Мучная пыль — мелкофракционное вещество, получаемое в процессе дробления зерна. Взвешенные частицы взрывоопасны и представляют опасность для здоровья. В статье подробно рассказано о вреде белых частиц в воздухе и способах снижения их концентрации.
Описание и свойства
Пыль состоит из органических частиц, получающихся при дроблении зерна. В процессе тщательного помола ячменя, пшена, ржи, кукурузы наиболее мелкая фракция попадает в воздух в виде взвеси. Вещество обладает следующими свойствами:
| Характеристика | Значение |
| Фракции | 1-50 мкм |
| Взрывоопасность (нижний предел) | Воспламеняется при концентрации 10,1 г/м³, зерновая – 20-40 г/м³ |
| Токсичность | Нетоксична |
| Дисперсность | Высокая |
| Взрывоопасность | При концентрации от 80% |
| Предельное содержание (ПДК) | 6 мг на 1 м³ |
Источники мучной пыли в производственных помещениях
- На предприятиях мучную пыль эффективно удаляют аспирационным оборудованием. В большинстве случаев высокая концентрация мелкодисперсной взвеси отмечается в результате засорения оборудования. В течение короткого периода неисправные мукомольные и транспортировочные агрегаты могут производить большие объемы мучной пыли и если система вовремя не справляется, то помещение быстро наполняется частицами.
- При разборке и чистке устройств также происходит выброс взвеси.
- Следующим источником загрязнения на предприятиях являются упаковочные цеха. В процессе наполнения мешков измельченными продуктами и укупорки тары происходит выброс пыли. По этой причине упаковочные линии жестко контролируются лицами, ответственными за охрану труда.
Негативное влияние зерновой пыли на здоровье
Растительная взвесь содержит множество компонентов представляющих опасность для человека. В пыли могут содержаться бактерии, яйца гельминтов, грибок, клещи, стафилококки, кишечная палочка, стрептококки.
При хранении, обработке и измельчении сырья пагубные частицы вдыхаются человеком и оседают в легких.
Загрязнение воздуха взвесями негативно отражается на здоровье работников предприятий и населения, проживающего на прилегающих территориях. Пыль в первую очередь поражает дыхательную систему, вызывая хронические заболевания.
Подробная информация о видах частиц, их влиянии на организм представлена в таблице:
| Вид пыли | Заболевание |
| Пыльца, грибок, инсектициды, клещи | Риниты, астма |
| Части растений, микотоксины, эндотоксины | Воспалительные процессы кожи, слизистой оболочки |
| Заплесневелое сырье, грибные споры | Гиперчувствительный пневмонит |
| Насекомые | Расстройство пищеварительной системы, аллергия |
| Эндотоксины бактерий, биологически активные частицы | Ринит, кератит, конъюнктивит, раздражение кожи (сопровождаются симптомами гриппа) |
| Пыль от хранящегося сырья | Зерновая лихорадка |
Залогом сохранения здоровья лиц, контактирующих с вредными компонентами, является постоянный контроль за работоспособностью оборудования и уборкой помещений. Загрязненный воздух должен замещаться очищенным с поддержанием комфортной температуры.
Уровень заболеваемости на территориях, расположенных рядом с зерноперерабатывающими предприятиями, выше, чем в других районах. Наиболее опасны аварийные ситуации на производстве. В случае массовых выбросов зерновой пыли у населения наблюдается острое раздражение глаз и дыхательных путей.
Вероятность взрыва и возгорания
Мучная пыль взрывается при большой концентрации и соблюдении ряда условий.
На предприятиях мелкофракционные частицы оседают в помещениях и любой хлопок может привести к попаданию вещества в воздух. Воспламенение происходит из-за насыщения отделившихся друг от друга частиц кислородом, являющимся окислителем и провоцирующим процесс горения. Взвесь может сдетонировать даже от случайной искры.
Предрасположенность к возгоранию мучной смеси объясняется наличием в ее составе крахмала (сахаров), опасность которого можно сопоставить с торфом или серой.
Вероятность детонации взвеси прямо зависит от состава вещества, находящегося в воздухе. Основные характеристики пыли и их пожаро-/взрывоопасность указаны в таблице:
| Сырье | Влажность (%) | Зольность (%) | Пороговое значение самовоспламенения (°С) | Ппредел детонации (г/м³) | Класс опасности |
| Ячменная | 11,28 | 2,54 | 750 | 32,8 | 2 |
| Пшеничная | 11,05 | 1,49 | 825 | 35,3 | 2 |
| Ржаная | 10,3 | 1,9 | 875 | 27,7 | 2 |
| Овсяная | 10,9 | 3,3 | 775 | 30,2 | 2 |
Случаи взрывов на заводах — не редкость. Инциденты имели катастрофические последствия для инфраструктуры предприятий и уносили жизни рабочих. Достаточно вспомнить серию прецедентов в СССР 70-х годов и случай в Миннесоте (1878 год). Последний показывает, насколько разрушительной может быть мучная пыль при несоблюдении правил безопасности и возникновения искры. В результате взрыва была уничтожена не только главная мельница, но и пять построек, находящихся по соседству.
