Improvement of working conditions in the production of mineral fertilizers

Full Text

В настоящее время ассортимент минеральных удобрений насчитывает свыше 50 различных видов. В зависимости от содержания главных питательных элементов (азота, фосфора и калия) и микроэлементов минеральные удобрения подразделяются на азотные, фосфорные, калийные, микроудобрения и др. Кроме того, минеральные удоб­рения классифицируются на простые, содержащие один из основных питательных эле­ментов, и сложные, содержащие несколько питательных ингредиентов. Наиболее эффек­тивными и перспективными являются концентрированные и сложные минеральные удоб­рения, которым отводится главенствующая роль при проектировании и строительстве новых предприятий азотно-туковой промышленности.

Сырьем для получения промышленных удобрений служат природные фосфаты (апатиты и фосфориты), калийная соль, минеральные кислоты (фосфорная, серная, азотная, соляная и др.), аммиак, окислы азота, сода и т. д.

Технология производства минеральных удобрений вследствие их широкого ассор­тимента и различного состава сырья многообразна. Современные азотно-туковые за­воды представляют собой крупнотоннажные производства, состоящие из отдельных технологических участков (цехов), предназначенных для подготовки сырья, его хими­ческой и механической обработки. Производство минеральных удобрений состоит из следующих технологических операций:

• подготовительных (размол фосфатного сырья, конверсия минеральных кислот, синтез аммиака и др.), связанных с подготовкой и транспортировкой сырья;
• основных (кислотное разложение сырья, аммонизация, кристаллизация, грану­ляция и др.), обеспечивающих химическую переработку сырья и его созревание;
• завершающих (сушка, дробление, рассев, упаковка и др.), с термической или механической обработкой готовых продуктов и их выдачей.

С гигиенической точки зрения заслуживают внимания аппараты, где соверша­ются основные технологические реакции производства минеральных удобрений (реак­торы, смесители, котлы Лоренца и др.), а также подготовительные и завершающие технологические операции (шнеки, грануляторы, дробилки, барабаны, транспортеры и др.), которые представляют наибольшие потенциальные возможности загрязнения воздушной среды токсическими веществами.

Основными производственными вредностями в современной азотно-туковой про­мышленности являются: токсические загрязнения воздушной среды производственных помещений (фтористые соединения, пары минеральных кислот, окислы азота, аммиак, окись углерода, хлористый водород, а также пыль фосфатно-калийного сырья и готового продукта и др.), повышенные уровни температуры воздуха и лучистой энергии, шумо-вибрационный фактор и т. д.

Наибольшее значение имеют токсические загрязнения воздушной среды, главным образом фтором и его соединениями, что обусловливается высокой токсичностью, значительными уровнями концентраций и широкой диссеминацией их в воздухе производственных помещений. Выделение фтор соединений носит фазовый характер: в газообразной фазе он встречается в виде фтористого водорода и четырехфтористого кремния, в жидкой — в виде фтористоводородной и кремнефтористоводородной ки­слот и в твердой — в виде солей последних. На фазовое распределение фтора в производстве минеральных удобрений оказывает влияние количество минеральных кислот, температура процесса кислотного разложения фосфатов, а также состав фосфатного сырья.

Преимущественное выделение фтор соединений в газообразной фазе наблюдается в начале процесса кислотного разложения фосфатного сырья (в отделениях реакторном, аммонизации и др.), а в твердой фазе — в отделениях готовой продукции и сырьевом. В настоящее время, в связи с увеличением выпуска минеральных удобрений в гранулированном виде, удельный вес пылевого фактора в азотно-туковой промышленности значительно возрос. Поэтому выпуск минеральных удобрений в упаковке (в мешках, контейнерах и др.) имеет важное гигиеническое значение.

Содержание фтор соединений в различном агрегатном состоянии в воздухе рабочих помещений производств минеральных удобрений наибольшим было во время становления отечественной азотно-туковой промышленности. Так, по данным различных авторов, уровни концентраций фтористого водорода и других фтор соединений дости­гали 2—70 мг/м³ (К. Б. Беленькая, 1926; Я. Б. Резник и др., 1936; С. В. Вольтер и др., 1934; и др.).

В дальнейшем, в связи со значительным техническим прогрессом, условия труда на азотно-туковых заводах СССР были значительно улучшены. Современная техно­логия производств минеральных удобрений построена по принципу непрерывности химических процессов, механизации и автоматизации основных производственных опе­раций, внедрения дистанционного управления и т. д. Это дало возможность значи­тельно снизить концентрации фтористых соединений и других вредных веществ в воз­духе рабочих помещений. Так, по данным Г. М. Федорова и др. (1954) и Л. И. Звольского (1961), концентрация фтор соединений в суперфосфатных производ­ствах в настоящее время находится в пределах 0,2—5 мг/м³ (газы) и 3—5 мг/м³ (пыль). Аналогичные данные были получены нами при гигиеническом обследовании производства нового вида минеральных удобрений — сложных.

Однако при наличии значительных успехов в оздоровлении условий труда на азотно-туковых предприятиях имеется еще много нерешенных вопросов. К ним прежде всего относятся дефекты в объемно-планировочном решении промышленных зданий цехов, в аппаратурном оформлении, в устройстве систем вентиляции и т. д. В азотнотуковых производствах еще недостаточен объем мероприятий по борьбе с пылью, особенно на стадии подготовки и транспортировки сырья, обработки готовой продукции и т. д. Как правило, основной причиной увеличения уровней токсических загрязнений воздушной среды является прерывистость технологического процесса, нарушение принципа герметичности аппаратуры, неэффективность работы вентиляции и т. д. Слабо разрабатываются мероприятия по борьбе с депонированием токсических веществ в строительном материале коробки промышленных зданий, в первую очередь фтор соединений (подбор строительных материалов, мало сорбирующих токсические вещества, нанесение эффективных покрытий, предупреждающих сорбцию и депонирование вредных веществ и т. д.).

