. Этот эффект зависит как от концентрации газа, так и от времени пребывания человека в загрязненной атмосфере. Однако физиологические и патологические изменения могут происходить лишь под воздействием очень больших доз, не достигаемых в реальных условиях Сыктывкара.

Оксид углерода не является накапливающимся ядом — процесс неблагоприятного воздействия на человека обратим, хроническое отравление оксидом углерода не может наступить в результате долговременного воздействия при относительно низких концентрациях порядка 2–10 ПДК_мр

Природные фоновые уровни окиси углерода колеблются в пределах от 0,01 до 0,23 мг/м³. По рекомендациям ВОЗ, средняя концентрация оксида углерода за 15 минут не должна превышать 100 мг/м³, за 30 минут – 60 мг/м³, за 1 час – 30 мг/м³, за 8 часов – 10 мг/м³.

Для оксида углерода референтная концентрация для хронических воздействий составляет 10мг/м³.

Оксиды азота — являются потенциальным раздражителем, способным увеличить риск хронических легочных заболеваний. Оксид азота (NO) - бесцветный газ, который кислородом окисляется в NO₂ — стабильный газ желтовато–бурого цвета, сильно ухудшающий видимость, придавая коричневый оттенок воздуху.

Диоксид азота представляет собой один из основных загрязнителей атмосферного воздуха, образующийся в процессе горения при высоких температурах. Также диоксид азота образуется на солнечном свету из NO. NO₂ находится в атмосфере около 3–х суток.

Исследования Всемирной организации здравоохранения показывают, что экспозиция по диоксиду азота в атмосферном воздухе в крупных городах может приводить как к острым, так и к хроническим эффектам на здоровье, особенно у восприимчивой части населения, к которым относятся люди, страдающие хроническими заболеваниями дыхательных путей, и дети.

ВОЗ рекомендует критерии для долгосрочных осредненных концентраций диоксида азота на уровне 40 мкг/м³ (среднегодовая концентрация), и для кратковременных воздействий на уровне 200 мкг/м³ (средняя за 1 час). В РФ с 1 февраля 2006 года для разовых концентраций диоксида азота установлен норматив на уровне 200 мкг/м³, до 2006 года предельная допустимая максимальная разовая концентрация составляла 85 мкг/м³. [13]

Зола — это остающийся при сжигании твердого топлива минеральный компонент. Его доля зависит от вида топлива: древесина — около 0,5 процента, брикеты бурого угля — около 4 процентов, овальные брикеты каменного угля — до 9 процентов. В зависимости от вида топлива и конструкции очага, в золе может оставаться непрогоревшее топливо. Его можно считать потерянным, оно составляет от 0,5 до 2,0 процентов от общей массы топлива.

Зола углей - минеральные вещества, остающиеся после сгорания горючей массы угля при температуре около 800° С при полном доступе воздуха.

Зола древесная - несгораемый остаток из минеральных примесей травянистых растений или древесины при полном их сгорании. Зола (древесная, растительная) содержит калий, фосфор, магний, кальций и большой набор микроэлементов, поэтому считается хорошим щелочным калийно-фосфорным комплексным удобрением. Важно помнить, что зола сохраняет свои свойства только при хранении в сухом виде.