Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Расчет объемов образования отходов производства

Курсовая работа

По дисциплине: «Промышленная экология»

На тему

«Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Расчет объемов образования отходов производства»

Введение

Целью настоящей работы является инвентаризация источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и разработка нормативов предельно допустимых выбросов для производственных помещений и цехов предприятия ОАО «Тулачермет».

Проекты нормативов ПДВ разрабатываются на основании материалов по инвентаризации источников выбросов вредных веществ в атмосферу, выполненных с учетом существующих нормативных документов, и по содержанию соответствуют структуре ведомственного проектирования предприятий, не относящихся к основным источникам загрязнения атмосферы.

Нормативы предельно допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу устанавливаются на уровне, при которых выбросы этих веществ на существующее положение и с учетом перспективы развития предприятия не приведут к превышению допустимых концентраций (ПДК) выбрасываемых веществ для промплощадки и населенных мест.

Расчеты рассеивания вредных веществ в атмосферу выполнены на IВМ РС по программе «УПРЗА-Эколог».

1. Краткая характеристика предприятия ОАО «Тулачермет»

Территория предприятия расположена в районе г. Тулы. Границами служат: Стадион, ул. Ленина и ул. Оружейная.

Размер площади землепользования:

-общая площадь территории предприятия – 9000 м²

- Застройки - 1600 м²

- асфальтированная территория - 1050 м²

- продовольственный магазин, площадью 100 м².

Карта-схема с расположением цехов и источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу приведена на рис. 1.

Число сотрудников предприятия составляет 75 человек.

Характеристика предприятия как источника загрязнения окружающей среды

Цехами предприятия осуществляется производственная деятельность, сопровождающаяся выделениями загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников:

1. Участок термической обработки материалов

2. Участок сварки и резки металла

3. Деревообрабатывающий участок

4. Котельная

5. Участок литья

2. Определение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от источников

  2.1 Участок термической обработки

Закалка алюминиевых деталей из сплавов AL-2

Оборудование- Шахтная печь СШЗ- 6,6/7- М- 7, 4 шт.

Режим работы- 8 ч. в смену, 250 р. Смен

Производственные процессы термической и горячей обработки металлов состоят из отдельных технологических операций: нагрев заготовок и деталей под ковку и термообработку в кузнечных горнах, нагревательных печах, солевых ваннах, токами высокой частоты (ТВЧ); ковка металла на молотах различного типа и на ковочных машинах; закалка в масляных и водяных ваннах (баках).

Цель термической обработки - придание изделиям определенных химических, механических и металлографических свойств. Наиболее распространенными видами термической обработки металлических изделий являются отжиг, нормализация, закалка, отпуск и цементация.

При нагреве заготовок и деталей в кузнечных горнах и нагревательных печах, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе, происходит выделение сернистого ангидрида, оксида углерода, диоксида азота. В отходящих газах присутствуют пыль и сажа.

Расчет выбросов оксида углерода в единицу времени (т/год, г/с) выполняется по формуле:

М_СО = 0,001× С_СО×В×(1 -  ) (3)

где В - расход топлива (т/год, г/с,);

С_СО - выход оксида углерода при сжигании топлива (кг/т. кг/тыс. м³ топлива) - рассчитывается по формуле

С_СО = 0,5 (4)

- низшая теплота сгорания натурального топлива МДж/кг.

q₄ - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, %.

Так как выброс СО составляет 12,75 г/ч., то

М_СО = 12,75**3600*250*8/3600=0,0014 т/г

Разовый выброс (г/с) определяется в соответствии с формулой

= 0,003 г/с.

Так как выброс аэрозоля алюминия составляет 0,26 г/ч, то:

Количество аэрозоля алюминия составляет (т/ч)

= 0,26**3600*250*8/3600= 0,0005 т/ ч

Разовый выброс (г/с) определяется

0,26/ 3600= 0,00007 г/с.

При нагреве деталей в электрических печах и ТВЧ выделяется незначительное количество оксида углерода (за счет сгорания загрязнений в осадке), которое при расчетах выбросов не учитывается. При ковке а также при закалке деталей в водяных баках загрязняющие вещества не выделяются.

Нагрев деталей в соляных ваннах сопровождается незначительными выделениями аэрозоля расплава солей.

2.2 Участок сварки и резки металла

1. технологический процесс – электродуговая сварка стали

2. используемый сварочный материал – штучные электроды

3. марка – УОНИ 13/ 65

4. масса расходуемых за год сварочных материалов – 1400 кг

5. максимальный расход сварочного материала за 20-ти минутный интервал времени проведения сварочных работ – 40 кг

При выполнении сварочных работ атмосферный воздух загрязняется сварочным аэрозолем, в составе которого в зависимости от вида сварки, марки электродов и флюса находятся различные вещества.

