Оценка воздействия отработанного агента сушки на окружающую среду при сушке древесины бука в различных климатических условиях
Михайлова Ю.С. (ВГЛТА, г. Воронеж, РФ)
The paper shows the quantitative assessment of the used drying agent on furfural and formaldehyde in the production conditions and shows the extent of the environmental impact in working and living areas.
В процессе сушки из древесины удаляется влага, а вместе с ней и большое количество различных химических соединений растворенных в ней. В состав экстрагируемых веществ входят и вредные для человека вещества. Исследование состава отработанного агента сушки показало, что наибольшую опасность для окружающей среды и человека представляют вещества, экстрагируемые водой из древесины лиственных пород. В количественном и качественном отношении можно выделить фурфурол, относящийся к третьему классу опасных веществ, а также в меньших количествах формальдегид – относящийся ко второму классу. Данные вещества обладают суммационным эффектом, то есть при одновременном присутствии, их воздействие на окружающую среду уже будет совместным, и концентрации должны суммироваться.
Как показали результаты предварительных замеров величина приземной концентрации и характер рассеивания веществ в атмосфере во многом зависят от климатических условий – скорости ветра и температуры окружающего воздуха. Поэтому количественная оценка фурфурола и формальдегида в отработанном агенте сушки была определена в производственных условиях в летний и зимний период на ЗАО «Рассвет». На данном предприятии эксплуатируются однотипные по конструкции сушильные камеры емкостью 50 м3. Сушка древесины проводилась режимами, принятыми на предприятии, которые отличаются пониженной температурой на 5 ºС и меньшей жесткостью на 1,5 ºС на первой ступени по сравнению с рекомендованными РТМ.
Рассмотрим характер рассеивания в атмосфере фурфурола и формальдегида, выбрасываемых с отработанным агентом сушки из одной сушильной камеры. На рисунках 1 и 2 представлены кривые рассеивания указанных веществ, при сушке древесины бука в летний и зимний период года, при опасной и неблагоприятной скорости ветра на первой ступени.
Анализ кривых представленных на рисунках 1 и 2 показывает, что максимальных значений приземная концентрация веществ в атмосферном воздухе, достигает при опасной скорости ветра (когда наблюдается интенсивный вертикальный турбулентный обмен и др.). При других неблагоприятных значениях скорости ветра, как правило свыше 1 м/с, происходит более активное перемешивание воздушных масс в приземной части (на высоте 1,5…2,5 м от поверхности земли), что в свою очередь существенно уменьшает величину приземной концентрации. Увеличение скорости ветра отдаляет пик максимальных значений от сушильной камеры.
При сушке древесины бука в летний период (рисунок 1) установлено, что во всех случаях величина приземной суммационной концентрации при опасной и неблагоприятной скорости ветра до 7,5 м/с на границе санитарной зоны, установленной для столярно-плотничных и мебельных предприятий равной 50 м и для лесопильных предприятий – 100 м, превышает величину предельно допустимой концентрации для жилой зоны по фурфуролу 0,05 мг/м3, согласно ГОСТ 17.2.3.02-78.
На рисунке 2 представлены кривые рассеивания фурфурола и формальдегида, построенные при сушке древесины бука в зимний период и температуре окружающего воздуха минус 20 ºС. Анализ этих кривых показывает, что при отрицательной температуре окружающего воздуха существенно снижается величина максимальных значений приземной суммационной концентрации фурфурола и формальдегида. Это обусловлено увеличением вертикального турбулентного обмен, в следствие повышенного перепада температуры среды и отработанного агента сушки. Однако, на границе санитарных зон величина суммационной концентрации сопоставима со значениями, полученными в летний период.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что при отрицательных значениях температуры окружающего воздуха происходит существенное снижение значений приземной концентрации в рабочей зоне при опасной скорости ветра и незначительное при неблагоприятной, по сравнению с летним периодом. Независимо от времени года на границах санитарных зон установлено значение приземной концентрации фурфурола и формальдегида превышающее ПДК для жилой зоны. При работе сушильного участка с одновременной загрузкой более 50 м3 древесины степень воздействия отработанного агента сушки на окружающую среду будет более существенной.
Литература
1. Кононов, Г. Н. Химия древесины и её основных компонентов [Текст] / Г. Н. Кононов. – М.: МГУЛ, 2002. – 259 с.
2. Мазур, И. И. Инженерная экология. Общий курс. В 2-х т. Т. 2. Справочное пособие / Под редакцией И. И. Мазура [Текст] / И. И. Мазур, О. И. Молдованов, В. Н. Шишов. – М.: Высш. шк., 1996. – 655 с.: ил.