Лацик Н. І. Підвищення рівня екологічної безпеки атмосферного повітря підприємств будівельної промисловості (на прикладі ПрАТ «Івано-Франківськцемент»)

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0825U003181

Здобувач

Спеціальність

  • 101 - Екологія

23-07-2025

Спеціалізована вчена рада

PhD 9492

Національний університет "Львівська політехніка"

Анотація

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії з галузі знань 10 «Природничі науки» за спеціальністю 101 «Екологія». - Львів: Національний університет «Львівська політехніка», Міністерство освіти і науки України, 2025. Дисертація присвячена дослідженню техногенного впливу цементної промисловості на атмосферне повітря та розробці ефективних заходів для зменшення техногенного впливу. У вступі зазначено актуальність проблеми екологічного впливу цементної промисловості, зокрема забруднення атмосферного повітря дрібнодисперсним пилом, оксидами азоту, сірки та іншими шкідливими речовинами. Вказано розроблені методи і технічні рішення спрямовані на зменшення екологічного навантаження, підвищення економічної ефективності виробництва та використання тонкодисперсного пилу у виготовленні високоякісного бетону. Також зазначені мета та завдання, об’єкт та предмет дослідження. У першому розділі розглянуто значення цементної промисловості для будівельної галузі України, а також її екологічний вплив. Ця галузь є ключовою для забезпечення капітального будівництва, використовуючи внутрішні ресурси сировини, такі як вапняк, мергель та глина. Виробництво цементу супроводжується значними викидами, зокрема цементного пилу, оксидів азоту, діоксиду сірки, вуглецю, важких металів, хлоридів і фторидів, що забруднюють атмосферу, сприяючи утворенню смогу, кислотних дощів і зниженню прозорості повітря. Основними чинниками цього впливу є зношене обладнання, недостатнє впровадження сучасних технологій очищення та недотримання екологічних стандартів. Розділ акцентує увагу на важливості модернізації виробництва, впровадження ефективних методів уловлювання забруднювачів і посилення екологічного контролю для зниження шкоди довкіллю та захисту здоров’я населення. У другому розділі розглянуто характеристику об’єкта дослідження, природного середовища території розташування ПрАТ «ІваноФранківськцемент» та методи аналізу його техногенного впливу. Детально описано геологічні, кліматичні, гідрологічні та ґрунтові особливості місцевості, які визначають умови розсіювання забруднюючих речовин та екологічні ризики. Наведено історію розвитку підприємства, його стратегічне положення, виробничі процеси, а також основні джерела викидів, зокрема пилу, оксидів сірки, азоту та вуглецю. Описано сучасні заходи, впроваджені для зменшення шкідливого впливу, включаючи використання ефективного газоочисного обладнання, моніторинг процесів та дотримання екологічних стандартів. Розглянуто технічні й організаційні методи прогнозування зменшення впливу підприємства на повітряне середовище, що включають герметизацію виробничих процесів, впровадження сучасних фільтрів і оптимізацію технологій. Оцінено рівень забруднення атмосферного повітря твердими частинками PM1, PM2.5 та PM10 у зоні впливу ПрАТ «Івано-Франківськцемент» шляхом цілодобових вимірювань у двох контрольних точках – с. Клузів та с. Ямниця. Отримані дані використано для розрахунку індексу якості повітря (AQI). У третьому розділі досліджено вплив цементної промисловості на якість атмосферного повітря, зокрема розповсюдження дрібнодисперсного цементного пилу, та розроблено математичну модель для прогнозування його концентрацій у житлових районах. Проаналізовано основні джерела викидів, фактори, що впливають на поширення пилу, та запропоновано удосконалення пиловловлюючого обладнання, яке знижує викиди пилу на 10 - 15%. Використання моделі дозволяє ефективно оцінювати техногенне навантаження, враховувати метеорологічні умови і топографію місцевості, а також розробляти заходи для зменшення забруднення. Статистична оцінка пропонованої математичної моделі для підвищення екологічної безпеки в районах, прилеглих до цементних заводів приведена на основі методу найменших квадратів. Яка дозволяє використати регресійну модель розповсюдження цементного пилу в атмосфері. Для реальних даних до моделі можуть бути додані інші фактори (наприклад, напрямок вітру, вологість, температура, атмосферна стабільність тощо), що дозволить точніше описати процес дифузії забруднення У четвертому розділі обґрунтовано рекомендації щодо моніторингу екосистем у зоні впливу ПрАТ "Івано-Франківськцемент" та модернізації пиловловлюючого обладнання для зменшення негативного впливу на довкілля. Викладено принципи системного, адаптивного та довгострокового моніторингу, зокрема інтеграцію сучасних технологій. Запропоновано удосконалення пиловловлюючих систем із використанням комбінованих методів очищення, які забезпечують вловлювання дрібнодисперсного цементного пилу, підвищують екологічну безпеку та економічну ефективність виробництва. Описана конструкція нового обладнання дозволяє не лише зменшити обсяг викидів на 10-15%, але й отримати високоякісну тонкодисперсну фракцію для використання у виробництві бетону, що сприяє підвищенню якості продукції. Ключові слова: цементна промисловість, дрібнодисперсний пил, забруднення атмосферного повітря, математична модель, моніторинг екосистем, пиловловлююче обладнання, природне середовище.

