Раздел 13. Рециркуляция отработавших газов с целью снижения их токсичности

10.1. Состав вредных выбросов отработавших газов судовых дизелей

Общие сведения

К вредным выбросам двигателей внутреннего сгорания относятся:

- оксиды азота, NO_x % 0.02 - 0.5

- диоксид серы, SО₂ % 0.003 - 0.1

- углеводороды, Н_nС_m % 0.009 - 0.05

- диоксиды углерода, СО₂ % 2 - 14

- оксид углерода, СО % 0.01 - 0.5

- твердые (сажистые) частицы (S), мг/м³ 10 - 1100

- 3,4-бенз()пирен, мг/м³ 0 - 0.01

В настоящее время широкое внимание общественности и государственных органов многих стран мира привлечено к сохранению природы и здоровья населения, для чего выполняются широкие программы по защите окружающей среды от вредных воздействий техники и транспорта. К ним относят техногенные воздействия на среду обитания человека, выбросы вредных веществ в атмосферу, в водные и земельные объекты и другие. Для улучшения экологической обстановки и принятия мер по предотвращению загрязнения окружающей среды в нашей стране приняты и выполняются нормативные документы, в частности, Водный кодекс, программа по улучшению экологической обстановки в г. Москва и т. п.

Состав вредных выбросов ОГ дизелей и ПДК

Составляющие ОГ	количеств. содержан. в ОГ	Класс опасности	ПДК мг/м^3 в рабочей зоне	ПДК мг/м^3 максим. разовая	ПДК мг/м^3 средне-суточная
Окись углерода, %	0.01-0.5	4	20	3	1
Окислы азота (в пересчете на NO2 ), %	0.005-0.5	2	5	0.085	0.85
Углеводороды (в пер. на метан), %	0.001-0.07	2-4	5-300	1.4-200	1-2.5
Альдегиды (в пер. на С3, Н4, О2) , мг/м^3	1-10	2-3	0.2-5	0.01-3	0.01-5
формальдегиды, %	0.002	3	0.5	0.035	0.003
Акролеин, %	0.0001	2	0.2	0.03	0.03
Бенз()пирен, мг/м^3	0.5-1	1	0.00015	--	1 -10
Сажа, г/м^3	0.01-1	3	4	0.15	0.05

Например, крупные мероприятия по охране природы проводятся странами, суда которых работают в Балтийском водном бассейне, в прибрежных морских и океанских зонах, особенно в США. Основным фактором, влияющим на экологическую обстановку на реке и на море, является содержание ряда токсичных компонентов в отработавших газах (ОГ) судовых дизелей. В настоящее время разработаны и ужесточаются предельно - допустимые нормы (ПДК) на вредные выбросы судовых двигателей внутреннего сгорания (СДВС).

В мировом судостроении и на морском транспорте проводится интенсивная работа по созданию энергоустановок судов с наименьшими вредными выбросами в окружающую среду. К видам вредных выбросов судов относят отработавшие газы дизелей, подсланевые воды машинного отделения, вода и масло трюмов, балластные воды, случайные выбросы, краски, отходы.

Среди перечисленных выбросов наиболее существенными и вредными составляющими являются отработавшие газы судовых главных силовых установок и вспомогательных дизель - генераторов.

По данным ЦНИДИ, эксплуатируемый на территории РФ транспорт сжигает ежегодно примерно 110-115 млн. тонн топлива и 12-15 млн. тонн смазочного масла. При этом в атмосферу выбрасывается около 30 млн. тонн вредных веществ, в том числе до 15 млн. тонн окиси углерода (СО), 12 млн. тонн окислов азота (NO_x), 2 млн. тонн углеводородов (СН), 1 млн. тонн сажи и 210¹² МДж тепловой энергии, что эквивалентно сжиганию примерно 60 млн. тонн условного топлива.

В качестве примера приведены токсичные выбросы ОГ судовых двигателей по данным Норвегии.

Данные по токсичным выбросам (Норвегия) по

морским пропульсивным двигателям ( г/кг топлива )

Компоненты выбросов	SO2 HFC	SO2 MDO	NOx	PM	CO	HC	CO2
Дизельные суда	60	20	70	2.5	1.5	3	3110
Паровые суда	60	20	8	3.9	0.8	0.3	3110

Примечание: PM - твердые частицы; HFO - тяжелое топливо; MDO - морское

дизельное топливо;

Из таблицы следует, что одним из главных токсичных компонентов ОГ дизеля являются оксиды азота.

Данные Ллойда были получены в результате испытаний судовых энергетических установок танкеров, контейнеровозов, буксиров и других типов морских судов с среднеоборотными и низкооборотными дизелями

Данные Ллойда по токсичным выбросам СЭУ судов

Компонент выброса	малооборотные дизели, кг/т топлива	среднеоборотные дизели, кг/т топлива
NOx	84	59
CO	9	8
CO2	3165	3250
HC	2.5	2.7
Soot (сажа)	-	6