Partner serwisu
20 lipca 2017

Ile pylą kruszarki?

Kategoria: Artykuły z czasopisma

Procesy rozdrabniania kruszyw, oprócz wysokiej energochłonności, cechują się także sporą uciążliwością dla środowiska i człowieka poprzez generowane zapylenie. Wyniki badań przedstawione w artykule pokazują, że celowym jest analizowanie poziomu tego zapylenia z uwzględnieniem uwarunkowań produkcyjnych oraz uzyskiwanych efektów technologicznych poszczególnych kruszarek.

Ile pylą kruszarki?

Procesy wzbogacania surowców mineralnych, a w szczególności kruszyw, w głównej mierze opierają się na zastosowaniu operacji rozdrabniania i klasyfikacji, a także procesów płukania czy odpylania nadawy. Kluczowymi operacjami w produkcji kruszyw są procesy rozdrabniania, czyli różnorodne operacje mające na celu pomniejszenie uziarnienia nadawy, których celem jest uzyskiwanie produktów o wymaganej wielkości ziarna i składzie granulometrycznym. Wspólną cechą tych operacji jest ich wysoka energochłonność, poza tym operacje kruszenia (mielenia) charakteryzują się wysokim stopniem uciążliwości dla środowiska i człowieka, głównie ze względu na intensywne zanieczyszczenie pyłami powstającymi podczas rozdrabniania. Jest to jeden z czynników wpływających negatywnie na jakość powietrza atmosferycznego i wynikającego z tego pogorszenia warunków życia ludzi mieszkających w pobliżu kopalń i zakładów przeróbczych. Oprócz tego należy podkreślić nadmierną emisję hałasu przez urządzenia. Do powyższych oddziaływań dochodzi wspomniana już duża ilość zużywanej energii elektrycznej, co pośrednio przyczynia się do zwiększonej emisji dwutlenku węgla do atmosfery, gdyż CO2 jest często jednym z produktów ubocznych procesu wytwarzania energii. Z technologicznego punktu widzenia należy także wspomnieć o relatywnie szybkim zużywaniu się części roboczych, co wymusza ich produkcję i zaangażowanie branży hutniczej.

Procesy rozdrabniania charakteryzują się zatem dużą uciążliwością dla środowiska naturalnego, dodatkowo stanowią podstawę procesów wzbogacania innych surowców mineralnych (np. rudy, węgiel, produkcja kruszyw drobnoziarnistych ), artykuł zaś skupia się na problemie zanieczyszczenia atmosfery przez pyły powstające podczas przebiegu tych procesów.

Zapylenie jest nieodłącznym elementem przemysłu górniczego, co wynika ze specyfikacji operacji przeróbczych polegających na dezintegracji nadawy. Można wyróżnić emisję  bezpośrednio z procesów technologicznych oraz z powierzchni przemysłowych (wtórna).

Wyróżnia się trzy fazy zanieczyszczenia powietrza:

  • faza emisji zanieczyszczeń pyłowych ze źródła,
  • faza rozprzestrzeniania się w powietrzu,
  • faza osiadania.

Czynniki mające wpływ na wielkość emisji można pogrupować następująco:

  • czynniki technologiczne (rodzaj nadawy, typ operacji, stopień rozdrobnienia, wydajność urządzenia),
  • warunki atmosferyczne (ciśnienie, wilgotność, opady, wiatr itp.),
  • ukształtowanie terenu.

Cząstki o średnicy aerodynamicznej (da) większej niż 20 mikrometrów, stosunkowo szybko opadają na ziemię. Pył o średnicy da< 20μm określa się jako pył zawieszony. Mówiąc o zapyleniu najczęściej wymienia się następujące typy, których podział wynika ze składu ziarnowego:

  • TSP – pył całkowity lub wdychalny, osadzający się w górnych drogach oddechowych (da<20 μm).
  • PM10 – frakcje torakalne, oddziaływujące na odcinek tchawiczno-oskrzelowy (da<10 μm).
  • PM2,5 – frakcje respirabilne, uczestniczące w wymianie gazowej (da<2,5 μm).

Jak ograniczać zapylenie?

Zanieczyszczenie powietrza może powodować u ludzi choroby układu krążenia i oddechowego, a także wpływa negatywnie na jakość wód i gleb. Najczęstszymi sposobami ograniczania emisji zapylenia jest hermetyzacja jego źródła, zastosowanie systemów odpylających oraz zraszanie wodne. Pewnego rodzaju przykładem hermetyzacji może być proces mielenia w młynie bębnowym, gdzie nadawa wraz z mielnikami znajduje się w zamkniętej przestrzeni roboczej młyna. Przy odpowiednim uszczelnieniu młyna emisja pyłów w tym przypadku jest dość ograniczona.

Bardzo istotnym czynnikiem redukującym zapylenie w zakładach przeróbczych jest zraszanie. Niektóre operacje technologiczne (np. przesiewanie, mielenie w młynach prętowych i kulowych) z reguły prowadzone są na mokro, gdyż dodatek wody poprawia skuteczność przebiegu procesu (np. lepsza separacja na sicie, efektywniejsze mielenie najdrobniejszych ziarn w młynie). Jest to jednocześnie dosyć skuteczny czynnik ograniczający zapylenie.

Ile może być pyłów?

W Polsce normy dla pyłów zawieszonych PM10 normuje rozporządzenie ministra środowiska z dnia 24 sierpnia 2012 r. w sprawie poziomów niektórych substancji w powietrzu (Dz. U z 2012 r., poz. 1031), według którego wyróżniamy:

- poziom dopuszczalny dla średniej 24-godzinnej: 50 µg/m3 – jakość powietrza nie jest dobra, ale nie wywołuje ciężkich skutków dla ludzkiego zdrowia;

- poziom informowania dla średniej 24-godzinnej: 200 µg/m3 – jakość powietrza jest zła, trzeba ograniczyć aktywności na powietrzu

- poziom alarmowy dla średniej 24-godzinnej: 300 µg/m3 – jakość powietrza jest bardzo zła, należy bezwzględnie ograniczyć przebywanie na powietrzu, a najlepiej zostać w domu, szczególnie przez osoby chore.

- oraz poziom dopuszczalny dla średniej rocznej: 40 µg/m3.

Poziom dopuszczalny dla średniej 24-godzinnej oraz poziom dopuszczalny dla średniej rocznej jest taki sam dla wszystkich krajów Unii Europejskiej, natomiast poziomy: informowania i alarmowy – ustalane są dla poszczególnych krajów UE indywidualnie.

W przypadku zakładów przemysłowych, dopuszczalne wartości stężenia pyłów podaje rozporządzenie ministra pracy i polityki społecznej z dnia 6 czerwca 2014 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń (DNS) i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. DNS to wartość średnia ważona stężenia, którego oddziaływanie na pracownika w ciągu 8-godzinnego dobowego i przeciętnego tygodniowego wymiaru czasu pracy, określonego w Kodeksie pracy, przez okres jego aktywności zawodowej nie powinno spowodować ujemnych zmian w jego stanie zdrowia.

 

Cały artykuł został opublikowany w numerze 4/2017 dwumiesięcznika "Surowce i maszyny budowlane".

Tagi: Kruszarki, proces rozdrabniania, pyły
Strona używa plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies. OK, AKCEPTUJĘ