Следует считаться также с тем, что фтор хорошо сорбируется материалом спецодежды и кожными покровами. Как показали проведенные нами исследования, содержание фтористого водорода в материале спецодежды и в смывах с кожных покровов рук и лица аппаратчиков за смену достигало 4,2—16,3 мг/м². Эти данные выдвигают вопрос о необходимости выработки новых видов ткани спецодежды с менее выраженными сорбционными свойствами, а также об устройстве санпропускников с камерами для дегазации и обеспыливания спецодежды на предприятиях по производству минеральных удобрений.

Серьезное значение в оздоровлении воздушной среды промышленных площадок азотно-туковых производств имеет эффективная очистка выбросов в атмосферу, содержащих фтор соединения. Так, исследованиями Р. А. Бабаянца (1948) выявлено в выбросах суперфосфатных производств содержание фтора до 175 т в год. Повышение содержания фтора в атмосфере неизбежно ведет к увеличению его содержания в почве и водоемах вблизи производств минеральных удобрений, а также в пищевых продуктах растительного и животного происхождения (В. А. Морозов и др., 1953; 3. Я. Линдберг, 1956; А. И. Семова и др., 1961). Это способствует созданию биоло­гической цепочки передачи фтора человеку. К наиболее эффективным методам очистки выбросов туковых производств в настоящее время относится устройство адсорбционных поглотителей с щелочными сорбентами либо применение акустической коагуляции тумана, содержащего фтор соединения (И. Ф. Боярчук, 1962; М. Л. Варламов и др., 1961).

Фтор как производственно-профессиональный фактор на азотно-туковых заводах может при длительном воздействии вызывать у работающих явления так называе­мого флюороза. Выраженные формы профессиональной интоксикации у рабочих фтор перерабатывающих производств, как правило, наблюдали зарубежные исследо­ватели (К. Roholm, 1937; D. D. Greenwood, 1940; С. H. Stevenson a. oth. 1961; и др.). Отечественные авторы благодаря более совершенной системе охраны труда на азотнотуковых предприятиях в СССР не встречали выраженных форм профессиональных заболеваний. Начальные явления хронической фтористой интоксикации ряд исследователей (Г. Н. Майман, 1946; Я. Б. Резник, 1959; И. Л. Дайлис и др., 1961; и др) наблюдал у стажированных рабочих суперфосфатных производств. Они проявлялись главным образом в развитии заболеваний, возникающих под влиянием раздражающего действия фтор соединений (риниты, ларингиты, бронхиты и др.). Более высокие- уровни концентраций фтор соединений на новых производствах минеральных удобрений, главным образом концентрированных и сложных, могут обусловить развитие более выраженных форм профессионального заболевания. Так, при медицинском обследовании рабочих производств сложных удобрений (нитрофоски) явления флю­ороза были выявлены у 24% всех работающих при стаже от 3 до 5 лет (И. Ф. Боярчук, 1962).

Учитывая широкое применение минеральных удобрений в народном хозяйстве, необходимо отметить, что фтор может являться вредным профессиональным факт­ром для значительного контингента лиц, связанных с транспортировкой и использованием азотно-туковых веществ в сельском хозяйстве. Поступающие в организм при указанных операциях фтористые соединения в виде высокодисперсной пыли могут оказывать токсический эффект главным образом за счет растворимых соединений фтористоводородной и кремнефтористоводородной кислот. Экспериментами на животных подтверждено, что длительное воздействие пыли минеральных удобрений может привести к развитию флюороза (С. В. Вольтер, 1934; Я. Б. Резник, 1959; Н. И. Вальчук, 1961; И. Ф. Боярчук, 1962; и др.).

Оздоровительные мероприятия при производстве минеральных удобрений должны быть следующими. При планировке предусматривается пространственная изоляция основных отделений производств с расположением наиболее опасных из них в пристрое к главным производственным зданиям, либо в верхних этажах строительной коробки; целесообразен кабинный принцип размещения основных аппаратов с выде­лением общего коридора управления. При подборе строительных материалов для облицовки стен и пола надо использовать образцы, мало сорбирующие фтористые соединения. Должно предусматриваться устройство санпропускников с оборудованием камер для обеспыливания и дегазации спецодежды и др. Технологический процесс и оборудование должны обеспечивать улавливание и утилизацию отходов фтора на всех фазах технологического процесса, механизацию и автоматизацию производственных процессов с устройством дистанционного управления в основных отделениях, герметизацию аппаратуры, теплоизоляцию оборудования и др., оборудование эффективной приточно-вытяжной механической вентиляции (по принципу устройства местных отсосов из аппаратов и укрытий, общеобменной вентиляции с созданием отрицательного баланса на 10—15% в основных отделениях и соответствующего подпора я смежных помещениях, устройство передвижных вентиляционных агрегатов для очистки пылящей аппаратуры; широкое использование аэрации в отделениях со значительными тепловыделениями; устройство эффективных сооружений по очистке вентиляционных выбросов и сточных вод и др.) ; использование индивидуальных мер защиты (спецодежды, респираторов, противогазов, резиновых перчаток и др.), соблюдение правил и инструкций по технике безопасности и производственной санита­рии и т. д.

About the authors

I. F. Boyarchuk

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files