Расчет концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе, содержащихся в выбросах предприятия по шинному производству

Введение

Длительное время локальные загрязнения атмосферы сравнительно быстро разбавлялись массами чистого воздуха. Пыль, дым, газы рассеивались воздушными потоками и выпадали на землю с дождем и снегом, нейтрализовались, вступая в реакции с природными соединениями.

В настоящее время объемы и скорость выбросов превосходят возможности окружающей среды. Так в атмосферу Земли в результате человеческой деятельности ежегодно выбрасывается 156 млн т сернистого газа, 60 млн т оксидов азота. В промышленных районах городов эти цифры намного выше.

Основными загрязнителя атмосферного воздуха являются промышленные предприятия, сжигающие твердые и жидкие топлива, а также предприятия, относящиеся к химической и ядерной энергетике. Помимо них огромный вклад в загрязнения вносит быстро растущее количество автотранспорта.

Основными усилиями направлены на предупреждение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. На предприятиях устанавливаются пылеулавливающие и газоочистные установки. Но на данном этапе развития и роста промышленных технологий можно говорить о несовершенстве данных приемов борьбы.

Другое важное направление – это создание и внедрение безотходных технологий, строительство таких промышленных комплексов, в которых используются се исходные материалы и любые отходы производства. Но это также мало где находит применение, так как это достаточно дорого с точки зрения экономики предприятия.

Борьба за чистый воздух на промышленных площадках должна начинаться на стадии проектирования промышленных объектов, технологических процессов, машин и оборудования. При этом для обеспечения высоких гигиенических требований к составу воздуха проектировщики должны использовать последние достижения науки и практики в области аэрации промышленных площадок и примыкающим к ним жилых застроек, рассеяния выделяемых промышленными предприятиями вредных веществ на застроенных территориях, анализа климатических данных, рельефа местности и фоновых загрязнений атмосферы в районе предлагаемого строительства предприятия. Именно поэтому действующие «Санитарные нормы проектирования предприятий» СН 245 – 71 требуют, чтобы при проектировании каждого предприятия устанавливались величины ожидаемых концентраций примесей и на основе их сопоставления с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) разрабатывался комплекс мероприятий, обеспечивающий надлежащую чистоту атмосферы.

В результате такого прогноза можно выбрать место строительства предприятий; определить максимально допустимые размеры санитарно – защитной зоны, обеспечивающие безопасный уровень загрязнения воздуха жилых районов и сельскохозяйственных угодий; обосновать рациональное расположение производственных корпусов на промышленной площадке, при котором максимально используются возможности естественного проветривания; установить требования к технологическим процессам и оборудованию в отношении сокращения выбросов; оценить требуемую эффективность очистных устройств; определить оптимальное расположение источников примесей и высоты их выбросов, а так же зоны с наиболее чистым воздухом, в которых следует размещать воздухозаборные устройства приточной вентиляции, и решать ряд других практических задач.

Для расчета уровня загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов, выбрасываемых при работе предприятий вредных веществ, используют «Методику расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» ОНД-86.

1. Места образования отходов производства

При работе промышленного предприятия на разных этапах технологического процесса образуются различного рода загрязняющие вещества: выхлопные газы от автотранспорта; пыль, образующаяся при разгрузке и внутризаводской транспортировки сырья; примеси, образованные при очистке сырья, дымовые газы и т.д.

На предприятии расположен бункер промежуточного запаса сырья. Процессы хранения неразрывно связаны с образованием и выделением пыли. В атмосферу обычно поступает пыль, размер частиц которой не менее 10 мкм. Крупные частицы или сразу попадают в почву, или оседают из воздуха через непродолжительное время. Вынос в атмосферу мельчайших частиц пыли в свободном состоянии в виде аэрозолей загрязняется воздушное пространство главным образом вблизи предприятий и непродолжительное время, но приносит определенный ущерб народному хозяйству.

Пыль, оседая на землю, поверхность водоемов, зданий, сооружений, выступает в основной своей роли – источника загрязнений почвы и водоемов, что предопределяет накопление вредных веществ до и выше предельно допустимых концентраций.