Статистические данные позволяют сделать вывод о том, что большинство катастроф являются следствием:
- нарушения порядка эксплуатации производственных линий и другого оборудования (треть всех случаев);
- самовозгорания взвеси;
- проведения пожароопасных работ;
- отказа от обслуживания установок или нарушение его периодичности.
Как очищают воздух при переработке и хранении зерна
Для минимизации вероятности взрыва, в помещениях, где находится зерно, необходимо проводить регулярную уборку. Основной задачей предприятия становится использование аспирационных систем, позволяющих снизить выбросы смеси в воздух в процессе транспортировки и переработки сырья. К эффективным очистным агрегатам относят: циклоны; рукавные фильтры; картриджные фильтры. Каждое устройство имеет свои достоинства и предназначение.
Циклоны
Такой тип устройств применяется в качестве первоначальной ступени очистки, отсеивающей крупные фракции вещества. Фильтрация частиц осуществляется гравитационным и инерционным методами. Качественные показатели процесса зависят от диаметра агрегата (патрубков), скорости поступления воздуха. Мелкая пыль отсеивается на следующих этапах, где применяются фильтры рукавного и картриджного типов.
Циклонные фильтры применяются на крупяных, зерноперерабатывающих и мукомольных производствах. Оборудование справляется с нагрузкой до 30730 м³/ч, очищая 99% частиц размером от 20 мкм. К достоинствам можно отнести надежность конструкции циклонов, простоту обслуживания и монтажа агрегатов.
Рукавные фильтры
Устройства работают посредством циклонного эффекта. Воздух поступает в рукав и обрабатывается. После сепарации крупных частиц смесь пропускается через фильтрационные элементы, где мелкодисперсная пыль задерживается на наружной поверхности. Благодаря эффективности оборудования, при очистке задерживается до 99,99 % вещества размером от 1 мкм.
Рукавные фильтры имеют следующие преимущества:
- надежность;
- простота обслуживания;
- высокая производительность;
- устойчивость к давлению.
Картриджные фильтры
Классическое очистное оборудование, отличающееся неприхотливостью к обслуживанию. Принцип действия картриджных фильтров прост и состоит из четырех этапов:
- Поступление воздушной смеси в полость оборудования.
- Прохождение частиц пыли через гофрированный картридж.
- Попадание очищенного воздуха в полость камеры сквозь картридж.
- Выход потока наружу или внутрь цеха при помощи вентилятора.
Такие фильтры зарекомендовали себя в условиях различной сложности. Агрегат справляется с любой концентрацией пыли и легко размещается в небольших и средних помещениях.
К достоинствам картриджных фильтров относятся:
- Простота эксплуатации. Комплектующие, требующие частого обслуживания или замены закрыты быстросъемными крышками.
- Простота размещения благодаря компактности. В качестве фильтрующего элемента в устройстве используется цилиндрическая гофра. Деталь занимает 32,5 см в ширину и метр в высоту. Фильтрующая поверхность достигает 16,5 м².
- Высокая мощность.
- Экономичность. Благодаря использованию очищенного воздушного потока внутри помещений, отведенных под производство, снижаются затраты на энергопотребление. При этом здоровью работников и экологии прилегающих территорий не наносится вред.
- Длительный срок службы.
Выбор очистного оборудования: преимущества и недостатки агрегатов
Учитывая многогранность проблемы пылеобразования на производстве, включая вред для здоровья, опасность взрыва, ухудшение экологической обстановки района, подходить к решению вопроса нужно внимательно. Снизить концентрацию мучной взвеси можно только с помощью аспирационного оборудования. Подбор установок зависит от ряда условий, включая:
- возможную концентрацию пыли;
- размер частиц взвеси;
- температуру вещества;
- физические параметры частиц (слипаемость, воспламеняемость, абразивность);
- нагрузка на оборудование (непрерывная, частичная).
Тип очистных агрегатов подбирается в зависимости от характеристик выбросов. Достоинства и недостатки агрегатов сведены в таблице:
| Тип агрегата | Достоинства | Недостатки |
| Циклон | Долговечность, удобство обслуживания, эксплуатации | Очищает от крупных частиц |
| Рукавный | Возможность тонкой фильтрации воздуха, устойчивость к высокой нагрузке и большим объемам пыли, надежность. | Требует постоянной очистки |
| Картриджный | Препятствует прохождению мелких фракций, позволяет использовать очищенный воздух для экономии энергопотребления. | Удобен для малых предприятий с незначительной (средней) нагрузкой, высокое сопротивление на фильтрующих элементах. |
Важно помнить о том, что правильный монтаж агрегатов, их своевременное обслуживание, соблюдение порядка работы — обязательные условия безопасности работников и предприятия в целом.