Публікації

Latsyk, N., Petrushka I., Improvement of the system for cleaning dust gas flows using an aerodynamic insert. Journal Environmental Problems. – 2024. - 9(1), - P.59–64.

Latsyk, N., Petrushka, I. Improvement of the scheme of neutralization of dust emissions into the atmosphere. Journal of Environmental Problems. – 2024. - 9(3), - P.144–149.

Лацик Н. В., Петрушка І. М. Моделювання процесу поширення дрібнодисперсного пилу в атмосфері житлових районів // Науковий вісник НЛТУ України. – 2024. – Т. 34, № 7. – С. 23–29.

Петрушка І. М., Петрушка К. І., Лацик Н. В., Мушинський В. О. Використання регресійної моделі, як статистичного інструменту прогнозування поширення цементного пилу в атмосфері // Грааль науки. – 2025. – № 49 : Proceedings of the ІV Correspondence international scientific and practical conference «Science in motion: classic and modern tools and methods in scientific investigations», February 21st, 2025. – P. 199–203.

Petrushka I., Latsyk N. The analysis of dynamics of emissions of some pollutants of atmospheric air from PJSC “Ivano-Frankivsk Cement” // The materials of 8-th International Joint Youth Science Forum “Litteris et Artibus” & 13-th International Conference “Young Scientists Towards the Challenges of Modern Technology” ( Lviv, November 22-24). – 2018. – P. 309-312.

Петрушка І.М., Лацик Н.В. Аналіз даних спостереження за атмосферним повітрям на заводі ПАТ “Івано-Франківськцемент” // Матеріали ІІІ міжнародної науково практичної конференції “ Прикладні науково-технічні дослідження” (Івано-Франківськ, 3-5 квітня 2019 р.). – 2019. – С.16

Петрушка І.М., Лацик Н.В., Антонюк В.М. Моніторинг викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря на заводі ПАТ “ІваноФранківськцемент” // Матеріали VI міжнародної науково практичної конференції студентів, аспірантів і молодих вчених “Екологія – філософія існування людства” (Київ, 17-19 квітня 2019р.). – 2019. – С.89-90.

Петрушка І.М., Лацик Н.В. Автоматизація технологічних процесів на прикладі розрахунку гранично допустимих викидів на ПАТ “ІваноФраківськцемент” // Комп’ютерне моделювання в хімії та технологіях і системах сталого розвитку: збірник наукових статей сьомої міжнародної науковопрактичної конференції (Київ, 6-8 травня 2019 р.). – 2019. – С.71-74.

Petrushka I., Latsyk N., Antoniuk V. Automation of the calculation oof the maximum permissible emission for pollutants according to PJSC “IvanoFrankivskcement”// Topical issues of the development of modern science. Abstracts of the 4-th International scientific and practical conference ( Sofia, December 11-13). – 2019. - P. 285-291

Kulyk M., Latsyk N. Dust-collecting system based on cyclone and aerodynamic insert in the form of a hose filter with periodic shaking mechanism // Scientific collection “Interconf”: with the Proceedings of the 9-th International Scientific and Practical Conference «Scientific Research in XXI Century» (Ottawa, June 18-19, 2021). – 2021. – P. 380-384.

Петрушка І.М., Лацик Н.В., Кулик М.П. Комплексна техніко-екологічна оцінка процесу отримання цементу // Problems of Emergency Situation: матеріали Міжнародної науково-практичної конференції, 19 травня 2023 р., Харків. – 2023. – С. 426-427.

Лацик Н, Петрушка І. Підвищення ефективності вловлювання тонкодисперсного цементного пилу при використанні двоступеневої системи очищення // Матеріали XXIV Міжнародної науково-практичної конференції “Екологія. Людина. Суспільство.” (Київ, 5 червня 2024 р.). – 2024. – С. 148-153.

Лацик Н.В., Петрушка І.М. Прогнозування поширення пилу в атмосфері шляхом моделювання процесу // Сталий розвиток: захист навколишнього середовища. Енергоощадність. Збалансоване природокористування. VIII Міжнародний конгрес (Львів, 16-18 жовтня 2024 р.). - 2024. – С.152.

Файли

Схожі дисертації