Все сырье, а также рабочие на территорию завода завозятся автомобильным транспортом, который является движущим источником загрязнения. Автомобильные газы представляют собой чрезвычайно сложную, недостаточно изученную смесь токсичных компонентов, основными из которых являются оксид углерода, диоксид азота, альдегиды, углеводороды.

Загрязняющиеся вещества, образующиеся в процессе тепловой обработки керамических изделий, разделяют по следующим признакам:

– образование пыли при работе технологического оборудования, систем транспортировки и дозирования;

– вещества при работе ёмкостной аппаратуры (смесителей, реакторов и т.п.), а так же при использовании жидкостей непосредственно в технологических процессах.

На предприятии вода в основном используется для хозяйственно-бытовых нужд, для этого устанавливается хозяйственно-питьевое водоснабжение, которое должно обеспечивать подачу доброкачественной воды для хозяйственно-бытового потребления.

При этом изготовлении может использоваться большое количество различных каучуков и ингредиентов, таких как растворители. Отсюда следует, что технологические операции при производстве шинного производства сопровождаются выбросами как аэрозолей, так и газообразных загрязнений. Когда происходит операция нагрева каучуков, в помещении цеха выделяется стирол, изопрен, СО. Процесс вулканизации сопровождается выделением газообразных загрязнений, в том числе особо токсичные. Кроме того при производстве шин происходит потребление тепловой энергии, которая чаще получается при работе котельных установок в дымовую трубу, которая транспортирует SО2, СО, NOx, CxHy. Исходный материал для получения шин является синтетические каучуки.

2. Организованные выбросы предприятия

Организованные выбросы рассчитываются согласно сборнику методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами

Сборник состоит из методик и рекомендаций по расчету количества загрязняющих веществ (пыли, сернистого газа, оксидов серы, азота, углерода, углеводородов и др.), выбрасываемых в атмосферу различными производствами.

2.1 Расчёт загрязнения при образовании пыли

Количество пыли (г/ч), переходящей во взвешенное состояние при работе технологического оборудования, систем транспортировки и дозирования, определяется в зависимости от общих установленных технологических норм потерь перерабатываемого продукта с учетом степени его пыления и коэффициента местных потерь по формуле:

q = DK_нпК_пК_опК_мп…

где D – производительность оборудования (г/ч) К_мп – коэффициент нормируемых технологических потерь; К_п– коэффициент, учитывающий степень пыления продуктов, К_оп – коэффициент операционных потерь, К_мп – коэффициент местных потерь.

Коэффициент нормируемых технологических потерь К_нп принимается в соответствии с отраслевыми нормативами технологических отходов и потерь сырья, материалов и полуфабрикатов, применяемых в производстве.

Коэффициент К_п, учитывающий степень пыления продуктов, принимается равным: для гранулированных веществ – 0,1; для сыпучих с насыпной массой до 0,5 кг/л – 0,5; для сыпучих с насыпной массой более 0,5 кг/л – 0,2; для тонкодисперсных фракций пыли (до 350 мкм) – 1,0.

Коэффициент операционных потерь К_оп при транспортировке, хранении и обработке (сушке, просевке, развеске) сыпучих материалов принимается в соответствии с «Методикой категорирования производств нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности», утвержденной Миннефтехимпромом СССР 8 января 1976 г.

Коэффициент операционных потерь К_оп надлежит принимать (в% от нормативного значения потерь): потери при сушке – 10%; потери при просеве – 40%; потери при ручной развеске и растаривании – 20%; потери при транспортировке – 15%; потери при хранении – 15%.

Коэффициент местных потерь К_мп определяется характером работы оборудования и его конструктивными особенностями. Этот коэффициент определяется эмпирически, исходя из опыта эксплуатации аналогичного оборудования в производственных условиях. Сумма коэффициентов местных потерь от различного оборудования технологического процесса переработки сыпучих материалов должна быть равна единице.

Данные для расчета приведены в таблице №1

Таблица 2.1 – Производительность оборудования.