Валовый выброс i-гo загрязняющего вещества (т/год) при электродуговой сварке

·  q_i - удельный показатель выделяемого загрязняющего вещества, г/кг сварочного материала

·  Q – масса расходуемых за год сварочных материалов, 1400 кг

Для марганца и его соединений

=1,41 г/кг

Q= 1400 кг

=1,41*1400*=0,0019 т/год

максимально разовый выброс (г/с):

где D₂₀ - максимальный расход сварочного материала за 20-ти минутный интервал времени проведения сварочных работ, кг. D₂₀ = 40 кг

=1,41*40/1200=0,0047 г/с;

Для соединений кремния:

=0,8 г/кг

Q= 1400 кг

=0,8*1400*=0,0011 т/год;

максимально разовый выброс (г/с)

где D₂₀ - максимальный расход сварочного материала за 20-ти минутный интервал времени проведения сварочных работ, кг. D₂₀ = 40 кг

=0,8*40/1200=0,026 г/с;

Для плохорастворимых неорганических фторидов

=0,8 г/кг

Q= 1400 кг

=0,8*1400*=0,0011 т/год;

максимально разовый выброс (г/с)

где D₂₀ - максимальный расход сварочного материала за 20-ти минутный интервал времени проведения сварочных работ, кг. D₂₀ = 40 кг

=0,8*40/1200=0,026 г/с

Для фтористого водорода:

=1,17 г/кг

Q= 1400 кг

=1,17*1400*=0,0016 т/год;

максимально разовый выброс (г/с)

где D₂₀ - максимальный расход сварочного материала за 20-ти минутный интервал времени проведения сварочных работ, кг. D₂₀ = 40 кг

=1,17*40/1200=0,0039 г/с;

2.3 Деревообрабатывающий участок

Основной производственной деятельностью участка является распиловка древесины, изготовление обрезного пиломатериала и штучных изделий из дерева (оконных переплетов, навесных пилок, дверей и пр.). В качестве исходного сырья используется преимущественно древесина мягких пород в виде обрезных и необрезных досок в количестве до 1500 куб. м. в год.

Очистное устройство- циклон, тип ЦН-11.

Режим работы- 215 дней/ год.

Перечень деревообрабатывающего оборудования:

Станок фрезерный ВФК- 2 – 1 шт.

Станок шлифовальный СВА- 2 – 10 шт.

Механическая обработка древесины связана с выделением загрязняющих веществ (древесная пыль, опилки, стружка). В лесопильных цехах при распиловке лесоматериалов хвойных и лиственных пород образуется кора, горбыль, опилки.

В деревообрабатывающих цехах в процессах раскроя пиломатериалов на заготовки и рейки, в цехах по изготовлению оконных и дверных блоков, дверей, досок пола, паркета, плинтусов, заготовок мебели, товаров культбыта, тары и др. выделяется древесная пыль. Источниками выделения древесной пыли являются циркульные пилы, станки фуговальные, рейсмусовые, сверлильные, фрезерные, строгальные, шипорезные и др. оборудование (табл.1). При производстве этих операций образуется пыль различной крупности. Содержание пыли в отходах при различных технологических процессах обработки древесины приведено в табл.2.

Источниками выбросов древесной пыли в атмосферу являются трубы пылеулавливающих сооружений.

количество пыли (т/год), поступающей в пылеулавливающее сооружение, определяется по формуле:

М_оi = К_о Т q_i k_з 10^-3

где Т - годовой фонд рабочего времени, ч/год; Т = 215 дн./год=1720ч/год

К_о - коэффициент эффективности местных отсосов (К_о=0.7…0,9 [2]);

q - удельный показатель пылеобразования на единицу оборудования (кг/ч), по таблице 1 (графа 3); q₁=2,113 кг/ч для станка фрезерного ВФК-2 и q₂= 2,028 кг/ч для шлифовального станка СВА-2

k_з - коэффициент нестационарности выделения вредных веществ

k_з = t/ T = ; 0,25/1720=1,453 г/ год

t - время работы технологического оборудования, за которое происходит выделение вредных веществ, ч., определяется расчетным методом или путем фотографирования времени техпроцесса. T=15 мин

М_о1 = 0,9*1720*2,113*(0,25/1720)*10^-3 = 0,0005 т/год; 1шт = 0,0005 т/год

М_о2 = 0,9*2,028*0,25* 10^-3 = 0,00048 т/год, 10шт = 0,0048 т/год

Всего = 0,0053 т/ год

Количество i-го вредного вещества (г/с), отходящего от отдельного источника выделения определяется по формуле:

G_оi = К_о q_i k_з /3600 (2)

Если непрерывное время работы технологического оборудования, за которое происходит выделение вредных веществ превышает 20 мин., то в формуле 2 k_з =1.

G_о1 = 0,9*2,113*1,453/ 3600=0,000081 г/с 1шт = 0,000081 г/с

G_о2 = 0,9*2,028*1,453/ 3600=0,00058 г/с 10шт = 0,0058 г/с

Всего = 0,0059 г/с

Степень очистки газопылеулавливающего оборудования рекомендуется принимать по результатам измерений не свыше годичной давности.